基于因子分析法的广东省各城市科技综合实力实证研究

李旻暾，王 莉

1.2.广东外语外贸大学，广东 广州 510420

基于因子分析法的广东省各城市科技综合实力实证研究

李旻暾1，王 莉2

1.2.广东外语外贸大学，广东 广州 510420

本文分析了科技综合实力的构成要素，建立相应的科技综合实力评价指标体系，并对广东省各城市近两年科技综合实力进行综合评价。广东省各城市科技综合实力评价结果不仅反映出各城市科技综合实力发展趋势，而且为各城市科技综合实力的提高提供了决策支持。

科技综合实力；指标体系；因子分析；综合评价

一、引言

科技综合实力是城市经济实力的重要体现，是影响一个城市经济、社会发展的决定性因素。经济增长方式的根本转变，必须依靠科技进步，依靠科学技术，这是经济发展的大趋势。如何客观、正确地评价广东省各城市的科技综合实力，找出城市间科技发展中的差距和存在的问题，进而提出城市科技发展战略，明确科技发展的目标、方向、任务、重点，这是实践提出的迫切需要解决的问题。

本文根据多元统计分析方法，运用社会经济统计软件SPSS 15.0 for Windows，对广东省各城市2007、2008年的统计数据进行因子分析，客观地反映了广东省各城市的科技综合实力及其变化，从而为广东省各城市科技发展规划与决策提供了实证依据。

二、研究方法

（一）数据获取和指标选择

要科学、有效的评价科技综合实力水平，科技综合实力指标的选择是基础，在参考了国内外大量文献资料的基础上，根据瑞士洛桑国际管理发展学院（IMD）在《国家竞争力年鉴》中采用的科技竞争力评价和《中国科技发展研究报告》提出的科技实力评价指标，依据科学性、合理性、可比性和可操作性的原则，并力求较完善、全面、真实地反映各城市的科技综合实力，兼顾统计年鉴所能提供的统计指标，本文以广东省21个省辖市为样本，选取了能反映城市科技综合实力的12项统计指标，建立城市科技综合实力评价指标体系，具体如下：X1科技人员数（人）；X2科学家和工程师数（人）；X3从事R＆D人员数（人）；X4科技经费总额（万元）；X5 R＆D经费（万元）；X6 R＆D经费占地区GDP比重（%）；X7专利授权数（件）；X8高新技术产业总产值（万元）；X9地区GDP总值（亿元）；X10人均地区GDP总值 （元/人）；X11工业全员劳动生产率（元/人）；X12万元GDP综合能耗（吨/万元），统计数据可以从广东统计年鉴得到，详见表1。

（二）科技综合实力评价模型

1.评价方法的选择。科技综合实力因其对经济发展的重要作用而引起国内外专家学者的大量实证研究分析，从实证研究文献资料来看，国内外学者对科技综合实力评价的方法大体上可以分为二类：一是数学模型法；二是指标体系法。

在科技综合实力评价的早期研究中，主要为数学模型法，如“国力方程”和“科技知识储备量”。数学模型法的特点是高度抽象化，选取较少的指标，构造评价模型。这种方法尽管具有形式简单明了等优点，但存在以下缺点：一是，为了方便计算与应用，往往选取尽可能少的参数，而科技系统又是一个庞杂的系统，当参数过少时，不能全面反映整体情况，略显片面；二是，科技系统不是一个线性的、均衡的常态系统，很难拟合出满意的模型；三是，一些因素不可度量而且不具有可比性。由此可见，数学模型法不适合用于进行科技综合实力的评价，因此在科技综合实力评价的后期研究中，多采用指标体系法。这种方法通过建立与科技综合实力相关的指标体系，采用多元统计分析方法进行综合，进而得出评价对象的综合指数以反映系统的全面状况。根据对指标赋权方法的特点不同，从总体上可分为两大类：一是主观赋权法；二是客观赋权法。

表1 2008年广东省各城市科技综合实力指标统计数据

主观赋权法采取定性的方法，由专家根据经验进行主观判断而得到权数，然后再对指标进行综合评价，主要有专家调查法、功效系数法、层次分析法、模糊评价法等。其特点在于权重是专家从不同角度对研究对象打分得来，优点在于评价的经验性和规范性，缺点在于难以避免主观因素对评价结果的影响，而且即使对指标之间的相关性加以考虑也难以反映指标体系的内在结构性。

客观赋权法，首先建立相关的指标体系，然后根据各评价指标的实际值所体现出来的变差信息来确定权数，其有利于突出反映各评价对象之间的差异对总评价值的影响，避免了人为因素带来的偏差，基于客观赋权法的特点和科技综合实力评价的适应性，因此本文选择客观赋权评价法中的因子分析法来构建科技综合实力评价模型。

2.基于因子分析法的科技综合实力评价模型。

本文利用因子分析法对广东省各城市科技综合实力进行评估和排序。因子分析可以浓缩数据，用较少的几个具有实际意义的因子反映出大量原始数据的主要信息。

因子分析的基本思想是通过对变量的相关系数矩阵的内部结构进行分析，从中找出少数几个能够控制原始变量的因子f1，f2，K，fk，选取公共因子的原则是尽可能包含更多的原始变量信息，建立因子分析模型，利用公共因子f1，f2，K，fk再现原始变量之间的相关关系，达到简化变量、降低变量维数和对原始变量再解释及命名的目的。

因子分析法的基本步骤是：

（1）对原指标先进行标准化处理，消除量纲对评价结果的影响，并求出标准化后的指标间的相关系数矩阵；

（2）计算相关系数矩阵的特征值，并根据特征根大于1的原则，找出主因子及其贡献率；

（3）计算因子载荷矩阵；

（4）为了使主因子有明显的含义，对因子载荷矩阵进行正交旋转，使每个原始变量在主因子上载荷向0和1分化，从而可以对每个主因子的实际意义做出明确的解释；

（5）计算主因子得分：主因子是原始变量某类性质的抽象表示，其数值无法直接观测，但在实际的统计分析中，我们希望用具体数值来描述主因子作为一个综合指标在个体水平上的差异，就需要利用公共因子和原始变量的关系，估计出不同公共因子的得分。常用的估计因子得分的方法有，回归法、巴特莱特法、汤姆森法。由于各个指标数值均进行了标准化处理，被比较对象的平均水平为零分，正分为高出平均水平；负分则表示低于平均水平；

（6）计算综合得分：综合得分由每个主因子的得分加权求和而得，其中权数由各个主因子的贡献率在累计贡献率中所占的比例确定。

虽然因子分析的计算过程比较复杂，但是借助SPSS 15.0统计软件中的因子分析（FACTOR）模块可以高效快捷的完成上述运算，为实证分析提供了有力的运算支持。

三、广东省各城市科技综合实力实证分析

根据表1的统计数据，依据因子分析方法的原理，利用SPSS 15.0，我们对样本进行了因子分析适合性检验，结果显示Bartlett球体检验的显著概率为0.000，KMO检验值为0.642。通常，KMO值大于0.5我们就认为指标适合作因子分析，因此，我们选择的指标适合作因子分析。

根据因子分析的输出结果，按照特征值大于1的原则，我们选取了3个因子作为主因子，表2列出了3个因子的方差贡献率。根据表2，3个因子的累积方差贡献率达到了87.202%，即这3个主因子能够反映我们选取的12个指标的87.202%的信息（通常，累积贡献率达到85%，即可认为选取的因子能够代表所有指标的信息）。

为了便于主因子对实际问题的解释和分析，我们对载荷矩阵进行了方差最大化旋转，得到旋转后的因子载荷矩阵。根据表3，因子1在X1、X2、X3、X7、X8、X9、X10指标上有较高的载荷，定义为科技素质实力因子；因子2在X4、X5、X6指标上有较高的载荷，定义为科技财政因子；因子3在X11、X12指标上有较高的载荷，定义为科技进步效益因子。

表2 方差贡献分析表

根据各个因子的方差贡献率，可以得到科技综合实力评价的综合表达式：

通过计算可以得到综合得分，并求出各城市的综合排名。

为了比较广东省各城市的科技综合实力的变化情况，对2007年的统计数据，用上述因子分析法进行评估分析，其结果数据见表4所示。

四、实证结果分析

本文利用因子分析法，以科技发展的主要指标为依据，对广东省各城市的科技综合实力进行分析评价，评价结果表明：

1.从表4的综合得分可见，深圳和广州两个城市的科技综合得分高居榜首，反映出其雄厚的科技综合实力。其次，珠海、佛山、东莞、韶关和中山市的综合得分较高，表明这些城市科技综合实力也比较强。而阳江、梅州、揭阳、潮州、汕尾和云浮市的科技综合分值低，反映出这些城市的科技基础相对薄弱。从科技综合得分的差异说明了广东省各城市间的经济发展存在较为严重的不平衡性。

表3 旋转后的因子载荷矩阵

2.从2007－2008年的科技综合得分排序变化来看，广东省各城市科技综合实力也在悄然地发生变化。珠海、肇庆、汕头等城市的科技综合经济实力排序有了较大的提高，说明这些城市科技发展有了较快的进步，而相比之下，茂名、潮州等城市的科技综合实力排序退后，表明其科技发展进展相对缓慢。

表4 广东省各城市科技综合实力排序

五、结论与启示

通过基于因子分析法的实证研究，本文发现广东省各城市科技综合实力极不平衡，且各城市的科技发展速度也不均衡，科技综合实力与经济发展的联系十分紧密，且表现出相同的趋势性。根据以上结果，可以得到下面几点启示：

1.科技综合实力是个相对值，科技综合实力得分结果客观反映了各个城市科技综合实力的水平与差距。广东省各城市科技综合实力实证分析结果表明各城市的科技综合实力水平有相当大的差距，且各城市科技综合实力极不平衡。

2.从年度科技综合得分排序变化结果表明广东省各城市的科技发展速度也不均衡，科技综合实力与经济发展的联系十分紧密，且表现出相同的趋势性。为了促进各城市间发展平衡，创建和谐社会，广东省应该尽快采取措施缩小各城市科技综合实力的差距，进而缩小各城市间经济实力的差距。

3.从对科技综合实力的主因子分析结果表明，科技综合实力是科技素质实力因子、科技财政因子和科技进步效益因子三个主因子综合因素作用的结果。单个科技综合实力因子水平的变化很难确切反映科技综合实力的状况。因此，各城市需要综合权衡各科技因子因素，着力于各科技因子的综合改善。

4.广东省应该继续坚持“科教兴粤”的战略，以科技推动经济发展，对广东省各城市继续加大科技投入，提升科技综合实力，进而促进各城市经济快速发展。面临短期内无法消除的各城市间科技综合实力不平衡性，在制定和规划广东省科技发展战略时要统筹兼顾，长期规划。

［1］IMD.The World Competiveness Yearbook［M］.Lausanne，Switzerland，1997.

［2］中国科技发展研究报告研究组.中国科技发展研究报告（2000）—科技全球化及中国面临的挑战[D].北京：社会科学文献出版社，2000.

［3］Charnes A，Cooper W W.Management Models and Industrial Application of Linear Programming（vols I and II）.New York：John Wiley＆Sons.Inc.1961.

［4］Brevik，Eric Charles.Evaluation of selected factors that may influence the application of electromagnetic induction technology to soil science investigations in Iowa.IOWA STATE UNIVERSITY，2001，148 pages.

［5］林震岩.多变量分析—SPSS的操作与应用［M］.北京：北京大学出版社，2006.167－172.

［6］王湃.SPSS在区域科技综合实力评价中的应用［J］.中国管理信息化，2006，（11）：86－87.

［7］黎雪林.我国区域科技竞争力评价体系研究［J］.科技管理研究，2006，（2）：48－51.

［8］广东统计局.广东统计年鉴［M］.北京：中国统计出版社，1996-2008.

责任编辑：陈晓雁 王春艳

Evaluation of Scientific and Technical Strength of Cities，Guang Dong Province Based on Factor Analysis

LI Min－tun1，WANG Li2
（1.2.Guang Dong University of Foreign Studies，Guang Dong Guang zhou 510420）

This paper analyzes the component factors of scientific and technical strength and establishes the corresponding index system，evaluates the strength of Cities，Guangdong Province which changes with the recent two years.The evaluation results not only reflect the development tendency of the scientific and technical strength of Cities，Guangdong Province，but also present a decision－making support for improving the scientific and technical strength.

scientific and technicalstrength；index system；factoranalysis；comprehensive appraising

book=15,ebook=43

F299.27

A

1008-9055（2010）03-0015-04

2010-05－08

广东省科技综合实力评价与政策调控模型研究（广东省软科学研究项目）项目编号：2009B070300119。

1.李旻暾（1979—），男，汉族，福建泉州人，广东外语外贸大学国际工商管理学院讲师 。研究方向：区域经济学，技术经济学。

2.王莉（1962—），女，汉族，河南省人，广东外语外贸大学国际经济贸易学院教授。研究方向：区域经济学，国际贸易理论与政策。