海西先进制造业发展的协调度研究

2016-08-08吴秋明

福州大学学报（哲学社会科学版） 2016年3期

关键词：先进制造业海西主成分分析

陈　敏　吴秋明

(1. 福州大学经济与管理学院，福建福州　350116；2. 福建工程学院数理学院，福建福州　350118)

海西先进制造业发展的协调度研究

陈敏1, 2吴秋明1

(1. 福州大学经济与管理学院，福建福州350116；2. 福建工程学院数理学院，福建福州350118)

摘要：从复杂系统理论的视角上看，海西先进制造业是一个经济、科技和环境相互作用、相互协调的复杂系统。利用多元回归方程、模糊数学方法，通过对2008-2014年相关数据进行处理，计算出海西先进制造业的经济、科技和环境的协调发展度。最后结合协调度的综合评价结果，指出海西先进制造业协调发展存在的问题并给出对策建议。

关键词：海西；先进制造业；协调度；主成分分析

引言

福建省政府于2004年提出了建设海峡西岸经济区(简称海西或HX)的战略构想。2009年5月，国务院发布《关于支持福建省加快建设海峡西岸经济区的若干意见》(以下简称《意见》)，进一步明确海峡西岸经济区的战略定位和目标任务，海峡西岸经济区发展战略从地方战略上升为国家战略。为贯彻落实党的十七大和国务院《意见》精神，福建省十届人大五次会议审议通过了《福建省建设海峡西岸经济区纲要》(修编)。《纲要》明确提出建设海峡西岸先进制造业基地。因此，研究海西主体——福建省的先进制造业的发展，科学分析和评价海西先进制造业经济增长、技术进步和环境保护之间的关系，摸清产业系统的协调发展状态，有助于加快海西先进制造业基地的建设。

一、相关研究综述

从现有的文献看，关于海西先进制造业的研究不是很多。主要有：林文声、安增军研究了福建发展制造业的优势条件和存在问题，提出了打造海峡西岸制造业基地的几个主要策略[1]；许旭红分析了泉州制造业发展和升级存在的约束，指出要科学选择发展路径[2]；胡蝶、张向前从总体、区域、企业三个层面评价了海峡西岸经济区先进制造业[3]；吴芳等通过分析支持海西先进制造业基地产业集群发展的五大体系，提出了针对各体系存在问题的相应对策。[4]这些成果主要以定性描述和局部性的经验研究为主，系统性的实证研究较少。为此，本文利用2008年以来的数据(考虑到行政区划与统计数据获取的因素，本文以福建为研究区域)，运用定性分析与定量评价相结合的方法，探究海西先进制造业经济增长、科技进步和环境保护之间的协调度，希冀为提升海西先进制造业基地的建设效率，落实国家战略提供决策参考。

二、协调度评价方法分析

(一)指标体系构建

本文借鉴国内外的研究成果，依据系统性、可操作性、有效性、可比性、动态连续性等基本原则，结合指标数据的可得性，建立指标体系。选取清楚反映经济效益、科技发展和环境保护状况的指标共13项。其中经济效益指标5项，科技发展指标4项，资源环境指标4项(图1)。其原始数据均为正值，数据主要来源于2008-2014年《福建统计年鉴》和《中国高技术统计年鉴》。

考虑到资产负债率、工业废水的排放量、固体废物倾倒丢弃量和直排环境的工业废水中污染物的排放量四项指标均是数值越小对系统的发展越有利，其余指标均是数值越大对系统发展越有利的因素，将以上指标转变为负值：x0=-x[5]，式中x为原始数据，x0为修正后的数据。

(二)指标数据描述

为了全面、正确地反映海西先进制造业系统及其子系统的综合协调发展状况，我们采用主成分分析与回归分析相结合的综合评价方法。具体方法如下：

1. 数据处理

由于指标数据的单位和量纲存在较大差异，因此在分析问题之前应消除量纲的影响，对数据进行无量纲化处理。考虑到指标数据具有各自不同特点以及相关的评价要求，我们对原始数据采用z-score标准化方法进行标准化处理。[6]

2. 综合发展水平的计算

利用SPSS软件分别对各个子系统的因子变量进行主成分分析，确定出各子系统的发展水平，再将子系统的发展水平进行主成分分析以确定整个系统的综合发展水平。具体过程如下：首先利

用标准化后的数据求出因子载荷矩阵，其次求特征向量，最后根据贡献率选取主成分，进而计算综合水平值。

(三)协调度评价模型的构建

1. 协调发展系数的计算

系统的协调发展是一个内涵明确而外延模糊的概念。要判别一个系统的协调状况，不能简单地认为是协调还是不协调，而是要对各子系统的实际观测值与其协调值接近程度进行定量描述。协调系数的大小可以反映系统的协调程度，我们借用模糊数学的隶属度概念来定义它，即采用[0,1]之间的实数来表示两系统间的协调度。协调发展系数计算公式如下[7]：

(1)

式中:C表示协调发展系数，x表示实际值，x′为协调值，S2为方差(见图2)。实际值越接近协调值，C越大，系统协调发展度越高。实际值与协调值离差越大，C越小，系统协调发展程度越低。当实际值等于协调值时，C=1，系统完全协调。当实际值与协调值离差趋于无穷大时，C趋近于0，系统完全不协调。

2. 系统间协调度系数的计算

由于海西先进制造业系统是由多个子系统组成的，所以计算的协调发展系数不止一个，其中既有描述某一子系统对另一子系统的协调发展系数，又有各个子系统间的协调发展系数。因此，定义各个系统间相互协调发展程度的状态协调度如下：

(1) 两个子系统间相互协调发展的协调度：

(2)

式中:C(i/j)表示i系统对j系统的协调发展系数，C(j/i)表示j系统对i系统的协调发展系数。这里，j系统对i系统要求的综合发展协调值x′的定量计算可以采用回归分析法获得。以i系统为因变量，j系统为自变量，进行线性方程j=a+bi的回归拟合。

(2)三个系统间相互协调发展的协调度：

C(i，j,k)=C(i/j,k)×C(j,k)+C(j/i,k)×

C(i,k)+C(k/i,j)×C(i,j)

(3)

C(i，j,k)是以C(j,k)为权重对C(i/j,k)进行加权的平均数。C(i，j,k)表示i系统、j系统和k系统的协调发展系数；C(i,j)表示i系统与j系统的协调发展系数；C(i/j,k)表示i系统对j系统和k系统的状态协调度。

三、实证分析及结果

(一)综合发展水平

首先利用SPSS19软件对原始数据进行标准化处理，然后对经济效益、科技发展和环境保护三个子系统的指标因子变量，分别进行主成分分析和因子方差分析。

(1)对经济效益子系统综合发展水平的计算过程如表1、2、3所示。

表1　经济效益子系统指标数据标准化值

表2　解释的总方差

为了提取原始数据尽可能多的信息，按照旋转后的结果提取累计方差贡献率大于90%的主成分，在表2中，前两个变量已经可以解释91.382%的方差，由此经济效益子系统可以选择2个公因子。

表3　成分矩阵

根据表5以及λ1=3.496,λ2=1.073，利用公式，计算得出相关系数矩阵的特征向量，得到主成分表达式：

(4)

(5)

因此，经济效益子系统的综合发展水平值为：

(6)

由(4)(5)(6)式可以计算求得海西先进制造业经济效益子系统的综合发展水平，如表4所示。

表4　经济效益子系统综合发展水平

(2)同理，根据上述方法，可以分别计算求得海西先进制造业科技发展子系统和环境保护子系统的综合发展水平，如表5和图3所示。

表5　科技发展子系统、环境保护子系统的综合发展水平

(二)海西先进制造业经济效益、科技发展与环境保护系统的协调度

海西先进制造业系统是一个复合系统。复合系统的协调度是系统内部各要素之间的协调发展程度。通过公式(1)(2)(3)我们可以求得2008-2014年间，海西先进制造业系统的经济效益、科技发展与环境保护三个子系统，两两之间及三个之间的协调度。如表6所示。

表62008-2014年海西先进制造业经济效益、科技发展与环境保护各系统间的协调度

(三)分析与结论

由图3可以发现，海西先进制造业2008-2014年间科技发展、经济效益、环境保护子系统综合发展水平总体上呈现逐年上升的趋势，说明随着经济与科技的发展，环境保护也逐渐受到重视。

从图4可知，2008-2014年间经济效益与科技发展子系统间的协调度呈现显著有序的良性演化，在2010年后经济效益与科技发展的协调度呈现逐年上升的趋势，说明经济效益受益于科技发展的牵引，两者相辅相成，协调发展。而科技发展与环境保护子系统间的协调度呈现无序波动，起伏较大，说明科技发展与环境保护不够协调。从图3可知，这些年海西先进制造业的科技发展的确有明显的进步，但是这些进步对于环境的保护没有起到明显的促进作用。经济效益与环境保护子系统间的协调度在2010年达到最低点后有所上升，但是近几年出现较大的降幅，说明经济效益与环境保护子系统协调发展形势依然严峻。

四、对策与建议

海西先进制造业系统综合协调水平呈现逐步上升的趋势，但是协调水平仍然处于中级协调状态。当前系统协调度的提升主要以科技发展为基础，要实现系统的总体协调发展还有一定的挑战。

要实现海西先进制造业系统的协调发展，建议从如下几个方面积极开展调控：

(1)发展循环经济，走新型工业化道路。提高先进制造企业的生产效率，达到低消耗、低排放、高产出的相统一。

(2)合理调整产业结构,优化先进制造业布局。要根据资源优化配置和有效利用的原则,充分考虑环境保护的要求,对先进制造业生产力进行优化配置。加强制造业企业的技术改造,推广和使用先进技术、工艺和设备,实现“环保生产”。

(3) 建立政策保障体系，加强宏观调控，处理好经济增长与环境保护之间的关系。提高科技发展在经济增长和环境保护中的贡献率，实现良性发展。

注释：

[1] 林文声、安增军：《关于加快建设海峡西岸制造业基地问题的研究》，《华东经济管理》2006年第1期。

[2] 许旭红：《泉州先进制造业基地的发展约束与路径选择》，《产业科技论坛》2010第4期。

[3] 胡蝶、张向前：《海峡西岸经济区先进制造业发展评价分析》，《经济地理》2011年第6期。

[4] 吴芳、张向前：《海西先进制造业基地产业集群支持体系研究》，《科技管理研究》2010年第4期。

[5] 刘晶、敖浩翔、张明举：《重庆市北碚区经济、社会和资源环境协调度分析》，《长江流域资源与环境》2007年第2期。