基于因子分析的高校科技创新能力评价

2017-01-04王晓东史丽敏王亚子

管理工程师 2016年6期

王晓东，史丽敏，王亚子

基于因子分析的高校科技创新能力评价

王晓东1，史丽敏1，王亚子2

为提升高校科技创新能力和优化科研决策，文章构建了高校科技创新能力评价指标体系及基于因子分析的高校创新能力评估模型，并运用因子分析法和SPSS工具对5所高校的科技创新能力进行统计分析，根据因子综合得分对河南5所高校科技创新能力进行评价，并从教育投入、创新投入、技术成果转化、创新环境等方面对提升高校科技创新能力提出了针对性的建议。

科技创新能力；因子分析；评价指标体系

一、引言

本文以河南五所高等学校为研究对象，依据高等学校科技统计汇编中有关数据，运用统计软件和因子分析方法，建立了基于因子分析的高校创新能力评估模型。根据因子综合得分，对5所高校科技创新能力进行排序，得出了五所高校创新能力评价结果，并结合河南高校科技创新的实际状况，提出了针对性的建议和对策。

当前，国内外许多学者从不同的方面探讨了科技创新能力评价问题。曹建国等[1]从5个方面，王章豹等[2]从3个方面，梅轶群等[3]从5个等方面，张忠迪[4]利用2001～2005年间的数据信息，从3个方面构建了高等院校科技创新能力评价指标体系。此外康美娟等[5]、庞诗[6]、施星国[7]、孙燕[8]、曾卫明[9]等从多个相关方面,构建高校科技创新平台绩效评价指标体系。有些学者研究了创新能力的内涵，如张茂林；另外有学者研究了高校创新能力评价体系的建立方法，如林俊慧等。

这些研究为客观评价高校科技创新能力提供了重要参考和借鉴，但比较多地从某个角度或某个范围进行评价，有的指标选择依据不够全面、有的或指标过少、有的指标主观成分过多，有的指标相关度太强，无法通过这些指标有效反映高校科技创新能力。

二、科技创新能力评价指标体系的构建

高校科技创新能力是指高等学校发现新知识、提出理论、发明技术、转化应用、传播智慧、推动社会进步、启迪人类智慧和提升人们科学认识水平的能力。上述能力通过高等学校的各种学术与教学科研活动来体现，活动中所依赖和展示的能力就是高校科技创新能力[10]。

高等院校科技创新能力是一个多种要素、多个目标构成的复杂系统，涉及从科技资源投入到科技创新活动再到科技成果产出的完整流程[11]。因此对科技创新的评价应涉及高校科技创新活动的所有环节。

根据科技创新过程各个环节的特点，遵循科学性、整体性、可控制性、导向性等原则，结合河南高校科技活动相关数据资料，通过数据提取比对，本文构建了一套高等院校科技创新能力评价指标体系。这套体系可划分为三个等级，具体情况如表1所示。

表1 高校科技创新能力评价指标体系

三、高校科技创新能力综合评价

本文创新能力评价问题包含十五个变量，这些变量之间关系需要分析和重新组合，从中提取数目较少的综合变量，这些变量之间较大程度地彼此不相关，但是能够包含原有相关变量蕴含的信息。为解决这些问题我们选择了因子分析方法。

作为多元统计方法之一的因子分析法，是通过计算变量的相关系数矩阵，根据矩阵的构成信息，提取少数变量来表现多个变量之间的影响关系，提取出的无法预先观测的随机变量通常称为因子，然后通过比较相关性的大小把变量分类，相关性较高的变量归为同类，相关性较低的变量归为不同的类别。在尽可能避免信息损失的情况下，在多个变量中分析出数量较少的不相关变量。同时，权重的确定是基于方差的贡献率的大小，进一步计算出最终综合得分[12]。

1.因子分析理论模型

设有m个可能存在相关关系的样本Z1，Z2，…,Zm，每个样本含有p个独立的公共因子,F1,F2，…，Fp,样本Zi含有独特因子Ui(i=1，…,n)，所有Ui互不相关，Ui与Fj(j=1，…,p)也互不相关，每个Zi可以表示为p个F1,F2，…，Fp,和自身对应的独特因子Ui的线性组合：

用矩阵表示：

简记为:

(2)

且满足：①P≤m；

② COV(F.U)=0(即F与U是不相关的)；

④ E(U)=0，COV(U)=Im,Ui(i=1,…，m)互不相关的标准化的变量。假定Z1,……,Zm是并不相互独立的标准化的变量。其中A称为因子载荷矩阵， aij表示第i个变量Zi在第j个公共因子Fj上的相关系数，简称因子载荷。

因子分析的目的就是通过模型(1)或(2)，以F代Z，由于P

2.指标赋值

本文列举河南省5所学校：郑州大学(S1)、河南大学(S2)、河南师范大学(S3)、河南理工大学(S4)、河南科技大学(S5)为研究对象进行实证分析，根据2015科技统计汇编，对评价指标体系中的三级指标X1～X15填写关联数据，得到原始数据序列(见表2)。

表2 河南省五所高校15项原始数据表

数据来源：《2015中国高等学校科技统计汇编》.

3.数据来源及科技创新能力评价过程

本文选取河南省5所高校作为样本数据，具体数据主要来源于《2015年高等学校科技统计汇编》，并且运用SPSS 20.0进行因子分析，得出下面的分析结果，见表3。

表3 解释的总方差

表4 公因子方差

表3中得到因子的特征值及累计方差贡献率，公因子方差见表4。由表3、表4知第一主成分、第二主成分的特征值分别为8.266、5.627，并且累计贡献率为92.621%>80%，蕴含了原始数据的绝大部分信息，因此提取前2个因子来代替原来的15个三级指标，分别记为F1和F2，然后对河南省5所高等院校科技创新能力进行评价。选择回归分析运用SPSS软件，根据公因子方差表，进而得到因子得分函数的线性组合模型：

F1=0.12X1+ 0.12X2+ 0.12X3+ 0.072X4+ 0.069X5+ 0.11X6+0.121 X7+ 0.034X8+0.016X9+ 0.087X10+ 0.117X11+ 0.019X12-0.062 X13-0.013X14+ 0.12X15

F2=-0.018X1-0.008X2-0.008X3+0.142X4+0.143X5+0.034X6-0.005X7+0.169X8+0.174X9-0.096X10-0.026X11-0.159X12+0.146X13+0.141X14-0.019X15

主成分代表的含义主要根据线性组合中绝对值较大系数的几个原始指标的意义得出，从表4可以得到，第一个主成分中的教学与科研人员数、研发活动人员、研发全时当量人员的载荷系数较大，体现了河南高校的科技创新基础情况，称为创新基础因子；第二个主成分中，当年拨入的科技经费、课题当年拨入经费、当年内部支出的科技经费、课题当年支出经费的载荷系数比较大，反映了河南高校科技创新投入的情况，称为创新投入因子。

选择主成分后，运用SPSS20.0可以得出河南5所高校在两主成分上的得分，随后借助网络云计算, 将两主成分的方差贡献率占两个主成分累计方差贡献率的比重作为权重,进行加权汇总得综合得分,其中综合得分F=0.595F1+0.405F2。计算结果如表5所示。

表5 河南省5所高校创新能力指标综合排序

由综合得分计算排出五所高校科技创新能力次序，依序排列为：郑州大学>河南大学>河南师范大学>河南理工大学>河南科技大学。依据上述表格我们可以看出：郑州大学综合得分最高，河南大学、河南师范大学为正分，河南理工与河南科技大学分值为负。所这些影响因素当中，最主要的影响因素是第一主成分，因此各高校要提升各自的科技创新能力以及科技创新水平，需要通过提升第一主成分的各个关联因素的投入比重。

四、策略与建议

为提高高校的科技创新水平与竞争力，依据基于因子分析法的科技创新能力评价过程和结果，融合科技创新理论的启示，本文从影响高校科技创新能力的2个主成分因子的角度，对提升高等院校科技创新能力提出如下建议。

一是要加大政府对高校的科技创新基础建设的投入，优化教育科研环境。分析第一主成分可以看出，教学与科研人员数、研发活动人员、研发全时当量人员的载荷系数较大，体现了河南高校的科技创新基础情况，载荷系数较大高校，科技创新能力较强。

二是加大教育经费投入力度，完善高校科技创新经费管理体制。第二个主成分中，当年拨入的科技经费、课题当年拨入经费、当年内部支出的科技经费、课题当年支出经费的载荷系数比较大，反映了河南高校科技创新投入方面的情况，称为创新投入因子。高校科技创新能力增长与经费投入量具有正相关关系。因此，要继续增加政府部门对教育科研经费投入，还要适当调整经费的分配比例，使用于设备购置与基础建设方面的资金比例与科研教育管理的人力资本费用的比例相对合理，因为人的思考力、专注力的投入和管理环境的协同发展才是科技创新能力的根本推动力量。

三是改进高校与企业合作机制，实现互助双赢，加强高校科技创新活动与企业发展前沿问题的有效对接，使高校在解决企业和社会问题中提升创新能力，企业在引入高校智力资源的过程中提升竞争力和效益。把高校的研发优势与企业的生产营销优势结合起来，推动企业与高校建立产学研合作项目，实现高校与企业的共赢发展，从而推动技术创新，促进高校科技创新能力的提高。

四是完善科技创新评价体系，健全高校创新激励机制，营造适合创新的科研环境。高校的研发全时当量人员对高校创新能力有显著的影响。因此应完善人才评价与科技创新评价机制，稳定创新人才队伍，建立科研长效机制，使得科研创新活动有序有则，科研环境稳定高效，促进高校科技创新能力的全面提升。

[1]刘伟，曹建国，等.基于主成分分析的中国高校科技创新能力评价[J].研究与发展管理,2010，(6).

[2]王章豹，徐枞巍.高校科技创新能力综合评价:原则、指标、模型与方法[J].中国科技论坛,2005，(2).

[3]梅轶群，张燕.高校科技创新能力的分析与评价[J].技术经济，2006，(5).

[4]张忠迪.河南省高校空间创新能力分析与评价[J].科技管理研究，2008，(2).

[5]康美娟，冯英娟，李刚.高等学校科技创新能力评价指标体系构建研究[J].长春理工大学学报:社会科学版,2009，(6).

[6]庞诗，何晋秋.地方高校科技创新能力评价指标体系的初步构建[J].中国建设教育，2006，(10).

[7]施星国，张建华，仲伟俊.区域高校科技创新能力的评价研究[J].研究与发展管理，2009，(4).

[8]孙燕，杨建安，潘鹏飞，等.高校科技创新能力评价指标体系研究[J].研究与发展管理，2011，(3).

[9]曾卫明，朱晓霞.基于AHP和TOPSIS的高校科研团队绩效评价研究[J].科技管理研究，2012，(10).

[10]敖慧.高校科技创新能力的多级模糊综合评价[J].武汉理工大学学报,2004，(6).

[11]刘勇.高校科技创新能力评价模型研究[J].宁德师范学院学报，2015，(1).