基于灰色关联理论的区域科技创新能力评价分析——以广西为例

覃正纳，刘迎春

科技是国家发展的第一生产力，创新是驱动一个民族进步的灵魂，可见科技和创新对于国家和企业的发展起到至关重要的作用。由于区域科技创新能力是决定区域保持经济增长和竞争力的关键因素，反映了地区间各行业的内在科技因素相互作用以及创新实力的综合体现，因此对于区域科技的创新能力研究也是近几年来学者们较为关注的话题。广西在落实党的十八大报告和国务院出台的有关加快实施创新驱动发展战略的各种政策，在2018年广西的政府工作报告中明确指出“抓创新、优结构，力推产业转型升级”的工作方向，提出了创新驱动的发展战略和“1+8”系列政策措施，相继推行了《广西科技创新支撑产业高质量发展三年行动方案》，将加强产业技术研发，促进科技创新与产业发展紧密结合、坚持科技创新作为重点发展对象，并对区域科技创新能力进行全面、系统、客观和科学的评价。

从现有文献的研究内容看，国内外学者通过不同研究方法针对各类研究对象进行实证分析，以展现区域科技创新能力评价研究的重要性。国外学者Todtling（1992）通过研究发现，在相同资源优势的地区存不同程度的创新绩效，而影响绩效的因素还包括其创新主体的素质和能力以及二者之间的互动关系。Cook教授在1998年通过研究区域科技创新能力与地区的研发能力和科研教育管理体制，不仅发现二者的关联性，还探讨了R&D经费投入、政府管理能力以及政策导向等因素对区域科技创新能力产生相应的影响。Michael和Grit（2004）的研究发现，影响地区技术创新能力的因素很大程度上取决于研发活动中的生产效率，因此一个地区的R&D能力越强对该地区科技创新能力的影响越大。

本文使用的灰色关联理论是我国控制科学工程系教授邓聚龙先生提出的灰色系统理论中的一个子内容。而灰色关联分析因其适用于样本量小且数据相对较少的研究对象，近年来被学者广泛使用。国内学者冯岑明（2007）通过分析构建一个定性与定量相结合的综合评价模型，探索基于REF神经网络模型在区域科技创新能力综合评价中的应用，进而提高评估结果的可靠性和有效性。姜文仙（2016）运用灰色关联模型构建广东省2000—2013年的区域科技创新能力评价指标体系，分析本省科技创新过程中存在的问题并提出相应对策。李俊、张嘉瑜等（2012）通过研究基于OWA算子的TOPSIS区域科技创新能力评价方法，对区域科技创新能力进行对比分析，从而优化了该方法的综合评价理论体系。

现有的研究成果为该领域的深入探索提供了思考方向，也为其他学者对其评价方法的深度拓展提供了理论基础。但是，不同区域科技创新能力研究方法都有其自身的不足，比如，通过权重确定标准的模糊综合评价法的研究思路就存在较强的主观因素；而主成分分析法和因素分析法则要求庞大的数据样本量，且必须符合典型的特征分布。相较之下，灰色关联分析法在数据和样本量上没有过于严苛的要求，且展示结果的方法是通过排序得到的，便于学者评价和管理者参考决策，因此受到越来越多的学者关注。广西依托东盟的区域优势，带动经济发展并呈现稳健上升的趋势，如何更好地利用区位资源优势提升本区的科技创新能力，进而带动经济发展是广西现在和将来需要解决的首要问题。本文结合广西科技厅公开的数据资料内容，通过灰色关联分析模型对区内的科技创新能力进行纵向评价分析，并构建相应的科技创新能力评价指标体系，从而探索影响广西科技创新能力的内在关键因素，并针对性地提出改进措施和优化建议。

一、构建区域科技创新能力评价指标体系

该指标体系在依据广西区域科技创新能力分析的基础上，参考《中国区域创新能力报告》中制定的评价指标体系，本着客观性、代表性、科学性等原则构建了能够反映广西区域优势和发展特征的科技创新能力评价指标体系，如表1所示。一级指标包含知识创造能力、知识获得能力、企业创新能力、科技创新环境和科技创新绩效，二级指标的构建则是参考了姜文仙教授2016年发表的“广东区域科技创新能力评价指标体系”一文的指标体系，包括研究与发展投入、知识交流、设计与创新能力、基础设施以及宏观经济等14个指标。然后再对二级指标进行细化，形成了包含R&D经费支出、科技交流与合作支出、实用新型专利授权量等35个三级指标。

表1 区域科技创新能力评价指标体系

二、广西区域科技创新能力综合评价

（一）主要步骤

1、数据收集和整理

本文选取2007—2016年的数据指标进行分析（2006年以前和2017以后的数据统计存在年份断层，且数据真实性和完整性有待进一步考证），通过整理广西统计年鉴数据库资料信息，获得35个指标2007年至2016年的全部数据，并构造了矩阵Xmxn。其中，m=35，n＝13，X1为考察年份的第一年，即2007年，Xn对应于考察年份的第n年；Xij表示第i个指标第j个年份的数值。

2.原始数据的处理

由于每个指标的含义、内容和取值上都存在差异，进而造成数据量纲的不同，不便于规整比较，在灰色关联分析的运用中，首先要进行数据的无量纲化处理，使数据之间具有可比性。其次，为了便于指标间的相互比较，通过消除数据间的有效因素，形成统一衡量标准的无量纲数据。田民等（2008）指出，当所需指标的目标值能够被客观测量时，可通过平均值化处理的方法对该指标进行无量纲化，而本文数据均为客观数值，即Xi={Xi(k)(k=1,2,…,n}表示因素i的行为序列，再采用均值化法对数据进行无量纲化计算，即：

3.参考数列的确定

首先对指标进行定性分析，确定该指标数列是属于正向还是逆向，由于参考数列是计算过程中最接近理想状态的标准值，因此在确定参考数列时需要准确无误。本文选取广西2007年至2016年的相关数据的最大值或者最小值进行无量纲化处理，而后得到的数值作为参考序列的具体值。参考数列记为：

Xs=(x1s,x2s,x3s,…xms)T

4.差序列的计算

逐一计算每个年份参考数列的数值与对应各元素的绝对差，即|xij-xis|=xij*。得到的新矩阵如下所示：

5.灰色关联系数的计算

灰色关联系数实质上指的是曲线之间几何形状的差别程度，具体是将曲线之间的差值大小作为衡量关联程度的测量数值（李自琼，2015）。因此，计算得到的数值越大，表示两个指标数列在对应的指标上的相互关联程度越大。

6.灰色关联度的排列

（二）综合评价

依照上述步骤，可以得到广西2007年至2016年区域科技创新能力灰色关联系数（见表2）。

表2 2007—2016年广西区域科技创新能力灰色关联系数

由表2可知，广西区域科技创新能力关联系数从2007年的0.4108上升至2016年的0.7435，增长近35个百分点，每年的上升趋势均呈现稳步均衡之态势。广西区域科技创新能力之所以会出现如此平稳上升的变化特征，归因于南宁在2004年成为东盟博览会的永久举办地以及国际经济需求旺盛的大背景下，通过依靠进出口贸易获得了较好的经济增长态势。但是2008年爆发的全球金融危机，使国际市场需求萎缩，传统经济增长受阻，区域自主创新能力滞缓，最终导致区域科技创新能力出现短期增长速度放缓的现象。从表中数据可以看出，2008—2009年上升低于0.5个百分点。但是广西的科技创新恢复能力极强，2010年开始，又以超过4个百分点的强劲势头提升区域科技创新能力。

（三）分级指标评价

1.一级指标评价

区域科技创新能力是一个内含丰富的概念，为了更好地分析影响区域科技创新能力的影响因素，可以通过观察其二级指标和三级指标的灰色关联系数的变化趋势，对影响广西区域科技创新能力的内在因素进行纵向分析评价。通过表3灰色关联系数的变化可知，2007年至2016年广西的知识流动能力出现先升后降的趋势，而其余四个指标能力都呈现稳步增长。其中，企业技术创新能力在考察期间上升了将近65个百分点；而科技创新环境能力上升了48.32%、知识创造能力上升了37.43%、知识流动能力上升了22.00%以及科技创新效益上升了2.66%。这意味着，广西这十年间区域科技创新能力增长贡献最大的是企业技术创新能力的提高，最低的是科技创新效益。另外，企业技术创新能力相较于其他指标在同一时期提升的幅度最大，但灰色关联系数在5个子要素中，变化都是较低的，这也从侧面反映广西的企业技术创新水平在未来有较大的改进空间。

2.二级指标评价

（1）知识创造能力。表4显示，广西2007—2016年的知识创造能力总体提高了37.43%。其中，影响因素最大的是专利综合指标的灰色关联系数提高了46.59个百分点，而科研成果和研究与发展投入分别增长了40.50个百分点和39.24个百分点。表明广西这十年无论是在研发投入还是专利成果数量都得到了大幅度的提升，可见政府对科技创新的支持力度持续增加。相比之下，科技成果转移进步的幅度有限且效率偏低，仅仅上升了24.43个百分点。为此，有关部门可以从加大科技成果转移的产出效率的管理方式上着手，出台一系列有效的措施和政策，助力科技成果的转移，进一步提高知识的创造能力。

表3 2007—2016年广西区域科技创新一级指标灰色关联系数

表4 2007—2016年广西知识创造能力评价

（2）知识流动能力。表5显示，2005年至2017年间，广西知识流动能力灰色关联度系数总体提高了22.00个百分点，其中知识交流和企业研究开发分别提高了16.42和24.24个百分点，可见，企业的研究开发水平相较于科技交流活动对知识流动能力的提升带来更大的的促进作用，也从侧面反映广西近十年来的学术交流活动的举办数量在观察期间有所下降。

（3）企业技术创新能力。从表6的数据中可知，广西2007至2016年间的企业技术创新能力提高了64.48个百分点，是对广西区域科技创新能力提升最有力的影响因素。二级指标的设计与创新能力和科技成果转化能力均实现了大幅增长，其灰色关联度系数分别提高了66.67和63.38个百分点。这充分说明在激烈的市场竞争中，作为市场主体的企业已经意识到科技创新的重要性，并通过对设计制造、产品开发、技术创新等能力的提升为企业的竞争力添砖加瓦，以此整体带动广西区域科技创新能力的提升。

（4）科技创新环境能力。影响这一能力既包括人的因素（劳动者素质的提升）也包含物的因素（基础设施建设的改善），具体从表7可以看出，2007年至2016年间，基础设施的灰色关联度系数提高了66.67%，而同一时期的劳动者素质增长趋势却不尽如人意，仅仅只增加了29.98个百分点。这表明，广西在科技创新环境能力的提升上，没有很好地协调基础设施水平与劳动者素质的匹配关系，未来应采取有效措施保证科技创新环境的全面、均衡发展。

（5）科技创新效益。从表8显示的数据可以看出，2007—2016年间广西科技创新效益的提升幅度相比前四个指标来说是最小的。具体观察三级指标的系数变化，可见该期间的提升幅度由大到小排列，依次为产业结构5.31%、宏观经济1.34%以及居民收入与就业0.00%。这表明宏观经济的发展和产业结构的调整都较小幅度的得益于科技创新效益的提升，而居民收入和就业水平没有实现相应幅度的增长。可见，居民收入与就业水平的变化对创新效益的影响程度微乎其微。

表5 2007—2016年广西知识流动能力评价

表6 2007—2016年广西企业技术创新能力评价

表7 2007—2016年广西科技创新环境能力评价

三、结论与建议

本文基于灰色系统理论的关联分析法，构建了广西2007年至2016年的区域科技创新能力指标体系，通过纵向评价得出结论，即：广西区域科技创新能力呈现稳步增长的态势，且灰色关联度系数这十年提高了33.27个百分点。从多层次指标评价体系中不难发现，作为推动广西区域科技创新能力的主要贡献力量，企业技术创新能力和科技创新环境能力呈显著增长趋势。而较低的科技创新效益能力是制约广西区域科技创新能力的主要因素，其中宏观经济发展缓慢、产业结构调整滞后和不容乐观的居民收入与就业形势都是制约科技创新效益提升的主要原因。

区域经济发展的过程中，不同地区的资源优势不尽相同，为了确保全面均衡可持续发展，需要有关部门和企业在发展过程中取长补短，尽可能利用区位优势发展经济。广西在科技创新能力发展和提升的过程中，应从战略层面对区域科技创新能力的提升进行系统性地思考。纵观广西发展的10年，从北部湾经济区的启动到珠江—西江经济带的落成，再到国家“一带一路”重大倡议节点的建立，广西凭借自己得天独厚的地理优势，实现了国家战略规划对本区的全面覆盖。与此同时，广西应结合自身的实际情况制定匹配的科技创新战略，一方面稳固发展大中型工业企业，实现传统工业的升级改造，另一方面提高对高精尖产业的扶持力度，从而打造一个具有广西民族区域特色的现代科技产业体系，最大程度带动区域科技创新能力的提升。

随着大数据、人工智能、云计算的广泛应用，广西的工业化时代正面临着产业升级改造和结构化调整的双重压力。为此，广西应学习和借鉴其他省份的优秀经验和做法，出台相应的措施和优惠政策，大力创建适合高新技术企业、科技研究所这类创新主体适宜的外部环境。无论是对企业的奖励机制、创新扶持力度，还是企业研发成本，政府都应该切实做到减轻企业负担，为传统工业的改制和创新型企业的发展提供原动力，从根本上提高科技创新的能力和活力。

在保持原有优势水平的基础上，针对制约广西区域科技创新能力的有关指标，可以从以下几个方面着手：

（1）冲破科技创新供需之间的屏障。为了促进科技成果的转移，需要构建科技创新和企业应用的桥梁，建立科技成果的供需关系，便于科技成果的对接转移。广西应依托区内各高等院校和科研院所的科研力量，通过生产、教育和科研的协同合作，为企业主体创造新生活力，并通过科技创新的有效供给解决科技成果转移的实际问题。同时，政府应和高等院校的科研力量以及科研院所的中坚力量合作搭建公共研发平台和科研基地，引导科技成果对应特色产业需求的定向转移，增强科研成果的流动性。

（2）加大科技创新知识交流的力度和投入。有关部门应根据具体工作需要，增加科研交流活动和技术推广的经费投入，按期举办各类科学技术研讨会和科技创新交流活动，促进科技推广项目和科研合作在各高等院校、科研院所和研发平台与社会各界间的开展，以此加强科研工作者与企业专业技术人员的信息互通。

（3）提高劳动者素质提升的相关经费投入。根据数据可知，制约广西科技创新环境能力的主要因素是劳动者素质水平，由此可见，劳动者的素质无法和基础设施建设相匹配。这需要广西加大对劳动者素质能力提升的经费投入，积极建设素质人才小高地和科技人才培养基地，为更多关键领域的科技人才提供平台，营造环境。除此之外，大力开展面向各行业普通劳动者的职业技能培训，并给予相应的技能培训补贴，在提高业务能力的同时，引导劳动者树立终身学习的意识。

表8 2007—2016年广西科技创新效益评价

（4）打造桂式精品，提升本土产品的国际影响力。广西的科技创新效益增速最为缓慢，这也是科技创新能力提升的问题所在，其二级指标中的宏观经济和居民收入与就业的增长速度几乎处于停滞状态。针对此，政府有关部门应联合高等院校、科研院所以及研发平台加大R&D研发投入，提升桂式产品的技术含量和影响力，严把质量关和增强宣传力，打造属于广西本土的优势品牌。以科技创新为契机，推动当地产业结构升级改造和全面经济发展，从而扩大劳动者就业渠道、增加城乡居民收入和转移剩余劳动力，最终实现特色产业集群的建设和完善，达到提高产品国际影响力和竞争力的最终目的。

本文的研究结论基于数据展开，是从整体角度对广西的区域科技创新能力进行纵向分析评估。未来可以利用不同的评价方法对区域科技创新能力进行多维度的分析研究，从而获得更全面、更客观的评估结果。从局限性来说，区域这一概念在空间上包含着不同层级的单元，因此这些子单元的变化会从整体上影响区域科技创新能力的发展，因此下一步的研究可以就广西的14个地级市的空间层面对本区的科技创新能力进行地区差异性的横向研究。