兰州科技创新能力评价研究

杨娇 谈润方 彭莉 杨虎 魏媛

摘 要：创新策源地城市是科研院所和科研人才的集聚地，能反映一个地区的原始创新能力。文章基于主成分分析法，从科技创新投入、原始创新力、科技创新资源、科技创新成果转化、科技创新支撑、科技创新环境等方面对兰州在创新策源地城市中的科技创新能力进行比较研究。结果表明：兰州在科技创新成果转化方面排名靠前，具有优势；科技创新支撑、原始创新力、科技创新资源方面排名居中，具有较大提升空间；科技创新投入、科技创新环境方面排名靠后与其他创新策源地城市差距较大。因此，兰州应加大科技研发投入力度，持续做好创新企业培育，深化校企合作，同时，强化政策支撑，不断深化人才体制机制改革，凝聚人才力量，进一步提高兰州科技创新能力。

关键词：主成分分析；科技创新能力；创新策源地

中图分类号：F124.3 文献标志码：A

当前新一轮科技革命和产业变革突飞猛进，科学研究范式正发生着深刻变革，学科交叉融合不断发展，科学技术和经济社会发展加速融合。党的二十大再次强调了坚持创新在中国现代化建设全局中的核心地位。城市是科技创新最重要的空间载体，而科技创新已成为推动城市转型升级、人才聚集、基础设施建设、科学治理、实现高质量发展的关键引擎。创新型城市建设是实施创新驱动发展战略的重要载体，是政府参与和支持城市创新活动的一项重要探索，被认为是目前实现中国区域经济高质量发展的重要路径[1]。中国科学技术信息研究所发布的《国家创新型城市创新能力评价报告2020》，依据主体创新功能的不同、各城市在国家区域发展战略中的定位以及数据的可获得性及城市、城区之间的可比性，首次将创新型城市分为创新策源地、创新增长极和创新集聚区。由于兰州原始创新能力较为强劲，从2020年起，已连续3年成为全国创新策源地城市。为了对比分析找到兰州与其他创新策源地城市的差距，文章运用主成分分析法，对16个创新策源地城市的创新能力进行实证研究，以此提出对策建议，以期能进一步促进兰州科技创新能力提升。

1 主成分理论及步骤

主成分分析方法是将多项指标转化成少数几项新的指标，转化后的指标能够保留原始变量大部分信息，新的变量彼此间互不相关且不存在多重共线性[2]。主成分分析法具有以下优点：一是可以减少变量处理的工作量；二是能够避免变量之间的相关性造成结果分析的偏差[3]。主要步骤： （1）假设有n个评价城市，每个样本有m个变量，则可构成一个n×m的原始数列矩阵；（2）将原始数据进行标准化处理；（3）计算相关矩阵；（4）求相关矩阵R的特征向量值；（5）选择p个主成分（一般使其方差贡献率达到85%以上）；（6）写出主成分公式及得分。

2 主成分分析

2.1 比较城市的选择、指标体系及数据来源

兰州与全国其他创新策源地城市比较研究，其他创新策源地城市分别为南京、杭州、武汉、深圳、广州、合肥、成都、长春、长沙、西安、哈尔滨、济南 、青岛、沈阳、大连。文章指标体系与数据全部来源于《国家创新型城市创新能力评价报告2022》[4]，数据为2020年，指标体系见表1。

2.2 实证分析

2.2.1 计算特征值和方差贡献率

文章使用了SPSS 22.0统计软件对该指标体系及相关数据进行主成分分析。计算得到特征值与方差贡献率表见表2。

2.2.2 选择主成分并计算得分

通过输出的特征值与方差贡献率表根据特征值大于1且解释度达到85.5%的结果筛选出6个主成分。根据主成分得分公式，计算各个主成分中各个变量的权重，即用各个主成分因子的系数与各个主成分特征值的开根之比[5]，再用权重与标准化后的因子相乘，得到6个主成分计算公式。

F 1 =0.236X 1 + 0.188X 2 + 0.272X 3 + ... + 0.247X 26（1）F 2 =0.035X 1 -0.036X 2 -0.022X 3 +...-0.06X 26（2）F 3 =- 0.246X 1 + 0.104X 2 + 0.078X 3 + ... + 0.222X 26（3）F 4 =- 0.001X 1 + 0.073X 2 + 0.057X 3 + ...- 0.065X 26（4）F 5 =- 0.212X 1 + 0.341X 2 + 0.004X 3 + ... + 0.02X 26（5）F 6 =0.113X 1 + 0.216X 2 - 0.054X 3 + ...- 0.273X 6（6）

用各主成分公式中指标对应的系数乘以各主成分对应的方差贡献率再除以总方差贡献率即可得出综合得分模型：

F=0.089X 1 +0.152X 2 +0.142X 3 +0.028X 4 +0.081X 5 -0.01X 6 + 0.128X 7 + 0.163X 8 + 0.114X 9 + 0.039X 10 +0.133X 11 + 0.113X 12 + 0.139X 13 + 0.007X 14 + 0.066X 15 +0.122X 16 + 0.186X 17 + 0.071X 18 + 0.068X 19 + 0.133X 20 +0.131X 21 - 0.081X 22 + 0.104X 23 + 0.113X 24 + 0.084X 25 +0.11X 26 （其中X i 为标准化后的数据） （7）

F 1 主要包括研发投入和企业培育2类指标，定义为科技创新投入因子；F 2 相关性较高的指标有高层次科技人才数、 “双一流”建设学科数，定义为原始创新力因子；F 3 相关性较高的指标有万人普通高校在校学生数和高新技术企业营业收入与规上工业企业营业收入之比，定义为科技创新资源因子；F 4相关性较高的指标有规上工业企业研发经费支出与营业收入之比和技术输入合同成交额与地区生产总值之比，定义为科技创新成果转化因子；F 5 相关性较高的指标有财政科技支出占公共财政支出比重和技术输出合同成交额与地区生产总值之比，定义为科技创新支撑因子；F 6 相关性较高的指标有国家级科技成果奖数和国家级科技企业孵化器，定义为科技创新环境因子。

2.3.3 计算主成分与综合得分并排名

根据主成分计算公式，将16个创新策源地城市的数据带入计算，可以分别计算各城市主成分和综合得分及排名，具体情况见表3。

2.4 比较分析与结论

2.4.1 科技创新投入方面

科技创新投入因子中，兰州得分0.52，在16个创新策源地城市中排名第16。从贡献较大的万名就业人员中研发人员、科创板和北交所主板上市企业数、万人发明专利拥有量3个指标的统计数据可以看出，兰州与其他创新策源地城市差距很大，万名就业人员中研发人员不到南京的三分之一，科创板和北交所主板上市企业数为0，是16个城市中唯一一个为0的城市，万人发明专利拥有量也是16个城市中最低的，仅为深圳的14%。由此可见，兰州市在科技研发投入、人才引进、科技型企业培育方面还需加强。

2.4.2 原始创新力方面

原始创新力因子中，兰州得分0.85，在16个创新策源地城市中排名第6。从贡献较大的高层次科技人才数、 “双一流”建设学科数2个指标的统计数据可以看出兰州排名处于中等水平，但就绝对值数据来看与最高城市南京相比差距还是很大。由此可见，兰州市在人才引进培养、 “双一流”建设学科方面还需加强。

2.4.3 科技创新资源方面

科技创新资源因子中，兰州得分0.28，在16个创新策源地城市中排名第6。从贡献较大的万人普通高校在校学生数和高新技术企业营业收入与规上工业企业营业收入之比2个指标的统计数据来看，万人普通高校在校学生数排名靠前，说明兰州普通高校在校学生相对较多，拥有人才储备优势；高新技术企业营业收入与规上工业企业营业收入之比兰州排名处于中等水平，但就绝对值数据来看不到最高城市长沙一半。由此可见，兰州在科技创新人才储备方面具有优势，需发挥好人才储备优势，留住人才，同时要继续做好高新技术企业的培育工作。

2.4.4 科技创新成果转化方面

科技创新成果转化因子中，兰州得分0.85，在16个创新策源地城市中排名第1。从贡献较大的技术输入合同成交额与地区生产总值之比、基础研究经费占研发经费比重2个指标的统计数据来看，2个指标排名和绝对值都比较靠前。兰州在技术输入合同成交额与地区生产总值之比排名靠前说明兰州在专利成果的转化上较为活跃；基础研究经费占研发经费比重排名靠前说明兰州在基础研发投入这方面做得比较好，具有优势。

2.4.5 科技创新支撑方面

科技创新支撑因子中，兰州得分0.43，在16个创新策源地城市中排名第5。从贡献较大的地区生产总值与固定资产之比、规上工业企业新产品销售收入与营业收入之比2个指标的统计数据来看，2个指标排名和绝对值都比较靠后。说明兰州在固定资产投入和科技产品经济绩效方面还需加强。

2.4.6 科技创新环境方面

科技创新环境因子中，兰州得分-0.35，在16个创新策源地城市中排名第13。从贡献较大的国家级科技成果奖数和国家级科技企业孵化器、大学科技园新增在孵企业数2个指标的统计数据来看，2个指标排名和绝对值都比较靠后。说明兰州科技型企业培育工作还需加强。

2.4.7 主成分综合评价方面

主成分综合评分是综合考虑了多个主成分评分，对其进行加权平均所得到的评分。兰州综合得分0.52，在16个创新策源地城市中排名第16。排名第1的城市是深圳，得分1.89，排名第2的城市是杭州，得分 1.76，兰州得分仅占深圳的 28%，杭州的30%。在16个创新策源地城市中西部城市有3个，分别是西安、成都、兰州。西安排名第6，得分1.27，成都排名第9，得分1.09，兰州得分占西安的41%，成都的 47%，兰州与西部创新策源地城市差距较大。说明兰州的科技创新能力在创新策源地城市中处于落后地位，有很大的发展空间。

3 对策建议

3.1 加大科技研发投入力度

作为衡量一个地区科技发展水平的核心指标之一，科研投入在科技创新中发挥着重要作用。财政、科技部门要健全财政科技投入稳定增长机制，加大财政科技支出力度，不断优化财政科技支出方式，不断提高财政科技支出用于研发活动的比例，充分发挥财政资金引导作用，带动全社会研发投入大幅增长。人社、科技部门要积极引进企业急需紧缺人才，不断提高万名就业人员中研发人员数量。科技部门要持续做好创新企业培育，积极培育高新技术企业和科技型中小企业。

3.2 增强科技原始创新力

科技部门要加大科技计划项目对基础研究项目经费投入比例，支持高校院所开展基础研究，并加强与教育部门对接，支持兰州大学“双一流”学科建设和在兰高校研发创新，提升重点学科建设水平。政府要强化政策支撑，不断深化人才体制机制改革，深化校企合作，鼓励和引导企业与高校建立科研合作关系，凝聚人才力量。

3.3 加快科技成果转化落地

科技成果转化是加快新质生产力的重要途径。兰州市要充分发挥科研院所富集优势，继续保持基础研发投入的力度，同时加强技术交易的认定登记，提升区域技术合同成交额，加快推进企业优秀科技成果转化落地。工信、科技部门要大力开展新产品登记备案工作，进一步推动企业研发创新，提高企业自主创新能力。科技部门要积极打造创新平台，建设一批功能齐全，产业覆盖广泛的众创空间和孵化器。

3.4 强化科技创新支撑

科技创新是高质量发展主引擎。政府要搭建高水平研发平台，支持企业加大研发投入，鼓励符合条件的高新技术企业上规入库，对有意愿上市企业，采取梯度培育、逐步挂牌的原则，分门别类建立上市企业库，分阶段、分层次、分梯度进行培育。切实加强专利申报政策宣传，积极引导企业申报发明专利。大力发展经济，保障居民收入总体增长，为科技创新营造平稳健康的经济环境。

参考文献：

[1]徐正丽，龚艳平，吴俊. 创新型城市建设的减排效应评估[J]. 统计与决策，2022，38（12）：55-59.

[2]张玺，谢晋，梁增发，等. 基于主成分散点图的西南烟区烤烟质量综合评价[J]. 贵州农业科学，2023，51（2）：91-98.

[3]张远航. 基于主成分分析的农业供应链信用风险评价[J]. 南方论坛，2023，54（11）：44-46.

[4]中国科学技术信息研究所. 国家创新型城市创新能力评价报告[M]. 北京：科学技术文献出版社，2022：1-2.

[5]胡胜，雷欢欢，胡华强. 基于Logistic 模型的我国房地产企业信用风险度量研究[J]. 中国软科学，2018（12）：157-164.

Lanzhou Science and Technology Innovation Capability Evaluation Research：Comparison Based on the National Innovation Source City

YANG Jiao，TAN Runfang，PENG Li，YANG Hu，WEI Yuan

（Lanzhou Institute of Science and Technology Information，Lanzhou Gansu 730030，China）

Abstract： The innovation source city is the gathering place of scientific research institutes and scientific re?search talents， which reflects the original innovation ability of a region. Based on principal component analysis， this paper makes a comparative study on the scientific and technological innovation ability of Lanzhou in the innovation source city from the perspectives of scientific and technological innovation input， original innovation power， scientif?ic and technological innovation resources， scientific and technological innovation achievements transformation， sci?entific and technological innovation support and scientific and technological innovation environment. The results show that Lanzhou ranks high in the transformation factors of scientific and technological innovation achievements and has advantages; while scientific and technological innovation support， original innovation power， scientific and technological innovation resources ranked in the middle， with greater room for improvement; and the ranking of sci?entific and technological innovation input and scientific and technological innovation environment factors is lower than that of other innovation source cities. Therefore， Lanzhou should increase the investment in science and tech?nology research and development， continue to do a good job in cultivating innovative enterprises， deepen school-en?terprise cooperation， at the same time， strengthen policy support， constantly deepen the reform of talent system and mechanism， gather talent strength， and further improve Lanzhou's scientific and technological innovation ability.

Key words： principal component analysis; scientific and technological innovation ability; innovation source