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基于灰色关联模型的省域技术创新能力测度

2019-03-14金玉石

统计与决策 2019年4期
关键词:关联度灰色吉林省

金玉石

(长春工程学院 管理学院,长春 130021)

0 引言

经济全球化的逐步加深使得世界经济呈现出强烈的区域化特征,提升区域创新能力早已成为区域经济核心竞争力的重要支点。区域创新能力是对本区域知识、技术发展状况的直接且综合的反映,其强弱与否是衡量一个区域科技实力和技术创新能力的重要尺度,它的测度日益成为国内外学者的研究热点。

区域技术创新能力是特定区域的综合性创新能力,指将知识创新与技术发明等创新转化为新产品、新工艺、新服务的能力[1]。Freeman认为技术创新就是指技术或工艺的市场化的全过程,它是创新或新兴产品的市场实现和商业化应用过程[2]。Cooke全面阐述了区域创新系统的概念,强调区域创新系统应该包括供应链上下游相关生产企业、研究机构和高等教育机构[3]。Stern和Furman[4]认为国家创新能力取决于创新基础设施的强度、支持创新集群的环境以及二者联系的强度。创新基础设施中包括研究开发中的人力资源、研究开发的资金投入、国际投资的开发度、知识产权的保护水平、教育投资水平和人均GDP几个方面。

国内学者从区域创新能力评价指标体系构建及评价方法方面进行了研究。李晓璐和周志方[5]、邵云飞[6]、范德成和谭劲松[7]、刘中文等[8]、王春宝和邹怡[9]等分别构建涵盖区域技术创新投入、创新支撑、创新扩散、创新产出、创新增长潜力等创新能力评价体系,并对我国各省域技术创新能力进行比较;刘跃和彭春香[10]构建了技术创新能力及经济增长质量二者之间关系的九类指标评价体系。吴显英[11]、邵云飞等[12]、张少泽等[13]采用主成分法、因子分析法或聚类分析法对区域技术创新能力进行测度。

区域技术创新能力是衡量区域技术创新实力的重要尺度,是区域创新效率的重要衡量坐标,同时也是区域经济增长和竞争的关键因素,它是区域技术创新结构优化与功能发挥程度的反映。对于区域技术创新的研究,国外多从企业层面对技术创新能力进行评估,对区域性技术创新能力的评价较为少见。国内学者对区域技术创新能力的评价认识基本一致,区域技术创新能力受多种元素影响,是多种元素之间的相互组合与有机统一。

本文运用灰色关联分析方法,利用灰色系统建模软件,研究区域经济发展与区域技术创新之间的关系,弄清区域技术创新能力因素对经济增长的主次关系,厘清各种影响因素的重要程度,识别区域技术创新能力的各要素的内在联系并提出有针对性的建议,以期为省域技术创新能力的提升提供理论依据,促进吉林省区域竞争力的有效提升。

1 灰色关联模型构建

1.1 灰色关联分析

1982年中国著名学者刘聚龙创立灰色系统理论,这是一种研究数据较少、信息缺乏状况下的不确定问题的方法。灰色系统理论通过序列算子解决“少数据建模”的问题,实现对客观世界的正确描述和有效控制,实现信息的有效履盖。方法的优点是对数据的数量没有严格要求,而且不需要数据服从典型分布,在系统数据较少时也能得出较满意的结果,可以有效地弥补回归分析等方法大样本要求的缺陷,具有很强的实用性。

刘思峰[14]基于灰色绝对关联度和三维空间中的距离构造出三维灰色关联分析模型,为基于不同视角测度序列之间的相互关系和面板数据之间关系的分析和测度提供了方法和工具,其基本思想是通过确定参考数列和比较数列的几何形状的相似度来判断其联系,如果两个因素变化的几何形状相似度高,即变化方向和程度的同步性较高,可以认为两者关联大;反之,则可以认定两者关联度小,进而可以通过因素间时间序列的比较来确定各因素的影响程度,这是一种动态过程的研究。

选择灰色关联分析的适用性在于:

(1)数据资料不完备、样本数量小。由于历史原因,吉林省相关技术统计数据还不是很完备,统计数据本身也有不准确、不全面性及存在估计性偏差等问题,具有“小样本”性质,使得灰色关联分析成为比较好的选择。

(2)数据的灰性特征。区域技术创新系统是一个不断变化的动态的复杂系统,它因技术创新投入产出、支撑环境的变化而动态变化。由于区域技术创新数据具有较强的时效性,在研究GDP的发展与所选取的相关影响因素之间的关系时论文选取2010—2015年的数据作为样本,样本数据具有明显的数量少、不完全的灰色特征。区域技术创新系统是一个典型的“少数据,不完全”信息的灰色系统,社会经济却是一个开放性系统,包含大量随机性作用,很多过程具有后效性,关系不确定性比较明显,所以本文的研究适用灰色系统理论的方法。

灰关联分析法揭示了系统内部各因素间的动态的关联特征与关联程度,根据因素之间的态势相似度衡量因素之间的关联度。其原则是参考序列与比较序列之间关联度的大小,关联度越大则说明参考序列与比较序列关系越密切,应予以保留,越小则予以去除。本文选取人均GDP(元)作为参考序列,其余反映区域技术创新能力的26项指标因素作为比较序列,对吉林省2010—2015年的数据进行灰色关联分析。

1.2 灰色关联分析的步骤

灰色关联分析是一种量化动态分析要素间关联程度的,是一种通过因子之间发展趋势的相似或差异程度来衡量因子之间相关度的方法,也就是“灰色关联度”。

(1)确定关联分析的对象,确定系统参考序列和比较因素序列

设x0=[x0(1),x0(2),…x0(n)]为系统参考序列,xi=[xi(1),xi(2),…xi(n)],(i=1,2,…,m)为比较因素序列;

(2)对系统参考序列X0和比较因素序列Xi(i=1,2,…,m)进行无量纲化处理

在进行灰色关联度分析时,为保证各因素的等效性和同序性,应对原始序列去除量纲。本文选择初值化算子进行无量纲转化。

设D1为初始化算子,则

(3)计算系统参考序列X0和比较因素序列Xi的关联系数

ξ∈(0,1),为分辨系数,一般可取0.5,

(4)求X0与Xi的邓氏灰色关联度为X0与Xi的灰色关联度。

(5)关联度排序和评价

根据计算出的参考序列和比较因素序列的邓氏灰色关联度,关联度越大,此比较要素对参考序列(即区域技术创新能力)的影响越大,反之就越小。

2 实证分析

2.1 数据来源

本文以吉林省为例对省域技术创新能力进行测度分析,根据2016年《吉林省科技统计年鉴》及2011年—2016年《吉林统计年鉴》,收集相应的指标数据,并从区域技术投入能力、产出能力、创新环境、可持续能力指标评价体系进行分析。限于篇幅,原始数据文中不再列示。

2.2 区域技术创新能力评价指标体系

区域技术创新能力指标的选择应该遵循可度量性、全面系统和科学性的原则。考虑到数据的可得性,本文选取技术创新投入、技术创新产出、技术创新支撑环境、技术创新可持续性这4个维度构建区域技术创新能力评价指标体系,见下页表1所示。

表1 区域技术创新能力指标体系

2.3 吉林省区域技术创新能力灰色关联分析结果

2.3.1 吉林省区域技术创新能力灰色关联计算过程

(1)确定系统参考序列和比较因素序列

采用人均GDP(2010—2015年)为参考序列,选取四个维度的26个元素(2010—2015年)为比较因素序列

(2)对参考序列和比较因素序列进行无量纲化处理,计算序列初值像

本文仅列出人均GDP与区域技术创新投入能力6个要素的矩阵中各序列初值值及差序列①限于篇幅,分项目的其他3个灰色关联矩阵文中不再列示。。

(3)计算极差

极差最大值:2.8444

极差最小值:0.0000

(4)计算关联系数

(5)区域技术创新投入能力各要素与人均GDP的邓氏关联度

0.8720,0.8597,0.7930,0.9588,0.8376,0.7095

2.3.2 关联度排序和评价

参考序列与比较因素序列之间的关联度越大,该因素对区域创新能力的影响越大,反之就越小。表2为全部26个因素与人均GDP的关联度和排序情况。

表2 吉林省区域技术创新能力指标与人均GDP邓氏灰色关联度及排序

2.4 吉林省区域技术创新能力评价结果分析

R&D经费内部支出来源于政府资金、政府财政支出、R&D经费内部支出、发明专利申请数、R&D经费内部支出来源于企业资金与人均GDP的关联度分别位于一至五位,对吉林省企业技术创新能力的影响相对显著,这些因素对经济发展的影响更为重要,而工业企业新产品产值、专利授权数、R&D经费外部支出、工业企业新产品出口收入、R&D经费内部支出来源于国外资金则为倒数等一至五位,对吉林省区域技术创新能力的影响相对较弱。

3 提升区域技术创新能力的对策建议

技术创新系统是多主体参与的动态、复杂的系统,各因素在其中发挥或大或小的作用。其中,R&D经费内部支出来源于政府资金对区域技术创新能力影响更为重要。据此,本文提出下述建议:

(1)加大科技支撑和投入力度,优化R&D的配置

区域技术创新能力由投入、产出、支撑环境、可持续性四个维度构成,其中支撑能力和投入能力与区域技术创新能力关联度更大。为进一步提高吉林省区域技术创新能力的水平,必须努力拓宽资金渠道,加大政府财政支出及政府资金对R&D经费投入。现阶段政府应激励各投资主体大幅度增加R&D投入,大学和研究机构要增加R&D经费内部支出,拓宽企业资金用于R&D支出,使各要素投入实现最优组合,进而提高技术创新的产出能力。

(2)加快技术创新主体的体制机制创新

通过企业与科研院校的合作,加快科技成果的转化,保进区域创新能力的提升。应当进行大学和研究机构科研人员评价机制的改革和创新,科研人员的职称评定和晋升应在关注发表论文的级别、数量、课题经费的同时,侧重研究成果的转化,建立切实可行的成果转化评价办法。大学和研究机构要创建有利于科研成果转化的市场体制,加速技术成果的产业化,用市场和社会需求引导科学研究,提升创新成果与社会需求的匹配度。

(3)整合技术信息服务资源,提高区域技术创新能力

创建政府、企业、科研院所及市场四位一体的区域性技术支撑体系。利用科技信息服务网站和资源,设计开发完善的科技信息系统,有效地实现科技创新、推广、示范、应用和评价,为科研、生产决策提供依据,促进区域技术创新能力的提高。

(4)培养区域创新文化

专业分工、交流协作、资源共享是区域创新能力提升的主要途径,这种新的社会活动是开放、协作文化得以形成的社会基础。通过培育一种鼓励竞争、崇尚创新、倡导开放的区域文化促进区域技术创新能力的提升。

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