第２期（２００９年２月） 中国科技论坛 科技创新环境的评价指标体系研究 基于上海市创新环境的因子分析 翁媛媛１，２，高汝熹 （１．上海交通大学安泰经济与管理学院，上海２０００５２；２．贵州财经学院经济学院，贵州 贵阳５５０００２） 摘要：科技创新依赖于良好的环境氛围，因此对科技创新环境的研究就显得尤为重要。本文在对科技创新环境内涵界定基础 上，采用因子分析法对上海市的科技创新环境进行了分析，依此建立了科技创新环境的评价指标体系。 关键词：因子分析法；资源环境；制度环境；市场环境；文化环境 中图分类号：Ｆ２０４ 文献标识码：Ａ 科技创新源源不断的源泉不仅取决于创新资源 网络平台，并将创新作为变革和发展关键动力的开 的投入，更重要的是取决于区域创新网络的创新资 放网络系统。 源的配置能力，而这种配置能力大小的决定因素是 科技创新环境可分为软环境和硬环境两大部 创新环境的营造，因此对科技创新环境的研究就显 分，包括资源、制度、文化等方面，我们将资源环境看 得尤为重要。目前，国内外学者关于科技创新的研究 作硬环境，而将影响创新的制度环境、市场环境以及 主要集中在科技创新动力、科技创新模式、创新网络 文化环境看成是软环境。资源是科技创新活动的土 和体系等领域，虽然有关科技创新及区域创新的研 壤，制度是科技创新活动的保障，市场是科技创新活 究很多…，但缺乏成熟的科技创新演化理论和测度 动的实现场所，文化是科技创新活动的氛围、空气。 理论。本文在界定科技创新环境内涵与基本范畴基 只有科技创新环境处于良好状态时，创新主体才能 础上，对科技创新环境的综合评价指标体系进行探 借助这些良好的创新环境外力作用发挥最大的效率 讨。 （见图１）。 １科技创新环境内涵界定 （１）资源环境。科技创新的资源主要包括有关科 科技创新活动通过企业、学校、研究 机构、金融机构、政府等科技创新主体之 间的相互交流和联系，共同完成社会福利 最大化的目标。但任何一项科技创新活动 都不是孤立的社会活动，在本质上它是特 定时空范围内的自然、社会、科技诸多资 源的优化配置与合理组合，因此必须从组 织、制度、市场等诸多方面为其搭建网络 平台。而科技创新环境就是指那些旨在经 济地创造、引入、改进和扩散新的知识和 技术，为创新主体之间的联系和沟通搭建 图１ 科技创新体系运行方式 基金项目：上海市科技信息中心资助（上海市科技创新环境的定量分析），项目编号ｋｊｔｊ２００８０７。 收稿日期：２００８—１１—０５ 作者简介：翁媛媛（１９８０一），女，上海交通大学安泰经济与管理学院博士生，贵州财经学院经济学院讲师；研究方向：产业经济，区域经济。 中国科技论坛 （２００９年２月）第２期 技创新的人才、资金和物质资源等。我们将资源环境 分解为三大要素组成：一是科技创新的基础设施。基 科技创新活动的实际情况，本文拟选取以下指标对 科技创新环境进行测度： 础设施是科技创新结构中的必需要素，包括技术标 准、数据库、科技情报信息中心与信息网络、大型科 研设施、国家和地区重点实验室、科技开发与成果转 化基地、虚拟科技园、孵化器、图书馆等基本条件；二 是科技创新的资金投入；三是科技创新的人才积累， 高素质的人力资源是科技创新的知识源泉，是知识 创新的根本动力。 （２）制度环境。科技创新的制度包括机制环境和 政策法制环境，它是政府调节和干预科技创新活动 的手段 。在制度环境中对科技创新影响最大的是 制定和落实的一系列鼓励创新的财税、人才流动、技 术市场、技术奖励、技术标准、知识产权保护及高新 技术产业政策规定等。 （３）市场环境。市场是科技创新主体生存的基本 环境，构建起科技成果需求方与供给方相联系的桥 梁，在推动知识与技术的转移和科技成果的推广中 发挥着重要的作用。科技创新的市场环境的优劣依 赖于科技创新成果转化的市场条件、科技成果的产 业化程度以及相应的科技中介服务和金融服务的成 熟度等几方面。 （４）文化环境。科技创新的文化环境应是一种以 人为核心，突出人的价值实现的文化氛围，既包含了 对人的充分理解、信任和尊重，又包含了对人的自我 实现所提供的价值体系、观念意识、舆论导向和行为 准则。文化环境应包含以下三方面内容：一是创新和 创业精神。在这种背景下，崇尚创造的奋斗精神深深 地扎根于科技创新环境中，挑战困难已经成为一种 风俗习惯，并将这种精神融合于经济发展之中，不仅 培育大量企业家资源，更孕育着科技创新的精神和 动力；二是容忍失败的社会包容心。任何一项科技创 新都是原本没有的新事物，不存在百分之百的成功， 而且往往失败概率大大高于成功概率。因此社会必 须对失败有宽容，有了宽容理解才会有新一轮的创 新；三是有利的合作环境。除正式合作外，非正式信 息交流出现的频率更高，内容广泛的各类市场、技 术、竞争信息集聚，使创业者和员工更容易了解市场 和技术的变化，寻求和把握市场机会和空隙。 ２指标体系的构建 根据指标体系建立的科学性、全面性、实用性、 可操作性、代表性和数据可获得性的原则，并结合 （１）资源环境（一级指标）——下设科技人力资 源、科技物质条件和科技财力条件三个二级指标，并 分别选取了本科生毕业人数（ＺＹ１）、研究生毕业数 （ＺＹ２）、两院院士（ＺＹ３）科技活动科学家工程师 （ＺＹ４）、国家级和市级重点实验室个数（ＺＹ５）、研究 与开发机构个数（ＺＹ６）、Ｒ＆Ｄ经费支出（ＺＹ７）、Ｒ＆Ｄ 经费支出占ＧＤＰ比重（ＺＹ８）和单项新产品试制投资 额（ＺＹ９）九项原始指标为三级指标。 （２）制度环境（一级指标）——主要从专利制度、 政府的激励制度以及财政制度三方面体现（二级指 标），并分别选取了专利申请数（ＺＤ１）、发明专利授权 量占专利授权量比重（ＺＤ２）、科技进步奖项（ＺＤ３）、 火炬计划单项立项金额（ＺＤ４）、青年科技启明星计 划资助项（ＺＤ５）、科技人才培养计划投入（ＺＤ６）、地 方财政科技拨款占地方财政支出比重（ＺＤ７）、地方 财政科技拨款（ＺＤ８）、政府对大中型企业科技的减 免税（ＺＤ９）等九项原始数据为三级指标。 （３）市场环境（一级指标）——从科技市场化水 平、科技成果产业化水平、相关金融环境以及中介服 务四个方面体现，并选取各类技术合同单项成交额 （ＳＣ１）、各级计划项目进入市场单项合同成交额 （ＳＣ２）、高技术产业产值占工业总产值比重（ＳＣ３）、 高技术产品出口额占商品出口总额比重（ＳＣ４）、大 中型企业科技经费中银行贷款比重（ＳＣ５）、火炬计 划银行贷款占总投资比重（ＳＣ６）、科协举办国内学 术会议（ＳＣ７）、科协举办国际学术会议（ＳＣ８）等八项 原始数据为三级指标。在金融环境中实际上风险投 资对高科技企业的影响是显著的，但由于数据收集 的困难性与准确性我们没有将之体现在评价体系 中。 （４）文化环境（一级指标）——从合作精神与创 业精神两方面体现，分别选取大中型企业购买国内 技术支出（ＷＨ１）大中型企业引进国外技术支出 （ＷＨ２）、高校／科研机构与企业联合开发项目 （ＷＨ３）、高校／科研机构相互合作项目（ＷＨ４）、新增 高科技企业（ｗＨ５）等指标为三级指标。 ３实证结果与分析 原始数据主要来源于１９９３－－２００６年《上海市科 技统计年鉴》、《上海市城市统计年鉴》以及《上海市 科技年鉴》等，首先对原始数据进行标准化处理，对 第２期（２００９年２月） 中国科技论坛 于个别缺失的数据我们利用线型插值法进行了补 了原有信息量的８９．７６７％，也就是说，我们能用上 值。在上文提及的原始指标选取中，仅在指标体系合 面第一个公因子代替七个指标所含有的信息量，这 理性的基础上根据数据的可操作性及可得性选取了 众多原始指标，但这些指标是否与四大分环境体系 密切相关，笔者将做进一步的分析，以期提炼出更为 合理的指标体系。 ３．１ 因子分析 样进行分析能使复杂的问题简单化。 根据因子载荷矩阵与标准化矩阵，用线性回归 法估计出资源环境因子得分公式（计算结果见表３）： 使用因子分析法进行综合评价目的之一是为了 表３资源环境因子得分系数 主成分ｆｌ 避免评价指标之间的相关性所引起权重的偏倚。因 此其中一个前提条件是评价指标之间应该有较强的 相关关系。如果指标之间的相关程度很小，指标不可 能共享公共因子，公共因子对于指标的综合能力就 偏低。一般来说，可以通过对指标的相关矩阵进行检 验，如果相关矩阵的大部分系数都小于０．３，则说明 指标之间相关度极低，不适合做因子分析 。本文对 四块分环境系统（以资源环境系统为计算案例）都将 运用相关矩阵法逐步剔除那些相关度低的指标，从 而建立合理的指标体系。 表１是利用相关系数法逐步剔除指标后的 ＳＰＡＳＳ软件最终输出结果，指标之间两两显著相关， 显著相关的指标代表的信息有较大的重复，可以通 过因子分析得到简化的因子变量。同时，这时的 ＫＭＯ统计量的值为０．８２８，Ｂａｒｔｌｅｔｔ球度检验值为 ２０５．６７４。 从表２中可看出，提取出来的第一个因子代表 表１资源环境相关系数矩阵 ＺＹ１ ｚＹ２ ＺＹ３ ＺＹ５ ＺＹ６ ＺＹ８ ＺＹ１ １ ０．９６６ ０．８２２ ０．７７４ ０．９５５ ０．９７２ ｒ２ １ Ｏ．８４１ ０．８５９ ０．９４３ Ｏ．９ｒ７５ ＺＹ３ １ ０．８１３ ０．７８５ ０．８５３ ＺＹ５ ｌ Ｏ．７９８ ０．８１４ Ｙ１６ １ ０．９６ｏ ＺＹ８ １ 注：由于相关系数矩阵是对称矩阵，所以只需取其半部分。 表２总方差解释表 成分 特征值 方差贡献率％ 累积方差贡献率％ １ ５．３８６ ８９．７６７ ８９．７６７ ２ ０．３２５ ５．４１２ ９５．１７９ ３ ０．１９６ ３．２７１ ９８．４５１ ４ ０．０５３ Ｏ．８８１ ９９．３３２ ５ ０．０２６ ０．４２８ ９９．７６ ６ ０．０１４ ０．２４ ｌ００ ＺＹ１ ０．１８０ ＺＹ２ ０．１８３ ＺＹ３ ０．１６７ ＺＹ５ ０．１６５ ＺＹ６ —０．１７８ ＺＹ８ ０．１８３ ｆ。＝０．１８０六本科生毕业数（ＺＹ１）＋０．１８３六研 究生毕业数（ＺＹ２）＋……＋０．１８３六Ｒ＆Ｄ经 费支出占ＧＤＰ比重（ＺＹ８） 同样，根据因子载荷矩阵与标准化矩阵，用线性 回归法估计出制度环境因子得分公式： ｆ２＝０．２１★发明专利授权量占专利授权量比重 （ＺＤ２）＋０．２２３六青年科技启明星计划资助 项（ＺＤ５）＋……＋０．１８６－Ａ－政府对大中型企 业科技的减免税（ＺＤ９） 市场环境因子得分公式为： ｆ３＝０．２９５＂Ａ－高技术产品出口额占商品出口总额 比重（ＳＣ４）一０．２７六火炬计划银行贷款占总 投资比重（ＳＣ６）＋……＋０．２９４★高技术产 业产值占工业总产值比重（ＳＣ３） 文化环境因子得分公式为： ｔ４＝０．５４６六新增高科技企业（ＷＨ５）＋０．５４６－ｋ 大中型企业引进技术支出（ＷＨ２） ３．２ 科技创新环境综合分析 笔者就各个年份的科技创新资源环境、制度环 境、市场环境以及文化环境等四个方面进行了分析 比较，每个年份中不同指标各有千秋，各有侧重。借 用主成分分析方法，对纵向时序上的上海市科技创 新环境优劣变化进行总体的分析。以四个综合因子 得分作为变量，进行主成分分析，得到其各自的特征 根值，以其各自的特征根值作为权重，进行线性回 归，即： Ｆ：０．３０３ד＋０．２８５×ｆ２＋０．３０３×ｆ３ ＋０．２２６×ｆ４ ・３４・ 中国科技论坛 （２００９年２月）第２期 得出主成分综合得分，此值就是我们所需要的 ２９．０２％、２５．６９％、１６．１９％。同样，对于每个三级指 １４年上海市科技创新环境综合得分，依此可以看出 标权重的处理方法类似，利用其因子分析中的载荷 各年份综合得分的动态发展状况（见图２）。 矩阵系数的平方与其平方和之比，再乘上每块分环 境的权重即可（见表５）。 ４基于数据处理的 结论 图２是资源环境指数、 制度环境指数、市场环境指 数、文化环境指数和科技创 新环境综合指数趋势图，把 促进上海市科技创新环境 四块组成部分的整个发展 过程、发展趋势直观地展现 在我们面前，有利我们对其 图２ 资源、制度、市场、文化环境指数和科技创新环境综合指数趋势图 进行更深入地分析评价。 除了计算综合得分指数外，利用因子分析方法 ４．１ 上海市科技创新环境 本身为我们提供各因素指标的权重，这样就可以避 综合分析 免专家打分等赋值法所带来的主观性。具体做法是 从图２中的上海市科技创新环境综合评价指数 先利用总因子分析中的因子载荷 表５科技创新环境的评价指标体系及权重 矩阵数据计算四块分环境系统的 一级指标 二级指标 三级指标 权重。由于因子载荷矩阵中，每个 １、研究生毕业数 １７．９８％ 数据表示了相应的因子对相应原 ２、Ｒ＆Ｄ经费支出占ＧＤＰ比重 １７．９４％ 上 资源环境 ３、本科生毕业数 １７．４％ 变量的相对重要程度，因此可将各 海 ２９．１％ ４、研究与开发机构 １７．１１％ 个系数作为相对应的指标在因子 ５、两院院士 １４．９７％ 中的权重（见表４）。 市 ６、重点实验室 １４．６１％ 科 ７、发明专利授权量／专利授权量 １９．３３％ 表４因子载荷矩阵 制度环境 ８、青年科技启明星计划资助项 ２１．９３％ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ 技 ２９０２％ ９、科技人才培养计划投入 ２１．９７％ ．资源环境 ０．９６０ 创 １０、政府对大中 、ｌ 科枝的减免稀 １５．２９％ 市场环境 Ｏ．９５９ ｌ１、地方财政科技拨款 ２１．４８％ 制度环境 ０．９０２ 新 １２、高技术产品出口额／商品出口总额 ２８．４６％ 文化环境 ０．７１６ 市场环境 １３、高技术产业产值／工业总产值 ２８．１１％ 环 ２５．６９％ １４、火炬计划银行贷款占总投资比重 ２３．８８％ 境 １５、各级计划项目进入市场单项合同成交额 １９．５５％ 文化环境 １６、新增高科技企业 ５０％ １６．１９％ ｌ７、大中 、Ｉｐ引进技术支出 ５０％ 线我们可以看出，１ ９９３－－２００６年上海科技创新环境 有以下总体特征。一是总体趋势良好，１９９３－－２００６ 年是一个逐渐增长的趋势；二是整体的协调性较好， 波动起伏不大，只是１９９５－－１９９７年有较小波动，这 将之归一化处理后权重变为２９．１％，同理，制 和当时整个中国经济处于紧缩期有关。 度环境、市场环境、文化环境的权重分别为 通过以上分析，可以把２０世纪９０年代以来上 第２期（２００９年２月） 中国科技论坛 海市科技创新环境的变化分为以下几个阶段。 １９９３－－１９９５年是一个阶段，为起步上升期；１９９６年 战略和公共服务平台的搭建。 ４．４ 市场环境的分析 到１９９９年为第二阶段，为调整回归期；２０００年以后 市场环境指数在科技创新环境综合指数中的贡 是第三阶段，为加速发展期。 献率（权重）为２５．６９％。其中，反映科技成果产业化 ４．２ 资源环境的分析 水平的两项指标占市场环境指数的５６．５７％，虽然 资源环境指数在上海市科技创新环境综合指数 中的贡献率（权重）为２９．１％，排在第一位。其变化 超过一半，但该产业化率仍然大大低于发达国家 ７０％～９０％的水平。并且在市场环境中，许多成果转 趋势和科技创新环境的变化最为相似，可看出，一个 化中介组织发育不完善，许多科研机构、高校只承担 地区的经济水平对当地的科技创新环境有着非常大 科技计划项目而不负责成果的运用、保护和商业转 的影响，只有当该地的经济水平发展迅速时才能为 化，政府、单位与个人之间在技术发明和创新转化中 创新提供相应人、财、物的保障。 所产生的权利与义务关系还没有完全理顺。科技中 在资源环境指数构成中，研究生毕业数和Ｒ＆Ｄ 介服务尚待完善，存在技术成果转化比较难、风险资 经费支出占ＧＤＰ比重两项指标贡献最大，占到了 金的运作不顺畅等问题。 １７．９８％及１７．９４％，这说明上海市目前科技创新环 ４．５ 文化环境指数的分析 境的提高很大程度上依靠科技资金的注入和高学 文化环境指数在科技创新环境综合指数中的贡 历、高素质人才的储备，科技人才的培养和引进必将 献率（权重）仅为１６．１９％，排列末位。当然这并不能 成为上海市未来经济发展的主导动力；两院院士和 说明文化环境对于科技创新作用较小，原因在于反 国家、市级重点实验室指标排在次席，但也共计占 映文化的硬性指标很难刻画，我们仅能选取替代指 ２９．８５％，这并非由于该指标重要性下降，而是可能 由于其基数较小造成的，也说明了上海市还需要继 续在该方面努力。 ４．３ 制度环境的分析 标加以衡量，这样在反映问题的真实性方面打了折 扣。在文化环境指数的构成中，反映创业精神的新增 高科技企业指标以及反映合作精神的大中型企业引 进技术支出指标各别占５０％，这说明了上海市文化 环境中产学研合作和企业家创业精神很重要，同时， 社会对创业失败的容忍度对企业家创业也有一定的 影响。文化环境指数在四个指数中波动起伏程度最 大。在１９９４、１９９５年迅速增长，而在１９９６年又迅速 下降，随后又经过１９９８年和２００２年的快速增长后， 而后经历了２００３—２００５三年的停滞下滑期，从 ２００５年后才逐步上升，这些波动与上海市文化制度 的建立维护时序紧密相关。 制度环境指数在区域经济发展环境水平指数中 的贡献率（权重）为２９．０２％，仅低于资源环境指数 ０．８３个百分点，所以，制度环境指数在科技创新环 境评价中的重要性也不容忽视。仔细分析制度环境 指数构成的因素，各部分的情况如下： 青年科技启明星计划资助项指标、科技人才培 养计划投入和地方财政科技拨款三项指标 对科技创新环境指数的贡献率排在第一梯队，三项 总贡献率高达６５．３８％，这说明人才激励制度、财政 制度对于科技创新环境的改善都有显著效果。但在 财政制度中可看到，政府对大中型企业科技的减免 税指标对制度环境指数的贡献率最低，仅为 １５．２９％，这可能说明税收方面的优惠政策前期会对 科技企业发展有极大推进作用，但在发展的中后期， 企业竞争力还是源于人力资源等方面，所以当前政 综上所述，决定上海市科技创新环境建设的四 大关键因素是：拥有良好的基础设施，注重对科技的 投入和利用各种科技物质资源，培养和储备高素质 人才；完善市场建设，为科技创新提供金融、中介、咨 询等全方位多角度的服务；强化制度建设，使之成为 本地创新的巨大拉动力；促进合作与创新精神，提高 社会对失败的容忍度，使之为科技创新营造良好的 府不能一味地以税收优惠为激励，应更多考虑人才 氛围。 参考文献： ［１】中国科技发展战略研究小组．中国区域创新能力报告［Ｍ］．北京：经济管理出版社，２００８． 【２］李婷，董慧芹．科技创新环境评价指标体系的探讨［Ｊ］．中国科技论坛，２００５，（７）：３０—３１． 【３］余锦华，杨维权．多元统计分析与应用【Ｍ］．广州：中山大学出版社，２００５． （责任编辑谭果林）