朱 輝

（天津工業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，天津 300387）

科技發(fā)展是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。近幾十年?lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速崛起舉世矚目，但區(qū)域發(fā)展的不平衡性，南北差距與東西部差距日趨擴(kuò)大引起越來(lái)越多的重視和爭(zhēng)議。區(qū)域發(fā)展的不平衡性，越來(lái)越多地源于科學(xué)技術(shù)方面的差距，區(qū)域科技創(chuàng)新是提升區(qū)域核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素，以往學(xué)者們從區(qū)域創(chuàng)新體系、區(qū)域科技進(jìn)步、區(qū)域核心能力、區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群等不同的理論視角來(lái)探索區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力，以解決我國(guó)區(qū)域發(fā)展的不平衡性。近年來(lái)從空間分析的角度來(lái)研究區(qū)域科技創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的問(wèn)題，逐漸得到學(xué)術(shù)界的重視。本文利用全局主成分分析模型，在構(gòu)建我國(guó)省域科技創(chuàng)新水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上予以科學(xué)的評(píng)測(cè)及分析比較。從空間統(tǒng)計(jì)分析的角度，通過(guò)Moran’s I統(tǒng)計(jì)量的運(yùn)用，分析區(qū)域科技創(chuàng)新空間結(jié)構(gòu)演變歷程和聚集格局及其效應(yīng)，尋求后發(fā)地區(qū)依靠加快區(qū)域科技創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)跨越式發(fā)展的可能路徑。

一、我國(guó)區(qū)域科技創(chuàng)新水平的現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

1.評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

表1 區(qū)域科技集聚度評(píng)價(jià)主要指標(biāo)

區(qū)域科技創(chuàng)新能力是衡量區(qū)域經(jīng)濟(jì)是否擁有核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志，王啟仿等從科技投入、科技產(chǎn)出、社會(huì)管理環(huán)境和可持續(xù)創(chuàng)新這幾個(gè)方面構(gòu)建了一套區(qū)域科技創(chuàng)新能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系［1］；邵云飛等對(duì)影響區(qū)域科技創(chuàng)新能力因素的研究，給我們對(duì)區(qū)域科技創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建起到了很大的啟示作用［2］。本文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)據(jù)的可獲取性，從科技投入、科技產(chǎn)出以及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展三個(gè)維度，選擇10個(gè)指標(biāo)對(duì)區(qū)域科技創(chuàng)新進(jìn)行評(píng)價(jià)（見(jiàn)表1）。

具體指標(biāo)值根據(jù)《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)整理，其中指標(biāo)X5（國(guó)外論文數(shù)）是2年平均，其余全部數(shù)據(jù)均為2009年至20011年近三年各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)的3年平均值。

2.評(píng)價(jià)過(guò)程

利用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件完成數(shù)據(jù)處理和分析，對(duì)各省市自治區(qū)的10項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行巴特利特球度檢驗(yàn)和KMO檢驗(yàn)，巴特利特球度檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的觀測(cè)量值為706.923，相應(yīng)的概率p接近0，可認(rèn)為相關(guān)系數(shù)矩陣有顯著性差異。同時(shí)，KMO值為0.757，根據(jù)Kaiser給出了KMO度量標(biāo)準(zhǔn)可知原有變量適合進(jìn)行主成分分析。

表2 解釋的總方差

運(yùn)用SPSS軟件進(jìn)行主成分分析，得出相關(guān)系數(shù)矩陣，然后根據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣，計(jì)算出特征根和特征向量，以及方差貢獻(xiàn)率。按照主成分分析的相關(guān)要求，對(duì)公共因子的特征值和所選因子對(duì)方差解釋的累計(jì)百分比進(jìn)行檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

根據(jù)主成分分析的結(jié)果，大于1的特征值有兩個(gè)，這兩個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率占全部主成分的貢獻(xiàn)率的90.380%，說(shuō)明其綜合每一個(gè)指標(biāo)的信息程度達(dá)到了90.380%，信息量較充分，損失的信息較少，能夠表征出原來(lái)10個(gè)指標(biāo)所反映的全部信息量?？梢赃M(jìn)行下一步的分析。

由表3可知，指標(biāo)X10、X9、X8、X4和X3在第二個(gè)主成分上有較高載荷，他們的主體主要與企業(yè)相關(guān)，可以將第二個(gè)主成分命名為企業(yè)科技創(chuàng)新主成分。其余指標(biāo)都在第一個(gè)主成分上有較高載荷，可以將其命名為公共科技創(chuàng)新主成分［3］。

在計(jì)算出主成分載荷矩陣之后，就可以得到主成分得分系數(shù)矩陣，如表4所示。

表3 旋轉(zhuǎn)后因子載荷

根據(jù)上表的主成分得分矩陣得出計(jì)算主成分綜合模型公式為：

將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后代入上述方程，即可得到區(qū)域科技聚集度水平的綜合評(píng)分結(jié)果。然后借助于ArcGIS9.2對(duì)樣本地區(qū)的科技創(chuàng)新綜合水平在中國(guó)地圖上進(jìn)行等級(jí)劃分，如圖1。圖1可以非常直觀地反映我國(guó)的科技綜合水平的地域分布特點(diǎn)。本文采用的分級(jí)方案為Natural Breaks自然間斷點(diǎn)分級(jí)法，它是在分級(jí)數(shù)確定的情況下，通過(guò)聚類(lèi)分析將相似性最大的數(shù)據(jù)分在同一級(jí)，差異性最大的數(shù)據(jù)分在不同級(jí)，這種方法比較好保持?jǐn)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性。

圖1 我國(guó)省域科技創(chuàng)新指數(shù)空間分布四分位圖

最后，根據(jù)全國(guó)樣本地區(qū)主成分的綜合得分，對(duì)31個(gè)省的科技創(chuàng)新水平聚集度進(jìn)行劃分?？萍紕?chuàng)新低聚集地區(qū)是區(qū)域科技創(chuàng)新聚集度水平綜合得分低于-0.31的地區(qū)。包括河南、江西、廣西、青海、貴州、云南、新疆、海南、西藏9個(gè)省市，約占樣本總數(shù)的29%。“科技創(chuàng)新中聚集地區(qū)”是區(qū)域科技創(chuàng)新聚集度水平綜合得分低于-0.1，高于-0.34的地區(qū)。包括陜西、湖北、湖南、內(nèi)蒙古、重慶、四川、寧夏、吉林、山西、安徽、黑龍江、河北、甘肅13個(gè)省市，約占樣本總數(shù)的42%?？萍紕?chuàng)新次高聚集地區(qū)是區(qū)域科技創(chuàng)新聚集度綜合水平得分低于1.0，高于-0.1的地區(qū)。包括東部沿海省份（如廣東、江蘇、福建等省份），約占樣本總數(shù)的20%，這些省份都是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先頭城市。

科技創(chuàng)新聚集地（科技創(chuàng)新高聚集地區(qū)）是區(qū)域科技創(chuàng)新聚集度水平綜合得分高于1.0的地區(qū)，包括北京、上海和天津。

可見(jiàn)我國(guó)地域科技創(chuàng)新水平呈現(xiàn)明顯的梯度特征，從東部沿海地區(qū)到中部地區(qū)，再到西部地區(qū)科技創(chuàng)新水平依次降低，從南往北也存在這種科技創(chuàng)新水平降低的現(xiàn)象。這種科技創(chuàng)新水平的分布也反映了我國(guó)的科技創(chuàng)新力量的不均衡狀態(tài)。科技創(chuàng)新力量分布不均勻，分布在少數(shù)地區(qū)，其中科技創(chuàng)新高水平區(qū)域（科技創(chuàng)新高集聚地區(qū)）出現(xiàn)有北京、天津和上海形成的三角頂點(diǎn)；科技創(chuàng)新次高水平區(qū)域?yàn)檠睾？萍即胃呔奂瘞У沫h(huán)渤海、長(zhǎng)三角和珠三角形成的“帶狀“區(qū)域；而科技創(chuàng)新中等水平區(qū)域則多為中部地區(qū)；西北的大部分地區(qū)則是我國(guó)的科技創(chuàng)新低水平區(qū)域。綜上所述可以得出我國(guó)不同地域間科技創(chuàng)新水平與其經(jīng)濟(jì)實(shí)力是相匹配的，東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的科技創(chuàng)新水平都比較高，中部經(jīng)濟(jì)一邊地區(qū)創(chuàng)新水平次之，西北經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)的科技創(chuàng)新水平最低。

三、基于Moran’s I統(tǒng)計(jì)值的省域科技創(chuàng)新空間分布狀況分析

1.Moran’s I的計(jì)算說(shuō)明

在空間相關(guān)分析應(yīng)用研究中，為檢驗(yàn)全域空間自相關(guān)現(xiàn)象存在與否，常使用空間自相關(guān)指數(shù)Moran’s I對(duì)其加以研判說(shuō)明［4］。

根據(jù)計(jì)算公式可得到表示全國(guó)31個(gè)省的31×31階的鄰近標(biāo)準(zhǔn)的二元權(quán)重矩陣。事實(shí)上，中國(guó)地圖中的海南島和廣東省、廣西自治區(qū)雖然不鄰接，但實(shí)際上，海南和廣東、廣西聯(lián)系密切，所以有些學(xué)者如王勁峰提出將海南和廣東、廣西看作互為鄰居。本文通過(guò)手工編輯海南省和廣東省、廣西自治區(qū)互為鄰接區(qū)域。

2.基于Moran’s I的檢驗(yàn)結(jié)果

選取我國(guó)科技創(chuàng)新R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出指標(biāo)，依照Moran統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算公式，2009-2011年我國(guó)31個(gè)省域科技創(chuàng)新R&D經(jīng)費(fèi)支出的空間自相關(guān)Moran’s I統(tǒng)計(jì)結(jié)果分別為0.207274、0.200138、0.215771，Moran I的顯著性檢驗(yàn)值Z值均大于正態(tài)分布函數(shù)在0.01水平下的數(shù)值，即臨界值1.96，說(shuō)明我國(guó)科技經(jīng)費(fèi)支出具有明顯的正的空間自相關(guān)性，即全國(guó)各省科技創(chuàng)新R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出在空間分布上處于非隨機(jī)狀態(tài)，也就是說(shuō)相同科技創(chuàng)新發(fā)展水平的區(qū)域在地域上有著顯著的聚集特征，科技創(chuàng)新水平較高的區(qū)域傾向于聚集在一起，科技創(chuàng)新水平較低的地區(qū)也聚集在一起。

圖2 科技創(chuàng)新R&D經(jīng)費(fèi)支出的Moran散點(diǎn)圖（2011）

此外，如圖2所示，圖中紫色色實(shí)線的斜率反映的是2011年中國(guó)科技創(chuàng)新R&D經(jīng)費(fèi)支出的Moran’s I指數(shù)為0.215771。統(tǒng)計(jì)

在測(cè)量過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了一系列的問(wèn)題。

1.測(cè)量身高的過(guò)程中，頭發(fā)對(duì)測(cè)量結(jié)果有一定程度的影響。F傳感器主要是靠超聲波來(lái)測(cè)量被測(cè)對(duì)象到傳感器的距離，頭發(fā)的松散程度影響了測(cè)量結(jié)果，這個(gè)影響因素屬于不可避免的，也是因人而異的。所以在此次測(cè)量身高的過(guò)程中，我選擇在被測(cè)對(duì)象的頭頂上放一張薄紙，可以保持頭頂?shù)囊粋€(gè)水平高度，其次因?yàn)榧埍?，基本上?duì)測(cè)量結(jié)果不會(huì)有較大的影響。

2.E系統(tǒng)或者C計(jì)算器收集數(shù)據(jù)時(shí)，從圖形中明顯可以看出測(cè)量得到的數(shù)據(jù)并不是一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值，而是有一定的上下波動(dòng)范圍。經(jīng)多次測(cè)量發(fā)現(xiàn)，這個(gè)波動(dòng)為上下1厘米。本文中，在進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析中收集的數(shù)據(jù)，使用的C計(jì)算器，操作者根據(jù)自己的選擇讀取一個(gè)數(shù)據(jù)。在身高測(cè)量過(guò)程中，使用的是E系統(tǒng)，如圖4-1所示，收集的數(shù)據(jù)呈上下波動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的觀察，選取眾數(shù)（出現(xiàn)頻率最大的數(shù)）作為測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析。

結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)A實(shí)驗(yàn)室的探索及其研究，將其運(yùn)用到設(shè)計(jì)身高測(cè)量系統(tǒng)中，以解決傳統(tǒng)身高測(cè)量系統(tǒng)的不足。從而設(shè)計(jì)了快捷式身高測(cè)量系統(tǒng)，制作出人體身高測(cè)量?jī)x。

通過(guò)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的分析，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)存在線性偏倚問(wèn)題，對(duì)此，進(jìn)行了回歸分析，矯正測(cè)量數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)之間的偏差，確定了身高的測(cè)量計(jì)算公式，實(shí)際身高=2.127（傳感器固定高度）-0.969測(cè)量距離+0.0496（固有誤差）。實(shí)際系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中測(cè)量誤差小于3毫米，確保了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和測(cè)量數(shù)據(jù)的有效性。

雖然做出了身高測(cè)量?jī)x的模型，但是這個(gè)模型仍有不足之處。例如為求方便，模型的制作主要借助了傳統(tǒng)的身高測(cè)量?jī)x，沒(méi)有做出模擬圖中的效果。因此，本文作者對(duì)未來(lái)工作有以下幾點(diǎn)展望：

1.能做出模擬圖中的效果，并將其真正用于實(shí)踐中。2.通過(guò)更有效的方法來(lái)校正測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度。3.針對(duì)數(shù)據(jù)過(guò)多，能夠在不穩(wěn)定的數(shù)據(jù)中更準(zhǔn)確的選擇一個(gè)有效數(shù)據(jù)。4.再選取一個(gè)能夠測(cè)量壓力的傳感器，設(shè)計(jì)一個(gè)可以同時(shí)測(cè)量身高和體重的測(cè)量?jī)x。