山東省制造業(yè)發(fā)展升級指數(shù)研究

周南南 孫緒換 王鐿潼

[摘 要]制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級對于國民經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)調(diào)整和可持續(xù)發(fā)展意義重大。從山東省的實際情況出發(fā)，構(gòu)造包括升級產(chǎn)出能力、發(fā)展升級科技創(chuàng)新投入能力和可持續(xù)發(fā)展能力在內(nèi)的制造業(yè)發(fā)展升級水平綜合評價指標(biāo)體系。在此基礎(chǔ)上，運用層次分析法與主成分分析法相結(jié)合的混合賦權(quán)法確定指數(shù)權(quán)重，編制制造業(yè)發(fā)展升級指數(shù)。并基于2010—2016年山東省制造業(yè)29個細分行業(yè)的數(shù)據(jù)，對山東省制造業(yè)發(fā)展升級指數(shù)進行計算和分析，提出促進山東省制造業(yè)發(fā)展升級的相關(guān)建議：化區(qū)域優(yōu)勢為產(chǎn)業(yè)能力、發(fā)揮政府的推動與協(xié)調(diào)作用、推動企業(yè)的自主創(chuàng)新。

[關(guān)鍵詞]制造業(yè);升級指數(shù);指標(biāo)體系;主客觀賦權(quán)法

[中圖分類號]F427 [文獻標(biāo)識碼]A [文章編號]1671-8372（2018）04-0041-08

Research on the upgrading index of manufacturing industry in Shandong province

ZHOU Nan-nan， SUN Xu-huan， WANG Yi-tong

（College of Economics and Management， Qingdao University of Science and Technology， Qingdao 266061，China）

Abstract：The transformation and upgrading of manufacturing industry is of significance in the structural adjustment and sustainable development of the national economy. This study constructs the comprehensive evaluation index system of manufacturing industry upgrading in Shandong province from the upgraded output， the input capacity of the developing and upgrading for scientific and technological innovation and the capability of sustainable development based on the actual situation of Shandong province. Based on this， we use the analysis method of combination of AHP and principal component to determine the index weight and compile the upgrading index of manufacturing development. By analyzing the data of 29 manufacturing industries in Shandong province from 2010 to 2016， this study calculates and analyzes the development and upgrading index of manufacturing industry in Shandong province， and accordingly， some suggestions are put forward to promote the development and upgrading of manufacturing industry in Shandong province. These suggestions include turning regional advantage into industrial ability， giving play to the promotion and coordination role of the government， and promoting the independent innovation in enterprises.

Key words：manufacturing industry; upgrade index; indicator system; objective and subjective synthetic approach

制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，是工業(yè)的主要組成部分，也是強省之基、興省之器。本文根據(jù)《中國制造業(yè)2025》《山東省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》《<中國制造業(yè)2025>山東省行動綱要》《山東省“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《山東省制造業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》和《山東省推進工業(yè)轉(zhuǎn)型升級行動計劃（2015—2020年）》的精神，結(jié)合山東省發(fā)展實際，構(gòu)建山東省制造業(yè)發(fā)展升級綜合評價指標(biāo)體系，進行山東省制造業(yè)發(fā)展升級指數(shù)的計算與研究。

山東省制造業(yè)發(fā)展升級指數(shù)的編制與計算，從制造業(yè)綜合水平、創(chuàng)新能力、質(zhì)量效益、兩化融合、綠色發(fā)展等方面著手，有利于深入掌握山東省制造業(yè)近年來的發(fā)展升級動態(tài)，找出山東省制造業(yè)發(fā)展升級過程中存在的問題，從而更好地指導(dǎo)山東省制造業(yè)發(fā)展升級的進程，為山東省到2025年基本實現(xiàn)制造業(yè)強省的目標(biāo)，到2035年制造整體達到國內(nèi)制造強省前列和世界制造強國中等以上的水平，到建國100周年制造整體達到國內(nèi)制造強省領(lǐng)先的水平和世界制造強國前列水平的目標(biāo)貢獻綿薄之力。

一、我國制造業(yè)升級研究的現(xiàn)狀

（一）制造業(yè)升級內(nèi)涵

對于制造業(yè)升級的定義或者內(nèi)涵，學(xué)術(shù)界并未給出一個系統(tǒng)的闡述。但有不少學(xué)者已經(jīng)對制造業(yè)升級進行了相關(guān)研究，并基于各自的研究視角給出了制造業(yè)升級的內(nèi)涵。通過梳理相關(guān)文獻發(fā)現(xiàn)，學(xué)者們大多從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)視角與價值鏈視角對制造業(yè)升級的內(nèi)涵進行界定。

一部分學(xué)者從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的視角界定制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級。胡遲的研究指出，所謂制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級即為依賴科技進步，不斷改善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展;從國內(nèi)制造業(yè)角度分析，即為從粗放型產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)化為集約型產(chǎn)業(yè)、從附加值較低產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)楦郊又递^高產(chǎn)業(yè)的動態(tài)變化過程[1]。段敏芳和田秉鑫的研究指出，從宏觀層面分析，制造業(yè)升級就是整體產(chǎn)業(yè)發(fā)揮比較優(yōu)勢，并基于已有存量要素和稟賦的積累、變化，提高效率或者轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)的活動;從微觀層面分析，制造業(yè)的升級就是企業(yè)通過增強其工藝實力，采取強化企業(yè)品牌等舉措，突破發(fā)達地區(qū)和國家壁壘或者壟斷，謀求更高市場占有率以及收益的活動。也有不少學(xué)者從價值鏈的視角來界定制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級[2]。盛豐認為制造業(yè)升級是制造環(huán)節(jié)不斷向價值鏈的兩端延伸，使其本身的附加值不斷增加[3]。王燕超認為制造業(yè)升級就是區(qū)域內(nèi)制造業(yè)由低生產(chǎn)率、低附加值的非技術(shù)密集型行業(yè)向高附加值、高技術(shù)密集型行業(yè)發(fā)展的過程，具體表現(xiàn)為制造業(yè)行業(yè)資源配置效率的提高和技術(shù)水平的提升[4]。

融合這兩種視角，本文將制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級定義為：制造業(yè)由勞動密集型、傳統(tǒng)低技術(shù)型和低附加值型產(chǎn)業(yè)向資本或技術(shù)密集型、高新技術(shù)型和高附加值型產(chǎn)業(yè)升級的過程。

（二）制造業(yè)發(fā)展升級的相關(guān)文獻綜述

學(xué)術(shù)界對制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級進行了大量的研究，這些研究多集中在以下三方面：一是關(guān)于中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的驅(qū)動因素;二是關(guān)于中國制造業(yè)企業(yè)區(qū)位選擇和價值鏈升級的方向和路徑的探討;三是關(guān)于制造業(yè)發(fā)展升級的指標(biāo)體系的構(gòu)建。

1.制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的驅(qū)動因素研究

鄧晶和張文倩認為，發(fā)展中國家的生產(chǎn)性服務(wù)貿(mào)易自由化可以促進本國制造業(yè)的升級，同時制造業(yè)升級也會受人力資本水平、外商直接投資、信息化水平三個因素的影響[5]。韓慶瀟等認為從制造業(yè)總體來看，在制造業(yè)產(chǎn)業(yè)的升級過程中，產(chǎn)業(yè)集聚起強有力的推動作用，而創(chuàng)新則發(fā)揮重要的中介作用;從不同行業(yè)密集度的視角來看，也只有在技術(shù)密集型的制造業(yè)中，創(chuàng)新的中介效應(yīng)才能發(fā)揮重要的作用，而且在該類制造業(yè)中，產(chǎn)業(yè)集聚所驅(qū)動的創(chuàng)新對產(chǎn)業(yè)升級的作用尤為顯著[6]。

2.制造業(yè)布局和價值鏈升級研究

陳曦等研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)較強的勞動/勞動密集型制造業(yè)和資本/技術(shù)密集型制造業(yè)更容易產(chǎn)生空間關(guān)聯(lián)，而且超過半數(shù)的制造業(yè)細分行業(yè)的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)和空間關(guān)聯(lián)的程度存在正相關(guān)關(guān)系[7]。金利霞等認為，是全球資本流動特征、國內(nèi)外經(jīng)濟環(huán)境以及政府政策的不斷變化，促進了廣東省新一輪產(chǎn)業(yè)的空間重組[8]。王榮和王英的研究發(fā)現(xiàn)，對外投資會使產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)空心化發(fā)展的趨勢[9]。逯宇鐸等也發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)率會影響企業(yè)選擇，相比低生產(chǎn)率企業(yè)組，高生產(chǎn)率企業(yè)更傾向于在大規(guī)模的城市選址[10]。胡昭玲和張詠華則認為，由于中國在全球價值鏈分工中主要承擔(dān)低端的生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)，所以在低技術(shù)行業(yè)中中國雖然占據(jù)國際分工的主導(dǎo)地位，但在中高、高技術(shù)的制造業(yè)并不具備國際競爭力。因此和價值鏈上游國家相比，國內(nèi)制造業(yè)創(chuàng)造的價值以及從分工中的獲益較少[11]。

3.制造業(yè)升級水平綜合評價指標(biāo)體系研究

孫寧等依據(jù)新型制造業(yè)的概念內(nèi)涵，在強調(diào)經(jīng)濟、科技和資源環(huán)境三維均衡發(fā)展的理念基礎(chǔ)上，構(gòu)建了中國制造業(yè)發(fā)展指數(shù)（簡稱CMDI）的評價指標(biāo)體系，同時采用指數(shù)功效函數(shù)法計算其評價值[12]。馬珩從制造業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)度和制造業(yè)價值鏈高度兩個方面來構(gòu)建制造業(yè)高級化測度指標(biāo)體系[13]。陽立高在測度制造業(yè)升級時將制造業(yè)的資源配置效率和技術(shù)水平設(shè)定為二級指標(biāo)，并在這兩個二級指標(biāo)的基礎(chǔ)上選取三級指標(biāo)來建立制造業(yè)升級指標(biāo)體系[14]。段敏芳和田秉鑫依據(jù)“勞動密集型-資金密集型-技術(shù)密集型”的升級軌跡，遵循指標(biāo)體系構(gòu)建理論，從制造業(yè)市場需求、生產(chǎn)要素及競爭力三個方面，構(gòu)建制造業(yè)升級監(jiān)測指標(biāo)體系[2]。

二、山東省制造業(yè)發(fā)展升級指標(biāo)體系的構(gòu)建

為構(gòu)造出最能反映山東省制造業(yè)發(fā)展升級水平的綜合評價指標(biāo)體系，本文從要素稟賦及效率的角度出發(fā)，選取能夠綜合反映制造業(yè)升級水平和能力的指標(biāo)，以期在把握研究重點的基礎(chǔ)上，保證指標(biāo)構(gòu)建的完備性。為保證對制造業(yè)發(fā)展升級水平評價的客觀性與全面性，本文選取了能客觀反映制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r、技術(shù)水平、結(jié)構(gòu)和競爭力等方面的指標(biāo)，并將一些復(fù)雜、計算困難的指標(biāo)轉(zhuǎn)化為相對簡單、便于計算的指標(biāo)和數(shù)據(jù)，以期測算結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。此外，考慮到內(nèi)外部經(jīng)濟環(huán)境及資源變化對制造業(yè)升級的影響，本文還選取了產(chǎn)業(yè)成長度等具有動態(tài)變化性的指標(biāo)。經(jīng)過綜合考慮，本文將指標(biāo)體系劃分為產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)出能力、產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新能力、產(chǎn)業(yè)發(fā)展可持續(xù)能力3個一級指標(biāo)，并細分為12個二級指標(biāo)（見表1）。

（一）制造業(yè)發(fā)展產(chǎn)出能力

制造業(yè)發(fā)展產(chǎn)出能力主要從總產(chǎn)值、利潤總額、產(chǎn)業(yè)成長度、全員勞動生產(chǎn)率和固定資產(chǎn)投資額五個方面來衡量。經(jīng)濟創(chuàng)造能力是制造業(yè)的重要組成部分，是衡量制造業(yè)發(fā)展程度的重要一維。只有創(chuàng)造經(jīng)濟效益，有穩(wěn)定和發(fā)展的產(chǎn)出，山東省制造業(yè)才會有持續(xù)發(fā)展的動力，才能為發(fā)展科技、提高效率、增加就業(yè)、提高納稅能力、保護環(huán)境提供物質(zhì)支持。

（二）制造業(yè)科技創(chuàng)新能力

制造業(yè)科技創(chuàng)新能力主要從制造業(yè)研發(fā)經(jīng)費支出、新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)費占銷售收入比重、新產(chǎn)品產(chǎn)值和發(fā)明專利有效數(shù)等方面衡量。在粗放型的傳統(tǒng)制造業(yè)向集約型的新型制造業(yè)轉(zhuǎn)變的過程中，科學(xué)技術(shù)的作用至關(guān)重要。只有充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，依靠科技創(chuàng)新，依賴人力資本，才能提高效率、增加效益、降低污染，才能實現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，才有可能發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

（三）制造業(yè)發(fā)展可持續(xù)能力

制造業(yè)發(fā)展可持續(xù)能力主要從能源消耗總量、研發(fā)與試驗人員占比和研發(fā)人員全時當(dāng)量等方面衡量。當(dāng)前，傳統(tǒng)制造業(yè)低效益、高消耗、高污染的粗放型生產(chǎn)造成全國范圍內(nèi)資源嚴(yán)重匱乏、生態(tài)急劇惡化。資源是制造業(yè)生產(chǎn)活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，但是很多資源具有不可再生性，不合理的資源利用會造成資源浪費和環(huán)境惡化。合理利用資源，提高資源利用效率對經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展越來越重要。此外，環(huán)境和生態(tài)保護是實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的前提，通過轉(zhuǎn)型升級從而協(xié)調(diào)經(jīng)濟活動與環(huán)境的關(guān)系，才能保障經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。依靠技術(shù)進步保護環(huán)境，將會在制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展過程中產(chǎn)生越來越顯著的影響。

三、山東省制造業(yè)發(fā)展升級指數(shù)的實證分析

（一）山東省制造業(yè)發(fā)展升級指數(shù)的構(gòu)建方法

本文研究的重點與難點在于解決山東省制造業(yè)發(fā)展升級指數(shù)測算過程中各指標(biāo)的賦權(quán)問題，最常采用的指標(biāo)賦權(quán)方法有主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法。主觀賦權(quán)法主要是根據(jù)賦權(quán)者的主觀價值來確定各個指標(biāo)的權(quán)數(shù)。由于受個人知識儲備、偏好等主觀因素的影響，主觀賦權(quán)法所確定的權(quán)重具有很大的主觀性。目前較為常用的主觀賦權(quán)法有層次分析法、德爾菲法、二項系數(shù)法等。客觀賦權(quán)法是根據(jù)所選取的數(shù)據(jù)樣本，通過對初始數(shù)據(jù)之間的關(guān)系進行統(tǒng)計分析和處理得出各個指標(biāo)的權(quán)數(shù)。這種確定權(quán)數(shù)的方法，排除了人為因素對權(quán)數(shù)的影響而只依賴于所選取的樣本。雖然客觀賦權(quán)法排除了人為因素的主觀影響，但對樣本的依賴性很大。常見的客觀賦權(quán)方法為熵值法、主成分分析法、離差及均方差法和多目標(biāo)規(guī)劃法。為克服單獨使用某一種方法所可能產(chǎn)生的弊端，本文將主客觀賦權(quán)法相結(jié)合，采用層次分析法（AHP）和主成分分析方法相結(jié)合的混合賦權(quán)方式確定各指標(biāo)權(quán)重。

確定山東省制造業(yè)發(fā)展升級指標(biāo)權(quán)數(shù)的基本思路是：首先，采用層次分析方法（AHP）確定各層指標(biāo)賦權(quán)二級指標(biāo)的組合權(quán)數(shù);其次，選取主成分分析方法對山東省不同年份的制造業(yè)的升級程度進行綜合評價，并選取主成分求取主成分的得分以及各個主成分的權(quán)重。其中，各個主成分的權(quán)重即為我們進行指數(shù)計算所需要的權(quán)重。這種賦權(quán)方法可以將主觀賦權(quán)方法與客觀賦權(quán)方法的優(yōu)勢進行有機結(jié)合，能夠解決層次分析法由專家進行打分賦權(quán)所帶來的主觀性缺點以及主成分分析方法的樣本依賴性等缺點，所以其綜合評價與計算所得的指數(shù)會與現(xiàn)實情況更加相符。

（二）山東省制造業(yè)發(fā)展升級指數(shù)的計算

根據(jù)上面構(gòu)建的山東省制造業(yè)發(fā)展升級水平綜合評價指標(biāo)體系，本文從發(fā)展升級產(chǎn)出能力、發(fā)展升級科技創(chuàng)新投入能力和可持續(xù)發(fā)展能力三個方面選取表1的12個二級指標(biāo)，收集2010—2016年山東省制造業(yè)29個細分產(chǎn)業(yè)的相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)計算山東省制造業(yè)發(fā)展升級指數(shù)。所選數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》《中國科技統(tǒng)計年鑒》《中國人口和就業(yè)統(tǒng)計年鑒》和《山東省統(tǒng)計年鑒》。

1.計算混合賦權(quán)權(quán)重

利用層次分析法求二級指標(biāo)權(quán)重。首先，構(gòu)造山東省制造業(yè)發(fā)展升級綜合評價層次結(jié)構(gòu)，層次結(jié)構(gòu)如表1所示。

其次，構(gòu)造各單層次判斷矩陣，采用問卷調(diào)查的方式收集判斷矩陣的數(shù)據(jù)。調(diào)查對象包括在制造業(yè)升級研究領(lǐng)域較為權(quán)威的專家、學(xué)者和山東省相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策研究部門的工作人員。通過綜合考慮相關(guān)調(diào)查人員的打分情況，構(gòu)造出層次判斷矩陣，對應(yīng)表1，各個層次判斷矩陣分別用A、A1、A2和A3來表示。

再次，計算權(quán)向量并進行一致性檢驗。根據(jù)上述各個矩陣，通過根法對其權(quán)向量進行計算，以矩陣A為例來說明各單層次判斷矩陣權(quán)向量的計算方式：設(shè)A矩陣的權(quán)重向量為W，求判斷矩陣A每行的元素乘積，開3次方并進行歸一化處理，可得權(quán)重向量，根據(jù)公式（1）

（1）

求得最大特征根，根據(jù)公式（2）

（2）①

可得，根據(jù)公式（2）并查三維數(shù)值表，可求得判斷矩陣的，通過了一致性檢驗，所以可以認為判斷矩陣具有一致性，計算求得的權(quán)重向量是可以被接受的。依據(jù)同樣的方式計算各個判斷矩陣的值。經(jīng)計算，各個判斷矩陣的值均小于0.1，說明各個矩陣均通過了一致性檢驗，所以計算求得的各個權(quán)重向量都是可以被接受的。各個單層次權(quán)重向量如表2所示。

最后，計算出層次總排序的權(quán)重向量并進行層次總排序一致性檢驗，分別將以上各層指標(biāo)權(quán)重對綜合評價總目標(biāo)的權(quán)重進行計算。計算出層次總排序的權(quán)重向量，結(jié)果如表3所示。利用公式（3）

（3）

，CR值明顯小于0.1，說明計算所得的權(quán)重是有效的。

2.利用主成分分析法求主成分權(quán)重并計算綜合得分值

在進行主成分分析之前，需要對逆向指標(biāo)進行正向化處理。由于在所選12個指標(biāo)中單位產(chǎn)值能源消耗指數(shù)為逆向指標(biāo)，所以利用取相反數(shù)的方式能將其進行正向化處理。此外，為了克服由于數(shù)量級以及量綱所產(chǎn)生的影響，在進行主成分分析之前要對原始數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化操作。本文利用z-score數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法，將原始值Xi標(biāo)準(zhǔn)化為的計算公式為：

（4）

其中，為指標(biāo)平均值;為樣本方差。

根據(jù)主觀賦權(quán)法得到的權(quán)重對標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)進行賦權(quán)處理，進行賦權(quán)處理的計算公式為：

（5）

其中，為第i個二級指標(biāo)所對應(yīng)的權(quán)重。

利用SPSS19.0軟件對主觀加權(quán)后的數(shù)據(jù)進行主成分分析，在分析之前，需要進行KMO檢驗和球形度檢驗，來驗證所選取的12個指標(biāo)變量是否適合做主成分分析。

一般來說，當(dāng)KMO值高于0.6的時候，表示適宜進行主成分分析。根據(jù)SPSS19.0分析結(jié)果，可知KMO的值為0.73，球形度檢驗值為265.009，觀測的sig值為0.00，說明各個指標(biāo)之間具有較強的線性相關(guān)性，選用主成分分析方法來進行研究是適合的。按照主成分特征值大于0.5以及累計貢獻率（即主成分方差占總體方差的比例）大于80%的原則提取主成分。分析結(jié)果表明，前4個主成分的累計方差貢獻率為82.192%，幾乎保留原來指標(biāo)變量的絕大多數(shù)的信息，所以我們可以選取前4個主成分作為評價的綜合指標(biāo)，并將第一主成分、第二主成分、第三主成分、第四主成分分別記為F1、F2、F3、F4。

主成分與各個指標(biāo)的相關(guān)性程度可以由因子載荷的絕對值與1之間的靠近程度來說明。因子載荷的絕對值越接近1，表明該因子載荷所對應(yīng)的指標(biāo)與所提取的主成分之間的相關(guān)性越強。主成分的經(jīng)濟意義由各線性組合中權(quán)數(shù)較大的幾個綜合指標(biāo)的綜合意義來確定。

第一主成分（F1）在制造業(yè)利潤總額（X2）、制造業(yè)總產(chǎn)值（X1）、新產(chǎn)品產(chǎn)值（X8）、制造業(yè)固定資產(chǎn)投資額（X5）、全員勞動生產(chǎn)率（X4）上因子載荷較大。其中，利潤總額、總產(chǎn)值和新產(chǎn)品產(chǎn)值反映了制造業(yè)的經(jīng)濟效益，固定資產(chǎn)投資反映了制造業(yè)固定資產(chǎn)的投入規(guī)模，而全員勞動生產(chǎn)率則反映了生產(chǎn)效率。因此綜合考慮將第一主成分命名為經(jīng)濟創(chuàng)造能力因子。

第二主成分（F2）包括發(fā)明專利有效數(shù)（X9）、研發(fā)人員全時當(dāng)量（X12）、新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)費占銷售收入比重（X7）、制造業(yè)R&D經(jīng)費支出（X6）。其中，發(fā)明專利有效數(shù)反映了技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)研發(fā)能力，研發(fā)人員全時當(dāng)量反映了科技人才的投入情況、新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)費占銷售收入比重，制造業(yè)研發(fā)經(jīng)費支出反映了制造業(yè)進行科技創(chuàng)新的資金投入狀況。因此將第二個主成分命名為科技創(chuàng)新能力因子。

第三主成分（F3）在產(chǎn)業(yè)成長度（X3）、研究與試驗發(fā)展人員占比（X11）上的載荷較大。其中，產(chǎn)業(yè)成長度反映了制造業(yè)的經(jīng)濟增長能力，研究與試驗發(fā)展人員占比在一定程度上體現(xiàn)了制造業(yè)的發(fā)展?jié)摿Υ笮?。因此將第三主成分命名為增長潛力因子。

第四主成分（F4）為單位產(chǎn)值能源消耗指數(shù)（X10），單位產(chǎn)值能源消耗反映了制造業(yè)的能源節(jié)約能力，因此將第四主成分命名為能源節(jié)約能力。

根據(jù)計算公式

（6）

可計算得到主成分Fi（i=1，2，3，4）的得分。

以每一個主成分的方差貢獻率與前4個主成分的累積方差貢獻率的比值為權(quán)重，可得到山東省制造業(yè)在2010—2016年每年主成分指標(biāo)的權(quán)重（見表4）。

3.計算山東省制造業(yè)發(fā)展升級指數(shù)

為避免負值在計算中的不便，在計算山東省制造業(yè)發(fā)展升級的指數(shù)之前，首先，將主成分的得分值進行歸一化處理。歸一化的處理方法如下：找出29個細分行業(yè)中每個主成分的最大值與最小值，求極差;計算每個細分行業(yè)與最小值之間的差，而此差與極差之間的比值即為歸一化后的主成分值。其次，求出行業(yè)歸一化后的主成分平均值，并將此作為計算制造業(yè)主成分指數(shù)的最終主成分值，即指數(shù)計算主成分值（Ftj）。再次，根據(jù)表4中的權(quán)重來求指數(shù)計算綜合得分值。計算公式為：

（7）

其中，為第年的指數(shù)計算綜合得分值;為第年個第主成分的權(quán)重;為第年第個主成分的指數(shù)計算主成分值。

最后，利用簡單算術(shù)平均法求出29個細分行業(yè)2010—2016年的指數(shù)計算主成分平均值及指數(shù)計算綜合得分平均值（見表5）。

以2010年山東省制造業(yè)指數(shù)計算綜合得分值作為基數(shù)，定義其指數(shù)為100;2011—2016年的指數(shù)用當(dāng)年的指數(shù)計算綜合得分值與該基數(shù)相比得出（經(jīng)濟創(chuàng)造能力指數(shù)、科技創(chuàng)新能力指數(shù)、科技創(chuàng)新能力指數(shù)、能源節(jié)約能力指數(shù)按照同樣方式計算）。計算結(jié)果如表6所示。

4.計算結(jié)果分析

（1）經(jīng)濟創(chuàng)造能力綜合評價

從表5中29個細分行業(yè)經(jīng)濟創(chuàng)造能力得分（F1）情況來看，山東省的化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)居行業(yè)首位，而且遠遠超過了其他制造業(yè)細分行業(yè)，其經(jīng)濟創(chuàng)造能力得分達到6.710，說明化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)經(jīng)濟創(chuàng)造能力最強，同時也說明了山東是化工業(yè)大省;電氣機械及器材制造業(yè)位居第2，得分為4.221;農(nóng)副食品加工業(yè)排名第3，得分為3.830;排名第4、第5的是專用設(shè)備制造業(yè)和紡織業(yè)，經(jīng)濟創(chuàng)造能力得分分別為3.764和3.601。而排名較為靠后的是儀器儀表制造業(yè)（0.671）、廢棄資源綜合利用業(yè)（0.634）、煙草制品業(yè)（0.478）、化學(xué)纖維制造業(yè)（0.085）等行業(yè)。排名靠前的化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)、電氣機械及器材制造業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)、計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)在行業(yè)分類中為重工業(yè)，可見山東省制造業(yè)的發(fā)展以重工業(yè)為主。由表6中經(jīng)濟創(chuàng)造能力指數(shù)的變化趨勢來看，制造業(yè)的經(jīng)濟創(chuàng)造指數(shù)總體呈上升趨勢，2013年山東省制造業(yè)經(jīng)濟創(chuàng)造指數(shù)為統(tǒng)計年份的指數(shù)最高值，達到149.957%，2015年、2016年指數(shù)上升態(tài)勢趨緩。

（2）科技創(chuàng)新能力綜合評價

對表5中29個行業(yè)的科技創(chuàng)新能力（F2）數(shù)值進行分析發(fā)現(xiàn)，醫(yī)藥制造業(yè)、計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)分別位居第1和第2，其科技創(chuàng)新得分值分別為6.057和6.040;排名第3和第4的分別是電氣機械及器材制造業(yè)和化學(xué)纖維制造業(yè)，同樣二者的科技創(chuàng)新能力差距較小，其科技創(chuàng)新得分值分別為5.179、5.108。排名靠前的還有醫(yī)藥制造業(yè)、計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、儀器儀表制造業(yè)和專用設(shè)備制造業(yè)為技術(shù)密集型行業(yè)。排名比較靠后的行業(yè)有印刷和記錄媒介復(fù)制業(yè)（1.051）、非金屬礦物制品業(yè)（0.854）、家具制造業(yè)（0.794）、木材加工及木竹藤棕草制品業(yè)（0.515）等行業(yè)。由表6中科技創(chuàng)新能力指數(shù)來看，2010—2016年，制造業(yè)科技創(chuàng)新指數(shù)在2011年達到最高，指數(shù)值高達157.958%，而在2012年略有下降，2013年跌落至近幾年最低值，指數(shù)值僅為87.126%，低于基期2010年的科技創(chuàng)新指數(shù)值。但是2013年以后形勢有所好轉(zhuǎn)，指數(shù)值呈現(xiàn)出上升趨勢。

（3）增長潛力綜合評價

分析山東省制造業(yè)29個行業(yè)在2010—2016年的增長潛力（F3）數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，排名比較靠前的為石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)（5.659），煙草制品業(yè)（4.786），有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)（3.764），化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)（2.915），位居第1、第2、第3和第4。排名第6—10的為運輸設(shè)備制造業(yè)（2.545），黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)（2.467），醫(yī)藥制造業(yè)（2.206），儀器儀表制造業(yè)（2.196），橡膠和塑料制品業(yè)（2.156），計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)（2.133）。除了排名前3的行業(yè)外，其余行業(yè)的增長潛力差別并不是很明顯。排名第7—10的增長潛力得分值均在2左右。排名比較靠后的行業(yè)為專用設(shè)備制造業(yè)，通用設(shè)備制造業(yè)，皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業(yè)，紡織服裝、服飾業(yè)，文教、工美、體育和娛樂用品制造業(yè)等。由表6中的增長潛力指數(shù)的發(fā)展態(tài)勢來看，在2010—2016年，山東省制造業(yè)的綜合潛力指數(shù)總體呈下降趨勢，這可能是由于受經(jīng)濟大環(huán)境的影響。近幾年，我國面臨著經(jīng)濟環(huán)境經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的挑戰(zhàn)，經(jīng)濟增長處于有高速增長向中低速增長的換擋時期，所以山東省制造業(yè)的增長速度有下降趨勢也是在意料之中的。

（4）能源節(jié)約能力綜合評價

從表5中29個行業(yè)2010—2016年能源節(jié)約能力（F4）的得分值看，各個行業(yè)的能源節(jié)約能力得分值相差并不是很大。其中石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)與醫(yī)藥制造業(yè)能源節(jié)約能力稍微強于其他行業(yè)，能源節(jié)約得分值分別為4.672和4.010;排名3—10的行業(yè)的能源節(jié)約得分值均在3與4之間，相差不大。排名比較靠后的有黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)（2.524），鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設(shè)備制造業(yè)（2.511），紡織服裝、服飾業(yè)（2.466），其他制造業(yè)（2.464），家具制造業(yè)（2.415），造紙及紙制品業(yè)（2.404），食品制造業(yè)（2.380），皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業(yè)（1.823）。對表6中能源節(jié)約能力指數(shù)的分析發(fā)現(xiàn)，山東省制造業(yè)在2010—2016年的能源節(jié)約指數(shù)雖然在2012年和2013年出現(xiàn)下降趨勢，但2014年開始出現(xiàn)反彈，且呈上升趨勢，主要原因可能是最近幾年山東省響應(yīng)國家號召，積極發(fā)展能源節(jié)約型、環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)，并在此方面取得了一定的成果。

四、結(jié)論及政策建議

（一）山東省制造業(yè)發(fā)展升級研究結(jié)論

本文通過建立山東省制造業(yè)發(fā)展升級水平綜合評價指標(biāo)體系，利用主成分分析與層次分析法相結(jié)合的主客觀混合賦權(quán)法確定權(quán)重，對山東省制造業(yè)2010—2016年的發(fā)展升級指數(shù)進行計算和分析得出以下結(jié)論：第一，從發(fā)展升級綜合指數(shù)來看，2010—2016年，山東省制造業(yè)發(fā)展升級指數(shù)總體呈上升趨勢，這表明山東省制造業(yè)的發(fā)展升級水平正在逐漸提高，制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級政策實施初見成效，制造業(yè)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。第二，對山東省制造業(yè)內(nèi)部各細分行業(yè)對比分析發(fā)現(xiàn)，行業(yè)間升級發(fā)展水平差異較大，化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)、電氣機械及器材制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、電子設(shè)備制造業(yè)等行業(yè)發(fā)展升級程度較高。但木材加工及木竹藤棕草制品業(yè)、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋業(yè)等行業(yè)發(fā)展升級緩慢。第三，山東省制造業(yè)的發(fā)展在經(jīng)濟創(chuàng)造能力、科技創(chuàng)新能力、增長潛力能力、能源節(jié)約能力的發(fā)展上不同步，整體而言經(jīng)濟創(chuàng)造能力較強，但科技創(chuàng)新能力與能源節(jié)約能力還有待提高。

（二）山東省制造業(yè)發(fā)展升級建議

1.化區(qū)域優(yōu)勢為產(chǎn)業(yè)能力

山東是黃河下游的重要省份，南北兩側(cè)分別毗鄰長三角經(jīng)濟發(fā)展區(qū)和京津冀一體化發(fā)展區(qū)，東面臨近日、韓等發(fā)達國家，具備突出的地緣優(yōu)勢。因此山東具有較強的產(chǎn)業(yè)承接能力，同時山東省有發(fā)達便利的交通網(wǎng)絡(luò)，所以日、韓兩國產(chǎn)業(yè)也能夠快速轉(zhuǎn)移到山東。

（1）建立多元產(chǎn)業(yè)集群模式。山東省制造業(yè)產(chǎn)業(yè)集群多數(shù)基于本省內(nèi)源品牌發(fā)展，譬如青島家電制造業(yè)就是在本土海信、海爾品牌帶動下，才有許多同類企業(yè)和關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)成立并發(fā)展起來。所以山東應(yīng)該構(gòu)建多元產(chǎn)業(yè)集群模式，導(dǎo)入國外先進品牌和企業(yè)，利用外部品牌的能量帶動本地企業(yè)發(fā)展。

（2）從外國導(dǎo)入重大項目的核心技術(shù)。從制造業(yè)水平看，山東省制造業(yè)的整體比較落后，其關(guān)鍵在于核心技術(shù)多數(shù)被制造業(yè)發(fā)達國家所掌握。因此，山東應(yīng)基于重大項目，從國外積極引進核心技術(shù)，并通過技術(shù)的吸收和消化，實現(xiàn)技術(shù)的本土應(yīng)用，最大限度地順應(yīng)本地企業(yè)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而增強其制造業(yè)的競爭力。同時，還需制定出能夠有效指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃或計劃方案，培養(yǎng)建立新興產(chǎn)業(yè)。此外，基于本地的區(qū)域優(yōu)勢，山東省還可以從海洋設(shè)備、生物、新材料、新能源等新興制造領(lǐng)域著力發(fā)展新產(chǎn)業(yè)。

2.積極發(fā)揮政府在制造業(yè)升級過程中的推動與調(diào)整作用

在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的過程中，政府在產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、政策引導(dǎo)、創(chuàng)造良好的經(jīng)營與投資環(huán)境、提供信息與科技服務(wù)、制定法律法規(guī)維護市場秩序等方面發(fā)揮著重要作用。因此政府應(yīng)增強其在經(jīng)濟管理體制改革中推動和調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)體系的能力，以科學(xué)發(fā)展觀為核心思想理念，遵從基本的科學(xué)規(guī)律，促使制造業(yè)經(jīng)濟逐步向集約、增長模式轉(zhuǎn)變，制定出對于制造業(yè)發(fā)展核心環(huán)節(jié)有較強支持能力、有益于行業(yè)功能的調(diào)整和優(yōu)化、兼顧傾斜投入的政策，構(gòu)建適合本產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政府協(xié)調(diào)以及管理機制體系。

（1）推動大中小制造企業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。對于制造企業(yè)，政府應(yīng)該進行有效的引導(dǎo)，促進其能有效兼并和重組，使得不同種類的制造業(yè)能集聚，提升產(chǎn)業(yè)集中度，促使企業(yè)結(jié)構(gòu)被高效優(yōu)化，從而發(fā)展出在世界市場上有知名度和競爭力的大中型品牌企業(yè)，提升整體實力。并且還應(yīng)該培育、扶持在技術(shù)方面有較強創(chuàng)新實力的企業(yè)，組織開展扶持小微制造企業(yè)發(fā)展的專項活動，促使大量有明確和清晰分工的、有突出特點和極強創(chuàng)新實力的中小制造企業(yè)壯大發(fā)展，通過建立多個企業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展，構(gòu)造步調(diào)一致的分工協(xié)作的合理格局，促使制造業(yè)的整體發(fā)展和技術(shù)實力的全面提高。

（2）著力發(fā)展生產(chǎn)服務(wù)業(yè)。山東省政府應(yīng)破除山東省行政壁壘，并在發(fā)展山東區(qū)域經(jīng)濟過程中發(fā)揮重要的導(dǎo)向作用，著力打造具有堅實服務(wù)基礎(chǔ)的核心都市。同時還應(yīng)鼓舞、引導(dǎo)核心城市與周邊區(qū)域間的合理協(xié)作和分工，推動生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)向特定地區(qū)的核心都市匯聚，進一步發(fā)揮核心城市的匯聚能力和輻射能力。如此，一來能夠保持制造業(yè)自身建設(shè)環(huán)節(jié)中高端部分的營銷或者技術(shù)優(yōu)勢，著力培育生產(chǎn)服務(wù)并促使其有序發(fā)展，為周邊區(qū)域提供更先進的服務(wù);二來能夠促使少數(shù)制造業(yè)發(fā)生轉(zhuǎn)移，在核心都市周邊建立產(chǎn)業(yè)集群。

（3）在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級方面投入更多資金。圍繞“中國制造2025”發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域和核心任務(wù)，在金融方面，山東省政府應(yīng)加大制造業(yè)發(fā)展的支持，以促使制造業(yè)結(jié)構(gòu)進一步改變、提質(zhì)增效和升級轉(zhuǎn)型。同時，山東省政府還應(yīng)該積極發(fā)展并逐步改進有利于建設(shè)制造強省目標(biāo)的多元金融體系，發(fā)揮好銀行機構(gòu)的業(yè)務(wù)優(yōu)勢，以產(chǎn)生促進制造業(yè)發(fā)展的協(xié)同效應(yīng)。

3.推動山東省制造業(yè)企業(yè)的自主創(chuàng)新

創(chuàng)新是促進經(jīng)濟社會不斷發(fā)展進步的革命性力量，區(qū)域創(chuàng)新體系的完善與否對山東省制造業(yè)發(fā)展升級的方向、路徑、速度具有決定性作用，因此應(yīng)積極推動山東省制造業(yè)企業(yè)的自主創(chuàng)新。

所以，山東省政府應(yīng)在金融、財政等方面制定創(chuàng)新制度，著力支持設(shè)計、研發(fā)、營銷、培育品牌等對結(jié)構(gòu)升級優(yōu)化有重大影響的核心環(huán)節(jié)，積極推動制造業(yè)企業(yè)的自主創(chuàng)新。通過持續(xù)推進科研經(jīng)費管理改革和科技成果獎勵評價，著重激勵、引導(dǎo)創(chuàng)新要素匯聚于企業(yè)，加速構(gòu)建圍繞企業(yè)、政府、高校、科研單位等技術(shù)的創(chuàng)新體系，促使科技研發(fā)、經(jīng)濟市場更好地融合和科研成果更好更快地被轉(zhuǎn)化，進而實現(xiàn)科研成果的產(chǎn)業(yè)化。

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