基于主成分分析的科技投入對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響研究

張涵媚

【摘要】利用湖南省2007-2016年的樣本數(shù)據(jù)，運(yùn)用主成分回歸分析方法，研究科技投入與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相關(guān)關(guān)系。實(shí)證結(jié)果顯示政府、企業(yè)、高校的科技投入對該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展均具有一定的積極作用，其中政府科技投入的支持效應(yīng)較為顯著。因此，應(yīng)當(dāng)持續(xù)加大對科技研發(fā)的投入力度，合理分配科技經(jīng)費(fèi)投入結(jié)構(gòu)，促進(jìn)政府、企業(yè)、高校多層次的科技合作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】科技投入 經(jīng)濟(jì)發(fā)展 主成分回歸

一、引言

本世紀(jì)以來，由科技進(jìn)步引起的經(jīng)濟(jì)增長日益突顯，科技投入情況不僅是一個(gè)國家或地區(qū)科技發(fā)展?fàn)顩r的重要體現(xiàn)，而且也成為衡量經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力與經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿Φ闹匾蛩?。科學(xué)技術(shù)作為第一生產(chǎn)力，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)競爭力等方面具有極強(qiáng)的帶動(dòng)作。在當(dāng)代社會(huì)，無論是哪一種類型的國家，尤其是發(fā)展中國家，要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的健康、持續(xù)、協(xié)調(diào)發(fā)展，離不開科技進(jìn)步與科技創(chuàng)新。只有實(shí)現(xiàn)科技進(jìn)步與科技創(chuàng)新，才能持續(xù)提高產(chǎn)品的質(zhì)量、提高社會(huì)生產(chǎn)力水平，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品或行業(yè)部門的創(chuàng)新，大幅度節(jié)約生產(chǎn)經(jīng)營成本，直接推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的增長;同時(shí)可以改善傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化升級，提高國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的科技含量。我國對科技發(fā)展水平也越來越重視，根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局、科學(xué)技術(shù)部和財(cái)政部聯(lián)合發(fā)布的《2017年全國科技經(jīng)費(fèi)投入統(tǒng)計(jì)公報(bào)》數(shù)據(jù)顯示，2017年我國R&D經(jīng)費(fèi)投入總量達(dá)1.76萬億元，位列世界第二，而R&D經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度為2.13%，與創(chuàng)新型國家有差距，且我國研發(fā)整體水平仍然存在大而不強(qiáng)、多而不優(yōu)的情況。所以，科技投入與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系研究越來越成為眾多學(xué)者研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。

大量文獻(xiàn)資料表明，科技進(jìn)步與科技創(chuàng)新是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本動(dòng)力。馬克思曾指出，隨著大工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)實(shí)財(cái)富的創(chuàng)造較少地取決于勞動(dòng)時(shí)間和已消耗的勞動(dòng)量，而更多地取決于一般科學(xué)技術(shù)水平和科技進(jìn)步。羅默和盧卡斯將科技水平作為經(jīng)濟(jì)增長的決定性因素引入到生產(chǎn)函數(shù)模型中，把經(jīng)濟(jì)增長建立在內(nèi)生技術(shù)進(jìn)步上，從而改變了長期被廣泛認(rèn)可的關(guān)于資本要素增加和勞動(dòng)力增長推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的觀點(diǎn)。索洛揭示了在經(jīng)濟(jì)增長的過程中，技術(shù)進(jìn)步所起到的推動(dòng)作用，并在中性生產(chǎn)函數(shù)的前提假設(shè)下推導(dǎo)出增長速度方程。丹尼森運(yùn)用增長速度方程系統(tǒng)地考察了R&D投入在經(jīng)濟(jì)增長中的作用，分析得出由R&D投入所帶來的技術(shù)進(jìn)步對當(dāng)今世界各國經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)作用十分顯著。還有一些國外學(xué)者分別基于美國、日本和英國的上千家制造型企業(yè)的數(shù)據(jù)集，運(yùn)用計(jì)量和生產(chǎn)函數(shù)模型的方法更加有力證實(shí)了R&D經(jīng)費(fèi)投入能獲得相對較高的產(chǎn)業(yè)回報(bào)率，并研究R&D支出對產(chǎn)出彈性的影響。其中基礎(chǔ)研究作為生產(chǎn)力決定因素比其他類型的研發(fā)投入更為重要，而且根據(jù)創(chuàng)新發(fā)展歷程劃分企業(yè)，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新型比非創(chuàng)新型企業(yè)的研發(fā)回報(bào)率要高得多。國內(nèi)學(xué)者近年來，也更加注重運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法研究我國R&D活動(dòng)在宏觀層面的產(chǎn)出效率和增長貢獻(xiàn)。朱春奎利用因果關(guān)系檢驗(yàn)法分析得出財(cái)政科技投入是經(jīng)濟(jì)增長的原因但作用不顯著。袁衛(wèi)、呂忠偉通過格蘭杰因果檢驗(yàn)分析中國的財(cái)政科技投入與經(jīng)濟(jì)增長之間的密切關(guān)系和作用上的滯后效應(yīng)。李兵，王錚等在柯布

道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)中引入本地和外地的科技投入要素，發(fā)現(xiàn)在當(dāng)時(shí)的一定條件下，科技投入對我國經(jīng)濟(jì)增長的影響在整體上十分顯著，但是在不同地區(qū)存在明顯差異。王立成，牛勇平采用灰色關(guān)聯(lián)度分析并比較了我國沿海三大經(jīng)濟(jì)區(qū)域科技投入對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)度，并指出科技活動(dòng)人員比R&D經(jīng)費(fèi)投入對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)更為顯著。盧方元，靳丹丹利用全國各省市的面板數(shù)據(jù)，根據(jù)協(xié)整檢驗(yàn)和單位根檢驗(yàn)的結(jié)果，也研究出相似結(jié)論并進(jìn)一步表明，R&D人員投入比R&D經(jīng)費(fèi)投入的產(chǎn)出彈性大更大。

由此可見，提高對科技投入的認(rèn)識(shí)、優(yōu)化科技投入結(jié)構(gòu)、有效利用區(qū)域科技創(chuàng)新資源等對提升區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力具有積極意義。本文以湖南省2007-2016年科技投入狀況為基礎(chǔ)，創(chuàng)新性地從社會(huì)科技投入的不同主體角度選取相關(guān)衡量指標(biāo)，利用主成分分析法在對多元數(shù)據(jù)降維的前提下，得出影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的科技投入相關(guān)變量的多元回歸方程，從而展示影響因素與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)態(tài)關(guān)系。分析表示三大主體的科技投入對該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展均具有促進(jìn)作用，其中政府的科技投入影響最為顯著，企業(yè)、高校分別在經(jīng)費(fèi)、科研人員方面的投入也具有較為明顯的效果，并根據(jù)結(jié)論進(jìn)一步提出相關(guān)建議。

二、研究設(shè)計(jì)

（一）變量選取

在建立回歸模型的過程中以湖南省GDP作為衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的因變量Y。為了全面、真實(shí)客觀地反映科技投入情況，從不同的科技投入主體出發(fā)選取了7個(gè)變量作為自變量：政府科技支出額（X-）、一般公共服務(wù)支出額（Xz）、R&D經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度（Xa）三個(gè)指標(biāo)反映的是政府對科技研究等活動(dòng)的投入情況;規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)科技活動(dòng)人員數(shù)（X4）、規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)費(fèi)支出額（Xs）兩個(gè)指標(biāo)反映的是企業(yè)的科技投入情況;選取高?？萍蓟顒?dòng)人員數(shù)（x6）和高?？萍冀?jīng)費(fèi)內(nèi)部支出額（x7）來反映高校的科技投入狀況。

（二）數(shù)據(jù)搜集和整理

本文選用的科技投入指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)來源于《湖南統(tǒng)計(jì)年鑒》、《全國科技經(jīng)費(fèi)投入統(tǒng)計(jì)公報(bào)》、國家統(tǒng)計(jì)局官網(wǎng)，收集的數(shù)據(jù)期限為2007-2016年度的時(shí)間序列統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，其中個(gè)別缺失值經(jīng)過插補(bǔ)處理。數(shù)據(jù)處理過程中使用軟件Stata14。

（三）研究方法

由于本文考慮到的是科技投入因素在不同主體作用上的差異，所選取的解釋變量之間存在共線性，因此在實(shí)證分析方法上首先采取主成分分析法提取主成分，再對主成分進(jìn)行回歸分析。主成分回歸分析利用降維思想，將多個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為幾個(gè)相對獨(dú)立的綜合性指標(biāo)，從而簡化分析過程并提高分析效率。

三、實(shí)證分析結(jié)果

（一）共線性診斷

從表1可知，各自變量指標(biāo)之間的相關(guān)性比較高，其中政府科技支出額（X1）與規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)費(fèi)支出額（X5）、一般公共服務(wù)支出額（X2）的相關(guān)系數(shù)，R&D經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度（X3）與高?？萍蓟顒?dòng)人員數(shù)（x6）等之間的相關(guān)系數(shù)都大于0.9，表明該組數(shù)據(jù)具有高度線性相關(guān)性，解釋變量確實(shí)存在較為嚴(yán)重的多重共線性，適合做主成分分析。

（-）主成分分析

為使原始數(shù)據(jù)具備可比性，在提取主成分之前，先將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理：

四、結(jié)論與政策建議

在實(shí)際發(fā)展中，科技投入還有很多方面，本文主要考慮政府、企業(yè)、高校三個(gè)不同主體的資金和人力資源方面的科技投入，從實(shí)證分析的結(jié)果可得出所選指標(biāo)均對湖南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有促進(jìn)作用，因此應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步引導(dǎo)全社會(huì)持續(xù)加大科技投入力度，以推動(dòng)經(jīng)濟(jì)健康、快速發(fā)展，其中尤以政府的科技投入的影響最為顯著，企業(yè)和高校在不同的科技投入方面也對經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要作用。所以針對三大主體在科技投入上可以有不同的側(cè)重點(diǎn)：政府在科技上的直接投入比間接投入的作用更為顯著，那么湖南省在制定科技創(chuàng)新政策時(shí)可據(jù)此方向做出合理的調(diào)整;企業(yè)在科技活動(dòng)尤其是新產(chǎn)品研發(fā)的經(jīng)費(fèi)支出上的投入效果更加突出，可見開發(fā)新產(chǎn)品對企業(yè)的生存與發(fā)展具有十分關(guān)鍵的戰(zhàn)略意義;而高校則在科技活動(dòng)人員的培養(yǎng)上具有更明顯的作用，高?？蒲腥藛T隊(duì)伍的實(shí)力作為衡量高校競爭力水平的標(biāo)志理應(yīng)受到越多越多的重視。

所以，應(yīng)當(dāng)擴(kuò)大政府在科技投入中的主體性作用，發(fā)揮政府對研發(fā)的管理優(yōu)勢，加強(qiáng)國家創(chuàng)新體系建設(shè)，吸收、引進(jìn)更多科技資源，優(yōu)化科技經(jīng)費(fèi)配置，并逐步健全基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，為企業(yè)和高校的科技、經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供便利;應(yīng)切實(shí)鼓勵(lì)企業(yè)增加研發(fā)費(fèi)用，合理分布科技投入的行業(yè)，促進(jìn)企業(yè)建立健全良好的科技創(chuàng)新機(jī)制，充分調(diào)動(dòng)科技人才的創(chuàng)業(yè)積極性，從而使資金、人員使用效率得到提高，通過提升企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，加強(qiáng)企業(yè)的發(fā)展后勁;高校應(yīng)更好地服務(wù)于科研人員的培養(yǎng)，加大對科研設(shè)備等科技活動(dòng)硬件條件上的投入，營造科技創(chuàng)新氛圍，鼓勵(lì)申請科研項(xiàng)目，注重科研實(shí)踐活動(dòng)組織與開展，多角度地提升高校科研人員的綜合素質(zhì)。此外，還應(yīng)加強(qiáng)政府、企業(yè)、高校等主體之間在科技領(lǐng)域的創(chuàng)新合作，通過整合并進(jìn)一步優(yōu)化科技研發(fā)資源的配置，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研深度融合，使科技創(chuàng)新體系更加一體化，提高整個(gè)社會(huì)的科技創(chuàng)新能力，從而能加強(qiáng)應(yīng)用性和前瞻性科技成果的后續(xù)開發(fā)、應(yīng)用推廣等，促進(jìn)科技成果的轉(zhuǎn)化和專業(yè)化，進(jìn)而取得1+1大于2的效果。