基于因子分析的區(qū)域兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究

基于因子分析的區(qū)域兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究

經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)受到多種因素的影響，如自然資源、自然環(huán)境、社會(huì)制度、人才、科學(xué)研究和發(fā)展水平。因此，將科技貢獻(xiàn)的比例減少為困難。要定量分析技術(shù)進(jìn)步對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的作用,必須在影響經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的諸多因素中分離出技術(shù)進(jìn)步的作用。1927年美國(guó)芝加哥大學(xué)數(shù)學(xué)家柯布和經(jīng)濟(jì)學(xué)家道格拉斯提出生產(chǎn)函數(shù)理論(以下簡(jiǎn)稱CD生產(chǎn)函數(shù))以來,此后描述產(chǎn)出量與投入量之間關(guān)系的理論和方法有了很大的發(fā)展。1957年美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家索羅對(duì)CD生產(chǎn)函數(shù)作了重大改進(jìn),定量分離出技術(shù)進(jìn)步在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中的作用。此后測(cè)算技術(shù)進(jìn)步對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的作用成為經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的重要論題,至今仍持續(xù)不衰。生產(chǎn)函數(shù)作為反映生產(chǎn)過程中投入和產(chǎn)出關(guān)系的一種方法,具有通用性,但必須注意使用的前提假設(shè)。資源節(jié)約型與環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)(以下簡(jiǎn)稱“兩型農(nóng)業(yè)”)科技創(chuàng)新進(jìn)步類型不同,生產(chǎn)函數(shù)的具體形式或參數(shù)在應(yīng)用生產(chǎn)函數(shù)定量測(cè)算科技進(jìn)步時(shí)必須考慮到經(jīng)濟(jì)方面的前提假設(shè)以及數(shù)學(xué)方面的約束條件,同時(shí)又不能完全為這些假設(shè)和條件所束縛。兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的測(cè)度通常是指創(chuàng)新變量在生態(tài)環(huán)境、資源節(jié)約、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中的作用,狹義的測(cè)度是物化形態(tài)的科技創(chuàng)新變化的硬件性指標(biāo),廣義測(cè)度不僅包括物化的變化內(nèi)容,還包括政策、管理、服務(wù)、智力投資等的軟性指標(biāo),兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新測(cè)度是硬指標(biāo)與軟指標(biāo)二者的結(jié)合,密不可分、相輔相成,交織在一起組成復(fù)雜的測(cè)度系統(tǒng)性工程。1測(cè)量原理1.1模型a:平臺(tái)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率模型兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新對(duì)生態(tài)環(huán)境、自然資源、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的作用主要在于生成新的生產(chǎn)函數(shù)與新的成本函數(shù),也變成產(chǎn)出比增高和生產(chǎn)成本下降。設(shè)時(shí)間連續(xù)變量為T來反映創(chuàng)新,生產(chǎn)函數(shù)可表達(dá)為:Y表示產(chǎn)出,X表示各投入要素組合,Z表示環(huán)境友好與資源節(jié)約要素組織,不隨時(shí)間變化而變化,F(X,Z,T)是連續(xù)二次可導(dǎo)函數(shù),對(duì)T求導(dǎo),有:上式兩邊同時(shí)除以Y,則有:成本函數(shù)與生產(chǎn)函數(shù)相對(duì)應(yīng),是投入產(chǎn)出變化的另一種表達(dá)方式,成本最小原則是指投入價(jià)格為W時(shí)生產(chǎn)一定數(shù)量Y的成本最小,表達(dá)式為:λ是拉格朗日常數(shù),上式兩邊分別對(duì)(Xi,Zi)和λ求偏導(dǎo),則有:θ為成本變化率,ψ為規(guī)模彈性,T為科技創(chuàng)新進(jìn)步率。說明兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新進(jìn)步率的絕對(duì)值是單位成本變化率與規(guī)模彈性的乘積。1.2科技創(chuàng)新進(jìn)步呈?？怂怪行赃M(jìn)步在現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中,經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)一般都是離散的。因此,研究探討變量是離散情況下的兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新測(cè)度問題顯然更具有現(xiàn)實(shí)意義。假如生產(chǎn)函數(shù)Y=F(X,Z,T)是線性齊次函數(shù),且科技創(chuàng)新進(jìn)步呈?？怂怪行赃M(jìn)步。則函數(shù)可寫為:Y=F(X,Z,T)=A(T)H(X)式中,A(T)為創(chuàng)新進(jìn)步因子,H(X)是線性齊次函數(shù)。對(duì)于此類函數(shù),定義一個(gè)與創(chuàng)新增長(zhǎng)率相類似的指標(biāo)T*,稱為創(chuàng)新進(jìn)步指數(shù),則T*(X,Z,T)=A(T)/A(0),A(T),A(0)分別表示基期與報(bào)告期的創(chuàng)新進(jìn)步因子。2基于因素分析法的兩型農(nóng)業(yè)創(chuàng)新評(píng)價(jià)體系的建設(shè)2.1我國(guó)兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新評(píng)價(jià)的層次評(píng)價(jià)指標(biāo)體系評(píng)價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)的指標(biāo)確定方法常用的有經(jīng)驗(yàn)確定法和數(shù)學(xué)方法兩種,但普遍均采用經(jīng)驗(yàn)確定法與數(shù)學(xué)確定法相結(jié)合。也稱之為定性和定量?jī)纱箢惙椒?定性的方法主要有專家咨詢?cè)u(píng)估法、頻度統(tǒng)計(jì)法和理論分析法等幾種。本研究在借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上,根據(jù)兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新評(píng)價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)情況,結(jié)合上述理論,構(gòu)建我國(guó)兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新評(píng)價(jià)遞進(jìn)的層次指標(biāo)系統(tǒng),包括目標(biāo)級(jí)、系統(tǒng)級(jí)、層次級(jí)與指標(biāo)級(jí)(表1)。目標(biāo)級(jí)是建立在兩型農(nóng)業(yè)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、兩型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與社會(huì)和諧發(fā)展及生態(tài)環(huán)境改善、資源節(jié)約利用與開發(fā)相統(tǒng)籌的兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展評(píng)價(jià)與對(duì)策研究協(xié)調(diào),能夠彰顯我國(guó)兩型社會(huì)建設(shè)、兩型農(nóng)業(yè)建設(shè)、我國(guó)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新綜合實(shí)力以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和特點(diǎn)的綜合表達(dá)兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的總體能力,代表著兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新總體運(yùn)行態(tài)勢(shì)。2.2因子分析方法評(píng)價(jià)理論模型力求還原實(shí)踐,對(duì)兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的研發(fā)系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)的科技要素、生物要素、非生物要素和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)要素進(jìn)行合理、有序地立體、平面布局,實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益的最佳統(tǒng)一。利用兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新綜合評(píng)價(jià)總指數(shù)衡量一個(gè)地區(qū)或一個(gè)國(guó)家的兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新建設(shè)和發(fā)展的程度。兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新綜合評(píng)價(jià)總指數(shù)越高,說明該區(qū)域兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新綜合發(fā)展越好;反之,則較差。因子分析法是利用降維來研究原始變量相關(guān)矩陣內(nèi)部依賴關(guān)系,把一些具有錯(cuò)綜復(fù)雜關(guān)系的變量歸結(jié)為少數(shù)幾個(gè)綜合因子的一種多變量統(tǒng)計(jì)分析方法。根據(jù)變量相關(guān)性大小把變量分組,使組內(nèi)的變量之間相關(guān)性較高,但不同組的變量相關(guān)性較低。每組變量代表一個(gè)基本結(jié)構(gòu),這個(gè)基本結(jié)構(gòu)稱為公共因子。對(duì)于所研究的問題就可以試圖用最少個(gè)數(shù)并且不可測(cè)的公共因子的線性函數(shù)與特殊因子之和來描述原來觀測(cè)的每一分量,從錯(cuò)綜復(fù)雜的系統(tǒng)中找出關(guān)鍵性因子。每一個(gè)主要因子就代表反映經(jīng)濟(jì)變量間相互依賴的創(chuàng)新作用,抓住這些主要因子就可對(duì)復(fù)雜的科技創(chuàng)新問題及所涉及的經(jīng)濟(jì)社會(huì)問題進(jìn)行分析和解釋。優(yōu)點(diǎn)是其確定的權(quán)數(shù)是基于數(shù)據(jù)分析而得到的指標(biāo)之間的內(nèi)在結(jié)構(gòu)關(guān)系,不受主觀因素的影響,而得到的綜合指標(biāo)之間彼此獨(dú)立,減少信息的交叉,使得分析評(píng)價(jià)結(jié)果具有客觀性和準(zhǔn)確性。因子分析方法能把多個(gè)指標(biāo)簡(jiǎn)化為少數(shù)指標(biāo),并且這些指標(biāo)能夠反映原始指標(biāo)的絕大部分信息,具體而言,80%以上的原始信息均能用這些簡(jiǎn)化的少數(shù)指標(biāo)來概括。一般而言,當(dāng)KMO(Kaiser-meryer-olkin)的值大于0.50,巴特萊特(Bartlett)統(tǒng)計(jì)值小于a,各題項(xiàng)的載荷系數(shù)均大于0.50時(shí),可以通過因子分析將同一變量的各測(cè)試項(xiàng)合并為一個(gè)因子并進(jìn)行后續(xù)分析。通過計(jì)算因子得分來獲得復(fù)雜變量的單一度量值,因子得分可以通過題項(xiàng)原始得分乘以估計(jì)的因子載荷而后加總來獲得。第一,對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理以消除由于量綱的不同而可能帶來的一些不合理的影響。計(jì)算公式為Xij=(Xij-Xi)/ai,其中Xij為原始數(shù)據(jù),Xi為第i個(gè)指標(biāo)的均值,ai為第i個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差,i=1,2,3,…。如果指標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置的評(píng)價(jià)指標(biāo)(變量)為:X=(x1,x2,x3,…,xM)T,則n個(gè)樣本標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)矩陣為:第二,計(jì)算m個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)矩陣(R)。相關(guān)矩陣是因子分析直接要用的數(shù)據(jù),根據(jù)計(jì)算出的相關(guān)矩陣進(jìn)一步判斷應(yīng)用因子分析是否合適,主要運(yùn)用KMO和Bartlett球形檢驗(yàn)等指標(biāo)進(jìn)行判斷。第三,求相關(guān)系數(shù)矩陣R的特征根。相關(guān)矩陣R的特征方程|R-λj|=0,其m個(gè)特征值為λ1>λ2>λ3>…>λm,相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化特征向量為0(j=1,2,…,m),并使F=AX′,其中F為主因子陣。第四,確定因子貢獻(xiàn)率及累積貢獻(xiàn)率。第i個(gè)因子的貢獻(xiàn)率為Gi為第i個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率,該值越大,則說明該主成分概括各指標(biāo)數(shù)據(jù)的能力越強(qiáng)。第五,因子的信息量。若該信息量已達(dá)到全部信息量的絕大部分(80%)時(shí),可以認(rèn)為前k個(gè)主成分已基本反映了原始變量的主要信息;或者取大于等于1的特征根所對(duì)應(yīng)的主成分。第六,因子載荷矩陣的變換。由因子模型陣得到的初始因子載荷陣,如果因子負(fù)荷的大小相差不大,對(duì)因子的解釋可能有困難,因此,為得出較明確的分析結(jié)果,通過旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸,使每個(gè)因子負(fù)荷在新的坐標(biāo)軸中能按列向0或1兩極分化,同時(shí)也包含了按行向兩極分化。第七,建立主因子得分模型:其中,Fi為因子得分函數(shù),βj=XR-1αj為計(jì)算因子值的系數(shù),X為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù);R為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)矩陣,αj為負(fù)載矩陣A的第j列。第八,以各個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率為權(quán)數(shù),對(duì)因子得分進(jìn)行加權(quán)求和。綜合得分模型為:得分模型以0為界,分值越高,說明樣本可持續(xù)發(fā)展水平越高;反之,則越弱,等于0則說明兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力等于平均水平。2.3以兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新為依托,構(gòu)建評(píng)價(jià)體系根據(jù)華東地區(qū)2009年兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新層次灰色綜合評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)結(jié)果可知,該區(qū)域兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新屬于“較強(qiáng)”灰類,說明華東地區(qū)兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新系統(tǒng)具有良好的發(fā)展水平與效能水平。在育化和發(fā)展兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的過程中,該區(qū)域應(yīng)根據(jù)在評(píng)價(jià)中所得到的各指標(biāo)權(quán)重的大小確定要重點(diǎn)加強(qiáng)的方面。在該體系中主要是科技基礎(chǔ)資源系統(tǒng)、兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新產(chǎn)出能力和資源節(jié)約科技創(chuàng)新應(yīng)用系統(tǒng),華東地區(qū)應(yīng)在這方面進(jìn)一步加強(qiáng)建設(shè)和育化。依此類推,對(duì)于其他區(qū)域的6個(gè)維度指標(biāo)作為評(píng)價(jià)指標(biāo),以各地區(qū)其他年份兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新相關(guān)指標(biāo)的專家咨詢數(shù)據(jù)作為原始評(píng)價(jià)數(shù)據(jù),必要時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。選擇合適的灰度評(píng)價(jià)模型,明確相應(yīng)的評(píng)價(jià)灰度強(qiáng)弱及各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)所屬灰度,從而可以得到2005-2009年各地區(qū)兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果(圖1)。3兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新績(jī)效比較按照上述評(píng)價(jià)模型和評(píng)價(jià)指標(biāo)灰度的分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)我國(guó)兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新水平進(jìn)行評(píng)價(jià)可知,華東、西南地區(qū)兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展水平相對(duì)較好,而華中和華北地區(qū)兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新狀況處于中等水平,西北地區(qū)、東北地區(qū)兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的整體發(fā)展?fàn)顟B(tài)相對(duì)較差。各區(qū)域按時(shí)間序列來分析逐年提高,特別是中部地區(qū)發(fā)展較快。綜合來看,各地區(qū)的兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的發(fā)展和運(yùn)行受到區(qū)域性影響較大,各地區(qū)要根據(jù)本地區(qū)實(shí)際情況對(duì)兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新相關(guān)方面進(jìn)行調(diào)整。從各區(qū)域6個(gè)評(píng)價(jià)維度來看,各地區(qū)兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的發(fā)展呈現(xiàn)出不同的發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展特征。1)從兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中基礎(chǔ)資源支撐系統(tǒng)育化來看,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)兩型農(nóng)業(yè)科技投入大、研發(fā)力度大、教育與育化機(jī)制相對(duì)完善并有一定的實(shí)效、農(nóng)業(yè)行為主體的參與意識(shí)較高、兩型科技創(chuàng)新成果播散效率較好、兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新成果信息交流平臺(tái)較完善、居民參與兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新建設(shè)的意識(shí)與素質(zhì)較高。2)從兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中的制度創(chuàng)新環(huán)境系統(tǒng)育化來看,模型所分析的6大地區(qū)差別不明顯,但是受國(guó)家政策導(dǎo)向影響,中部地區(qū)的兩型示范試驗(yàn)區(qū)對(duì)制度環(huán)境的創(chuàng)新力度較大,對(duì)兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新起著顯著促進(jìn)作用。3)從兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中的運(yùn)行系統(tǒng)育化來分析,華北、華東、華中地區(qū)明顯優(yōu)于其他地區(qū),特別是在公共研究機(jī)構(gòu)與私人研究機(jī)構(gòu)的合作以及合作的成果方面取得了顯著成效,有力地證明企業(yè)、民間社團(tuán)協(xié)會(huì)等參與兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新建設(shè)的意識(shí)與能力在逐步增強(qiáng),政府、企業(yè)、民間社團(tuán)協(xié)會(huì)、科研院所、高等院校等創(chuàng)新主體之間的橫向與縱向聯(lián)合機(jī)制正在形成,基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、開發(fā)研究到生產(chǎn)、生活實(shí)際等各個(gè)創(chuàng)新環(huán)節(jié)的創(chuàng)新效率都得到了提高。4)從兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中的產(chǎn)出能力系統(tǒng)育化情況來分析,華北地區(qū)的兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新產(chǎn)出理論較強(qiáng)、反映出華北地區(qū)基礎(chǔ)性研發(fā)能力優(yōu)于其他區(qū)域,但播散系統(tǒng)、教育與培訓(xùn)系統(tǒng)、信息平臺(tái)系統(tǒng)、民眾的接受能力與認(rèn)知度都與研發(fā)能力不匹配;華東地區(qū)的兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新產(chǎn)出的實(shí)踐成果較強(qiáng)、反映出經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)、對(duì)兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的認(rèn)知度與接受能力較強(qiáng),但基礎(chǔ)性研發(fā)能力較弱,短期內(nèi)特別是需加強(qiáng)對(duì)知識(shí)溢出效應(yīng)的利用;華中地區(qū)的兩型科技創(chuàng)新系統(tǒng)產(chǎn)出能力近年的發(fā)展速度較快,反映出中部湖南長(zhǎng)株潭地區(qū)、湖北武漢經(jīng)濟(jì)圈的兩型示范區(qū)的“引擎效應(yīng)”在發(fā)生作用,但是中部地區(qū)發(fā)展不平衡,經(jīng)濟(jì)水平相比華東、華北地區(qū)落后,因此,利用政策創(chuàng)新優(yōu)勢(shì),采用“彎道超車”戰(zhàn)略與“后發(fā)優(yōu)勢(shì)”加強(qiáng)基礎(chǔ)性研發(fā)能力提高與實(shí)踐性產(chǎn)出效率與效能是當(dāng)前的重要任務(wù),其他地區(qū)相對(duì)產(chǎn)出較差。5)從兩型農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中的資源節(jié)約系統(tǒng)育化來分析,東北地區(qū)、華北地區(qū)的節(jié)水、節(jié)地、節(jié)勞與節(jié)能效果相對(duì)明顯,反映出該區(qū)域的資源節(jié)約科技創(chuàng)新成果