基于主成分分析的科技投入对经济发展的影响研究

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　　【摘要】利用湖南省2007-2016年的样本数据，运用主成分回归分析方法，研究科技投入与经济发展的相关关系。实证结果显示政府、企业、高校的科技投入对该地区经济发展均具有一定的积极作用，其中政府科技投入的支持效应较为显著。因此，应当持续加大对科技研发的投入力度，合理分配科技经费投入结构，促进政府、企业、高校多层次的科技合作，进而实现该地区经济的协调、可持续发展。
　　【关键词】科技投入 经济发展 主成分回归
　　一、引言
　　本世纪以来，由科技进步引起的经济增长日益突显，科技投入情况不仅是一个国家或地区科技发展状况的重要体现，而且也成为衡量经济综合实力与经济发展潜力的重要因素。科学技术作为第一生产力，在经济发展、增强经济竞争力等方面具有极强的带动作。在当代社会，无论是哪一种类型的国家，尤其是发展中国家，要实现经济社会的健康、持续、协调发展，离不开科技进步与科技创新。只有实现科技进步与科技创新，才能持续提高产品的质量、提高社会生产力水平，实现产品或行业部门的创新，大幅度节约生产经营成本，直接推动社会经济效益的增长;同时可以改善传统产业，使产业结构得到优化升级，提高国民经济结构的科技含量。我国对科技发展水平也越来越重视，根据国家统计局、科学技术部和财政部联合发布的《2017年全国科技经费投入统计公报》数据显示，2017年我国R&D经费投入总量达1.76万亿元，位列世界第二，而R&D经费投入强度为2.13%，与创新型国家有差距，且我国研发整体水平仍然存在大而不强、多而不优的情况。所以，科技投入与经济发展之间的关系研究越来越成为众多学者研究的重点和热点之一。
　　大量文献资料表明，科技进步与科技创新是经济发展的根本动力。马克思曾指出，随着大工业的发展，现实财富的创造较少地取决于劳动时间和已消耗的劳动量，而更多地取决于一般科学技术水平和科技进步。罗默和卢卡斯将科技水平作为经济增长的决定性因素引入到生产函数模型中，把经济增长建立在内生技术进步上，从而改变了长期被广泛认可的关于资本要素增加和劳动力增长推动经济增长的观点。索洛揭示了在经济增长的过程中，技术进步所起到的推动作用，并在中性生产函数的前提假设下推导出增长速度方程。丹尼森运用增长速度方程系统地考察了R&D投入在经济增长中的作用，分析得出由R&D投入所带来的技术进步对当今世界各国经济增长的贡献作用十分显著。还有一些国外学者分别基于美国、日本和英国的上千家制造型企业的数据集，运用计量和生产函数模型的方法更加有力证实了R&D经费投入能获得相对较高的产业回报率，并研究R&D支出对产出弹性的影响。其中基础研究作为生产力决定因素比其他类型的研发投入更为重要，而且根据创新发展历程划分企业，发现创新型比非创新型企业的研发回报率要高得多。国内学者近年来，也更加注重运用数理统计的方法研究我国R&D活动在宏观层面的产出效率和增长贡献。朱春奎利用因果关系检验法分析得出财政科技投入是经济增长的原因但作用不显著。袁卫、吕忠伟通过格兰杰因果检验分析中国的财政科技投入与经济增长之间的密切关系和作用上的滞后效应。李兵，王铮等在柯布
　　道格拉斯生产函数中引入本地和外地的科技投入要素，发现在当时的一定条件下，科技投入对我国经济增长的影响在整体上十分显著，但是在不同地区存在明显差异。王立成，牛勇平采用灰色关联度分析并比较了我国沿海三大经济区域科技投入对经济增长的贡献度，并指出科技活动人员比R&D經费投入对经济增长的贡献更为显著。卢方元，靳丹丹利用全国各省市的面板数据，根据协整检验和单位根检验的结果，也研究出相似结论并进一步表明，R&D人员投入比R&D经费投入的产出弹性大更大。
　　由此可见，提高对科技投入的认识、优化科技投入结构、有效利用区域科技创新资源等对提升区域经济发展能力具有积极意义。本文以湖南省2007-2016年科技投入状况为基础，创新性地从社会科技投入的不同主体角度选取相关衡量指标，利用主成分分析法在对多元数据降维的前提下，得出影响经济发展的科技投入相关变量的多元回归方程，从而展示影响因素与经济发展的动态关系。分析表示三大主体的科技投入对该地区的经济发展均具有促进作用，其中政府的科技投入影响最为显著，企业、高校分别在经费、科研人员方面的投入也具有较为明显的效果，并根据结论进一步提出相关建议。
　　二、研究设计
　　（一）变量选取
　　在建立回归模型的过程中以湖南省GDP作为衡量经济发展水平的因变量Y。为了全面、真实客观地反映科技投入情况，从不同的科技投入主体出发选取了7个变量作为自变量：政府科技支出额（X-）、一般公共服务支出额（Xz）、R&D经费投入强度（Xa）三个指标反映的是政府对科技研究等活动的投入情况;规模以上工业企业科技活动人员数（X4）、规模以上工业企业新产品开发经费支出额（Xs）两个指标反映的是企业的科技投入情况;选取高校科技活动人员数（x6）和高校科技经费内部支出额（x7）来反映高校的科技投入状况。
　　（二）数据搜集和整理
　　本文选用的科技投入指标和经济发展数据来源于《湖南统计年鉴》、《全国科技经费投入统计公报》、国家统计局官网，收集的数据期限为2007-2016年度的时间序列统计数据，其中个别缺失值经过插补处理。数据处理过程中使用软件Stata14。
　　（三）研究方法
　　由于本文考虑到的是科技投入因素在不同主体作用上的差异，所选取的解释变量之间存在共线性，因此在实证分析方法上首先采取主成分分析法提取主成分，再对主成分进行回归分析。主成分回归分析利用降维思想，将多个指标转化为几个相对独立的综合性指标，从而简化分析过程并提高分析效率。
　　三、实证分析结果
　　（一）共线性诊断
　　从表1可知，各自变量指标之间的相关性比较高，其中政府科技支出额（X1）与规模以上工业企业新产品开发经费支出额（X5）、一般公共服务支出额（X2）的相关系数，R&D经费投入强度（X3）与高校科技活动人员数（x6）等之间的相关系数都大于0.9，表明该组数据具有高度线性相关性，解释变量确实存在较为严重的多重共线性，适合做主成分分析。
　　（-）主成分分析
　　为使原始数据具备可比性，在提取主成分之前，先将数据进行标准化处理：
　　四、结论与政策建议
　　在实际发展中，科技投入还有很多方面，本文主要考虑政府、企业、高校三个不同主体的资金和人力资源方面的科技投入，从实证分析的结果可得出所选指标均对湖南省经济发展具有促进作用，因此应当进一步引导全社会持续加大科技投入力度，以推动经济健康、快速发展，其中尤以政府的科技投入的影响最为显著，企业和高校在不同的科技投入方面也对经济发展起到了重要作用。所以针对三大主体在科技投入上可以有不同的侧重点：政府在科技上的直接投入比间接投入的作用更为显著，那么湖南省在制定科技创新政策时可据此方向做出合理的调整;企业在科技活动尤其是新产品研发的经费支出上的投入效果更加突出，可见开发新产品对企业的生存与发展具有十分关键的战略意义;而高校则在科技活动人员的培养上具有更明显的作用，高校科研人员队伍的实力作为衡量高校竞争力水平的标志理应受到越多越多的重视。
　　所以，应当扩大政府在科技投入中的主体性作用，发挥政府对研发的管理优势，加强国家创新体系建设，吸收、引进更多科技资源，优化科技经费配置，并逐步健全基础设施的建设，为企业和高校的科技、经济发展提供便利;应切实鼓励企业增加研发费用，合理分布科技投入的行业，促进企业建立健全良好的科技创新机制，充分调动科技人才的创业积极性，从而使资金、人员使用效率得到提高，通过提升企业的自主创新能力，加强企业的发展后劲;高校应更好地服务于科研人员的培养，加大对科研设备等科技活动硬件条件上的投入，营造科技创新氛围，鼓励申请科研项目，注重科研实践活动组织与开展，多角度地提升高校科研人员的综合素质。此外，还应加强政府、企业、高校等主体之间在科技领域的创新合作，通过整合并进一步优化科技研发资源的配置，推动产学研深度融合，使科技创新体系更加一体化，提高整个社会的科技创新能力，从而能加强应用性和前瞻性科技成果的后续开发、应用推广等，促进科技成果的转化和专业化，进而取得1+1大于2的效果。
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