1 我国科技力量产业布局总体评价
为更科学、规范和具体地反映科技力量布局情况,我们以《中国科技统计年鉴》(2004)中的关于工业行业科技统计数据,运用计算机软件SAS中的主成分分析法和系统聚类分析法,对2003年我国38个工业行业的科技力量进行比较分析。根据科技活动的自身特点和指标体系设置的基本原则,从科技投入、科技产出两方面选取如下6个指标:科技投入指标:x[,1]:科学家与工程师(单位:人);x[,2]:科技活动经费支出(单位:万元);x[,3]:科技机构数(单位:个)。科技产出指标:x[,4]:科技活动项目数(单位:项);x[,5]:拥有发明专利数(单位:件);x[,6]:新产品产值(单位:万元)。
将原始数据转化为数据矩阵,然后运用SAS软件编程对其进行主成分分析,得到特征值的贡献率和累计贡献率,见表1。
表1 协方差矩阵特征值、特征值贡献率和累计贡献率表指标 1 2 3 4 5 6
特征值λ 5.0976 0.4145 0.3210 0.0944 0.0595 0.0131
贡献率h(%) 84.96 6.91 5.35 1.57 0.99 0.22
累计贡献率th(%) 84.96 91.87 97.22 98.79 99.78 100
从表1中可知前两个主成分的累计贡献率为91.87%,已大于90%,因此取前两个主成分即可,并根据下式求出各产业的F[,1],F[,2]。F[,1]=0.4312x[*][,1] 0.4247x[*][,2] 0.3891x[*][,3] 0.3661x[*][,4] 0.4066x[*][,5] 0.4251x[*][,6]
F[,2]=-0.1241x[*][,1] 0.1725x[*][,2]-0.5578x[*][,3] 0.6964x[*][,4] 0.2105x[*][,5]-0.3383x[*][,6]
采用系统聚类分析方法对我国37个产业的科技力量记性评价,得到如下表2结果。
表2 我国科技力量布局聚类评价结果 行业 类别
煤炭开采和洗选业(OB1) C
石油和天然气开采业(OB2) C
黑色金属矿采选业(OB3) C
有色金属矿采选业(OB4) C
非金属矿采选业(OB5) C
农副食品加工业(OB6) C
食品制造业(OB7) C
饮料制造业(OB8) C
烟草制品业(OB9) C
纺织业(OB10) C
纺织服装、鞋、帽制造业(OB11) C
皮革、毛皮、羽毛绒及其制品业(OB12) C
木材加工及木竹藤棕草制品业(OB13) C
家具制造业(OB14) C
造纸及纸制品业(OB15) C
印刷业和记录媒介的复制(OB16) C
文教体育用品制造业(OB17) C
石油加工、炼焦及核燃料加工业(OB18) C
化学原料及化学制品制造业(OB19) B
医药制造业(OB20) C
化学纤维制造业(OB21) C
橡胶制品业(OB22) C
塑料制品业(OB23) C
非金属矿物制品业(OB24) C
黑色金属冶炼及压延加工业(OB25) B
有色金属冶炼及压延加工业(OB26) C
金属制品业(OB27) C
通用设备制造业(OB28) B
专用设备制造业(OB29) B
交通运输设备制造业(OB30) A
电气机械及器材制造业(OB31) B
通信设备及其他电子设备制造业(OB32) A
仪器仪表及文化办公用机械制造业(OB33) C
工艺品及其他制造业(OB34) C
电力、热力的生产和供应业(OB35) C
燃气生产和供应业(OB36) C
水的生产和供应业(OB37) C
这里将我国37个工业行业分为了三类:A类,交通运输设备制造业和通信设备及其它电子设备制造业为科技竞争力最强的行业;B类,化学原料及化学制品制造业、黑色金属冶炼及压延加工业、通用设备制造业、专用设备制造业和电气机械及器材制造业的科技竞争力次之;C类,煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业、饮料制造业、纺织业、医药制造业等30个行业为科技竞争力最差的一类行业,见表2。
2 我国八大区域中的产业内科技力量布局分析
为了刻画我国科技力量在区域层面上的产业布局情况,本研究采用《全国R&D资源清查工业资料汇编》(2000)中有关的数据,结合当前我国产业结构状况,选择四大主要产业进行分析,分别是①石油化工产业(包括石油加工及炼焦业、化学原料及化学制造业和化学纤维制造业);②医药制造业;③装备制造业(包括普通机械制品业、专用设备制造业和交通运输设备制造业);④电气电子通讯设备业(包括电气机械及器材制造业和电气电子通讯制造业)。
在分析科技力量上采用6项指标,4项投入指标,2项产出指标。各产业的科技力量在八大区域上的分布统计情况限于篇幅不再列出。我国八大区域的划分如下:东北区域包括:辽宁、吉林和黑龙江;北部沿海地区包括:北京、天津、河北和山东;东部沿海地区包括:上海、江苏和浙江;南部沿海地区包括:广东、福建和海南;长江中游地区包括湖南、安徽、湖北和江西;黄河中游地区包括:陕西、山西、河南和内蒙古;西南地区包括:四川、重庆、广西、云南和贵州;大西北地区包括:甘肃、青海、宁夏、西藏和新疆。
2.1 我国八大区域中石油化工产业内科技力量分析
石油化工产业是我国重要的能源部门,在我国经济发展越来越逼近能源边界的情况下,该产业日益显示出了在国民经济发展中的重要作用。但是长期以来石油化工产业一直都处于产业链的初端,存在产业链过短、过窄等现象。这种现象的出现一方面是长期以来粗放型经济思维的制约,另一方面是由石油化工产业的内部科技力量决定的,这种力量无法推进整个产业的结构升级和效率的提高,同时这种科技力量的分布还存在地域空间上的结构障碍。
(1)工程技术人员。2000年我国石油化工产业内共有工程技术人员366495人,其中北部沿海地区有84042人,是八大区域中分布最多的一个地区,它比最少的大西北地区16885人多出349610人,比八大区域的平均人数45811人多出38230。除去北部沿海地区以外在该领域中工程技术人员最多的是东部沿海地区,两者之和占总人数的42.8%,是最少两地区南部沿海地区和大西北地区之和的4.14倍。
(2)R&D人员。R&D人员是产业内部科技活动和知识创造的重要主体力量,也是推动产业结构升级的主要支撑者。从我国八大区域石油化工内部的R&D人员分布来看,东部沿海地区以19158人占据八大区域之首,是总人数70070的27.3%。几乎占了1/3,存在严重的不均衡性。从极值来看,两者之差为17236。东北和大西北地区是我国R&D人员分布最少的两个地区,分布最多地区为东部沿海地区和北部沿海地区,他们和其他各地区相比存在绝对优势。但是,从各地区R&D人员与工程技术人员的比值来看,普遍较低。最高为南部沿海地区,占0.274。最低为东北地区占0.10左右,但是从整体上看这种比值分布还较均衡。
(3)R&D经费。R&D经费是科技力量的重要组成部分,是推动科技发展的不可缺少因素。从绝对数量上看,北部沿海地区和东部沿海地区是R&D经费投入最大的两地区,他们的总额为326624万元,占整个R&D经费总额589462万元的55.4%,再从最多地区的北部沿海地区和最少地区的大西北地区的差距来看,前者是后者的近20倍。因此,R&D经费在石油化工产业内的分布存在很大的地域差异。
(4)新产品开发经费和新产品产值。从我国八大区域的新产品开发经费来看,东部沿海地区作为市场经济发展的前沿阵地,在这项投资中表现出了较强的势力,以160546万元居八大区域之首,是处于第二位北部沿海地区103810万元的1.55倍,是最少地区大西北地区的近40倍。新产品产值是表征高新技术产业发展的主要指标,也是和市场结合最为紧密的科技产业化指标。在这方面东部沿海地区依据其独特的经济发展优势和地缘优势,在新产品产值上表现出较强的发展态势,存在绝对优势,2000年以4376875万元占据八大区域第一的位置,比排在第二位的北部沿海地区高出2858963万元。
采用因子分析方法得到石油化工产业内科技力量在八大区域总体得分和排序。从高到低依次为:东部沿海地区、北部沿海地区、东北地区、长江中游地区、南部沿海地区、黄河中游地区、西南地区和大西北地区。在地理空间上呈现出从东向西,从北向南的递减规律。
2.2 我国八大区域医药制造产业内科技力量分析
医药制造业的发展在近些年来得到了举足轻重的重视,也是我国在新的世纪能够在世界产业竞争中有望赢得竞争优势的主要产业,尤其是我国的中药制造业在全球居民生活水平不断提高,越来越追求健康保健需要的大好形势下,更是面临着巨大的发展商机。医药制造业的发展一方面来自传统技术的推动,另一方面更需要采用现代科学技术,进一步推动其技术升级,使其向着高端产品方面发展,扩张产业链条,并在世界医药产业价值链中获得重要的环节。
(1)工程技术人员。工程技术人员是产业内科技人员的重要组成部分。北部沿海地区以28704人排在八大区域之首,东部沿海地区以300人之差排在第二位。八大区域平均人数为1587人。从总体上看,除大西北地区以外,其他各区域内的人员分布差距不大。但是这种不均衡性仍然带有很强的地域特征,东部地区聚集了较多的医药工程技术人员,而中西部地区分布较少。
(2)R&D人员。在八大区域中,R&D人员的平均数为3639人,是大西北地区448人的8倍,这说明我国大西北地区在医药制造业的人力资源方面较弱,它仅为人数最多的北部沿海地区的6.4%。东部沿海地区以6200人占据八大区域的第二位,接下来是长江中游地区,西南地区和南部沿海地区在人员上还是有一定的优势,而东北地区在医药制造方面具备有一定的传统优势,在R&D人员方面以2804人排在八大区域的倒数第二位,这同这个地区的医药制造,尤其是中药业的发展是不匹配的。这种比值基本上在八大区域上分布是均匀的,在0.2上下波动。
(3)R&D经费。我国八大区域中医药产业内的R&D经费分布存在较大的不均衡性。东部沿海地区为70685万元,排在八大区域的第一位,第二位为北部沿海地区。第一位是第二位的14倍,前两位区域的R&D经费总额占全部区域经费总额的54.7%。排在后两位的分别是大西北地区和东北地区,它们之和为11565万元,占八大区域R&D经费总额的5.1%。可见在医药制造产业中,R&D经费的分布仅仅在东部和北部两大沿海地区,而中西部地区普遍配置较少,R&D经费最多的东部沿海地区是分布最少的大西北地区的68.5倍。
(4)新产品开发经费和新产品产值。从我国医药产业新产品开发来看,除了东部地区和北部地区有相对较大的投入以外,其他各个地区的投入量普遍不高。大西北地区以2429万元排在八大区域的最后一位。排在倒数第三的为东北地区,这里是我国主要的医药制造基地,但是在新产品开发经费上却投入不高,这在东北老工业基地振兴过程中应该引起足够重视新产品产值是衡量创新成果的重要指标,从八大区域的新产品产值来看,东部沿海地区以1001291万元远远高于其他各区域,它是排在第二位的北部沿海地区的2.1倍,是排在最后一位大西北地区的31倍。
从以上的分析中可以看到,在医药制造产业内,科技力量的分项指标并不都集中在某些特定区域,虽然主要还是以东部和北部为主,但是他们并不是在每项指标上都占绝对优势。为此,运用主成分方法,我们对我国医药产业内的科技力量按照区域进行评价,八大区域从高到低依次排列为:东部沿海地区、北部沿海地区、东北地区、长江中游地区、黄河中游地区、西南地区、南部沿海地区和大西北地区。
2.3 我国八大区域装备制造业内科技力量分析
装备制造业是我国承接世界产业转移而大力发展的重要产业,也是我国成为“世界制造中心”的主要载体。当前我国制造业面临着一个巨大的发展契机,从总体上看,整个行业的技术水平普遍不高,一些关键的核心技术仍然掌握在国外生产者的手上,具有独立自主的知识产权拥有量不高。从我国区域结构来看,也是主要集中在东部和北部沿海地区。在科技力量的分布上也依然存在这种分布的东多西少的规律。
(1)工程技术人员。东北地区、北部沿海地区和东部沿海地区拥有6位数的工程技术人员,其中东部沿海地区最多,为121288人,他们三者之和占八大区域装备制造业工程技术人员总量的53%。这同当前我国制造业的整个行业部分基本上是吻合的。东部地区和东北地区是我国重要的制造业基地,尤其是东北地区在新中国成立后一直都以装备制造业著名。北部沿海地区依托北京和天津,在对外开放政策的指引下,充分利用有利的地缘优势和该区域的良好知识生产重地,在装备制造业上也表现出了较强的相对优势。
(2)R&D人员。在我国八大经济区域中,装备制造业中的R&D人员分布相对比较均衡,最多的东部地区是分布排在第二位的东北地区1.2倍,八大区域的平均人数为25085人,东北地区、北部沿海地区、东部沿海地区、黄河中游地区和长江中游地区等5大区域超过了平均数。在从R&D人员同工程技术人员的比值来看,北部沿海地区的比例最小,说明北部沿海地区中科技人员的结构相对较差,而南部沿海地区的比值最大,这在一定程度上反映了南部沿海地区快速发展的装备制造业越来越重视人才资源的投入,在不断发挥后发优势。但是从整个比值情况来看,总体比例较高,基本集中在0.55附近。
(3)R&D经费。东部沿海地区是我国装备制造业的重要地区之一,近些年来在外向型经济的推动下,装备制造业得到了快速发展,在R&D经费投入上也表现出了很强的发展势力。并在总量上以10倍的优势将排在第二位的北部沿海地区甩在后面。东部沿海地区的R&D经费是排在八大区域最后一位的大西北地区的85倍。因此,在装备制造业中R&D经费的分布存在严重的不均衡性,八大区域的平均R&D经费为309927万元,除了东部沿海地区以外,其他各个区域都没有达到这个平均数。
(4)新产品开发经费和新产品产值。新产品开发经费从整个装备制造业的大盘来看,总量都比较大。最少的大西北地区也有21044万元,而最多的东部沿海地区达到了550330万元,是大西北地区的26倍。从新产品产值来看,东部沿海地区以8位数的绝对优势排在第一位,排在第二和第三的分别是东北地区和北部沿海地区,这些地区在利用传统产业优势基础上,在新产品开发利用中也表现出了一定的竞争能力。西南地区是我国建国后进行三线建设的重要地区,在改革开放后,该地区充分利用历史遗留下来的这些产业基础和资源,并不失时机的加快了传统产业的改造,在新产品开发、应用中表现出了相当大的竞争力。
我们采用R&D人员与工程技术人员的比值、R&D人员的人均R&D经费、单位新产品开发经费产出和专利申请量四个效率指标,利用主成分的综合评价方法得到我国八大区域中装备制造业中科技力量的排名情况,依次为:东部沿海、南部地区、长江中游、东北地区、北部沿海地区、黄河中游、西南地区和大西北地区。
2.4 我国八大区域电气电子通讯设备业内科技力量分析
电气电子通讯设备产业是进入信息社会后的重要产业部门,在当前的知识经济社会中发挥了举足轻重的作用,并得到了各级政府部门的重视,并将发展电子通讯等作为推动地区经济发展的重要力量,给予高度关注。电气电子通讯设备业中的科技力量在发展该产业中的作用比上面分析的三大产业都重要,在一定程度上可以说发展电气电子通讯设备业的关键因素就是蕴涵在其中的科技力量支持体系的发达程度。
(1)工程技术人员。作为一项新兴产业占很大比重的电气电子通讯设备业对于人才的特别关注胜过其他任何行业,从工程技术人员的数量可以看出这种需求情况。整体上看,八大区域的该行业内工程技术人员总量都很多,南部沿海地区凭借改革开放先导区的优势,在工程技术人员上占据了八大区域第一的位置。接着排在后面的依次是东部沿海地区和北部沿海地区,这种分布规律也在一定程度上体现了该产业市场前沿性和新兴性结合的特点。
(2)R&D人员。南部沿海地区以39981人的R&D人员总数排在八大区域的第一位,排在第二位的是北部沿海地区,第一位是第二位的1.5倍,因此,南部沿海地区在R&D人员上表现出了一定的绝对优势。从R&D人员与工程技术人员比值来看,除了南部沿海地区的人员结构比例相对较高以外,其他各个地区的人员比较平均,呈现出一种自东向西逐渐递减的趋势。
(3)R&D经费。我国八大区域中R&D经费的投入量都非常之大,最高为南部沿海地区,达到609962万元,从绝对数量上讲,比排在第二名的北部沿海地区多出271713万元,从相对量上看是第二位的1.8倍,这种差距很大,表现出了南部沿海地区利用后发优势优先发展电气电子通讯产业的政策导向和科技支撑方针。
(4)新产品开发经费和新产品产值。南部沿海地区、北部沿海地区和东部沿海地区在新产品开发方面投入资金较大。排在倒数三位的区域是大西北地区、长江中游地区和东北地区。这些地方普遍存在市场机制发育不完善,与新兴产业制度不匹配等特点,表现在产业投资,尤其是针对新产品开发方面的投资力度不大的情况。从一定意义上说,投入情况及其结构状况必然决定了其产出情况。我国南部沿海地区投入量最大,产出量也是最大的,而中西部地区的几个经济区域的确投入少,产出也少。从投入产出效率来看,黄河中游地区和长江中游地区的效率最差,而北部沿海地区和西南地区的使用效率较高。
采用电气电子通讯设备中的4项投入指标和2项产出指标进行因子分析,通过主成分提取权重得到我国八大区域中电气电子通讯设备科技力量排名依次为:南部沿海地区、北部沿海地区、东部沿海地区、长江中游地区、黄河中游地区、东北地区、西南地区和大西北地区。
3 我国八大区域科技力量产业布局总体评价
为了从总体上把握我国产业内的科技力量在空间上的分布情况,我们将以上分析的四大产业的各项指标汇总得到表3的结果,从分析中得到如下信息:
(1)我国工程技术人员主要集中在北部沿海和东部沿海地区,这两个地区的人员总数占八大区域总数的40%。大西北和西南地区是我国产业内工程技术人员分布最少的区域,这两个区域工程技术人员之和为176558人,占总人数1499763的11.7%。南部地区、黄河中游地区和长江中游地区之间人数差距不大。
(2)R&D人员是产业内的重要科技资源,东部沿海地区以89608人居第一,是排在第二位北部地区的1.2倍,是最少地区大西北的11.5倍。长江中游地区、东北地区和南部沿海地区的R&D人员分布差距不大。
表3 我国八大区域中四大产业内科技力量排序 工程技 R&D R&D 新产品 新产品 专利
术人员 人员 经费 开发经费 产值 申请数
东北地区 3 5 5 7 4 5
北部沿海 2 2 3 2 2 3
东部沿海 1 1 1 1 1 1
南部沿海 6 3 2 3 3 2
黄河中游 5 6 6 4 7 7
长江中游 4 4 4 5 5 4
西南地区 7 7 7 6 6 6
西北地区 8 8 8 8 8 8