湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

摘 要

本文通过收集湖北省高新技术产业从1995-2016年间的各项数据,对湖北省高新技术产业发展的影响因素进行分析后发现:促进湖北省高新技术产业发展的主要因素是R&D经费支出,而人力资本对湖北省高新技术产业的发展没有起到应有的效果,政府行为和技术进步因素目前对湖北省高新技术产业发展影响不大。通过分析结果指出湖北省高新技术产业存在的一些问题,提出相关建议,并通过运用灰色预测模型对湖北省高新技术产业2007-2016年间的总产值进行分析后,得到其预测模型,计算出未来几年湖北省高新技术产业总产值的预测值,通过对湖北省高新技术产业发展的前景预测,对湖北省高新技术产业的发展做出展望。

关键词:湖北省高新技术产业 影响因素分析 前景预测

第一章 绪论

1.1选题背景及研究意义

1.1.1选题背景

如今,我国高新区经济连续稳定增长,高新区加倍重视地区生态环境的建立,正成为中国经济发展的主要载体。培养了更多的科技活动人员和研发人员;其中,企业在技术进步中起到了引导的作用,各地高新区各大企业在研发投入方面的经费越来越多,发明专利数量不停增长,技术性收入所占的比重越来越大,高新技术产品也越来越丰富。新业态在不停出现,高端产业逐渐形成。在各地区经济发展中起到的作用越来越大。

但是,也发现了很多漏洞和不足,例如,在发展过程中贪大图快的倾向比较突出。产业集群弱,产业结构相似,缺乏产业特点。技术创新的软环境建设滞后。虽然目前我国高技术产业方面的劳动生产率同我国其他领域,如制造业等相比较来说要高出很多,但是与西方发达国家的高技术产业想比较还是有着很大的差距。

1.1.2研究意义

在经济全球化和信息时代的今天,高新技术产业对快速发展经济,有效提速经济增长有着不可或缺的重要作用,更是已经成为我国国民经济的主要组成部分,作为以经济建设为中心的我国来说,在高新技术产业发展方面的大力支持是必然的,国家提供了更多的政策和经济支持。

湖北省地处我国中部,是科教资源大省,各方面的基础条件和技术进步的平台较为完善,再加上国家和湖北省政府对高新技术产业发展大力的支持和重视,湖北省高新技术产业有着显著的进步,对全省经济增长有着带动作用。通过对湖北省高新技术产业发展的影响因素分析和前景预测,能够更进一步的了解湖北省高新技术产业发展的现状和存在的一些问题,从而有针对性的加快湖北省高新技术产业的发展效率,对湖北经济高速发展提升有着重要作用,使湖北省成为我国高新技术产业强省。

1.2研究思路和研究方法

1.2.1研究内容

本文的主要结构有三部分,各部分具体内容如下:

第一章 绪论部分。本章主要介绍了论文的背景和研究意义,总结了湖北省高新技术产业发展的影响因素的理论、实用性的重要性,说明了论文的主要研究内容和研究思路。

第二章湖北省高新技术产业发展影响因素分析及选取。本章主要介绍了可能影响湖北省高新技术产业发展的各方面因素。并尝试通过计量经济学模型对二十多年来的高新技术产业产值与各指标数据进行定量分析,研究各影响因素对于湖北省高新技术产业发展的影响程度。根据分析结论指出湖北省高新技术产业发展中存在的问题,并给出相关建议,

第三章 湖北省高新技术产业发展前景预测。本章主要基于前章的分析和结果,尝试利用灰色预测模型对十年来湖北省高新技术产业总产值这一指标进行分析和预测,进而对湖北省高新技术产业发展前景做出展望。

1.2.2研究方法

文献分析法。主要通过阅读相关文献,介绍一些目前已知的关于高新技术产业发展影响因素方面的已有研究。

图表分析法。在具体描述和分析问题的过程中通过大量使用图形和表格,从而使描述变得更加直观和清晰。

定性和定量结合分析法。主要基于已知的相关研究,通过对高新技术产业发展的影响因素进行定性分析,进而选取相应指标和数据,利用计量经济学模型对各个因素的重要程度进行定量研究,利用灰色预测模型对总产值进行定量研究。

第二章 湖北省高新技术产业发展影响因素分析及选取

2.1影响因素选取

国内外很多学者对高新技术产业发展的影响因素进行了研究。

在研发和创新方面,如Thomhill(2006)通过对加拿大845家高新技术企业的数据进行实证研究,认为高新技术产业R&D经费支出与产业绩效呈正相关,另外影响高新技术产业发展的因素还有企业的创新能力,员工的技术水平等;Ozcan Karahan(2015)进行研究后发现企业R&D支出是欧洲生产技术能力提升和产品附加值提高的主要途径之一。

人力资本方面,如Shrader(2007)采用198家高新技术企业数据的研究认为,团队经验和企业战略也是影响高新技术企业长期绩效的关键因素之一;Zeljana(2014)选取了200个欧洲信息技术公司12年的样本数据,得出结果人力资本对企业盈利能力有着显著的正相关。王维(2016)收集了260家上市信息技术公司数据,实证分析得出了人力资本对企业绩效具有显著的正相关。

政府政策方面,如Jenkins(2006)通过研究1988~1998年美国政府对高新技术产业的各方面发展政策,得出结论,有的政策对于高技术产业的就业具有积极促进作用,有的政策也会引起一些负效应。

……

本文在查看有关文献,分析有关研究资料之后,尝试用计量经济学模型来分析湖北省高新技术产业发展的影响因素,因此去搜集了湖北省高新技术产业的相关数据,希望能对增加湖北省高新技术产业发展速度起到一些作用。

高新技术产业发展影响着社会发展的很多方面,同时,高新技术产业的发展必然受到众多因素的影响,在不同地区,不同时间,影响高新技术产业发展的因素可能也不尽相同。通过查阅相关文献,根据已有知识,可以得出高新技术产业发展往往主要与人力资本投入,资金投入,R&D经费支出,技术进步程度,政府的有关政策等因素有关系。

2.1.1人力资本因素

人力资本的概念是一种西方的经济观点。人力资本最早的想法出现在了柏拉图(著名的希腊思想家)的著作《理想国》中。经过长时间的发展,西方经济学家将资本分成了两种类型(即非物质资本和物质资本)。被称为非物质资本的人力资本是劳动者具体化的资本,如人的知识储备,技术水平,身体素质等。它的重要特点是它与人的自由联系在一起,而不会随着商品的买卖而转移。通过人力投资形成。

高新技术产业是具有高技术含量的产业,它需要人们运用科学知识,将其转变为科技成果。是一个创造的过程,是意识向物质转化的产业。因此,从理论上说,人力资本因素会对高新技术产业发展具有相当的影响。而本文则选取高新技术产业中企业年平均从业人数来反映湖北省高新技术产业的人力资本因素。

2.1.2 R&D活动因素

R&D是英文research and development的缩写,它是指在科学和技术领域进行的系统性创新活动,旨在增加知识总量(包括人类文化和社会知识的总量)并利用这些知识创造新的应用,包括基础研究,应用研究和实验开发。也可以翻译为“研发”。

科技活动的发展必然与科学研究和实验发展息息相关,高新技术产业作为具有高科技活动的产业,自然离不开R&D活动,R&D活动因素必然会对高新技术产业的发展具有很大的影响。因此本文选取反映R&D活动因素这一指标的数据是湖北省高新技术产业发展中R&D活动经费支出。

2.1.3技术进步因素

技术进步是一个过程,是一个技术水平不断提高、完善和新老技术交替的过程。高新技术产业作为对技术要求较为严格的产业,高科技产业是利用现代尖端技术(主要是信息技术,生物工程和新材料等)生产高科技产品的产业集群,其技术水平要高于传统产业。技术的进步也是影响高新技术产业发展的重要因素之一,本文选取反映技术进步因素的指标是湖北省高新技术产业专利授权数和新产品投入经费。

2.1.4政府行为因素

各地区高新技术产业的发展,必然要在当地政府和国家的支持下进行,在高新技术产业发展萌芽时期,政府为高新技术产业的发展提供外部政策保证,内部资金保证更是着决定性的作用。根据查阅资料,国外发达国家发展高新技术产业的过程中,政府的支持也是起着很大的作用的。政府行为因素也是影响高新技术产业发展的重要因素。本文反映政府行为因素的指标选取的是湖北省高新技术产业发展过程中政府投入的资金情况。

2.2分析及结果

为了寻找和整理湖北省高新技术产业发展的有关数据,查阅了2002-2017年期间《中国高技术产业统计年鉴》的数据,找到了1995-2016年间湖北省高新技术产业发展的相关数据,尝试通过得到的数据对湖北省高新技术产业发展的影响因素进行分析,整理结果如下表:

  表2-1 数据来源:《中国高技术产业统计年鉴》(2002-2017)

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  为了书写方便和分析简单,对前文已选的变量做简单的代换。如下:用Y表示湖北省高新技术产业总产值;X1表示湖北省高新技术产业中企业年平均从业人数;X2表示湖北省高新技术产业R&D经费支出;X3表示湖北省高新技术产业中专利授权数;X4表示湖北省高新技术发发展中新产品投入经费;X5表示政府投入资金。其中湖北省高新技术产业的总发展情况通过Y体现;湖北省高新技术产业人力资本因素通过X1体现;湖北省高新技术产业R&D活动因素通过X2体现;湖北省高新技术产业技术进步因素通过X3和X4体现;湖北省高新技术产业发展政府行为因素通过X5体现。

2.2.1单方程计量经济学模型介绍

本文通过利用湖北高新技术产业的有关数据,建立计量经济学模型来分析探讨哪些因素,及多大程度影响湖北高新技术产业的发展。

1.单方程计量经济学模型公式

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测(2-1)

  其中,k为解释变量的数目;湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测 (j=0,1,2,……,k)为模型参数,共k+1个;湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测为随机误差项;i=1,2,……,n表示对被解释变量Y和解释变量湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测做n次观测。

单方程计量经济学模型建立的具体步骤如下:

(1)构思出理论的模型:找出模型中所需要的变量;再确定模型的数学形式;拟定理论模型中待估参数的理论期望值;

(2)收集出样本数据:样本数据的类型;样本数据的质量;

(3)模型参数的估计;

(4)模型的检验:经济意义的检验;统计检验;计量经济学检验;模型预测检验。本文主要是进行统计检验和计量经济学检验。

2.单方程计量经济学模型的检验

所谓单方程计量经济学模型就是多元线性回归问题,本文是时间序列数据,必须检验是否可以进行多元线性回归,可能需要用到的检验如下:

(1)单位根检验:时间序列数据必须首先进行平稳性检验,本文选取的平稳性检验方法是单位根检验,即ADF检验。若在进行单位根检验之后得出结果发现所有序列都平稳,则可以直接使用多元线性回归,若存在不平稳序列,则不能使用多元线性回归,需要对序列差分后再进行具体判断,看其是否可能存在协整关系,尝试进行协整检验。同时在处理时间序列数据时,往往会对序列中的变量做对数处理,目的是为了尽可能减少或消除异方差的影响。

(2)协整检验:在进行平稳性检验之后,可以对检验结果中单整阶数相同的序列进行协整检验,判断他们是否具有长期均衡关系,即协整关系。因为单整阶数相同的序列才有可能存在协整关系。若存在协整关系,在得出协整关系之后还要建立误差修正模型,判断模型在短期内如果偏离均衡状态如何修正至均衡状态。

(3)格兰杰因果关系检验:在进行协整检验之后,如果得出变量之间存在协整关系,则可以使用它们差分平稳之后的序列进行格兰杰因果关系检验。因为只有具有协整关系且平稳的变量,才有可能存在较强的因果关系。

2.2.2分析步骤

(1)单位根检验

时间序列数据必须首先进行平稳性检验,判断序列是否平稳。同时在处理时间序列数据时,往往会对序列中的变量做对数处理,目的是为了尽可能减少或消除异方差的影响。

单位根检验理论方法与判断原则:

ADF检验通常有以下三种情形:(1)湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测,即不含有截距项和时间趋势项的情形;(2)湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测,即只含有截距项的情形:(3)湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测,即既含有截距项和又含有时间趋势项的情形。

判断准则:(1)若不拒绝原假设,湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测为含有单位根的非平稳时间序列;(2)若拒绝原假设,情形1,2中湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测为平稳时间序列;情形3中湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测为趋势平稳序列。

检验具体过程如下:

先从既含有截距项和又含有时间趋势项的情形开始检验:(a)若拒绝原假设,再观察单位根检验回归结果中截距项和时间趋势项的显著性,若时间趋势项的t检验结果显著不为0,即也拒绝原假设,则该序列趋势平稳;若时间趋势项的t检验结果显著为0,即不拒绝原假设,则需要进行第二种情形的检验,即只含有截距项的情形,观察截距项的显著性,若显著不为0,即拒绝原假设,则该序列为含有截距项的平稳序列,否则,为不含有截距项的平稳序列。(b)若不拒绝原假设,则继续检验只含有截距项的情形。再从只含有截距项的情形检验:(a)若拒绝原假设,再观察单位根检验回归结果中截距项的显著性,若显著不为0,即拒绝原假设,则该序列为含有截距项的平稳序列,否则,为不含有截距项的平稳序列。(b)若不拒绝原假设,则继续检验不含有截距项和时间趋势项的情形,即情形1。最后尝试不含有截距项和时间趋势项的情形的检验:(a)若拒绝原假设,则该序列为不含有截距项和时间趋势项的平稳序列。(b)若不拒绝原假设,则综合三种情形下的AIC,SC,HQ来判断。流程图如下:

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  图2-1 ADF检验流程图

  对原序列中的数据对数化之后为lnY,lnX1,lnX2,lnX3,lnX4,lnX5;然后使用Eviews对对数化之后的序列中的变量分别进行单位根检验,以LnY为例,对上述步骤进行说明:

首先对LnY进行既含有截距项又含有时间趋势项的单位根检验,检验结果如下图:

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  图2-2

  由上图可知,t统计量的值大于百分之五显著性水平下的临界值,且P值等于0.7080>0.05,因此,不拒绝原假设,则继续检验只含有截距项的情形。

再对LnY进行只含有截距项的检验,检验结果如下:

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  图2-3

  由上图可知:在百分之五的显著性水平下仍然不拒绝原假设,因此,继续检验既不含截距项也不含时间趋势项的情形。

再对LnY进行既不含截距项也不含时间趋势项的检验,检验结果如下图:

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  图2-4

  由上图可知:t统计量的值大于百分之五显著性水平下的临界值,且P值等于1.0000>0.05,仍然不拒绝原假设,此时则需要综合三种情形下的AIC,SC,HQ来判断。

根据前文所得的结论可知,三种情形下AIC,SC,HQ的值如下表:

  表2-2

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  由表可得,序列LnY为含有截距项和时间趋势项的单位根过程。

继续检验其一阶差分后的序列DLnY是否平稳。

同理首先对DLnY进行既含有截距项又含有时间趋势项的检验,结果如下图:

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  图2-5

  由表可知:t统计量的值小于百分之五显著性水平下的临界值,且P值等于0.0046<0.05,因此,拒绝原假设,再观察时间趋势项的显著性可得,时间趋势项的t检验结果显著为0,且P值等于0.6126>0.05,即不拒绝原假设,则需要进行第二种情形的检验,即只含有截距项的情形。

再对DLnY进行只含有截距项的检验,检验结果如下图:

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  图2-6

  由表可知:t统计量的值小于百分之五显著性水平下的临界值,且P值等于0.0008<0.05,因此,拒绝原假设,再观察截距项的显著性可得,截距项显著不为0,且P值等于0.0004<0.05,即也拒绝原假设,则序列DLnY为含有截距项的平稳序列。

综上所述,即可得知原序列LnY为一阶单整。

再根据同样的步骤和方法,对其他变量进行单位根检验,综合结果整理即可得出所有变量单位根检验结果如下表所示:

  表2-3

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  注:检验结果中(C,T,0)中的C和T分别指常数项和时间趋势项,0为滞后期(Eviews软件会自动选择最佳滞后期);“D”表示序列变量的一阶差分;临界值统一为5%的显著性水平临界值。

  由上表可得,lnY,lnX1,lnX2为一阶单整;lnX3,lnX4,lnX5均为趋势平稳;

(2)协整检验

在进行平稳性检验之后,可以对检验结果中单整阶数相同的序列进行协整检验,判断他们是否具有协整关系。协整检验的目的是为了避免出现伪回归。由单位根检验结果可知,其中lnY,lnX1,lnX2,都是一阶单整序列,因此,lnY与lnX1,lnY与lnX2可能具有协整关系。尝试建立协整方程lnY=lnX1+u1,lnY=lnX2+u2;对上述两式进行协整关系的检验,本文采用E-G两步法进行,传统的E-G两步法检验流程是先对变量进行最小二乘回归,生成残差序列,之后对其残差序列进行单位根检验,若残差序列平稳,协整关系成立。但在Eviews中可直接选择E-G协整检验简化操作,得到检验结果如下图:

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  图2-7

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  图2-8

  通过直接观察结果图中E-Gτ统计量的值与临界值对比或观察P值,易得lnY与lnX2具有协整关系,lnY与lnX1不具有协整关系。即湖北省高新技术产业总产值与湖北省高新技术产业R&D经费支出之间存在协整关系。可得协整方程如下:

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  图2-9

  lnY=-2.436373+0.763920lnX2;(2-2)

t=(-8.6495)(31.19766);

R^2=0.979865,调整的R^2=0.972258;DW=2.0413;F=973.29;

在得出协整关系之后,需要知道在偏离均衡状态之后,短期内是如何修正的,此时,则需要建立误差修正模型(ECM):因为LnY与LnX2之间存在长期均衡关系,即协整关系。此时可以建立误差修正模型(ECM)。本文通过利用ARDL自回归分布滞后模型自动确定ECM误差修正模型的最优滞后阶数。从而得到误差修正模型。通过Eviews软件运行结果图如下图所示:

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  图2-10

  可得误差修正模型为:

 湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测 (2-3)

  再对上图结果中的APDL(1,0)模型进行残差序列相关检验,结果如下图:

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  图2-11

  从上图的检验统计量可以看出,F统计量和nR^2统计量检验结果显示:残差无序列相关。

(3)格兰杰因果关系检验

在进行协整检验之后,如果得出变量之间存在协整关系,则可以使用它们差分平稳之后的序列进行格兰杰因果关系检验。对湖北省高新技术产业的总产值与湖北省高新技术产业R&D经费支出进行格兰杰因果关系检验,因为它们的一阶差分是平稳的,利用一阶差分进行格兰杰因果关系检验,Eviews运行结果如下图:

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  图2-12

  由图可知:在百分之十的显著性水平下,湖北省高新技术产业R&D经费支出是湖北省高新技术产业总产值的格兰杰原因。即湖北省高新技术产业总产值与湖北省高新技术产业R&D经费支出之间存在较弱的因果关系。

2.3结论与建议

2.3.1结论

1.湖北省高新技术产业的总产值与湖北省高新技术产业R&D经费支出资金之间具有协整关系。

通过协整检验的结果可以看出,湖北省高新技术产业总产值与湖北省高新技术产业R&D活动经费之间具有有协整关系。从单位根检验可以看出,由于湖北省高新技术产业检验结果中,湖北省高新技术产业中专利授权数,新产品开发投入,政府投入与湖北省高新技术产业总产值阶数不同,因此可以认为湖北省高新技术产业中专利授权数,新产品开发投入,政府投入与湖北省高新技术产业总产值之间没有明显影响,这些因素对湖北省高新技术产业的发展没有发挥应有的积极作用。同时,格兰杰因果关系检验结果显示,湖北省高新技术产业总产值与湖北省高新技术产业R&D经费支出之间存在较弱的因果关系。

2.湖北省高新技术产业R&D经费支出资金是促进湖北省高新技术产业发展的主要因素。

由建立的回归模型结果显示:1995-2016年湖北省高新技术产业发展最大的影响因素是R&D经费支出;R&D经费支出每增加1%,总产值增加0.764%;这说明湖北省高新技术产业支出转化还存在一定问题,需要加大转化效率。

3.除了R&D活动因素以外,其他被检因素对湖北省高新技术产业发展的影响都不大,如人力资本因素,政府行为因素和技术进步因素等。

通过对1995-2016湖北省高新技术产业各项数据分析研究得到的结果是:首先,本文中用于反映人力资本因素的企业年平均从业人数对湖北省高新技术产业发展的贡献并不显著。这与查阅文献得到的人力资本因素在高新技术产业发展中起到核心作用的结论不吻合。再者,用于衡量政府行为因素的政府投入资金并没有对湖北省高新技术产业发展有显著影响,而R&D活动因素对湖北省高新技术产业发展影响最大。这说明经过几十年的发展,湖北省高新技术产业的发展对政府资本投入的依赖程度变小,而企业自身的研究与开发投入是影响湖北省高新技术产业发展的重要因素,最后,反映技术进步因素的新产品开发经费投入与专利授权数对湖北省高新技术产业发展影响不大,说明湖北省高新技术产业发展偏向于稳定,缺少创新,表明湖北省高新技术产业在新产品研发与高新技术成果向现实生产力转化过程中效果不好。

2.3.2建议

本文认为,想要让湖北省高科技产业的发展脚步越迈越快,越迈越远,需要的是政府,企业及高校共同努力。

政府方面

虽然湖北高新技术产业经过几十年的发展,对政府投入资金依赖程度不大。然而政府依旧应该它的发展提供积极有力的政策和适宜的发展环境。政府可以通过制定更加良好的优惠政策,从而吸引投资和相关先进技术入驻湖北省,对地区高新技术水平的提升有着重大意义。另外,高新技术企业和其他企业一样,其发展脚步与企业所处的外部条件息息相关,因此为了确保湖北省高技术产业加快前进的步伐,离不开政府对地区外部条件建设力度的加大,更加保障市场运行的稳定等。

企业方面

企业本身更是需要提高自身企业技术水平,增强技术转化效率,尤其是R&D经费转化效率,由前面的结论很容易看出来,湖北省高新技术产业目前R&D经费转化效率并不高,加大研发投入力度,在研发过程中注重技术转化效率及商品化率。

高校方面

虽然分析结果显示人力资本并没有对湖北省高新技术产业发展起到应有的作用,但是高校作为人才培养和科技研究的重要地点,应该更加重视提升学生创新头脑和实践技能,高技术产业的进步离不开创新,创新性人才更是缺乏,为国家培养具有创新能力的学生更是高校义不容辞的责任。另外,在高校科研人员研发过程中,更应该注重理论与实力结合,研究与市场需求相呼应,高校也应该为学生和科研人员提供良好的学习和科研环境。

从湖北省高新技术产业各项数据及影响因素分析结果来看,湖北省高新技术产业发展前景良好,但也任重而道远。虽然总产值每年增长数值及增长率都比较可观,但是投入与产出转化率相对较差,所以湖北省高新技术产业还有很大的进步空间,只要着重解决转化率的问题,相信湖北省高新技术产业前进的步伐将会越来越快。

第三章 湖北省高新技术产业发展前景预测

3.1前景预测

上一章我们利用计量经济学的知识和Eviews软件对湖北省高新技术产业发展的影响因素做了简单的解释,并给出了结论与建议。本章我们在分析完湖北省高新技术发展影响因素之后,将会通过使用灰色预测模型对未来几年里湖北省高新技术产业的总产值进行预测,并检验模型的精确程度,从而对湖北省高新技术产业的发展做出进一步的判断。

3.1.1灰色预测模型介绍

灰色系统理论模型建模对原始数据有着一定的条件,即要求原始数据之间必须有着相同的时间间距。首先通过对原数据进行累加生成,可以通过这一步骤来减弱原始时间序列数据中的随机因素的影响。再来建立生成数的微分方程。GM(1,1)模型是灰色系统理论中的单序列一阶灰色微分方程,它所需信息较少,方法简便。

GM(1,1)建模步骤如下:

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

(i=2,3,……,N); (3-1)

(6)精度检验与预测.

GM(1,1)模型和原始统计模型比较而言,拥有两个明显的特点:

一是原始统计模型只有在数据样本量较大的情况下,预测精度才会相对较好;而灰色模型不需要数据样本量很大来建立模型,精度也会比较高;

二是从灰色模型的原理上来说,离当前时间点越近其预测精度相对会越高,所以灰色模型在预测功能上往往比原始统计模型更精确和方便。

3.1.2分析预测步骤

(1)级比检验

为了保证建立的模型在之后的预测中是可行的,首先需要对湖北省高新技术产业总产值数据作必要的检验处理,计算原始数列的级比。考虑到预测精度的影响,选取2007-2016十年间的数据进行检验:

  表3-1

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  表3-2

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  =(1576,1793.7,2025.9,2257,2552.1,3027.3,3445.3,3948,4655.1,5211.9)

(2)预测模型

对序列进行AGO累加后,得湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测 :

使用MATLAB软件可以很方便的得出参数值:即根据湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测求估计值湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测;程序见附录,可计算得:湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

则有:湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测; (3-2)

根据以上参数,可进一步确定预测模型,则GM(1,1)方程式的时间响应式为:湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测; (3-3)

(3)模型检验

本文采用了残差检验和后验差检验两种检验方法对模拟值进行误差检验,通过得到的预测值考察模型精度。

残差检验:

结果如下表:

表3-3 GM(1,1)模型残差检验表

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  在残差检验中,若残差值小于0.2时,认为达到一般要求,若小于0.1时,则认为达到较高要求。

由上表可得所有残差均小于0.1,说明该模型满足要求,且精度较高。

后验差检验:

结果如下图

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  图3-1 后验差检验图

  在后验差检验中,若P>0.95,C<0.35,认为检验效果很好;若P>0.80,C<0.45,认为合格;若P>0.70,C<0.50,认为勉强合格;若P<=0.70,C>=0.50,则认为不合格。

由上图可知,P=1,C=0.0015;符合第一种情形,因此后验差检验也认为该模型满足要求,且精度较高。

(4)预测结果

根据前文所得的模型,分别取k=11,12,13,14,15,16,17.带入GM(1,1)方程式中,通过MATLAB软件编程计算,程序见附录,即可得到2017-2023年平移处理后的湖北省高新技术产业总产值的预测值,如下表所示:

  表3-4 湖北省高新技术产业总产值预测表

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  3.2结论与展望

3.2.1结论

通过灰色预测模型得出的结论,可以看出湖北省高新技术产业总产值有明显的上升势头,且上升趋势较快,从预测值可以计算出,未来几年内湖北省高新技术产业总产值大致以每年增长17%的速度稳步上升,这说明湖北省高新技术产业发展将会保持一个稳定的发展状态。在湖北省高新技术产业发展趋势良好的情况下,更应该积极提供政策保证和良好的发展环境,提高企业水平,更进一步加快发展速度,让湖北省高新技术产业发展更加迅猛。

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

  图3-2

  3.2.2 展望

目前,湖北省高新技术产业的发展相对于北京,上海,广州,深圳,浙江等发达省市还有一定的差距,湖北省高新技术产业发展还有很长的路要走,但是经过一系列的分析与研究,可以看出,湖北省高新技术产业发展前景良好,还有着很大的进步空间,湖北省要根据湖北省高新技术产业的特点,结合湖北地方的特点,加强和完善湖北省高新技术产业发展,找出高新技术产业发展道路上的问题之后,湖北省高新技术产业发展的脚步将会越来越快。

参考文献

[1] 张绍和,贺建林.湖南省高新技术产业发展影响因素的实证分析[J].湖南财经高等专科学校学报.2010,26:85-87

[2] 曾铁城.广东省高新技术产业发展的影响因素测度及政策建议[J].科技管理研究.2011,21:109-144

[3] 曹桂华,邓明然.湖北高新技术产业发展战略研究[J].湖北社会科学.2007,05:74-76

[4] 张琨.甘肃省高新技术产业发展影响因素分析[D].兰州:兰州财经大学,2017

附 录

MATLAB运行程序:

syms au;

A=[1576.00 1793.70 2025.90 2257.00 2552.10 3027.30 3445.30 3948.00 4655.10 5211.90 ];

Ago=cumsum(A);

n=length(A);

fork=1:(n-1)

Z(k)=(Ago(k)+Ago(k+1))/2;

end

Yn =A;Yn(1)=[];Yn=Yn’;

E=[-Z;ones(1,n-1)]’;

c=(E’*E)\(E’*Yn);

c= c’;a=c(1);u=c(2);

F=[];F(1)=A(1);

fork=2:(n)%预测就为n+预测期数

F(k)=(A(1)-u/a)/exp(a*(k-1))+u/a;

end

G=[];

G(1)=A(1);

fork=2:(n)%预测就为n+预测期数

G(k)=F(k)-F(k-1);

end

e=A-G;q=e/A;

s1=var(A);s2=var(e);

c=s2/s1;

len=length(e);

p=0;

fori=1:len

if(abs(e(i))<0.6745*s1)

p=p+1;

end

end

p=p/len;

湖北省高新技术产业发展影响因素分析及前景预测

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