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摘 要：高校的科技创新活动是国家科技创新活动的主要组成部分，是经济可持续发展的重要支撑。文章收集了各省，自治区的经济以及高校科技创新活动数据，首先采用灰色关联分析发现区域经济与高校R&D活动有着较高的关联度，尤其是高校R&D项目数;其次对各区域经济与高校R&D活动的关联情况做了聚类分析，将所有区域分为三类，得到不同区域高校R&D活动与经济相关联的特点，据此提出合理化的建议。
关键词：经济发展;高等教育;科技创新;灰色关联分析;聚类分析
中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2020）07-0040-03
Abstract： University science and technology innovation activities are the main components of national science and technology innovation activities and an important support for sustainable economic development. This article collects the economic data of various provinces and autonomous regions and the scientific and technological innovation activities of colleges and universities.First， it uses grey correlation analysis to find that the regional economy has a high degree of correlation with the R & D activities of colleges and universities， especially the number of college R & D projects. Then The clustering analysis was performed to divide the regions into three categories， and the characteristics of the R & D activities of different colleges and universities in different regions were related to the economy. Based on the analysis， the article provides a reference for promoting R&D activities of colleges and universities in different regions.
Keywords： The economic development; higher education; technology innovation; Grey relational analysis; cluster analysis.
一、概述
科技創新能力决定着经济发展水平，这些年国家持续增加对科技创新的投入，R&D经费的支出，从2008年4570亿元增长到2018年19657亿元，占GDP比重从1.47%到达2.18%。同时科技创新水平经过不断的努力，从2014年到2018年，专利申请量与授权量分别增长66%和85%，自主知识产权的综合实力稳步上升。党的十九大报告强调，创新是建设现代化经济体系的战略支撑，要强化基础研究，加强应用基础研究。
我国高等教育进入了普及化阶段，高等教育服务于社会经济发展主要体现在：人才的培养以及高校科技创新的发展。其中高校在科技创新上的贡献集中于基础研究以及应用研究，以高校的科技创新活动为基础，研究其与经济的相关性，是一个有意义的研究课题。
目前，国内的文献对高等教育与经济关系的研究比较多，研究的角度与方法各不相同，冯建民[1]应用高等教育弹性系数理论，发现河南，湖北，湖南省高等教育规模的增长与经济增长是协调发展的;高耀，张琳，顾剑秀[2]采用双层次因素分析，聚类分析等方法将我国研究生教育竞争力与区域竞争力之间的协调度做了分类，得到研究生教育与经济发展之间有显著正相关性;李彬彬，杨晓萍[3]计算了西北五省的高等教育与经济增长之间的弹性发现高等教育规模增长率低于经济增长率;陶韶菁，白争辉[4]运用协整及误差修正模型得到高等教育规模与区域经济之间有协调性，高等教育可以显著促进经济;周垚，沈红[5]从高等教育财政投入角度，计算了其与经济增长之间的耦合协调度，发现省级高等教育财政投入可以促进区域经济发展，但他们之间的耦合度没达到良好状态;聂娟，辛士波[6]采用C-D生产函数测算了31个地区高等教育对经济增长的贡献度，发现在高等教育质量较优区域，高等教育质量的差异化和经济增长效应相适应，但是高等教育质量较差区域，经济增长效应较低;赵岚，王海波[7]选取了本科生，研究生招考数量等数据，应用神经网络研究了我国高等教育对经济发展关系，发现高等教育对经济发展有明显促进作用。
随着社会的发展，国家对基础研究以及应用研究越发重视，本文以高校R&D活动为背景，采用灰色关联度及聚类方法，研究高校科技创新活动与区域经济关系，为高等教育科技创新活动的发展及提升路径提供参考依据。
二、灰色关联度方法
GRA方法是以各因素的样本数据为基础，用灰色关联度来度量因素间关系的强弱次序，广泛应用于社会科学与自然科学。 灰色关联的步骤：
（1）确定分析序列，设系统特征行为参考数列X0'（t），比较数列：i=1，n，t=1，m;
（2）进行数据的无量纲化处理，有均值化，初值法等。本文采用均值法，xi（t）=，i=0，n，t=1，m
（3）求对应离差序列，？驻0i=x0（t）-xi（t），i=1，n t=1，m
记？驻max，？驻min为各时刻绝对差序列最大，最小值。
（4）计算关联系数？浊0i=，t=1，m，一般取？籽=0.5。
（5）计算灰色关联度r0i=？浊0i（t），i=1，n t=1，m
三、高校R&D活动与区域经济的灰色关联度分析
根据《中国科技统计年鉴》及各地区2018年《统计年鉴》，收集了2009-2017年各个省，自治区的人均GDP;高校R&D投入的人员，经费，项目数及产出的科技论文，著作，发明专利等数据。
以各区域人均生产总值（x0）为参考序列，选取高校的R&D人員（x1），经费内部支出（x2），项目数（x3），科技论文（x4），科技著作（x5），有效发明专利数（x6） 做为比较序列，计算结果如表1。
依据表1，区域人均GDP与高校R&D活动各项指标关联度均为中度相关或强相关，也即高校科技创新活动与区域经济发展有很大的关联度。为了清楚的了解各省高校R&D活动与经济关联情况的差异，下面对高校R&D活动指标与经济指标的关联度，做了聚类分析。
四、Kmean聚类法步骤
设待分类的观测量集为{x1，x2…xN}，N为观测量数目， xi，j表示第i个观测量的第j个变量值。
（1）给定的聚类数目n，选择某些观测量{z1，z2，…，zN}做为聚心。
（2）计算每一个观测量到各个聚心的距离，按就近原则将每个观测量选入一个类中，重新计算各类的中心位置，做为新的聚心。
（3）使用计算出来的新聚心重新进行分类，再次计算各类的中心位置，成为新的聚心，重复操作，直到满足迭代终止。
五、高校R&D活动与区域经济的灰色关联度的聚类结果
采用Kmean聚类，结果所有省，自治区被分为3类，其分类如下：
第一类：北京，上海，浙江，江西，湖北，湖南，四川，陕西，云南，广西。
第二类：辽宁，吉林，黑龙江，福建，广东，重庆，贵州，甘肃，青海，宁夏，新疆。
第三类：江苏，安徽，山东，河南，天津，河北，山西，内蒙，海南，西藏。
表2 ANOVA
从表2单因素方差分析得到各个指标在不同类之间有显著差异，聚类结果是有效的。
从SPSS输出的最终聚类中心距离看，第一类与第三类距离最大，而第二类与第三类距离最小，由表3：第三类区域在经济与R&D关联度各指标的均值都高于第一类区域;第二类区域除了经济与R&D经费关联度的均值低于第一类区域，其他指标都高于第一类区域;第三类区域在经济与R&D科技著作和有效发明专利关联度的均值低于第二类，其他指标高于第二类区域。
六、结论与建议
综上，对区域经济与高校R&D活动的指标应用灰色关联度以及聚类分析法，得到以下结论：
首先根据区域人均GDP与高校R&D活动的灰色关联度分析得到：区域人均GDP与高校R&D活动各项指标都有显著的关联，加大高校科技创新的发展力度有利于促进经济的发展。
其次R&D活动的各项指标与经济的相关关系如下：经济与R&D人员的关联度除了陕西是中度相关，其余省均是强相关;经济与R&D经费支出关联度除了广东省是中度相关，其他省均为强相关;每一个省经济与R&D项目数均为强相关;经济与R&D科技论文数的关联度除了浙江，湖北，陕西是中度相关，其他省均为强相关;经济与R&D著作的关联度除了北京，天津，上海，安徽，湖南，四川，云南，陕西是中度相关，其他省均为强相关;经济与R&D有效专利数呈中度关联的省份较多，分别为：北京，天津，河北，山西，辽宁，浙江，安徽，江西，河南，湖北，广西，海南，四川，云南，陕西，其余省是强相关。因此，在高校科技创新活动中，加大R&D活动的经费及人员投入，增强高校的研发实力，提高R&D活动产出的效率，是加快经济增长的路径。
最后，根据聚类分析可以看出不同区域的高校R&D活动特点差异较大，第一类区域，高校科技创新活动对经济的影响主要体现在R&D经费的支出，其次在R&D活动的项目数，人员，科技论文，著作及专利;在第二类区域，高校科技创新活动对经济的影响主要在R&D科技著作与专利，其次在R&D人员，项目数及出版的科技论文数;在第三类区域，高校科技创新活动对经济的影响主要体现在R&D人员，经费，项目数，出版的科技论文，其次在科技著作与发明专利上。
在分析了不同区域的经济与高校R&D活动关联度特点基础上，提出以下结论：
第一：高校是国家科技创新活动的组成部分，首先在重视高校的基础研究与应用研究活动前提下，关注科技创新的前沿研究;其次鼓励高校开展形式多样的科技创新活动，加强高校之间，高校与科研机构的学术交流，促进高校与企业研发合作，加大高校科技成果的转化。推动高校科技创新成为经济发展的主要动力。
第二：高校R&D项目是拥有自主知识产权的科技创新，项目的立项及完成是科技创新工作的重点，学校要根据本校的学科优势，确定学校科研发展方向，组织教师积极申报各级，各类科技创新项目，鼓励教师参与及组建科研团队，加大科研规模及研发力度，提升创新能力，更好的服务与社会经济。
第三：经费与人员是高校开展R&D活动的根本，首先，加大高校R&D活动经费的投入，一方面政府要提高对高校R&D经费的比例，另一方面要多渠道的拓宽R&D经费的来源，吸引社会资源投入高校R&D的研发资金。其次，高校要加大R&D的人力资本投入，通过制定合理的人才引进制度，积极引进高质量科技创新人才，完善高校的人才奖励政策及科研评价制度。
参考文献：
[1]冯建民.豫鄂湘三省高等教育规模与经济增长相关性研究——基于高等教育弹性系数的视角[J].中国高教研究，2010（11）：19-23.
[2]高耀，张琳，顾剑秀.中国省域研究生教育竞争力与经济竞争力协调度双层次因素分析与综合评估——兼论促进区域研究生教育布局优化的可能路径[J].复旦教育论坛，2013（11-3）：20-29.
[3]李彬彬，杨晓萍.高等教育规模与经济增长相关性研究——基于西北五省（区）高校扩招后的分析[J].国家教育行政学院学报，2015（1）：36-41.
[4]陶韶菁，白争辉.基于协整理论的高等教育与区域经济协调发展研究[J].华南理工大学学报（社会科学版），2016（18-8）：126-132.
[5]周垚，沈红.省级高教财政投入与区域经济增长的耦合协调度[J].复旦教育论坛，2018（16-2）：89-97.
[6]聂娟，辛士波.我国高等教育质量差异化及对区域经济增长的效应分析[J].中国软科学，2018（11）：58-65.
[7]赵岚，王海波.RBF模型在高等教育和经济发展关系分析中的应用[J].西南师范大学学报（自然科学版），2019（44-7）：117-120.
关键词：经济发展;高等教育;科技创新;灰色关联分析;聚类分析
中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2020）07-0040-03
Abstract： University science and technology innovation activities are the main components of national science and technology innovation activities and an important support for sustainable economic development. This article collects the economic data of various provinces and autonomous regions and the scientific and technological innovation activities of colleges and universities.First， it uses grey correlation analysis to find that the regional economy has a high degree of correlation with the R & D activities of colleges and universities， especially the number of college R & D projects. Then The clustering analysis was performed to divide the regions into three categories， and the characteristics of the R & D activities of different colleges and universities in different regions were related to the economy. Based on the analysis， the article provides a reference for promoting R&D activities of colleges and universities in different regions.
Keywords： The economic development; higher education; technology innovation; Grey relational analysis; cluster analysis.
一、概述
科技創新能力决定着经济发展水平，这些年国家持续增加对科技创新的投入，R&D经费的支出，从2008年4570亿元增长到2018年19657亿元，占GDP比重从1.47%到达2.18%。同时科技创新水平经过不断的努力，从2014年到2018年，专利申请量与授权量分别增长66%和85%，自主知识产权的综合实力稳步上升。党的十九大报告强调，创新是建设现代化经济体系的战略支撑，要强化基础研究，加强应用基础研究。
我国高等教育进入了普及化阶段，高等教育服务于社会经济发展主要体现在：人才的培养以及高校科技创新的发展。其中高校在科技创新上的贡献集中于基础研究以及应用研究，以高校的科技创新活动为基础，研究其与经济的相关性，是一个有意义的研究课题。
目前，国内的文献对高等教育与经济关系的研究比较多，研究的角度与方法各不相同，冯建民[1]应用高等教育弹性系数理论，发现河南，湖北，湖南省高等教育规模的增长与经济增长是协调发展的;高耀，张琳，顾剑秀[2]采用双层次因素分析，聚类分析等方法将我国研究生教育竞争力与区域竞争力之间的协调度做了分类，得到研究生教育与经济发展之间有显著正相关性;李彬彬，杨晓萍[3]计算了西北五省的高等教育与经济增长之间的弹性发现高等教育规模增长率低于经济增长率;陶韶菁，白争辉[4]运用协整及误差修正模型得到高等教育规模与区域经济之间有协调性，高等教育可以显著促进经济;周垚，沈红[5]从高等教育财政投入角度，计算了其与经济增长之间的耦合协调度，发现省级高等教育财政投入可以促进区域经济发展，但他们之间的耦合度没达到良好状态;聂娟，辛士波[6]采用C-D生产函数测算了31个地区高等教育对经济增长的贡献度，发现在高等教育质量较优区域，高等教育质量的差异化和经济增长效应相适应，但是高等教育质量较差区域，经济增长效应较低;赵岚，王海波[7]选取了本科生，研究生招考数量等数据，应用神经网络研究了我国高等教育对经济发展关系，发现高等教育对经济发展有明显促进作用。
随着社会的发展，国家对基础研究以及应用研究越发重视，本文以高校R&D活动为背景，采用灰色关联度及聚类方法，研究高校科技创新活动与区域经济关系，为高等教育科技创新活动的发展及提升路径提供参考依据。
二、灰色关联度方法
GRA方法是以各因素的样本数据为基础，用灰色关联度来度量因素间关系的强弱次序，广泛应用于社会科学与自然科学。 灰色关联的步骤：
（1）确定分析序列，设系统特征行为参考数列X0'（t），比较数列：i=1，n，t=1，m;
（2）进行数据的无量纲化处理，有均值化，初值法等。本文采用均值法，xi（t）=，i=0，n，t=1，m
（3）求对应离差序列，？驻0i=x0（t）-xi（t），i=1，n t=1，m
记？驻max，？驻min为各时刻绝对差序列最大，最小值。
（4）计算关联系数？浊0i=，t=1，m，一般取？籽=0.5。
（5）计算灰色关联度r0i=？浊0i（t），i=1，n t=1，m
三、高校R&D活动与区域经济的灰色关联度分析
根据《中国科技统计年鉴》及各地区2018年《统计年鉴》，收集了2009-2017年各个省，自治区的人均GDP;高校R&D投入的人员，经费，项目数及产出的科技论文，著作，发明专利等数据。
以各区域人均生产总值（x0）为参考序列，选取高校的R&D人員（x1），经费内部支出（x2），项目数（x3），科技论文（x4），科技著作（x5），有效发明专利数（x6） 做为比较序列，计算结果如表1。
依据表1，区域人均GDP与高校R&D活动各项指标关联度均为中度相关或强相关，也即高校科技创新活动与区域经济发展有很大的关联度。为了清楚的了解各省高校R&D活动与经济关联情况的差异，下面对高校R&D活动指标与经济指标的关联度，做了聚类分析。
四、Kmean聚类法步骤
设待分类的观测量集为{x1，x2…xN}，N为观测量数目， xi，j表示第i个观测量的第j个变量值。
（1）给定的聚类数目n，选择某些观测量{z1，z2，…，zN}做为聚心。
（2）计算每一个观测量到各个聚心的距离，按就近原则将每个观测量选入一个类中，重新计算各类的中心位置，做为新的聚心。
（3）使用计算出来的新聚心重新进行分类，再次计算各类的中心位置，成为新的聚心，重复操作，直到满足迭代终止。
五、高校R&D活动与区域经济的灰色关联度的聚类结果
采用Kmean聚类，结果所有省，自治区被分为3类，其分类如下：
第一类：北京，上海，浙江，江西，湖北，湖南，四川，陕西，云南，广西。
第二类：辽宁，吉林，黑龙江，福建，广东，重庆，贵州，甘肃，青海，宁夏，新疆。
第三类：江苏，安徽，山东，河南，天津，河北，山西，内蒙，海南，西藏。
表2 ANOVA
从表2单因素方差分析得到各个指标在不同类之间有显著差异，聚类结果是有效的。
从SPSS输出的最终聚类中心距离看，第一类与第三类距离最大，而第二类与第三类距离最小，由表3：第三类区域在经济与R&D关联度各指标的均值都高于第一类区域;第二类区域除了经济与R&D经费关联度的均值低于第一类区域，其他指标都高于第一类区域;第三类区域在经济与R&D科技著作和有效发明专利关联度的均值低于第二类，其他指标高于第二类区域。
六、结论与建议
综上，对区域经济与高校R&D活动的指标应用灰色关联度以及聚类分析法，得到以下结论：
首先根据区域人均GDP与高校R&D活动的灰色关联度分析得到：区域人均GDP与高校R&D活动各项指标都有显著的关联，加大高校科技创新的发展力度有利于促进经济的发展。
其次R&D活动的各项指标与经济的相关关系如下：经济与R&D人员的关联度除了陕西是中度相关，其余省均是强相关;经济与R&D经费支出关联度除了广东省是中度相关，其他省均为强相关;每一个省经济与R&D项目数均为强相关;经济与R&D科技论文数的关联度除了浙江，湖北，陕西是中度相关，其他省均为强相关;经济与R&D著作的关联度除了北京，天津，上海，安徽，湖南，四川，云南，陕西是中度相关，其他省均为强相关;经济与R&D有效专利数呈中度关联的省份较多，分别为：北京，天津，河北，山西，辽宁，浙江，安徽，江西，河南，湖北，广西，海南，四川，云南，陕西，其余省是强相关。因此，在高校科技创新活动中，加大R&D活动的经费及人员投入，增强高校的研发实力，提高R&D活动产出的效率，是加快经济增长的路径。
最后，根据聚类分析可以看出不同区域的高校R&D活动特点差异较大，第一类区域，高校科技创新活动对经济的影响主要体现在R&D经费的支出，其次在R&D活动的项目数，人员，科技论文，著作及专利;在第二类区域，高校科技创新活动对经济的影响主要在R&D科技著作与专利，其次在R&D人员，项目数及出版的科技论文数;在第三类区域，高校科技创新活动对经济的影响主要体现在R&D人员，经费，项目数，出版的科技论文，其次在科技著作与发明专利上。
在分析了不同区域的经济与高校R&D活动关联度特点基础上，提出以下结论：
第一：高校是国家科技创新活动的组成部分，首先在重视高校的基础研究与应用研究活动前提下，关注科技创新的前沿研究;其次鼓励高校开展形式多样的科技创新活动，加强高校之间，高校与科研机构的学术交流，促进高校与企业研发合作，加大高校科技成果的转化。推动高校科技创新成为经济发展的主要动力。
第二：高校R&D项目是拥有自主知识产权的科技创新，项目的立项及完成是科技创新工作的重点，学校要根据本校的学科优势，确定学校科研发展方向，组织教师积极申报各级，各类科技创新项目，鼓励教师参与及组建科研团队，加大科研规模及研发力度，提升创新能力，更好的服务与社会经济。
第三：经费与人员是高校开展R&D活动的根本，首先，加大高校R&D活动经费的投入，一方面政府要提高对高校R&D经费的比例，另一方面要多渠道的拓宽R&D经费的来源，吸引社会资源投入高校R&D的研发资金。其次，高校要加大R&D的人力资本投入，通过制定合理的人才引进制度，积极引进高质量科技创新人才，完善高校的人才奖励政策及科研评价制度。
参考文献：
[1]冯建民.豫鄂湘三省高等教育规模与经济增长相关性研究——基于高等教育弹性系数的视角[J].中国高教研究，2010（11）：19-23.
[2]高耀，张琳，顾剑秀.中国省域研究生教育竞争力与经济竞争力协调度双层次因素分析与综合评估——兼论促进区域研究生教育布局优化的可能路径[J].复旦教育论坛，2013（11-3）：20-29.
[3]李彬彬，杨晓萍.高等教育规模与经济增长相关性研究——基于西北五省（区）高校扩招后的分析[J].国家教育行政学院学报，2015（1）：36-41.
[4]陶韶菁，白争辉.基于协整理论的高等教育与区域经济协调发展研究[J].华南理工大学学报（社会科学版），2016（18-8）：126-132.
[5]周垚，沈红.省级高教财政投入与区域经济增长的耦合协调度[J].复旦教育论坛，2018（16-2）：89-97.
[6]聂娟，辛士波.我国高等教育质量差异化及对区域经济增长的效应分析[J].中国软科学，2018（11）：58-65.
[7]赵岚，王海波.RBF模型在高等教育和经济发展关系分析中的应用[J].西南师范大学学报（自然科学版），2019（44-7）：117-120.