美国高校发展与产业分布关系探究

朱宇昂 朱 芸

(1.河海大学 商学院，江苏 南京 211100；2.徐州工程学院 金融学院，江苏 徐州 221111)

0 引言

美国作为高等教育民众化国家，其高等教育产业在世界上竞争力强。美国的公立和私立院校一共培养接近300位诺贝尔奖获得者，美国的STEM类和商科的论文被引用次数和影响因子都处于世界领先地位；美国接受高等教育的群体比重高于世界大部分国家。

包括泰晤士高等教育(Times Higher Education)世界大学排名、QS世界大学排名、U.S.News大学排名、世界大学学术排名在内的权威机构评价，十分直观地表现了美国高校发展水平。在2020年QS排名中，麻省理工学院、斯坦福大学和哈佛大学位居前列；在前200的院校中，美国高校占46所。在U.S.News发布的2019年排名中，哈佛大学和麻省理工学院分别排在第一名和第二名，美国院校占据了前10名院校中的8个和前100中的46个。2019年泰晤士世界大学的排名中，前10名中有7所大学来自美国；排名前100的学校中，有41所美国高校。2019年软科学术排名(Academic Ranking of World Universities)统计公布的学科排名中，美国大学在35个科目领域排在全球首位。

美国高等教育的起源是1636年马萨诸塞州建立哈佛大学的前身“哈佛学院”，至今已超过380年，虽然其产生时间比英法德等国家晚，但美国高等教育在发展过程中形成了丰富性、开放性、自主性、竞争性的特点[1]，这使美国大学在成长速度、教育规模扩大和研究水平提升等方面，处于世界领先地位。

1 研究综述

由于美国高等教育的优势和特点对教育、经济和产业研究的重要意义，关于美国各州高校的发展水平、教育现状和分布特点的研究很多。其中，刘卫萍等[1]指出“美国高等教育在长期发展渐变基础上，凭借多样性、开放性、自治性、竞争性的特点而促进了美国高校的整体发展”。朱永东等[2]的实证研究指出，“美国高等教育存在地域发展不平衡，对高等教育投入重视程度高和经济环境良好的地区，高等教育发展明显高于平均水平”。梁妮[3]比较了中美两国高校规模的区域分布，指出了中美高校分布均衡性的异同。段从宇[4]等说明“以机构基金、商业部门、非盈利组织为主的高等教育科研经费投入和政府科研经费拨款呈逐年增长趋势”。赵宏斌等[6]从人口特征和国内生产总值的角度,利用多种统计分析方法对以研究型大学为主力的美国院校的区域分布进行了定量研究[5]。杨莹研究了波士顿和加州地区高校服务区域经济的路径和保障体系。

然而，关于区域划分的美国高校发展水平与各州产业特点的相关性研究依然缺乏。本文在地理区位划分的基础上，结合经济和教育指标，运用主成分分析评价各州的高校发展水平，同时给出美国高校发展水平与区域产业相互影响的解释，具有一定创新性。

2 美国高校地理分布

美国地理区域可以划分为新英格兰地区(New England)、南部地区(Southern United States)、中西部地区(Midwest)、中大西洋地区(mid-Atlantic states)和西部地区(Western United States)5个地区。然而，美国高校的数量和发展水平在5大区域的分布并不均衡。

根据划分，新英格兰地区总共包括6个州，地理位置属于美国东北部，该地区拥有包括科研人才、研究基地和关联企业等优质教育资源。云集于新英格兰地区的世界顶尖的院校，包括哈佛大学、耶鲁大学、以精致教学文明的布朗大学和达特茅斯学院四所私立常春藤联盟(Ivy League)院校；著名的研究型大学麻省理工学院(MIT)在新英格兰地区；有“贵族学院”之称的威廉姆斯学院与阿默斯特学院两所顶级文理学院也坐落在该地区。此外，塔夫茨大学、波士顿大学等重要院校也位于新英格兰地区。

美国南部的16个州拥有各自独特的社会文化，学生来源丰富且公立大学分布广泛。南部地区著名大学包括有“美国三大理工学院”之一的佐治亚理工学院、公立研究型大学佛罗里达大学、田纳西大学和德州大学奥斯汀分校、私立综合大学迈阿密大学等。

以芝加哥为中心城市的美国中西部地区由12个州组成，中西部著名高校包括私立研究型大学芝加哥大学和西北大学、俄亥俄州立大学、美国“十大联盟(Big Ten)”创始成员伊利诺伊大学香槟分校、华盛顿大学圣路易斯分校等。

美国中大西洋地区历史文化积淀深厚，高等教育事业十分发达。普林斯顿大学、哥伦比亚大学、宾夕法尼亚大学和康奈尔大学4所常春藤联盟私立院校位于此地。此外，著名院校还有新常春藤联盟(New Ivies)院校纽约大学、罗切斯特大学和卡耐基梅龙大学、公立研究型大学匹兹堡大学和马里兰大学等。

美国西部地区的著名院校主要分布在加利福尼亚州，该地区影响力较大的院校有加州理工大学、“美国西部的学术中心”斯坦福大学、加州公立大学系统下的加州大学伯克利分校(Berkeley)、洛杉矶分校(Los Angeles)、圣芭芭拉分校(Santa Barbara)、圣地亚哥(San Diego)分校、旧金山大学等。

3 美国各州高校发展评价体系构建

本文从美国高校教育发展水平、各州经济社会状况和政府财政支持的角度考虑，建立美国各州高校发展评价体系。在经济社会状况上，选取GDP(X1)、人口(X2)、人均收入(X3)、消费者支出(X4)、个人收入(X5)、真实个人收入(X6);挑选的高校发展指标包括：特许学校数量(X7)、学校数量(X8)、学区数量(X9)、学生教师比例(X10)、Full Time Equivalent(简称“FTE”)教师数量(X11)、入学率(X12)；财政支持变量，有政府用于教育的人均一般支出(以下简称“教育人均一般支出”)(X13)、《EveryStudentSucceeds》法案拨款(X14)作为研究变量。

表1 美国各州高等教育发展水平评级指标体系

为了满足研究不同数据变量间的相关性和对美国各州高等教育发展水平的影响程度，并观察数据的内部结构的目的，使用因子分析法对美国高等教育发展水平进行综合评估是十分合适的。该方法的内涵是从所有选取变量中提取具有共性的变量，将原来变量分为不相关的综合因子，同时计算综合因子的得分。通过建立一个高维空间到低维空间的映射，使该映射保持样本数据在高维空间中的重要结构，用降维的思想把较多指标转化为少数几个综合指标，这几个综合指标通常被称为公共因子[7]。因子分析的计算公式通常表示为:

X=AF+αε

(1)

集合X=[X1,X2,.......Xm]，包含m个原来变量的矩阵,X1,X2......Xm是标准化处理后的变量，A=[Aij]i*j阶矩阵，aij代表载荷系数，F=[F1,F2.......Fn]，F1,F2......Fn是因子，mn。

因子分析的主要步骤为：分析变量对因子分析的适应程度、提取主因子、进行因子旋转、建立因子得分模型[2]。

第一，判断原变量进行因子分析的适应程度。利用SPSS 23.0统计软件对观测数据的内在关系进行量化检验，检验的方法包括抽样适合性检验和巴特利特球形检验。软件计算的KMO检验值为0.831，说明变量原始数据中存在公共因子，变量的偏相关系数很小；巴特利特球形检验显著性概率为0.000，有充分理由拒绝原假设，认为相关系数矩阵的形式不可能是单位矩阵，指标间具有较强的相关性，适合使用因子分析法。

此外还应该观察公因子方差表，公因子方差表中的“提取”值表现的是公因子对原始变量解释的程度。如果“提取”大于0.5，原始变量可以被公因子表达；如果“提取”大于0.7，原始变量能被公因子十分合理地表达。初步检验发现，除人均收入为0.512外，各变量的公因子方差超过0.75。

第二，从14个变量中提取主因子。提取的方法采用特征值大于1的标准，运用主成分分析法(Principal Component Analysis)提取出了3个主因子，计算得出这3个主因子的累计方差贡献率为86.375%，尚未超过90%，解释效果仍有待优化。

当选择4个主因子进行分析，提取出的4个主因子累计贡献率已经达到92.215%，其中，第一成分贡献最高(65.628%)，第二成分第二(11.026%)。此外，碎石图检验的结果也表现出第4个主因子之后，特征值趋缓的现象(见图1)。

图1 4个主因子碎石图

第三，对主因子旋转，其主要目的是简化因子载荷矩阵结构，因为因子载荷值反映了主因子与原有变量的关联度，一个因子包含的原变量指标的信息量和对因子的解释效果取决于因子载荷值。采用方差最大的正交法对主因子的因子载荷矩阵进行旋转，4个主因子的正交旋转因子载荷矩阵可以在25次旋转后获得。第一主因子在法案项目拨款、入学率、人口、学校数量、“FTE”教师数量的载荷系数较大，相应数值为0.982、0.98、0.979、0.977、0.935，该主因子反映的主要对象是美国各州教育规模；第二主因子在GDP上的载荷系数较大，达到为0.923，可以认为该因子主要反映的内容是美国各州的经济发展水平；通过分析载荷系数，发现第三主因子在人均收入上最大，达到0.952，在个人收入上的载荷系数也较大，认为该因子主要反映了美国各州居民的收入状况；第四主因子在政府教育一般支出上的载荷系数较大，达到0.986，其可以解释的内容是美国高等教育的财政支持。

第四，开始建立因子分析基础上的各州主因子得分模型，利用SPSS 23.0直接求出51个州和特区在4个主因子上的得分系数矩阵和美国各州(含哥伦比亚特区)标准化处理后的数据值进行计算，求得其在各公共因子F1、F2、F3、F4上的得分F1'、F2'、F3'、F4'的数值。

利用原始变量在各主因子上的得分系数矩阵，得出美国高等教育发展水平的综合评价模型。令美国各州高等教育发展水平综合得分为F综，各州在各个主因子得分上为Fi'，主因子的方差贡献率为μi，计算公式为：

(2)

由此，可以得到美国高等教育发展水平的计算公式:

(3)

该模型在F1'、F2'、F3'、F4'得分上的系数分别为0.6563、0.1103、0.8081、0.7481，将美国各州相应的F1'、F2'、F3'、F4'值代入综合评价模型，可以得到反映美国各州高等教育发展水平指标。其中，综合得分值体现了各州高等教育发展水平，值的正(负)反映了州的高等教育发展水平处于优势(劣势)。

4 美国各州高等教育发展水平分析

根据上面的评价体系计算，得到各州4个主因子上的得分F1’、F2’、F3’、F4’和综合得分F综以及各州在得分上的排名，具体见表2。

表2 各州得分排名

分析主要解释内容为美国各州教育规模的第一主因子的得分可以发现，California、Texas、NewYork和Florida的评分在前四位，说明这几个州的教育规模较大，学校实力、教师资源和入学机会都优于其他各州。West Virginia、Rhode Island、Mississippi、Maine这几个在第一主因子得分上相对较低，说明这些州在教育规模上相对欠缺，教育规模效应较低。

在第二主因子得分中，California、Texas、NewYork、Florida、Illinois这5个州的得分较高，说明这几个州的经济发展水平较高，对于高等教育发展有充足的经济基础支撑；South Dakota、Alaska、Wyoming、Vermont、North Dakota的排名靠后，说明这些州的经济发展条件对于高等教育发展产生了不利影响。

在解释人均收入为主的第三主因子上，California、Texas、NewYork、Florida、Illinois的排名靠前，说明这几个州居民的人均收入较高，能够很好地进行家庭教育和支付学校消费；而Vermont、North Dakota、New Hampshire、District of Columbia这几个州和特区的人均收入水平较差，或者其收入水平难以承担当地的教育费用。

在第四主因子上，California、Texas、NewYork、Illinois、Ohio的得分较高，说明这些州政府对于教育的财政支持力度较大，对于高等教育的发展起到了很好的推动作用；而Nevada、Wyoming、Alaska、Hawaii的教育财政拨款程度较小。

在综合得分上，California、Texas、NewYork、Illinois这四个州的评分最高，其中California的各个单项得分和综合得分都是最高，这充分说明了加利福尼亚州的教育实力。Texas、NewYork、Illinois在单项得分上也基本出于前列，这说明各个主因子能很好地反应各州的教育发展能力。

5 美国高等教育发展水平差异及分析

由上文可知，California、Texas、NewYork、Illinois在F综得分上排在前四名，而且California、Texas、NewYork在在各项主因子得分上也位于前三。分析这些四个州的经济产业情况，可以找出这些州高校发展出于优势地位的原因。

从发展进程上来看，高校的专业设置都起源于当地的产业，支柱产业的发展带来的研究和技术人才，丰富了院校的人才资源，是高校形成优势学科的重要保障。从这个角度来说，高校的发展是以产业的繁荣为前提的。但是，在产业进入成熟阶段与衰退阶段过渡期时，更新换代不可避免，如果高校为当地产业提供了可靠的革新技术，基于地域优势的技术可获得性，当地产业的发展获得了新的推动力，这可以认为是高等院校对于区域产业的反向作用。产业和高校的双向互动，带来的是地区经济的持续发展和高校教育水平的不断提高，这是州产业支撑高校建设和高校服务州产业发展的结果。如果高校的优势专业与当地产业特点不相符，高校和州产业间的良性交换就会大打折扣。可以认为，如果高校优势学科与当地产业的匹配性越好，当地的高等教育发展和产业经济发展前景越好。为此，挑选出排名靠前和靠后的代表性州的主要产业和有重要影响力院校，分析这些院校优势学科与当地产业的匹配程度，找出各州高等教育发展水平差异性的来源，内容见表3。California的GDP排在全国第一。California拥有领先全国的第一产业，该地区是重要的棉花和稻米产地；畜牧业、渔业和林业就业人口和收入都高于绝大多数州。California制造业在全美领先，各种制造部门协作紧密，工业产值在美国排名第一。主要产业包括航空航天、电子信息技术、生物技术、石油化工、食品加工等。California的核心城市中，洛杉矶一直稳居美国制造业中心的位置，同时也是美国最大的飞机制造中心；坐落于旧金山的硅谷拥有众多知识创新企业，以计算机和电子信息为支柱产业。California的产业发展依靠科研实力出色的高校，包括加州大学公立系统下的学校联盟、斯坦福大学、加州理工大学等。这些大学在生物技术、农业、电子计算机和信息技术等学科优势明显，为California提供了大量的科学家和工程师，孕育了该地区创新精神，加速了加州地区的技术革新和产品换代。同时，由于大学专业与当地产业的高度契合，California的就业水平得到保障，对高质量人才的吸引力充分，这使当地的支柱产业得到进一步发展。

表3 美国各州主要产业与主要院校优势学科

Texas州GDP居美国第二，主要产业包括石油化工、高端制造、航空航天、信息和计算机技术等。Texas州三角区由达拉斯、休斯顿和圣安东尼奥组成，有“第二硅谷”的称号，是美国南部的重要新型技术产业区。Texas的莱斯大学、德克萨斯大学奥斯汀分校、德州农工大学等院校在工程、石油化工、航空航天等领域处于优势地位，通过当地产业和高校协同，Texas的高等院校与当地产业在相互促进中发展。

下辖美国最大的城市纽约，NewYork州的支柱产业包括计算机与电子信息、生物医药、通讯传媒、金融等。NewYork州GDP排名全美第3，是美国的商业贸易和金融中心。包括纽约大学、哥伦比亚大学和康奈尔大学在内的大学以社会科学为优势领域，在商科专业方面尤其强势。良好的就业和营商环境为当地大学的发展提供了理论研究和实践的平台，同时高校的科研成果和高端人才也进一步提高了当地金融和贸易的发达程度。

分析高等教育水平较高的州(例如Illinois)的产业情况上，Illinois的钢铁工业十分发达，建筑业是重要产业。主要城市中，“钢铁中心”芝加哥的金融和商业贸易地位十分突出。该州主要院校在商科与工程科学上表现突出，伊利诺伊大学香槟分校在土木工程和会计方面领先全国；芝加哥大学以“芝加哥学派”闻名。

分析部分州高等教育水平发展落后的原因，可以发现North Dakota、Rhode Island和Vermont的主要产业和院校的优势学科匹配性较差，这是3个州高等教育发展低于大部分州的原因之一。

6 结语

在美国的高等教育持续完善的过程中，成熟的高等教育体系和培养模式已经成为其高等教育发展的支撑力量，加上美国政府对教育的支持、高级人才的引进与培养，美国的大学教育在世界教育体系中保持稳定的优势地位。本文通过研究美国各州在经济发展、财政支持和高校发展水平的关系，对于美国的大学教育实力进行了定量评价。通过模型，认识到美国各州在高等教育发展水平上的不均衡，在美国南部地区的高等教育水平较低，而西部、中西部地区高等教育发展水平较高。更重要的是，通过分析处于高等教育发展优势和劣势州的主要产业和有影响力院校的优势学科匹配程度，结合各州的经济发展、产业基础、交通和技术资源状况，发现了当地的大学与州产业的依托关系，以及院校的人才培养和技术创新对当地产业发展和革新的促进作用。