蒋玉洁 菅利荣
(南京航空航天大学,南京 200016)
摘 要 运用熵权TOPSIS 方法和锡尔指数对2005~2009年我国区域大中型工业企业技术创新能力发展水平进行了综合评价和差异测度。研究结果表明,当前我国区域大中型工业企业技术创新能力发展水平存在显著差异,两极分化现象严重;对于区域内部差异而言,西部最大,东部次之,中部最小;三大区域之间差异最为突出,对区域总体差异贡献最大。
关键词 熵权TOPSIS 锡尔指数 技术创新 综合评价 差异测度 大中型工业企业DOI:10.3969/j.issn.1004-910X.2011.12.007 中图分类号 F062 4
文献标识码 A
收稿日期:2011 08 17
基金项目:国家社科重点基金项目(项目编号:08AJ Y024);教育部人文社科基金项目(项目编号:09YJA630067)。
作者简介:蒋玉洁,南京航空航天大学经济管理学院硕士研究生。研究方向:技术创新与科研管理。菅利荣,南京航空航天大学经济
管理学院教授,博士生导师。研究方向:软计算技术、知识发现、电子商务。
引 言
进入21世纪以来,技术创新在国际竞争中的地位越来越重要,已成为一个国家或区域经济增长和持续发展的动力。作为国家技术创新的主导力量 大中型工业企业,其创新能力如何,不仅关系到企业自身的可持续发展,也关系到国家或区域综合实力的提高。当前,我国工业化进程进一步加快,大中型工业企业普遍开展科技研发和技术创新活动,技术进步对工业增长的贡献不断提升,但是各省区技术创新能力发展差距较大。对于东部来讲,很多发达地区已经进入工业化中后期,而中西部地区,工业化刚刚进入中期,甚至还在初期[1]
。这种差异不仅不利于区域资源的合理配置,也会影响我国工业经济运行的速度和质量。因此,深入研究我国区域大中型工业企业技术创新能力发展现状及其差异,探索工业企业技术创新能力演化规律,对各省区改进相关促进工业企业技术创新措施具有重要意义。
对大中型工业企业技术创新能力的研究,很多学者从不同角度对其进行了定性或定量的探讨。
由于学术界尚未形成统一的企业技术创新能力评价指标体系,研究结论不免存在差异。下面引用几个代表性的观点加以阐述。
卢方元等基于投入 产出的视角,利用鸿沟系数和面板数据模型对中国各地区大中型工业企业技术创新能力进行了结构差异研究
[2]
。另外
又通过构建衡量企业技术创新能力的五大指标,对中国大中型工业企业技术创新能力进行了分析评价,阐述了各地区在不同方面存在的优势和不足
[3]
。在其后续研究中又针对中部六省大中型工
业企业技术创新能力发展状况进行了深入分析。研究发现,与全国平均水平相比中部地区大中型工业企业的研发能力较弱,科技人员和创新产出总量的增长速度也不高[4]。这与闫笑非、杜秀芳的研究结论相一致
[5]
。仵凤清、李建侠运用突变
级数法对大中型工业企业自主创新能力进行评价,实证结果表明,全国29个省区市大中型工业企业的自主创新能力分布不均,主要集中在3个不同区域[6]。章仁俊、王俊峰利用DEA 方法对我国工业企业自主创新效率进行了测度,结果发现大部
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上述研究为深入分析我国大中型工业企业技术创新能力提供了很好的基础,具有很强的借鉴意义。与之不同的是,本文将根据2006~2010年 中国科技统年鉴 和 国家统计年鉴 公布的相关数据资料,(1)采用熵权TOPSIS方法构建我国区域大中型工业企业技术创新能力指标评价体系,对我国29个省市及东、中、西三大地区2005~ 2009年5年内的大中型工业企业技术创新能力发展水平进行评价;(2)应用锡尔系数对区域大中型工业企业技术创新能力发展差异进行具体定量测度,探索其组成结构及演化规律[9-13]。海南、由于部分数据缺失而被剔除。
1 大中型工业企业技术创新能力评价方法和指标体系的建立
1 1 熵权TOPSIS方法简介
1981年,Wang和Yoon首次提出TOPSI S (Technique for Order Preference by Similarity to an Ide-al Solution)方法,即理想解法。该方法通过计算各待评对象与理想对象的距离作为评价各待评对象的依据,对数据是否服从典型分布、样本量大小、指标体系等均无严格要求,是一种方便有效的多目标决策分析方法。应用TOPSI S方法进行多目标决策分析时,分析结果在很大程度上会受到指标权重的影响,因此指标权重的确定就非常重要。一般可以使用主观赋权法或客观赋权法来确定指标权重。由于专家调查法、两两比较法、层次分析法这类主观赋权法会因为主观因素的存在而使评价结果产生偏差,所以本文将采用客观赋权法,即熵权法来确定指标的权重。该方法于1948年由N Weiner和C E Shannon首次提出,用于测度系统的无序程度。若评价系统中某项指标的指标值变异程度越大,信息熵越小,该指标提供的信息量越大,其所占权重也就越大;反之,则越小。运用熵权TOPSIS方法的具体步骤如下:假设某评价问题有m个评价对象a i(i=1,2, ,m),n个评价指标b j(j=1,2, ,n),它们共同构成评价矩阵X=(x ij)m n,其中指标权重向量设为W=(w1,w2, ,w j, ,w n)。
步骤1:在多指标综合评价中,由于各指标单位不同、量纲不同、数量级不同,因此会影响综合评价的结果,甚至造成综合评价的失误。为了统一标准,必须对所有评价指标进行标准化处理。用向量归一化法对评价矩阵X=(x ij)m n作标准化处理,得到标准化矩阵:
Y=(y ij)m n,其中,y ij=x ij m i=1x ij,(i=1,2, ,m;j=1,2, ,n)
步骤2:计算指标的权重。j评价指标的信息熵值为:
K=-C m i=1y i lny i(1)
其中,C(lnm)-1(假定当y i=0时,lny i=0)。
j指标的信息效用系数(即信息的差异系数)为:
j=1-K j(2)
由此,得出j指标的客观权数:
w j= j
n
j=1
j且 n j=1w j=1(3)步骤3:计算加权标准化矩阵。
V=(v ij)m n=(w j y ij)m n
步骤4:确定正理想解和负理想解。
令:V+=(v+1,v+2, ,v+j, ,v+n),
V-=(v-1,v-2, ,v-j, ,v-n),
其中v+j=max{v1j,v2j, ,v mj},v-j=min{v1j, v2j, ,v mj},(j=1,2, ,n)
步骤5:计算各评价对象到正理想解和负理
44想解的距离。
到正理想解的距离是:
D+i= n j=1(v ij-v+j)2(i=1,2, ,m)(4)到负理想解的距离是:
D-i= n j=1(v ij-v-j)2(i=1,2, ,m)(5)步骤6:计算各评价对象的相对贴近度。
C i=
D-i
D+i+D-i
(i=1,2, ,m)(6)
步骤7:按照C i值的大小对各评价对象进行排序,C i值大者为优。
1 2 指标体系构建
根据评价指标设置的科学性、重要性、可操作性原则,总结已有研究成果,本文基于投入产出这一视角构建大中型工业企业技术创新能力评价指标体系。投入方面,采用大中型工业企业科技活动人员、科技经费内部支出、技术经费支出(包括技术引进、改造及消化吸收)3个指标来衡量;产出方面,选取大中型工业企业拥有发明专利数和新产品销售收入两个指标来衡量。最终形成了包括大中型工业企业的技术创新活动投入、技术创新活动产出2个一级指标和5个二级指标的大中型工业企业技术创新能力评价体系。
2 实证研究
2 1 大中型工业企业技术创新能力评价
通过上述熵权TOPSIS方法的步骤,计算可得2005~2009年我国29个省市和三大地区大中型工业企业技术创新能力综合评价C i值(见表1)。
表1 C i值计算结果% 20052006200720082009平均值
全 国21 9920 7618 15 4215 6918 50
东 部45 2143 9440 1132 0331 4138 54
中 部14 2212 7210 8310 0312 0111 96
西 部6 545 534 814 254 085 04
北 京25 7423 2349 8623 7613 7627 27
天 津25 4821 3116 9618 6114 9519 46
续 表
20052006200720082009平均值河 北16 4015 6312 3610 0310 2412 93山 西16 2610 6210 478 687 1810 内蒙古5 574 533 313 213 724 07
辽 宁27 8024 7718 4314 2015 20 22吉 林7 669 096 735 569 397 69
黑龙江12 3512 188 126 196 979 16
上 海51 4245 4331 7224 3434 5937 50江 苏76 3878 0469 9551 6050 6065 32浙 江54 4255 2443 6936 0230 7244 02安 徽13 9711 6712 1916 249 8112 78福 建18 9417 4913 179 3510 1513 82江 西7 547 635 3 534 425 90
山 东65 9962 7153 7838 6738 5651 94河 南19 8819 0116 1414 1316 1317 06湖 北18 5517 7614 2613 8015 1315 90湖 南17 5413 8013 3511 1527 0816 58广 东 5795 5191 1693 7394 92 92广 西5 874 074 503 794 294 50
重 庆12 9910 9 598 538 1710 06四 川20 7318 9615 4312 4512 2815 97贵 州4 554 263 183 482 983 69
云 南3 403 493 512 792 013 04
陕 西10 958 997 176 506 878 09
甘 肃4 083 313 372 442 523 14
青 海0 080 160 160 970 340 34
宁 夏1 120 611 071 220 830 97
新 疆2 601 471 621 331 211 65
(1)从三大地区的C i值来看,东部地区的C i 值比全国平均水平的两倍还高,中部地区的C i值与全国平均水平差距不大,西部地区的C i值则远远落后于全国平均水平。长期以来,由于东部地区得天独厚的地理位置,加上有力的支持,集中了我国大部分的资源和人才优势,因而具备较强的技术创新能力。2006年4月,随着 关于促进中部地区崛起的若干意见 的出台,中
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部地区在资源开发、基础设施对接、产业发展、统一市场建设等领域密切配合,技术创新能力得到了有效的提升,逐渐接近全国平均水平。对于已经实施十多年的西部大开发战略而言,尽管促进了西部地区的加速发展和人民生活水平的显著提高,但是由于其本身工业基础薄弱,直接导致了这部分地区工业企业技术创新能力很低。
(2)从各个省市的C i值来看,2005~2009的5年内,广东、江苏、山东的C i值一直位列第一、第二、第三,广东的C i值分别高出江苏和山东的C i值30和40个百分点左右,说明尽管3省的大中型工业企业技术创新能力遥遥领先于其他省市,但是3省之间存在显著差异;内蒙古、广西、甘肃、青海、宁夏、这些省份的C i值排名一直靠后,且各省之间不存在显著差异,最大值和最小值之间的差距仅有5个百分点左右;青海的C i 值一直位于末端,2005年甚至低到0 08的水平, 5年内均比同年排在第一的广东少了90个百分点左右,这说明我国区域大中型工业企业技术创新能力发展状况两极分化现象严重。假设0 高广东、江苏、山东、上海、浙江 较高北京、辽宁 中天津、河南、湖南、湖北、四川、福建、安徽、河北、山西、重庆 低黑龙江、陕西、吉林、江西 较低广西、内蒙古、贵州、甘肃、云南、、青海、宁夏 由表2可以看出,随着我国经济社会的高速发展及综合实力的提高,我国大中型工业企业技术创新能力呈现出以广东、江苏、山东、上海、浙江、北京、辽宁为核心,天津、河南、湖南、湖北、四川、福建、安徽、河北、山西、重庆为基础,黑龙江、陕西、吉林、江西、广西、内蒙古、贵州、甘肃、云南、、青海、宁夏为重点扶持对象的区域分布格局。由于受资金设备、人才流动、地理位置等众多因素的制约,我国大中型工业企业技术创新能力区域差异很大,并且有进一步拉大的趋势。 2 2 区域大中型工业企业技术创新能力发展差异测度 Grossman和Helpman的内生经济增长理论表明,技术进步和创新能力是促进一个国家和地区经济发展的源泉,技术创新能力发展差距是影响区域经济非均衡发展的重要因素之一[14]。本文通过计算C i值的锡尔指数,揭示区域大中型工业企业技术创新能力差异的变化情况。锡尔指数是1967年由锡尔运用信息理论提出了一个可以按加法分解的不平等指数。其计算公式为: I(O)= 1 N n i=1 log y y i (7) 其中,y i为第i个区域的评价值; y为总体平均值;N为区域数。如果将所有区域按一定的方法分成K组,那么,锡尔指数可以按照以下方法分解: I(O)= K k=1P k I(O)k+ K k=1P k log P k V k(8) 其中,V k表示第k组某项指标之和在某项指标总体之和中的比重,P k表示第k组人口在总人口中的比重。上式中的第一项表示每一组内各单位之间的某项指标差异值,第二项则表示各组之间的某项指标差异值。根据锡尔指数的内涵,我国总体区域差异可以分解为东部、中部、西部各自内部差异与东部、中部、西部之间的差异之和,并且可以计算出区域内部差异与区域之间差异对总体差异的贡献份额。C i值的锡尔指数及其分解 46值越大,说明我国区域大中型工业企业技术创新能力差距越大;反之,则越小。2005~2009年我国三大区域大中型工业企业技术创新能力差异发展情况如表3所示。 表3 2005~2009年三大地区C i指数的锡尔指数及其分解 年份 锡尔指数差异贡献率(%)东部中部西部区域间全国东部中部西部区域间20050 0270 0080 0720 0970 20413 374 0635 1247 45 20060 0330 0060 0710 1190 22914 812 7231 9651 97 20070 0380 0090 0580 1190 22416 803 9226 0553 23 20080 0420 0140 0360 1010 19322 047 0118 6152 34 20090 0460 0210 0500 0900 20722 149 9624 13 74 (1)从区域内部差异来看,2005~2009年的5年内,东部和中部地区的大中型工业企业技术创新能力内部差异总体而言呈上升趋势,西部地区呈下降趋势;西部地区的锡尔指数普遍高于东部和中部地区,说明西部地区内部各省市大中型工业企业技术创新能力之间的情况很不一样,差异很大;中部地区的内部差异是三大区域内部差异中最小的,说明中部地区内部各省市大中型工业企业技术创新能力发展状况相对均衡。 (2)从区域之间差异来看,2005~2009年的5年内,三大地区间的锡尔指数显著高于区域内部的锡尔指数,对区域差异的贡献率最大,呈现出先上升后下降的趋势,这说明尽管我国大中型工业企业技术创新能力区域之间发展差异较大,但这种差异正在缩小。 总体而言,在区域内部差异和区域之间差异的共同作用下,我国区域大中型工业企业技术创新能力发展差异5年内略微有所上升,基本保持相对稳定的状态。 3 结 论 通过对我国区域大中型工业企业技术创新能力的综合评价和差异测度,可以得到如下结论: (1)当前我国大中型工业企业技术创新能力发展水平存在明显的地域差异性,以广东、江苏、山东、上海为代表的东部地区省市的工业企业创新能力显著高于中西部省市,两极分化现象严重。因此在鼓励东部省市进行自主创新,产业升级的同时,更要注重有计划地实施区域间技术扩散和产业转移,形成新的竞争优势,带动中西部地区技术创新能力的提升。中西部地区也应发挥自身优势,完善产业基础,努力缩小与东部地区的差异。 (2)区域大中型工业企业技术创新能力总体差异由区域内部差异和区域之间差异组成,应用锡尔系数可以有效地对区域大中型工业企业技术创新能力发展差异进行具体定量测度,探索其组成结构及演化规律。对于区域内部差异而言,西部最大,东部次之,中部最小;东中部地区内部差异有上升趋势,西部却呈现出下降趋势。区域之间差异对区域总体差异的贡献显著高于区域内部差异,二者共同作用下,我国区域大中型工业企业技术创新能力发展差异相对稳定。 参 考 文 献 1.中国社会科学院工业经济研究所工业运行课题组. 2011年中国工业经济运行形势展望[J].中国工业经济, 2011,(3):5~14 2.卢方元,焦科研,郭国峰.中国大中型工业企业技术创新差异化研究[J].科研管理,2008,29(4):127 ~133 3.卢方元,焦科研.中国大中型工业企业技术创新 47 区域差异分析[J].中国工业经济,2008,(2):76~84 4.卢方元,焦科研.中部六省大中型工业企业技术创新能力发展状况分析[J].中国科技论坛,2008,(7): 79~82 5.闫笑非,杜秀芳.我国中部地区大中型工业企业技术创新能力实证研究[J].科技进步与对策,2010,27 (1):92~96 6.仵凤清,李建侠.基于突变级数法的企业自主创新能力评价及提升路径研究[J].科学学与科学技术管理,2010,31(11):33~39 7.章仁俊,王俊峰.中国工业企业自主创新效率评价:基于DEA方法的研究[J].中国科技论坛,2010, (5):52~57 8.宁连举,李萌.基于因子分析法构建大中型工业企业技术创新能力评价模型[J].科研管理,2011,32 (3):51~58 9.匡海波,陈树文.基于熵权TOPSIS的港口综合竞争力评价模型研究与实证[J].科学学与科学技术管理, 2007,28(10):157~162 10.王芳镜,夏维力.基于熵权TOPSIS法的企业自主创新能力评价及其行业差异分析[J].研究与发展管理,2009,21(6):68~74 11.刘丙泉,潘鹏杰,李雷鸣.我国区域技术创新能力发展评价与差距测度[J].科技进步与对策,2011,28 (8):124~128 12.王露,仲伟俊,梅姝娥.江苏县(市)科技发展的空间差异及其演变分析[J].科技与经济,2008,21 (4):26~29 13.李健,韦素琼.福建省高新技术产业发展的空间差异研究[J].福建师范大学学报(哲学社会科学版), 2011,(2):7~13 14.Gross man G M,Helpman E.Endogenous innovation in the theory of growth[J].Journal of Economic Perspective, 1994,8(1):23~44 S tudy on the Evaluation and Difference Measurement of Regional MLE Technological Innovation Capability in China Jiang Yujie Jian Lirong (Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing210016,China) Abstract This paper applies the entropy-weightin g TOPSIS method and Theil i ndex to take a comprehensive evaluation and differ-ence measurement of regional Middle and Large sized En terprise(MLE)technological i nnovation capability in China from2005to2009. The resul ts show that the development difference of regional MLE technological innovation capability is great,and the polarization phe-nomenon is serious.For the regional internal differences which are concerned,western is largest,eastern followed and central is the min-i mum.The difference among the three regions is the most outstanding,which makes the largest contribu tion to the regional overall differ-ences. Key w ords en tropy-weighting TOPSIS method;theil i ndex;technological innovation;comprehensive evaluation;difference measurement;MLE (责任编辑:杨 楠) 48下载本文
