基于熵值—灰色關聯(lián)分析模型的產業(yè)結構轉換能力評價

岳斯瑋

(重慶商務職業(yè)學院公共管理系, 重慶 401331)

基于熵值—灰色關聯(lián)分析模型的產業(yè)結構轉換能力評價

岳斯瑋

(重慶商務職業(yè)學院公共管理系, 重慶 401331)

從產業(yè)結構轉換能力的概念及其影響因素出發(fā), 構建了產業(yè)結構轉換能力的評價指標體系, 在此基礎上提出了基于熵值法和灰色關聯(lián)分析法的熵值——灰色關聯(lián)綜合評價模型.該模型不僅將產業(yè)結構轉換視為灰色系統(tǒng), 而且考慮了評價指標與評價對象之間的相互聯(lián)系, 并且運用該模型對西部具有代表性7省的產業(yè)結構轉換能力進行了綜合評價, 得到其產業(yè)結構轉換能力的排序, 充分證明了指標體系和評價模型的有效性和可實踐性.

熵值法；灰色關聯(lián)分析法；產業(yè)結構轉換能力；評價指標體系；西部7省

1 引言

對于經濟的發(fā)展, 除了注重速度外, 還更應該注重質量.因此, 一個區(qū)域要保持經濟持續(xù)快速的發(fā)展, 除了要加大經濟資源的開發(fā)投資外, 更重要的是產業(yè)結構的調整.只有通過推進區(qū)域產業(yè)結構合理化和高度化來尋求速度和效益, 才能實現(xiàn)經濟又好又快的發(fā)展.產業(yè)結構調整的關鍵是產業(yè)結構的轉換, 所謂產業(yè)結構的轉換是指一個國家或地區(qū)國民經濟各部分及整個產業(yè)結構隨主導產業(yè)更替而發(fā)生的質的變化[1-2].而產業(yè)結構的這種適應市場變化和保持區(qū)域經濟持續(xù)、快速發(fā)展, 向高級化調整、演進的可能性和條件, 則為產業(yè)結構轉化能力[3-4].因此, 一個地區(qū)產業(yè)結構的轉換能力決定了區(qū)域經濟增長的速度和效果, 所以研究區(qū)域產業(yè)結構轉換能力, 有助于了解區(qū)域產業(yè)結構所處的水平、相對變動和發(fā)展?jié)摿? 進而分區(qū)域析產業(yè)結構的現(xiàn)實情況, 對正確調整產業(yè)結構, 促進產業(yè)結構的優(yōu)化升級, 從而提高區(qū)域經濟發(fā)展水平有著重要意義.

目前, 眾多學者在產業(yè)結構的轉換能力的評價中多采用層次分析法、主成分分析法.層次分析法容易受主觀意識和判斷的影響, 而根據(jù)產業(yè)結構轉換能力的概念可知, 影響產業(yè)結構轉換能力的因素太多, 在其評價時只能選擇主要指標, 而這些指標中, 有些是定性的, 有些是定量的, 因此具有灰色特征[5].但是, 目前在產業(yè)結構的轉換能力的評價中采用灰色分析法較少.不過灰色關聯(lián)分析法在計算關聯(lián)系數(shù)時采用均值加權的方式, 而產業(yè)結構轉換能力的評價指標中各指標的權重一般是不一樣的.因此, 本文針對產業(yè)結構轉換能力概念和目前的評價現(xiàn)狀, 以及灰色關聯(lián)分析法的特點, 采用熵值法對評價指標加權, 構建熵值——灰色關聯(lián)分析綜合評價模型, 對區(qū)域產業(yè)結構轉換能力進行客觀評價.

2 區(qū)域產業(yè)結構轉換能力評價指標體系

產業(yè)結構轉換能力的優(yōu)劣, 反映了區(qū)域產業(yè)結構的綜合水平與潛力, 對區(qū)域經濟的持續(xù)、快速、健康發(fā)展有著重要作用.而影響區(qū)域產業(yè)結構轉換能力的因素較多, 但根據(jù)這些因素的特點, 可以將其概況為以下主要幾個方面[6,7]: 創(chuàng)新能力、需求因素、供給因素、結構因素、對外貿易、政策因素.并且產業(yè)結構轉換能力是一個綜合概念, 任何一個單一指標都不能將其概括.所以, 根據(jù)產業(yè)結構轉換能力的概念以及影響產業(yè)結構轉換能力的因素, 構建了區(qū)域產業(yè)結構轉換能力的評價指標體系, 具體見表1.

表1 產業(yè)結構轉換能力的評價指標體系Table 1 The industrial structure conversion capability evaluation index system

3 評價模型的構建

根據(jù)熵值法和灰色關聯(lián)分析法構建熵值——灰色關聯(lián)分析綜合評價模型, 對區(qū)域的產業(yè)結構轉換能力進行評價.該模型首先利用熵值法得到區(qū)域產業(yè)結構轉換能力評價指標體系中各指標的權重, 然后利用灰色關聯(lián)分析法確定各評價指標的灰色關聯(lián)系數(shù).在此基礎上, 計算評價對象的加權灰色關聯(lián)系數(shù), 從而來測度評價對象的產業(yè)結構轉換能力水平.

3.1 熵值法原理

在信息論中, 信息熵是系統(tǒng)無序程度的度量, 信息量越大, 不確定性就越小, 熵也就越??；信息量越小, 不確定性越大, 熵也越大.根據(jù)熵的特性, 通過計算指標的信息熵, 根據(jù)指標的相對變化程度對系統(tǒng)整體的影響來確定指標的權重, 這種方法為熵值法[8,9].因此熵值法是一種客觀賦權方法, 可以為多指標的綜合評價提供很好的客觀評價依據(jù).假設某評價系統(tǒng)包括m個評價對象, 每個評價對象有n個評價指標, 從而構成一個m×n的原始評價矩陣A, 其中元素為第i個評價對象在第j個指標上的指標值, 則熵值法確定指標權重的步驟如下:

1)為了消除量綱對評價結果的影響對各指標進行標準化處理, 得到各指標的標準化值, 標準化的公式如下[10]:

對于正向指標:

對于負向指標:

由于, 在熵值的計算時需要取對數(shù), 因此指標值必須為正數(shù), 所以如果標準化后的值若為0, 則對該指標值進行平移, 其公式為:

2)計算第j個指標下第 i 個評價對象指標值的比重, 得到矩陣P, 其中元素為[11]:

3)計算第j項指標的熵值:

4)計算第j項指標的差異系數(shù)[11]:

5)計算第j項指標的熵值權重系數(shù):

3.2 熵值—灰色關聯(lián)分析綜合評價模型

1982年, 鄧聚龍教授提出灰色系統(tǒng)理論, 該理論中的灰色關聯(lián)分析法可以定量分析兩個因素之間的相互關聯(lián)的程度, 該分析法的基本思想是根據(jù)序列曲線幾何形狀的相似程度來判斷其聯(lián)系是否緊密.曲線越接近, 相應序列之間的關聯(lián)度就越大, 反之就越小[12].但是, 在計算關聯(lián)程度時, 灰色關聯(lián)理論是取關聯(lián)系數(shù)的算術平均值為關聯(lián)度, 這種方法要求同層各屬性重要程度差異不大.然而, 產業(yè)結構轉換能力的綜合評價涉及指標不僅多, 而且各指標之間是存在客觀聯(lián)系的, 對產業(yè)結構轉換能力的重要程度通常是不一樣的.因此, 必須區(qū)分各指標的計算權重乘以關聯(lián)系數(shù)得到加權關聯(lián)度.

所以, 基于以上考慮, 根據(jù)熵值法、灰色關聯(lián)分析法的原理, 構建了熵值——灰色關聯(lián)分析綜合評價模型,具體步驟如下:

1)設m個評價對象, 有n個評價指標, 建立原始評價矩陣:

2)確定參考序列:

3)數(shù)據(jù)的標準化處理:

由參考序列和原始評價矩陣組成評價增廣矩陣:

4)計算關聯(lián)系數(shù):

根據(jù)灰色關聯(lián)分析法原理可知, 計算關聯(lián)系數(shù)的公式為[13,14]:

5)計算熵值權重向量:

根據(jù)熵值法的原理, 利用熵值權重系數(shù)的計算公式(7), 計算出各指標的權重系數(shù), 從而得到總的權重向量為:

6)綜合評價

根據(jù)熵值權重向量, 計算得出各評價對象的熵值灰色關聯(lián)向量, 具體的計算公式為[15,16]:

熵值灰色關聯(lián)向量中各分量的值為各評價對象的熵值灰色關聯(lián)系數(shù), 并且關聯(lián)度系數(shù)的值即為各評價對象的產業(yè)結構轉換能力水平, 從而根據(jù)熵值灰色關聯(lián)向量就可以對參評對象的產業(yè)結構轉換能力水平進行綜合評價.

4 實證分析

4.1 研究樣本和數(shù)據(jù)選擇

由于四川、重慶、云南、廣西、陜西、內蒙古、新疆等這7個省份的發(fā)展在西部具有重要地位, 他們的經濟發(fā)展模式對整個西部的發(fā)展來說具有示范性作用, 直接關系到整個西部的建設, 從而影響到全國經濟的發(fā)展水平.并且, 這些省份中有很多是資源性城市, 隨著資源的開發(fā)利用, 必將面臨產業(yè)結構的的轉變問題, 這是實現(xiàn)經濟持續(xù)發(fā)展的必然要求.因此, 選擇四川、重慶、云南、廣西、陜西、內蒙古、新疆等7個西部具有代表性的省作為研究對象.另外, 為了了解這7個省份的產業(yè)結構轉換能力在全國的地位, 從而推斷出西部的產業(yè)結構轉換能力水平, 將全國的產業(yè)結構轉換能力也作為一個評價對象.

產業(yè)結構轉換能力評價指標體系中各指標的數(shù)據(jù)來源于2009年至2012年四川、重慶、云南、廣西、陜西、內蒙古、新疆等7個省的統(tǒng)計年鑒和中國統(tǒng)計年鑒.評價年限之所以選擇2009年至2012年, 這主要是綜合以下因素的選擇:

1)根據(jù)中國現(xiàn)行的統(tǒng)計制度, 年度數(shù)據(jù)更具規(guī)范性和準確性, 因此選擇年度數(shù)據(jù)進行產業(yè)結構轉換能力的評價更具精確性和操作性；

2)由于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的公布具體延遲性, 因此2009年至2012年是目前公布的數(shù)據(jù)最全面的4個年度, 且最接近目前的經濟水平, 從而數(shù)據(jù)更具說服力；

3)產業(yè)結構轉變是連續(xù)和穩(wěn)定的, 因此選擇4年的數(shù)據(jù), 應能反映當前區(qū)域的產業(yè)結構轉換能力水平.

4.2 西部7省產業(yè)結構調整能力的綜合評價

根據(jù)前文建立的熵值——灰色關聯(lián)分析綜合評價模型, 以2012年為例, 對西部7個具有代表性的省份的產業(yè)結構轉換能力進行評價, 具體過程如下:

4.2.1 構建產業(yè)結構轉換能力評價增廣矩陣

按照熵值——灰色關聯(lián)分析綜合評價模型的步驟1), 根據(jù)產業(yè)結構轉換能力的評價指標體系, 查找和計算出2012年西部7省和全國產業(yè)結構轉換能力指標數(shù)據(jù)值, 得到原始評價矩陣；在此基礎上, 根據(jù)綜合評價模型的步驟2), 確定各指標值的最優(yōu)值, 得到參考序列；從而得到產業(yè)結構轉換能力評價增廣矩陣, 具體見表2.

表2 2012年西部代表性7省的產業(yè)結構轉換能力評價增廣矩陣Table 2 Industrial structure typical conversion capability assessment augmented matrix in 7 provinces of western 2012

續(xù)表2 2012年西部代表性7省的產業(yè)結構轉換能力評價增廣矩陣Table 2 Industrial structure typical conversion capability assessment augmented matrix in 7 provinces of western 2012

按照熵值——灰色關聯(lián)分析綜合評價模型的步驟3), 為了避免各指標量綱的影響, 需對各指標的值進行標準化處理.根據(jù)評價指標的建立過程知指標X10為負向指標, 其余為正向指標, 因此根據(jù)標準化公式(1)和(2)對各指標進行標準化處理, 得到標準化的增廣矩陣, 具體見表3.

表3 2012年西部代表性7省的產業(yè)結構轉換能力標準化評價增廣矩陣Table 3 Representative seven provinces in western industrial structure transformation ability of standardized assessment augmented matrix 2012

續(xù)表3 2012年西部代表性7省的產業(yè)結構轉換能力標準化評價增廣矩陣Table 3 Representative seven provinces in western industrial structure transformation ability of standardized assessment augmented matrix 2012

4.2.2 關聯(lián)度系數(shù)矩陣的測算

按照熵值——灰色關聯(lián)分析綜合評價模型的步驟4), 根據(jù)標準化后的評價增廣矩陣, 利用公式(12)計算出各指標的關聯(lián)系數(shù), 得到關聯(lián)系數(shù)矩陣, 具體見表4.

表4 2012年西部代表性7省的產業(yè)結構轉換能力關聯(lián)系數(shù)矩陣(Table 4 Representative seven provinces in western industrial structure correlation coefficient matrix switching capability 2012()

表4 2012年西部代表性7省的產業(yè)結構轉換能力關聯(lián)系數(shù)矩陣(Table 4 Representative seven provinces in western industrial structure correlation coefficient matrix switching capability 2012()

評價對象 X1X2X3X4X5X6X7四川 0.341 0.560 0.362 0.379 0.429 0.463 0.378重慶 0.352 0.583 0.390 0.444 0.616 0.657 0.482云南 0.382 0.335 0.333 0.333 0.333 0.333 0.333廣西 0.352 0.333 0.356 0.373 0.394 0.396 0.367陜西 0.360 0.438 0.438 0.439 0.437 0.550 0.449內蒙古 0.333 0.336 1.000 1.000 1.000 0.680 1.000新疆 0.417 0.350 0.512 0.414 0.364 0.421 0.371全國 1.000 1.000 0.444 0.478 0.662 1.000 0.439

續(xù)表4 2012年西部代表性7省的產業(yè)結構轉換能力關聯(lián)系數(shù)矩陣()Table 4 Representative seven provinces in western industrial structure correlation coefficient matrix switching capability 2012()

續(xù)表4 2012年西部代表性7省的產業(yè)結構轉換能力關聯(lián)系數(shù)矩陣()Table 4 Representative seven provinces in western industrial structure correlation coefficient matrix switching capability 2012()

評價對象 X8X9X10X11X12X13X14X15四川 0.626 0.476 0.468 0.398 0.353 0.511 0.571 0.351重慶 1.000 0.683 0.333 0.442 0.351 1.000 1.000 0.417云南 0.411 0.335 1.000 0.631 0.349 0.383 0.577 0.420

廣西 0.536 0.333 0.675 0.408 0.374 0.460 0.501 0.333陜西 0.563 0.796 0.361 0.442 0.339 0.419 0.655 0.359內蒙古 0.615 0.566 0.627 0.431 0.333 0.569 0.574 0.353新疆 0.340 0.477 0.627 0.333 0.480 0.351 0.333 0.352全國 0.333 1.000 0.703 1.000 1.000 0.333 0.381 1.000

4.2.3 指標熵值權重的測算

按照熵值——灰色關聯(lián)分析綜合評價模型步驟5), 利用2012年這7個評價省份產業(yè)結構轉換能力評價指標體系中各指標的具體數(shù)據(jù), 根據(jù)熵值法的步驟計算出產業(yè)轉換能力評價指標體系中15個指標的熵值權重, 從而得到熵值權重向量:

W=(0.1171, 0.1069, 0.0652, 0.0518, 0.0520, 0.0383, 0.0604, 0.0525, 0.0545, 0.0401, 0.0437, 0.1255, 0.0563, 0.0346, 0.1012)

4.2.4 產業(yè)結構調整能力綜合評價值的測算

按照熵值——灰色關聯(lián)分析綜合評價模型步驟6), 根據(jù)公式(15)計算得出熵值灰色關聯(lián)向量, 即2012年西部代表性7省以及全國的產業(yè)結構轉換能力的綜合評價值.類似地, 可以計算出2009年到2011年的產業(yè)結構轉換能力的綜合評價值, 具體見表5.

表5 2009年—2012年西部代表性7省的產業(yè)結構轉換能力綜合評價Table 5 Industrial Structure Transfer Capability Evaluation representative seven provinces in western 2009-2012

5 結論

針對產業(yè)結構轉換能力的評價現(xiàn)狀, 從產業(yè)結構轉換能力的概念及其影響因素出發(fā), 在構建產業(yè)結構轉換能力評價指標體系的基礎上, 根據(jù)熵值法和灰色關聯(lián)分析法構建了一個產業(yè)結構轉換能力的綜合評價模型.該模型通過熵值法確定評價指標的權重, 從而以熵值灰色關聯(lián)度作為判定評價對象優(yōu)劣的準則.該模型不僅將產業(yè)結構的轉換視為灰色系統(tǒng), 而且考慮到了產業(yè)結構轉換能力評價指標之間以及評價對象之間的客觀聯(lián)系, 因此使得評價結果更符合實際, 從而有很強的現(xiàn)實意義.并且利用該模型對西部代表性的7個省份的產業(yè)結構轉換能力進行了應用驗證, 所以該模型為產業(yè)結構的轉換能力的評價提供了一種新的可操作的方法.下一步可以對西部這7省的產業(yè)結構轉換能力的差異性進行評價分析.

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Evaluation of the transformation of the industrial structure ability based on the entropy method and gray relational analysis method

YUE Si-wei
(Chongqing Business Vocational College, Chongqing 401331, P.R.C.)

Based on the influence factors of the transformation of the industrial structure, this paper constructs the transformation of the industrial structure ability evaluation index system. This paper puts forward a method based on entropy and gray correlation analysis, gray relation entropy weight comprehensive evaluation model. This model not only regards the transformation of the industrial structure as a gray system, but also considers the evaluation index and evaluation of the relationship between objects, and uses the model in the 7 representative western provinces to carry on the comprehensive evaluation. It is fully proved that the index system and evaluation model is of validity and practicality.

entropy method; gray relation analysis；transformation of the industrial structure ability；evaluation index system；7 western provinces

F224

A

1003-4271(2014)06-0953-08

10.3969/j.issn.1003-4271.2014.06.27

2014-08-26

岳斯瑋(1986-), 男, 漢族, 四川漢源人, 講師, 碩士, 研究方向: 數(shù)理統(tǒng)計學理論與應用, E-mail:281693223@qq.com.

重慶市教育委員會科學技術研究項目(KJ100725)