基于TOPSIS法的湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力評價

李洪文

摘要：采用TOPSIS法對湖北省2008-2011年農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力進行了綜合評價。從農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新投入能力、農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新支撐能力、農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新產(chǎn)出能力和農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力四方面選取15個指標(biāo)構(gòu)建農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系，運用均方差分析法確定權(quán)重，并利用TOPSIS法對湖北省2008-2011年農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力進行了綜合評價。通過計算，得到湖北省2008-2011年的C值分別為0.370 7、0.674 5、0.247 7和0.861 1。湖北省2011年的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力最強，其余依次為2009、2008和2010年。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力；TOPSIS法；均方差分析法；湖北省

中圖分類號：S-1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）03-0704-04

隨著“三農(nóng)”問題重要性的逐步凸顯，黨中央已經(jīng)連續(xù)10年發(fā)布中央一號文件聚焦“三農(nóng)”，并在2012年首次對農(nóng)業(yè)科技進行了全面部署，指出實現(xiàn)農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，長期確保農(nóng)產(chǎn)品有效供給的根本出路在于科技創(chuàng)新。通過定量研究中部6省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力的發(fā)展?fàn)顩r和能力水平，有助于突破資源和市場對中部6省農(nóng)業(yè)發(fā)展的雙重制約，推進農(nóng)業(yè)增長方式轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)中部6省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的騰飛。戴小楓等[1]認(rèn)為建立我國農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新體制的原則為：根據(jù)國家目標(biāo)需求、市場經(jīng)濟規(guī)律和農(nóng)業(yè)科技特點，調(diào)整農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的目標(biāo)、方向和重點，對農(nóng)業(yè)科技組織管理體制、運行機制和保障體系進行重大改革，充分盤活現(xiàn)有農(nóng)業(yè)科技存量，重組優(yōu)化科技機構(gòu)的組織、層次、布局和學(xué)科的結(jié)構(gòu)、比例，實施分類管理和運行，調(diào)動千百萬科技人員的積極性和創(chuàng)造性，增強農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的整體能力。蔣興華[2]采用層次分析法建立區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價體系和灰色關(guān)聯(lián)度評價理論建立評價模型，對佛山市的科技創(chuàng)新能力進行綜合評價。巴吾爾江等[3]運用主成分分析和聚類分析法，對我國31個省區(qū)市的區(qū)域科技創(chuàng)新能力進行了實證研究和比較分析。李俊等[4]采用OWA算子和加權(quán)的TOPSIS方法對區(qū)域科技創(chuàng)新能力進行了評價和對比分析，完善了區(qū)域科技創(chuàng)新能力綜合評價的理論方法體系。王亞偉等[5]采用改進的模糊綜合評價法對河南省的區(qū)域科技創(chuàng)新能力進行了評價和分析。還有部分學(xué)者采用多指標(biāo)可拓綜合評價法、層次分析法、模糊綜合評價法等對區(qū)域科技創(chuàng)新能力進行了評估和分析[6-8]。TOPSIS法是系統(tǒng)工程中有限方案多目標(biāo)決策分析的常用方法。均方差分析法是客觀賦權(quán)法，具有計算簡單、無任何主觀因素的特點。將這兩種方法進行結(jié)合，可以客觀地分析湖北省2008-2011年的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力情況。以湖北省為例，基于前人研究基礎(chǔ)設(shè)計湖北省的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系，采用均方差分析法確定權(quán)重，利用TOPSIS法對湖北省的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力進行了綜合評價。

1 湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)提出了許多評價指標(biāo)體系，但是評價指標(biāo)體系繁簡不一，各有其特點，還未形成完全統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。究其原因，一方面是由于農(nóng)業(yè)問題復(fù)雜多樣，影響因素多；另一方面則是由于不同國家和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平和地方特色的不同，致使評價指標(biāo)的選擇、篩選過程的側(cè)重因素都有所不同。進行農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力綜合評價既要考慮到科技創(chuàng)新活動本身的特性，又要體現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力內(nèi)涵及評價的特殊性，同時在相當(dāng)長時期內(nèi)要具有良好的可比性和適用性。因此，本研究在遵循系統(tǒng)性、科學(xué)性、重點性、實用性和可比性等基本原則的基礎(chǔ)上，結(jié)合前人關(guān)于農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新與評價等方面的指標(biāo)體系研究，構(gòu)建了農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系（表1）。

2 TOPSIS法的基本原理

1）列出原始數(shù)據(jù)表。將n個評價對象的m個評價指標(biāo)排成n行m列的原始數(shù)據(jù)表。

2）指標(biāo)同趨勢化。在綜合評價過程中，要求所有指標(biāo)（高優(yōu)指標(biāo)或低優(yōu)指標(biāo)）的變化方向一致，即同趨勢化，也就是將所有的指標(biāo)都轉(zhuǎn)化為高優(yōu)指標(biāo)或低優(yōu)指標(biāo)。研究中常用的是高優(yōu)指標(biāo)轉(zhuǎn)化法。

3）歸一化矩陣的建立。即對同趨勢化后的原始數(shù)據(jù)矩陣進行歸一化處理且建立歸一化矩陣Z，歸一化處理公式如下：

經(jīng)歸一化處理后的矩陣Z為

4）建立最優(yōu)向量和最劣向量。根據(jù)歸一化矩陣Z得到正理想解和負(fù)理想解。

3 湖北省農(nóng)業(yè)區(qū)域科技創(chuàng)新能力綜合評價

3.1 原始數(shù)據(jù)的搜集及權(quán)重確定

數(shù)據(jù)來源于2009-2012年《湖北省統(tǒng)計年鑒》和2009-2012年《中國科技統(tǒng)計年鑒》。權(quán)重的確定方法很多，常見的有Delphi法、層次分析法（AHP）法、主成分分析法、因子分析法和均方差分析法等。由于均方差分析法計算簡單，而且客觀、合理，不存在人為主觀因素，為了使評價結(jié)果更科學(xué)，本研究選擇均方差分析法確定權(quán)重。均方差分析法的基本思路是以各評估指標(biāo)為隨機變量，各方案Si在指標(biāo)Xj下的無量綱的屬性值rij（即標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)）為該隨機變量的取值，首先求出這些隨機變量（各指標(biāo)）的均方差，將這些均方差進行歸一化處理，其結(jié)果即為各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)[10]。各評價指標(biāo)原始數(shù)據(jù)及權(quán)重見表2。

3.2 TOPSIS法的應(yīng)用

3.2.1 指標(biāo)的同趨勢化 除了指標(biāo)C43（農(nóng)村家庭恩格爾系數(shù)）為低優(yōu)指標(biāo)外，其余指標(biāo)均為高優(yōu)指標(biāo)。因此，將低優(yōu)指標(biāo)C43采用差值法轉(zhuǎn)化為高優(yōu)指標(biāo)，得到同趨勢化矩陣如下：

3.2.2 數(shù)據(jù)的歸一化處理 根據(jù)公式（1）對上述原始數(shù)據(jù)進行歸一化處理，例如，2008年人均地區(qū)生產(chǎn)總值指標(biāo)（C11）的歸一化值由如下方法求得，

3.2.3 正負(fù)理想解的確定 依據(jù)上述數(shù)據(jù)，用公式（2）可以確定正理想解和負(fù)理想解。

Z+=（0.640 0.608 0.620 0.517 0.633 0.581 0.528 0.548 0.708 0.689 0.648 0.682 0.539 0.707 0.538）

Z-=（0.372 0.411 0.325 0.489 0.384 0.455 0.462 0.450 0.056 0.373 0.285 0.342 0.452 0.355 0.448）

以此類推，可分別求出2009、2010和2011年的歐氏距離（表4）。

3.2.5 Ci值的計算 根據(jù)公式（4）計算2008-2011年各年度與正理想解和負(fù)理想解的相對接近程度Ci值。

3.2.6 排序 根據(jù)Ci值對評價對象進行排序，如表5所示。排序結(jié)果表明，湖北省2011年農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力最強，其余依次為2009、2008、2010年。

從表5中可以看出，2011年和2009年與正理想解的接近程度分別為0.861 1和0.674 5，均超過了0.5，這說明湖北省2011年和2009年的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力比較強；2008年和2010年與正理想解的接近程度分別為0.370 7和0.247 7，比較靠近0，這說明2008年和2010年的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力比較差。2008-2011年這4年間湖北省的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展波動性很大。2008-2009年，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力不斷增強，但是增幅不大；2009-2010年，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力出現(xiàn)了急劇下降；2010-2011年，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力明顯增強。

4 結(jié)語

科學(xué)技術(shù)是立國之本，強國之舉，我國農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展必須依靠科技進步。一個區(qū)域的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力決定了該區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟長期發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的能力，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力的培育和評價能有效促進當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力的提高。農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力評價結(jié)果的及時反饋，不僅讓管理者在以后的區(qū)域建設(shè)中有的放矢，而且對區(qū)域規(guī)劃和設(shè)計具有一定的借鑒作用。各地區(qū)應(yīng)該加大對農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力培育的投入，調(diào)整農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新人才的激勵機制，改革科技評估體系，優(yōu)化科技創(chuàng)新指標(biāo)，努力提高本區(qū)域的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力。

本研究利用設(shè)計的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系，采用基于均方差分析法確定權(quán)重的TOPSIS法，以湖北省為研究對象進行了實證分析，可以看出結(jié)果與實際情況比較一致，說明本研究所建立的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系較為科學(xué)合理，可操作性強。

參考文獻(xiàn)：

[1] 戴小楓，邊全樂，汪學(xué)軍.關(guān)于如何建立新的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新體系[J].農(nóng)業(yè)科技管理，2000（1）：1-4.

[2] 蔣興華.區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價體系構(gòu)建及綜合評價實證研究[J].科技管理研究，2012（14）：64-68.

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[4] 李 俊，張嘉瑜，何 剛.基于OWA的TOPSIS區(qū)域科技創(chuàng)新能力綜合評價方法[J].科技進步與對策，2012，29（8）：112-114.

[5] 王亞偉，韓 珂.基于改進模糊綜合評價模型的區(qū)域科技創(chuàng)新能力評估——以河南省為例[J].科技進步與對策，2012，29（13）：119-124.

[6] 張 鑫，陶化冶，隋金雪，等.基于可拓的科技創(chuàng)新能力綜合評價研究[J].技術(shù)經(jīng)濟與管理研究，2010（3）：42-45.

[7] 鄭雨蘋，張良強，鄭建鋒，等.福建省區(qū)域科技創(chuàng)新能力實證評價與分析[J].科技管理研究，2010（10）：58-63.

[8] 陳 磊，劉秀華.基于模糊綜合評價模型的城市土地集約利用潛力評價——以河南省平頂山為例[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，42（3）：340-344.

[9] 孫振球.醫(yī)學(xué)綜合評價方法及其應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[10] 邱 東.多指標(biāo)綜合評價方法的系統(tǒng)分析[M].北京：中國統(tǒng)計出版社，1991.

Z-=（0.372 0.411 0.325 0.489 0.384 0.455 0.462 0.450 0.056 0.373 0.285 0.342 0.452 0.355 0.448）

以此類推，可分別求出2009、2010和2011年的歐氏距離（表4）。

3.2.5 Ci值的計算 根據(jù)公式（4）計算2008-2011年各年度與正理想解和負(fù)理想解的相對接近程度Ci值。

3.2.6 排序 根據(jù)Ci值對評價對象進行排序，如表5所示。排序結(jié)果表明，湖北省2011年農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力最強，其余依次為2009、2008、2010年。

從表5中可以看出，2011年和2009年與正理想解的接近程度分別為0.861 1和0.674 5，均超過了0.5，這說明湖北省2011年和2009年的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力比較強；2008年和2010年與正理想解的接近程度分別為0.370 7和0.247 7，比較靠近0，這說明2008年和2010年的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力比較差。2008-2011年這4年間湖北省的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展波動性很大。2008-2009年，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力不斷增強，但是增幅不大；2009-2010年，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力出現(xiàn)了急劇下降；2010-2011年，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力明顯增強。

4 結(jié)語

科學(xué)技術(shù)是立國之本，強國之舉，我國農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展必須依靠科技進步。一個區(qū)域的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力決定了該區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟長期發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的能力，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力的培育和評價能有效促進當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力的提高。農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力評價結(jié)果的及時反饋，不僅讓管理者在以后的區(qū)域建設(shè)中有的放矢，而且對區(qū)域規(guī)劃和設(shè)計具有一定的借鑒作用。各地區(qū)應(yīng)該加大對農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力培育的投入，調(diào)整農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新人才的激勵機制，改革科技評估體系，優(yōu)化科技創(chuàng)新指標(biāo)，努力提高本區(qū)域的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力。

本研究利用設(shè)計的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系，采用基于均方差分析法確定權(quán)重的TOPSIS法，以湖北省為研究對象進行了實證分析，可以看出結(jié)果與實際情況比較一致，說明本研究所建立的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系較為科學(xué)合理，可操作性強。

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[7] 鄭雨蘋，張良強，鄭建鋒，等.福建省區(qū)域科技創(chuàng)新能力實證評價與分析[J].科技管理研究，2010（10）：58-63.

[8] 陳 磊，劉秀華.基于模糊綜合評價模型的城市土地集約利用潛力評價——以河南省平頂山為例[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，42（3）：340-344.

[9] 孫振球.醫(yī)學(xué)綜合評價方法及其應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[10] 邱 東.多指標(biāo)綜合評價方法的系統(tǒng)分析[M].北京：中國統(tǒng)計出版社，1991.

Z-=（0.372 0.411 0.325 0.489 0.384 0.455 0.462 0.450 0.056 0.373 0.285 0.342 0.452 0.355 0.448）

以此類推，可分別求出2009、2010和2011年的歐氏距離（表4）。

3.2.5 Ci值的計算 根據(jù)公式（4）計算2008-2011年各年度與正理想解和負(fù)理想解的相對接近程度Ci值。

3.2.6 排序 根據(jù)Ci值對評價對象進行排序，如表5所示。排序結(jié)果表明，湖北省2011年農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力最強，其余依次為2009、2008、2010年。

從表5中可以看出，2011年和2009年與正理想解的接近程度分別為0.861 1和0.674 5，均超過了0.5，這說明湖北省2011年和2009年的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力比較強；2008年和2010年與正理想解的接近程度分別為0.370 7和0.247 7，比較靠近0，這說明2008年和2010年的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力比較差。2008-2011年這4年間湖北省的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展波動性很大。2008-2009年，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力不斷增強，但是增幅不大；2009-2010年，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力出現(xiàn)了急劇下降；2010-2011年，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力明顯增強。

4 結(jié)語

科學(xué)技術(shù)是立國之本，強國之舉，我國農(nóng)業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展必須依靠科技進步。一個區(qū)域的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力決定了該區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟長期發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的能力，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力的培育和評價能有效促進當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力的提高。農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力評價結(jié)果的及時反饋，不僅讓管理者在以后的區(qū)域建設(shè)中有的放矢，而且對區(qū)域規(guī)劃和設(shè)計具有一定的借鑒作用。各地區(qū)應(yīng)該加大對農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力培育的投入，調(diào)整農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新人才的激勵機制，改革科技評估體系，優(yōu)化科技創(chuàng)新指標(biāo)，努力提高本區(qū)域的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力。

本研究利用設(shè)計的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系，采用基于均方差分析法確定權(quán)重的TOPSIS法，以湖北省為研究對象進行了實證分析，可以看出結(jié)果與實際情況比較一致，說明本研究所建立的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系較為科學(xué)合理，可操作性強。

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