基于熵權(quán)法和灰色綜合評價法的湖北省區(qū)域科技能力評價

湯瓊　李成標

摘要：在建立區(qū)域科技能力評價指標體系的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種基于熵權(quán)法和灰色綜合評價法的科技能力綜合評價模型，并對湖北省2007-2012年的區(qū)域科技能力進行實證評價與分析。結(jié)果表明，湖北省的科技能力正逐年上升，但存在科技資源配置能力不足。

關(guān)鍵詞：區(qū)域科技能力；熵權(quán)法；灰色綜合評價法；湖北省

中圖分類號：G311 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）16-3963-04

Abstract： Based on the establishment of index system of evaluating regional scientific and technological capacity， a comprehensive evaluation model of scientific and technological capabilities was developed by Entropy Weight and the gray comprehensive evaluation method. The capability of science and technology in Hubei Province of 2007-2012 was empirically evaluated and analyzed. Results showed that scientific and technological capabilities in Hubei Province were increasing year by year. But technological resources were lack of allocation capability.

Key words： regional science and technology capacity； entropy weight； gray comprehensive evaluation method；Hubei province

區(qū)域科技能力是指區(qū)域內(nèi)各種科技要素的互動來促進經(jīng)濟增長和社會發(fā)展的能力，是衡量地區(qū)綜合實力和國際競爭力的關(guān)鍵因素和核心內(nèi)容。正確識別和評價區(qū)域的科技能力，有利于地方政府從整體上把握區(qū)域科技能力現(xiàn)狀和水平，制定合理的科技發(fā)展規(guī)劃，發(fā)揮區(qū)域的科技優(yōu)勢，從而獲取最佳的經(jīng)濟效益和社會效益。本研究通過構(gòu)建區(qū)域科技能力評價體系，對湖北省的科技能力進行定量分析，力圖發(fā)現(xiàn)湖北省科技工作中存在的不足，為政府改善科技管理工作提供科學的參考依據(jù)。

目前對于區(qū)域科技能力評價的研究有：晏敬東等[1]提出用均方差方法對區(qū)域科技能力評價指標進行賦權(quán)，并選擇北京、上海、江蘇等省（市）的科技數(shù)據(jù)進行實例分析，驗證了該方法的可行性。高艷等[2]運用熵值模型對中部區(qū)域科技能力對比環(huán)渤海、長三角、珠三角地區(qū)，揭示了中部區(qū)域科技能力所處的地位。伊昌斌等[3]采用主成分分析法測評了中國縣域科技工作百強縣，發(fā)現(xiàn)縣域科技工作與社會經(jīng)濟發(fā)展存在相輔相成關(guān)系。陳寶國[4]使用層次分析法對福建省科技持續(xù)發(fā)展能力進行分析，給出了實證研究的政策性建議。除了上述研究外，還有部分學者使用網(wǎng)絡層次分析法、TOPSIS、因子分析法等方法對全國省級行政區(qū)域的科技能力進行了評估研究[5-7]。綜上所述，學者們在區(qū)域科技能力的評價方面已經(jīng)做出了大量的探索，但總體來看，采用的方法較為單一，結(jié)論的可靠性將不可避免地受到影響。因此本研究將熵權(quán)法和灰色綜合評價法結(jié)合，利用熵權(quán)法確定科技統(tǒng)計數(shù)據(jù)的客觀權(quán)重，利用灰色綜合評估法衡量各指標的關(guān)聯(lián)度，去除了主觀性和數(shù)據(jù)信息的不完全性影響，將更有效地反映區(qū)域科技能力現(xiàn)狀和水平。

2 評價指標體系的構(gòu)建

建立科學的區(qū)域科技能力評價指標體系，是正確評價區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力的前提與基礎(chǔ)，也是關(guān)鍵。在已有的研究成果[1-12]中，有總量類型指標和比例類型指標兩種類型。因為總量類指標只能反映區(qū)域科技規(guī)模，而本研究是對湖北省這一區(qū)域的科技能力進行縱向評價，因此在選擇評價指標時全部選擇比例類型指標，以突出湖北省科技能力的發(fā)展進步情況。在遵循系統(tǒng)性、代表性、可操作性原則基礎(chǔ)上，本研究從科技基礎(chǔ)、科技投入、科技產(chǎn)出3個方面選擇了12個指標，具體指標內(nèi)容見表1。其中科技基礎(chǔ)反映了區(qū)域內(nèi)的科技意識，對科技發(fā)展的支持程度；科技投入是核心，反映了科技進步的主動力驅(qū)動程度；科技產(chǎn)出是關(guān)鍵，反映了科技對地區(qū)經(jīng)濟的影響效果。

3 綜合評價模型

3.1 熵權(quán)法

熵權(quán)法是一種客觀的賦權(quán)方法，根據(jù)指標所包含信息量的多少來確定指標權(quán)重。指標的熵值越小，則指標值的變異程度越大，提供的信息量也就越多，在綜合評價中起的作用越大，即權(quán)重也越大。具體計算步驟為：

3.2 灰色綜合評價法

灰色綜合評價法是利用灰色關(guān)聯(lián)度來比較各備選方案的優(yōu)劣程度，主要通過計算比較序列與參考序列的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度，來確定各種備選方案的重要度，進而確定最優(yōu)方案。具體計算步驟為：

1）確定最優(yōu)指標集。最優(yōu)指標是從各評價對象的同一指標中選取最優(yōu)的一個，各評價指標的最優(yōu)值組成的集合即為最優(yōu)指標集，記為U*=（u01，u02，…，u0n）。最優(yōu)指標集和各評價對象的指標組成矩陣D=u0juij，其中uij為第i個評價對象第j個指標的原始數(shù)據(jù)，（i=1，2，…，m；j=1，2，…，n）。

3）確定評價矩陣。經(jīng)標準化處理后，以最優(yōu)指標集為參考序列，各評價對象的指標為比較序列，計算第i個評價對象與最優(yōu)指標集的第j個最優(yōu)指標的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)Lij。

4）灰色綜合評價。由評價矩陣R和權(quán)重矩陣W，可求出用灰色關(guān)聯(lián)度表示的評價結(jié)果B=W×RT，其中bi=∑■■WjLij。endprint

灰色關(guān)聯(lián)度越大，說明該評價對象越接近于最優(yōu)指標。因此就可以根據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小排出各評價對象的優(yōu)劣順序。

4 湖北省區(qū)域科技能力的評價與分析

4.1 指標數(shù)據(jù)來源

湖北省區(qū)域科技能力的評價中的相關(guān)原始數(shù)據(jù)均來源于2008年到2013年的《湖北科技統(tǒng)計年鑒》、《湖北統(tǒng)計年鑒》、《中國科技統(tǒng)計年鑒》，保證了評價結(jié)果的可信度。

4.2 評價過程

1）確定權(quán)重。根據(jù)熵權(quán)法確定各層次指標權(quán)重。第一層次指標組成的權(quán)重矩陣W=（0.268，0.143，

0.589），第二層次指標組成的權(quán)重矩陣分別為W1=（0.922，0.039，0.021，0.18），W2=（0.443，0.233，0.084，

0.240），W3=（0.072，0.598，0.124，0.206）。

2）確定最優(yōu)指標集。本研究所取的指標除X13為負向指標，應選擇6年中的最小值入最優(yōu)指標集外，其他指標均為正向指標，選擇最大值。

3）確定評價矩陣。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析這一工具，確定湖北省科技基礎(chǔ)、科技投入、科技產(chǎn)出的綜合評價矩陣，分別為：

R1=0.333 0.333 0.945 0.3990.360 0.426 1 0.5190.414 0.528 0.717 10.460 0.645 0.333 0.5530.660 0.773 0.381 0.333 1 1 0.355 0.377

R2=0.333 0.333 1 0.4190.355 0.388 0.643 0.3330.533 0.763 0.341 10.570 0.815 0.333 0.6680.708 0.759 0.580 0.787 1 1 0.840 0.829

R3= 1 0.333 0.333 0.3370.653 0.357 0.348 0.3330.412 0.406 0.420 0.3550.398 0.561 0.435 0.3420.373 0.622 0.712 0.3640.333 1 1 1

4）灰色綜合評價。首先對科技基礎(chǔ)、科技投入、科技產(chǎn)出進行綜合評價，結(jié)果依次為：

其次，對總體科技能力進行綜合評價，其評價矩陣R由科技基礎(chǔ)、科技投入、科技產(chǎn)出三個維度的評價結(jié)果構(gòu)成，R=B1B2B3，則湖北省科技能力綜合評價結(jié)果為：B=W×R=[0.377 0.375 0.449 0.503 0.610 0.957]。

4.3 結(jié)果分析

以灰色關(guān)聯(lián)度為參考，湖北省區(qū)域科技能力的綜合能力、科技基礎(chǔ)、科技投入、科技產(chǎn)出大小在時間序列上的趨勢如圖1所示。

從圖1可以看出，湖北省區(qū)域科技綜合能力的關(guān)聯(lián)度總體上呈穩(wěn)步上升的趨勢，尤其是2010年至2012年保持較高的增長速度，表明隨著湖北省“科教興鄂”戰(zhàn)略及“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃的制定和實施，湖北省科技事業(yè)發(fā)展迅速，科技能力顯著提高。具體看各個一級指標關(guān)聯(lián)度的變動，可以發(fā)現(xiàn)科技基礎(chǔ)的關(guān)聯(lián)度持續(xù)上升，且與綜合能力曲線的幾何形狀保持高度接近，說明湖北省科技基礎(chǔ)是科技進步的基石；科技投入的關(guān)聯(lián)度波動較大，主要原因是R&D經(jīng)費指數(shù)、地方財政科技支出指數(shù)變化較大，而正是因為沒有持續(xù)穩(wěn)定的投入造成了2008年至2010年科技產(chǎn)出增長速度緩慢。另一方面，雖然湖北省科技產(chǎn)出的關(guān)聯(lián)度逐年上升，但在科技論文指數(shù)這一指標上卻一直是下降的，因此，建議湖北省科技工作者在今后的科研工作中多寫論文、多出成果，并使這些成果得到更好地推廣應用到生產(chǎn)中去。

5 小結(jié)與討論

本研究通過構(gòu)建區(qū)域科技能力評價指標體系，采用熵權(quán)法和灰色綜合評價法克服賦權(quán)主觀性和數(shù)據(jù)信息不完全性的影響，對湖北省科技能力進行實證研究，有效地反映了湖北省科技能力的現(xiàn)狀和進展。從評價結(jié)果分析，湖北省科技綜合能力在穩(wěn)步上升，但在科技經(jīng)費投入、科研成果產(chǎn)出方面仍然存在欠缺。因此，為力爭在全國科技前沿領(lǐng)域占有重要地位，湖北省應加強科技資源的配置能力。

參考文獻：

[1] 晏敬東，陳 卓.區(qū)域科技能力評價指標賦權(quán)的方法研究[J].科技進步與對策，2003（13）：119-120.

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[3] 伊昌斌，邱建軍，周 穎.我國縣域科技工作能力評價與政策建議[J].中國科技論壇，2006（6）：78-83.

[4] 陳寶國.區(qū)域科技持續(xù)發(fā)展能力評價及其應用[J].發(fā)展研究，2007（5）：29-30.

[5] 趙國杰，邢小強.ANP法評價區(qū)域科技實力的理論與實證分析[J].系統(tǒng)工程理論與實踐，2004（5）：41-45.

[6] 吳 強，梁 棟，孫成園.省際總量科技能力的評價指標體系構(gòu)筑及實證分析[J].預測，2005（6）：14-17.

[7] 彭建娟，李建華.基于多層次因子分析的區(qū)域科技能力指標體系建立及東北現(xiàn)狀解析[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟，2005，24（8）：63-67.

[8] 張 靜，白永青.我國南部沿海地區(qū)科技實力評價與分析[J].科技管理研究，2006（1）：69-72.

[9] 馮 義，侯仁勇.中部六省科技能力評價[J].科技進步與對策，2006（10）：154-156.

[10] 趙希男，王艷梅，溫 馨.基于個性優(yōu)勢特征分析的區(qū)域科技能力評價[J].科學學研究，2007，25（6）：1104-1111.

[11] 彭建娟，趙中良.吉林省科技能力現(xiàn)狀及其成長路徑研究[J].東北亞論壇，2007，16（2）：69-73.

[12] 虞 震.泛長三角區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價與比較研究[J].社會科學，2011（11）：47-52.

（責任編輯 羅亞軍）endprint

灰色關(guān)聯(lián)度越大，說明該評價對象越接近于最優(yōu)指標。因此就可以根據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小排出各評價對象的優(yōu)劣順序。

4 湖北省區(qū)域科技能力的評價與分析

4.1 指標數(shù)據(jù)來源

湖北省區(qū)域科技能力的評價中的相關(guān)原始數(shù)據(jù)均來源于2008年到2013年的《湖北科技統(tǒng)計年鑒》、《湖北統(tǒng)計年鑒》、《中國科技統(tǒng)計年鑒》，保證了評價結(jié)果的可信度。

4.2 評價過程

1）確定權(quán)重。根據(jù)熵權(quán)法確定各層次指標權(quán)重。第一層次指標組成的權(quán)重矩陣W=（0.268，0.143，

0.589），第二層次指標組成的權(quán)重矩陣分別為W1=（0.922，0.039，0.021，0.18），W2=（0.443，0.233，0.084，

0.240），W3=（0.072，0.598，0.124，0.206）。

2）確定最優(yōu)指標集。本研究所取的指標除X13為負向指標，應選擇6年中的最小值入最優(yōu)指標集外，其他指標均為正向指標，選擇最大值。

3）確定評價矩陣。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析這一工具，確定湖北省科技基礎(chǔ)、科技投入、科技產(chǎn)出的綜合評價矩陣，分別為：

R1=0.333 0.333 0.945 0.3990.360 0.426 1 0.5190.414 0.528 0.717 10.460 0.645 0.333 0.5530.660 0.773 0.381 0.333 1 1 0.355 0.377

R2=0.333 0.333 1 0.4190.355 0.388 0.643 0.3330.533 0.763 0.341 10.570 0.815 0.333 0.6680.708 0.759 0.580 0.787 1 1 0.840 0.829

R3= 1 0.333 0.333 0.3370.653 0.357 0.348 0.3330.412 0.406 0.420 0.3550.398 0.561 0.435 0.3420.373 0.622 0.712 0.3640.333 1 1 1

4）灰色綜合評價。首先對科技基礎(chǔ)、科技投入、科技產(chǎn)出進行綜合評價，結(jié)果依次為：

其次，對總體科技能力進行綜合評價，其評價矩陣R由科技基礎(chǔ)、科技投入、科技產(chǎn)出三個維度的評價結(jié)果構(gòu)成，R=B1B2B3，則湖北省科技能力綜合評價結(jié)果為：B=W×R=[0.377 0.375 0.449 0.503 0.610 0.957]。

4.3 結(jié)果分析

以灰色關(guān)聯(lián)度為參考，湖北省區(qū)域科技能力的綜合能力、科技基礎(chǔ)、科技投入、科技產(chǎn)出大小在時間序列上的趨勢如圖1所示。

從圖1可以看出，湖北省區(qū)域科技綜合能力的關(guān)聯(lián)度總體上呈穩(wěn)步上升的趨勢，尤其是2010年至2012年保持較高的增長速度，表明隨著湖北省“科教興鄂”戰(zhàn)略及“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃的制定和實施，湖北省科技事業(yè)發(fā)展迅速，科技能力顯著提高。具體看各個一級指標關(guān)聯(lián)度的變動，可以發(fā)現(xiàn)科技基礎(chǔ)的關(guān)聯(lián)度持續(xù)上升，且與綜合能力曲線的幾何形狀保持高度接近，說明湖北省科技基礎(chǔ)是科技進步的基石；科技投入的關(guān)聯(lián)度波動較大，主要原因是R&D經(jīng)費指數(shù)、地方財政科技支出指數(shù)變化較大，而正是因為沒有持續(xù)穩(wěn)定的投入造成了2008年至2010年科技產(chǎn)出增長速度緩慢。另一方面，雖然湖北省科技產(chǎn)出的關(guān)聯(lián)度逐年上升，但在科技論文指數(shù)這一指標上卻一直是下降的，因此，建議湖北省科技工作者在今后的科研工作中多寫論文、多出成果，并使這些成果得到更好地推廣應用到生產(chǎn)中去。

5 小結(jié)與討論

本研究通過構(gòu)建區(qū)域科技能力評價指標體系，采用熵權(quán)法和灰色綜合評價法克服賦權(quán)主觀性和數(shù)據(jù)信息不完全性的影響，對湖北省科技能力進行實證研究，有效地反映了湖北省科技能力的現(xiàn)狀和進展。從評價結(jié)果分析，湖北省科技綜合能力在穩(wěn)步上升，但在科技經(jīng)費投入、科研成果產(chǎn)出方面仍然存在欠缺。因此，為力爭在全國科技前沿領(lǐng)域占有重要地位，湖北省應加強科技資源的配置能力。

參考文獻：

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[5] 趙國杰，邢小強.ANP法評價區(qū)域科技實力的理論與實證分析[J].系統(tǒng)工程理論與實踐，2004（5）：41-45.

[6] 吳 強，梁 棟，孫成園.省際總量科技能力的評價指標體系構(gòu)筑及實證分析[J].預測，2005（6）：14-17.

[7] 彭建娟，李建華.基于多層次因子分析的區(qū)域科技能力指標體系建立及東北現(xiàn)狀解析[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟，2005，24（8）：63-67.

[8] 張 靜，白永青.我國南部沿海地區(qū)科技實力評價與分析[J].科技管理研究，2006（1）：69-72.

[9] 馮 義，侯仁勇.中部六省科技能力評價[J].科技進步與對策，2006（10）：154-156.

[10] 趙希男，王艷梅，溫 馨.基于個性優(yōu)勢特征分析的區(qū)域科技能力評價[J].科學學研究，2007，25（6）：1104-1111.

[11] 彭建娟，趙中良.吉林省科技能力現(xiàn)狀及其成長路徑研究[J].東北亞論壇，2007，16（2）：69-73.

[12] 虞 震.泛長三角區(qū)域科技創(chuàng)新能力評價與比較研究[J].社會科學，2011（11）：47-52.

（責任編輯 羅亞軍）endprint

灰色關(guān)聯(lián)度越大，說明該評價對象越接近于最優(yōu)指標。因此就可以根據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小排出各評價對象的優(yōu)劣順序。

4 湖北省區(qū)域科技能力的評價與分析

4.1 指標數(shù)據(jù)來源

湖北省區(qū)域科技能力的評價中的相關(guān)原始數(shù)據(jù)均來源于2008年到2013年的《湖北科技統(tǒng)計年鑒》、《湖北統(tǒng)計年鑒》、《中國科技統(tǒng)計年鑒》，保證了評價結(jié)果的可信度。

4.2 評價過程

1）確定權(quán)重。根據(jù)熵權(quán)法確定各層次指標權(quán)重。第一層次指標組成的權(quán)重矩陣W=（0.268，0.143，

0.589），第二層次指標組成的權(quán)重矩陣分別為W1=（0.922，0.039，0.021，0.18），W2=（0.443，0.233，0.084，

0.240），W3=（0.072，0.598，0.124，0.206）。

2）確定最優(yōu)指標集。本研究所取的指標除X13為負向指標，應選擇6年中的最小值入最優(yōu)指標集外，其他指標均為正向指標，選擇最大值。

3）確定評價矩陣。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析這一工具，確定湖北省科技基礎(chǔ)、科技投入、科技產(chǎn)出的綜合評價矩陣，分別為：

R1=0.333 0.333 0.945 0.3990.360 0.426 1 0.5190.414 0.528 0.717 10.460 0.645 0.333 0.5530.660 0.773 0.381 0.333 1 1 0.355 0.377

R2=0.333 0.333 1 0.4190.355 0.388 0.643 0.3330.533 0.763 0.341 10.570 0.815 0.333 0.6680.708 0.759 0.580 0.787 1 1 0.840 0.829

R3= 1 0.333 0.333 0.3370.653 0.357 0.348 0.3330.412 0.406 0.420 0.3550.398 0.561 0.435 0.3420.373 0.622 0.712 0.3640.333 1 1 1

4）灰色綜合評價。首先對科技基礎(chǔ)、科技投入、科技產(chǎn)出進行綜合評價，結(jié)果依次為：

其次，對總體科技能力進行綜合評價，其評價矩陣R由科技基礎(chǔ)、科技投入、科技產(chǎn)出三個維度的評價結(jié)果構(gòu)成，R=B1B2B3，則湖北省科技能力綜合評價結(jié)果為：B=W×R=[0.377 0.375 0.449 0.503 0.610 0.957]。

4.3 結(jié)果分析

以灰色關(guān)聯(lián)度為參考，湖北省區(qū)域科技能力的綜合能力、科技基礎(chǔ)、科技投入、科技產(chǎn)出大小在時間序列上的趨勢如圖1所示。

從圖1可以看出，湖北省區(qū)域科技綜合能力的關(guān)聯(lián)度總體上呈穩(wěn)步上升的趨勢，尤其是2010年至2012年保持較高的增長速度，表明隨著湖北省“科教興鄂”戰(zhàn)略及“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃的制定和實施，湖北省科技事業(yè)發(fā)展迅速，科技能力顯著提高。具體看各個一級指標關(guān)聯(lián)度的變動，可以發(fā)現(xiàn)科技基礎(chǔ)的關(guān)聯(lián)度持續(xù)上升，且與綜合能力曲線的幾何形狀保持高度接近，說明湖北省科技基礎(chǔ)是科技進步的基石；科技投入的關(guān)聯(lián)度波動較大，主要原因是R&D經(jīng)費指數(shù)、地方財政科技支出指數(shù)變化較大，而正是因為沒有持續(xù)穩(wěn)定的投入造成了2008年至2010年科技產(chǎn)出增長速度緩慢。另一方面，雖然湖北省科技產(chǎn)出的關(guān)聯(lián)度逐年上升，但在科技論文指數(shù)這一指標上卻一直是下降的，因此，建議湖北省科技工作者在今后的科研工作中多寫論文、多出成果，并使這些成果得到更好地推廣應用到生產(chǎn)中去。

5 小結(jié)與討論

本研究通過構(gòu)建區(qū)域科技能力評價指標體系，采用熵權(quán)法和灰色綜合評價法克服賦權(quán)主觀性和數(shù)據(jù)信息不完全性的影響，對湖北省科技能力進行實證研究，有效地反映了湖北省科技能力的現(xiàn)狀和進展。從評價結(jié)果分析，湖北省科技綜合能力在穩(wěn)步上升，但在科技經(jīng)費投入、科研成果產(chǎn)出方面仍然存在欠缺。因此，為力爭在全國科技前沿領(lǐng)域占有重要地位，湖北省應加強科技資源的配置能力。

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（責任編輯 羅亞軍）endprint