基于灰色模型的湖南省縣域科技人才預(yù)測模型研究

陶永坤 姚蓉

摘 要：在知識經(jīng)濟社會里，科技人才對于社會經(jīng)濟的發(fā)展起著非常重要的作用，充足的科技人才資源能有力推動社會的進步。掌握地區(qū)科技人才資源的增長趨勢，是制定人才政策有效的基本依據(jù)，本文根據(jù)灰色系統(tǒng)理論GM（1，1）預(yù)測模型，對湖南省長沙縣科技人才的增長趨勢做出了分析與預(yù)測。通過實際值與預(yù)測值的對比測評分析表明，該模型可以對未來科技人才的增長進行預(yù)測。

關(guān)鍵詞：科技人才;預(yù)測;灰色模型

項目基金：該文章為湖南省教育廳基地課題（課題名：縣域人才發(fā)展監(jiān)控體系研究、課題號：14K062）的階段性研究成果。

人才內(nèi)涵極為豐富，不同時代對人才的定義有不同的理解和表述?？萍既瞬攀且粋€比較抽象的概念，它隨著客觀環(huán)境以及人們對知識、能力理解的變化而不斷地進行著變化。它是一個與時俱進的概念，并包含如下特點：擁有一定的專業(yè)知識和技能、創(chuàng)新能力、從事科技工作等等。因此，本文認為：科技人才是指具有科技才能的人，有著一些特殊的科技技能以及科技特長，掌握著一定的知識以及生產(chǎn)工藝或是生產(chǎn)技術(shù)，可以對社會進步做出較大貢獻的那部分人。

一、湖南省科技人才工作的介紹

在國家改革開放社會經(jīng)濟各方面都快速發(fā)展的大背景下，湖南省社會經(jīng)濟的發(fā)展取得長足的進步，特別是在近十年來，湖南省經(jīng)濟發(fā)展水平快速提升，作為衡量社會經(jīng)濟發(fā)展的重要指標(biāo)——GDP，據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示：湖南省GDP從2009年的13059.69億元，提高到2016年的31551.37億元，位于全國第9位，居中部省份第3位;與此同時，支撐社會經(jīng)濟發(fā)展的科技人才資源工作也逐漸受到高度的重視，作為推動社會經(jīng)濟實現(xiàn)更好發(fā)展的科技人才數(shù)量也有較大幅度的增長，作為科技人才重要組成部分的R&D科技人才由2009年的61000人上升到2016年122100人，凈增61000人，增長率達到100.16%;與同期湖南省總?cè)丝谙啾?，其增長速度遠大于人口增長速度，在總?cè)丝谒嫉谋戎刂?，其?009年的0.095%增長到2016年的0.179%，可見，其在總?cè)丝谥兴嫉谋戎匾灿辛溯^明顯的增長，越來越多的科技人才投身于湖南省社會經(jīng)濟的發(fā)展建設(shè)之中，為湖南經(jīng)濟社會的長遠健康發(fā)展提供強大的智力支撐和動力保障。

在R&D科技人才開展科研活動的經(jīng)費保障方面，湖南省R&D科研經(jīng)費投入逐年增加，由2009年的153.5億元增加到2016年475.86億元，凈增長322.36億元，8年時間增長率達到210%，遠遠超過同期GDP的增長速度，其占GDP的比重，在2009年為2.40%，到2016年為6.70%，從此兩方面可以看出，湖南省科研經(jīng)費的投入有了較快速度的增長，有力的表明湖南省全社會高度重視社會科技事業(yè)的發(fā)展，為科技發(fā)展、社會經(jīng)濟發(fā)展提供充足的資金支持;從科研機構(gòu)數(shù)量來看，從2009年到2016年，湖南省的科研機構(gòu)數(shù)量基本穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)較大幅度的數(shù)量變化;但從全省的專利申請量來看，湖南省的專利申請量從2009年15948項，增長到2016年的65608項，凈增49660項，增長率達311.39%，可見，湖南省的科技成果建設(shè)取得重大進展，科技創(chuàng)新能力不斷增強，創(chuàng)新性成果不斷涌現(xiàn)，為湖南社會經(jīng)濟的發(fā)展提供源源不斷的智力支持與增長動力。

二、湖南省長沙縣科技人才工作的介紹

通過上文對湖南省科技狀況諸要素的比較分析，更鮮明的體現(xiàn)出湖南省科技人才工作所具有的一些特點，為更好的分析其縣域科技人才資源的狀況，特此選取湖南省長沙縣作為個案研究。

湖南作為中部大省，地域廣闊，下轄14個市州、122個縣（市、區(qū)）。而長沙縣作為靠近省會城市長沙的城郊型縣域，經(jīng)濟發(fā)展水平和科技實力較強，具有很強的綜合競爭力。到2017年，長沙全縣人口總量有76.5萬人，其中，各類科學(xué)技術(shù)人員有127507人，科技研發(fā)經(jīng)費投入達470000萬元，申請專利數(shù)量達4442項，高新技術(shù)企業(yè)有170家，全縣共有中國馳名商標(biāo)、湖南省著名商標(biāo)120余個。長沙縣多次順利通過全國科技進步縣的考核工作，并連續(xù)多年獲得全國先進縣的榮譽稱號。選取長沙縣作為湖南省縣域科技人才的個案研究，具有很強的典型性與代表性。

明確湖南全省的科技人才的基本狀況，可以有助于縣域科技人才狀況的分析，更加清晰的了解長沙縣科技人才工作與全省科技人才工作的一些普遍性特點，又能更好的明晰長沙縣獨特的特點，使其縣域性特征更加凸顯，從而使科技人才資源需求的增長更符合實際狀況。與省、市相比，縣域科技人才具有其獨特的特點，因此，從更廣泛的行業(yè)領(lǐng)域?qū)h域科技人才進行界定，充分體現(xiàn)其縣域性的特點，具體的可以將縣域科技人才包含科學(xué)研究、技術(shù)服務(wù)、制造業(yè)、建筑業(yè)等多種行業(yè)內(nèi)的專業(yè)性、技術(shù)性人員，從更多的行業(yè)范圍對縣域科技人才資源進行分析。

長沙縣近10年來，人口規(guī)?？傮w上呈上升趨勢，從2008年的77.58萬人，增長到2017年104.11萬人，凈增26.53萬人;同期長沙縣GDP實現(xiàn)了較大規(guī)模的增長，2008年到2017年，從369.6億元增長到1431.1億元，凈增1061.5億元，增長率達到287.20%，表明長沙縣社會經(jīng)濟的發(fā)展取得顯著成就，經(jīng)濟實力有了很大的提高，為社會其他方面的發(fā)展提供了充足的物質(zhì)保障，也為科技事業(yè)的繁榮發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，進而能夠吸引更多的科技人才，激發(fā)他們投身于經(jīng)濟社會發(fā)展的熱情。從2008年到2017年，長沙縣的科技人才由81460萬人增長到140859人，10年時間增長59399人，增長率為72.92%，全縣科技人才資源有較快速度的增長。同期，從2008年到2017年長沙縣科研機構(gòu)、高新技術(shù)企業(yè)實現(xiàn)了較為穩(wěn)定的增長，其中，高新技術(shù)企業(yè)10年間增長了127家，增長速度較快，科研機構(gòu)在此期間增長了69個，科研機構(gòu)、高新技術(shù)企業(yè)的快速發(fā)展，為全縣科技人才提供了充足的發(fā)揮才能的平臺;而在2008年到2017年間，全縣專利申請量由592項增長到4987項，凈增4395項，增長率高達742.40%，可見，長沙縣在此10年時間里，社會科技事業(yè)碩果累累，在一定程度上促進了全縣科學(xué)技術(shù)水平的更進一步的發(fā)展與提高。

未來幾年，長沙縣的科技人才資源增長趨勢如何，在每年將會有多少的科技人才資源的增長量，需要對此做出科學(xué)合理的預(yù)測，從而為全縣科技人才資源規(guī)劃以及人才引進計劃的制定提供可靠的數(shù)據(jù)支持。如果長沙縣的科技人才資源的數(shù)量要實現(xiàn)與全縣經(jīng)濟社會的發(fā)展需求相適應(yīng)，就要全縣的科技人才能夠得到充分的增長，可以設(shè)想，屆時全縣的科技成果的產(chǎn)出量會有更大規(guī)模的增長，科學(xué)技術(shù)水平也會有質(zhì)的提升。而且能夠滿足全縣經(jīng)濟社會發(fā)展所需要的科技支撐，推動經(jīng)濟社會的發(fā)展向更高水平、更高層次邁進。因此，文章針對未來10年（2018—2027年）的科技人才資源的需求做出預(yù)測，為長沙縣科技人才資源的引進與培養(yǎng)提供數(shù)據(jù)支持。

三、湖南長沙縣科技人才增長預(yù)測模型構(gòu)建

由于相關(guān)數(shù)據(jù)公布的滯后性以及數(shù)據(jù)獲取面臨的諸多困難，目前筆者僅能得到截至到2017年的數(shù)<G：＼排版文件2019年＼2019年2期＼2019年2期內(nèi)文＼image1_B_8.JPG>據(jù)，根據(jù)現(xiàn)有的歷史數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行適當(dāng)?shù)恼矸治龊螅x取有效的預(yù)測方法，能夠?qū)ξ磥黹L沙縣科技人才資源的增長做出科學(xué)合理的預(yù)測。

（一）預(yù)測方法的確定

對人才資源的未來需求預(yù)測可采用的方法比較多，常用的有灰色系統(tǒng)模型、多元回歸模型、傳遞函數(shù)模型等[2]。預(yù)測方法的選擇要結(jié)合歷史數(shù)據(jù)特點和應(yīng)用條件進行綜合考慮。本文根據(jù)研究對象所具有的數(shù)據(jù)特點：具備一定的信息量，但又不是非常充分;在一定范圍內(nèi)可進行定量描述，但也不是非常清晰，只知道一部分信息和特征，而更多的信息和特征卻是未知的，而灰色系統(tǒng)理論的特點與本研究對象的數(shù)據(jù)特點相契合。所以運用灰色系統(tǒng)一元一階GM（1，1）模型來進行具體的數(shù)據(jù)預(yù)測。GM（1，1）即1階1個變量的微分方程型的灰色模型，是基本的預(yù)測模型，也是應(yīng)用最為廣泛的灰色預(yù)測模型[3]。根據(jù)長沙縣2009年到2017年的科技人才數(shù)據(jù)特征，選用GM（1，1）模型并利用MATLAB計算出最終的預(yù)測結(jié)果。

（二）灰色GM（1，1）模型的預(yù)測

GM（1，1）模型的建立：選用2008年到2017年長沙縣科技人才數(shù)量作為原始的數(shù)據(jù)序列：

X（0） =（81460，100588，136590，142455，129620，142348，144659，146555，127507，140859）

（1）對原始數(shù)據(jù)X（0）作一次累加，得到：

X（1） =（81460，182048，318638，461093，590713，733061，877720，1024275，1151782，1292641）

（2）根據(jù)構(gòu)造數(shù)據(jù)矩陣B及數(shù)據(jù)向量Y，有：

（3）計算得到：<G：＼排版文件2019年＼2019年2期＼2019年2期內(nèi)文＼image3_B_4.JPG>

（4）建立一階微分方程，即GM（1，1）模型：

（5）求生成序列預(yù)測值<G：＼排版文件2019年＼2019年2期＼2019年2期內(nèi)文＼image6_B_1.JPG>及模型還原值<G：＼排版文件2019年＼2019年2期＼2019年2期內(nèi)文＼image7_B_1.JPG>，令k=0，1，2，3，...，8，9由第（4）步所建的模型函數(shù)可得[x]（1），取[x]（1）（1）=[x]（0）（1）=[x]（0）（1）=81460，由[x]（0）（k+1）=[x]（1）（k+1）-[x]（1）（k），得到模擬值：

[x]（0）=（[x]（0）（1），[x]（0）（2），...，[x]（0）（9），[x]（0）（10））=（81460，124840，127170，129550，131970，134440，136950，139500，142110，144770）

四、湖南省長沙縣科技人才資源增長預(yù)測模型的檢驗與數(shù)據(jù)預(yù)測

（一）模型的檢驗：（1）殘差檢驗

原始數(shù)列：X（0） =（81460，100588，136590，142455，129620，142348，144659，146555，127507，140859）

模擬預(yù)測數(shù)列：<G：＼排版文件2019年＼2019年2期＼2019年2期內(nèi)文＼image10_B.JPG>（81460，124840，127170，129550，131970，134440，136950，139500，142110，144770）

絕對殘差：q（k）=|X（0）（k）- [x]（0）（k）| （k=1，2，...，9，10）

q（k）=（0，24252，9420，12905，2350，7908，7709，7055，14603，3911）

相對殘差：e（k） = q（k）/X（0）（k） ?（k=1，2，...，9，10）

=（0，0.2411，0.0690，0.0906，0.0181，0.0556，0.0533，0.0481，0.1145，0.0278）

相對殘差均值：Q=1/10[∑]e（k） = 0.0718﹤0.1

平均相對精度為1-Q = 1 - 7.18% = 92.82%，表明建立的此項模型精度較高，可以進行未來科技人才資源的數(shù)據(jù)預(yù)測。

（2）關(guān)聯(lián)度檢驗

關(guān)聯(lián)度檢驗是對模型預(yù)測值曲線和建模曲線進行檢驗，其目的是測驗兩者的相似程度。

求解X（0）（k）與[x]（0）（k）序列的絕對殘差序列：

由此序列式可得：min|[Ε]（k）|=0 ?max|[Ε]（k）|=24252，求解相關(guān)度系數(shù)[η]（k）：

計算關(guān)聯(lián)度：<G：＼排版文件2019年＼2019年2期＼2019年2期內(nèi)文＼image17_B.JPG>（k = 1，2，，，9，10）

在P = 0.5時的檢驗標(biāo)準(zhǔn)為關(guān)聯(lián)度r=0.6，以上所得結(jié)果為關(guān)聯(lián)度r=0.627>0.6，符合檢驗標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3）后驗差檢驗

計算可得原始數(shù)列的平均值：[x]（0）= 1/10[∑]X（0）（k） = 129264.1 ? （k = 1，2，...，9，10）

根據(jù)平均方差公式求解原始序列X（0）序列的平均方差為：

S1 = [∑][X（0）（k） - [x]（0）]2/（n-1） 1/2 = 20445 ? ? （k = 1，2，...，9，10，n= 1，2，...，9，10）

設(shè)定原始數(shù)列殘差的平均數(shù)為[∏]：則[∏]的值為：<G：＼排版文件2019年＼2019年2期＼2019年2期內(nèi)文＼image22_B.JPG> ? （k = 1，2，...，9，10）

可求得殘差的平均方差S2為：

（k = 1，2，...，9，10，n= 1，2，...，9，10）

求解均方差比值C：C = S2 / S1 = 54.67%，同時P = P{|[∏]（k） - [∏]|}=0.8，而且，C = 0.5467﹤0.65。后驗差檢驗也符合模型精度檢驗標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)灰色模型的精度分類標(biāo)準(zhǔn)，可將其精度分為四個不同的等級。以上三種檢驗計算結(jié)果為：（1）殘差檢驗：相對殘差均值Q=0.0718﹤0.10;（2）關(guān)聯(lián)度檢驗：在P = 0.5時的檢驗標(biāo)準(zhǔn)為關(guān)聯(lián)度r=0.6，其關(guān)聯(lián)度r=0.627>0.6;（3）后驗差檢驗：小概率誤差P=0.8>0.70，方差比C = 0.5467﹤0.65。根據(jù)計算結(jié)果可知：該預(yù)測模型處于第三等級，即基本合格，檢驗通過，表明建立的預(yù)測模型具有較好的準(zhǔn)確度，該預(yù)測模型有效，可以進行長沙縣未來10年（2018—2027年）科技人才資源增長的預(yù)測。

（二）模型的數(shù)據(jù)預(yù)測

已構(gòu)建的預(yù)測模型公式為：

[x]（1）（k+1） =（x（0）（1） -[b]/[a]）e-[a]k+[b]/[a] =6685784.32e0.0185k- 6604324.32

利用已經(jīng)建立的GM（1，1）預(yù)測公式，并借助MATLAB軟件，根據(jù)長沙縣過去10年（2008—2017年）的全縣科技人才資源的歷史數(shù)據(jù)，可以得到長沙縣過去10年（2008—2017年）科技人才數(shù)量的模擬值以及未來10年（2018—2027年）的科技人才數(shù)量的預(yù)測值，每年的科技人才資源的數(shù)量預(yù)測值如下：

根據(jù)預(yù)測數(shù)據(jù)可以看出：從2018年起，未來10年（2018—2027年）長沙縣的科技人才資源數(shù)量將保持相對穩(wěn)定的增長速度，2018年預(yù)期達到147470人，到“十三五”規(guī)劃末的2020年，預(yù)計將會達到153030人，從近三年來看，長沙縣科技人才數(shù)量將凈增5560人，表明全縣的科技人才沒有出現(xiàn)大規(guī)模人才流失的現(xiàn)象，能夠保持相對穩(wěn)定且較快的增長速度，有力驗證了全縣的科技人才引進、留用、激勵等工作取得了顯著成效，為下一步科技人才資源發(fā)展規(guī)劃的制定提供了良好的參考經(jīng)驗，這都將有助于長沙縣“十三五”規(guī)劃提出的積極推進人才強縣戰(zhàn)略的實現(xiàn)，為推動經(jīng)濟社會快速發(fā)展提供有力的人才保障和智力支持;到2027年，長沙縣科技人才量將會進一步的增長，預(yù)期達到174200人，比2008年的81460人增長了92740人，增長率達到113.85%，比2017年的140859人增長了33341人，增長率達到23.67%，可見，長沙縣科技人才資源保持了相對較快的增長速度，能夠為同期全縣經(jīng)濟社會的發(fā)展提供科技人才保障，更好的轉(zhuǎn)變?nèi)h經(jīng)濟發(fā)展方式，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，生產(chǎn)方式更加高效環(huán)保，進一步提升經(jīng)濟發(fā)展水平與發(fā)展效益，促使人民群眾的生活更加健康快樂。

五、結(jié)束語

綜上所述：根據(jù)文章對科技人才的界定，結(jié)合湖南省長沙縣科技人才工作的基本狀況，利用灰色系統(tǒng)理論建立GM（1，1）模型對其科技人才進行研究。根據(jù)研究結(jié)果所示：基于GM（1，1）構(gòu)建科技人才增長的預(yù)測模型是可行的，此模型較好的預(yù)測了長沙縣未來10年（2018—2027年）科技人才資源的數(shù)量。為長沙縣“十三五”規(guī)劃提出的積極推進人才強縣戰(zhàn)略的實現(xiàn)提供了強有力的理論指引。

同時也應(yīng)當(dāng)看到，縣域科技人才的增長受多種因素的影響，例如：人才政策、地理位置、住房條件、交通條件、家庭等一系列因素?？萍既瞬蓬A(yù)測是根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，利用科學(xué)的方法通過分析檢驗，從理論上預(yù)期未來縣域科技人才資源的增長趨勢，以期為未來縣域人才發(fā)展規(guī)劃，特別是科技人才資源規(guī)劃的制定提供理論上的指導(dǎo)與幫助。隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，縣域科技人才工作的新問題、新情況也會不斷出現(xiàn)，所以科技人才資源的未來需求數(shù)量也要隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)實工作的需要不斷做出調(diào)整，以便更好的為縣域經(jīng)濟社會的發(fā)展服務(wù)。

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作者簡介：

陶永坤（1993-），男，河南周口人，湖南師范大學(xué)公共管理學(xué)院碩士研究生，研究方向為人力資源管理。

注釋：截至文章定稿時，2018年的相關(guān)數(shù)據(jù)還未發(fā)布，特把2018年也作為未來的預(yù)測年份。