高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同管理

楊緒超，王 旭，李保東，楊 育

(1.重慶大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,重慶 400044；2.中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)重慶市委員會(huì),重慶 400020)

1 問題的描述

德國“工業(yè)4.0”利用物聯(lián)信息系統(tǒng)將生產(chǎn)中供應(yīng)、制造、銷售信息等數(shù)據(jù)化、智能化[1-2]，從而達(dá)到高效、快速、個(gè)性化的商品效應(yīng)。為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，須依賴高科技產(chǎn)品的創(chuàng)新。然而不少企業(yè)尤其中小企業(yè)，缺乏人才、技術(shù)、資金等創(chuàng)新資源[3]，產(chǎn)品研發(fā)速度和效能低下，僅靠自身資源開展產(chǎn)品創(chuàng)新已無法滿足快速多變的市場[4-5]，因此聯(lián)合高校、科研院所、產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)、客戶等資源進(jìn)行產(chǎn)品協(xié)同創(chuàng)新已成為發(fā)展趨勢[6-7]。

國內(nèi)外學(xué)者研究產(chǎn)品創(chuàng)新理論始于20世紀(jì)60年代，自70年代起，“高科技”一詞在美國媒體頻繁出現(xiàn)，并傳向西歐和日本，其含義也由建筑業(yè)擴(kuò)展到其他領(lǐng)域。人們開始將那些能帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益，能向經(jīng)濟(jì)、軍事、社會(huì)等各領(lǐng)域廣泛滲透的新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品稱為“高科技產(chǎn)業(yè)”和“高科技產(chǎn)品”[8]。技術(shù)創(chuàng)新是從一種新思想的產(chǎn)生、研究、發(fā)展、試制、生產(chǎn)制造到商業(yè)化的過程[9-10]。最早提出的“協(xié)同”概念是指系統(tǒng)中各子系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)、合作、或同步的聯(lián)合作用及集體行為，結(jié)果產(chǎn)生了1+1>2的協(xié)同效應(yīng)[11]。與高科技產(chǎn)品創(chuàng)新相關(guān)的要素包括研發(fā)投入、研發(fā)人員、質(zhì)量管理、生產(chǎn)管理、市場營銷、國際合作、供應(yīng)鏈等多種要素[12]，如何整合管理內(nèi)外部資源要素，實(shí)現(xiàn)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新已成為重要課題[13]。Khan等[14]認(rèn)為產(chǎn)品應(yīng)包括核心、形式、附加3個(gè)層次，現(xiàn)代企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新是建立在產(chǎn)品整體概念基礎(chǔ)上的，是以市場為導(dǎo)向的系統(tǒng)工程。因而企業(yè)內(nèi)部因素對(duì)贏利能力造成影響，但仍無法脫離宏觀產(chǎn)業(yè)視角，撇開產(chǎn)業(yè)環(huán)境，企業(yè)也并非單靠戰(zhàn)略選擇就能完成單位活動(dòng)從而獲取競爭優(yōu)勢。如表1[15]所示為西方發(fā)達(dá)國家關(guān)于協(xié)同創(chuàng)新的研究成果。

我國技術(shù)創(chuàng)新研究始于上世紀(jì)80年代，王海建等[16]認(rèn)為產(chǎn)品協(xié)同創(chuàng)新是一種由多個(gè)要素構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)以企業(yè)、科研院所和大學(xué)為核心機(jī)構(gòu)，以政府、科技中介、創(chuàng)新接口組織、金融機(jī)構(gòu)等為輔助機(jī)構(gòu)，多個(gè)創(chuàng)新主體共同確立目標(biāo)，建立協(xié)作、互補(bǔ)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，進(jìn)而促進(jìn)創(chuàng)新系統(tǒng)的整體提升[16-17]。顧新建等[18]提出可以將協(xié)同創(chuàng)新理論從戰(zhàn)略協(xié)同層面、知識(shí)協(xié)同層面、組織協(xié)同層面3個(gè)層面來分析，協(xié)同創(chuàng)新組織架構(gòu)以戰(zhàn)略、知識(shí)、組織3要素的協(xié)同為核心，以政府的政策支持與制度激勵(lì)作為基礎(chǔ)支撐，企業(yè)、大學(xué)和科研院所等創(chuàng)新單元通過知識(shí)、人才、技術(shù)、信息、資金等資源在組織間的流動(dòng)與擴(kuò)散，來實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新系統(tǒng)的不斷升級(jí)和創(chuàng)新效率的提高?？铺乩誟19]將資源管理劃分為創(chuàng)新資源識(shí)別、獲取、配置和開發(fā)4個(gè)維度，企業(yè)可通過高效協(xié)調(diào)和部署內(nèi)外部創(chuàng)新資源來研發(fā)新產(chǎn)品。李光峰[20]在協(xié)同管理、協(xié)同要素、協(xié)同創(chuàng)新能力、協(xié)同度、協(xié)同效應(yīng)等概念界定的基礎(chǔ)上，形成與經(jīng)典技術(shù)創(chuàng)新理論具有繼承和發(fā)展關(guān)系的新理論框架，構(gòu)建起反映企業(yè)要素互動(dòng)聯(lián)系和過程規(guī)律的產(chǎn)品協(xié)同創(chuàng)新理論。此外，《產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新研究進(jìn)展》[21]等文獻(xiàn)也從特定角度進(jìn)行研究，并取得一定成果。然而，針對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同管理的研究，目前還未有所涉及(如表2和表3)。

表2 CNKI期刊文獻(xiàn)學(xué)術(shù)研究統(tǒng)計(jì)表

表3 外文期刊文獻(xiàn)學(xué)術(shù)研究統(tǒng)計(jì)表

綜上所述，當(dāng)前研究仍存在一些不足，主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：①產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素關(guān)聯(lián)性研究不夠深入;②產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同模式、協(xié)同管理流程研究不夠;③資源要素協(xié)同效能的定量研究不足。結(jié)合本文研究問題和后續(xù)工作，具體闡述如下：

(1)現(xiàn)有研究對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素關(guān)聯(lián)性研究不夠深入 主要體現(xiàn)在對(duì)高科技產(chǎn)品內(nèi)外部創(chuàng)新資源要素未從與企業(yè)密切相關(guān)的技術(shù)、人才、資金、設(shè)備、市場、環(huán)境等方面進(jìn)行分類，對(duì)內(nèi)外部創(chuàng)新資源要素的相互關(guān)系描述得不完整，對(duì)內(nèi)部資源要素之間、內(nèi)部資源要素與外部資源要素之間的關(guān)聯(lián)性未進(jìn)行系統(tǒng)分析。

(2)現(xiàn)有研究對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同模式、協(xié)同管理流程研究不夠 主要體現(xiàn)在對(duì)內(nèi)部資源要素之間、內(nèi)部資源要素與外部資源要素之間的協(xié)同關(guān)系、模式未進(jìn)行系統(tǒng)研究。協(xié)同管理流程未從技術(shù)指標(biāo)、創(chuàng)新進(jìn)度、質(zhì)量目標(biāo)及創(chuàng)新成本等協(xié)同邊界、協(xié)同度、協(xié)同效能方面來進(jìn)行系統(tǒng)分析。

(3)現(xiàn)有研究對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能定量分析研究不足 具體體現(xiàn)在對(duì)內(nèi)外部創(chuàng)新資源要素的協(xié)同效能評(píng)估未采用過數(shù)學(xué)建模方法進(jìn)行研究，內(nèi)部資源要素和外部資源要素對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新的協(xié)同效能權(quán)重未進(jìn)行合理考量，協(xié)同效能未采取可靠的定量計(jì)算方式，且圍繞協(xié)同效能評(píng)估應(yīng)收集何種數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)如何獲取都未進(jìn)行系統(tǒng)研究，更未進(jìn)行定量分析。

因此，本文重點(diǎn)研究高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同管理。首先，對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同模式和管理流程進(jìn)行探索[22-23]。對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素進(jìn)行分類，指出影響協(xié)同效應(yīng)的因素分別是人力資源、技術(shù)資源、資金資源、設(shè)備資源、市場資源、環(huán)境資源，厘清了要素之間的關(guān)聯(lián)性，并從企業(yè)內(nèi)部和外部進(jìn)行區(qū)分，構(gòu)建了協(xié)同模式和協(xié)同管理流程。其次，構(gòu)建高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能評(píng)估指標(biāo)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型，并運(yùn)用BP(back propagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和無量綱化方法對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素的協(xié)同效能進(jìn)行定量分析。高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素影響產(chǎn)品創(chuàng)新績效的過程復(fù)雜且不易測量，通常只有在每種資源要素的協(xié)同度高時(shí)，其加權(quán)協(xié)同度相應(yīng)增高，才能形成資源要素協(xié)同目標(biāo)、進(jìn)度、質(zhì)量、成本的邊界效應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)資源要素協(xié)同效應(yīng)[24]。針對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同管理的高難問題，為實(shí)現(xiàn)較好的協(xié)同效能，必須采取系統(tǒng)化思維、科學(xué)化管理、市場化運(yùn)作及以人為本等手段才能充分激發(fā)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新人員的積極性和創(chuàng)造性，并通過信息化手段進(jìn)行人、財(cái)、物的高效配置和管理[25]。因此，為實(shí)現(xiàn)協(xié)同度最大化，達(dá)到最理想?yún)f(xié)同效應(yīng)，須厘清創(chuàng)新資源要素之間的關(guān)聯(lián)性，建立較好的協(xié)同機(jī)制，以期提高高科技產(chǎn)品創(chuàng)新協(xié)同效能，降低高科技產(chǎn)品創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)[26]。

2 高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同模式

2.1 要素界定

內(nèi)部資源要素與外部資源要素的界定是以研發(fā)制造高科技產(chǎn)品的企業(yè)本身為依據(jù)。該企業(yè)人員屬于內(nèi)部人力資源要素，除該企業(yè)人員以外的相關(guān)人員屬于外部人力資源要素；該企業(yè)擁有和創(chuàng)新的技術(shù)屬于內(nèi)部技術(shù)資源要素，其他相關(guān)技術(shù)資源屬于外部技術(shù)資源要素；該企業(yè)所屬資金屬于內(nèi)部資金資源要素，通過其他渠道獲得和借貸的資金屬于外部資金資源要素；該企業(yè)擁有的設(shè)備屬于內(nèi)部設(shè)備資源要素，其他單位提供使用的設(shè)備屬于外部設(shè)備資源要素。

內(nèi)部創(chuàng)新資源要素包括內(nèi)部人力、技術(shù)、資金、設(shè)備4種創(chuàng)新資源要素[27]。內(nèi)部創(chuàng)新資源通過不同實(shí)現(xiàn)方法、模式和渠道，對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)揮作用，產(chǎn)生一定貢獻(xiàn)，缺一不可。內(nèi)部創(chuàng)新資源要素相互影響，又形成一個(gè)整體。其中，資本資源要素是其他3類資源要素發(fā)揮作用的條件，人力資源要素是其他3類資源要素發(fā)揮作用的保障，設(shè)備資源要素是技術(shù)資源要素發(fā)揮作用的重要通道[28-29]。

外部創(chuàng)新資源要素包括外部技術(shù)、人才、資金、設(shè)備、市場、環(huán)境6種創(chuàng)新資源要素，外部創(chuàng)新資源要素需要通過內(nèi)部創(chuàng)新資源要素作用而對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新產(chǎn)生影響。企業(yè)若將外部資源要素與內(nèi)部資源要素協(xié)同好，將會(huì)更好地完成高科技產(chǎn)品創(chuàng)新。

2.2 要素關(guān)聯(lián)性分析

高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素相互之間都有影響，內(nèi)部資源要素之間、內(nèi)部資源要素與外部資源要素之間都存在關(guān)聯(lián)性(詳見表4)，只有協(xié)同管理好內(nèi)外部資源要素，才能實(shí)現(xiàn)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新目標(biāo)。

(1)內(nèi)部人力資源要素C1 本企業(yè)為開發(fā)此高科技產(chǎn)品投入的人員占職工總數(shù)之比；

(2)內(nèi)部技術(shù)資源要素C2 本企業(yè)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新獲得的專利數(shù)量以及取得技術(shù)中心資質(zhì)狀況；

(3)內(nèi)部資金資源要素C3 本企業(yè)投入的研發(fā)資金(含融資)占銷售收入之比；

(4)內(nèi)部設(shè)備資源要素C4 本企業(yè)為該高科技產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)投入的設(shè)備數(shù)量；

(5)外部人力資源要素C5 合作單位為開發(fā)該高科技產(chǎn)品投入的研發(fā)人員數(shù)量；

(6)外部技術(shù)資源要素C6 合作單位為此高科技產(chǎn)品創(chuàng)新獲得的專利數(shù)量以及取得技術(shù)中心資質(zhì)狀況；

(7)外部資金資源要素C7 合作單位為開發(fā)該高科技產(chǎn)品投入的資金；

(8)外部設(shè)備資源要素C8 合作單位為開發(fā)該高科技產(chǎn)品投入的設(shè)備數(shù)量；

(9)外部市場資源要素C9 本企業(yè)投入的市場開發(fā)人員數(shù)量或請(qǐng)咨詢公司做的市場調(diào)研報(bào)告情況，以及本企業(yè)通過技術(shù)市場獲利情況；

(10)外部環(huán)境資源要素C10 本企業(yè)獲得的減免或貸款貼息金額，以及本企業(yè)獲得的政府財(cái)政補(bǔ)貼資金。

高科技產(chǎn)品創(chuàng)新內(nèi)部資源要素之間須協(xié)同，內(nèi)部資源要素與外部資源要素更須協(xié)同，此為資源要素協(xié)同的關(guān)鍵。內(nèi)外部資源要素協(xié)同越佳，高科技產(chǎn)品創(chuàng)新成功率就越高。

表4 高科技產(chǎn)品創(chuàng)新內(nèi)外部資源要素關(guān)聯(lián)性分析表

2.3 協(xié)同模式

高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素之間存在依存關(guān)系，每種資源要素對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新的成功都發(fā)揮著一定作用，外部資源要素通過內(nèi)部資源要素來發(fā)揮作用，不但內(nèi)部資源要素間要協(xié)同，而且內(nèi)部資源要素與外部資源要素也必須協(xié)同。每種資源要素協(xié)同的著力點(diǎn)并不一致，因此更應(yīng)協(xié)同管理好各種資源要素、充分發(fā)揮每種資源要素的作用，才能實(shí)現(xiàn)其高科技產(chǎn)品創(chuàng)新目標(biāo)。

基于上述要求，為更好地達(dá)到創(chuàng)新資源協(xié)同效果，本文提出了內(nèi)外部創(chuàng)新資源要素協(xié)同模式。當(dāng)高科技企業(yè)開發(fā)高科技產(chǎn)品時(shí)，須根據(jù)內(nèi)部資源要素具備情況，結(jié)合市場資源要素和環(huán)境資源要素共同決策是否立項(xiàng)，一旦確定要進(jìn)行高科技產(chǎn)品創(chuàng)新，內(nèi)外部資源要素就必須依據(jù)技術(shù)指標(biāo)、創(chuàng)新進(jìn)度、質(zhì)量目標(biāo)及創(chuàng)新成本等協(xié)同邊界進(jìn)行協(xié)同，以期實(shí)現(xiàn)更好的協(xié)同效能。如圖1所示為企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新內(nèi)外部資源要素對(duì)企業(yè)產(chǎn)品協(xié)同創(chuàng)新績效的影響機(jī)制。內(nèi)部資源要素要統(tǒng)一形成系統(tǒng)，先進(jìn)行同種內(nèi)部資源要素的協(xié)同，然后進(jìn)行4種內(nèi)部資源要素協(xié)同，內(nèi)部資源要素協(xié)同不足時(shí)再尋求與外部資源要素的協(xié)同。高科技產(chǎn)品創(chuàng)新內(nèi)部資源要素進(jìn)行協(xié)同時(shí)，對(duì)技術(shù)、人力、設(shè)備、資金等資源進(jìn)行合理計(jì)劃，定好短、中和長期目標(biāo)(涵蓋技術(shù)指標(biāo)、創(chuàng)新進(jìn)度、質(zhì)量目標(biāo)及創(chuàng)新成本控制等)，當(dāng)內(nèi)部資源要素協(xié)同后無法實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)時(shí)，就要尋求相應(yīng)的外部資源要素支持。內(nèi)外部資源要素的協(xié)同依然表現(xiàn)在每種資源要素要求協(xié)同的目標(biāo)上(涵蓋技術(shù)指標(biāo)、創(chuàng)新進(jìn)度、質(zhì)量目標(biāo)及創(chuàng)新成本控制等)，每種資源要素都要明確其須完成的任務(wù)，在完成前期任務(wù)的基礎(chǔ)上，再看產(chǎn)品開發(fā)過程中是否遇到新問題，若須再分配新任務(wù)，每種資源要素則應(yīng)新增相應(yīng)任務(wù)。內(nèi)外部資源要素須融合、相互協(xié)調(diào)，整體發(fā)力才能推動(dòng)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新成功。企業(yè)內(nèi)部創(chuàng)新資源要素直接影響產(chǎn)品協(xié)同創(chuàng)新績效，而外部創(chuàng)新資源要素通過影響相應(yīng)的內(nèi)部創(chuàng)新資源要素間接影響產(chǎn)品協(xié)同創(chuàng)新績效。

3 高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同管理

3.1 協(xié)同管理流程

高科技產(chǎn)品創(chuàng)新內(nèi)、外部資源要素協(xié)同不但內(nèi)部資源要素要協(xié)同，而且內(nèi)部資源要素須協(xié)同相對(duì)應(yīng)的外部資源要素。協(xié)同的關(guān)鍵是統(tǒng)籌解決各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題，須重點(diǎn)抓關(guān)鍵路徑的重要環(huán)節(jié)，關(guān)注易出現(xiàn)問題的節(jié)點(diǎn)和關(guān)口，確保各種資源要素協(xié)同到位，發(fā)揮資源要素的最大功效，以降低管理成本，最終為企業(yè)發(fā)展尋找新動(dòng)力。根據(jù)分析，本文研究了高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同管理流程(如圖2)，主要內(nèi)容如下：

(1)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新的4種內(nèi)部資源要素不僅內(nèi)部需要協(xié)同，還需與外部資源要素協(xié)同。內(nèi)部協(xié)同時(shí)，首先每種資源要素內(nèi)部要整合，如內(nèi)部人力資源要素協(xié)同，需要從事研發(fā)、生產(chǎn)、工藝、質(zhì)量管理、原材料供應(yīng)、財(cái)務(wù)管理等相關(guān)方面的人員集合起來成立項(xiàng)目組。其次，內(nèi)部人力資源、技術(shù)資源、設(shè)備資源、資金資源也應(yīng)協(xié)同，圍繞著企業(yè)成功研發(fā)高科技產(chǎn)品這一目標(biāo)，細(xì)化每種資源要素實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)(包括技術(shù)指標(biāo)、創(chuàng)新進(jìn)度、質(zhì)量目標(biāo)及創(chuàng)新成本控制等)。如在內(nèi)部資源整合后還不能完成高科技產(chǎn)品創(chuàng)新這一任務(wù)，就需要尋求外部支援，根據(jù)每種內(nèi)部資源要素的缺口再去對(duì)接相應(yīng)的外部資源要素。外部的市場、環(huán)境資源要素是企業(yè)必須要協(xié)同的，企業(yè)在研發(fā)高科技產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)考慮市場是否需要這一新產(chǎn)品、新產(chǎn)品能否滿足市場需求、該產(chǎn)品是否符合國家產(chǎn)業(yè)政策、能否得到國家政策支持等，只有當(dāng)企業(yè)協(xié)同好了這兩種外部資源要素，才能保證該產(chǎn)品研發(fā)成功。

(2)內(nèi)外部資源要素協(xié)同度和協(xié)同效能會(huì)對(duì)創(chuàng)新績效產(chǎn)生直接影響，如協(xié)同度越高，協(xié)同效能就越強(qiáng)，創(chuàng)新績效也越好。

(3)內(nèi)外部資源要素協(xié)同邊界包括技術(shù)指標(biāo)、創(chuàng)新進(jìn)度、創(chuàng)新成本和質(zhì)量目標(biāo)，協(xié)同邊界越明確、控制完成得越好，則協(xié)同效能就越明顯，從而創(chuàng)新績效也越顯著。

(4)內(nèi)外部資源要素協(xié)同度越高、協(xié)同邊界越清楚、每種資源要素都完成各自目標(biāo)任務(wù)，則協(xié)同效能就越好，這是高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同的較好模式。

3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

在高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素?cái)?shù)據(jù)設(shè)計(jì)和收集的過程中，由于一些不可控因素的影響，當(dāng)采樣率一定時(shí)，必然存在某些要素沒有數(shù)據(jù)，即調(diào)研數(shù)據(jù)具有不完備性。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為一種應(yīng)用廣泛的按照誤差逆向傳播算法訓(xùn)練的多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，適用于解決該問題。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)從輸入到輸出的復(fù)雜非線性映射功能，尤其適用于本文提出的復(fù)雜協(xié)同內(nèi)部機(jī)制，同時(shí)其具備的自學(xué)習(xí)能力能通過學(xué)習(xí)調(diào)研的實(shí)例集自動(dòng)提取求解規(guī)則，此外，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備的推廣、概括能力可有利于擴(kuò)大本文所提方法的適用范圍。本文采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)20家企業(yè)中的完整調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，即利用某個(gè)采集信息及處理后的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)訓(xùn)練獲取一個(gè)魯棒性較好的識(shí)別工具，用來估計(jì)某一企業(yè)某一要素的缺失數(shù)據(jù)，以滿足后續(xù)計(jì)算需要。文中通過采集反映高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素的較為完整信息作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，再運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來估計(jì)所研究企業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)的缺失部分，即為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出。最后，依據(jù)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能評(píng)估指標(biāo)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型，對(duì)通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和無量綱處理得到的20家企業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)融合計(jì)算，評(píng)估出20家企業(yè)的高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能。通過采集反映高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素的各類信息作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，如企業(yè)投入的研發(fā)資金、高科技產(chǎn)品創(chuàng)新取得的專利數(shù)量以及企業(yè)取得技術(shù)中心資質(zhì)狀況、獲得的政府財(cái)政補(bǔ)貼資金、企業(yè)為開發(fā)該高科技產(chǎn)品投入的人員占職工總數(shù)之比、合作單位為開發(fā)此高科技產(chǎn)品投入的研發(fā)人員數(shù)量、合作單位為開發(fā)此高科技產(chǎn)品投入的資金、合作單位為開發(fā)此高科技產(chǎn)品投入的設(shè)備數(shù)量、合作單位為該高科技產(chǎn)品創(chuàng)新的專利數(shù)量以及技術(shù)中心狀況、企業(yè)獲得的減免稅或貸款貼息金額、企業(yè)通過技術(shù)市場和技術(shù)平臺(tái)獲利情況、企業(yè)研發(fā)費(fèi)用占銷售收入之比等信息，再運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來獲取所研究企業(yè)的缺失數(shù)據(jù)。本文以評(píng)估其協(xié)同效能為目標(biāo)，改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型總訓(xùn)練誤差值目標(biāo)的權(quán)重設(shè)置，以優(yōu)化總體評(píng)估效能，從而擴(kuò)大了本方法的適用范圍。數(shù)據(jù)處理主要步驟如下：

步驟1設(shè)置M層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中各層節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系等式為:

Pm+1=fm+1(Wm+1Pm+bm+1),

m=0,1,…,M-1。

(1)

式中：Pm為m層的輸入矩陣，fm+1為m+1層的傳輸函數(shù)矩陣，Wm+1為m+1層的權(quán)值矩陣，bm+1為m+1層閾值矩陣。

步驟2初始化，為層與層之間的閾值和權(quán)值各賦一個(gè)較小的隨機(jī)非零值。

步驟3輸入訓(xùn)練樣本，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)樣本集合：

{p1,t1},{p2,t2},…,{pQ,tQ}。

(2)

式中:pQ為網(wǎng)絡(luò)輸入，tQ為網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)輸出。

步驟4比較網(wǎng)絡(luò)輸出與目標(biāo)輸出，如果均方誤差沒有達(dá)到期望值，最大迭代次數(shù)也沒有達(dá)到，則反向計(jì)算并調(diào)整每層神經(jīng)元的權(quán)值。網(wǎng)絡(luò)的敏感性s(局部梯度)反映了各個(gè)層的神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)所獲得的總輸入應(yīng)調(diào)整的程度。s值必須借助傳遞函數(shù)的導(dǎo)數(shù)才能計(jì)算得到，其物理意義是某一層節(jié)點(diǎn)對(duì)上一層節(jié)點(diǎn)的調(diào)整偏移量。

用第k次迭代時(shí)的均方誤差代替均方誤差的期望值，得到近似計(jì)算均方誤差為

=eT(k)e(k)。

(3)

近似均方誤差的最速下降法為：

(4)

(5)

應(yīng)用鏈法則，對(duì)上式偏導(dǎo)數(shù)求解，可得

(6)

(7)

(8)

因此，可得

(9)

其中n是第n個(gè)樣本單元輸出數(shù)據(jù)。

步驟5計(jì)算修正量。定義敏感性

(10)

式(9)和式(10)可簡化為：

(11)

式(4)和式(5)權(quán)值更新為(近似最速下降法)：

Wm(k+1)=Wm(k)-asm(am-1)T，

(12)

bm(k+1)=bm(k)-asm。

(13)

其中有

(14)

(15)

這里，有

(16)

(17)

步驟6計(jì)算每個(gè)屬性預(yù)測輸出值與實(shí)際輸出值間誤差?？傉`差值由各個(gè)屬性的誤差值乘以相應(yīng)的權(quán)重，該權(quán)重為高科技產(chǎn)品中創(chuàng)新資源協(xié)同效能評(píng)估指標(biāo)的各指標(biāo)權(quán)重，其具體計(jì)算過程參見第3.3節(jié)。

步驟7如果總誤差大于總目標(biāo)訓(xùn)練誤差，則轉(zhuǎn)步驟3繼續(xù)訓(xùn)練樣本；如果誤差小于目標(biāo)訓(xùn)練誤差，則利用訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)對(duì)不完備的數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)。

本文運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來獲取20個(gè)企業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)中的部分缺失數(shù)據(jù)，通過采集反映高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素的各類信息作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入，并以評(píng)估其協(xié)同效能為目標(biāo)對(duì)總訓(xùn)練誤差進(jìn)行了改進(jìn)，再運(yùn)用訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來獲取所研究企業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)的缺失部分。如表5中梅安森的A7數(shù)據(jù)獲取途徑為：首先調(diào)研生產(chǎn)研發(fā)電子信息產(chǎn)品類的500家企業(yè)投入的研發(fā)資金、為開發(fā)此高科技產(chǎn)品投入的人員占職工總數(shù)之比、合作單位為開發(fā)此高科技產(chǎn)品投入的資金、合作單位為該高科技產(chǎn)品創(chuàng)新的專利數(shù)量以及技術(shù)中心狀況、企業(yè)研發(fā)費(fèi)用占銷售收入之比等信息；然后用其中400家企業(yè)的調(diào)研數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本輸入，以估計(jì)部分企業(yè)缺失的合作單位為開發(fā)此高科技產(chǎn)品投入的資金數(shù)據(jù)；最后利用其余100家企業(yè)對(duì)應(yīng)的調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。根據(jù)該方法評(píng)定的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出正確率超過80%(如圖3)，該階段涉及大量數(shù)據(jù)處理，以驗(yàn)證本文所提方法是具備較強(qiáng)魯棒性的識(shí)別工具，可滿足后續(xù)數(shù)據(jù)處理需求。

由于調(diào)研獲取的數(shù)據(jù)存在量綱不同，如總量數(shù)據(jù)和比值數(shù)據(jù)，為使各項(xiàng)數(shù)據(jù)更具可比性，先對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱處理。但目前對(duì)高科技企業(yè)的各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)尚無具體參考值，本文采用改進(jìn)的功效系數(shù)法對(duì)總量數(shù)據(jù)和比值數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱處理，具體過程為：設(shè)Z={Z1,Z2,…,Zn}為本次調(diào)研的高科技企業(yè)，I={I1，I2,…,In}為具體調(diào)研數(shù)據(jù)集，Mij是高科技企業(yè)Zj的第Ij項(xiàng)指標(biāo)的調(diào)研值，Mij的無量綱的效用值設(shè)為θij，θij為Mij的函數(shù)，θij的表達(dá)式有

(18)

3.3 協(xié)同效能評(píng)估指標(biāo)權(quán)重設(shè)計(jì)

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層次分析法遞階層次的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立原則，對(duì)某一企業(yè)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素情報(bào)進(jìn)行整理分析，確立以內(nèi)外部要素為主要評(píng)價(jià)因子對(duì)創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能進(jìn)行效能評(píng)估。進(jìn)一步結(jié)合其企業(yè)運(yùn)作情況，建立針對(duì)某一企業(yè)的高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能評(píng)估指標(biāo)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型(如圖4)。以此為基礎(chǔ)，本文構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)分析法(Analytic Network Process, ANP)超矩陣，并基于Super Decision軟件依據(jù)專家及相關(guān)利益者觀點(diǎn)進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，主要內(nèi)容包括：

(1)確定網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)

在高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源協(xié)同效能評(píng)估ANP結(jié)構(gòu)模型中：第一層為目標(biāo)層，即構(gòu)建模型的目標(biāo)為高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源協(xié)同效能評(píng)估；第二層為準(zhǔn)則層，即決策準(zhǔn)則，第一層和第二層構(gòu)成了模型的控制層；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的最底層為網(wǎng)絡(luò)層，包括了受控制層支配的所有基本元素組成，網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)部最終形成了相互影響、關(guān)聯(lián)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

(2)確定指標(biāo)權(quán)重

借助ANP法和德爾菲法，確定高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源協(xié)同效能評(píng)估指標(biāo)的各指標(biāo)權(quán)重。采用德爾菲法時(shí)，全過程共進(jìn)行了3輪問卷調(diào)查，第一輪發(fā)放調(diào)研問卷10份，在第一輪問卷回收分析的基礎(chǔ)上，再次設(shè)計(jì)調(diào)研問卷并進(jìn)行第二輪發(fā)放，共計(jì)15份，在第二輪問卷回收分析的基礎(chǔ)上，再次設(shè)計(jì)調(diào)研問卷并進(jìn)行第三輪發(fā)放，共計(jì)10份。

結(jié)合上述內(nèi)容，具體步驟為：

步驟1構(gòu)建超矩陣。設(shè)ANP結(jié)構(gòu)中控制層準(zhǔn)則有Bv(v=1,2,…,m)，網(wǎng)絡(luò)層中元素集CN={Ci1,Ci2,…,Cin},N=1,…,n,i=1,…,N。以控制層元素Bl為準(zhǔn)則，以Cj中元素Cj1為次準(zhǔn)則，根據(jù)1～9標(biāo)度法構(gòu)造判斷矩陣，得到CR<0.1的歸一特征向量(di1,di2,…,din)T。同理，得到其他元素的歸一特征向量，進(jìn)而得到一個(gè)超矩陣，記為：

(19)

步驟2構(gòu)建加權(quán)矩陣和加權(quán)超矩陣。在Bl準(zhǔn)則下，對(duì)Cj(j=1,2,…,N)元素相對(duì)準(zhǔn)則的重要性進(jìn)行比較，得到一個(gè)歸一化的排序列向量為(a1j,a2j,…,aNj)，從而得到一個(gè)加權(quán)矩陣：

(20)

如果兩元素之間沒有影響，則aij=0。因此，構(gòu)造出加權(quán)超矩陣為：

i=1,2,…,N,j=1,2,…,N。

(21)

4 案例分析

本文以國內(nèi)部分高科技企業(yè)的創(chuàng)新產(chǎn)品為案例分析對(duì)象，采用問卷調(diào)研進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，共發(fā)出問卷25份，回收整理得到有效問卷20份，調(diào)查情況如表5所示。

表5 全國部分高科技企業(yè)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新調(diào)查表

續(xù)表5

高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能綜合評(píng)估技術(shù)采用的是加權(quán)融合算法，首先利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)充某一企業(yè)某要素的缺失數(shù)據(jù)資源；然后利用網(wǎng)絡(luò)層次分析法將某一企業(yè)的創(chuàng)新資源要素調(diào)研值，按內(nèi)部要素和外部要素分組形成遞階層次結(jié)構(gòu)，通過兩兩比較的方式確定層次中諸因素的相對(duì)重要性，利用標(biāo)度方法得到各要素的相對(duì)重要性權(quán)重值；最后將各個(gè)要素的調(diào)研值和各個(gè)要素的相對(duì)重要性權(quán)重值進(jìn)行加權(quán)融合計(jì)算，得到某一企業(yè)的創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能，實(shí)現(xiàn)對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能綜合評(píng)估，并與表5中A14(此銷售收入在本企業(yè)的銷售占比)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，驗(yàn)證計(jì)算的正確性，表中：A1為本企業(yè)投入的研發(fā)資金(含融資)(單位：萬元)；A2為高科技產(chǎn)品創(chuàng)新取得的專利數(shù)量以及本企業(yè)取得技術(shù)中心資質(zhì)狀況；A3為本企業(yè)為此高科技產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)投入的設(shè)備數(shù)量(單位:臺(tái)套)；A4為獲得的政府財(cái)政補(bǔ)貼資金(單位:萬元)；A5為本企業(yè)投入的市場開發(fā)人員數(shù)量或請(qǐng)咨詢公司做的市場調(diào)研報(bào)告情況；A6為合作單位為開發(fā)此高科技產(chǎn)品投入的研發(fā)人員數(shù)量；A7為合作單位為開發(fā)此高科技產(chǎn)品投入的資金(單位:萬元)；A8為合作單位為開發(fā)此高科技產(chǎn)品投入的設(shè)備數(shù)量(單位：臺(tái)套)；A9為合作單位為此高科技產(chǎn)品創(chuàng)新的專利數(shù)量以及技術(shù)中心狀況；A10為本企業(yè)為開發(fā)此高科技產(chǎn)品投入的其他人員占職工總數(shù)之比；A11為本企業(yè)獲得的減免稅或貸款貼息金額(單位：萬元)；A12為本企業(yè)通過技術(shù)市場、技術(shù)平臺(tái)獲利情況；A13為本企業(yè)研發(fā)費(fèi)用占銷售收入之比；A14為該高科技產(chǎn)品銷售收入在本企業(yè)的銷售占比。

4.1數(shù)據(jù)處理

(1)問卷數(shù)據(jù)分析

結(jié)合改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)表5中A1～A13的調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(如表6)。其次對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱處理，結(jié)果如表7所示。

表6 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)的輸出結(jié)果

續(xù)表6

表7 調(diào)研數(shù)據(jù)無量綱處理

(2)基于ANP的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值表

本文采用Super Decision軟件測算了各指標(biāo)的權(quán)重。表8為最終確定的指標(biāo)體系及權(quán)重值表，極限值收斂且單一，可認(rèn)定所得到的權(quán)重值為穩(wěn)定權(quán)重。

(3)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能

結(jié)合上面算出的單層權(quán)值，自上而下的計(jì)算出各級(jí)要素關(guān)于總體的綜合權(quán)值，計(jì)算影響高科技產(chǎn)品創(chuàng)新的13個(gè)資源子要素對(duì)協(xié)同效能評(píng)價(jià)的權(quán)值，如表8所示。

表8 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重值表

綜合高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能評(píng)估，通過對(duì)獲得的各個(gè)創(chuàng)新要素的調(diào)研數(shù)據(jù)和評(píng)估權(quán)值進(jìn)行加權(quán)融合計(jì)算，得到某企業(yè)的協(xié)同效能值，即利用式(22)計(jì)算得到表9。

(22)

式中：γ為某企業(yè)協(xié)同效能值，θj為第j個(gè)創(chuàng)新要素的無量綱調(diào)研值，Wj為第j個(gè)創(chuàng)新要素的評(píng)估權(quán)值。

對(duì)調(diào)研的20家公司經(jīng)過效能分析，得出各公司的綜合評(píng)估創(chuàng)新效能值，其中鍵能公司創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能綜合評(píng)估排名第一，首鍵公司的創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能綜合評(píng)估排名最后。

表9 各公司的綜合創(chuàng)新效能評(píng)估(新的ANP數(shù)據(jù))

本節(jié)建模計(jì)算協(xié)同效能得分的排序和創(chuàng)新績效(表5高科技產(chǎn)品銷售收入在本企業(yè)的銷售占比調(diào)研值)排序一致，可證明高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能越好，創(chuàng)新績效越好，從而驗(yàn)證了本文所提的高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能評(píng)估指標(biāo)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型的有效性。

4.2 結(jié)果分析

由表9可知，首鍵公司的協(xié)同效能評(píng)估值較低，其在研發(fā)超薄鋁蓋時(shí)，表5中所示的A5、A6、A7、A8、A9、A11資源要素協(xié)同效應(yīng)差，主要是企業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新的認(rèn)識(shí)高度不夠，在企業(yè)內(nèi)部配置資源不足，研發(fā)投入偏低，研發(fā)技術(shù)人才缺乏，為高科技產(chǎn)品創(chuàng)新投入的設(shè)備缺乏；在外部創(chuàng)新資源整合方面力度不夠，缺乏市場調(diào)查研究，爭取高科技創(chuàng)新政府補(bǔ)貼力度較弱，與其他單位的技術(shù)合作力度小。因此，企業(yè)應(yīng)針對(duì)以上薄弱環(huán)節(jié)加強(qiáng)改進(jìn)，以提高高科技產(chǎn)品的創(chuàng)新績效，降低企業(yè)開發(fā)高科技產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)。

針對(duì)高科技企業(yè)存在的內(nèi)外部創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能低、協(xié)同效應(yīng)差的問題，本文在以下幾方面提出加強(qiáng)措施：

(1)高科技企業(yè)進(jìn)行高科技產(chǎn)品創(chuàng)新時(shí)要樹立高科技產(chǎn)品創(chuàng)新是一個(gè)系統(tǒng)工程的意識(shí)，既要注重人力、技術(shù)、資金及設(shè)備等內(nèi)部資源要素的融合，又要注重人力、技術(shù)、資金、設(shè)備、市場及環(huán)境等外部資源要素與內(nèi)部資源要素的協(xié)同，即明確創(chuàng)新資源要素內(nèi)部協(xié)同及內(nèi)部與外部協(xié)同同等重要。

(2)高科技企業(yè)對(duì)人力、技術(shù)、資金、設(shè)備、市場及環(huán)境等6種資源要素均須重視，每種資源要素對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新都有貢獻(xiàn)，但每種資源要素與其他內(nèi)外部資源要素的協(xié)同更重要，在協(xié)同時(shí)要明確創(chuàng)新資源要素協(xié)同的創(chuàng)新目標(biāo)、進(jìn)度、質(zhì)量及成本控制等目標(biāo)，以確保協(xié)同效能好、創(chuàng)新績效高，從而使得高科技產(chǎn)品創(chuàng)新更易成功。

(3)針對(duì)創(chuàng)新資源分配不到位、資源要素協(xié)同管理無科學(xué)方法等不足，建議企業(yè)參考本文所提創(chuàng)新資源要素協(xié)同模式和協(xié)同管理流程進(jìn)行資源管理分配，對(duì)內(nèi)外部資源要素協(xié)同管理到位。

(4)針對(duì)企業(yè)自身創(chuàng)新資源要素協(xié)同管理較差的情況，要求企業(yè)按照本文所提的高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能評(píng)估指標(biāo)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型對(duì)創(chuàng)新資源要素協(xié)同效能進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估值低即證明資源要素協(xié)同不到位，須查找問題并整改，以降低高科技產(chǎn)品創(chuàng)新失敗風(fēng)險(xiǎn)和高科技產(chǎn)品創(chuàng)新成本，從而提高高科技產(chǎn)品創(chuàng)新協(xié)同效能和創(chuàng)新績效。

5 結(jié)束語

針對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新過程中存在創(chuàng)新資源要素協(xié)同不足的問題，本文基于高科技產(chǎn)品創(chuàng)新內(nèi)外部資源要素的協(xié)同度、協(xié)同邊界及協(xié)同效應(yīng)與高科技產(chǎn)品創(chuàng)新績效的邏輯關(guān)系，通過問卷調(diào)查與德爾菲法分析了高科技產(chǎn)品資源要素內(nèi)、外部要素間的關(guān)聯(lián)性，提出了高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同模式，建立了協(xié)同管理流程及協(xié)同效能評(píng)估指標(biāo)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型，對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素的協(xié)同效能進(jìn)行了定量分析。為企業(yè)進(jìn)行高科技產(chǎn)品協(xié)同創(chuàng)新找到了一種切實(shí)可行且具有高度適用性的協(xié)同管理內(nèi)外部創(chuàng)新資源要素的方法。

研究結(jié)果表明，本文所提方法不僅可為高科技企業(yè)在創(chuàng)新資源要素投入決策時(shí)提供理論依據(jù)，還有助于企業(yè)在實(shí)踐工作中提高高科技產(chǎn)品創(chuàng)新質(zhì)量和效率，同時(shí)降低企業(yè)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新成本和風(fēng)險(xiǎn)。未來將對(duì)高科技產(chǎn)品創(chuàng)新資源要素協(xié)同機(jī)理、協(xié)同度定量分析、協(xié)同度與協(xié)同效能關(guān)系等方面進(jìn)行研究。