基于灰色關聯(lián)分析－TOPSIS 模型的高技術產業(yè)發(fā)展水平評價

張競爽

(南京財經大學經濟學院，江蘇 南京 210023)

一、 引言

高技術產業(yè)是知識、技術、資金密集型的高端產業(yè)，它以高技術為前提，運用高技術去生產產品，并應用到市場中，進而轉化為生產力，促進社會經濟的發(fā)展。 高技術產業(yè)需要投入很大的人力和經費，其核心是知識密集與技術密集，并且技術開發(fā)的難度較大。 隨著經濟全球化的發(fā)展，高技術產業(yè)的發(fā)展情況對經濟增長的影響逐漸增大，習近平總書記在黨的十九大報告中提出“加強國家創(chuàng)新體系建設，強化戰(zhàn)略科技力量”。 加快科技產業(yè)園區(qū)及科技產業(yè)集群建設，培養(yǎng)高新技術人才，加大投資力度及實施科技產業(yè)項目帶動戰(zhàn)略等，以增強我國綜合實力及競爭力是大勢所趨。 截至2019 年10 月，我國各類高技術產業(yè)開發(fā)區(qū)有15000 多個，對我國經濟的貢獻達到30%以上。 當今新冠肺炎疫情在全球流行，對經濟的打擊非常大，全球產業(yè)鏈、供給鏈都面臨了沖擊，在此形勢下，我們更應該重視我國高技術產業(yè)的發(fā)展，深入把握高技術產業(yè)的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)，提升產業(yè)鏈的運作效率及創(chuàng)新能力，從而幫助我國更快地實現(xiàn)高質量發(fā)展目標。 因此，對高技術產業(yè)發(fā)展的研究對整個國民經濟的發(fā)展有重要的理論和現(xiàn)實意義。

本文通過梳理相關文獻，對已有研究進行了綜述。 對高技術產業(yè)發(fā)展的研究有很多，唐中賦等學者對高技術產業(yè)的競爭力構建評價指標體系，并運用層次分析法、模糊層次分析法等方法對競爭力進行評價，劉舒林和歐光軍采用時序全局主成分分析法，對其在省域間的高質量發(fā)展綜合能力進行評價并聚類；王中昭將我國的高技術產業(yè)與國際進行對比判斷我國高技術產業(yè)的發(fā)展狀況；還有許多學者對影響高技術產業(yè)競爭力的因素進行了研究，Ratliff深入研究了美國和日本高新技術產業(yè)的創(chuàng)新模式，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新模式對高技術產業(yè)的競爭力也起決定作用；Bieri通過分析理查德·佛羅里達關于創(chuàng)意階層的研究數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，高技術人才對提高高技術產業(yè)競爭力有很大的作用。 陳柳欽研究發(fā)現(xiàn)高技術產業(yè)與金融之間存在互促共進的關系，高技術產業(yè)的發(fā)展需要金融業(yè)的支持。 官建成和陳凱華運用數(shù)據(jù)包絡分析的松弛測度模型和臨界效率測度模型，測度了中國高技術產業(yè)技術創(chuàng)新活動的技術效率、純技術效率、規(guī)模效率和規(guī)模狀態(tài)，并指出了一些不足之處。 雷鵬分析了高技術產業(yè)對區(qū)域技術進步、區(qū)域人力資源的開發(fā)、區(qū)域經濟制度創(chuàng)新的影響，并提出了相應的建議。 Han運用SFA 方法分析了我國高技術產業(yè)的創(chuàng)新效率，并提出了關于創(chuàng)新的建議。 徐玲和武鳳釵則研究了省域間高技術產業(yè)的創(chuàng)新能力，并進行綜合評價與排序，揭示了地區(qū)間高技術產業(yè)創(chuàng)新能力的發(fā)展水平及優(yōu)勢和劣勢，并找出了影響創(chuàng)新的關鍵因素。

上述學者們大多是研究高技術產業(yè)在各省域之間的發(fā)展能力及其影響高技術產業(yè)發(fā)展的因素等，而關于高技術產業(yè)行業(yè)間的分析和發(fā)展研究較少，本文利用?中國高技術產業(yè)統(tǒng)計年鑒?中的相關數(shù)據(jù)，使用基于熵值法的灰色關聯(lián)分析——TOPSIS評價方法研究高技術產業(yè)中各行業(yè)間的發(fā)展差異及原因，從而更好地發(fā)揮高技術產業(yè)中發(fā)展好的行業(yè)優(yōu)勢，補足發(fā)展劣勢行業(yè)的短板。

二、 基于熵值法的灰色關聯(lián)分析－TOPSIS 評價模型設計

TOPSIS 法是多目標決策分析中一種常用的有效方法，但其涉及的距離在反映曲線之間的趨勢變化上有一定的不足之處，而灰色關聯(lián)度分析法正好是用來描述曲線間變化趨勢的相似性。 所以，本文將它們結合起來進行評價和分析。 步驟如下:

1. 對原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，標準化后記為

Z

。2. 利用熵權法確定指標權重

W

。

3. 確定加權標準化矩陣:

A

＝

Z

×

W

＝(

a

)

4. 確定最優(yōu)解及最劣解:

5. 計算各方案到最優(yōu)解及最劣解的距離:

最優(yōu)解與第

i

個待評價方案之間的距離公式:

最劣解與第

i

個待評價方案之間的距離公式:

6. 計算各方案與最優(yōu)解及最劣解之間的灰色關聯(lián)系數(shù)矩陣:

7. 求各方案與最優(yōu)解、最劣解的灰色關聯(lián)度:

8. 對各方案到最優(yōu)解及最劣解的距離及灰色關聯(lián)度進行標準化。 公式為:

9. 將標準化后的距離與灰色關聯(lián)度進行合并:

10. 根據(jù)新定義的相對接近度對各方案從小到大進行排序。 相對接近度越大，方案越優(yōu)；相對接近度越小，方案越差。

三、 數(shù)據(jù)來源與指標選取

(一)數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)均源于國家統(tǒng)計局的?中國高技術產業(yè)統(tǒng)計年鑒?和?中國科技統(tǒng)計年鑒?。

(二)評價指標的選取

在選取指標時要本著科學性、系統(tǒng)性和可實施性原則去選取，本文的指標選取如表1 所示:

表1 指標情況

1. 生產經營情況評價指標

高技術產業(yè)的生產經營情況可以反映出該行業(yè)的經濟活力，是對經濟評價的一個重要指標。 本文選取了高技術產業(yè)的企業(yè)數(shù)、主營收入、利潤總額作為衡量生產經營情況的指標。

2. R＆D 活動情況評價指標

R＆D 活動情況是行業(yè)研發(fā)能力的相關指標，可以反映行業(yè)的科技實力，能夠作為創(chuàng)新驅動方面的研究指標。 本文選取了高技術產業(yè)研發(fā)機構數(shù)、R＆D 人員折合全時當量、R＆D 經費內部支出、R＆D項目數(shù)、R＆D 項目經費作為衡量R＆D 活動情況的指標。

3. 新產品開發(fā)及銷售評價指標

行業(yè)的新產品開發(fā)和銷售能夠綜合反映出行業(yè)的技術、管理、經營等方面情況，所以本文選取了高技術產業(yè)新產品開發(fā)項目數(shù)、新產品開發(fā)經費支出、新產品銷售收入作為衡量新產品開發(fā)及銷售的指標。

4. 專利情況評價指標

一個行業(yè)的專利情況可以反映該行業(yè)在這一技術領域活動的水平，專利數(shù)量反映了該行業(yè)技術活動發(fā)生、發(fā)展的過程和發(fā)展趨勢；有效專利數(shù)是發(fā)明專利技術在開發(fā)過程中成功的情況，能夠反映專利與技術發(fā)展的情況。 因此選取了醫(yī)藥制造業(yè)專利申請數(shù)和有效發(fā)明專利數(shù)作為反映專利情況的指標。

5. 技術引進及技術改造評價指標

技術引進及技術改造能夠反映出行業(yè)的技術創(chuàng)新能力和行業(yè)競爭力，本文選取了高技術產業(yè)技術的改造經費支出、購買境內技術經費支出、技術引進經費支出和消化吸收經費支出作為反映技術引進及技術改造的指標。

四、 高技術產業(yè)綜合發(fā)展水平的分析與評估

本文根據(jù)2002 年7 月國家統(tǒng)計局印發(fā)的?高技術產業(yè)統(tǒng)計分類目錄的通知?(以下簡稱?通知?)中的統(tǒng)計范圍，來研究高技術產業(yè)的發(fā)展情況，?通知?中高技術產業(yè)包括:醫(yī)藥制造業(yè)，航空、航天器及設備制造業(yè)，電子及通信設備制造業(yè)，計算機及辦公設備制造業(yè)，醫(yī)療儀器設備及儀器儀表制造業(yè)，信息化學品制造業(yè)。 但由于航空、航天器及設備制造業(yè)在?中國高技術產業(yè)統(tǒng)計年鑒?中并未列出，所以剔除了航空、航天器及設備制造業(yè)，只留下5 個行業(yè)。 本文以這5 個行業(yè)2019 年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎，計算得出橫向分析的標準化數(shù)據(jù)矩陣，再通過熵值法獲得一級指標和二級指標權重，如表2、表3 所示；根據(jù)灰色關聯(lián)度分析和TOPSIS 法得到各行業(yè)分別與理想方案和負理想方案的歐氏距離以及關聯(lián)系數(shù)矩陣(這里取分辨系數(shù)

ρ

＝0.5)。 最后再對歐氏距離與灰色關聯(lián)度進行無量綱化處理，并根據(jù)公式合并(這里取

α

＝0

.

4，

β

＝0

.

6)，得到各個行業(yè)的得分情況，如表4 所示。

表2 橫向分析各二級指標權重

表3 橫向分析各一級指標權重

表4 三個行業(yè)的綜合得分

根據(jù)表2 可以發(fā)現(xiàn)二級指標中購買境內技術經費支出(

X

)的權重最高，由表3 知，一級指標中技術引進及技術改造的權重值最大，R＆D 活動情況的權重次之，這兩個指標的累計權重達到了0.5878，是構成高技術產業(yè)發(fā)展的主要方面，而技術引進與技術改造以及R＆D 活動情況兩項指標都與行業(yè)的創(chuàng)新能力息息相關，因此創(chuàng)新對高技術行業(yè)的發(fā)展至關重要。 生產經營情況、新產品開發(fā)及銷售、專利情況的權重相對較小，其對高技術產業(yè)的發(fā)展影響較小。

根據(jù)表4 可以看出，不同行業(yè)得分的高低反映了高技術產業(yè)行業(yè)間發(fā)展情況的差異。 除電子及通信設備制造業(yè)，其他行業(yè)的得分都較低，說明相比于其他四個行業(yè)來說，電子及通信設備制造業(yè)的發(fā)展最好，可能是由于投入的資金等較大，這方面的人才也較多；醫(yī)藥制造業(yè)的綜合得分位居第二，說明該行業(yè)發(fā)展狀況較其他行業(yè)良好，近年來，隨著經濟的高速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對健康的重視程度也不斷提高，這都促進了醫(yī)藥制造業(yè)的發(fā)展，但其與電子及通信設備制造業(yè)相比分數(shù)相差仍然較大，所以還需要繼續(xù)發(fā)展。 計算機及辦公設備制造業(yè)和醫(yī)療儀器設備及儀器儀表制造業(yè)的綜合得分相近，處于中間水平，說明這兩個行業(yè)發(fā)展相對薄弱，但有繼續(xù)發(fā)展的空間，可能是由于目前我國關于這兩個行業(yè)的人才較少，及資金政策等方面的支持力度較小。 信息化學品行業(yè)主要分為感光材料、光磁記錄材料、電子化學品，屬于精細化工行業(yè)，其專業(yè)性強、功能性強、技術密集、附加價值高的特點使它成為國家重點支持的高科技行業(yè)，應該加大發(fā)展力度，而信息化學品制造業(yè)的得分最低，說明對該行業(yè)的投入最少，相比其他高技術產業(yè)來說，行業(yè)較為薄弱，發(fā)展力度不夠。

五、 結論及政策建議

(一)結論

本文從生產經營情況、R＆D 活動情況、新產品開發(fā)及銷售、專利情況、技術引進及技術改造這5 個方面出發(fā)，構建了高技術產業(yè)綜合發(fā)展情況的評價指標體系，首先用熵值法確定指標權重，減少了主觀上的影響，再采用改進后的TOPSIS 模型即灰色關聯(lián)分析與TOPSIS 相結合的方法進行實證研究，對高技術產業(yè)5 個行業(yè)的差異性進行測度，主要得出以下結論:

第一，在行業(yè)的橫向比較上，2019 年高技術產業(yè)中綜合發(fā)展水平排名最高的是電子及通信設備制造業(yè)，醫(yī)藥制造業(yè)次之，醫(yī)療儀器設備及儀器儀表制造業(yè)第三，計算機及辦公設備制造業(yè)第四，排名最后的是信息化學品制造業(yè)。

第二，影響高技術產業(yè)的綜合發(fā)展水平的因素是多元的，不同指標的重要程度也不一樣，其中R＆D 活動情況、技術引進及技術改造這兩個方面構成了影響高技術產業(yè)發(fā)展的主要方面，生產經營情況、新產品開發(fā)及銷售和專利情況對高技術產業(yè)發(fā)展的影響相對較小。 眾多指標維度在不同的行業(yè)中的相互作用是造成高技術產業(yè)行業(yè)間發(fā)展水平差異的主要原因。

(二)政策建議

本文選取的指標主要和高技術產業(yè)的經營情況和創(chuàng)新能力有關，因為創(chuàng)新對高技術產業(yè)的發(fā)展至關重要。 行業(yè)發(fā)展的均衡性也會影響高技術產業(yè)的總體發(fā)展水平，因此在發(fā)展中要注意統(tǒng)籌兼顧，但也要注意行業(yè)的個性發(fā)展，抓住主要矛盾，不斷發(fā)展行業(yè)中的特色產業(yè)，同時關注高權重的指標發(fā)展，解決好高技術產業(yè)發(fā)展過程中的突出問題，支持高新技術企業(yè)的發(fā)展壯大。 引導國家高新區(qū)內的企業(yè)進一步加大研發(fā)及投入，建立健全研發(fā)知識產權管理體系，增強創(chuàng)新意識并提高創(chuàng)新能力。 持續(xù)擴大高技術企業(yè)數(shù)量，培育一批具有國際競爭力的創(chuàng)新型企業(yè)。

對高技術產業(yè)發(fā)展不均衡問題，可以適當加大對其他行業(yè)，尤其是薄弱行業(yè)，如信息化學品制造業(yè)的人才投入，增加相關專業(yè)的培養(yǎng)人數(shù)，同時加大資金投入。 支持創(chuàng)新，保護專利，大力引進先進技術促進行業(yè)的發(fā)展。