徐 徐，吳治平

(1．甌江學(xué)院；2．?dāng)?shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院，溫州大學(xué)，浙江溫州 325035)

科技進(jìn)步預(yù)警模型構(gòu)建及應(yīng)用研究

徐 徐1，吳治平2

(1．甌江學(xué)院；2．?dāng)?shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院，溫州大學(xué)，浙江溫州 325035)

科技進(jìn)步預(yù)警有助于深入認(rèn)識(shí)科技發(fā)展的優(yōu)勢(shì)與不足，有效防范和控制科技進(jìn)步發(fā)生警情．在科技進(jìn)步綜合評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，構(gòu)建了科技進(jìn)步預(yù)警模型，并應(yīng)用該模型對(duì)溫州市2003 – 2009年科技進(jìn)步狀況進(jìn)行了實(shí)證研究．

科技進(jìn)步；預(yù)警模型；溫州

科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力中最活躍的因素，是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的決定性力量．上世紀(jì) 90年代后，科技發(fā)展與教育、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等因素之間的關(guān)系日益密切，呈現(xiàn)出一系列新的特點(diǎn)和新的規(guī)律．考察某一區(qū)域的科技進(jìn)步水平，當(dāng)其在橫向與縱向比較中出現(xiàn)滯后甚至下滑現(xiàn)象時(shí)，就意味著科技發(fā)展出現(xiàn)警情，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)行的科技創(chuàng)新體系系統(tǒng)失效，從而影響該區(qū)域經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展與穩(wěn)定繁榮．因此，建立區(qū)域科技進(jìn)步預(yù)警模型，研究區(qū)域科技發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)性和必要性．

關(guān)于預(yù)警模型的研究，主要應(yīng)用于企業(yè)、金融、自然災(zāi)害預(yù)防等傳統(tǒng)領(lǐng)域，以及知識(shí)管理、網(wǎng)絡(luò)組織等新興領(lǐng)域，但對(duì)于科技進(jìn)步的預(yù)警模型研究尚屬不多．本文在建立科技進(jìn)步評(píng)價(jià)指標(biāo)體系基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)科技進(jìn)步狀況的綜合評(píng)價(jià)，構(gòu)建科技進(jìn)步預(yù)警模型，并以溫州市為例進(jìn)行了應(yīng)用分析．科技進(jìn)步預(yù)警研究可認(rèn)清區(qū)域科技發(fā)展的優(yōu)勢(shì)與不足，窺視科技發(fā)展落后于可比區(qū)域的先兆，及時(shí)向相關(guān)部門發(fā)出警報(bào)，對(duì)于有效防范、控制科技進(jìn)步發(fā)生警情、最大限度降低和規(guī)避社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)具有重要現(xiàn)實(shí)意義．

1 科技進(jìn)步綜合評(píng)價(jià)

1.1 科技進(jìn)步綜合評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

1.1.1 構(gòu)建原則

為了準(zhǔn)確、全面、客觀地評(píng)價(jià)區(qū)域科技進(jìn)步環(huán)境、科技活動(dòng)投入與產(chǎn)出的基本情況，為預(yù)警預(yù)報(bào)提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，本文構(gòu)建科技進(jìn)步評(píng)價(jià)體系時(shí)遵循代表性、可比性、可操作性、預(yù)警性、系統(tǒng)性的原則[1]．

1.1.2 指標(biāo)體系框架

從現(xiàn)階段區(qū)域科技發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，根據(jù)指標(biāo)構(gòu)建原則，設(shè)置能定量描述科技進(jìn)步狀況的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，涉及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、專利、成果、人才、教育等影響科技活動(dòng)的諸多因素．同時(shí)，考慮到區(qū)域科技發(fā)展的不平衡性和官方公布指標(biāo)的差異性，經(jīng)過(guò)反復(fù)比較，選擇能夠準(zhǔn)確反映不同年度、不同區(qū)域科技發(fā)展的實(shí)際狀況的指標(biāo)，從而初步形成三階層框架結(jié)構(gòu)的科技進(jìn)步評(píng)價(jià)體系，見(jiàn)表1．

表1 科技進(jìn)步評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

1.1.3 指標(biāo)的篩選和完善

科技進(jìn)步評(píng)價(jià)指標(biāo)間可能存在較大的信息冗余，導(dǎo)致綜合評(píng)價(jià)時(shí)出現(xiàn)重復(fù)計(jì)算的問(wèn)題，增加綜合評(píng)價(jià)的計(jì)算工作量．本文采用專家篩選和熵值篩選兩種方法對(duì)已初步設(shè)置的科技進(jìn)步評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行篩選，以期達(dá)到最優(yōu)評(píng)價(jià)的效果．

（1）專家篩選

以調(diào)查問(wèn)卷的方式，請(qǐng)科技部門、統(tǒng)計(jì)部門及相關(guān)領(lǐng)域的專家對(duì)所選指標(biāo)進(jìn)行分析，專家認(rèn)為“每萬(wàn)人口科技活動(dòng)科學(xué)家與工程師數(shù)”指標(biāo)與“每萬(wàn)人口科技活動(dòng)人員數(shù)”指標(biāo)冗余，“R&D經(jīng)費(fèi)支出占GDP比例”指標(biāo)與“科技經(jīng)費(fèi)投入占GDP比例”指標(biāo)冗余，可刪減“每萬(wàn)人口科技活動(dòng)科學(xué)家與工程師數(shù)”、“R&D經(jīng)費(fèi)支出占GDP比例”兩個(gè)指標(biāo)．

（2）熵值法篩選

在信息論中，熵是對(duì)不確定性的一種度量，用來(lái)判斷某個(gè)指標(biāo)的離散程度，指標(biāo)的離散程度越大，則說(shuō)明該指標(biāo)對(duì)綜合評(píng)價(jià)的影響越大[2]．第j個(gè)因素下第k個(gè)三級(jí)指標(biāo)Cijk的熵值可定義為：

熵值法雖能使指標(biāo)權(quán)重賦值科學(xué)，但并不能完全體現(xiàn)該指標(biāo)的經(jīng)濟(jì)學(xué)意義，因而考慮將熵值法與模糊層次分析法結(jié)合使用，調(diào)整權(quán)重，提高綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和合理性．模糊層次分析法能較大限度減少主觀因素對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響．當(dāng)調(diào)整后的模糊判斷矩陣滿足一致性檢驗(yàn)后，可結(jié)合語(yǔ)氣算子與定量標(biāo)度相對(duì)隸屬度關(guān)系表，計(jì)算出相應(yīng)指標(biāo)的模糊權(quán)重υijk，具體求解過(guò)程見(jiàn)參考文獻(xiàn)[3]．

根據(jù)上述理論，分別計(jì)算出科技評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中各項(xiàng)三級(jí)指標(biāo)的熵權(quán)φijk、模糊權(quán)重υijk和組合權(quán)重ρijk．本文取α=0.3，計(jì)算結(jié)果如表2所示．

表2 科技進(jìn)步三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)熵權(quán)及其權(quán)重

若三級(jí)指標(biāo)Cijk的模糊權(quán)重υijk大，而對(duì)應(yīng)的熵權(quán)φijk亦大，表明模糊層次上該指標(biāo)比較重要，且各區(qū)域在該指標(biāo)上取值也有較大差異，即基于該指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果區(qū)分度大，則保留該指標(biāo)．若三級(jí)指標(biāo)Cijk的模糊權(quán)重υijk大，而對(duì)應(yīng)的熵權(quán)φijk較小，則根據(jù)組合權(quán)重大小來(lái)決定指標(biāo)是否保留．本文組合權(quán)重的閾值取各指標(biāo)均值的0.8倍，即組合權(quán)重小于該閾值的三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)全部予以刪除，以減少指標(biāo)間的冗余度．刪除“人均社會(huì)消費(fèi)品零售總額”指標(biāo)、“預(yù)算內(nèi)教育經(jīng)費(fèi)撥款占地方財(cái)政支出比例”指標(biāo)、“每百萬(wàn)人口發(fā)明專利授權(quán)量”指標(biāo)后，按照公式（1）-（3）重新計(jì)算剩余評(píng)價(jià)指標(biāo)組合權(quán)重，結(jié)果如表3所示．

表3 篩選后的科技進(jìn)步三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)組合權(quán)重

1.2 科技進(jìn)步評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理

由于科技進(jìn)步評(píng)價(jià)指標(biāo)區(qū)間計(jì)量單位不同，數(shù)量級(jí)相差較大，需將各指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，轉(zhuǎn)化為無(wú)量綱化數(shù)值，本文所采用的標(biāo)準(zhǔn)化方法見(jiàn)公式（4）．

1.3 科技進(jìn)步綜合評(píng)價(jià)方法

1.4 浙江省11市2000 – 2009年科技進(jìn)步綜合評(píng)價(jià)

采用公式（4）對(duì)科技進(jìn)步評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的三級(jí)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后，再根據(jù)各級(jí)指標(biāo)相應(yīng)權(quán)重，按公式（5）計(jì)算出浙江省11市2000 – 2009年科技進(jìn)步綜合評(píng)價(jià)值．如表4所示．

表4 2000 – 2009年浙江省11市科技進(jìn)步綜合評(píng)價(jià)值

將表4中浙江省11市2000 – 2009年科技綜合評(píng)價(jià)值導(dǎo)入Spss，采用系統(tǒng)聚類法中的最短距離聚類法進(jìn)行聚類，得到如下所示的聚類圖（圖1）．

圖1 浙江省11市系統(tǒng)聚類圖

從圖1可以看出，臺(tái)州市、金華市和溫州市在科技進(jìn)步水平綜合評(píng)價(jià)中聚為一類，說(shuō)明臺(tái)州市、金華市和溫州市科技進(jìn)步發(fā)展水平基本接近．

2 科技進(jìn)步預(yù)警模型構(gòu)建及分析

科技進(jìn)步預(yù)警屬于警示性預(yù)警的范疇，一套完整的預(yù)警模型由預(yù)警指標(biāo)、警限設(shè)定、警情評(píng)價(jià)和警源分析四要素構(gòu)成．

2.1 預(yù)警指標(biāo)選取和權(quán)重設(shè)置

因?yàn)榕_(tái)州市、金華市和溫州市科技進(jìn)步發(fā)展水平基本接近，其科技進(jìn)步指標(biāo)也具有較好可比性，且關(guān)聯(lián)性較為密切，因而可選擇臺(tái)州市和金華市作為溫州市科技進(jìn)步預(yù)警參照城市．此外，溫州市科技進(jìn)步當(dāng)年指標(biāo)數(shù)據(jù)與前三年間存在一定的關(guān)聯(lián)性，在統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)增長(zhǎng)率時(shí)均可將前一年作為比較對(duì)象．故選擇臺(tái)州市和金華市為同級(jí)參照城市，并以評(píng)價(jià)年份前三年評(píng)價(jià)指標(biāo)值為比較對(duì)象，構(gòu)建溫州市科技進(jìn)步預(yù)警指標(biāo)體系．

根據(jù)歐式距離，采用公式（6）設(shè)置同級(jí)城市相應(yīng)二級(jí)預(yù)警指標(biāo)權(quán)重αi，采用公式（7）設(shè)置歷年數(shù)據(jù)相應(yīng)二級(jí)預(yù)警指標(biāo)權(quán)重βt?i．為減少數(shù)據(jù)波動(dòng)，αi用各同級(jí)城市相應(yīng)指標(biāo)權(quán)重的平均值替代，用各年份同類指標(biāo)權(quán)重的平均值替代，同時(shí)根據(jù)模糊層次分析法設(shè)置一級(jí)預(yù)警指標(biāo)權(quán)重，最終處理結(jié)果如表5所示．

表5 溫州市科技進(jìn)步預(yù)警指標(biāo)體系及權(quán)重設(shè)置

2.2 警限設(shè)定

警限指警情之間的界限，是對(duì)預(yù)警指標(biāo)質(zhì)的判斷和反映，體現(xiàn)人的主觀愿望和規(guī)范要．一般來(lái)說(shuō)，警情分無(wú)警、輕警、中警、重警、巨警五級(jí)，相應(yīng)地警限可分為無(wú)警警限、輕警警限、中警警限、重警警限、巨警警限．根據(jù)多數(shù)（無(wú)警占總數(shù)的三分之二）、半數(shù)（無(wú)警占總數(shù)的二分之一）、均數(shù)等系統(tǒng)化原則[5]確定警限，并將各原則得到的警限進(jìn)行加權(quán)綜合即可確定較為科學(xué)的無(wú)警警限．在此基礎(chǔ)上，結(jié)合多數(shù)、均數(shù)原則設(shè)定輕警、中警、重警和巨警警限，結(jié)果見(jiàn)表6所示．

表6 科技進(jìn)步預(yù)警警限設(shè)定

2.3 警情評(píng)價(jià)

其中，：評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中第年溫州市及各參照城市的綜合評(píng)價(jià)值，具體計(jì)算參考公式（5）；：預(yù)警指標(biāo)體系一級(jí)指標(biāo)中同級(jí)城市的權(quán)重．

將2000 – 2009年臺(tái)州市、金華市和溫州市科技進(jìn)步綜合評(píng)價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)化后，按照公式（8），計(jì)算出2003 – 2009年相應(yīng)各年科技進(jìn)步預(yù)警指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)值，結(jié)果如表7所示．

表7 溫州市2003 – 2009年科技進(jìn)步預(yù)警指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)值及警情

由表7可知，2003年科技進(jìn)步預(yù)警指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)值落入重警區(qū)域內(nèi)，且向巨警區(qū)域逼近；2004年、2005年、2006年科技發(fā)展在無(wú)警區(qū)域內(nèi)運(yùn)行；從2007年開(kāi)始，科技進(jìn)步預(yù)警指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)值落入輕警區(qū)域內(nèi)，并有向中警區(qū)域發(fā)展的趨勢(shì)．出現(xiàn)警情的原因是部分評(píng)價(jià)指標(biāo)與同級(jí)城市差距進(jìn)一步拉大，且歷年數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)率低于全省平均水平．

2.4 警源查找

當(dāng)預(yù)警模型運(yùn)行出現(xiàn)警情時(shí)，應(yīng)根據(jù)科技進(jìn)步預(yù)警指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)值的警情劃分，逆向查找導(dǎo)致出現(xiàn)警情的主要三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的組合，即查找出警源．整個(gè)查找過(guò)程，同類的三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)差值為正值則越大越好，指標(biāo)差值為負(fù)值則絕對(duì)值越大越差．經(jīng)判斷分析，按照階梯型原則劃分警情所對(duì)應(yīng)的警限，將評(píng)價(jià)指標(biāo)的警限映射為標(biāo)準(zhǔn)一致的分?jǐn)?shù)值，進(jìn)一步確定不同警限對(duì)應(yīng)的警情狀態(tài)，如表8所示．

表8 科技進(jìn)步三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)預(yù)警警限

以2009年為例，排查出導(dǎo)致溫州市科技進(jìn)步發(fā)展滯后的評(píng)價(jià)指標(biāo)，并根據(jù)表8設(shè)置的三級(jí)指標(biāo)預(yù)警警限將發(fā)展滯后的評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分相應(yīng)的警情，具體情況詳見(jiàn)表9．

表9 2009年溫州市科技進(jìn)步評(píng)價(jià)指標(biāo)警情評(píng)級(jí)

由表9可知，溫州市2009年經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、科技創(chuàng)新意識(shí)、科技活動(dòng)人力投入模塊全部細(xì)化指標(biāo)均出現(xiàn)警情，科技活動(dòng)產(chǎn)出水平和科技成果市場(chǎng)化模塊大部分指標(biāo)出現(xiàn)警情，科技活動(dòng)財(cái)力投入模塊部分指標(biāo)出現(xiàn)警情．經(jīng)過(guò)“十一五”的發(fā)展，溫州市已積累了較為雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)，但在發(fā)展中依舊不可避免地存在著科技體制優(yōu)勢(shì)弱化、內(nèi)需主導(dǎo)和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)能力不強(qiáng)和產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)矛盾等突出問(wèn)題．溫州市企業(yè)以民營(yíng)企業(yè)為主，雖然擁有較為明顯的成本與價(jià)格優(yōu)勢(shì)，但研發(fā)與自主創(chuàng)新能力較弱，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)擁有量低，缺乏國(guó)際知名自主品牌，缺乏行業(yè)領(lǐng)跑的意識(shí)和能力．與此同時(shí)，民營(yíng)企業(yè)在資金投入、人員和信息來(lái)源等方面存在重重約束，自主創(chuàng)新面臨嚴(yán)重的能力障礙．此外，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)在整個(gè)經(jīng)濟(jì)中的比重不大，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整還難以起到強(qiáng)有力的推動(dòng)作用．因此，各級(jí)政府亟需制定和實(shí)施一系列的鼓勵(lì)企業(yè)自主創(chuàng)新的政策和措施，除了要對(duì)這些政策措施在實(shí)踐中不斷完善和補(bǔ)充外，關(guān)鍵還在于各項(xiàng)既定政策措施的執(zhí)行，讓政策及時(shí)“落地”，充分發(fā)揮民營(yíng)企業(yè)創(chuàng)新主體的地位，重塑溫州競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)．

3 結(jié) 論

（1）在建立科技進(jìn)步評(píng)價(jià)體系的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了包括預(yù)警指標(biāo)、警限設(shè)定、警情評(píng)價(jià)和警源分析四要素的科技進(jìn)步預(yù)警模型．

（2）應(yīng)用該預(yù)警模型對(duì)溫州市2003 – 2009年的科技進(jìn)步狀況進(jìn)行了實(shí)證分析，結(jié)果表明：2003年溫州市科技進(jìn)步落入重警區(qū)域內(nèi)；2004 – 2006年該市科技發(fā)展?fàn)顩r良好，科技進(jìn)步在無(wú)警區(qū)運(yùn)行；2007 – 2009年，該市科技進(jìn)步在輕警區(qū)運(yùn)行，并有向中警區(qū)發(fā)展趨勢(shì)．

（3）科技進(jìn)步預(yù)警模型在不同階段各級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，所以權(quán)重應(yīng)給予實(shí)時(shí)更新；應(yīng)以更大范圍的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)設(shè)置科技進(jìn)步預(yù)警警限，來(lái)提高模型的精度．

[1] 李虎, 劉春林, 施建軍. 江蘇省科技進(jìn)步監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法的修訂[J]. 科研管理, 2007, 28(04): 170-176.

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Construction and Application of Technological Progress Warning Model

XU Xu1, WU Zhiping2
(1. Oujiang College; 2. School of Mathematics and Information Science, Wenzhou University, Wenzhou, China 325035)

It is helpful to make use of technological progress warning to deeply understand the advantages and disadvantages of technological development, and to effectively take precautions against and control of situations caused by technological progress. Based on comprehensive evaluation of technological progress, a technological progress warning model was constructed. Then the empirical study was undertaken to analyze conditions of Wenzhou technological progress during the year 2003 to 2009 with the warning model.

Technological Progress; Warning Model; Wenzhou

(編輯：封毅)

F224.9

A

1674-3563(2011)06-0024-08

10.3875/j.issn.1674-3563.2011.06.005 本文的PDF文件可以從xuebao.wzu.edu.cn獲得

2011-03-28

溫州市科技計(jì)劃軟科學(xué)招標(biāo)項(xiàng)目(R20090065)；溫州市文化工程課題(Wyk10009)；2010年度溫州大學(xué)研究生創(chuàng)新基金(3160601010955)

徐徐(1975- )，女，浙江溫州人，副教授，碩士，研究方向：產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)