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創(chuàng)新能力視角下基于雙邊匹配的產學研合作伙伴選擇

2015-06-23 16:22:19張裕穩(wěn)吳小桔
關鍵詞:期望值指標值產學研

張裕穩(wěn),吳 潔,李 鵬,吳小桔,周 瀟

(江蘇科技大學經濟管理學院,江蘇鎮(zhèn)江 212003)

創(chuàng)新能力視角下基于雙邊匹配的產學研合作伙伴選擇

張裕穩(wěn),吳 潔*,李 鵬,吳小桔,周 瀟

(江蘇科技大學經濟管理學院,江蘇鎮(zhèn)江 212003)

產學研合作是推動高校和企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的有效方式,合作的伙伴選擇將直接影響合作的績效.基于產學研合作主體的創(chuàng)新能力分析合作伙伴的選擇,運用雙邊匹配的方法,通過建立產學研合作主體的匹配度矩陣,結合加權的指標權重構建匹配模型,獲得最佳的匹配方案.最后通過一個產學研合作伙伴的選擇實例證明所提出方法的可行性.

創(chuàng)新能力;產學研合作伙伴選擇;評價指標體系;雙邊匹配;優(yōu)化模型

產學研合作[1]涉及企業(yè)、大學和科研院所,以優(yōu)勢互補和實現(xiàn)雙贏為目標,以科技成果轉化和產業(yè)化為方式,通過一定的契約或者機制進行合作,彼此形成某種戰(zhàn)略聯(lián)盟,合作開展技術創(chuàng)新、知識共享、技術轉移等活動,以促進科學技術的不斷進步,加快經濟和社會發(fā)展[2].因此,研究產學研合作具有重要的理論意義和實用價值,是學術界研究的熱點.

對于產學研合作的研究,通過對國內外相關文獻的總結發(fā)現(xiàn),學者們針對高校、企業(yè)和科研院所等產學研合作主體開展了特定的分析,主要關注于產學研合作的模式選擇[3]、合作機制[4]、合作的技術創(chuàng)新模式[5]、創(chuàng)新效率[6]、創(chuàng)新網絡[7]等方向.而在產學研合作的伙伴選擇方面,一方面學者的研究相對較少,另一方面更多為理論上的探索,如文獻[8]提出合作伙伴選擇的標準,強調尋求組織文化相似并能形成互補性優(yōu)勢的聯(lián)盟伙伴,文獻[9]提出伙伴選擇要求彼此戰(zhàn)略定位的匹配性、重視保持理念一致性等,這對于產學研合作伙伴選擇提供了一定的理論指導,但缺乏實際的操作應用價值.而現(xiàn)有的研究表明,伙伴的選擇是產學研合作能否取得預期效果的關鍵性因素[8-11].因此,研究采取定量的方法以及運用具有實操性的工具來為產學研合作伙伴的選擇提供借鑒,顯得尤為必要.

文中借鑒已有的研究成果,從實踐性的角度出發(fā),通過建立高校和企業(yè)的評價指標體系,提出通過雙邊匹配[12]的方法構建多指標下的匹配優(yōu)化模型,并求得最佳的匹配方案.與以往的研究不同的是,文中將更注重方法的探索,為產學研合作伙伴的選擇問題提供更具有實踐應用價值的操作方法.

1 基本概念

1.1 雙邊匹配的定義

設甲方主體集合為A={A1,A2,…Am},m≥2,其中Ai為第i個甲方主體,i=1,2,…,m;乙方主體集合為B={B1,B2,…,Bn},n≥2,其中Bj表示第j個乙方主體,j=1,2,…,n.

定義1[13-14]:設μ:AUB→AUB為一一映射,如果?Ai∈A,?Bj∈B,滿足:①?(Ai)∈B,②μ(Bj)∈AU{Bj},③μ(Ai)=Bj當且僅當μ(Bj)=Ai,則稱μ為雙邊匹配.其中μ(Ai)=Bj表示Ai與Bj在μ中匹配,μ(Bj)=Bj表示Bj在μ中與自身匹配,即在μ中單身.

1.2 區(qū)間數(shù)和離散區(qū)間數(shù)

定義2[15]:設xp,xu為實數(shù),若=[xp,xu],xp≤xu,則稱為區(qū)間數(shù),其中xp和xu分別為的左端點和右端點.特別地,若xp=xu,則退化為實數(shù).

定義3[15]:設 r1,r1+1,…,rf為整數(shù),若=[r1,r1+1,…,rf],且r1≤rf,則稱為離散區(qū)間數(shù),其中r1和rf分別為r?的上限和下限.特別地,若r1=rf,則退化成整數(shù).

1.3 指標值矩陣和期望值矩陣

為方便起見,記M={1,2,…,m},N={1,2,…,n},H={1,2,…,h},且m≤n.設甲乙雙方都考慮由h個指標構成的指標集合I={I1,I2,…,Ih},其中Ik表示第k個指標,k∈H,且I1,I2,…,Ih是加性獨立的;指標權重向量為w=(w1,w2,…,wh)T,其中wk為指標Ck的權重,滿足條件:wk=1,且0≤wk≤1.文中的指標權重向量w可以通過專家評判法或者AHP獲得.

文中基于產學研合作的伙伴選擇視角,結合產業(yè)方即為企業(yè),學研方不妨設定為高校,針對雙方的評價指標體系,根據(jù)指標值矩陣R和T,期望值矩陣EA和EB,以及對指標進行加權的權重向量w,構建一個匹配優(yōu)化模型,得到一個最佳匹配方案.

2 合作伙伴評價指標體系構建

產學研雙方評價指標的構建必須遵循科學性、整體性、可行性和可比性的原則.評價指標的選擇用來構建匹配矩陣,它應當具有代表性、獨立性和可獲得性[16].在產學研合作匹配的過程中,參與主體必須滿足基本選擇條件,并從創(chuàng)新能力的角度構建評價指標體系.在基本選擇條件方面,產學研合作雙方有不同的標準:高校:前期產學研合作基礎、領導層對合作的重視程度、科技成果轉化狀況等;企業(yè):決策者技術背景、領導層的合作意愿、前期產學研合作的經濟績效等.只有滿足了基本選擇條件,雙方才從創(chuàng)新能力的角度開展匹配選擇,從而更好地提高匹配的成功率和滿意度.因此,在匹配的過程中設定參與主體的基本選擇條件均得到要求后進入創(chuàng)新能力視角下的多指標匹配階段.文中從創(chuàng)新能力的視角,選取的指標分為兩類:一類是科研的基礎能力,強調的是產學研合作主體總體上的科研水平;一類是科研的投入能力,分析的是在產學研合作的過程中,各主體愿意投入的科研力量.基礎能力是主體開展科技創(chuàng)新活動所擁有的資源優(yōu)勢和基礎條件,是產出高水平創(chuàng)新成果的前提和保證,是進行知識擴散與傳播的平臺與基石;投入能力是主體能夠投入到合作過程中的主要資源的數(shù)量與質量的能力,是完成科技創(chuàng)新的必要條件和強大推動力[17].

在高校方面,科研機構數(shù)、研發(fā)人員數(shù)以及科研經費數(shù)[16-19]等是衡量高校科技創(chuàng)新基礎能力的有效指標.科研機構提供必要的場所和設備,人才是主體開展科研活動的核心資源,科研經費數(shù)則是提供必不可少的物質條件.此外,高校的科研獲獎數(shù)和專利授權也是衡量其科技創(chuàng)新基礎能力的重要指標,科研獲獎數(shù)是高校所獲得的科技獎勵,專利授權是高校在科研上的發(fā)明專利數(shù)目,二者體現(xiàn)高??萍汲晒麆?chuàng)造能力.投入能力有效地測度產學研主體科研水平,文中用項目中人員投入、經費投入、儀器設備投入[18-20]3個指標來反映高校的科技創(chuàng)新投入能力,具體的指標說明見表1.

表1 高校的指標評價體系Table 1 Evaluation index system of university

在企業(yè)方面,用盈虧能力、資信認證、市場占有率和科研經費數(shù)[20-21]來衡量其技術創(chuàng)新基礎能力.盈虧能力反應企業(yè)的市場運營情況;資信認證通過資信等級反應企業(yè)的信譽;市場占有率反應的是企業(yè)的主導產品在市場的地位,體現(xiàn)企業(yè)的商品化能力;而科研經費數(shù)是企業(yè)所投入的技術創(chuàng)新的資金總額,是保證科研項目開展所必須的物質資源.在投入能力上,選取科研機構數(shù)、研發(fā)人員數(shù)、研發(fā)投入比和發(fā)明專利數(shù)[20-22]來衡量企業(yè)的技術創(chuàng)新投入能力.科研機構數(shù)和研發(fā)人員數(shù)反應企業(yè)在合作中投入的人力、物力;研發(fā)投入比是從企業(yè)研發(fā)的支出與銷售的比例來反應企業(yè)在財力上的投入;發(fā)明專利數(shù)來衡量企業(yè)的投入水平,主要是與項目相關的授權發(fā)明專利.具體的指標說明見表2.

表2 企業(yè)的指標評價體系Table 2 Evaluation index system of enterprise

3 雙邊匹配決策模型構建

3.1 匹配度矩陣

文中使用0-1匹配度來進行測量,即如果一方主體的指標值在另一方主體的期望值內,則該指標值相對期望值的匹配度為1.反之,若不在這個期望值內,那么匹配度為0.

對于甲方主體Ai,計算指標值ˉtjk相對于區(qū)間數(shù)期望值的匹配度,其中為:

3.2 綜合匹配度矩陣

3.3 匹配模型構建

3.4 匹配模型求解

其中qij=wA+wB,權重wA(wB)反映了目標ZA(ZB)在現(xiàn)實產學研合作伙伴匹配問題中的重要程度.若認為雙方主體在匹配過程中所處的地位相同,則wA=wB=0.5,若認為不同,則wA≠wB,此時可以通過專家評判法確定.

顯然,模型(9~12)可轉化為標準的指派問題模型,這樣就可以使用匈牙利法求解.由于模型(9~12)是一個標準化的指派問題,那么其存在多項式求解算法.因此,當模型(9~12)中的變量和約束條件個數(shù)較多時,可采用 Lingo11.0,Win-QSB2.0等軟件求解,即設計專門的多項式求解算法編程求解.此外,由于模型(9~12)含有mn個變量的0-1整數(shù)規(guī)劃,則它最多產生2mn個可行解.由于模型(9~11)的解存在,則模型(9~12)的可行域非空,因此,模型(9~12)存在最優(yōu)解.根據(jù)多目標規(guī)劃理論可知,模型(9~12)的最優(yōu)解是模型(7~11)的有效解[12].

4 數(shù)值算例

為加快重大科技成果向現(xiàn)實生產力轉化,促進科技和經濟緊密結合,江蘇省設立科技成果轉化專項資金重點資助創(chuàng)新水平高、產業(yè)帶動性強、具有自主知識產權的重大科技成果轉化項目,該類項目要求企業(yè)與高??蒲袡C構開展研發(fā)合作和技術轉移轉化,因此各級市科技主管部門在組織項目申請前期,將開展企業(yè)與高校的合作匹配選擇,以確保申請項目的可行性.多家高校和企業(yè)向市級科技主管部門提出申報項目,科技主管部門在對雙方的基本資質進行審查后,對申報項目的高校和企業(yè)的基本條件進行篩選,比如高校主要考慮前期產學研合作基礎、企業(yè)主要考慮其決策者技術背景等因素,以期在創(chuàng)新能力之外能更好地考慮高校和企業(yè)的主體偏好信息,這樣有利于提高雙方的匹配滿意度.在此基礎上,對于充分滿足彼此主體需求的高校和企業(yè)再從創(chuàng)新能力視角進行匹配.

4.1 指標設計

不妨設定,在經過初步篩選后,3個高校(A1,A2,A3)和4個企業(yè)(B1,B2,B3,B4)進入匹配階段.所考慮的指標如前所述,對高校的評價指標包括科研機構數(shù)I1,研發(fā)人員數(shù)I2,科研經費I3,單位:千萬,科研獲獎數(shù)I4,專利授權數(shù)I5,儀器設備數(shù)I6,科研項目經費投入I7,單位:百萬,科研項目人員投入數(shù)I8,對企業(yè)的評價指標包括盈虧能力I9,單位:千萬;資信認證等級I10,根據(jù)目前被大多數(shù)銀行和機構認可的三級十等制(D,C,CC,CCC,B,BB,BBB,A,AA,AAA)來劃分,同時為了表示方便,設定D級為1,C級為2,CC級為3,CCC級為4,以此類推,AAA級為10,且設定I10≥6,即為要求企業(yè)的資信等級最低為BB級;市場占有率I11,單位:%;科研經費數(shù)I12,單位:千萬;科研機構數(shù)I13,研發(fā)人員數(shù)I14,研發(fā)投入比I15,單位:%;發(fā)明專利數(shù)I16.其中I1→I16的指標值均為清晰數(shù),指標的確定主要由市科技主管部門組織專家確定,所有的期望值則均為區(qū)間數(shù)或者離散區(qū)間數(shù).

4.2 指標值矩陣和期望值矩陣

假設指標權重向量為

式中:w1為高校,w2為企業(yè).高校給出的指標值矩陣R=和期望值矩陣EA=3×8(表3,4);企業(yè)給出的指標值矩陣T=4×8和期望值矩陣EB=(表5,6).

表3 高校的指標值矩陣Table 3 Criterion value matrix of university

表4 高校的期望值矩陣Table 4 Expected value matrix of university

表6 企業(yè)的期望值矩陣Table 6 Expected value matrix of enterprise

4.3 匹配度矩陣

表7 高校的匹配度矩陣Table 7 Matching degree matrix of University

表8 企業(yè)的匹配度矩陣Table 8 Matching degree matrix of Enterprise

表9 高校的綜合匹配度矩陣Table 9 Comprehensive matching degree matrix of university

表10 企業(yè)的綜合匹配度矩陣Table 10 Comprehensive matching degree matrix of enterprise

4.4 多目標優(yōu)化模型與求解

依據(jù)綜合匹配度矩陣PA和PB及匹配約束條件,構建多目標優(yōu)化模型(7~11);不妨假設在產學研合作匹配過程中高校和企業(yè)所處的地位相同,即為wA=wB=0.5,則模型(7~11)轉化為單目標優(yōu)化模型(9~12),其中系數(shù)矩陣[qij]3×4(表11),qij=0.5wA+0.5wB.

表11 系數(shù)矩陣Table 11 Coefficient matrix

求解模型(9~12),可得匹配方案為 μ= {(A1,B2),(A2,B3),(A3,B4),(B2,B2)},即為:A1與B2匹配,A2與B3匹配,A3與B4匹配,B2未匹配.

5 結論

有效地開展產學研合作的前提條件是進行合作伙伴的選擇,高效開展產學研深度合作的前提是準確找到雙方匹配度最高的合作伙伴.高校和企業(yè)往往根據(jù)多指標的評價體系做出決策從而選擇最適合的合作伙伴,文中分析這一過程,并得出如下結論:

1)高校和企業(yè)在伙伴選擇時受“有限理性”的影響.在伙伴選擇時,不僅需要專家分別對高校和企業(yè)給出客觀的評價,還要求高校以及企業(yè)根據(jù)現(xiàn)有的信息和自身的特點和需求,給出高校對企業(yè)和企業(yè)對高校的主觀需求.這種考慮主觀需求的行為,實際上是一種分析決策者的心理行為,包括偏好特性和主觀滿意度等,而管理者在決策過程中往往都是“有限理性”的,因此,文中分別從每個高校和企業(yè)的主觀需求出發(fā),設計期望值體現(xiàn)高校和企業(yè)的“有限理性”決策行為.

2)區(qū)間數(shù)方法全面描述決策者的主觀需求.在實際的決策過程中,決策者很難對評價指標賦予一個確定數(shù)值,基于精準數(shù)值的伙伴選擇方法在實際的操作中很難獲得一致性的匹配效果,而憑借決策者的經驗卻可以給出某些評價指標值的大致范圍.高校和企業(yè)受“有限理性”的影響分別給出期望值來描述主體心理行為,用區(qū)間數(shù)而不是一個精確值來體現(xiàn)自身的主觀需求,能避免決策數(shù)據(jù)單一性、增加數(shù)據(jù)的靈活性和減少信息的不確定性,提高匹配的成功率和滿意度.文中考慮區(qū)間數(shù)描述高校和企業(yè)的期望值,用區(qū)間數(shù)界定期望范圍,全面地體現(xiàn)高校和企業(yè)的心理需求.

3)雙邊匹配決策方法的運用.在產學研合作中,對于評價高校和企業(yè)的創(chuàng)新能力的指標值都由專家遵循公平、客觀的原則給出;決策主體則給出對方創(chuàng)新能力的期望值,即高校給出對企業(yè)的期望值、企業(yè)給出對高校的期望值,期望值采取衡量決策主體偏好范圍的區(qū)間數(shù)進行描述;通過確定決策對象的指標值是否落在期望值區(qū)間范圍內,決定是否匹配成功.

4)研究展望.雙邊匹配的決策方法兼顧了決策者的有限理性思想和決策數(shù)據(jù)的客觀性,首先對高校和企業(yè)的指標權重進行加權,然后構建匹配度模型,以高校和企業(yè)的匹配效益最大化為最終的優(yōu)化方案.但該方法在指標值、期望值和指標權重上具有很大的變動性,一方面需要專家評判確定指標權重大小和合作主體的指標值;另一方面也要求合作主體根據(jù)自身實際給出合理的期望值,因此在操作中要求保證客觀公正,才能保證匹配結果的有效性.同時,針對產學研不同的匹配情形,指標權重也會有不同的變動,諸如不同的匹配地位等,值得進一步深入研究.

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(責任編輯:曹 莉)

Partner selection of industry-university-research collaboration based on two-sided matching from the perspective of innovation capacity

Zhang Yuwen,Wu Jie*,Li Peng,Wu Xiaoju,Zhou Xiao
(School of Economics and Management,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang Jiangsu 212003 China)

Industry-university-research collaboration has become an effective way to promote the innovation and development of the university and enterprise,and the selection of partner affects the performance of cooperation directly.This paper analyzes the selection of partner based on innovation capacity of the subjects of industry-university-research collaboration,adopts the method of two-sided matching,and builds the matching degree matrixes of each criterion of the industry-university-research collaboration.Furthermore,by using the linear weighted method,the paper constructs the matching model.And then,the matching matrix is obtained by solving the model.Finally,an illustrative example of partner selection of industry-university-research collaboration is given to show the feasibility and validity of the proposed method.

innovation capacity;partner selection of industry-university-research collaboration;evaluation index system;two-sided matching;optimization model

F204

:A

:1673-4807(2015)05-0488-08

10.3969/j.issn.1673-4807.2015.05.014

2015-04-17

國家社科基金重點項目(14AGL001);國家自然基金資助項目(71271119,71471091);教育部人文社科基金資助項目(14YJCZH076);江蘇省高校哲社基金資助項目(2014SJB819)

張裕穩(wěn)(1990—),男,碩士研究生.*通信作者:吳潔(1968—),女,教授,研究方向為技術創(chuàng)新、知識管理.E-mail:0511wujie@ 163.com

張裕穩(wěn),吳潔,李鵬,等.創(chuàng)新能力視角下基于雙邊匹配的產學研合作伙伴選擇[J].江蘇科技大學學報:自然科學版,29(5): 488-495.

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