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系統(tǒng)耦合協(xié)同評價模型的改進(jìn)及其應(yīng)用

2023-07-11 11:11
統(tǒng)計與決策 2023年11期
關(guān)鍵詞:負(fù)值測度耦合

朱 俊

(廣西民族師范學(xué)院 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,廣西 崇左 532200)

0 引言

協(xié)同評價一直是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對多系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)系分析和同步性程度評價的科學(xué)方法。比較經(jīng)典的協(xié)同評價模型主要是基于物理學(xué)中的耦合概念所提出的耦合協(xié)同評價模型,該模型主要是通過計算耦合度、協(xié)調(diào)指數(shù)、耦合協(xié)調(diào)度來反映多個系統(tǒng)之間的協(xié)同水平。然而,經(jīng)典耦合協(xié)調(diào)度模型存在一些不足之處,主要表現(xiàn)在:評價結(jié)果對數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方法依賴性強(qiáng)、對評價系統(tǒng)的數(shù)據(jù)特征有一定要求(難以處理負(fù)值或零值)等,這些問題限制了其結(jié)果的合理性和解釋力度。本文旨在對經(jīng)典耦合協(xié)同模型進(jìn)行改進(jìn),以期能夠更好地將其應(yīng)用于解決社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的協(xié)同評價問題,并豐富和完善研究方法,增強(qiáng)模型的適用性。

現(xiàn)有研究已取得豐碩成果。一是耦合協(xié)同模型的提出及廣泛應(yīng)用[1—6]。二是協(xié)同評價的其他模型[7,8]。三是對經(jīng)典耦合協(xié)同模型的改進(jìn)[9—14]。

當(dāng)前學(xué)術(shù)界對經(jīng)典耦合協(xié)調(diào)度模型的應(yīng)用及改進(jìn)已經(jīng)較為成熟,且多以雙系統(tǒng)應(yīng)用為主,在模型改進(jìn)方面雖取得了一些成果,如對參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化、對協(xié)調(diào)范圍進(jìn)行重新劃分等,但這些改進(jìn)并未從根本上解決經(jīng)典耦合協(xié)調(diào)度模型的幾個不足,如數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、非負(fù)性、方向性、區(qū)分度、穩(wěn)健性等問題,而這些問題的存在將使得模型的應(yīng)用效果大打折扣,甚至得出錯誤的結(jié)論,將決策分析引入誤區(qū)。鑒于此,本文針對經(jīng)典耦合協(xié)同模型存在的不足之處進(jìn)行改進(jìn),提出合理性與穩(wěn)健性更強(qiáng)的基于增長率和相離度的協(xié)同評價模型(Growth rate&Separation degree Cooperative Evaluation,簡稱GSCE模型),以期為解決社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中多系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展的評價問題提供參考。

1 經(jīng)典耦合協(xié)同模型及問題分析

1.1 經(jīng)典耦合協(xié)同模型簡介

經(jīng)典耦合協(xié)同模型(Coupling Cooperative Evaluation,簡稱CCE模型)包含三個計算公式,具體如下:

其中,F(xiàn)(Xi)表示第i個系統(tǒng)的發(fā)展水平,將計算所得的C值稱為耦合度,T值稱為協(xié)調(diào)指數(shù),D值稱為耦合協(xié)調(diào)度。

該模型旨在通過耦合度來刻畫系統(tǒng)之間的離差水平,顯然在滿足F(Xi)≥0 的條件下,有0 ≤C≤1,且各系統(tǒng)的發(fā)展水平F(Xi)的取值越均衡,耦合度C值越接近于1,反之則越接近于0。協(xié)調(diào)指數(shù)通過各系統(tǒng)發(fā)展水平的加權(quán)平均值來衡量系統(tǒng)整體水平,根據(jù)0 ≤F(Xi)≤1 的取值條件,T值滿足0 ≤T≤1,且T值隨F(Xi)取值的增加而增加,其中αi稱為貢獻(xiàn)度,αi越大,代表決策者越重視系統(tǒng)Xi的發(fā)展,T值越接近于1 代表整個系統(tǒng)的發(fā)展水平越高。耦合協(xié)調(diào)度D在考慮了系統(tǒng)均衡性與系統(tǒng)整體水平的基礎(chǔ)上用于衡量系統(tǒng)間的協(xié)同水平,其取值范圍為0 ≤D≤1,D值越大說明整個系統(tǒng)協(xié)同水平越高。

在實(shí)際應(yīng)用中,CCE 模型多用于衡量兩個系統(tǒng)(X和Y)之間的協(xié)同水平,此時n=2,模型可進(jìn)一步簡化為:

根據(jù)耦合協(xié)調(diào)度的取值范圍,將其劃分為10 個協(xié)調(diào)等級,耦合協(xié)調(diào)度及協(xié)調(diào)類型的對應(yīng)關(guān)系如表1所示。

表1 耦合協(xié)調(diào)等級分類

基于表1中的10個協(xié)調(diào)等級,龔雪和荊林波(2022)[15]進(jìn)一步將其劃分為3 大類,即:當(dāng)0<D≤0.4 時,為不可接受區(qū)間;當(dāng)0.4<D≤0.6 時,為過渡區(qū)間;當(dāng)0.6<D≤1時,為可接受區(qū)間。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為X和Y所對應(yīng)的兩個系統(tǒng)同樣重要[16,17],故一般取α=0.5,此時將C和T代入T=,化簡可得:

此時,耦合協(xié)調(diào)度為F(X)與F(Y)的幾何平均數(shù)的平方根。

1.2 經(jīng)典耦合協(xié)同模型存在的問題分析

CCE模型在應(yīng)用時存在以下幾點(diǎn)不足:

(1)標(biāo)準(zhǔn)化:該方法默認(rèn)所有變量取值均在[0,1]區(qū)間內(nèi),因此一般要求采用“max-min”歸一化方法,使數(shù)據(jù)全部處于[0,1]區(qū)間內(nèi)(往往也不能取0,需要通過平移避免出現(xiàn)0 值)。但CCE 模型并未明確指定數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化方法,故采用不同的標(biāo)準(zhǔn)化方法將得到不同的測度結(jié)果。

(2)非負(fù)性:數(shù)據(jù)中不允許出現(xiàn)負(fù)值,否則將導(dǎo)致計算無法進(jìn)行?,F(xiàn)實(shí)中面臨著諸多負(fù)值的情形,如采用主成分分析計算所得的系統(tǒng)發(fā)展水平(綜合評價值)往往存在負(fù)值,強(qiáng)行將其轉(zhuǎn)化為正值后可能導(dǎo)致語義上無法解釋或改變數(shù)據(jù)間的差異水平。

(3)方向性:從CCE 模型所給出的測度公式中只能看出協(xié)調(diào)程度,當(dāng)存在不協(xié)調(diào)時,無法清晰知曉誰領(lǐng)先或是誰落后。

(4)區(qū)分度:CCE 模型所給出的耦合協(xié)調(diào)度公式區(qū)分能力不強(qiáng),即使數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢存在較大差異,也容易出現(xiàn)“形勢一片大好”的結(jié)論,不利于發(fā)現(xiàn)并解決實(shí)際問題。

(5)穩(wěn)健性:當(dāng)增加數(shù)據(jù)時,CCE模型的測度結(jié)果將發(fā)生改變,重新計算將導(dǎo)致結(jié)果發(fā)生較大變化。

針對問題(3),鄧宗兵等(2019)[18]為了探究雙系統(tǒng)中的相對發(fā)展類型,構(gòu)建了相對發(fā)展度指數(shù),即β=F(X)/F(Y)。當(dāng)0 <β≤0.9 時,認(rèn)為系統(tǒng)X的發(fā)展滯后于系統(tǒng)Y;當(dāng)0.9 <β≤1.1 時,系統(tǒng)X與系統(tǒng)Y同步化發(fā)展;當(dāng)β>1.1時,系統(tǒng)X的發(fā)展領(lǐng)先于系統(tǒng)Y。

2 基于增長率和相離度的協(xié)同評價模型優(yōu)化

2.1 改進(jìn)的協(xié)同評價模型

針對雙系統(tǒng)在時間序列數(shù)據(jù)中的協(xié)同評價問題,本文構(gòu)建基于增長率和相離度的協(xié)同評價模型(簡稱GSCE模型)。

(1)在基于時間序列的協(xié)同評價中,協(xié)同水平的計算應(yīng)充分考慮不同時期的取值情況,而非僅以當(dāng)期數(shù)據(jù)為依據(jù)。在模型(2)中,對于遞增的時間序列,最后一期數(shù)據(jù)Dt=n=1 幾乎是完全可預(yù)測的結(jié)果,顯然這個“優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)”且穩(wěn)定的結(jié)果沒有充分考慮到實(shí)際情況的復(fù)雜性。因此,本文基于時間序列數(shù)據(jù)的發(fā)展特性,給出增長率的計算公式:

其中,X*的取值可以分為兩種,即X*=Xt-1或X*=X1(以前者為主)。當(dāng)X*=Xt-1時,g(Xt)為t時期的環(huán)比增長率(相對于前一個時期t-1 而言);當(dāng)X*=X1時,g(Xt)為t時期的定基增長率(相對于第1個時期t=1而言)??紤]到現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)的復(fù)雜性,公式中兼顧了原始數(shù)據(jù)為負(fù)值的情形,并規(guī)定當(dāng)X*=0 時,g(Xt)=1(實(shí)際計算中可選擇X*≠0 的時期作為基期)。為表達(dá)方便,在公式中省略時期標(biāo)記t,g(Yt)的含義同理。

(2)為進(jìn)一步衡量系統(tǒng)X與系統(tǒng)Y發(fā)展水平的差異,基于最大化離差的思想構(gòu)造相離度公式:

其中,k(k>0)為常數(shù),稱為調(diào)節(jié)系數(shù)。加入調(diào)節(jié)系數(shù)k主要是為了避免當(dāng)g(X)與g(Y)符號相反時,S恒等于1 或-1 而不隨g(X)與g(Y)的值變化的情形。由式(5)可知,S隨k的增加單調(diào)遞減,即k越大,S將越小。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,k∈(0,1]時較為理想,k值太大將掩蓋原始數(shù)據(jù)的增長特性,使計算結(jié)果過于平穩(wěn),區(qū)分度降低。

顯然,相離度的計算公式可兼容增長率為負(fù)值或0值的情形,且相離度的取值范圍為S∈(-1,1)。特別地,當(dāng)g(X)=g(Y)時,S=0,表明系統(tǒng)X與系統(tǒng)Y在該時點(diǎn)不存在差異;當(dāng)g(X)=-g(Y)>0 時,,g(X)越大,S越接近于1;同理,當(dāng)g(X)=-g(Y)<0 時,S=-,g(Y)越大,S越接近于-1。

(3)基于相離度,可進(jìn)一步將其轉(zhuǎn)換為協(xié)調(diào)度,轉(zhuǎn)換公式如下:

其中,sign(S)為符號運(yùn)算函數(shù),運(yùn)算法則為:當(dāng)S≥0時,sign(S)=1;當(dāng)S<0 時,sign(S)=-1。根據(jù)相離度S的取值范圍,易知C'∈(-1,0)∪(0,1],顯然C'值隨S值的增加而遞減。值得注意的是,C'的絕對值大小反映系統(tǒng)的協(xié)調(diào)程度,C'的符號反映不協(xié)調(diào)的原因或方向。具體來說,當(dāng)C'<0 時,表明系統(tǒng)Y的發(fā)展領(lǐng)先于系統(tǒng)X;當(dāng)C'>0 時,表明系統(tǒng)X的發(fā)展領(lǐng)先于系統(tǒng)Y(不存在C'為0值的情形)。

綜上所述,本文構(gòu)建的雙系統(tǒng)時間序列協(xié)同評價模型(GSCE模型)完整表述如下:

2.2 GSCE模型性質(zhì)討論

為進(jìn)一步討論相離度S與g(X)、g(Y)的關(guān)系,構(gòu)造一個二元函數(shù),令:

對比z(x,y)的表達(dá)式與模型(7)中的C',可知z(x,y)=|C'|,即z(x,y)反映的是協(xié)調(diào)度的絕對水平,協(xié)調(diào)度的符號表示的是系統(tǒng)X與系統(tǒng)Y的相對領(lǐng)先地位。

由表2可以看出,當(dāng)x≥y時,z隨x的增加而遞減,隨y的增加而遞增;反之,當(dāng)x<y時,z隨x的增加而遞增,隨y的增加而遞減。從另一個角度看,z隨|Δ|=|x-y|的增加而遞減,隨|Δ|=|x-y|的減少而遞增。

表2 函數(shù)單調(diào)性討論

GSCE 模型可以有效解決CCE 模型在應(yīng)用中所存在的幾個問題,具體如下:

(1)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化問題。CCE模型要求采用0-1歸一化方法,使數(shù)據(jù)全部處于[0,1]區(qū)間內(nèi),故不同的標(biāo)準(zhǔn)化方法,可能得到不同的測評結(jié)果。

顯然,GSCE 模型的測評公式采用的增長率是一種相對指標(biāo),與指標(biāo)的單位和量綱無關(guān)。因此,GSCE模型無須先對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,對于時間序列數(shù)據(jù),正常情況下計算的增長率一般都處于[-100%,100%]區(qū)間內(nèi),即使在極端情況下,一般也不會超出[-300%,300%]區(qū)間,這與統(tǒng)計中的3δ準(zhǔn)則基本一致。當(dāng)其中一方超出這個范圍時,必然意味著極大程度的不協(xié)調(diào)。

(2)CCE 模型數(shù)據(jù)中不允許出現(xiàn)負(fù)值,否則將導(dǎo)致計算無法進(jìn)行?,F(xiàn)實(shí)問題中面臨著諸多負(fù)值的情形,強(qiáng)行將其轉(zhuǎn)化為正值后可能導(dǎo)致語義上無法解釋。

從GSCE模型的測度公式可以看出,無論是原始數(shù)據(jù)存在負(fù)值,還是增長率存在負(fù)值,都可以較好地處理。當(dāng)原始數(shù)據(jù)為負(fù)值或正值且不斷增加時,所對應(yīng)的增長率均為正值,不影響計算;當(dāng)原始數(shù)據(jù)為負(fù)值或正值且不斷減少時,所對應(yīng)的增長率均為負(fù)值,此時協(xié)調(diào)度公式仍然適用。

(3)CCE 模型所給出的測度公式只能計算協(xié)調(diào)程度,當(dāng)存在不協(xié)調(diào)時,無法清晰知曉誰領(lǐng)先誰落后的相對大小關(guān)系。

GSCE 模型的結(jié)果則可以體現(xiàn)X與Y之間的相對大小關(guān)系,顯然,當(dāng)g(X)≥g(Y)時,S≥0,C'∈(0,1],表示系統(tǒng)X的發(fā)展領(lǐng)先于系統(tǒng)Y,C'越接近于0+,則領(lǐng)先程度越大;當(dāng)g(X)<g(Y)時,S<0,C'∈(-1,0),表示系統(tǒng)X的發(fā)展落后于系統(tǒng)Y,C' 越接近于0-,則落后程度越大。根據(jù)公式不僅可以計算協(xié)調(diào)程度的大小,還可以判斷不協(xié)調(diào)的方向。

(4)CCE 模型所給出的協(xié)調(diào)度公式區(qū)分能力不強(qiáng),即使數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢存在較大差異,也容易得出“形勢一片大好”的結(jié)論,不利于發(fā)現(xiàn)并解決問題。例如,若X與Y兩個時間序列均逐漸增加,則標(biāo)準(zhǔn)化之后均有最后一項(xiàng)F(Xn)=F(Yn)=1,則必有D=1,得到“優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)”的結(jié)論,這將造成“求解前的結(jié)果可預(yù)知性與確定性”與實(shí)際決策問題可能不符。更一般地講,若X與Y兩個時間序列整體上均呈遞增趨勢,則原公式的判定結(jié)果基本是從“極度失調(diào)”向“優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)”轉(zhuǎn)變,呈現(xiàn)“形勢一片大好”的局面,但事實(shí)往往并非如此。

反觀GSCE模型的測度公式,由于采用了增長率的方式進(jìn)行計算,考慮了對象在不同時期的發(fā)展趨勢,且協(xié)調(diào)度更看重g(X)與g(Y)的相對比較,因此可能在一開始就出現(xiàn)高度協(xié)調(diào)的局面,甚至是從協(xié)調(diào)向失調(diào)轉(zhuǎn)變,更能反映出實(shí)際應(yīng)用中所面臨的問題。

(5)測度結(jié)果的穩(wěn)健性問題。當(dāng)增加數(shù)據(jù)時,CCE 模型的測度結(jié)果將不再保持,重新計算將導(dǎo)致結(jié)果發(fā)生變化。從CCE 模型的公式不難看出,若在已有基礎(chǔ)上增加數(shù)據(jù)(以遞增序列為例),則原數(shù)據(jù)中的最大值將在新一輪的標(biāo)準(zhǔn)化下變成中間水平的值,此時所得的耦合協(xié)調(diào)度也會降低,即當(dāng)增加幾期新數(shù)據(jù)時,將改變原有的協(xié)調(diào)程度結(jié)論,這顯然是不合適的。

由GSCE模型的測度公式可知,協(xié)調(diào)度僅依賴于當(dāng)期數(shù)據(jù)和前一期數(shù)據(jù),而與頭部和尾部數(shù)據(jù)無關(guān),所以當(dāng)向前或向后延伸增加數(shù)據(jù)時,不會改變已有的協(xié)調(diào)度測度結(jié)果,協(xié)調(diào)度更具穩(wěn)健性。

3 GSCE模型數(shù)值分析與參數(shù)驗(yàn)證

為進(jìn)一步說明GSCE 模型對變量g(X)、g(Y)和參數(shù)k的單調(diào)性與敏感度問題,本文通過實(shí)驗(yàn)分析的方式進(jìn)行驗(yàn)證。

(1)協(xié)調(diào)度對不同g(X)的敏感度

分別取g(X)=-1、-0.5、0、0.5、1,g(Y) 的取值范圍是[-3,3],步長為0.1,根據(jù)模型(7)中的公式分別擬合出協(xié)調(diào)度C' 隨g(X)與g(Y)的變化趨勢,如圖1 所示(固定g(Y)取某個特定值時,討論C'隨g(X)的變化規(guī)律同理,不再贅述)。

圖1 協(xié)調(diào)度在不同g(X)下隨g(Y)的變化規(guī)律

由圖1可知:①圖形整體上以g(Y)=g(X)值所處位置為中心位置,呈現(xiàn)“中間高、兩頭低”的變化趨勢,表明g(Y)與g(X)的差值越大,則協(xié)調(diào)度越低;②g(X)越大,協(xié)調(diào)度曲線整體越往右移動;③當(dāng)g(Y)與g(X)符號相反時,其協(xié)調(diào)度變化更快,表明雖然差值相同,但由于增長方向相反,“背道而馳”時協(xié)調(diào)度更低;④當(dāng)g(X)為0 時,協(xié)調(diào)度曲線是對稱的,其余情況下則不滿足對稱性;⑤k值越小,協(xié)調(diào)度波動范圍越大,區(qū)分能力越強(qiáng)。

(2)協(xié)調(diào)度對不同k值的敏感度

k分別取值為0.01、0.1、0.5、1、2 進(jìn)行測試,將g(Y)的值在[g(X)-1,g(X)+1]的范圍內(nèi)依次取值,步長為0.05,根據(jù)模型(7)擬合出協(xié)調(diào)度C'隨g(X)與g(Y)的變化趨勢,如圖2 所示(固定g(Y)取某個特定值時,討論C' 隨g(X)的變化規(guī)律同理,不再贅述)。

圖2 協(xié)調(diào)度在不同k值下隨g(Y)的變化規(guī)律

由圖2可知:①k值越小,協(xié)調(diào)度變化越快,波動性越大;②當(dāng)k=0.01 時,即使是10%的波動[-0.1,0.1],也將使協(xié)調(diào)度從1 斷崖式下降至0.167,顯然其對數(shù)據(jù)的誤差容忍度太過敏感;③當(dāng)k=2 時,即便是100%的波動[-1,1],協(xié)調(diào)度仍然高達(dá)0.667,顯然其對數(shù)據(jù)的誤差容忍過于寬松。

數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)g(X)=0 時,k=0.5 所對應(yīng)的協(xié)調(diào)度變化趨勢較為符合數(shù)據(jù)之間差異所反映的協(xié)同事實(shí):當(dāng)差異為5%時,協(xié)調(diào)度為0.91;當(dāng)差異為10%時,協(xié)調(diào)度為0.83;當(dāng)差異為20%時,協(xié)同度為0.71;當(dāng)差異為30%時,協(xié)調(diào)度為0.63;當(dāng)差異達(dá)到50%以上時,協(xié)調(diào)度下降為0.50,但針對較大差異的數(shù)據(jù)波動,協(xié)調(diào)度的變化仍顯得比較寬松。當(dāng)g(X)=0 時,k=0.1所對應(yīng)的協(xié)調(diào)度變化趨勢具有更強(qiáng)的區(qū)分能力,但在峰值附近5%的波動也將導(dǎo)致協(xié)調(diào)度從1降低至0.667。

鑒于此,本文對k值的確定不做嚴(yán)格限定,但從現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)及大量測試經(jīng)驗(yàn)來看,由于g(X)(或g(Y))有更大概率處于[0,0.5(]甚至是[0.05,0.3])的范圍,因此k值的選擇一般可在0.1~0.5 浮動,具體可由決策者結(jié)合實(shí)際情況選取。

4 GSCE模型用于系統(tǒng)評價的算例驗(yàn)證

為進(jìn)一步驗(yàn)證GSCE 模型測度公式對CCE 模型的改進(jìn)效果,本文選取國內(nèi)生產(chǎn)總值(單位:億元,記為序列X)和對外貿(mào)易進(jìn)出口總額(單位:億元,記為序列Y)這兩個有代表性的指標(biāo)進(jìn)行計算,以評估我國近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體水平和對外貿(mào)易總體水平之間的協(xié)同情況,時間跨度為2002—2021 年,數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計局官方網(wǎng)站(http://www.stats.gov.cn/),原始數(shù)據(jù)如下頁表3所示。

表3 國內(nèi)生產(chǎn)總值與對外貿(mào)易進(jìn)出口總額原始數(shù)據(jù)

先使用2002—2011 年的數(shù)據(jù),采用CCE 模型進(jìn)行計算,再加入2012—2021年的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。由于GSCE模型不受數(shù)據(jù)量的影響,因此無須分階段進(jìn)行。CCE模型和GSCE 模型所得結(jié)果分別如表4 至表6(CCE 模型)和表7(GSCE模型)所示。

表4 CCE模型計算結(jié)果(2002—2011年)

為了更好地對比增加數(shù)據(jù)前后CCE 模型的協(xié)調(diào)程度差異,將表4 和表5 中時期相同的部分(2002—2011年)的數(shù)據(jù)結(jié)果整理后進(jìn)行對比,其中,等級差為表4 中的協(xié)調(diào)類型與表5中的協(xié)調(diào)類型的等級之差,結(jié)果如表6所示。

表5 CCE模型計算結(jié)果(2002—2021年)

表6 CCE模型數(shù)據(jù)增加前后協(xié)調(diào)等級差異對比

由表4結(jié)果可知,當(dāng)模型數(shù)據(jù)截止到2011年時,D值從2003 年的0.2580 快速增加至2011 年的1.0000,此時2011年的協(xié)調(diào)結(jié)論為“優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)”。由表5可知,當(dāng)數(shù)據(jù)延伸至2021年時,D值從2003年的0.1715逐步增加至2021年的1.0000,增速明顯放緩,此時2011年的D值為0.6648,協(xié)調(diào)結(jié)論為“初級協(xié)調(diào)”。由表6中的對比數(shù)據(jù)可知,針對2002—2011 年的幾乎所有年份,D值出現(xiàn)了明顯的前后不一致,等級差最小為1,最大為3,且隨著時間的推移,等級差呈遞增趨勢。以2011 年為例,其耦合協(xié)調(diào)度取決于當(dāng)時尚未發(fā)生的事件(2012—2021 年),若進(jìn)一步增加數(shù)據(jù),可以預(yù)知其協(xié)調(diào)程度和等級將進(jìn)一步降低,對事物的評價應(yīng)基于當(dāng)前狀況并結(jié)合歷史數(shù)據(jù)給出,而不是基于未來,因此這樣的評價結(jié)果顯然是不合理的。

表7結(jié)果顯示,協(xié)調(diào)度并非隨著時間的推移呈逐年增加的趨勢,而是波動、交替出現(xiàn),不再遵循“事前可以預(yù)判,形勢一片大好”的規(guī)律。其中“優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)”共有6 個年份,分別為2006 年、2007 年、2011 年、2017 年、2018 年、2020年,既非連續(xù)年份,也不全是近期年份,而是交替穿插于整個時段。再者,2015年出現(xiàn)了“瀕臨失調(diào)”的局面,究其原因,是由于相較于2014 年,2015 年國內(nèi)生產(chǎn)總值穩(wěn)步增長,但對外貿(mào)易進(jìn)出口總額卻出現(xiàn)了罕見的大幅度下跌,因此相比于CCE 模型的“良好協(xié)調(diào)”結(jié)論,本文認(rèn)為將其判定為“瀕臨失調(diào)”更符合實(shí)際。從官方披露的數(shù)據(jù)來看,導(dǎo)致2015年對外貿(mào)易進(jìn)出口總額大幅下降的原因主要在于國際市場需求的變化使得加工貿(mào)易進(jìn)出口下降近10%,其中傳統(tǒng)勞動密集型產(chǎn)品出口下降更多,如對俄羅斯出口下降35.2%,對巴西出口下降21.4%。

表7 GSCE模型計算結(jié)果

5 GSCE模型的進(jìn)一步擴(kuò)展

本文所提出的GSCE 模型主要用于計算雙系統(tǒng)的時序數(shù)據(jù),針對多系統(tǒng)或非時序數(shù)據(jù),可在此基礎(chǔ)上根據(jù)需要進(jìn)一步優(yōu)化,主要思路如下:

(1)若是針對多系統(tǒng)時間序列的協(xié)同評價問題,在應(yīng)用GSCE 模型時,可先分別計算雙系統(tǒng)間的兩兩協(xié)調(diào)度,如此可分別評估系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)度及不協(xié)調(diào)的方向,再針對各系統(tǒng)分別求平均協(xié)調(diào)度和總體協(xié)調(diào)度。此時的模型擴(kuò)展步驟如下:

步驟1:令X=(X1,X2,…,Xn)表示n個待評價系統(tǒng),根據(jù)模型(7)求得系統(tǒng)間t時刻的兩兩協(xié)調(diào)度為C't=(C'ij)n×n,其中,C'ij表示系統(tǒng)Xi相對于系統(tǒng)Xj的協(xié)調(diào)度(為表述簡便,在符號表達(dá)上省略時間下標(biāo)t),即:

其中,C'ij=-C'ji(i≠j),C'ii=1,表明系統(tǒng)Xi與其自身是完全協(xié)調(diào)的,系統(tǒng)Xi與系統(tǒng)Xj的協(xié)調(diào)度具有互反性(數(shù)值相等,符號相反)。

步驟2:計算系統(tǒng)Xi相對于其他所有系統(tǒng)的平均協(xié)調(diào)度絕對值,。顯然AC'i越大,表明Xi與其他系統(tǒng)的協(xié)同水平越高,可進(jìn)一步推斷出,系統(tǒng)Xi的取值越處于中間水平,AC'i將越大。

步驟3:通過SC'i的符號判斷系統(tǒng)Xi相對于其他所有系統(tǒng)的總體協(xié)調(diào)度方向,。若SC'i>0,表明系統(tǒng)Xi相對于整體而言處于中上水平;反之,則說明Xi處于中下水平,SC'i的符號僅僅具有方向指示作用。

步驟4:計算系統(tǒng)Xi相對于其他所有系統(tǒng)的綜合協(xié)調(diào)度CC'i=sign(SC'i)·AC'i。若CC'i>0,表明系統(tǒng)Xi整體處于領(lǐng)先水平;反之,則表明系統(tǒng)Xi整體處于落后水平。|CC'i|越大,表明其領(lǐng)先或落后于系統(tǒng)整體的程度越大。

綜上所述,多系統(tǒng)時間序列的協(xié)同評價模型如下所示:

(2)若是針對雙系統(tǒng)非時間序列數(shù)據(jù)的協(xié)同評價問題(如同一時間節(jié)點(diǎn)的多個對象),可先整體上按照系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的大小關(guān)系升序排列,再將高水平對象的值視為在低水平對象值的基礎(chǔ)上的遞增數(shù)據(jù),此時本文的GSCE模型仍適用于計算雙系統(tǒng)非時間序列數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)度。

(3)若是針對多系統(tǒng)非時間序列的協(xié)同評價問題,可將(1)、(2)中的思想進(jìn)行融合,即首先按(2)中的方案進(jìn)行排序,然后按(1)中的方式分別進(jìn)行兩兩計算,最后再計算平均協(xié)調(diào)度和總體協(xié)調(diào)度。

6 結(jié)束語

本文針對經(jīng)典耦合協(xié)同模型在實(shí)際應(yīng)用中的一些問題,深入剖析了導(dǎo)致模型應(yīng)用出現(xiàn)問題的根源,并針對性地做了改進(jìn),提出了一種基于增長率和離差的協(xié)同評價模型(GSCE模型)。該模型可以較好地解決經(jīng)典模型中存在的問題,實(shí)例分析也驗(yàn)證了本文所提模型的科學(xué)性與合理性。本文所改進(jìn)的模型仍存在一些不足之處,如在模型擴(kuò)展中所提到的相關(guān)不足,以及對更具解釋性和穩(wěn)健性的評價模型和方法的探討,這些都將是下一步研究和改進(jìn)的方向。

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