基于TOPSIS法的湖北省農業科技創新能力評價
2014-07-21 18:48:38李洪文
湖北農業科學 2014年3期
李洪文
摘要：采用TOPSIS法對湖北省2008-2011年農業科技創新能力進行了綜合評價。從農業科技創新投入能力、農業科技創新支撐能力、農業科技創新產出能力和農業科技創新轉化能力四方面選取15個指標構建農業科技創新能力評價指標體系，運用均方差分析法確定權重，并利用TOPSIS法對湖北省2008-2011年農業科技創新能力進行了綜合評價。通過計算，得到湖北省2008-2011年的C值分別為0.370 7、0.674 5、0.247 7和0.861 1。湖北省2011年的農業科技創新能力最強，其余依次為2009、2008和2010年。
關鍵詞：農業科技創新能力；TOPSIS法；均方差分析法；湖北省
中圖分類號：S-1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）03-0704-04
隨著“三農”問題重要性的逐步凸顯，黨中央已經連續10年發布中央一號文件聚焦“三農”，并在2012年首次對農業科技進行了全面部署，指出實現農業持續穩定發展，長期確保農產品有效供給的根本出路在于科技創新。通過定量研究中部6省農業科技創新能力的發展狀況和能力水平，有助于突破資源和市場對中部6省農業發展的雙重制約，推進農業增長方式轉變，實現中部6省農業經濟的騰飛。戴小楓等[1]認為建立我國農業科技創新體制的原則為：根據國家目標需求、市場經濟規律和農業科技特點，調整農業科技發展的目標、方向和重點，對農業科技組織管理體制、運行機制和保障體系進行重大改革，充分盤活現有農業科技存量，重組優化科技機構的組織、層次、布局和學科的結構、比例，實施分類管理和運行，調動千百萬科技人員的積極性和創造性，增強農業科技創新的整體能力。蔣興華[2]采用層次分析法建立區域科技創新能力評價體系和灰色關聯度評價理論建立評價模型，對佛山市的科技創新能力進行綜合評價。巴吾爾江等[3]運用主成分分析和聚類分析法，對我國31個省區市的區域科技創新能力進行了實證研究和比較分析。李俊等[4]采用OWA算子和加權的TOPSIS方法對區域科技創新能力進行了評價和對比分析，完善了區域科技創新能力綜合評價的理論方法體系。王亞偉等[5]采用改進的模糊綜合評價法對河南省的區域科技創新能力進行了評價和分析。還有部分學者采用多指標可拓綜合評價法、層次分析法、模糊綜合評價法等對區域科技創新能力進行了評估和分析[6-8]。TOPSIS法是系統工程中有限方案多目標決策分析的常用方法。均方差分析法是客觀賦權法，具有計算簡單、無任何主觀因素的特點。將這兩種方法進行結合，可以客觀地分析湖北省2008-2011年的農業科技創新能力情況。以湖北省為例，基于前人研究基礎設計湖北省的農業科技創新能力評價指標體系，采用均方差分析法確定權重，利用TOPSIS法對湖北省的農業科技創新能力進行了綜合評價。
1 湖北省農業科技創新能力評價指標體系的構建
國內外學者已經提出了許多評價指標體系，但是評價指標體系繁簡不一，各有其特點，還未形成完全統一的標準。究其原因，一方面是由于農業問題復雜多樣，影響因素多；另一方面則是由于不同國家和地區經濟發展水平和地方特色的不同，致使評價指標的選擇、篩選過程的側重因素都有所不同。進行農業科技創新能力綜合評價既要考慮到科技創新活動本身的特性，又要體現農業科技創新能力內涵及評價的特殊性，同時在相當長時期內要具有良好的可比性和適用性。因此，本研究在遵循系統性、科學性、重點性、實用性和可比性等基本原則的基礎上，結合前人關于農業科技創新與評價等方面的指標體系研究，構建了農業科技創新能力評價指標體系（表1）。
2 TOPSIS法的基本原理
1）列出原始數據表。將n個評價對象的m個評價指標排成n行m列的原始數據表。
2）指標同趨勢化。在綜合評價過程中，要求所有指標（高優指標或低優指標）的變化方向一致，即同趨勢化，也就是將所有的指標都轉化為高優指標或低優指標。研究中常用的是高優指標轉化法。
3）歸一化矩陣的建立。即對同趨勢化后的原始數據矩陣進行歸一化處理且建立歸一化矩陣Z，歸一化處理公式如下：
經歸一化處理后的矩陣Z為
4）建立最優向量和最劣向量。根據歸一化矩陣Z得到正理想解和負理想解。
3 湖北省農業區域科技創新能力綜合評價
3.1 原始數據的搜集及權重確定
數據來源于2009-2012年《湖北省統計年鑒》和2009-2012年《中國科技統計年鑒》。權重的確定方法很多，常見的有Delphi法、層次分析法（AHP）法、主成分分析法、因子分析法和均方差分析法等。由于均方差分析法計算簡單，而且客觀、合理，不存在人為主觀因素，為了使評價結果更科學，本研究選擇均方差分析法確定權重。均方差分析法的基本思路是以各評估指標為隨機變量，各方案Si在指標Xj下的無量綱的屬性值rij（即標準化數據）為該隨機變量的取值，首先求出這些隨機變量（各指標）的均方差，將這些均方差進行歸一化處理，其結果即為各指標的權重系數[10]。各評價指標原始數據及權重見表2。
3.2 TOPSIS法的應用
3.2.1 指標的同趨勢化 除了指標C43（農村家庭恩格爾系數）為低優指標外，其余指標均為高優指標。因此，將低優指標C43采用差值法轉化為高優指標，得到同趨勢化矩陣如下：
3.2.2 數據的歸一化處理 根據公式（1）對上述原始數據進行歸一化處理，例如，2008年人均地區生產總值指標（C11）的歸一化值由如下方法求得，
3.2.3 正負理想解的確定 依據上述數據，用公式（2）可以確定正理想解和負理想解。
Z+=（0.640 0.608 0.620 0.517 0.633 0.581 0.528 0.548 0.708 0.689 0.648 0.682 0.539 0.707 0.538）
Z-=（0.372 0.411 0.325 0.489 0.384 0.455 0.462 0.450 0.056 0.373 0.285 0.342 0.452 0.355 0.448）
以此類推，可分別求出2009、2010和2011年的歐氏距離（表4）。
3.2.5 Ci值的計算 根據公式（4）計算2008-2011年各年度與正理想解和負理想解的相對接近程度Ci值。
3.2.6 排序 根據Ci值對評價對象進行排序，如表5所示。排序結果表明，湖北省2011年農業科技創新能力最強，其余依次為2009、2008、2010年。
從表5中可以看出，2011年和2009年與正理想解的接近程度分別為0.861 1和0.674 5，均超過了0.5，這說明湖北省2011年和2009年的農業科技創新能力比較強；2008年和2010年與正理想解的接近程度分別為0.370 7和0.247 7，比較靠近0，這說明2008年和2010年的農業科技創新能力比較差。2008-2011年這4年間湖北省的農業科技創新發展波動性很大。2008-2009年，農業科技創新能力不斷增強，但是增幅不大；2009-2010年，農業科技創新能力出現了急劇下降；2010-2011年，農業科技創新能力明顯增強。
4 結語
科學技術是立國之本，強國之舉，我國農業、農村經濟的發展必須依靠科技進步。一個區域的農業科技創新能力決定了該區域農業經濟長期發展和可持續發展的能力，農業科技創新能力的培育和評價能有效促進當地農業科技創新能力的提高。農業科技創新能力評價結果的及時反饋，不僅讓管理者在以后的區域建設中有的放矢，而且對區域規劃和設計具有一定的借鑒作用。各地區應該加大對農業科技創新能力培育的投入，調整農業科技創新人才的激勵機制，改革科技評估體系，優化科技創新指標，努力提高本區域的農業科技創新能力。
本研究利用設計的農業科技創新能力評價指標體系，采用基于均方差分析法確定權重的TOPSIS法，以湖北省為研究對象進行了實證分析，可以看出結果與實際情況比較一致，說明本研究所建立的農業科技創新能力評價指標體系較為科學合理，可操作性強。
參考文獻：
[1] 戴小楓，邊全樂，汪學軍.關于如何建立新的農業科技創新體系[J].農業科技管理，2000（1）：1-4.
[2] 蔣興華.區域科技創新能力評價體系構建及綜合評價實證研究[J].科技管理研究，2012（14）：64-68.
[3] 巴吾爾江，董彥斌，孫 慧，等.基于主成分分析的區域科技創新能力評價[J].科技進步與對策，2012，29（12）：26-30.
[4] 李 俊，張嘉瑜，何 剛.基于OWA的TOPSIS區域科技創新能力綜合評價方法[J].科技進步與對策，2012，29（8）：112-114.
[5] 王亞偉，韓 珂.基于改進模糊綜合評價模型的區域科技創新能力評估——以河南省為例[J].科技進步與對策，2012，29（13）：119-124.
[6] 張 鑫，陶化冶，隋金雪，等.基于可拓的科技創新能力綜合評價研究[J].技術經濟與管理研究，2010（3）：42-45.
[7] 鄭雨蘋，張良強，鄭建鋒，等.福建省區域科技創新能力實證評價與分析[J].科技管理研究，2010（10）：58-63.
[8] 陳 磊，劉秀華.基于模糊綜合評價模型的城市土地集約利用潛力評價——以河南省平頂山為例[J].南方農業學報，2011，42（3）：340-344.
[9] 孫振球.醫學綜合評價方法及其應用[M].北京：化學工業出版社，2006.
[10] 邱 東.多指標綜合評價方法的系統分析[M].北京：中國統計出版社，1991.
Z-=（0.372 0.411 0.325 0.489 0.384 0.455 0.462 0.450 0.056 0.373 0.285 0.342 0.452 0.355 0.448）
以此類推，可分別求出2009、2010和2011年的歐氏距離（表4）。
3.2.5 Ci值的計算 根據公式（4）計算2008-2011年各年度與正理想解和負理想解的相對接近程度Ci值。
3.2.6 排序 根據Ci值對評價對象進行排序，如表5所示。排序結果表明，湖北省2011年農業科技創新能力最強，其余依次為2009、2008、2010年。
從表5中可以看出，2011年和2009年與正理想解的接近程度分別為0.861 1和0.674 5，均超過了0.5，這說明湖北省2011年和2009年的農業科技創新能力比較強；2008年和2010年與正理想解的接近程度分別為0.370 7和0.247 7，比較靠近0，這說明2008年和2010年的農業科技創新能力比較差。2008-2011年這4年間湖北省的農業科技創新發展波動性很大。2008-2009年，農業科技創新能力不斷增強，但是增幅不大；2009-2010年，農業科技創新能力出現了急劇下降；2010-2011年，農業科技創新能力明顯增強。
4 結語
科學技術是立國之本，強國之舉，我國農業、農村經濟的發展必須依靠科技進步。一個區域的農業科技創新能力決定了該區域農業經濟長期發展和可持續發展的能力，農業科技創新能力的培育和評價能有效促進當地農業科技創新能力的提高。農業科技創新能力評價結果的及時反饋，不僅讓管理者在以后的區域建設中有的放矢，而且對區域規劃和設計具有一定的借鑒作用。各地區應該加大對農業科技創新能力培育的投入，調整農業科技創新人才的激勵機制，改革科技評估體系，優化科技創新指標，努力提高本區域的農業科技創新能力。
本研究利用設計的農業科技創新能力評價指標體系，采用基于均方差分析法確定權重的TOPSIS法，以湖北省為研究對象進行了實證分析，可以看出結果與實際情況比較一致，說明本研究所建立的農業科技創新能力評價指標體系較為科學合理，可操作性強。
參考文獻：
[1] 戴小楓，邊全樂，汪學軍.關于如何建立新的農業科技創新體系[J].農業科技管理，2000（1）：1-4.
[2] 蔣興華.區域科技創新能力評價體系構建及綜合評價實證研究[J].科技管理研究，2012（14）：64-68.
[3] 巴吾爾江，董彥斌，孫 慧，等.基于主成分分析的區域科技創新能力評價[J].科技進步與對策，2012，29（12）：26-30.
[4] 李 俊，張嘉瑜，何 剛.基于OWA的TOPSIS區域科技創新能力綜合評價方法[J].科技進步與對策，2012，29（8）：112-114.
[5] 王亞偉，韓 珂.基于改進模糊綜合評價模型的區域科技創新能力評估——以河南省為例[J].科技進步與對策，2012，29（13）：119-124.
[6] 張 鑫，陶化冶，隋金雪，等.基于可拓的科技創新能力綜合評價研究[J].技術經濟與管理研究，2010（3）：42-45.
[7] 鄭雨蘋，張良強，鄭建鋒，等.福建省區域科技創新能力實證評價與分析[J].科技管理研究，2010（10）：58-63.
[8] 陳 磊，劉秀華.基于模糊綜合評價模型的城市土地集約利用潛力評價——以河南省平頂山為例[J].南方農業學報，2011，42（3）：340-344.
[9] 孫振球.醫學綜合評價方法及其應用[M].北京：化學工業出版社，2006.
[10] 邱 東.多指標綜合評價方法的系統分析[M].北京：中國統計出版社，1991.
Z-=（0.372 0.411 0.325 0.489 0.384 0.455 0.462 0.450 0.056 0.373 0.285 0.342 0.452 0.355 0.448）
以此類推，可分別求出2009、2010和2011年的歐氏距離（表4）。
3.2.5 Ci值的計算 根據公式（4）計算2008-2011年各年度與正理想解和負理想解的相對接近程度Ci值。
3.2.6 排序 根據Ci值對評價對象進行排序，如表5所示。排序結果表明，湖北省2011年農業科技創新能力最強，其余依次為2009、2008、2010年。
從表5中可以看出，2011年和2009年與正理想解的接近程度分別為0.861 1和0.674 5，均超過了0.5，這說明湖北省2011年和2009年的農業科技創新能力比較強；2008年和2010年與正理想解的接近程度分別為0.370 7和0.247 7，比較靠近0，這說明2008年和2010年的農業科技創新能力比較差。2008-2011年這4年間湖北省的農業科技創新發展波動性很大。2008-2009年，農業科技創新能力不斷增強，但是增幅不大；2009-2010年，農業科技創新能力出現了急劇下降；2010-2011年，農業科技創新能力明顯增強。
4 結語
科學技術是立國之本，強國之舉，我國農業、農村經濟的發展必須依靠科技進步。一個區域的農業科技創新能力決定了該區域農業經濟長期發展和可持續發展的能力，農業科技創新能力的培育和評價能有效促進當地農業科技創新能力的提高。農業科技創新能力評價結果的及時反饋，不僅讓管理者在以后的區域建設中有的放矢，而且對區域規劃和設計具有一定的借鑒作用。各地區應該加大對農業科技創新能力培育的投入，調整農業科技創新人才的激勵機制，改革科技評估體系，優化科技創新指標，努力提高本區域的農業科技創新能力。
本研究利用設計的農業科技創新能力評價指標體系，采用基于均方差分析法確定權重的TOPSIS法，以湖北省為研究對象進行了實證分析，可以看出結果與實際情況比較一致，說明本研究所建立的農業科技創新能力評價指標體系較為科學合理，可操作性強。
參考文獻：
[1] 戴小楓，邊全樂，汪學軍.關于如何建立新的農業科技創新體系[J].農業科技管理，2000（1）：1-4.
[2] 蔣興華.區域科技創新能力評價體系構建及綜合評價實證研究[J].科技管理研究，2012（14）：64-68.
[3] 巴吾爾江，董彥斌，孫 慧，等.基于主成分分析的區域科技創新能力評價[J].科技進步與對策，2012，29（12）：26-30.
[4] 李 俊，張嘉瑜，何 剛.基于OWA的TOPSIS區域科技創新能力綜合評價方法[J].科技進步與對策，2012，29（8）：112-114.
[5] 王亞偉，韓 珂.基于改進模糊綜合評價模型的區域科技創新能力評估——以河南省為例[J].科技進步與對策，2012，29（13）：119-124.
[6] 張 鑫，陶化冶，隋金雪，等.基于可拓的科技創新能力綜合評價研究[J].技術經濟與管理研究，2010（3）：42-45.
[7] 鄭雨蘋，張良強，鄭建鋒，等.福建省區域科技創新能力實證評價與分析[J].科技管理研究，2010（10）：58-63.
[8] 陳 磊，劉秀華.基于模糊綜合評價模型的城市土地集約利用潛力評價——以河南省平頂山為例[J].南方農業學報，2011，42（3）：340-344.
[9] 孫振球.醫學綜合評價方法及其應用[M].北京：化學工業出版社，2006.
[10] 邱 東.多指標綜合評價方法的系統分析[M].北京：中國統計出版社，1991.
