基于熵權TOPSIS法的高端裝備制造業上市公司競爭力評價研究*

張鐵山 馬 歡

(北方工業大學經濟管理學院，100144，北京)

隨著科技革命的進程逐漸深化，智能家居、無人駕駛、智能機器人等高新設備充斥著我們日常生活的方方面面，高端裝備制造行業上的競爭愈演愈烈。十九大報告提出要加快建設制造強國，推動高端裝備制造業可持續發展，這是提升工業關鍵競爭力的核心步驟。高端裝備制造業是當前快速發展的新興行業，所制造的工業設施和裝備均利用了先進的生產技術，需用到的專業知識并不局限于某一范圍，從而做到知識密集和技術領先，該行業的產品利用了眾多的高精尖技術，因此是我國工業發展產業鏈的核心所在。而對于高端裝備制造業的范圍界定，我國工信部在“十三五”期間劃分了八個范圍：航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、高檔數控機床、機器人裝備、現代農機裝備、高性能醫療機械、先進化工成套裝備，這八大行業與我國2015年所提出的制造強國戰略是一脈相承的。[1]高端裝備制造業發展是決定我國工業價值鏈核心競爭力的重要環節，其戰略布局體現了未來經濟發展和科學進步的關鍵點。總體來說，目前高端裝備制造行業上市公司的發展狀況還是表現很好的，在工業生產中的比重也逐漸上升，是加快我國經濟高質量增長的關鍵動力，通過對高端裝備制造行業的上市公司競爭力進行分析，可以發現其優勢與不足，提出相應的解決對策，促進高端裝備制造業的健康發展，同時也可以為其他行業提供相應的借鑒，從而為我國加快建設制造強國做出貢獻。

1 競爭力評價指標體系的構建

高端裝備制造業采用了高科技生產流程和方法，其發展狀況在一定程度上決定了整個制造業體系的綜合競爭力，為我國的工業化轉型升級之路提供了關鍵的支撐力量。其中唐鐵球從高端裝備制造業的空間分布特征和發展現狀出發進行理論分析，總結了該行業在以后的發展中可能會遇到的難題并提出了相關的改進建議。[2]唐艷紅研究了湖南省高端裝備制造業在發展過程中所面臨的環境問題，包括其自身的優點缺點以及外部的機會和挑戰。[3]王福君立足于遼寧省區域，通過探索其發展問題提出了企業可自主選擇的創新模式，就如何改變現存的困境提出看法以期實現高端裝備制造業健康增長。[4]陳偉和劉強運用DEA方法對我國30家高端裝備制造企業的經營績效進行了評價分析，從而找出企業經營績效的影響因素并提出合理的對策建議。[5]

學者們對企業競爭力指標的研究也各有特色，Xiaojun Deng和Qing Yu從財務角度出發選擇相關的度量指標，立足于企業競爭力的核心、領導、協調和動態性質，最終研究結果顯示所選維度指標的擬合程度是良好的。[6]朱艷綺選擇了企業的規模因素、增長因素和效率因素作為評價指標，實證研究了研發投入、人力資本投入和差異化投入對企業競爭力的影響。[7]張俊秀運用因子分析法從產業規模實力、成長績效、創新能力、可持續競爭力、變革能力五個指標出發，對該地區企業的競爭力值進行了測度排序。[8]趙珊珊和趙紅梅選擇了煤炭企業的盈利能力、規模實力、技術創新能力、安全生產能力、環境治理能力，運用數據包絡分析方法建立競爭力的測度模型。[9]

通過分析文獻發現，學者們對企業競爭力的評價都是有針對性的，本次研究所采用的指標是在結合高端裝備制造業高技術、高附加值特征的基礎上進行選取的，評價指標遵循了科學性、可比性、實用性以及數據的可獲得性原則。最后，筆者從規模競爭力、可持續發展競爭力以及資產管理競爭力三個層面選取了9個指標，將其作為本文的評價研究體系，如表1所示。

表1 高端裝備制造企業競爭力評價指標體系

2 熵權TOPSIS評價方法

對上市公司競爭力的研究，有眾多的方法供學者們選擇,其中因子分析法、灰色關聯分析法、專家調查法、綜合指數法、熵值評價法等都是經常被選擇的方法。在實踐中有主觀和客觀兩種維度，筆者最終選取了客觀賦權方法，因為在本研究所采用的評價模型中，所有指標都是在客觀數據的基礎上進行二次運算得來的。筆者在文章中將熵權法和TOPSIS法相結合，熵權法是利用信息之間的變異性來進行賦權的，能夠更好的對結果進行解釋，它原理清晰,計算較簡單,并且在一定程度上能消除主觀原因帶來的干擾。Topsis將客體到最優解和最劣解的距離作為排名的依據，在對所選指標定量化處理的基礎上，對研究個體按照得分進行排名。

2.1 熵權TOPSIS法的基本原理

熵來源于熱力學中對混亂程度的度量，而后被廣泛用于權重計算，熵在信息論基本原理中被用來測量無序程度，漸漸在許多研究領域被普遍使用。熵值衡量了評價對象的離散程度，當某個研究指標的信息熵較小時，表明其離散程度較大，說明此指標在最終評分中的權重越大；而一個指標的信息熵大，表示它的離散程度小，則說明此指標在最終評分中的權重越小。[10]

TOPSIS法是由C.L.Hwang和K.Yoon在1981年提出的，該方法將評價對象的值假設成空間內各個離散的數據點，首先需要規范化決策矩陣，這是在指標歸一化矩陣的基礎上加權得到的，接著要得出所研究指標分別到理想向量和負理想向量的距離，進一步得出相對貼近程度值，從而據此來對評價對象的優劣進行排序，當某個評價客體的相對貼近程度值越大時，表示其離最優解近且離最劣解遠，說明此時該評價對象是最優的。

2.2 熵權TOPSIS法的計算步驟

假設所選的研究對象包含了n個樣本，從m個指標的角度進行量化，xij的值表示第i個樣本的第j個指標(i=1,…，n;j=1,…，m)；

1)對指標進行歸一化處理并計算第i個樣本占第j項指標的比重：

(1)

2)計算第j項指標的熵值和信息熵冗余度：

(2)

dj=1-ej,j=1,…，m

(3)

3)計算各項指標的權重和樣本的綜合得分：

(4)

(5)

4)構造加權矩陣并計算理想解向量S+和負理想解向量S-：

Z={zij}n×m={wj×yij}n×m

(6)

(7)

(8)

5)計算各評價對象的指標值到理想解和負理想解的距離和相對貼近程度Ci值：

(9)

(10)

(11)

通過在熵權法的基礎上進行TOPSIS運算，可以立足于客觀角度對研究對象進行評價。

3 模型構建與數據運算

本文采用熵權TOPSIS法進行實證研究，結合依據高端裝備制造業的特征所選擇的指標，接下來包括模型構建、數據選取以及處理。

3.1 模型構建

本文將分別測算上市公司三個一級指標的競爭力得分值，計算模型如下所示：

Si(規模競爭力)=w1yi1+w2yi2+w3yi3+w4yi4,
Si(可持續發展競爭力)=w5yi5+w6yi6
Si(資產管理競爭力)=w7yi7+w8yi8+w9yi9,
Si(綜合競爭力)=Si(規模競爭力)+
Si(可持續發展競爭力)+Si(資產管理競爭力)

其中wj為二級指標權重，yij為歸一化后數據值。

3.2 數據來源

在選擇目標企業時，應該選取有代表性的公司，同時要能準確獲得指標的數值。本文依據工信部在"十三五"提出的八個行業劃分，對上市公司的經營領域及主營業務進行分析，依據各公司的介紹判斷其是否屬于高端裝備制造領域，在樣本的選取中剔除了數據缺失、帶有ST標識的上市公司，確定88所高端裝備制造行業的上市公司來開展研究，這些均為各個領域股票市值排名領先的企業，采用的數據值選自其在上海證券交易所和深圳證券交易2019年公開報出的財務報表，因此本文的初始數據是經審計的、更具有準確性。運用Excel軟件和公式對原始數據進行二次運算，得出競爭力評價所需的各項數據。

3.3 數據處理及結果

1)利用Excel軟件對高端裝備制造業上市公司的原始矩陣進行歸一化,消除了數據負值帶來的影響，得到矩陣Y=(yij)n×m。

2)根據2.2中的公式(1)(2)(3)(4)可以計算得到各指標值的比重pij、熵值ej、差異系數dj和權重wj。如表2所示，銷售收入所占比重是最大的，其次是從業人員數量和凈資產，而這三個指標均屬于規模競爭力，說明企業的規模在綜合競爭力中發揮著舉足輕重的作用，與之相反的是可持續發展中的凈利潤增長率，這是權重最小的指標，與其他因素相比，凈利潤屬于極不穩定的財務量，很容易受到偶發因素的影響，從而其增長率在綜合評價中所產生的作用是最小的。

3)由樣本數據和上述計算的指標權重，根據公式(5)可以得到上市公司在規模層面、可持續發展層面、資產管理層面以及綜合層面的競爭力值和相應的排名，再依據各個行業所含公司的綜合競爭力平均值對行業進行排序，如表3所示。

4)根據公式(6)可以計算出加權矩陣Z，然后確定所選取的88家高端裝備制造企業的理想解向量S+和負理想解向量S-，如下所示：

表2 高端裝備制造企業競爭力評價指標權重

通過在熵權法的基礎上進行TOPSIS計算，得到上市公司的相對貼近程度值Ci，并據此對公司和所在行業進行排名。

4 競爭力評價結果分析

針對上文運用熵權TOPSIS法所進行的上市公司競爭力實證研究，接下來將分別從指標角度和行業角度對實證結果進行分析。

4.1 高端裝備制造企業競爭力細化分析

1)在本研究中，對上市公司綜合競爭力的研究從三個層面出發，只有當這三種競爭力處于均衡狀態時，公司才能實現健康穩定的成長。從綜合得分來看，排名第一的中國中車以0.89的分數斷層式領先，和第二的中集集團之間差距甚大，中國中車的企業規模和資產管理能力在行業內都是領先的，相應的綜合競爭力也就高。綜合排序最低的企業是智云股份，該公司的三種細分能力在行業內均很低，組織形式上屬于民營企業，公司規模小，在發展方面2019年的收入增長率和凈利潤增長率均為負，企業擴張速度慢，競爭力較弱。

2)由表3可知，在企業規模上排名前三的公司分別是中國中車、中集集團和中國重工，這三家公司均屬于國有企業，擁有雄厚的資金保障和豐富的人力資源。對高端裝備制造企業而言，技術創新是實現其穩步增長的關鍵因素，因此公司在新方法新技術上需要投入高額的研發費用，提高核心競爭力，這就需要雄厚的資金和人力規模來支持。在可持續發展能力上，排名第一的是華東數控，其2019年度的銷售收入和凈利潤幾乎達到上年度的兩倍，說明與之前年度相比企業2019年經營效益很好，在其主營業務高端數控機床方面收益很可觀。最后是資產管理能力，體現了企業利用有限的人力和物力資源創造收益的能力，在該因素上得分最高的是華東重機，該公司的管理體系較為完善，在有限的環境中能夠實現更大的利潤。

表3 基于熵權法的高端裝備制造企業競爭力評價結果

續表3

續表3

表4 基于TOPSIS法的高端裝備制造企業評價結果

續表4

4.2 高端裝備制造企業競爭力行業分析

按照高端裝備制造的行業劃分，本文將計算所得的2019年各個行業的競爭力平均得分及排名進行了匯總，同時從表4可以得出，企業的相對貼近程度值排名與競爭力得分基本保持一致。

1)航空航天裝備行業的公司除了海特高新和北斗星通以外，其余公司總競爭力得分和相對貼近程度值排名都在前50，這得益于該行業公司的企業規模較大，在規模競爭力得分上排名靠前。目前航空航天是各個國家開展科技競爭的重要舞臺，也是世界文明發展的里程碑，航空航天相關的技術成就體現了國家科技發展的狀況，因此受到國家的大力支持，擁有雄厚的資金保障和支持。

2)海洋工程裝備及高技術船舶行業只有個別的企業排名靠后，其余企業排名均在前20。該行業所生產的產品和裝備大多被用于海上作業工程，是我國高端裝備制造業向前發展進步中的關鍵技術支撐。我國目前在造船技術上名列世界前茅，在生產高科技船舶上實現了很大的進步，在海洋工業設備的創新生產方面實現了重大的突破。

3)綜合實力名列第一的中國中車屬于先進軌道交通裝備，在當下社會化飛快前進的過程中，各種各樣的環境問題開始成為人類生活中的一大難題，尤其是層出不窮的交通問題非常困擾人們的日常生活，因此各個國家均致力于生產綠色節能的先進交通裝備。目前先進軌道交通裝備企業所面臨的全球競爭市場處于快速發展的階段，表3和表4的研究結果告訴我們該行業的公司發展比較不均勻，中國中車的相對貼近程度值為0.831 38，而大部分企業卻低于0.1，說明各個公司的競爭力排名差異較大。

4)高檔數控機床行業所生產的產品設備是整個高端裝備制造業的奠基石，其產品所服務的行業涉及各個領域，目前我們國家所需求的機床設備數量位居世界第一名，同時在生產上也排名前列，可見該行業還未達到飽和狀態。然而該行業公司的綜合競爭力比較中庸，其中華東數控和陜鼓動力在可持續增長上排名靠前，說明這兩家企業近年來的發展比較快速；而其余企業的發展相對較慢，從該行業整體來看，還需要進一步提升。

5)國內機器人裝備制造業目前處于極速增長階段，在智能制造充斥著我們生活方方面面的當下，智能機器人也成為高端裝備制造業中的熱門行業，雖然在企業規模上略遜于其他行業，但其正處于快速發展時期，石頭科技在其中表現良好，不僅是資產管理競爭力排名第二的公司，它的可持續增長能力也位于前十之列，說明智能機器人行業的發展潛力還是很大的。

6)眾所周知我們國家是農業大國，在農用機械設備上的需求量是很大的，但是在先進農機裝備的制造方面，我國的生產技術還有待提高。從表4可以看出，生產農機裝備的企業競爭力并不突出，甚至個別企業新研股份和弘宇股份處于競爭力排名的最末端。現有的農用機械設備距離用戶對產品的需求還有一定的差距，核心生產技術還不是很完備，總體來說還有很大的發展空間。

7)高性能醫療機械行業發展也很不均勻，前有競爭力較強的邁瑞醫療和樂普醫療，也有排名靠后的企業，該行業涉及的范圍較廣，對生產技術和流程的要求與其他行業相比會更嚴格一些，但這在很大程度上是國家先進科學技術水平的體現，因而也是政府重點關注和扶持的行業。

8)生產先進化工成套裝備的企業整體競爭力還是不錯的，得分排名均比較靠前，其中天地科技在競爭力總得分中位列第九，博實股份的可持續發展競爭力在所有的樣本企業中排名第二，目前我們國家的化工成套設備在生產工藝上已經實現了很大的進步，減少了對進口的依賴程度，同時也極大地推動了石油化工行業的前進。

5 結論與啟示

通過熵權TOPSIS法對高端裝備制造業上市公司競爭力進行評價分析，有以下幾點結論:

1)高端裝備制造行業之間綜合競爭力差異較大。與先進軌道交通裝備相關的上市公司整體的綜合競爭力得分都在行業前列，而現代農機裝備相比而言就比較落后，因此這類上市公司必須要利用獨有的行業特征，找準市場定位，加快新產品和新技術的創新，才能在當前殘酷的紅海市場中安全生存下來。尤其我國身為農業大國，非常急切地需要農用機械領域相關的先進生產工藝，因此企業可以抓住機會實現關鍵技術自主化，爭取縮小行業差距。

2)企業規模在綜合得分中占比很高。高端裝備制造企業綜合競爭力由企業規模、可持續發展能力和資產管理能力三個方面組成，通過對比可以發現，各個企業在三大競爭力中排名差距較大時，企業規模競爭力的得分往往決定了綜合排名的順序，這取決于規模指標銷售收入、從業人員數量和凈資產的權重大小，由此可見，企業應該注重規模方面的發展，這對其綜合競爭力的提升有很大益處。

3)同行業各個公司間有明顯差距。表3和表4的實證研究結果表明同一行業的企業之間競爭力得分差距也很明顯，如先進軌道交通裝備行業的中國中車綜合得分是第一名而祥和實業位列第77，可見該行業的發展前景是很好的，排名落后的公司要吸取先進的經驗，提升自己的不足之處，向行業內的領先企業學習。

針對高端裝備制造行業在發展過程中的問題，為有效提高企業競爭力，有以下3點啟示:

1)抓住戰略契機，積極拓展海外市場。我國當前大力實施的“一帶一路”戰略輻射了周邊的許多地方，要求在各個方面深化和沿線國家的溝通交流，在這其中涉及到許多的海外項目，企業要好好利用“走出去”這個時代背景。這可以大力推動高端裝備制造在海外的發展，對競爭力落后的企業而言是很好的機會，企業要抓住國外這個藍海市場，運用多元化的經營管理戰略理念，從而促進整個行業的進步。

2)壯大企業規模，增強競爭能力。對于高端裝備制造企業而言，公司整體規模的大小和市場發展能力密切相關，也會直接影響到該企業在市場上的競爭力強弱，因此，各企業必須重視自身規模的壯大，除了要盡力保持其目前的市場業務外，還要考慮進一步開疆辟土，開拓新的市場，可以嘗試把業務擴展到海外范圍，另一方面，對一些競爭力相對較弱的企業而言，可以通過對外融資來擴大企業規模和市場覆蓋面，挖掘高端技術人才，建立自己的研發團隊，增強自身的競爭能力。

3)完善企業的資產管理體系，縮小行業差距。在同一行業的上市公司間企業競爭力差距也較為明顯，而企業資源是有限的，資本節約也是企業能力建設的一個重要層面，“資本”的稀缺不能僅僅依賴于從內部或外部來獲取，最重要的是企業要有一套符合自身發展階段的資產管理體系。企業要想實現可持續發展，就需要調整其資源結構，促進優秀資源在高端裝備制造關鍵節點的流動，達到行業資源的合理化配置，建立自己的競爭優勢。