基于層次分析-熵權法的安徽省區際間科技創新能力綜合評價

汪本強，陳 猛，2，鄭姍姍

（1.合肥學院經濟與管理學院，安徽合肥 230601；2.安徽建筑大學經濟與管理學院，安徽合肥 230601）

科技創新（以下簡稱“科創”）是推動區域經濟高質量發展的第一動力。圍繞著增強國家和地區科創能力這一主題，我國國務院和安徽省委省政府相繼出臺了一系列政策文件，如《關于建立更加有效的區域協調發展新機制的意見》《長江三角洲區域一體化發展規劃綱要》《安徽省實施長江三角洲區域一體化發展規劃綱要行動計劃》等。根據《中國區域科技創新評價報告2020》，2020年安徽省科創能力排名全國（未含港澳臺地區，下同）第8位，比2019年上升2位［1］，說明安徽省近年來科創能力得到了顯著提升。省會合肥市自2017年獲批成為全國三大科學中心城市以來，科創潛力得到進一步激發，科創成果競相迸發，科創驅動高新技術產業發展的集聚效應愈加顯著，然而，省內其他地區科創水平與合肥市的差距卻進一步拉開。為了正確認識安徽省區際間科技創新能力狀況，以便對其科創能力建設精準施策，本研究擬在綜合考慮各地區科創能力、科創效率和科創潛力的基礎上，運用層次分析-熵權法（AHP-EWM），從科創環境、投入、產出、效率以及績效5個方面綜合評價各地區科創水平并進一步分析其差異性原因，以期為推動區際間科創能力建設，提升安徽省科創整體水平，推動安徽省域經濟高質量發展提供針對性的對策建議。

1 國內對區際科創能力評價問題的研究綜述

區際間科創能力評價問題是近年來國內學者研究的熱點。一方面，由于考慮到評價對象的差異性，國內學者對于區際間科創能力評價指標選取的側重點各不相同，如趙炎等［2］選取了知識創新能力、知識獲取能力、企業創新能力、創新環境和創新績效等5個一級指標綜合評價了上海市科創能力；杜英等［3］為了對甘肅省的科創能力進行評價，將創新主體劃分為支持、轉化和研發3個子系統；羅煜［4］考慮到創新主體間的互動薄弱，從知識創新能力、企業創新能力、政府創新能力、創新主體間關聯和創新環境優化能力5個方面構建評價指標體系，對鄭洛新國家自主創新示范區科創能力進行了評價；張立恒［5］在構建區域科創評價指標體系時引入了創新合作這一指標；而陳艷華［6］更引入區域科技成果市場化能力指標，從科研創新基礎、科創投入水平、科創產出水平和技術擴散與經濟效益等方面構建區域科創能力評價體系；易平濤等［7］從資源基礎、產出效益和環境建設3個層面構建了高校科創評價指標體系，并對我國31家省屬高校科創能力進行評價；石薛橋等［8］對我國中部六省高校科創能力進行評價時增加了成果轉化能”指標；郭國峰等［9］則從科技創新投入、產出、環境和成效4個方面構建評價指標，對我國中部六省科技創新能力進行評價；洪銀興［10］認為對區域創新評價需要考慮創新制度；王鵬遠等［11］、楊首一等［12］基于創新的基礎環境、投入和產出視角，對創新政策、企業創新和科技服務業進行綜合評價。

另一方面，國內學者構建區際間科創能力評價模型采用多種方法，如劉鑫渝［13］運用集中趨勢和相關性分析等統計學分析方法對新疆區域創新能力進行了綜合評價；孫斌等［14］、雷亞楠等［15］采用因子分析法分別對我國31個省份的高校科創能力進行了評析；熊國經等［16］提出了E-TOPSIS改進因子分析法對高校科創能力進行了評價，使評價結果更加客觀科學；宋帥邦［17］則采用主成分分析法構建了新時代區域科創能力評價體系；楊秀玉［18］、陳耀等［19］運用熵權TOPSIS法設置指標權重，對我國農業科創能力進行測度；覃艷華等［20］、張廷等［21］選擇層次分析法分別對粵港澳大灣區、湖北省部分區域進行科創能力評價；胡麗娜［22］、李培哲等［23］采用數據包絡分析（DEA）模型對科技創新的效率問題進行評價。

近年來，安徽省區際間科創水平受到國內學者的極大關注，如王哲等［24］運用DEA-Malmquist指數法實證研究安徽省戰略性新興產業全要素生產率（TFP）變動的影響因素，研究表明技術進步率對安徽省戰略性新興產業TFP的提升沒有起到促進作用，戰略性新興產業的科技支撐力量和創新驅動能力仍然不足；屈昊［25］以安徽省 20 家國家級和 44 家省級對外科技合作基地為例，提出完善科創領域建設和加大財政資金投入等一系列政策建議；曹佳蕾等［26］運用熵權GC-TOPSIS法從縱橫兩個維度對安徽省科創能力進行評價發現，安徽省科創能力呈不斷增強的良好態勢，但省內16個地區科創水平分布不均衡，呈現以省會合肥為中心向外輻射、層層削弱的特征。

綜上所述，現有研究大都從科創環境、投入、產出和社會效益等方面選取評價指標，忽略了科創效率的重要性，同時評價方法主要采用主成分分析法、因子分析法、熵值法和層次分析法等傳統的統計分析方法，很少將各種方法綜合使用；另外，鮮有研究安徽省科創能力的制約因素問題，更多的是對安徽省區際間科創水平差異性的規范性解析，研究成果的指導作用和應用價值相對較弱。為此，本研究基于科創環境、投入、產出、效率和績效等5個方面，在充分考慮科創效率的基礎上構建區際間科創水平評價指標體系，運用AHP-EWM法綜合評價安徽省16個地市科創能力水平，進一步探究其科創能力的差異性及成因。

2 安徽省科創能力評價指標體系的構建與指標權重的確定

2.1 評價指標體系的構建

本研究立足于服務地方政府對科創能力建設精準施策為目標，綜合考慮各地區的資源稟賦、基礎設施和創新效率等因素，同時結合考慮指標數據的可得性，在此基礎上構建安徽省區際間科創能力評價指標體系，由5個準則層和37個指標層構成，以此評價安徽省區際間科創能力情況。評價指標體系如表1所示。

表1 安徽省區際科創能力評價指標體系

表1 （續）

2.2 指標權重的確定

首先利用層析分析法對準則層進行主觀賦權，其次利用熵權法對指標層進行客觀賦權，最后利用綜合賦權法對主、客觀賦權進行對應相乘，得出指標層的最終權重。

2.2.1 準則層的 AHP法賦權

運用1—9標度法對準則層指標進行兩兩重要性比較，得出各個層次判斷矩陣。設判斷矩陣，其中按表2標準進行取值。

表2 判斷矩陣標度及含義

首先，計算權值，使用方根法計算指標歸一化權值。公式如下：

式（1）中，T為指標權值，即判斷矩陣A每一行元素乘積的n次方根除以判斷矩陣A行元素乘積的n次方根和，然后進行歸一化處理。結果得到指標權重為。

其次，為了檢查專家在判斷指標重要性時是否一致，避免出現相互矛盾的結果，再進行一致性檢驗。一致性通過隨機一致性比率C.R.進行驗證，R.I.值可在平均隨機一致性指標表3中查得。

表3 平均隨機一致性指標

公式如下：

2.2.2 指標層的EWM法客觀賦權

（1）指標一致化與無量綱處理。首先將所選取的指標統一轉化為正向指標，對于逆向指標數值取其倒數，將其轉化成正向指標。同時，在進行評價之前需將所有指標進行無量綱化，消除量綱不同帶來的影響，使數據具有可比性。本研究在無量綱處理時使用極值法,即。其中：最大值；最小值。將指標層數據全部轉化為0～1的區間內：如果某指標數據出現小于或等于0，則將該列數據同時加上一個平移值，以便讓數據全部大于0，已達到滿足算法要求之目的。

第j項指標的嫡值的計算公式如下：

差異性系數的計算公式為：

2.2.3 基于AHP-EWM法的指標層綜合權重

本研究將評價指標系統進行分層后，建立如圖1所示的A、B、C指標層。其中，準則層經過層次分析法計算的權重為；指標層經過熵權法計算的權重為。對主客觀賦權法的進行對應相乘形成指標層的最終權重。

圖1 基于AHP-EWM法的評價指標體系層次

層次C的綜合權重如表4所示，顯然有。

表4 基于AHP-EWM法的評價指標層次C的綜合權重

3 安徽省區際間科創能力綜合評價

3.1 數據收集

研究對象數據均來自安徽省公開出版的《安徽統計年鑒2020》《2020年安徽省科技統計公報》和安徽省統計局、安徽省科技廳、安徽省市場監督管理局等政府門戶網站公開的數據，以及安徽省內各地區的政府工作報告。對于準則層創新效率指標下未能直接采集的部分指標數據，則采用人工計算合成進行彌補。

3.2 安徽省區際間科創能力的測度

區際間科創能力的測度方法有很多，但采用不同的方法會帶來不同的評價效果，因此在實證研究中需結合考慮各地區科創資源稟賦情況等因素進行選擇。鑒于此，同時考慮減低主觀經驗對客觀評價的影響，本研究采用AHP-EWM法對安徽省區際間科創能力進行綜合評價。綜合評價的具體過程如下。

3.2.1 權重的確定

首先，邀請20位專家對準則層中的5個因素按照1—9標度法進行重要程度賦分，收回賦分表并忽略個別離散賦分值，經整理，確定專家賦分判斷矩陣如表5所示。

表5 安徽省區際間科創能力評價的專家賦分判斷矩陣

表5 （續）

再對專家賦分判斷矩陣進行權重計算和一致性檢驗，結果如表6所示。由表6可知，，通過一致性檢驗，科創效率的權重為42.94%，而科創投入的權重僅為8.22%。眾所周知，當前我國經濟已由高速增長階段向高質量發展階段轉變，而高質量發展要求徹底拋棄粗放型經濟增長方式，依靠技術進步解決物質資源過度浪費和投入產出嚴重失衡等問題，其本質就是要依靠科創解決經濟增長過程中的效率問題。表6顯示，科創投入賦權較小而科創效率賦權較大，這一賦權結果在一定程度上反映了目前我國科創發展的現實狀態。

表6 安徽省區際間科創能力評價專家賦分判斷矩陣的權重計算與一致性檢驗（AHP法）

其次，對指標層的數據進行一致化和無量綱處理，結果如表7所示。

表7 2019年安徽省區際間科創產出成果數量統計

根據表7數據，計算出安徽省區際間科創產出指標的權重，具體如表8所示。

表8 2019年安徽省區際間科創產出指標權重（EWM法）

表9 2019年安徽省區際間科創能力評價指標權重（AHPEWM法）

表9 （續）

（1）從科創環境來看，安徽省各地區科創環境權重排名前三的衡量指標分別為高技術企業數（21.55%），高等學校數（18.42%）和省級及以上科研平臺數（16.38%），說明企業是各地區科創主體，研判一個地區科創能力水平的高低，關鍵看其所屬企業是否具有足夠的科創能力和科創動力，而大學和科研平臺擁有數是反映科創環境的重要指標，因為大學和科研平臺歷來是科創活動的重要場所。

（2）從科創投入來看，安徽省各地區R&D 經費（17.77%）和科學技術財政支出（16.03%）的權重均低于科學研究和技術服務業就業人數（21.33%）所占的比重，說明人才是安徽省各地區科創活動中最活躍的生產要素，若想搶占科技競爭優勢，關鍵是培育和吸引更多的科創人才。

（3）從科創產出來看，安徽省各地區科創產出權重最大的衡量指標是技術合同數（20.25%），說明評價地區科創產出已由倚重專利申請數量和論文發表數量向促進科技成果轉化的技術合同數量轉移，這也驗證了科創效率準則層指標高賦權的合理性。

（4）從科創效率來看，安徽省各地區專利所有權轉讓及許可數（30.80%）和許可收入（30.56%）的權重遙遙領先于其他效率指標，說明科技成果的轉化能力至關重要，它不僅可以衡量科創投入產出效率，也是反映科創對區域經濟發展的貢獻程度。

（5）從科創績效來看，安徽省各地區生產總值能耗上升率的權重最高，為41.03%，而居于第二的第三產業生產總值的權重僅為19.72%，單位地區生產總值能耗上升率被賦予如此高的權重，是因為該指標不僅是衡量一個地區能耗水平的指標，也是反映一個地區經濟可持續發展能力的重要指數，而第三產業生產總值是衡量一個地區產業結構優化升級水平的重要指標，應引起足夠重視。

3.2.2 評價結果與差異性分析

表10 2019年安徽省區際間科創能力評價得分及排名

表10 （續）

為了更為直觀反映安徽省地區間科創水平差異性、相似性和整體發展狀況，結合各地區資源稟賦和綜合得分，繪制出區際間科創水平綜合得分空間分布圖、準側層中位數的雷達圖，分別如圖2、圖3所示。

由圖2可知，安徽省資源稟賦相似的地區在科創能力上呈現一定的相似性，例如，以農業為主的六安和盛產藥材的亳州，煤炭資源豐富的淮南和淮北，旅游業發達的黃山和池州，科創能力綜合得分相對偏低且差距不大，這說明各地區在制定科創政策時要充分考慮當地的資源稟賦，加強同質地區之間的科創合作；另外，安徽省重點打造的合肥科創城由于科創輻射能力尚未充分發揮出來，其周邊地區如淮南、六安和銅陵的科創能力仍處于較低水平，而科創能力相對較高的蕪湖、蚌埠和阜陽，其周圍地區的科創水平也偏低，這說明安徽省區際間科創尚未形成良好的集聚效應。

圖2 2019年安徽省各地區科創水平綜合得分空間分布

由圖3可知，安徽省科創環境與績效要優于科創投入、產出和效率。科創效率反映的是科創投入與產出之比，安徽省科創投入和產出兩者得分都較低，其中科創產出水平遠落后于科創投入水平。

圖3 2019年安徽省各地區科創能力評價準則層得分中位數分布

為此，再根據投入與產出的相關數據進行系統聚類，繪制出2019年安徽省區際間科創投入產出的聚類譜系圖（分別見圖4、圖5）。如圖4所示，除了合肥、蕪湖的科創活動屬于高投入范疇之外，阜陽地區科創投入與其他地區相比表現出一定的差異性，這主要是因為阜陽地區擁有千萬數量級人口，具有顯著的人口消費紅利。例如，阜陽市2019年的第三產業就業人數位于全省第二，僅次于合肥，而且R&D人員也在逐年遞增，作為影響科創水平的重要因素的城市基礎服務能力也日趨完善。

圖4 2019年安徽省各地區科創投入譜系

如圖5所示，合肥的科創產出處于安徽省領頭羊位置，蕪湖處于第二層次，滁州和馬鞍山處于第三層次，其余地區科創產出水平普遍相對偏低，這說明安徽省其余地區科創成果嚴重不足，與其科創投入規模顯然并不相匹配。

圖5 2019年安徽省各地區科創產出譜系

4 結論與對策建議

本研究為探究安徽省各地區科創能力的差異性及其成因，從科創環境、投入、產出、效率和績效等方面構建了區際科創能力評價指標體系，運用AHP-EWM方法綜合測評出安徽省各地區科創能力發展水平，并在此基礎上對安徽省各地區的科創能力進行了空間分析和聚類分析。研究發現：

第一，根據AHP-EWM法計算出的科創指標綜合權重可知，科創效率的權重最高，為42.94%，而科創投入的權重最低，僅為8.22%，這說明當前我國經濟高質量發展的本質就是要依靠科技創新來解決經濟增長過程中的效率問題。其中，企業在各地區科創環境中占據主體地位，一個地區科創能力水平的高低，關鍵是其所屬企業是否具有足夠的科創能力和科創動力；高技術人才在科創投入中的權重均高于各項資本投入，這說明人才是安徽省各地區科創活動中最活躍的生產要素；從科創績效上來看，生產總值能耗和第三產業生產總值占比較高，說明產業結構升級和可持續發展是科技創新的落腳點。

第二，安徽省區際間科創能力存在巨大差異性，綜合得分最高的合肥與排名靠后的宿州、宣城和亳州等9個地區得分相差4.42～8.78倍，這說明安徽省區際間科創能力發展嚴重不平衡，而且部分地區科創能力綜合排名與其分指標排名不相匹配。

第三，安徽省資源稟賦相似的地區在科創能力上呈現一定的相似性，例如以農業為主的六安和盛產藥材的亳州、煤炭資源豐富的淮南和淮北、旅游業發達的黃山和池州，而且科創水平較高地區對周邊輻射能力仍較弱，這說明安徽省區際間科創尚未形成良好的科創集聚效應。另外，打造創新高地關鍵看人才，而吸引人才主要靠城市基礎服務能力。

根據上述研究結論，提出以下幾方面的對策建議：

第一，構建科創資源共建共享和合作交流的平臺。著力打破資源稟賦相似地區的行政區域劃分，實施科創資源的共建共享；對于涉及區際間產業轉型升級和科創賦能過程中的重大問題，各地區應主動牽手區際間高新技術企業和科技型中小企業加強深度合作；應結合各地區的資源稟賦和產業特色搭建科創合作交流平臺，面向各地區的科創主題邀約相關產學研合作項目團隊實行聯合技術攻關和科創成果開發。

第二，合肥、蕪湖等科創能力較高地區建立向周邊地區開放科創資源的新機制，加大開放科創范圍和創客空間，例如，開放大型的儀器設備共享、輸出尖端的測試方法以及培訓大數據庫的管理應用人員等，引導省內科創高水平龍頭企業或高等院校、科研院所組建多主體參加的“產學研用”一體化的科創聯合體，形成良好的區際間科創活動的集聚效應和規模效應。

第三，建立科創效率的綜合評價機制，著力提升各地區科創績效水平。政府部門和科創主體應加大科創資金的投入規模和投入力度，注重加強對資金使用的監管和效果后評價。一方面，科創主體如高校、科研機構等應制定科學合理的科研評價體系，明晰科技成果的產權歸屬與轉化收益的合理分配；另一方面，政府部門應對R&D經費支出數額和支出強度位居前列（如排名前100名）的規模以上企業和科技型中小企業予以獎勵，同時應面向科創人員進一步提高其科技成果轉化收益的獎勵比例。

第四，實施本土培育、環境吸引和專家聘請“三管齊下”科創人才引培戰略。通過搭建重大科創平臺培養領軍人才，通過編制實施科創戰略基金專項培養青年人才，通過組建院士工作站和科創培訓基地培養高端復合型人才和后備領軍人才；進一步完善科創人才的生活配套服務設施建設；打破年齡限制、地域限制，“不求所有、但求所用”，著力從高校、科研院所、大型國企以及兩院院士中聘請專家學者，幫助解決各地區“卡脖子”科創技術難題，培養大量高素質科創后備人才。

第五，出臺有針對性的相關科創政策，破解安徽全省科創產出成果偏低難題。各地區應出臺相關政策為規模以上企業整合內部研發資源和引進外部創新資源保駕護航；進一步加大對規模以上企業所屬并獨立運作的研發機構的政策性補貼力度；編制和實施各類科創專項計劃，積極推進集科技孵化、研發、應用和轉化于一體的科創產業園建設，全面提升安徽省科創活動的運作效率和科創產出的效率與績效水平。