基于熵值法的安徽省县域经济科技创新能力评价

武保贇 张克荣 周 罗 姚 正，2

（1 阜阳师范学院，安徽 阜阳 236037）

（2 区域物流规划与现代物流工程安徽省重点实验室，安徽 阜阳 236037）

基于熵值法的安徽省县域经济科技创新能力评价

武保贇1张克荣1周 罗1姚 正1，2

（1 阜阳师范学院，安徽 阜阳 236037）

（2 区域物流规划与现代物流工程安徽省重点实验室，安徽 阜阳 236037）

通过对安徽省各个县级政府网站数据的收集，基于熵值法对安徽省县域经济进行了创新能力实证研究。研究发现，肥西县在安徽省县域中科技创新能力综合排名第一。创新投入、创新产出都是其优势要素，创新基础条件有待提高。研究结果为加强安徽省县域的科技投入提供了理论基础。

安徽省；县域经济；科技创新能力；熵值法

1 引言

长三角地区的县域经济是我国发展最快，经济活力最强，科技创新能力最强的地区。而安徽省县域经济发展相对缓慢，与临近的江苏、浙江县域经济差距仍然相当悬殊。随着安徽省融入长三角城市群，如何提高安徽省县域经济的实力，提高县域经济的竞争力，已经是安徽省不能逃避的问题。而科技创新能力与县域经济的竞争力又有着密不可分的关系[1]。所以研究安徽省县域经济的创新能力显得尤为重要。由于科技创新是创新系统中最重要的核心功能，从微观上看，科技创新有助于企业占据市场并实现市场价值，从而提升企业核心竞争力乃至县域竞争力；从宏观上讲，科技创新则可推动技术的创新发展，促进整个社会生产力的提高，同时减少环境污染，满足社会需求，进而解决社会问题。

由于在目前的研究成果下，对县域经济科技创新能力评价使用的评价方法较少，而县域经济是区域经济研究的分支，对区域经济的研究方法可以在县域经济科技创新能力评价下使用。基于目前的研究区域创新能力评价的方法上看，现有区域创新能力评价的文献中，现有学者对区域创新能力所采用的评价模型大体可以分为主观评价法和客观评价法两类。其中，主观评价法是主要依据评价者主观上对各指标的重视程度来进行评价的方法，采用的模型包括赵炎[2]使用的模糊综合评价法和胡在铭[3]灰色关联法等；而客观赋权法则是根据客观原始数据信息的联系强度或各指标所提供的信息量来进行评价的方法，目前采用模型有毛伟[4]、毛良虎[5]等使用的因子分析法或主成分分析法和宋谦[6]使用的突变级数法等。由于主观赋权法主要靠人为根据主观看法对指标的重要性给出权重，而忽视了评价指标数据所提供的信息量，从而导致权重确定缺乏客观的科学依据，使得评价结果有可能失真，因此客观赋权法对于区域创新能力评价能有效避免主观性较强的缺陷，但客观赋权法中的因子分析法（主成分分析法）、突变级数法仅能给出最后的评价综合得分，不适于权重计算和指数构建。而熵值法[7-8]是一种据指标数据传递给决策者的信息量大小在总信息量中所占权重大小进行赋权的方法，则运用该方法进行评价能充分利用评价指标数据提供的信息量，从而在一定程度上克服多指标变量间信息的重复和权重确定人为因素的干扰，使评价结果更为科学和客观。因此本研究将选择熵值法作为县域创新能力的评价模型。

从目前研究区域创新能力评价体系上看，现有的学者主要通过对科技创新的要素进行分类，从而进行评价研究。虞震[9]从投入、产出、技术扩散与经济绩效、环境等四个方面研究发现中心城市是科技创新资源和产出的集聚之处，并且得出结论：安徽、江西两省科技创新能力还有待提高。吕晨[10]通过科技能力、科技产出、科技潜力三个方面对长三角地区以及环渤海做了科技竞争力研究，并发现地区经济总量、经济发展水平和政策体制对区域科技竞争力有显著影响。在县域经济的科技创新能力评价体系上，薛飞[11]通过权重的赋值建立了基层科技创新能力评价指标体系，并对江苏省苏南地区14个县市的科技创新能力进行了评价分析。李旭洋[12]通过科技创新环境、科技创新投入和科技创新绩效三个维度对内蒙古县域科技创新能力进行了综合评价。但从目前的研究成果来看，对安徽省县域科技创新能力评价的研究基本没有。而安徽省县域科技创新能力评价是提高安徽省县域科技能力的基础。正所谓知己知彼才能“百战百胜”，这样安徽省才能更好地了解自身的优势和劣势。所以本研究基于以上理由，为了准确地定位安徽省县域经济创新能力的情况，通过熵值法评价安徽省县域科技创新能力。本研究的评价指标除了符合科学性外，最重要的是可操作性强。除此之外评价指标的建立更加符合安徽省县域的科技创新的经济情况。本研究主要收集和分析了2016年各安徽省县域国民经济统计年报的有关统计数据。

2 评价指标的建立

2.1 指标选择

根据安徽省县域科技创新能力自身的特点，为了构建一个能反应出安徽省自身科技创新能力的指标体系，其应该遵循以下几个原则，科学性、可操作性和目标导向性原则。

本研究搭建了县域经济科技创新能力的框架，主要由两部分组成：一是反映县域创新能力和水平的基本创新，包括创新的投入、产出和由此产生的创新效益与效率；二是县域的创新基础条件，包括经济发展水平、环境（即软硬两方面）对整个创新链的支撑作用。按照县域经济科技创新能力的框架模型，构建以下指标体系，该指标体系包括3个一级指标、13个二级指标，能公平比较县域的创新驱动发展情况，这一指标体系是在前人的基础上进行修改得到的，更能反应出安徽省自身的县域经济科技状况。其县域经济创新能力的框架具体如表1所示。

表1 县域经济创新能力评价体系

2.2 评价方法指标

本研究指标权重的确定将采用熵值法，其基本原理在在信息论中，熵是对不确定性的一种度量。信息量越大，不确定性就越小，熵也就越小；反之反是。熵值法优点在于权重确定是完全根据各指标数据的实际情况确定的，可以有效地避免主观因素的掺杂，使数据间的内在差异性通过权重客观地反映出来。本研究的结论都是通过Excel计算得到。具体的计算过程如下：

设有M个县域，N个指标，原始指标矩阵为x=（xij）M×N（其中，i=1，2，…，M；j=1，2，…，N）。对于某项指标，它的值变化程度越大，信息熵就越小，则该指标的信息量权重越大，反之则反是。所以可根据各指标值的变异程度，利用信息熵来计算各项指标的权重，以此来进行县域经济创新能力的综合评价。本研究所建立的数学模型如下：

2.2.1 逆向指标处理：由于本研究是数据没有逆向指标，如果有逆向指标，对逆向指标取倒数，并使所有指标都正向化。

2.2.2 标准化处理：

（x1ij为标准化处理后的指标值，为j项指标的均值，δj为其标准差）。

2.2.3 消除负值：

式中，b为指标的平移幅度，b的取值越接近的绝对值，则其评价结果越显著。

2.2.4 同度量化处理：

2.2.5 信息熵值计算：

在这里，对于一个信息完全无序的系统，其有序度为0，e=1。

2.2.6 效应值计算

2.2.7 确定指标权重

2.2.8 综合得分计算：假设满分为100分，计算某县域在特定年份的创新能力评价得分：

3 评价结果分析

3.1 数据收集：

安徽省共有56个县及5个县级市，共计61个县（市），鉴于其中19个县（市）的2016年的统计公报官方尚未发出。本文选取共计42个县2016年的统计数据，数据为其各政府部门的统计年报、政府工作报告等政府公开数据，从而能够保证数据的真实性和准确性。

3.2 安徽省县域创新能力总体评价与比较

对已统计的42个县（市）使用Excel软件进行数据收集并利用熵值法计算公式，计算得到各指标的信息熵、冗余度和指标权重。具体可参见表2。熵是系统无序程度的一个度量，一个指标的信息熵越小，表明该指标值变异程度越大，所提供的信息越多，综合评价中能够发挥的作用越大，其权重也就越高。通过计算，安徽省区域创新能力指标体系中权重较高的前三个指标分别是教育资金支出（B1）、第三产业占GDP比重（B8）、人均邮电业务额（B9），分别隶属于创新投入和创新基础条件两大分项指标。

表2 熵值法计算指标信息熵、冗余度和权重

安徽省县域创新能力评价体系各指标得分以及总分情况如表3所示（由于篇幅所限仅保留两位有效数字）。表4为安徽省各县域总分得分情况以及排名情况。我们可以从综合评分中看出肥西县科技创新能力综合得分排名第一，领先其他41个县域，占有较大的优势。肥西县综合得分为3.42，超过第二名无为县综合得分2.77的23%，高出平均得分2.38有1分之多。其他县城分数相差不大。综合来看，肥西县科技创新能力处于安徽省科技创新能力的领先地位。从三项指标分层一级指标上来看，创新产出是肥西县科技创新能力的优势要素，专利产出优势明显。创新投入和创新基础条件虽然领先不明显，但是排名也为第一，体现出肥西县科技创新能力的效率。肥西县在创新基础条件的方面相对落后。说明肥西县还需加强对创新基础条件的投入。整体来看，高于平均得分2.38分的有17个县城，也就是说有17个县城的科技创新能力在平均值以上，有25个县城的科技创新能力在平均值以下，平均值两端分布较为平衡，各个县域之间没有较大的分值差距，除了肥西县科技创新能力优势明显。

从地理上看，综合得分前十名皖南、皖中地区占据了九个，皖北地区只有太和县上榜，这充分说明了皖北地区的科技创新能力落后，与皖中、皖南地区差距过大。单看皖南地区，我们发现，皖南地区排名靠前和排名靠后的县域都比较多，说明皖南地区的科技创新能力县域之间差距明显。再看皖北和皖中地区。皖北地区的大部分县域普遍居中，皖中地区的县域普遍靠前，说明皖中和皖北地区县域间科技能力创新差距并不明显，皖中地区的科技创新能力普遍高于皖北。故皖北地区需要提高各个要素的投入，减少与皖中地区的差距。通过排名可以看出，皖中地区县域科技创新能力的排名方差较小，并且排名整体靠前，皖中地区相比其他地区科技创新能力的优势明显。

表3 县域各指标情况

表4 各县域综合得分以及名次

3.3 创新能力结构分析

创新能力结构可以分为三个一级指标，创新基础条件反映了一个县域经济科技发展能力的整体环境。我们通过表4综合得分可以看出，肥西县创新基础条件仍为第一名，高出第二名东至县7.2%，但是相比其他创新元素则相对落后。肥西县在教育基础和产业结构方面相对落后。特别是虽然肥西县在教育决算经费上较多，超出其他县域，但是整体教育情况仍然不理想，基础教育的学校数仍然较少。公共基础设施比较一般，其中医疗卫生机构建设的情况不理想，卫生机构普遍偏少，与其他县域差距较大。通过对安徽创新基础排名与综合排名的比较，芜湖县、繁昌县、和县、霍邱县和含山县的创新基础条件相对与其他创新因素排名较为靠后，我们分析发现，芜湖县、繁昌县、和县、霍邱县和含山县，人口相对较少，所以公共基础设施较少，创新基础条件也相对较少。这是由于我们统计的指标较偏向于宏观，对微观数据关注相对较少。而庐江县创新基础条件较为靠前，但是创新投入和创新产出相对靠后，侧面也反映出一个结论：投入和产出都是相对的。

创新投入是县域经济科技创新发展能力的先决条件，肥西县在创新投入方面得分是0.59，排名第一位次，排名第二的是无为县得分为0.46，高出35%，说明肥西县在创新投入方面力度比较大，相比其他创新要素处于绝对优势。但是创新投入与创新产出反差较大，可能是因为肥西县虽然教育经费的投入较高，但是教育经费的投入是一个长线的过程，在指标表现上存在时间差。通过对安徽创新投入排名与综合排名的比较，宿松县、阜南县和长丰县创新投入高，但是创新产出较少，说明宿松县、阜南县和长丰县的创新效率相对较低，需要提高效率。

创新产出是县域经济科技创新能力结果的体现，肥西县排名第一位，得分为0.91，超过第二名芜湖县得分0.73，高出24%。由于肥西县的创新投入较高比第二名高出35%，说明肥西县产出的效率相对较低。从细分指标上看，肥西县的专利申请数目多，说明肥西县知识产出氛围浓厚。并且肥西县申请成功的专利和专利申请之比达到52%，相比平均申请成功率为30%左右，说明肥西县知识产出的质量较高。另外肥西县高新技术企业在整个县域排名也是第一，说明肥西县孕育高新技术企业能力强。总体来看肥西县创新产出优势突出，未来发展稳定。通过对安徽创新产出排名与综合排名的比较，铜陵市（县级市）、明光市、霍山县、利辛县和旌德县创新投入较低，但是创新产出排名相对靠前，说明铜陵市（县级市）、明光市、霍山县、利辛县和旌德县创新产出的效率较高。

在三个一级指标中，肥西县在创新投入、创新产出、创新基础方面均高于其他县域。总之，肥西县的区域创新能力结构以创新投入和创新产出为主，三个指标的发展相对均衡；皖南地区、皖北地区、皖中地区的县域其创新基础条件、创新投入、创新产出的差别相对明显，其中皖中地区的排名都普遍靠前，皖北地区普遍居中，皖南地区的排名差异很大。说明安徽省地域科技发展创新能力不平衡。

4 结论与建议

总体来看，安徽省县域科技创新能力并不平均，尤其皖北地区最为落后，在各项指标中，创新基础条件、创新投入和创新产出都有待提高。皖南地区的县域科技创新能力彼此相差很大，如绩溪县、旌德县等需要对创新基础条件、创新投入和创新产出加强投入。皖中地区各县级科技创新能力普遍靠前，但是个别要素仍然有待提高，如长丰县的创新产出的效率仍需加强，特别肥西县在安徽省县域中科技创新能力综合排名第一，其创新投入、创新产出虽是其优势要素，但创新基础条件仍有待提高。可以发现目前县域经济创新能力存在以下几种问题。第一，县科技支出整体较低。由于安徽省是一个经济不发达的地区，得到的财政投入并不多。由于财政投入不多，科技创新的成果也就比较少，这就会导致更加难以申请国家项目的支持，长此以往，将会产生恶性循环。第二，县域创新能力差距明显。皖北和皖中、皖南地区创新能力差异明显，并且同一地级市下面的县域的科技创新能力也差异明显。第三，县域经济的基础设施有待完善。基础设施相对落后，一些科研需要的条件并不能够满足科研人员的要求，导致科研工作无法顺利进行。第四，科技经费使用效率较低，一些科技投入并不能够达到很好的预期效果。

针对以上情况，可以从以下几个方面着手改善。第一，加大科技资金的投入。正所谓“巧妇难为无米之炊”，没有资金的投入，就没有科技成果的产生。只有加强资金的投入，才会提高科技成果的产出。第二，有效配置科技资源。对于有潜力的项目，一定要从政策上、资金上加大支持，让好的项目可以更加容易地获得资金，降低金融机构对科研支持的门槛，这样才能够提高科技资源的配置效率。第三，建立流通的科技信息传播体系。这样可以加大群众对科技创新了解，营造科技创新氛围，加强地方政府、高校以及企业的合作，让理论更好地转化为实践。第四，建立一套科学的监督和竞争机制。一方面可以提高科技资金的使用效率，另一方面可以增加科技创新成果。

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EVALUATION OF SCIENCE AND TECHNOLOGY INNOVATION ABILITY OF COUNTY ECONOMY IN ANHUI PROVINCE BASED ON ENTROPY METHOD

WU Bao-yun1ZHANG Ke-rong1ZHOU Luo1YAO Zheng1，2
（1 Fuyang Normal University， Fuyang Anhui 236037）
（2 Regional Logistics Planning and Modern Logistics Engineering Key Laboratory of Anhui Province,Fuyang Anhui 236037）

Based on the entropy method,this paper makes an empirical study on the innovation ability of county economy in Anhui province by collecting the data of various county government websites in Anhui Province.The study found that Feixi County in Anhui Province ranks first comprehensively in the county science and technology innovation ability.Its innovation input,and innovation output are its advantages,while innovation infrastructure needs to be improved.The study could provide a theoretical basis for strengthening the scientific and technological input on the part of counties in Anhui Province.

Anhui Province； county economy； science and technology innovation ability； entropy method

F127

A

1672-2868（2017）05-0067-08

2017-08-06

安徽省教育厅重点项目（项目编号：SK2017A0293）；安徽省科学规划项目（项目编号：AHSKQ2016D109）；安徽高校优秀青年人才支持计划重点项目（项目编号：gxyqZD2016184）

武保贇（1992-），男，安徽颍上人。阜阳师范学院商学院，硕士研究生。研究方向：区域经济和企业管理。

责任编辑：陈 凤