基于结构熵权模型的体育用品制造企业创新能力评价及实证研究

周文静，王恒利，李 凌

根据《2016年国家体育产业总规模与增加值数据公告》显示，2016年我国体育用品及制造业增加值为2 863.9亿元，占体育产业总增加值的44.2%[1]，由此可见，体育用品制造业是我国体育产业的支柱和主体，在未来很长一段时间都将是我国体育产业发展的重点领域[2]。全民健身运动的开展和消费需求的变化增大了体育用品制造业产值[3]，但是在产值不断增加背后隐藏的创新能力弱、产品附加值较低等创新能力不足问题也越发刺目[4]。我国体育用品制造业借助人口红利进行发展，主要从事附加值较低的加工与生产[5]。范尧[6]、赵少聪[7]、李碧珍[8]在研究中均指出，我国体育用品制造业总体居于价值链微笑曲线中端，与其他国家相比创新能力不足，处于获利低位，这为体育用品制造业的发展敲响创新能力的警钟。在“中国制造2025”战略中，国家对制造业进行了新布局，作为制造业组成部分的体育用品制造业也要积极响应国家战略，在转型升级的浪潮中寻求转变，增强自主创新能力[9]。体育用品制造企业创新评价体系是创新能力发展不可或缺的关键部分，其目的不仅在于正确评估体育用品制造企业创新能力，还要结合实际数据对体育用品制造企业的发展进行针对性分析，以更好服务于体育用品制造企业，为企业转型升级提供动力。

学界对于体育用品制造企业创新能力的研究主要涉及创新要素、创新模式、创新路径方面，创新要素从体育用品制造企业软实力[10]、技术创新[11]、集群要素[12]、共性技术[13-14]等方面进行分析；创新模式从销售模式[15]、行业发展模式[16]、服务型制造发展模式[8]、可持续发展模式[17]方面进行研究；创新路径则是对价值共创视角[18]、全球价值链视角[19]等不同视角和区域体育用品制造业发展路径等方面进行研究。总体来看，前人主要对体育用品制造企业创新能力进行了多层次、多视角的分析，但是并没有形成体育用品制造企业创新能力评价体系，缺乏对体育用品制造企业的系统分析；也没有对体育用品制造企业创新能力进行纵向的时序分析和登记注册类型分组企业间横向的差异分析，缺乏科学合理的衡量标准。这不仅是体育用品制造业的理论问题，也是体育用品制造业发展的客观实际问题，更是管理部门进行相关决策的基础，本研究正是基于此。

1 体育用品制造企业创新能力评价指标体系的构建

1.1 创新能力影响因素及逻辑框架

“创新”的概念由约瑟夫·熊彼特（Joseph A Schumpeter）提出，他认为创新是对生产要素进行新的组合。今天学界一般认为“创新”是现代经济发展的推动力[20]。创新能力则是对生产要素进行新的组合并产生利润的能力。随着经济和科技的发展，“创新能力”成为社会发展的重要方面，国内外众多学者、机构和政府提出了多个创新能力评价体系用于国家、地区或者产业发展的创新能力衡量。现将具有代表性的创新能力评价指标进行汇总（见表1）并比较，用于发现创新能力影响因素，为本文评价指标的构建打下基础。

表1 创新能力评价指标体系部分汇总表Table1 Summary of Innovation Capability Evaluation Index System

上述指标对不同主体进行创新能力的评价，评价体系中一级指标也有多种表达，但从其评价注重方面可以总结出，创新能力受创新投入、创新产出和创新环境3个方面影响，因此本研究提出体育用品制造企业创新能力指标评价体系的逻辑框架（见图1）。创新投入和创新产出均是创新能力最直接的指标，创新环境为体育用品制造企业创新活动开展提供大环境，影响着创新的投入和产出，进而对创新能力产生影响。

创新投入主要体现企业在创新中的人力、财力、物力的投入状况，包括了从研发技术开发、引进、吸收到转化整个过程的研发投入，是创新活动开展的基础，在一定程度上体现了企业创新活动投入力度。具体到体育用品制造企业中，创新投入受研发人员、研发经费和研发设备3个方面影响。研发人员从数量和质量两个方面进行体现，具体使用R&D人员占行业总人数比重、全时当量和硕博占比进行表示；研发经费则是在新产品、技术、R&D活动方面进行体现，具体使用新产品开发经费，引进、消化吸收技术经费，购买国内技术经费，技术改造经费，R&D活动经费进行表示；研发设备则是研发所需设备的投入，用体育用品制造业企业办研发机构仪器和设备原价进行表示。

创新产出主要体现企业在创新活动中的研发成果和经济效益，是创新能力最直接的体现，在一定程度上反映了企业创新产出的能力。具体到体育用品制造业中，创新产出可以用研发项目、新产品研发与转化、专利进行表示。研发项目用体育用品制造业企业全部R&D项目数进行体现；新产品研发与转化使用新产品的研发成果和销售成果进行表示，具体使用体育用品制造业企业新产品开发数和体育用品制造业企业新产品销售收入进行体现；专利使用专利申请量和有效专利量进行表示，具体使用体育用品制造业企业专利申请数和有效发明专利数进行体现。

创新环境主要体现了企业创新活动的资源和开展基础，在一定程度上反映了企业创新活动开展的环境。具体到体育用品制造业中，创新环境分为行业环境、行业收益、政府支持。行业环境可以使用行业从业人数、行业企业数量、企业创新情况进行表示，具体可以用体育用品制造业企业数量、从业人数、从业人员平均人数、企业办研发机构率、企业办研发机构人员占比、企业办研发机构经费支出率进行体现；行业收益则是行业的产值，可以用规模以上企业工业销售产值和资产总值进行体现；政府支持可以用政府对行业创新活动的支持力度进行表示，具体可以用政府科技活动资金体现。

1.2 指标体系构建原则

评价体系指标的设定需要能够反映评价对象的特点，因此本研究遵循科学性、可操作性、整体性、层次性和前瞻性原则，依据创新理论研究和行业实际条件，考虑数据的准确性和可获得性，按照指标体系指数在3~10个的解释范围[28]（指标过多，系统冗杂；指标过少，解释力低），以AHP（层次分析法）的逻辑方式建立指标体系。

1.3 指标体系建立

遵循逻辑框架和指标构建原则，根据指标内涵和数据的可获得性，建立体育用品制造企业创新能力评价指标体系（见表2）。该指标体系由两级指标构成，一级指标有3个，分别为创新投入、创新产出和创新环境，二级指标为23个正向指标构成。

表2 体育用品制造业创新能力评价指标体系Table2 Evaluation Index System of Innovation Ability of Sporting Goods Manufacturing Industry

2 评价模型构建

评价体系构建的目的是对评价对象进行准确评估，因此评价指标权重的确立十分关键。综合前人研究可以发现，评价模型指标体系赋权的方法有多种，可以从主观和客观2个方面进行分类。主观赋权的方法以层次分析法、德尔菲法、专家意见法等为主，具有解释力强的优点，但结果往往主观性太强，不能完全体现客观情况；客观赋权法包括熵值法、模糊分析法、神经网络、主成分分析等，具有结果精度高的优点，但赋权结果存在实际情况解释力较差的缺点。每种方法都有自己的适用范围和优点，因此需要选取合适的方法进行赋权。本研究综合考虑实际情况后采用主观和客观赋权相结合的“结构熵权法（SE）”[29]进行评价模型构建。

2.1 结构熵权法的基本原理

体育用品制造企业创新能力发展评价体系是一个多属性决策问题，其指标权重确立至关重要。结构熵权法（SE）是定量与定性相结合的方法，其基本思想是将通过熵理论计算每一层指标的相对权重；基本步骤是首先运用德尔菲法收集专家意见，获得“典型排序”，然后通过模糊分析法进行数据客观处理，以熵理论计算“典型排序”得到“熵值”和“盲度”，最后进行归一化处理获得同一层指标的相对权重[29]。

2.2 指标权重的计算

以体育用品制造企业创新能力评价体系的一级指标为例，进行权重计算。

2.2.1 形成“典型排序” 首先邀请8位专家根据自己的经验、学识进行指标的赋值，整个过程中进行匿名填写，以保障赋值的真实性。赋值方式按照指标的重要性进行排序，以本研究的一级指标为例，“最重要指标”的赋值为1，其余根据重要性依次排列，“最不重要指标”赋值为3（见表3）。

表3 专家对一级指标的评价表Table3 Expert Evaluation of Primary Indicators

根据上述的打分情况建立如下的“典型排序”评价矩阵：

式中：Sij代表第i个专家对第j个指标的评价值。

2.2.2“盲度”分析 专家在赋值过程中会产生不确定性，为了减少这种不确定性，我们运用熵计算公式进行熵值的计算，计算公式如下：式中：

dij为每一位专家的评价信息熵，是对专家信息量的衡量指标，代表第i个专家对第j个指标dj的评价。ρ为转化参数量，ρ=max（j）+2，一级指标中ρ=3+2=5。本研究中邀请了8位专家进行评价指标的赋值，为了确定8位专家对某一指标的统一度，我们需要进行dj的计算，根据公式：

经过计算可以得到：d1=0.735；d2=0.886；d3=0.610。

对结果进行盲度分析。盲度是指，专家对于评价体系有一定的认知盲度，需要通过不确定性的模糊量化分析进行盲度处理。将某专家对于dj产生的盲度定义为Zj，则

通过计算可得，Z1=0.015；Z2=0.136；Z3=0.078。i位专家对于评价指标j的

总体认识度Ij计算公式如下：

得到校正信息熵结果分别为：I1=0.723；I2=0.766；I3=0.620。

2.2.3“归一化处理 运用校正信息熵计算权重，公式如下：

经过计算得到如下结果：W1=0.343；W2=0.363；W3=0.294。

通过上述结果可知，在一级指标中，“创新投入”指标的权重为0.343，“创新产出”指标的权重为0.363，“创新环境”指标的权重为0.294。

2.3 指标权重的确立

按照上述方法对全部指标进行计算，计算结果汇总见表4。

3 体育用品制造业创新能力实证结果与分析

3.1 数据来源

纵观前人在体育用品制造企业的实证研究，多采用文体产业数据或者国家总值数据进行分析，一定程度上可以表达体育用品制造业的真实情况，但是针对性有待加强。本研究根据数据的需求性和获得性，在数据选择中进行了2个环节筛选。首先，为了验证本研究评价指标的有效性和可行性，以及在客观实际中的预测性和应用性，进行了第1轮数据的筛查。其次，在研究过程中，收集了相关体育用品制造企业数据3份，研究院数据1份，2010—2015中国体育用品行业分析报告1份，《中国经济普查年鉴》3份，以及在国家体育总局、国家统计局、中国海关总署等部门获取体育用品制造业产值、进出口额等数据，在考虑了指标体系的特点和数据的权威性，本研究剔除了研究院数据；在考虑指标体系的沿用性、表达性和数据完整性，本研究剔除了体育用品制造企业数据、中国海关总署等部门数据、2010—2015中国体育用品行业分析报告；最终选取了《中国经济普查年鉴》，本研究充分考虑了数据完整性、官方数据可信性、指标体系的沿用性以及是否能有效反映指标体系内容4个方面。结合现行的普查数据，虽然研究模型在年限程度上不能进行很好的预测效果反映，但结合结构熵权模型的研究特点和本研究目的，选取《中国经济普查年鉴》数据则是研究的最优选择。因为此现行数据是可以符合并验证所构建的指标体系可行性和有效性，同时对体育用品制造业创新能力进行评价分析，亦可更好地促进其创新能力发展。

表4 体育用品制造业创新能力评价指标权重Table4 Weight of Evaluation Index for Innovation Ability of Sporting Goods Manufacturing Industry

3.2 数据处理办法

依据可获得性原则与真实性原则收集到的指标数据存在量纲不一致，这可能对具体指标的可比性与加权造成影响，因此需要进行去量纲处理。为了更准确全面表示体育用品制造企业创新能力，本研究将具体指标进行归一化处理。归一化可以消除量纲对计算的影响，同时又可以保证可比性。考虑本研究被评价对象个数和数据实际情况，采用极大值法对体育用品制造业创新能力数据进行归一化处理。本研究中所有指标均为正向指标，即指标的增大会促进创新能力的发展，正向指标的归一化处理方法如下[30]：

式中：在二维面板数据下，Xjk是第j个指标的第k个评价对象的原始数据，X’jk是Xjk的标准化值，Xj是第j个指标的全部原始数据，Max（Xj）是Xj的最大值。

3.3 体育用品制造业创新能力评定标准

按照前文确定的指标评价体系以及数据，对我国体育用品制造业创新能力发展进行时序分析和企业间横向比较研究。首先，借鉴创新能力评价的划分标准[31]，将体育用品制造企业创新能力划分为极差、较差、一般、较高、极高5个阶段（见表5），以便于创新能力水平的比较。

表5 体育用品制造企业创新能力阶段划分标准标Table5 Standard for Stage Classification of Innovation Ability in Sporting Goods Manufacturing Industry

3.4 体育用品制造企业创新能力时序演化分析

通过体育用品制造企业创新能力评价指标的熵权，先计算一级指标分值，再由一级指标分值结合熵权计算出创新能力总共得分。以2004年创新能力总得分为例，创新能力=（0.304 5×0.343）+（0.215 1×0.363）+（0.466 1×0.294）=0.319 6，同理计算2008年和2013年创新能力得分（见表6）。

表6 2004年、2008年、2013年体育用品制造业创新能力评价值Table6 Evaluation of Innovation Capacity in Sporting Goods Manufacturing in 2004，2008，2013

整体来看，2004年、2008年、2013年时间点上，我国体育用品制造企业创新能力各个指标在不断提高，剖析其背后原因可以发现，我国体育用品制造企业发展历程。我国体育用品制造企业创新能力整体水平处于上升状态，2013年比2004年有大幅度提高，提高值为0.603 4。按照评价指标阶段划分（见表5），我国体育用品制造企业创新能力在2004年处于较差阶段，2008年处于一般阶段，2013年处于极高阶段。

2004年时，我国体育用品制造企业借助劳动力丰富和廉价的优势，以劳动密集型拉动经济增长为主，走粗放式发展道路，这一时期，体育用品制造业的整体效益不高，企业分散，根据国家体育总局体育器材装备中心2001年对全国166家体育用品企业的调查发现，仅有26家企业销售额在5 000万元以上，行业总体缺乏创新意识，创新投入处于极差阶段，自主品牌知名度低，创新产出较差，企业生存依赖于贴牌生产，核心竞争力弱。部分企业逐渐意识到创新对企业发展的重要性，企业开始尝试“两条腿走路”，加工和品牌共同发展，但创新环境并不理想。此时，虽然处于奥运会筹备期，政府支持力度、社会氛围、需求度都在提升，但是行业大环境限制，整体的创新能力仍然处于较差阶段，创新在更多企业中停留在计划和观望期。

2008年时，受新劳动法影响，劳动成本上升，同时人民币汇率和出口退税率的变化使企业的利润降低，加之2008年北京奥运会的成功举办刺激了体育用品行业的创新意识。在北京奥运会中，我国制造的体育用品参与了奥运会26个正式项目中14个大项的赛事用品供给[32]，奥运会成为激发体育用品行业发展的契机，此时创新投入、产出和创新能力处于一般阶段，创新环境处于较高阶段，创新投入在技术引进、消化和吸收阶段投资是2004年的4倍，体育用品制造企业新产品销售收入是2004年的2.66倍，处于创新孵化期。

2013年时，创新能力各指标评分达到了极高阶段，此时体育用品制造行业的创新能力水平极高，表明创新发展受到企业重视。党的“十八大”中指出：“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑”，为体育用品制造企业创新营造了政治环境。处于后奥运时代，体育用品制造业迅猛发展，企业数量是2008年的2倍，利润总额到达了3.3倍。创新投入、产出、创新环境和创新能力也达到了新的级别，但仍然具有增长空间。

根据表6内容建立各个指标的时序变化趋势图（见图2），可以发现，我国体育用品制造企业的各个指标变化。创新投入、创新产出、创新环境和创新能力都在逐年上升，尤其在2008年之后提升速度明显增快。2008奥运会的举办激发了企业的创新意识，提供了企业创新活动开展的机遇，使企业开始转变依靠贴牌加工的生存状态。2008年，体育用品制造业R&D人员全时当量达到了1 804人/年，比2004年增大了83.9%；体育用品制造业R&D经费内部支出为26 648万元，比2004年增加了153%；创新产出更为抢眼，2013年体育用品制造企业新产品销售收入达821 230万元，是2004年的6倍。在3年的分析中，创新环境一直处于高位且上升趋势，说明我国体育用品制造企业具有良好的创新环境并且在不断优化。

图2 体育用品制造企业创新能力得分变化趋势Figure2 Changing Trend of Innovation Ability Score of Sporting Goods Manufacturing Enterprises

3.5 登记注册类型分组的企业创新能力指标对比分析

对登记注册类型分组的企业创新能力进行分析，运用第3次全国经济普查数据，按照前述公式进行计算，并对评分结果进行阶段归类（见表7）。从整体分析，内资企业创新能力评价体系各指标都处于极高阶段；港、澳、台商投资企业创新投入、创新环境和创新能力处于一般阶段，创新产出处于极差阶段；外商投资企业创新能力评价体系中创新投入、创新产出和创新能力整体评分均处于较差阶段，创新环境处于一般阶段，评分结果总体上与实际情况相符合。2010年，国务院颁布的《关于加快发展体育产业的指导意见》中要求推动我国体育用品制造业的行业标准国际化[36]，大环境的变化使企业创新滞后问题凸显，出现了“关店潮”等现象，但这实际是行业优胜劣汰，转型升级的破壳点和调整期，促使更多企业由产品加工走向自主创新之路，到2013年，内资企业在创新能力各个指标中都达到了极高水平。

表7 登记注册类型分组的体育用品制造企业创新能力差异分析Table7 Evaluation of Innovation Capability Development of Sports Goods Manufacturing Enterprises in Classified Registration Type

根据表6数据绘制登记注册类型分组的企业创新能力指标态势雷达分析图（见图3），可以发现，我国体育用品制造企业按登记注册类型分组的变化。从雷达图可以看出，在2013年的统计中，内资企业的创新能力要明显高于港、澳、台投资企业和外商企业。2013年，我国体育用品制造内资企业法人单位数为5 275个，港、澳、台投资企业和外商企业法人单位数分别有457个和439个，数量上的差异是内资企业整体创新能力极高的原因之一，同时也是我国内资企业创新能力提高的真实体现。2004—2013年，我国体育用品制造内资企业在数量和质量上均不断发展，2004年我国体育用品制造业法人单位数为3 128个，2008年我国体育用品制造业法人单位数为4 725个，2013年则达到了6 171个，近2004年的2倍，近2008年的1.5倍，其中2013年内资企业法人单位数5 275个已经分别远远超过了2004年、2008年体育用品制造业法人单位的总数，这表明，内资企业法人单位数呈增长趋势；2008—2013年，每年创业法人单位数分别为334个、466个、555个、592个、604个、642个[35]，创业企业数量不断增多，其中多为内资创业企业，这表明，我国内资企业具有创业活力；同时内资企业在R&D人员、经费等方面的投入要远大于港、澳、台投资企业和外商企业，综合说明内资企业的创新能力不断增强，评价结果与实际情况相符合。

港、澳、台投资企业和外商投资企业的创新环境评分值高于其他指标，说明我国体育用品制造行业创新环境具有优势，这为行业的发展提供了平台；另外对外商企业与内资企业、港澳台企业的创新投入的二级指标评分值进行对比发现，内资企业在引进、消化、吸收技术等方面的投入远大于外商投资企业，这说明在核心技术和创新科技的掌握上，我国内资企业很大程度依靠于引进，自主研发能力有待于提高[37]。

图3 登记注册类型分组的体育用品制造企业创新能力雷达图Figure3 Radar map of Innovation Ability of Enterprise Sports Goods Manufacturing Industry by Classification and Tegistration

4 研究结论与展望

4.1 研究结论

本研究构建了我国体育用品制造企业创新评价体系，对指标权重进行了确立。并利用全国3次经济普查数据进行了实证研究，结果与实际情况拟合度较高，说明该指标体系具有一定的有效性和可行性。推而广之，可以将此指标运用到体育用品制造企业创新能力的区域评价、省际对比分析、时序分析、体育用品制造产业细分类型创新能力分析（如冰雪体育用品制造业）等，受统计数据与评价对象不同影响，在实际运用中可以对指标进行适当增减。

体育用品制造企业创新能力评价体系有创新投入、创新产出、创新环境3个一级指标，其中“创新投入”指标的权重为0.343，“创新产出”指标的权重为0.363，“创新环境”指标的权重为0.294。在二级指标中，体育用品制造业R&D人员全时当量（A2）权重为0.141、体育用品制造业科技人力资源（A3）权重为0.141，是“创新投入”一级指标中的重要指标，这说明，人才是体育用品制造企业创新投入的重点领域，这不仅在从业人员数量上要有提高，还在人才质量上有高要求。体育用品制造企业新产品销售收入（B3）权重为0.270、体育用品制造企业有效发明专利数（B5）权重为0.242，是“创新产出”一级指标中的重要指标，这说明新产品销售和专利数是提高创新产出的主要途径；体育用品制造企业办研发机构经费支出率（C6）权重为0.145、政府科技活动资金（C9）权重为0.140，是“创新环境”一级指标中的重要指标，这说明政府支持和研发机构经费支出率是优化研发环境的主要方面。

通过实证分析发现，我国体育用品制造企业创新能力呈上升状态，但是创新能力仍然存在很大不足，如R&D人才质量有待提高，创新能力源动力不足；专利发明数量多，但是有效专利率低；内资企业创新技术依赖引进，自主创新能力有待加强。通过分析还发现，我国体育用品制造企业创新环境一直在不断优化。在实际中，国家政策和社会需求都在呼吁企业创新。体育用品制造企业在未来的发展中，要顺应时代潮流，积极探索，勇于创新。新时代对体育用品制造企业既是机遇，也是挑战。“大众创业、万众创新”的经济新常态下，社会创新能力被逐渐激发，企业面临更为复杂的竞争环境，面对更大的经营挑战，只有转型升级、动力转换才能得以生存，抓住机遇，不断挖掘自主创新能力，以匠人精神开创中国体育用品制造新时代。

4.2 研究展望

本研究在数据获取过程和研究形成过程中，确定了体育用品制造业创新能力评价模型，丰富了体育用品制造业创新能力评价体系的理论来源和实证模型的反馈。研究考虑由于受资料、统计数据时间、研究时间等限制条件没有形成更好的预测效应模型，但本研究会在后期纵向研究时进行验证研究和预测效应研究，以期完善理论和实践模型的预测效果。为体育用品制造业和体育产业发展提供更加完善的思路与策略。