基于熵权TOPSIS法的高端装备制造业上市公司竞争力评价研究*

张铁山 马 欢

(北方工业大学经济管理学院，100144，北京)

随着科技革命的进程逐渐深化，智能家居、无人驾驶、智能机器人等高新设备充斥着我们日常生活的方方面面，高端装备制造行业上的竞争愈演愈烈。十九大报告提出要加快建设制造强国，推动高端装备制造业可持续发展，这是提升工业关键竞争力的核心步骤。高端装备制造业是当前快速发展的新兴行业，所制造的工业设施和装备均利用了先进的生产技术，需用到的专业知识并不局限于某一范围，从而做到知识密集和技术领先，该行业的产品利用了众多的高精尖技术，因此是我国工业发展产业链的核心所在。而对于高端装备制造业的范围界定，我国工信部在“十三五”期间划分了八个范围：航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、高档数控机床、机器人装备、现代农机装备、高性能医疗机械、先进化工成套装备，这八大行业与我国2015年所提出的制造强国战略是一脉相承的。[1]高端装备制造业发展是决定我国工业价值链核心竞争力的重要环节，其战略布局体现了未来经济发展和科学进步的关键点。总体来说，目前高端装备制造行业上市公司的发展状况还是表现很好的，在工业生产中的比重也逐渐上升，是加快我国经济高质量增长的关键动力，通过对高端装备制造行业的上市公司竞争力进行分析，可以发现其优势与不足，提出相应的解决对策，促进高端装备制造业的健康发展，同时也可以为其他行业提供相应的借鉴，从而为我国加快建设制造强国做出贡献。

1 竞争力评价指标体系的构建

高端装备制造业采用了高科技生产流程和方法，其发展状况在一定程度上决定了整个制造业体系的综合竞争力，为我国的工业化转型升级之路提供了关键的支撑力量。其中唐铁球从高端装备制造业的空间分布特征和发展现状出发进行理论分析，总结了该行业在以后的发展中可能会遇到的难题并提出了相关的改进建议。[2]唐艳红研究了湖南省高端装备制造业在发展过程中所面临的环境问题，包括其自身的优点缺点以及外部的机会和挑战。[3]王福君立足于辽宁省区域，通过探索其发展问题提出了企业可自主选择的创新模式，就如何改变现存的困境提出看法以期实现高端装备制造业健康增长。[4]陈伟和刘强运用DEA方法对我国30家高端装备制造企业的经营绩效进行了评价分析，从而找出企业经营绩效的影响因素并提出合理的对策建议。[5]

学者们对企业竞争力指标的研究也各有特色，Xiaojun Deng和Qing Yu从财务角度出发选择相关的度量指标，立足于企业竞争力的核心、领导、协调和动态性质，最终研究结果显示所选维度指标的拟合程度是良好的。[6]朱艳绮选择了企业的规模因素、增长因素和效率因素作为评价指标，实证研究了研发投入、人力资本投入和差异化投入对企业竞争力的影响。[7]张俊秀运用因子分析法从产业规模实力、成长绩效、创新能力、可持续竞争力、变革能力五个指标出发，对该地区企业的竞争力值进行了测度排序。[8]赵珊珊和赵红梅选择了煤炭企业的盈利能力、规模实力、技术创新能力、安全生产能力、环境治理能力，运用数据包络分析方法建立竞争力的测度模型。[9]

通过分析文献发现，学者们对企业竞争力的评价都是有针对性的，本次研究所采用的指标是在结合高端装备制造业高技术、高附加值特征的基础上进行选取的，评价指标遵循了科学性、可比性、实用性以及数据的可获得性原则。最后，笔者从规模竞争力、可持续发展竞争力以及资产管理竞争力三个层面选取了9个指标，将其作为本文的评价研究体系，如表1所示。

表1 高端装备制造企业竞争力评价指标体系

2 熵权TOPSIS评价方法

对上市公司竞争力的研究，有众多的方法供学者们选择,其中因子分析法、灰色关联分析法、专家调查法、综合指数法、熵值评价法等都是经常被选择的方法。在实践中有主观和客观两种维度，笔者最终选取了客观赋权方法，因为在本研究所采用的评价模型中，所有指标都是在客观数据的基础上进行二次运算得来的。笔者在文章中将熵权法和TOPSIS法相结合，熵权法是利用信息之间的变异性来进行赋权的，能够更好的对结果进行解释，它原理清晰,计算较简单,并且在一定程度上能消除主观原因带来的干扰。Topsis将客体到最优解和最劣解的距离作为排名的依据，在对所选指标定量化处理的基础上，对研究个体按照得分进行排名。

2.1 熵权TOPSIS法的基本原理

熵来源于热力学中对混乱程度的度量，而后被广泛用于权重计算，熵在信息论基本原理中被用来测量无序程度，渐渐在许多研究领域被普遍使用。熵值衡量了评价对象的离散程度，当某个研究指标的信息熵较小时，表明其离散程度较大，说明此指标在最终评分中的权重越大；而一个指标的信息熵大，表示它的离散程度小，则说明此指标在最终评分中的权重越小。[10]

TOPSIS法是由C.L.Hwang和K.Yoon在1981年提出的，该方法将评价对象的值假设成空间内各个离散的数据点，首先需要规范化决策矩阵，这是在指标归一化矩阵的基础上加权得到的，接着要得出所研究指标分别到理想向量和负理想向量的距离，进一步得出相对贴近程度值，从而据此来对评价对象的优劣进行排序，当某个评价客体的相对贴近程度值越大时，表示其离最优解近且离最劣解远，说明此时该评价对象是最优的。

2.2 熵权TOPSIS法的计算步骤

假设所选的研究对象包含了n个样本，从m个指标的角度进行量化，xij的值表示第i个样本的第j个指标(i=1,…，n;j=1,…，m)；

1)对指标进行归一化处理并计算第i个样本占第j项指标的比重：

(1)

2)计算第j项指标的熵值和信息熵冗余度：

(2)

dj=1-ej,j=1,…，m

(3)

3)计算各项指标的权重和样本的综合得分：

(4)

(5)

4)构造加权矩阵并计算理想解向量S+和负理想解向量S-：

Z={zij}n×m={wj×yij}n×m

(6)

(7)

(8)

5)计算各评价对象的指标值到理想解和负理想解的距离和相对贴近程度Ci值：

(9)

(10)

(11)

通过在熵权法的基础上进行TOPSIS运算，可以立足于客观角度对研究对象进行评价。

3 模型构建与数据运算

本文采用熵权TOPSIS法进行实证研究，结合依据高端装备制造业的特征所选择的指标，接下来包括模型构建、数据选取以及处理。

3.1 模型构建

本文将分别测算上市公司三个一级指标的竞争力得分值，计算模型如下所示：

Si(规模竞争力)=w1yi1+w2yi2+w3yi3+w4yi4,
Si(可持续发展竞争力)=w5yi5+w6yi6
Si(资产管理竞争力)=w7yi7+w8yi8+w9yi9,
Si(综合竞争力)=Si(规模竞争力)+
Si(可持续发展竞争力)+Si(资产管理竞争力)

其中wj为二级指标权重，yij为归一化后数据值。

3.2 数据来源

在选择目标企业时，应该选取有代表性的公司，同时要能准确获得指标的数值。本文依据工信部在"十三五"提出的八个行业划分，对上市公司的经营领域及主营业务进行分析，依据各公司的介绍判断其是否属于高端装备制造领域，在样本的选取中剔除了数据缺失、带有ST标识的上市公司，确定88所高端装备制造行业的上市公司来开展研究，这些均为各个领域股票市值排名领先的企业，采用的数据值选自其在上海证券交易所和深圳证券交易2019年公开报出的财务报表，因此本文的初始数据是经审计的、更具有准确性。运用Excel软件和公式对原始数据进行二次运算，得出竞争力评价所需的各项数据。

3.3 数据处理及结果

1)利用Excel软件对高端装备制造业上市公司的原始矩阵进行归一化,消除了数据负值带来的影响，得到矩阵Y=(yij)n×m。

2)根据2.2中的公式(1)(2)(3)(4)可以计算得到各指标值的比重pij、熵值ej、差异系数dj和权重wj。如表2所示，销售收入所占比重是最大的，其次是从业人员数量和净资产，而这三个指标均属于规模竞争力，说明企业的规模在综合竞争力中发挥着举足轻重的作用，与之相反的是可持续发展中的净利润增长率，这是权重最小的指标，与其他因素相比，净利润属于极不稳定的财务量，很容易受到偶发因素的影响，从而其增长率在综合评价中所产生的作用是最小的。

3)由样本数据和上述计算的指标权重，根据公式(5)可以得到上市公司在规模层面、可持续发展层面、资产管理层面以及综合层面的竞争力值和相应的排名，再依据各个行业所含公司的综合竞争力平均值对行业进行排序，如表3所示。

4)根据公式(6)可以计算出加权矩阵Z，然后确定所选取的88家高端装备制造企业的理想解向量S+和负理想解向量S-，如下所示：

表2 高端装备制造企业竞争力评价指标权重

通过在熵权法的基础上进行TOPSIS计算，得到上市公司的相对贴近程度值Ci，并据此对公司和所在行业进行排名。

4 竞争力评价结果分析

针对上文运用熵权TOPSIS法所进行的上市公司竞争力实证研究，接下来将分别从指标角度和行业角度对实证结果进行分析。

4.1 高端装备制造企业竞争力细化分析

1)在本研究中，对上市公司综合竞争力的研究从三个层面出发，只有当这三种竞争力处于均衡状态时，公司才能实现健康稳定的成长。从综合得分来看，排名第一的中国中车以0.89的分数断层式领先，和第二的中集集团之间差距甚大，中国中车的企业规模和资产管理能力在行业内都是领先的，相应的综合竞争力也就高。综合排序最低的企业是智云股份，该公司的三种细分能力在行业内均很低，组织形式上属于民营企业，公司规模小，在发展方面2019年的收入增长率和净利润增长率均为负，企业扩张速度慢，竞争力较弱。

2)由表3可知，在企业规模上排名前三的公司分别是中国中车、中集集团和中国重工，这三家公司均属于国有企业，拥有雄厚的资金保障和丰富的人力资源。对高端装备制造企业而言，技术创新是实现其稳步增长的关键因素，因此公司在新方法新技术上需要投入高额的研发费用，提高核心竞争力，这就需要雄厚的资金和人力规模来支持。在可持续发展能力上，排名第一的是华东数控，其2019年度的销售收入和净利润几乎达到上年度的两倍，说明与之前年度相比企业2019年经营效益很好，在其主营业务高端数控机床方面收益很可观。最后是资产管理能力，体现了企业利用有限的人力和物力资源创造收益的能力，在该因素上得分最高的是华东重机，该公司的管理体系较为完善，在有限的环境中能够实现更大的利润。

表3 基于熵权法的高端装备制造企业竞争力评价结果

续表3

续表3

表4 基于TOPSIS法的高端装备制造企业评价结果

续表4

4.2 高端装备制造企业竞争力行业分析

按照高端装备制造的行业划分，本文将计算所得的2019年各个行业的竞争力平均得分及排名进行了汇总，同时从表4可以得出，企业的相对贴近程度值排名与竞争力得分基本保持一致。

1)航空航天装备行业的公司除了海特高新和北斗星通以外，其余公司总竞争力得分和相对贴近程度值排名都在前50，这得益于该行业公司的企业规模较大，在规模竞争力得分上排名靠前。目前航空航天是各个国家开展科技竞争的重要舞台，也是世界文明发展的里程碑，航空航天相关的技术成就体现了国家科技发展的状况，因此受到国家的大力支持，拥有雄厚的资金保障和支持。

2)海洋工程装备及高技术船舶行业只有个别的企业排名靠后，其余企业排名均在前20。该行业所生产的产品和装备大多被用于海上作业工程，是我国高端装备制造业向前发展进步中的关键技术支撑。我国目前在造船技术上名列世界前茅，在生产高科技船舶上实现了很大的进步，在海洋工业设备的创新生产方面实现了重大的突破。

3)综合实力名列第一的中国中车属于先进轨道交通装备，在当下社会化飞快前进的过程中，各种各样的环境问题开始成为人类生活中的一大难题，尤其是层出不穷的交通问题非常困扰人们的日常生活，因此各个国家均致力于生产绿色节能的先进交通装备。目前先进轨道交通装备企业所面临的全球竞争市场处于快速发展的阶段，表3和表4的研究结果告诉我们该行业的公司发展比较不均匀，中国中车的相对贴近程度值为0.831 38，而大部分企业却低于0.1，说明各个公司的竞争力排名差异较大。

4)高档数控机床行业所生产的产品设备是整个高端装备制造业的奠基石，其产品所服务的行业涉及各个领域，目前我们国家所需求的机床设备数量位居世界第一名，同时在生产上也排名前列，可见该行业还未达到饱和状态。然而该行业公司的综合竞争力比较中庸，其中华东数控和陕鼓动力在可持续增长上排名靠前，说明这两家企业近年来的发展比较快速；而其余企业的发展相对较慢，从该行业整体来看，还需要进一步提升。

5)国内机器人装备制造业目前处于极速增长阶段，在智能制造充斥着我们生活方方面面的当下，智能机器人也成为高端装备制造业中的热门行业，虽然在企业规模上略逊于其他行业，但其正处于快速发展时期，石头科技在其中表现良好，不仅是资产管理竞争力排名第二的公司，它的可持续增长能力也位于前十之列，说明智能机器人行业的发展潜力还是很大的。

6)众所周知我们国家是农业大国，在农用机械设备上的需求量是很大的，但是在先进农机装备的制造方面，我国的生产技术还有待提高。从表4可以看出，生产农机装备的企业竞争力并不突出，甚至个别企业新研股份和弘宇股份处于竞争力排名的最末端。现有的农用机械设备距离用户对产品的需求还有一定的差距，核心生产技术还不是很完备，总体来说还有很大的发展空间。

7)高性能医疗机械行业发展也很不均匀，前有竞争力较强的迈瑞医疗和乐普医疗，也有排名靠后的企业，该行业涉及的范围较广，对生产技术和流程的要求与其他行业相比会更严格一些，但这在很大程度上是国家先进科学技术水平的体现，因而也是政府重点关注和扶持的行业。

8)生产先进化工成套装备的企业整体竞争力还是不错的，得分排名均比较靠前，其中天地科技在竞争力总得分中位列第九，博实股份的可持续发展竞争力在所有的样本企业中排名第二，目前我们国家的化工成套设备在生产工艺上已经实现了很大的进步，减少了对进口的依赖程度，同时也极大地推动了石油化工行业的前进。

5 结论与启示

通过熵权TOPSIS法对高端装备制造业上市公司竞争力进行评价分析，有以下几点结论:

1)高端装备制造行业之间综合竞争力差异较大。与先进轨道交通装备相关的上市公司整体的综合竞争力得分都在行业前列，而现代农机装备相比而言就比较落后，因此这类上市公司必须要利用独有的行业特征，找准市场定位，加快新产品和新技术的创新，才能在当前残酷的红海市场中安全生存下来。尤其我国身为农业大国，非常急切地需要农用机械领域相关的先进生产工艺，因此企业可以抓住机会实现关键技术自主化，争取缩小行业差距。

2)企业规模在综合得分中占比很高。高端装备制造企业综合竞争力由企业规模、可持续发展能力和资产管理能力三个方面组成，通过对比可以发现，各个企业在三大竞争力中排名差距较大时，企业规模竞争力的得分往往决定了综合排名的顺序，这取决于规模指标销售收入、从业人员数量和净资产的权重大小，由此可见，企业应该注重规模方面的发展，这对其综合竞争力的提升有很大益处。

3)同行业各个公司间有明显差距。表3和表4的实证研究结果表明同一行业的企业之间竞争力得分差距也很明显，如先进轨道交通装备行业的中国中车综合得分是第一名而祥和实业位列第77，可见该行业的发展前景是很好的，排名落后的公司要吸取先进的经验，提升自己的不足之处，向行业内的领先企业学习。

针对高端装备制造行业在发展过程中的问题，为有效提高企业竞争力，有以下3点启示:

1)抓住战略契机，积极拓展海外市场。我国当前大力实施的“一带一路”战略辐射了周边的许多地方，要求在各个方面深化和沿线国家的沟通交流，在这其中涉及到许多的海外项目，企业要好好利用“走出去”这个时代背景。这可以大力推动高端装备制造在海外的发展，对竞争力落后的企业而言是很好的机会，企业要抓住国外这个蓝海市场，运用多元化的经营管理战略理念，从而促进整个行业的进步。

2)壮大企业规模，增强竞争能力。对于高端装备制造企业而言，公司整体规模的大小和市场发展能力密切相关，也会直接影响到该企业在市场上的竞争力强弱，因此，各企业必须重视自身规模的壮大，除了要尽力保持其目前的市场业务外，还要考虑进一步开疆辟土，开拓新的市场，可以尝试把业务扩展到海外范围，另一方面，对一些竞争力相对较弱的企业而言，可以通过对外融资来扩大企业规模和市场覆盖面，挖掘高端技术人才，建立自己的研发团队，增强自身的竞争能力。

3)完善企业的资产管理体系，缩小行业差距。在同一行业的上市公司间企业竞争力差距也较为明显，而企业资源是有限的，资本节约也是企业能力建设的一个重要层面，“资本”的稀缺不能仅仅依赖于从内部或外部来获取，最重要的是企业要有一套符合自身发展阶段的资产管理体系。企业要想实现可持续发展，就需要调整其资源结构，促进优秀资源在高端装备制造关键节点的流动，达到行业资源的合理化配置，建立自己的竞争优势。