低碳技術創新項目優選的評價模型

賈立江，范德成

（哈爾濱工程大學 經濟管理學院，哈爾濱150001）

低碳技術創新項目優選的評價模型

賈立江，范德成

（哈爾濱工程大學 經濟管理學院，哈爾濱150001）

低碳技術創新是推動低碳經濟發展的主要動力。文章依據低碳技術創新項目的財務、顧客、內部運營、學習和成長以及生態效益五個維度，遵循系統性、可操作性、目標性原則，建立了反映低碳技術創新項目優劣的多層次遞階指標體系；在AHP與GEM相結合確定權系數的基礎上，建立了低碳技術創新項目優選的AHP-GEM模糊綜合評價模型。

低碳技術創新；項目優選；模糊綜合評價；群組決策特征根法

0 引言

低碳技術創新是需要低碳技術、低碳生產、低碳市場等各個環節有效連接和合作的過程[1]，需要占用大量人力、物力、財力等社會資源，而開發成功的具有高低碳技術含量的產品或應用技術等項目，在順利實施實現批量化、規?；a或應用后，就能夠完成其回報社會的價值功能，從而推動低碳經濟的發展。因此，選擇科技含量高、經濟效益好、運營阻力小的低碳技術創新項目成為國家或者企業發展低碳經濟的關鍵所在。影響低碳技術創新項目社會效益、經濟效益以及可行性的因素很多而且復雜，可以說低碳技術創新項目優選系統是一個模糊系統。為了克服AHP構建專家判斷矩陣Saaty不一致性，并簡捷、方便地進行低碳技術創新項目優選決策。本文擬將模糊綜合評價法、層次分析法（AHP）與群組決策特征根法（GEM）有機結合，建立AHP-GEM模糊綜合評價模型，對低碳技術創新項目優選評價作點的探索。

1 低碳技術創新項目優選評價體系設計

1.1 低碳技術創新項目優選評價體系建立

低碳技術創新項目優選指標體系的設計是進行優選的前提。指標體系設計的好壞直接關系到項目優選的準確性和精確性。低碳技術創新項目優選涉及到項目的經濟效益、生態效益等，需要從多個維度對項目進行評價。因此，本文從財務、顧客、內部運營、學習和成長以及生態效益五個維度建立評價標準，科學、全面地評價低碳技術創新項目的績效。根據系統性、可操作性、目標性原則[2]，設置了三個層次的低碳技術創新項目優選評價指標體系，如表1所示。

1.2 低碳技術創新項目優選評價體系解釋

1.2.1 財務維度

財務方面的回報往往是投資者實施低碳技術創新項目最重要的目的，只有低碳技術創新項目能夠給投資者帶來足夠的財務回報的時候，例如提高利潤率、投資回報率、內部收益率，降低成本時，投資者才會有動力從事低碳技術創新活動。因此，評價體系的財務維度指的是低碳技術創新項目提高投資回報率，控制成本費用。

表1 低碳技術創新項目優選評價指標體系

1.2.2 客戶維度

投資者為了獲得財務業績，就必須創造出讓顧客滿意的產品和服務。投資者實施低碳技術創新項目，需要投入大量的人力、物力和財力資源，只有通過低碳技術創新項目優選，不斷提高顧客對產品和服務的滿意度，才能吸引顧客、留住顧客，使投資者獲得長期的發展。因此，評價體系的客戶維度指的是低碳技術創新項目滿足顧客需要，增進客戶關系，提高市場占有率。

1.2.3 內部運營維度

低碳技術創新項目優選，需要投資者各部門的協調與配合。內部溝通的效率、資源分配的流程、項目執行的規劃和控制都對項目實施效果有直接的影響。投資者通過低碳技術創新項目優選，也應在上述方面進行改進和提高。因此，評價體系的內部運營維度指的是低碳技術創新項目改善內部運營流程，提高內部運營能力。

1.2.4 學習與成長維度

低碳技術創新是包含漸進性創新的突破性創新，這種創新有一個學習效應隨著產業擴大而逐漸發揮作用的過程[3]。這樣的特點使得低碳技術創新項目需要高素質的科研人才和管理人才，新技術、新材料、新工藝的應用都需要員工通過學習來實現。投資者通過低碳技術創新項目優選，應使員工的科研能力、管理水平都得以提高。因此，評價體系的學習與成長維度指的是低碳技術創新項目提高研發人員的創新能力，提高人力資源的利用效率。

1.2.5 生態效益維度

低碳技術創新項目的一個重要特征就是在實現企業經濟效益的同時，采用清潔能源技術、節能技術和碳排放降低技術做到生產的節能、低耗及減排，實現綠色生產及經營。因此評價體系的生態效益維度指的是降低對大氣、水以及固體廢棄物環境的碳排放，提高能源的利用效率，實現投資者的經濟效益與生態效益的同步協調發展。

2 綜合評價模型的構建

將模糊綜合評價法（FCA）[4]、層次分析法（AHP）[4]與群組決策特征根法（GEM）[5]有機結合建立綜合評價模型的基本思想是：由FCA模型將不確定信息用定量的方法表示出來，再借助于模糊運算得到隸屬度關系矩陣；運用AHP-GEM綜合算法得到單個低碳技術創新項目各個評價指標對綜合評判重要性的權系數，該方法既可以保留AHP法中遞階層次結構這一科學分析問題的過程，又能采用繞開不一致性的科學計算，使得多指標決策更易于操作。然后在確定指標權重的基礎上進行模糊綜合評判，求出單個低碳技術創新項目模糊綜合評判，就得出不同低碳技術創新項目的優選順序。

2.1 建立隸屬度關系矩陣

設給定兩個有限論域W={a1,a2,a3,…,an}和V={v1,v2,v3,…,vl}。其中，W代表評判的指標所組成的集合；V代表評語所組成的集合。則隸屬度關系矩陣R可表示為：

式中，rij表示指標ai的評價對等級Vj的隸屬度，因而矩陣R中第i行Ri=(ri1,ri2,…,ril)即為對第i個因素ai的單指標評判結果。

2.2 用AHP-GEM確定權系數

2.2.1 建立遞階層次結構

運用AHP分析問題時，首先就是要把問題層次化、條理化，以突出問題的層次結構[6]。這里，表1中目標層、準則層、指標層等構成的指標體系反映了低碳技術創新項目優選評價指標的遞階層次結構。

2.2.2 構造專家評分矩陣

按照構建的遞階層次結構，準則層構建一級評判矩陣，指標層按照準則層構建二級評判矩陣。評判矩陣的構建方法為：由專家群組G中的m個專家直接對n個被評指標進行打分，而評分就組成m×n階矩陣：

其中，xji∈[J,I](j=1,2,…,m；i=1,2,…,n)為第 j個專家對第 i個被評指標的評分值，xij的值越大，目標指標越優。

2.2.3 評價相對權重的計算

基于GEM，計算出單一準則下指標的權重，歸一化即得評價指標的相對權重。具體算法如下：將評分矩陣X轉置自乘記為F，即F=XTX。這里，F的最大特征根對應的特征向量就是最優決策X*。GEM是基于理想專家模型的構建為基礎的，若想得到被評目標的排序，就要認知理想專家定義，并根據定義建立理想專家模型。

（1）理想專家定義。具有評分向量與群體中各專家評分向量夾角之和最小的專家，稱為該群體的理想(最優)專家。

（2）理想專家模型。根據理想專家定義，最優決策X*是滿足函數取最大值時的向量，式中坌b=(b1,b2,…,bn)∈En。 即：

式中 ρmax為矩陣 F=XTX的最大特征根；X*為 ρmax對應XTX的正特征向量，且X*=1。

（3）理想專家模型求解。對于GEM中理想專家模型的求解有很多種方法，常見的有兩種：①設定精度要求ε，并在此條件下,采用數值代數中的冪法進行矩陣F的迭代運算，可以求出X*；②運用matlab軟件求解矩陣F的最大正特征根ρmax，X*就為ρmax對應F的正特征向量。本文采用第二種方法進行求解，避免了迭代運算的繁瑣。

（4）在運用第2種方法求解理想專家模型時，若最大特征根為單根，則其對應的特征向量就給出一個最優決策；若最大特征根為重根，則在評分矩陣中去掉已并列排名的被評測對象的評分值，重新構造一個矩陣，用上述方法再進行評判。直到出現最大特征根單根[7]。

2.2.4 合成指標層指標相對于總目標的組合權重

顯然，將AHP與GEM相結合，既可以保留AHP中遞階層次結構這一科學分析問題的過程，又能繞開矩陣構建的不一致性，使得多指標決策更易于操作。指標層各指標Aαβ(α=1,2,3,4,5;β=1,2,…,tα;∑tα=23)相對于總目標 A 的權 重 應該為指標權重與所在準則層維度權重的乘積，即：

其中 λα（α=1,2,3,4,5）表示準則層指標 Aα相對于目標層低碳技術創新項目A的重要程度權重，為第二層次權重；λβ（β=1,2,…tα）表示指標層指標相對于準則層指標Aα重要程度權重，為第一層次權重。

2.3 在確定指標權重的基礎上進行模糊綜合評判

設 C 為 U 上的模糊子集，C=(λ11,λ12,…,λαβ),0≤λαβ≤1，λαβ表示單指標aαβ在總評定指標體系中所起作用大小的變量，也在一定程度上代表單指標評定等級的能力，即各個指標對綜合評判重要性的權系數，而λαβ滿足∑λαβ=1；R為隸屬度關系矩陣。則單個低碳技術創新項目模糊綜合評判結果為：

B=(b1,b2,…,bl)，0≤bl≤1,bl為對等級 Vl的隸屬度，它表示單項目綜合評判的結果。而判定等級依據為選取bmax=max[0,∑λαβrij],i=1,2,…,m;j=1,2,…,n，看 bmax所屬等級，則該項目綜合評判為該等級。

3 應用分析

以某企業集團低碳技術創新項目優選為例，運用文中所建的AHP-GEM模糊綜合評價模型，對A、B、C、D四個低碳技術創新項目進行優選評價，得出四個項目各自的糊綜合評價等級，然后進行優選。限于篇幅所限，以A低碳技術創新項目為例，其具體的評價過程如下。

3.1 建立隸屬度關系矩陣

在本例中,評價因素集為A={a1,a2,a3,…,a24};評語等級論域V={v1,v2,v3,v4,v5}，v1、v2、v3、v4、v5分別代表低碳技術創新項目中各評價因素表現的極好、非常好、很好、不好、非常不好等五個等級。rij表示因素ui的評價對等級vj的隸屬度，其值的計算可根據各評價因素的專家意見對照各因素的分級指標，通過隸屬度函數的公式計算來獲得，具體計算方法見文獻[8]。

通過計算，可以得到低碳技術創新項目的評判矩陣為：

3.2 確定權系數

運用上文中提到的AHP-GEM方法,確定各個評價因子(或指標)的權重，為使評價結果更為準確、可靠，在綜合考慮專業水平、對低碳技術的熟悉程度、綜合能力等幾個方面后，選取10位專家組成專家組進行評判，向他們發放打分調查問卷。按照里克特（Likert）5分法，將每個指標相對于低碳技術創新項目“稍微重要，一般重要，重要，很重要，非常重要”五個等級分別賦值1，2，3，4，5分。專家是根據所提供的低碳技術創新項目評價指標體系中各指標具體數據進行打分，這樣能夠有效的避免各指標數據量綱不一致性，又能使得定性指標定量化，方便評價運算。鑒于篇幅，下面僅就準則層各維度評價因子的權重確定為例，說明AHP-GEM法的應用。根據打分調查問卷，10位專家E1,E2…,E10對各維度評價因子A1、A2、A3、A4、A5打分的結果如表 2 所示。

利用matlab計算出矩陣F最大特征值為單根ρmax=742.5742，對應的特征向量為X*=[0.4638 0.3706 0.3510 0.4894 0.5337]，將其進行規一化處理,得到 λα=[0.2100 0.1678 0.1589 0.2215 0.2416]。從這個結果可以看出，對于低碳創新技術項目，準則層五個維度的重要性排序為：生態效益學習和成長財務顧客內部運營。

同理可以得到各個評價指標Aij相對于其上層評價因子Ai的權重(第二層次權重)Cβ,根據公式（4）再分別乘以相應評價因子Ai相對于目標層A的權重,得到評價指標Aij相對于目標層A的組合權重：

表2 準則層各維度評價指標專家打分表

3.3 模糊綜合評判

綜合以上結論,A低碳技術創新項目最終評判結果為

B=AR=[0.0949 0.2324 0.3781 0.2632 0.0314]。 根據最大隸屬度法,A低碳技術創新項目等級為很好，屬于中等等級。同理也可以計算出B項目、C項目、D項目的評判等級，企業集團可以根據各項目評價等級差異進行項目的優選，選擇評價等級高的低碳技術創新項目。

4 結論

本文從低碳技術創新項目的財務、顧客、內部運營、學習和成長以及生態效益五個維度，根據評價指標建立原則，建立了反映低碳技術創新項目優劣的多層次遞階指標體系；在AHP-GEM確定權系數的基礎上，建立了低碳技術創新項目優選的AHP-GEM模糊綜合評價模型。從應用分析的結果來看，所建指標體系與模型對于涉及經濟收益、節能減排、創新能力等多因子的低碳技術創新項目優選評價具有良好的適用性。同時，通過指標體系和評價的模型的應用，可以看到：（1）低碳技術即對大氣、水、固體環境的碳排放量較少技術、節約能源技術是最為重要的，是低碳技術創新項目的基礎因素；（2）創新能力、技術學習能力以及項目的經濟效益是低碳技術創新項目的關鍵因素；（3）客戶、市場廣泛與內部運營的穩定是低碳技術創新項目的保障因素。所以在低碳技術創新項目優選時，應該將基礎因素、關鍵因素、保障因素分等級分次序全面考慮，基礎因素優先，關鍵因素次之，保障因素最后。

[1]陸小成，劉 立.基于科學發展觀的區域低碳創新系統架構分析與實現機制[J].中國科技論壇,2009,(6).

[2]李曉燕.基于模糊層次分析法的省區低碳經濟評價探索[J].華東經濟管理.2010,(2).

[3]黃 棟.低碳技術創新與政策支持[J].中國科技論壇,2010,（2）.

[4]楊則英,曲建波,黃承道.基于模糊綜合評判和層次分析法的橋梁安全性評估[J].天津大學學報,2005,38(12).

[5]邱菀華.群組決策特征根法[J].應用數學和力學,1997,(11).

[6]胡慶和,黃濤珍.流域水資源沖突的風險評價[J].統計與決策,2007,（2）.

[7]肖振紅，張永超.基于群組決策特征根法的并購目標企業關鍵評價指標識別[J].統計與決策，2009，（8）.

[8]陳守煜.系統模糊決策理論與應用[M].大連：大連理工大學出版社,1994.

F204

A

1002－6487（2011）10－0039-03

國家軟科學基金資助項目（2010GXS5D327）；中央高?；究蒲袠I務費專項資金資助項目（HEUCF100930）；黑龍江省哲學社會科學研究規劃扶持共建項目

賈立江（1979-），男，河北滄州人，博士研究生，講師，研究方向：低碳經濟、資源環境經濟與區域經濟學。

范德成（1964－），男，山東平原人，教授，博士生導師，研究方向：管理科學與工程。

（責任編輯/亦 民）