裝備制造業上市公司競爭力評價*
——基于因子分析與改進的TOPSIS法

桂林電子科技大學商學院 杜文忠 崔艷麗

裝備制造業上市公司競爭力評價*
——基于因子分析與改進的TOPSIS法

桂林電子科技大學商學院 杜文忠 崔艷麗

本文選取我國52家裝備制造業上市公司作為研究對象，采用因子分析法和改進的TOPSIS法，克服原始變量缺失及權重賦值主觀性的不足，從盈利能力、償債能力、經營能力、投資與收益和資本構成五個方面對2015年裝備制造業上市公司競爭力進行綜合評價。結果表明：裝備制造業七個子產業之間上市公司的發展水平不均衡，計算機通信及其他電子設備制造業上市公司明顯優于其他幾類裝備制造業上市公司。

裝備制造業 因子分析法 改進的TOPSIS法 競爭力

一、引言

隨著2008年金融危機爆發，產業“空心化”、失業率高等一系列問題的出現，我國開始反思虛擬經濟過度發展的弊端，認識到經濟增長必須建立在實體經濟健康發展的基礎上，首先要做的就是振興制造業。裝備制造業是為國民經濟發展和國防建設提供技術裝備的基礎性產業，是制造業的核心組成部分。因此分析裝備制造業上市公司的競爭力對制造業未來發展具有一定研究意義和價值。限于因子分析法原始變量缺失和TOPSIS法權重賦值的主觀性，本文采用因子分析法和改進的TOPSIS法，更客觀地對我國52家裝備制造業上市公司的競爭力進行研究。裝備制造業分屬于金屬制品業（MMP）、通用裝備制造業（MGPM）、專用設備制造業（MSPM）、交通運輸設備制造業（MTE）、電氣機械及器材制造業（MEM&E）、計算機通信及其他電子設備制造業（MCE、C&OEE）、儀器儀表制造業（MMI）7個行業。

關于上市公司的競爭力，許多學者從不同的角度對不同的行業進行了研究。陳奕伶（2013）采用因子分析法從盈利和規模兩方面研究了IT產業上市公司的競爭力。董曉曉、李斌（2014）研究了我國104家信息技術產業上市公司競爭力，發現東部企業與中西部企業有著顯著的差異。慈斌、呂杰（2012）采用等權重條件下和熵權修正后的兩種TOPSIS法對農業上市公司競爭力進行了研究，得出了農業上市公司競爭力中經營能力占主要地位的結論。張慧、周春梅（2012）通過因子分析和聚類分析對我國旅游上市公司經營業績進行了評價，并按經營業績分為五類：消極安全型、穩定理想型、一般性、激進擴張型、保守型。路世昌、關娜（2012）通過DEA-Malmquist指數分析我國裝備制造業主要上市公司的經營績效，利用Tobit回歸得出了其影響因素與經營績效的關系。王崇彩（2010）通過因子分析法從盈利能力、償債能力、成本費用率、增長能力四個方面，綜合評價了我國35家零售業上市公司的競爭力。朱承亮、岳宏志（2008）從盈利能力、償債能力、運營能力以及成長能力五個方面建立了10項財務指標，對鋼鐵行業上市公司競爭力進行了研究。總體來看，目前關于不同行業上市競爭力的研究主要采取的是單一因子分析法或TOPSIS法。本文將因子分析法和TOPSIS法結合，從盈利能力、償債能力、經營能力、投資與收益、資本構成五個方面選取指標，對我國52家裝備制造業上市公司競爭力進行研究，從而在一定程度上對現有研究領域和方法進行豐富和補充。

二、研究設計

（一）指標體系構建為了測度我國裝備制造業上市公司競爭力水平，需要選取多指標對裝備制造業上市公司競爭綜合評價指數進行測算，根據指標的系統性、可操作性、數據可獲得性等原則構建規范合理的指標體系。從盈利能力、償債能力、經營能力、投資與收益、資本構成五個方面構建4個一級指標和10個二級指標（見表1）對我國裝備制造業上市公司競爭力水平進行評價。

表1 裝備制造業上市公司競爭力評價指標體系

（二）樣本選取與數據來源本文選取滬市裝備制造業上市公司為研究樣本，從盈利能力、償債能力、經營能力、投資與收益、資本構成五個方面選取10個評價指標，所選的指標數據來源于巨潮資訊網2015年的公司綜合評價指標數據，根據研究需要，對裝備制造業上市公司進行如下篩選：為了避免異常值的影響，剔除ST和*ST類上市公司；剔除數據不全的樣本公司。經過處理后，選取了裝備制造業7個子行業中凈利潤率較高的52家上市公司。

三、裝備制造業上市公司競爭力實證分析

因子分析法是主成分分析的擴展和推廣，最早由英國心理學家C.E斯皮爾曼提出。主要思路是通過原始變量的相關系數矩陣內部結構的研究，導出能控制所有變量的少數幾個不可觀測的綜合變量，通過綜合變量去描述原始的多個變量之間的相關關系。因子分析在降維的過程中會導致原始變量的部分缺失。TOPSIS法由C.L.Hwang和K.Yoon于1981年首次提出，是系統多目標決策分析中一種常用的有效方法，又稱為優劣解距離法。其基本思想是：基于歸一化后的原始數據矩陣，找出有限方案中的最優向量和最劣向量，然后分別計算各評價對象與理想解和負理想解的距離，獲得各評價對象與最優方案的相對接近程度，以此作為評價優劣的依據。TOPSIS法的缺點是指標權重的賦值具有主觀性。將因子分析法和改進的TOPSIS法結合，克服了原始變量缺失和權重主觀性的不足，從而更客觀地反映裝備制造業上市公司的發展水平。

（一）因子分析法假設原始變量為f=（f1，f2，...，fi）T，即可觀測變量，E（f）=0，D（f）=（r11）i×i，不可觀測的公共因子為F=（F1，F2，...，Fm）T（m＜i），E（F）=0，D（F）=Im×m（F的各分量方差為1，且互不相關），特殊因子δ=（δ1，δ2，...，δi）T，表示原始變量不被因子解釋的部分，原始變量和公共因子及特殊因子之間的關系如下：

矩陣形式：f=AF+δ，其中因子載荷矩陣A=（ai1，ai2，...，aim）。aij（i=1，2，3，...，n；j=1，2，3，...，m）為因子載荷，表示第i個原始變量在第j個因子上的負荷。如果將變量f看作m維因子空間中的一個向量，則aij表示f在坐標軸F上的投影，相當于多元線性回歸模型中的標準化回歸系數。

（1）相關性檢驗。KMO統計量是比較各變量間簡單相關系數和偏相關系數的大小。Bartlett球形度檢驗原假設H0：相關系數矩陣是單位陣，如果Sig值拒絕原假設表示變量之間存在相關關系，適合做因子分析。本文通過KMO檢驗和Bartlett球形檢驗測度原始數據的相關性，結果表明（見表2）：KMO統計值為0.651，Bartlett檢驗的Sig值為0.000遠小于顯著性水平0.05，兩個相關性檢驗都表明適合做因子分析。

表2 KMO和Bartlett檢驗

（2）公共因子提取及命名。采用主成分法提取公因子，根據因子貢獻率結果（見表3），提取初始特征值大于1的四個主成分作為主因子，第一個因子的特征值為3.452，解釋了原有10個變量總方差的34.522%，提取的前四個因子方差累計貢獻率為80.614%，涵蓋了10個指標的大部分信息，基本能反映公司的經營狀況。

表3 解釋的總方差

采用最大方差法對因子載荷矩陣實施Kaiser標準化的正交旋轉使得因子載荷系數向0或1兩極分化，使大的載荷更大，小的載荷更小，這樣結果更具可解釋性。根據旋轉后的因子載荷矩陣（見表4），流動比率f3、資產負債比率f4、凈資產比率f9都在第一個因子F1上有較高的載荷，這三個反映變量都與償債能力相關，命名為“償債因子”；第二個公因子F2在凈利潤率f1、總資產報酬率f2、凈資產收益率f8上具有較大的載荷數，且綜合反映了收益情況，命名為“效益因子”；第三個公因子F3的載荷主要分布在固定資產周轉率f6和固定資產比率f10上，概括了固定資產使用情況，命名為“固定資產利用率因子”；第四個因子由存貨周轉率f5、每股凈資產f7組成，反映生產環節的運營效率和公司內在價值，命名為“營運因子”。

表4 旋轉成份矩陣a

（3）因子得分計算。通過將公因子作為因變量進行回歸分析計算相應的因子得分系數，根據因子成份得分系數矩陣（見表5）計算各因子的得分函數及各因子得分表達式。式（2）中f'i為標準化后的數據，由于原始數據具有不同的量綱和數量級，因此需要對原始數據進行標準化處理來消除量綱和數量級的影響。本文采用Z-score法對樣本數據進行標準化處理。

根據各因子得分結合因子方差貢獻率占總方差貢獻率的比重作為權重進行加權計算綜合評價指數函數：

表5 成份得分系數矩陣

（二）改進的TOPSIS法

（1）指標屬性趨同化處理。采用TOPSIS法進行評價時，要求所有指標方向一致，將低優指標和中性指標全轉化為高優指標x'ij，式（5）中xij為第i個上市公司的第j個指標的原始數據，x'ij為趨同化后的數據，M為指標標準值。

（2）對趨同化后的數據進行歸一化處理，并建立相應的矩陣。

由此得出歸一化后的矩陣A：

（3）根據歸一化后的矩陣確定最優向量和最劣向量。

（4）計算第i個裝備制造業上市公司綜合競爭力與最優方案和最劣方案的距離D+i與D-i。

（5）測算各評價對象與最理想解的相對接近程度。

式（10）中，Ci∈［［0，1］，Ci越大，表示第i個裝備制造業上市公司的競爭力水平越高，Ci越接近1，表示第i個公司的綜合發展水平越接近理想解；反之，Ci越接近0，表示i個公司的綜合發展水平越接近負理想解。

（三）測算結果分析利用因子分析法，根據我國52家裝備制造業上市公司原始數據標準化、因子分析評價指數函數式（3）、（4）計算出其綜合發展水平Fi。采用改進的TOPSIS法對原始數據進行趨同化、歸一化等處理，如式（5）-（10）的步驟測算出52家裝備制造業與最理想解接近的水平Ci，將因子分析法和改進的TOPSIS法結合，對Fi和Ci進行賦值加權，Ti=aFi+bCi，其中a=0.4，b=0.6，由此測算出我國52家裝備制造業上市公司的綜合發展水平及排名見表6。

表6 裝備制造業上市公司競爭力排名

根據因子分析的結果，我國52家裝備制造業上市公司由于償債因子、效益因子、固定資產利用率因子、營運因子的不同導致其發展水平存在顯著差異,如廣日股份綜合排名第2，效益因子排名第1，營運因子排名第8，償債因子和固定資產利用率較低分別排名33和19，說明廣日股份的經營狀況很好，但是應該引起其對負債經營的風險警覺；蘭石重裝效益因子排名第3，但是償債因子、固定資產利用率因子、營運因子的排名分別為49、43、47，導致其綜合排名42，說明企業只追求效益可能致使潛在風險的存在，需要通過均衡發展來提高競爭力。從因子分析的綜合發展水平看，其中24家企業的綜合評價指數大于0，占總樣本量的46%，說明大部分裝備制造業上市公司的競爭力水平低于平均競爭力水平；根據改進的TOPSIS法計算所得的結果，前三名的裝備制造業上市公司文投控股、廣日股份、威帝股份的最理想解Ci分別為0.6494、0.4372、0.4196，遠小于1，表明裝備制造業上市公司的競爭力水平普遍較低。

總體來看，裝備制造業上市公司的綜合發展水平存在顯著差異，競爭力排名前十的企業中，屬于計算機通信及其他電子設備制造業（MCE、C&OEE）有5家，包括：威帝股份、信威集團、法拉電子、大豪科技、保千里；交通運輸設備制造業（MTE）的企業有2家：華懋科技、文投控股。通用設備制造業（MGPM）、電氣機械及器材制造業（MEM&E）、金屬制品業（MMP）的上市公司分別有1家，為：廣日股份、弘訊科技、銀龍股份。由此可以看出，計算機通信及其他電子設備制造業（MCE、C&OEE）的上市公司競爭力明顯比較高。4家金屬制品業企業——大西洋、東睦股份、新日恒力、寶鋼包裝排在最后十名，說明金屬制品業（MMP）上市公司的發展比較落后，且裝備制造業七個子產業之間的發展不平衡，其競爭力水平基本排名為：計算機通信及其他電子設備制造業（MCE、C&OEE）＞交通運輸設備制造業（MTE）＞電氣機械及器材制造業（MEM&E）＞專用設備制造業（MSPM）＞儀器儀表制造業（MMI）＞通用裝備制造業（MGPM）＞金屬制品業（MMP）。

四、結論

本文將因子分析法和改進的TOPSIS法結合，克服了原始變量缺失和權重賦值主觀性的不足，更客觀地反映裝備制造業上市公司的發展水平。從盈利能力、償債能力、經營能力、投資與收益和資本構成五個方面選取10個指標測算我國52家裝備制造業上市公司綜合評價指數，且對其競爭力水平進行了分析。綜合評價指數Fi和最理想解Ci均表明我國裝備制造業上市公司的綜合發展水平比較低，需要全面均衡發展來提高競爭力；通過對兩種方法結合角度Ti的分析，可以看出裝備制造業7個子行業的上市公司綜合發展水平存在顯著的差異，計算機通信及其他電子設備制造業（MCE、C&OEE）上市公司的競爭力水平明顯優于金屬制品業（MMP）。

*本文系廣西軟科學研究計劃項目（項目編號：桂科軟13180002-2、桂科軟12252007）階段性研究成果。

［1］陳奕伶：《我國IT產業上市公司競爭力評價研究》，《科技管理研究》2013年第3期。

［2］董曉曉、李斌：《我國信息技術產業上市公司競爭力實證分析》，《哈爾濱商業大學學報（社會科學版）》2014年第1期。

［3］慈斌、呂杰：《基于熵——TOPSIS法的農業上市公司競爭力評價》，《統計與決策》2012年第13期。

［4］張慧、周春梅：《我國旅游上市公司經營業績的評價與比較——基于因子分析和聚類分析的綜合研究》，《宏觀經濟研究》2012年第3期。

［5］路世昌、關娜：《基于DEA-Tobit的裝備制造業上市公司經營績效研究——來自2005～2010年裝備制造業的經驗數據分析》，《工業技術經濟》2012年第2期。

（編輯 朱珊珊）