基于Entropy-Topsis的中國制造業企業創新環境評價

朱建新， 祝佳偉， 朱祎宏

(哈爾濱工程大學 企業創新研究所，黑龍江 哈爾濱 150001)

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基于Entropy-Topsis的中國制造業企業創新環境評價

朱建新， 祝佳偉， 朱祎宏

(哈爾濱工程大學 企業創新研究所，黑龍江 哈爾濱 150001)

探索符合影響創新活動過程與機理的創新環境評價研究是實現中國創新驅動發展戰略的前提。為了有效測度創新環境對企業創新的驅動作用，根據外部環境要素對企業創新活動的作用關系，本文提出了由保障效應、動力效應、網絡效應構成的創新環境維度構成和指標體系，運用Entropy-Topsis模型對中國制造業企業創新環境進行實證評價，比較了區域間創新環境建設現狀差異。評價結果顯示，評價模型可以較好地反映各地區創新環境建設水平，并能反映其在結構上的差異性，研究成果有助于為區域創新環境優化和指導企業高效利用外部環境支持創新活動提供理論依據和實踐支持。

創新環境；Entropy-Topsis模型；制造業；評價；保障效應要素；動力效應要素；網絡效應要素；創新驅動

動態演變的商業環境與技術環境、變化多端的顧客偏好與市場競爭，提高了企業技術創新的復雜性、對資源和任務等外部環境的依賴性。環境的提升對企業創新活動開展與競爭優勢保持、區域創新能力提升乃至經濟水平增長都具有重要作用[1]。因此構建適應創新驅動發展要求的創新環境也成為了中國實施創新驅動發展戰略的核心任務。創新環境論最先由歐洲創新研究小組(groupe de recherche europe sur les millieu innovateurs，GREMI)[2]在研究歐洲高新產業區的過程中提出，并將其定義為培育創新和創新型企業的場所。后續學者研究往往以此為基礎并將創新環境限定為外部創新環境，認為創新環境是作用于企業創新決策和行為的外部要素，將直接影響企業的創新意愿、過程和結果。因此對企業創新需求的滿足是創新環境設計與優化的核心任務，相比于傳統的創新環境評價研究，從要素需求方——企業的視角設計的評價體系有助于反映中國創新環境建設水平。因此，本文嘗試按照創新環境要素對企業創新活動的作用方式劃分維度，并按照其影響機理構建指標體系的設計思路，運用Entropy-Topsis模型對中國制造業企業創新環境要素水平進行綜合評價，結合評價結果剖析諸環境要素的發展水平，有助于深入挖掘優化創新環境建設的關鍵路徑，并提出優化建議。

1 驅動創新的環境因素維度設計

根據外部環境要素對企業創新活動作用機制劃分，企業創新環境要素可以分為以保障機制影響企業創新活動的保障效應要素、以動力機制影響企業創新活動的動力效應要素和以傳導機制影響企業創新活動的網絡效應要素三個維度。考慮到國內外學者研究視角差異而導致的內涵界限不清的現象，對創新環境要素的三個維度內涵界定如下。

1.1 以保障方式影響企業創新活動的保障效應要素

資源依賴理論認為，企業的行為受限于給予其所需資源的外部實體的需要[3]，創新行為亦是如此，它將受制于企業自有的可用于創新資源及可獲得的外部資源總和，因此外部創新資源的可得性和獲取成本也是影響企業創新行為的重要因素之一。保障效應要素是指用于保障企業在從事創新活動中由于自身創新資源的不足而導致創新失敗的外部資源要素集合。其主要通過為企業提供創新所需要的資源以驅動企業創新產出。

此類要素的評價應當以測度企業創新過程中所需要的創新資源滿足程度為目標，從企業對外部創新資源的期望及對可獲得的外部創新資源的感知兩個角度搜集數據，并通過對比兩者差距計算各要素保障程度來描述創新環境的保障效應。

1.2 以動力方式影響企業創新活動的動力效應要素

為了避免內涵上的重復，本文將動力效應要素限定為對企業創新績效存在著直接作用關系的那些要素。結合期望效用理論及前景理論的主要觀點，動力效應要素是指外部動力要素中那些直接影響企業對所從事創新活動的未來收益和風險的預期，進而促使企業制定創新決策的要素集合。其主要以激勵和規制兩種手段直接促使企業制定創新決策，進而驅動企業創新行為。

1.3 以傳導方式影響企業創新活動的網絡效應要素

吳貴生等認為為了追求創新，企業需要同其它組織(供應商、客戶、競爭者、研究機構、投資銀行、政府部門等)建立各種聯系，這種聯系組成一個個網絡，影響著企業創新[4]。因此，網絡效應要素主要是指創新主體或成員間基于某種相互聯系(如競爭關系、合作關系或社會關系等)而形成的網絡關聯，旨在通過傳導信息和資源以激發企業創新意愿的要素集合[5]。通常表現為傳導機制，通過將外部環境變化傳導并映射創新主體來激發其創新意愿。

該類要素的傳導作用意味著更高的網絡效應未必會進一步提升企業創新績效，應當考慮通過對網絡效應與企業創新意愿之間的復合函數，在降維的基礎上對網絡效應進行測度與分析。

另外需要指出的是，政府的各項創新資金投入雖然為企業從外部獲取并且起到用來保障企業創新活動所需資金的作用。但是考慮到這種資金的無償性且獲取成本幾乎為零等特點，其投入可以視為企業創新活動投入的減項，動力效應遠大于保障效應。因此按要素的重要性將其歸類于動力效應要素。

綜上所述，環境要素對企業創新活動影響機制的理論研究框架由保障效應類要素、動力效應類要素、網絡效應類要素構成，其分別通過保障機制、動力機制、傳導機制影響企業創新活動。

2 中國制造業企業創新環境評價指標

2.1 保障效應要素評價指標

保障效應要素是指企業在從事創新活動中由于自身創新資源的不足而需要外部資源提供保障的要素集合。企業只能將擁有產權的資源用以生產活動，表現為資源的產權附加性，即資源以存量的形式存在于企業內部或企業所處的環境之中才能體現資源的價值。企業通過調動各種內外部資源以保障創新決策的有效執行，外部資源在彌補內部資源不足的同時，也能平衡資源獲取成本的差異，以優化資源結構，提高創新收益。

參考國內外研究成果將保障效應要素劃分為人力資源、財力資源、物力資源、信息資源、服務資源和配套資源等[6-12]，包括18個具體指標。

2.2 動力效應要素評價指標

動力效應要素是指外部動力要素中影響企業對外部環境感知，使企業對所從事創新活動的未來效益和風險產生良好預期，進而激勵企業制定創新決策的要素構成的要素集合。在動力效應要素的作用下，企業將對外部環境做出反應，但企業是否通過創新行為來改善現有處境，一方面取決于創新產品的發展前景，另一方面企業也將考慮創新決策的投入產出比率，兩者共同構成了企業內部創新動力。動力效應類要素應當對企業創新活動具有明顯的推動或拉動作用，通過提高企業內部創新動力從而達到影響企業創新決策目的。

根據作用主體的不同動力效應要素可分為市場需求、科學技術以及政府支持三類要素。其中，市場需求和科學技術是通過創新所帶來的未來收益拉動或推動企業創新[13]；而政府支持是通過改善創新中的不確定性來避免企業決策者的損失規避本能，促使企業做出創新決策的要素。參考國內外研究成果[14-16]，細化動力效應要素的三個維度，確定9個具體指標測度。

2.3 網絡效應類要素評價指標

[17]，按照網絡連接關系的差異，可將網絡效應類要素劃分為競爭關系網絡、合作關系網絡和外部支持網絡。競爭關系網絡是企業間由于競爭關系而形成的網狀關聯，主體包括企業直接競爭者、間接競爭者和企業自身，以水平聯系為紐帶；合作關系網絡是指多個企業及相關主體間以直接或間接方式聯系，并通過知識以及資源共享來從事產品(工藝)創新及其產業化活動而形成的正式和非正式關系，以垂直聯系連接；外部支持網絡指由于主體之間相互了解、溝通、深度互動和認同所構成的近乎制度化的聯系和聯結，通過網絡中企業彼此的創新文化、思維及交流融合形成新的價值觀、契約和文化氛圍，進而影響企業創新活動，以人際聯系連接。

基于以上分析，并參考國內外相關成果[18-21]，設置8個評價指標分別測度網絡效應要素的三個維度。

3 基于Entropy-Topsis的中國制造業企業創新環境評價方法

3.1 應用熵值法確定評價指標權重

熵值法根據指標的變動程度反映其所包含的信息量，進而計算各指標的權重，以指標的信息熵為依據分配權重，最大限度的避免主觀因素的干擾。熵權法的計算步驟如下：

將原始數據按測評對象(m)和測評指標(n)構造m×n數據矩陣如下

(1)

利用式(2)～(5)分別將正向測評和負向指標同向化和無量綱化：

yij=(1-α)+α(xij-bj)/(aj-bj)

(2)

yij=(1-α)+α(aj-xij)/(aj-bj)

(3)

(4)

式中：β為該指標的最合適值,0<α<1

i=1，2，…，m；j=1，2，…，n

(5)式中：aj=max(xij)，bj=min(xij)，0<α<1。將所有的規范化指標yij表述為標準化矩陣B如式(6)。

(6)

對于標準化矩陣B，以式(7)計算其指標j下項目i的指標值比重pij：

(7)

計算指標j的熵值ej的表達式為

(8)

式中：K=1/ln(m)，若pij=0，則pijlnpij=0。

用式(9)計算指標j的熵權wj：

(9)

3.2 應用Topsis模型綜合測評中國制造業企業創新環境

3.2.1 Topsis模型概述

Topsis通過比較評價對象分別與最優、最劣兩種方案的距離，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。在中國制造業企業創新環境評價指標集合中，通過測量各項指標與最優向量及最劣向量的距離并進行排序，以此定量化的表述中國各區域制造業企業創新環境的優劣。

3.2.2 Topsis模型的操作步驟

參考文獻[32-33]，確定模型操作步驟如下：

1)由前文所述的標準化矩陣B=(yij)m×n，(i=1，2，…，m；j=1，2，…，n)和權重向量W=[w1w2…wn]T，通過式(10)得到加權后的決策矩陣R。

R=B×W=(rij)m×n=(yij×wj)m×n，

i=1，2，…，m；j=1，2，…，n

(10)

2)正向理想解S+和負向理想解S-通過式(11)、(12)計算得出。

i=1，2，…，m；j=1，2，…，n

(11)

i=1，2，…，m；j=1，2，…，n

(12)

3)用式(13)、(14)計算各測評對象的測評值到正向理想解S+和負向理想解S-的歐氏距離。

(13)

(14)

4)以式(15)分別計算m個評價對象與最優方案的接近程度，以測量各區域制造業企業創新環境的差異。

i=1，2，…，m

(15)

4 實證評價

4.1 數據來源與問卷分析

在正式調研之前，參考和借鑒國內外具有高信度和效度的成熟量表生成預調研問卷，確保量表的內容效度及說服力；需要指出的是，為更好地反映保障效應要素的供給和滿足程度，問卷中將保障效應要素題項分為期望和感知兩部分，通過感知值描述企業對各種創新資源供給程度的評價，通過感知與期望的比值描述企業對各種創新資源滿足程度的評價；而網絡效應類要素在題項設計時將題項表述為“您認為您所在的區域中XX在多大程度上激發您在企業中開展技術創新活動”以避免網絡指標與創新意愿不匹配的情況發生。

向本校80名MBA和EMBA學員發放預調研問卷，平均答題時間為824 s，篩除信度和效度較低的問項，并對用詞及語序進行修正，生成正式問卷。根據各地區創新環境建設水平的差異，結合評價結果比較分析的需要，本文依據《中國區域創新能力報告2013》中的指標數據，對中國制造業企業按創新產出進行聚類分析并劃分區域，以劃分結果為依據進行抽樣調查。在工信部的協助下，借助專業問卷服務機構，向中國內地五個區域30個省級行政單位的制造業企業共發放問卷2 368份。問卷共發放兩次，2014年10～12月間在全國范圍內發放問卷1 986份，因第五類地區回收問卷不足100份，于2015年3～4月在上述地區補充發放382份；最終回收有效問卷553份，有效回收率為23.35%。五類地區的劃分及有效回收的問卷數量如表1所示。

表1 中國制造業企業創新環境區域劃分及有效問卷數量表

Table 1 The division of innovation environment and the number of valid questionnaires in Chinese manufacturing enterprises

區域類別省級行政單位有效問卷數第一類地區江蘇、廣東112第二類地區北京、上海113第三類地區浙江、山東110第四類地區天津、遼寧、安徽、湖南、湖北、四川、重慶、陜西、河北、福建、河南108第五類地區黑龍江、江西、海南、廣西、貴州、吉林、山西、新疆、甘肅、云南、青海、西藏、寧夏110

樣本企業情況如表2所示，其中成立5年以上的制造業企業占比98.55%，且各時間段分布比較均勻，這些企業在多年的經營中對創新環境的感知較為完整和準確，因此提供的信息更為可靠；樣本中85%的企業主營業務收入處于5 000萬元～50億元，這也是企業迫切需要通過創新活動來實現轉型和騰飛的階段，因此獲得了較高的回復率，他們對創新環境的高度關注也使得問卷信息價值更高；按行業類別看問卷涵蓋了制造業的各個行業，且分布比較均勻，說明樣本代表性很高。

表2 樣本企業基本情況表

問卷數據的項目分析結果表明，保障效應要素和動力效應要素的所有題項均能通過臨界比檢驗，總分相關性檢驗和同質性檢驗，網絡效應要素中有三個題項未通過項目分析，予以刪除。

問卷數據的信度和效度檢驗結果如表3所示，三類要素分別經過六次、兩次、七次探索性因子分析，抽取出的共同因素與預先編制的指標體系結構相符，其信度和收斂效度、區分效度如下表所示。使用Cronbach′s α衡量量表的信度，結果均大于0.85，信度佳。所有變量KMO值均大于0.7，Bartlett′ s球形檢驗的p值均小于0.001；公因子累計解釋總方差比例均大于50%，各變量因子載荷均大于0.45，量表具有較好的收斂效度。各評價指標間相關系數的置信區間均不涵蓋數值1，評價指標間的概念區別顯著，量表具有較好的區分效度。

表3 量表信度和效度檢驗結果

4.2 評價過程與結果

4.2.1 評價過程

考慮到保障效應要素、動力效應要素、網絡效應要素分別以保障機制、動力機制、傳導機制作用于企業創新活動，且對企業創新活動在影響機制和影響方式上也存在明顯的差異。因此，為保證創新環境評價及優化工作的客觀性和科學性，應充分考慮上述差異，分別對三類要素進行實證評價。

為保證評價結果的區域可比性，避免樣本量差異對評價結果的影響，評價過程按各類地區100份問卷進行評價，并通過純隨機抽樣的方式剔除各地區超出的樣本數據。在得到每份數據的評價結果之后，按所屬區域進行整合，以分別反映五類地區的創新環境發展水平。

4.2.2 評價結果

根據上述的評價原理，運用Entropy-Topsis測評模型，借助Matlab2008進行編程，以五個區域共計500份數據對中國制造業企業創新環境進行綜合評價，得到中國制造業企業創新環境影響要素重要程度及綜合評價結果如表4、5所示。

4.3 實證結果分析

評價結果顯示，各地區創新環境建設水平基本上與創新產出存在正向相關關系，但在結構上仍存在差異，具體如下：

表4 中國制造業企業創新環境各要素重要性程度分布表

Table 4 The distribution of importance factors of innovation environment in Chinese manufacturing enterprises

環境要素要素維度重要度/%評價指標重要度/%保障效應要素動力效應要素網絡效應要素人力資源要素24.13財力資源要素16.41信息資源要素19.32服務資源要素22.99配套資源要素17.15市場需求35.24政府支持30.47科學技術34.28競爭關系網絡37.38外部支持網絡31.31合作關系網絡31.31人才易得性9.20人才獲取成本14.93融資體系完善性3.93財力資源易得性3.05信用擔保難易程度4.71財力資源獲取成本4.72獲取途徑4.42獲取成本6.71信息可靠性8.20可靠性3.17響應性3.29保證性4.05移情性8.01有形性4.47技術配套4.21產品配套4.79銷售渠道配套3.19供應商渠道配套4.97消費者購買能力12.09消費者偏好11.79需求反饋途徑11.36科技項目支持10.38政府采購9.41政府財稅政策10.68技術更新速度10.05科學技術水平9.15技術擴散速度15.08網絡密度19.55網絡異質性17.83關系管理14.52關系規劃16.79網絡規模8.33關系強度8.74關系質量7.43關系持久度6.79

1)廣東、江蘇兩地由于地區經濟總量大、綜合實力強、經濟活躍，來自競爭、合作和外部支持的網絡效應要素對企業創新意愿影響明顯，由于產業中外資企業和國有企業占據主導地位，其對市場和科學技術的關注度高，且易于獲得政府政策支持使得該地區企業創新活躍，對創新資源的需求量也較大，雖然保障效應要素供給量大，但仍不能滿足創新需要。因此，這些地區創新環境建設的主要瓶頸在于資源供給方面。

2)北京、上海兩地分別為國家政治、金融中心，對創新資源吸附能力強，資源滿足度高，動力效應要素和網絡效應要素均得到了充分的發揮，創新環境建設基本不存在瓶頸，最能滿足創新活動開展的需要。

表5 中國制造業企業創新環境評價結果

Table 5 Evaluation results of innovation environment of Chinese manufacturing enterprises

環境要素一類地區二類地區三類地區四類地區五類地區保障效應0.679(0.653)0.748(0.627)0.712(0.621)0.724(0.604)0.704(0.596)人力資源0.724(0.653)0.800(0.639)0.725(0.616)0.790(0.638)0.751(0.626)財力資源0.778(0.667)0.832(0.636)0.814(0.634)0.806(0.624)0.800(0.622)信息資源0.764(0.653)0.834(0.626)0.830(0.613)0.821(0.627)0.806(0.618)服務資源0.736(0.689)0.788(0.698)0.765(0.672)0.768(0.655)0.745(0.634)配套資源0.792(0.636)0.823(0.614)0.820(0.609)0.799(0.575)0.800(0.579)動力效應0.6680.6460.6010.5790.571市場需求0.6990.6750.6490.6170.605科學技術0.6680.6520.5870.5750.573政府政策0.630.6130.5810.5770.572網絡效應0.6840.6880.6740.6340.636競爭關系網絡0.6840.6840.6830.6460.642合作關系網絡0.6950.7000.6730.6490.653外部支持網絡0.690.6930.6910.6490.660

注：()中數值為企業對各種創新資源供給程度的評價結果

3)山東、浙江兩地雖然也具有較大的經濟總量和較強的綜合實力，但是創新環境建設與前兩類地區存在著明顯的差距。表現在該地區的創新活動主要受到市場的拉動作用影響，科技推動和政府支持作用明顯不足，另外該地區對創新人才資源的吸附作用也明顯不足，上述問題造成的短板效應嚴重制約了地區企業創新活動的開展。

4)天津等四類地區和黑龍江等五類地區雖然各自產業結構和經濟總量上有著明顯的差距，但是在創新環境建設水平上除了在保障效應要素滿足程度上四類地區明顯高于五類地區外，其他要素相差不大。說明這些地區由于網絡效應要素的傳導作用沒有得到充分發揮，企業創新意愿不強，進而導致動力效應不明顯，這也是導致這些地區創新資源供給較少，但滿足程度高的主要原因。

5 結論

本文按照創新環境要素對企業創新活動的作用方式差異劃分維度以有針對性地設計評價方案，設計差異化的測度體系以反映各要素的影響機理不同，最后運用Entropy-Topsis模型評價各地區制造業企業創新環境要素水平。評價結果表明：

1)保障效應和動力效應的綜合評價結果與區域聚類結果吻合，網絡效應要素評價結果則略顯差異。顯示出創新環境建設的水平整體上與區域創新能力呈正相關關系，即創新環境建設有助于區域創新能力的提高，創新環境相對落后的區域可以結合自身特點，研究先進地區成功經驗的應用價值和可復制性。

2)環境建設水平與區域創新能力存在差異的情況，原因可能有二，其一是由于區域特點引發環境要素的連續裂變，提升外部資源利用效率；其二是由于環境建設存在要素限制效應，環境要素發展的不均衡性影響區域內企業創新活動的開展。

3)除北京、上海兩地外，全國其他地區均存在著要素瓶頸，評價結果既與各地區創新能力和水平一致，也與筆者近年來在各地調研結果相吻合。說明設計的評價體系與方法能夠較好地反映地區創新環境建設與優化水平，運用這一評價體系和方法對地區創新環境的持續關注有助于及時分析各地區創新環境建設中存在的問題和優化方向，進而實現要素間的優化配置，提升創新效果以更好地驅動地區發展。

4)利用Entropy-Topsis模型可以進一步探討處于不同階段、不同行業類別、不同規模的制造業企業創新活動的影響，以提高優化制造業企業創新環境對策的針對性和有效性，這也是本文的一個不足，將在以后的研究中進行嘗試。

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本文引用格式：

朱建新， 祝佳偉， 朱祎宏. 基于Entropy-Topsis的中國制造業企業創新環境評價[J]. 哈爾濱工程大學學報， 2017， 38(5)： 808-814.

ZHU Jianxin， ZHU Jiawei， ZHU Yihong. Assessment on the innovation environment of manufacturing enterprises in China based on entropy-topsis model[J]. Journal of Harbin Engineering University， 2017， 38(5)： 808-814.

Assessment on the innovation environment of manufacturing enterprises in China based on entropy-topsis model

ZHU Jianxin， ZHU Jiawei， ZHU Yihong

(The Enterprise Innovation Institute， Harbin Engineering University， Harbin 150001， China)

It is the premise of implementing China′s innovation-driven development strategy to explore the research on evaluation of innovation environment which influences the process and mechanism of innovation activities. In order to effectively measure the driving effect of innovation environment on enterprise innovation, according to the relationship between external environment factors and enterprise innovation activities, this paper divides enterprise innovation environment in dimension based on the different function of environmental elements to the Enterprise innovation activities. This paper proposes the dimension composition and index system of innovation environment， which is constituted by the support effectiveness， dynamic effect， and network effect. This paper also evaluates the Chinese manufacturing enterprises innovation environment by using the Entropy-Topsis model to analyze the differences of the inter-regional innovation environment construction status. In view of the above problems in the construction of regional innovation environment， this paper puts forward the overall strategy and regional optimization suggestions. The evaluation results show that the evaluation model can better reflect the level of innovation environment construction in each region， and can reflect its structural differences. The research conclusions will provide the theoretical basis and practical support for the regional innovation environment optimization and guidance for enterprises to effectively use the external environment to support innovation activities.

innovation environment; entropy-topsis model; manufacture; evaluation; the support effectiveness elements; dynamic effect elements; network effect elements; innovation driven

2016-09-28.

日期：2017-04-26.

國家軟科學計劃(2013GXS4B070)；國家自然科學基金項目(71403066)；教育部人文社會科學研究項目(10YJC630422)；教育部基礎科研業務費項目(HEUCF150905).

朱建新(1971-)， 男， 教授；

朱建新， E-mail：zhjx@vip.163.com

10.11990/jheu.201609083

F204

A

1006-7043(2017)05-0808-07

網絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1390.u.20170426.1134.038.html