多种赋权方法联合应用制定科技实力评价指标权重*
2013-12-04郭晓晶许金芳
何 倩 顾 洪 郭晓晶 许金芳 贺 佳△
科技机构的科技实力是一个多层次、结构复杂的大系统,其必然需要多个指标组成指标体系来进行评价,而每一个指标的权重大小是进行科技实力评价的基础。目前,常用的权重赋值方法主要有直接评分法、成对比较法、Saaty's权重法及利用统计计算法等〔1-2〕。这些研究方法从不同角度,通过不同的数据处理方法对科技实力进行综合评价,但均存在一定的不足〔3〕。本文尝试联合应用主观评价方法和客观评价方法相结合建立科技实力评价体系,对科技单位进行综合评价,力求更全面客观地反映实际情况。
资料与方法
1.资料来源
本文资料来源于后勤科技信息采集系统2003~2008年科技信息统计报表,获取的数据真实可靠。
2.研究方法
(1)评价指标的筛选
以《科技统计基础指标及录著格式》为指标基础来源,采用文献回顾法和专家咨询法,结合客观指标筛选方法(如指标聚类分析法、典型相关法、主成分分析和因子分析法等),选取并建立了三级结构的36项指标,见表1。
(2)评价指标的权重
①专家打分法〔2,4〕:调查对象为从事科技工作的中级以上职称的专家,共计16位,其专业涵盖卫生经济学、卫生管理学、卫生勤务学、军事医学、卫生统计学。调查问卷中的指标按三级指标呈树状给出,专家给出各个评价指标的相对重要性一个评价分数,采用0~10分制,0分表示此项指标不重要,分值越高,权重越大;然后计算每一个评价指标的平均分数,以此确定各指标的权重。
表1 科研机构科技评价指标体系
②对比排序法〔2〕:评分指标权重的确定,首先由参加评估的专家给出各个评价指标的相对重要性进行排序,然后按照专家的顺序给指标记分,最不重要的指标记1分,其次记2分,依次类推,然后按照如下公式计算各指标的权重:
wi是第i个指标的权重,m是专家数,n是指标数,k为第j个专家对该指标排序的记分值。
③Saaty's权重法〔2〕:本研究三个层级指标共需要确定14个判断矩阵,指标按Satty1~9比较尺度分为同样重要,稍重要,明显重要,强烈重要,极端重要,稍不重要,明显不重要,强烈不重要,极端不重要九个等级,分别记为 1,3,5,7,9,1/3,1/5,1/7,1/9,处在中间重要程度的用2、4、6、8等表示。各专家独立完成判断矩阵,直至通过一致性检验,然后计算每个指标权重的平均值。
④标准离差法〔5〕:利用标准差计算第j项指标的权重,公式为
其中σj是第j项指标的标准差。
⑤熵权法〔6〕:第j项指标的信息熵计算公式:
其中,m为被评价对象的数目,n为评价指标数(本例n=36)并且为通过线性插值法得到的标准化值。
⑥CRITIC法〔6〕:根据评价指标之间的对比强度和冲突性,计算权重。
其中rtj是指标t和j之间的相关系数。
(3)资料处理 资料采用SAS9.2软件进行计算处理。
结 果
1.六种方法权重结果
运用专家打分法、排序法、Satty's权重法、标准离差法、熵权法和CRITIC法得到的权重,见表2。
表2 科技评价指标主客观方法赋权及组合权重结果
2.六种权重的之间的联系及比较
主观赋权方法中,专家打分法、排序法、Satty's权重法得到的指标权重之间相关系数均大于0.7(P<0.01);客观赋权方法中,熵权法和标准离差法及CRITIC法得到的权重之间存在负相关(P<0.05);主观赋权方法中排序法和Satty's权重法均与客观赋权熵权法得到的权重存在正相关(P<0.01),见表3。
表3 六种指标权重的相关系数
3.权重组合
专家打分法、排序法和Satty's权重法所得权重的算术均数作为主观方法组合权重,标准离差法、熵权法和CRITIC法所得权重算术均数作为客观组合权重,再将主观方法所得组合权重和客观方法所得组合权重的乘积的平方根(即几何均数)作为主客观组合权重,最后归一化得到36项指标的最终组合权重,见表2。
根据最终组合权重结果,权重最大的前十位指标和文献比较一致〔5,7〕,依次为:科学著作总数、装备定型总数、军用标准总数、SCI/EI/ISTP数、第一等级科技获奖数、科研项目本年度预算经费、科研设施年度投入资金、专利总数、发明数、技术任务总数,见表4。综合权重排在前十位的指标,若仅仅通过专家打分法、排序法、Satty's权重法、标准离差法、熵权法、CRITIC法,仍能排在前十位的指标分别为5项、7项、7项、3项、6项、7项。
表4 不同赋权方法权重位次情况
讨 论
主观赋权法是由专家根据指标的重要性打分或排序,所以得到的权重相关系数较高,权重相关性较强,一致性较高。主观赋权法中,Satty's权重法根据指标层级逐级划分,并按照主观评判,运用判断矩阵计算指标权重,同时可以通过一致性检验判断权重的合理性,保证了主观方法的客观性和科学性,但是计算较复杂,特别是当层次比较多时,容易出现一致性较差的情况,需要重新判断矩阵,直到合理的一致性;主观排序法计算比较简单,在实际操作过程中,特别是指标层级较多时,可以采用排序法直接作为主观权重方法进行权重计算,代替计算复杂的Satty's权重法;指标比较多时,排序法则比较难操作,特别是遇到权重大小相同时,专家打分法则相对容易操作。主观赋权法依靠专家学者们的知识和经验来确定权重,在未获得样本数据时,亦可计算权重。
客观方法是建立在样本数据上,相对主观方法有较强的数学理论依据,其中标准离差法和熵权法都是根据指标提供的信息量决定权重大小,相关性较大,一致性较高;CRITIC法则是以评价指标之间的对比强度和冲突性为基础,与熵权法有一定的相关性,但是与标准离差法的相关性没有统计学意义。不同的客观赋权法,由于赋权的基本原理不一样,得到的权重也不完全相同,波动性较大,所以在权重制定时,应尽量同时考虑不同原理的客观方法得到的权重值。
主观赋权法结果比较全面,但具有较大的主观随意性,而且有些问题的内在联系是专家依据主观意识所不能判断的,从而会导致结果的偏倚。客观赋权法是直接根据指标的原始数据经统计分析或其数学方法处理后获得权重,可以避免一些主观赋权法的不足,具有较强的数学理论依据,但它没有考虑研究者的意向,受原始数据质量的影响,且忽略了指标的实际意义。由于科技实力是多级多指标评价体系,单一赋权方法由于其本身固有的局限性及人为主观因素的影响,其结果往往令人难以信服。为了弥补单一方法所带来的不能满足多需求考评缺陷的片面性,需综合考虑各种方法的优缺点,努力实现各种方法优势互补,提高指标权重的可信度〔3-4〕。
考虑到主观方法和客观方法各自的原理相似性,首先求得主观和客观权重结果各自的算数均数作为主观和客观方法的权重,然后根据主观方法和客观方法权重的几何均数制定综合权重。综合运用主客观赋权方法,将定性分析与定量分析有机结合起来,可以克服二者的局限性,使指标的权重体系更趋合理化和科学化〔8〕。
本研究中评价科技综合实力时,反映知识产权产出的指标(如科学著作、装备定型、军用标准、SCI/EI/ISTP数、专利总数和发明数)、科技成果的指标(如第一等级科技获奖数)权重较大,这和现有文献报道一致〔5,7〕,较真实地反映了科技单位科技实力,对科技实力的综合评价有一定的参考价值,说明了联合赋权方法的科学性与实用性。
1.孙振球.医学综合评价方法及其应用.北京:化学工业出版社,2006:22-24.
2.张罗漫.军队卫生管理统计.上海:第二军医大学,2004:126.
3.俞立平,潘云涛,武夷山.科技评价中不同客观评价方法权重的比较研究.科技管理研究,2009,(7):148-150.
4.谢冬华,叶冬仙,赵利,等.几种常用综合评价方法在长沙市三级医院医疗服务质量评价中的应用.中国卫生统计,2010,27(4):355-357.
5.孔祥沛,孙继红.PLS路径模型在省域高校科技活动综合评价中的实证研究.科技进步与对策,2010,27(7):122-126.
6.王昆,宋海洲.三种客颜权重赋权法的比较分析.技术经济与管理研究,2003,6:48-49.
7.蒋艳萍,田兴国,吕建秋,等.高校科技创新能力综合评价指标体系的构建.科技管理研究,2010,8:38-40.
8.郭义霞,刘朝杰,李宁秀,等.生命质量评价领域及其权重值的确定方法.现代预防医学,2004,31(1):4-6.