基于粗糙集和Choquet积分的区域协同创新能力评价

尹 彦

（天津财经大学 商学院，天津 300222）

0 引言

区域协同发展是一个国家重大战略。通过区域协同发展促进经济要素有序自由流动、资源高效配置和市场深度融合，推动合作区域实现经济政策协调，开展更大范围、更高水平、更深层次的区域合作，共同打造开放、包容、均衡、普惠的区域经济合作架构，是提高国家综合竞争力的一种必然选择。

纵观区域协同创新模型的研究，关于创新主体的研究成果中包括产业—大学互动的双螺旋模型以及大学—产业—政府互动的三螺旋模型，还有提出产学研用的双三螺旋模型等等。从中会发现无论哪种理论模型区域协同创新过程都是一个存在多创新主体、多参与主体的过程，所以对于区域协同创新能力的评价是一个复杂而且涉及面很广的领域，并且其中的各个指标之间不满足诸多评价方法都要求的独立性原则，因此尝试一种新的评价方法是对创新理论有益的尝试和补充。因此本文首先分析区域协同创新能力的构成要素，构建区域协同创新能力结构模型，运用粗糙集约简设计的初步评价指标体系，在此基础上，尝试使用Choquet模糊积分方法探究区域协同创新能力认清区域协同发展中存在的问题，找出不足，为改进创新行为提供理论依据和实践参考。

1 区域协同创新能力结构模型

1.1 区域协同创新能力构成要素

对区域协同创新能力的评价首先要明确影响区域协同创新能力关键要素，本文在总结国内外研究成果的基础上提出主要的31个关键指标，在调查问卷的基础上利用spss17.0对其进行聚类分析。再结合四方创新主体大学、产业、政府、用户的互动作用分析其创新能力构成，对影响区域协同创新能力的待考察影响因素进行数据聚类分析共聚为四个构面：创新主体的知识创新能力，创新流程协同程度，创新资源协同程度，创新协同环境保障能力，由此构建四维区域协同创新互动模型如图1。

图1 区域协同创新互动模型

1.2 创新主体的知识创新能力

区域协同创新能力是由各个创新主体相互影响、相互作用而形成，虽然不是由每个创新主体简单加总而来，但是每个创新主体的知识创新能力却是区域协同创新能力的基础。区域协同创新中创新主体的知识创新活动实质是知识的获取、共享和转移、整合和应用，其中知识创新的核心是知识。知识在大学—企业—政府—用户创新交互作用中，以大学为代表的科研中介作为创新的知识源，形成创新的技术螺旋，通过校企结合方式为企业提供新技术，通过科研活动可以为政府服务，同时还可以为企业和政府输送创新人才；政府形成行政螺旋，主要为知识创新活动提供政策制度的支持和保障；企业作为生产产品或服务的组织，还能够参与到科研组织的知识创造过程中；在大数据时代中，通讯的便捷使得用户在知识创造中也发挥着极高的创新作用，由此形成多个创新主体的良性循环。另外，对于创新主体的知识创新能力的测度不仅能反映个体的能力，而且通过知识转移能力反映协同性。创新主体的创新能力表现为创新主体投入程度、创新直接成果、知识合作、技术转移、应用开发能力等等。这些共同为区域协同创新能力的提升提供动力源泉。

1.3 创新资源协同

创新资源包括诸多资源，人力资源、资金资源、物力资源、时间资源、信息资源、关系资源等。创新从某个角度看就是投入知识经过分享转移再生产出新知识的过程。其中核心是知识，当然不仅包括文字、图片、声音、视频等多种载体的显性知识，更重要的是经验、技术等隐性知识。对于人财物三方面的资源需求是不言而喻的，还可以通过网络平台征集创意和商业智慧，利用互联网在线平台发布、分配和解决技术问题，通过信息技术的应用按照需要缩短或延长生产时间达到生产或服务状态的实时管理和精益管理。总之通过上述资源的协同，为获取知识、转移知识和应用知识提供了可能并提供了效率，从而为区域协同创新能力提供了良好的物质和知识平台。

1.4 创新流程协同

在创新流程协同中，更多的是要做到管理创新协同。通过创新组织模式，提出新型组织结构提高协同支持度。例如基于互联网社区的新颖组织形式，除了能够提高效率和降低服务成本，还可以促进协同创新网络的构建，提高协同创新网络沟通速度。通过创新渠道建立与利益相关者更广泛的合作关系，把总的资源和成本分配到价值链的若干环节中，从而增加资源的供给或降低消耗。另外，通过信息技术和云端云联的数据系统加强业务信息的分析、诠释及共享，完善客户、供应商关系管理水平。在提高沟通效率的前提下，促进知识共享和转移的顺畅，进而提高区域协同创新能力。

1.5 创新协同环境保障能力

区域创新主体的任何创新活动都离不开环境，创新环境包括：技术基础设施建设、金融环境、市场环境、创新文化、创新制度建设等等。这些创新环境的质量对创新活动具有促进或制约作用，良好的创新环境有利于激发创新主体的创新热情与积极性，进而影响区域协同创新能力的发挥。

2 基于粗糙集和Choquet积分的区域协同创新能力评价

2.1 粗糙集属性约简

假设决策表L，C为条件属性集，D为决策属性集，当且仅当满足 posR(D)=posC(D)且不存在 r∈R，使得posR-{r}(D)=posC(D)，R是D相对于C的约简。从而保证相对约简后R中的所有元素能够代表C的所有属性相对于D的分类能力。

在决策表L中，相对于决策属性集的条件属性的约简不一定是唯一的，设redD(C)为C的所有约简簇，则称∩redD(C)为C的D核，简称为决策表的相对属性核，记为coreD(C)。

在决策表L=＜U，C∪D，V，f＞中，U={u1，u2...un}，条件属性集合C={C1，C2，...，Cm}，设 Fij为L的可辨识矩阵的第i行第j列的元素（其中，i，j=1，2，...，n），则可辨识矩阵F的定义为：

在总结诸多研究者的研究成果的基础上，首先从待选影响因素中根据专家意见选择出31个影响因素，然后使用ROSETTA软件对这些影响因素应用与全体相关的遗传算法进行属性约简，选择粗糙集约简算法不产生规则冲突的情况下得到属性尽可能少的约简结果，最后产生331条规则。接下来设定选择条件对规则进行提取：LHS support＞10 and RHS Coverage＞0.5，筛选后共得到27条规则。

从这27条规则中，从原来的31评价指标中确定了20个指标作为关键要素，得到下文评价指标体系中包含的要素：创新主体投入程度、创新直接成果、知识合作、技术转移、应用开发能力、人力资源协同、资金资源协同、物力资源协同、时间资源协同、信息资源协同、关系资源协同、组织模式协同支持度、创新渠道、关系管理水平、协调沟通顺畅度、技术基础设施建设、金融环境、市场环境、创新文化、创新制度建设。由此构建区域协同创新能力评价指标体系如表1所示。

表1 区域协同创新能力评价指标体系

2.2 Choquet积分评价的原理

区域协同创新能力的评价本身就是一个灰色评估，所涉及的因素具有模糊性。评价指标间不可能相互独立，因此选用Choquet积分对指标权重没有过于严格的限制和要求，还可以规避层次分析法一致性检验的问题。

根据Sugeno定义的Choquet积分原理，用于区域协同创新能力评价的描述如下：设集合 X=(x1，x2，...，xn)为协同创新能力评估要素的集合，其中g为g：2x→[0,1]。若函数g满足下列特性，g称为模糊测度。满足g(X)=1,g(Φ)=0说明有界型，若A,B∈2x,A⊂ B时，g(A)≤g(B)说明单调性。

λ-模糊测度：存在常数λ，λ∈(-1,∞)且λ不为零，使得g(A∪B)=g(A)+g(B)+λg(A)g(B),其中 A∩B=Φ 。若X=(x1，x2，...，xn)为有限集合，且各变量 xi对应的模糊密度函数为gi,则gi可以写成下式：

3 区域协同创新能力评价分析—以京津冀区域为例

3.1 数据收集

本文以京津冀区域为例进行具体的能力评价。首先组织5位相关领域专家组成专家小组，结合《中国城市统计年鉴》和《中国统计年鉴》的相关数据，给出影响京津冀区域协同创新能力的关键指标模糊权重和模糊评价值。

3.2 模糊积分评价应用过程

3.2.1 确定评价指标的数值评估值

在评价区域协同创新能力中有很多定性的评价指标，专家或企业管理人员对其评价时，对它们的描述必然存在一定程度的模糊性，因此本文采用三角模糊数所表示的语义变量来描述模糊评估值。模糊权重和模糊评估语义与对应的正三角模糊数如表2。

表2 模糊语义与明确值

3.2.2 计算评价指标的权重值和评估值

根据上式计算创新主体的知识创新能力，创新流程协同程度，创新资源协同程度，创新协同环境保障能力4个评价指标的模糊评估值。结果如下：

W=(0.694，0.597，0.500，0.359)

由此得到评价指标体系中的二级指标模糊权重和模糊评价语义如表3。

表3 模糊权重和模糊评价语义

（3）计算模糊测度和总评价值

首先模糊评价值按大小排序如下：

将上面计算得到的模糊权重值gij代入式(2),以计算λ值。

用matlab构造优化算法解得λ=-0.9486

依据λ及gij值,利用公式(3)分别求出各个评估准则的模糊测度gλ。

最后将上述所求得的模糊测度代入式（1），依据Choquet模糊积分公式计算整体模糊积分值为0.3。

3.3 结果分析

在粗糙集约简后的评价指标体系下，运用模糊积分评价方法，计算出目前京津冀协同创新能力处于中等水平。首先由于京津冀拥有北方政治文化中心的区位优势，大学分布密集，使得创新主体的参与意识和参与度较高，校企结合的成功经验颇多，知识获取、转移和应用能力较强。拥有高新技术企业集群明显，知识存量水平较高，创新已形成较好的文化氛围。因此，创新主体的知识创新能力的基础较好，创新所需资源也为创新活动提供了良好的物质和知识平台，再加上国家和地方政府积极的政策引导和扶持，这些都使得京津冀协同创新发展存在巨大潜力。

但由于京津冀区域一体化正式开展时间不长，所以存在区域科技创新分工尚未形成，组织模式协同支持度不高的问题，例如在加快中关村国家自主创新示范区建设中，需要探索新的管理运营模式，打造产学研结合的跨京津冀科技创新园区链。另外由于三省市知识和技术资源共享不足，共享渠道创新亟待加强，使得创新链与产业链对接融合不充分，协调沟通顺畅度不高，区域科技合作机制不完善。同时区域协同所处大环境已经具备，但区域协同创新活动与环境的配备和耦合仍需磨合。

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