毕业论文——基于灰色关联度和ARIMA模型的创新型城市评价研究

毕业论文基于灰色关联度和 ARIMA 模型的创新型城市评价研究院别经贸学院专业名称信息管理与信息系统班级学号 学生姓名 指导教师20XX年X月 X日东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 I 页基于灰色关联度和 ARIMA 模型的创新型城市评价研究摘要作为城市发展知识化的产物，创新型城市逐渐成为一种全新的城市发展理念和模式。自 2011 年被确定为“国家创新型试点城市”以来，秦皇岛扎实推进国家创新型城市试点工作，加快了创新型城市的建设步伐。在创新型城市建设过程中，科学、准确地反映创新型城市建设进程和发展水平，对其建设起着非常重要的指导性作用。首先，在深入研究国内外创新型城市评价指标体系的基础上，以国家科技部于 2010 年 4 月 6 日颁布的创新城市建设监测评价指标体系为蓝本，借助专家意见，运用层次分析法与熵值法相结合获得了指标体系的综合权重，继而运用灰色关联度分析用来进行综合评价，然后运用 ARIMA 模型预测未来的发展趋势，从而建立了完整的创新型城市评价模型。其次，运用指标体系-灰色关联度分析横向模型对包括秦皇岛市在内的全国各省市共 11 个城市的 2011 年相关情况进行了综合排名与分级。再次，选取 19942012 年秦皇岛市的相关数据，运用 ARIMA 模型对秦皇岛市 2013 年的创新水平进行了预测，以实现对创新型城市综合评价模型的纵向应用。最后，对秦皇岛市创新型城市建设成果进行了建设的客观评价、动态监测科学评价并提出了加强新兴产业引进、加快企业转型和增加人才引进等未来规划建议。关键词：创新型城市，评价预测，秦皇岛，灰色关联度，ARIMA东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 II 页Based on the Grey Relation Analysis and ARIMA Model of Innovative City Level Comprehensive Evaluation ResearchAbstractAs the outcome of city development intellectualization, creative city has become a brand new city development idea and model. Since being identified as National Creative Pilot City in 2011, Qinhuangdao has been firmly promoting the piloting task and stepping up the building. In the building process, a scientific and accurate reflecting of the building process and its developmental level is a key guidance factor for the building. Based on an in-depth analysis of creative city evaluation index systems at home and abroad, this paper aims to amend and improve the current national evaluation index system. With experts assessment and by using fundamental principles of Layer Analysis, we aim to establish an integrated index system. Then, by creatively using Entropy Method and Gray Correlation Rate Evaluation Mode an integrated evaluation model was established. Next, we did a comprehensive grading and classification of 11 cities including Qinhuangdao according to their related statistics in 2011 in order to realize an objective evaluation and dynamic monitoring for the creative city building. Besides that, the selection of qinhuangdao from 1994 to 2012 in the relevant data, using the ARIMA model to qinhuangdao 2013 levels of innovation is forecasted, At last, the paper gives an objective evaluation of the result for Qinhuangdaos creative city building and provides correspondent advice for future planning.Key Words：creative city，comprehensive evaluation，Qinhuangdao，GRA,ARIMA东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 III 页目录1 绪论11.1 项目背景及研究意义11.1.1 项目背景11.1.2 研究意义11.2 研究内容及思路21.3 本文创新点32 创新型城市建设的理论与实践52.1 创新型城市建设的基本理论52.2 创新型城市评价方法模型综述52.2.1 国外关于创新型城市建设的实践52.2.2 国内有关创新型城市评价指标体系的研究62.2.3 国内外创新型城市评价指标体系研究比较72.3 小结73 创新型城市综合评价模型的构建83.1 创新型城市综合评价指标体系的选择83.1.1 指标体系的构建原则83.1.2 指标体系的确定83.2 创新型城市综合评价指标体系权重的确立103.2.1 层次分析法103.2.2 熵值法123.2.3 本文所采用的方法143.3 创新型城市综合评价方法的选择143.3.1 灰色关联度分析法的原理143.3.2 灰色关联度分析法的步骤163.4 创新型城市综合评价结果的分级173.5 创新型城市综合评价的未来预测173.5.1 ARIMA 模型介绍173.5.2 ARIMA 模型的步骤19东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 IV 页3.6 小结204 创新型城市综合评价的实证分析214.1 样本集的搜集与处理214.1.1 样本集的选取214.1.2 样本集的数据处理214.2创新型城市综合评价模型的横向运用224.2.1 层次分析法计算结果224.2.2 熵值法计算结果244.2.3 综合权重结果254.2.4 灰色关联度分析计算结果264.2.5 创新型城市的分级比较274.3 创新型城市综合评价模型的纵向运用以秦皇岛市为例284.3.1 秦皇岛城市创新发展基础284.3.2 秦皇岛创新发展趋势284.3.3 秦皇岛市城市创新型指数评价结果分析294.3.4 ARIMA 模型在创新型城市水平预测上的运用304.3.5 秦皇岛市创新型城市建设的建议354.4 小结36结论37致谢38参考文献39东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 1 页1 绪论1.1项目背景及研究意义1.1.1 项目背景党的十八大报告强调要实施创新驱动发展战略，并强调科技创新是提高社会生产力和国家综合实力的重要战略支撑，必须将创新摆在国家发展全局的核心位置。而建设创新型城市在其中作为进一步推进国家创新体系建设的关键环节，在创新型城市建设过程中则起着非比寻常的作用。那么，科学、准确地反映创新型城市建设进程和发展水平，将对其建设起着非常重要的指导性作用。进入 21 世纪之后，国际政局、经济格局发生了巨大的变化，全球化进程正在重塑世界。在日趋激烈的国际竞争中，诸多国家都大幅增加科技创新投入、超前部署“高精尖”技术、大力发展高新产业，从而在国家战略的层面强化国家创新体系的建设，冀望于藉助国家重大科技规划的施行，来增强国家创新力，提升国际竞争力。在风云变幻的国际局势下，在分外激烈的国际竞争中，党中央审时度势、高屋建瓴，于党的十六届五中全会提出了关于“建设创新型国家”的精神。提出无论是调整经济结构、转变增长方式，还是实施循环经济，构建和谐社会、抑或是保障可持续发展、提高国家竞争力，都要以提高自主创新能力为其核心内容。在新形势下，我们要高举邓小平理论的伟大旗帜，以“三个代表”重要思想为指导、贯彻落实科学发展观，全面实施以自主创新为核心环节的“建设创新型国家”的强国战略。1秦皇岛市于 2011 年被确定为“国家创新型试点城市”，以科学发展观为指导，以增强城市自主创新能力为核心，以引导创新要素集聚为主线，加快创新型城市建设步伐。迄今已取得了一定的成效，但是相对于一、二线城市仍存在较大的差距，还需要更合理化的建议与方针政策来进一步完善创新型城市的建设。1.1.2 研究意义此次研究，我们建立了能够全面合理反映创新型城市综合创新能力的指标体系，并1台湾民主自治同盟-网络（http:/www.taimeng.o）-东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 2 页通过将层次分析法（AHP）分别与熵值法相结合确定权重，然后通过灰色关联度分析法（GRA）进行计算，从而构建了创新型城市综合评价模型。在深入了解秦皇岛的发展情况，充分调查各创新型要素的具体数据后，我们对秦皇岛的发展现状进行了综合科学的评定，并运用 ARIMA 模型进行预测分析，从而给出合理化的建议，希望我们的建议能够给秦皇岛市带来实质性的帮助。1.2 研究内容及思路本文对创新型城市创新能力的综合评价研究包括以下几个方面的内容：1、基本研究首先，系统地阐述了创新系统理论及创新型城市定义，对国内外代表性的创新型城市评价指标体系以及研究方法进行了综述。随后对秦皇岛创新型城市建设现状进行了总结为后续内容进行铺垫。2、创新型城市创新能力评价指标体系构建将国家科技部颁发的指标评价体系（试行）作为蓝本，依据（1）中归纳的创新型城市基本内涵，遵循一定的基本原则对其进行分类。指标体系共包含创新投入、创新成果转化、高新技术产业、创新设施建设、经济发展水平、居民生活水平、生态环境和创新环境 8 个方面。3、创新型城市创新能力综合评价模型构建首先，利用层次分析法与熵值法相结合确定综合评价指标体系各级指标的权重；其次，利用灰色关联度分析法构建出综合评价模型，并得出综合评价结果；最后，利用ARIMA 模型计算近四年秦皇岛创新指标的走向，得到最终预测结果。4、秦皇岛市创新能力评价与建议选取包括秦皇岛市在内的全国 11 个有代表性的城市，通过各城市的相关指标数据，依据 3 中构建的综合评价体系进行详细的数据分析，发现了秦皇岛市当前创新型城市建设的诸多不足并给出了部分建议，具体研究思路如图 1.1 所示。东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 3 页项目的提出创新型城市建设的理论与实践基本研究国内外研究现状AHP 层次分析法创新型城市评价指标体系构建熵值法灰色关联度分析创新型城市综合评价模型构建ARIMA 模型横向分析创新型城市建设评价实证分析纵向分析全文总结与展望图 1.1 本文研究思路1.3 本文创新点本文的研究注重创新型城市评价指标体系的适用性要求，利用相关分析方法和理论，注重理论与实践相结合，旨在体现科学发展观的要求，建立一套科学、有效的综合评价体系，论文创新点主要有：1、创新型城市评价指标体系的构建。通过对创新型城市建设影响因素的研究，选择国家科技部颁发的指标评价体系（试行）作为权威的指标体系，然后创造性地将熵值法和层次分析法结合在一起，确定了各指标权重，使得主、客观权重值相结合从而得到更加全面合理的结果，从而形成了一套完整的包含各项权重的评价指标体系。2、创新型城市综合评价模型的构建。在评价方法的选择上，灰色关联度分析法通过比较样本与最优值之间的关联度，能够更加直观的反映各样本在创新型城市建设过程东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 4 页中的优势和不足。3、创新型城市未来的预测。现存的有关创新型城市研究文献中并没有包含对未来预测的部分。本文则抓住了该漏洞利用 ARIMA 模型对近数十年来秦皇岛的相关创新型指标数据进行模拟预测，从而预测了 2013 年秦皇岛市的城市创新型指数，最终结合相关现状提出一些关于未来发展的建议。东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 5 页2 创新型城市建设的理论与实践2.1 创新型城市建设的基本理论目前对于创新型城市的界定，各学者的理解角度和描述重点存在差异，说法不尽相同，我们选取了以下几个比较具代表性的研究进行阐述。根据2010 年国家创新体系发展报告创新型城市建设1定义：以创新发展模式为战略导向的城市，是创新发展的城市。确立创新发展模式的城市是创新型城市。创新发展城市趋向于创新型城市大方向的战略实施过程，称为创新型城市建设。根据创新城市的分析对象与基本概念，不难明确：创新型城市、创新发展的城市、创新型城市建设的本质都是城市以创新发展方式取代传统发展方式的现代生产方式转变。刘元凤认为：创新型城市是创新基础完备，创新制度健全，创新观念普及，从而能吸引创新人才和资源，通过知识、技术等方面的创新，实现城市的长期经济增长和可持续发展的一种良性运转模式2。Gautam Ray 和 Kiyoshi Kobayashi 提出：创新城市建立在其文化资源和传统创新事业之上，并为新兴的创新经济和驱动后工业经济的创新阶层提供一个“充满活力的生态系统”3。综合上述学者的研究之后可以发现主要依靠科技、知识、人力、文化、体制等要素的创新驱动发展的城市可称之为创新型城市，并且能够对其它区域具有高端辐射与引领作用的城市。其重点一般体现在城市管理创新、机制体制创新、对外开放、思想观念和企业管理创新等方面。2.2 创新型城市评价方法模型综述在创新型城市建设过程中，评价方法模型的选择是一项基础性任务，也是评价城市建设成果的最重要工具。选择一套科学、全面、准确、易操作的评价方法对于创新型城市建设进程有较大推动作用。2.2.1 国外关于创新型城市建设的实践综合来看，国外学者主要从硬件指标和软件指标两方面提出创新型城市的指标体系。硬件指标主要集中在城市的教育、信息和交通等系统。软件指标则表现在城市包容性、开发的组织文化、政府的高效治理和服务等方面。东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 6 页英国创新型城市研究权威机构 Comedia 的创始人Charles Landry 认为创新型城市是一个有机的整体，由七个要素构成：创意者、意愿、领导能力、人的智慧、文化熏陶，身份认同，城市设施，上网机会5。2美国 Richard Florida 教授提出了创新型城市的 3 个 T 指标：Technology（科技），Talent（人才），Tolerance（包容度）。香港大学在此基础上，结合亚洲的实际情况，从以下 4个方面考察创新型城市建设效果：structural and institutional capital（结构性资本），humancapital（人力资本），cultural capital（文化资本），social capital（社会资本）。2005 年，世界银行发表了关于“东亚创新型城市”53的研究报告，其中提出了成为创新型城市的 9 个条件：“拥有优良的交通电信基础和功能完善的城市中心区；拥有充足的经营文化、媒体、体育及学术活动的场所设施；拥有研究、开发与创新能力；拥有受教育程度较高的劳动力队伍；政府治理有效，服务高效；拥有多样化的文化事业基础设施和服务；拥有多样化的、高质量的居住选择；切实重视环保”，还有注重社会多元化，各种文化融合、交汇等等。2.2.2国内有关创新型城市评价指标体系的研究国内在创新型城市评价指标体系的确立上，主要包括以下两个角度7。一是从城市的知识竞争力入手衡量城市创新能力。邹祖烨基于创新型国家、创新型区域和创新型城市间的一个共同点，即知识经济和知识竞争力，借用罗伯特哈金斯学会提出的世界知识竞争力指数，将创新型城市的评价指标体系的一级指标确定为：人力资本构成要素、金融资本构成要素、知识资本构成要素、地区经济产出和知识的可持续发展。二是借鉴技术创新与区域创新系统的评价体系。范柏乃等根据城市技术创新系统运行的结构模式，构造了城市技术创新能力的理论评价模型，其一级指标包括：技术创新投入能力、技术创新配置能力、技术创新支撑能力、技术创新管理能力和技术创新产出能力。杨冬梅和阎凌州从城市知识创新能力、城市创新环境支撑能力、城市经济社会发展对创新的支撑能力三个方面来综合评价城市创新水平。各城市在国家评价指标的基础上，结合当地实际，制订了各市的创新评价指标体系。2 创新型城市评价指标体系研究及其在南京市的应用戴超群-南京航空航天大学硕士论文-2008-03-013 Poh Kam Wong et al., Singapore as an innovative city in East Asia: An explorative study of the perspectives of innovative Industries, World Bank Policy Research Working Paper 3568, April 20053东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 7 页张文雷、姜照华以上海为例，将自主创新能力、创新支撑能力、创新的经济效果和创与社会和谐进步、生态环境改善的互动作为一级指标8。2.2.3国内外创新型城市评价指标体系研究比较从上述专家学者的理论研究和政府政策可以看到，国内外关于创新型城市评价指标体系的研究都将各项指标具体化成二级，甚至三级指标，这样能够使数据的获取更容易，得出的结论也更具体。多数学者都将评价的重点放在了科研投入、创新能力等硬件指标上。不同的是国外还增加了组织文化、城市归属感等软指标。国内研究则包含了类似于“激励自主创新政策落实情况”的描述性的指标。2.3 小结结合相关国内外研究文献，我们可以发现目前有关创新型城市评价方法的研究主要集中在单一方法上：层次分析法、模糊数学、神经网络等。而单一的方法将不能够全面的分析评价结果，从而使得研究结果存在一定的片面性；另外，相关研究并没有涉及到对城市未来创新性建设的预测，这将使得人们对未来城市发展大方向的把握有失偏颇。故本文将从这两方面的研究缺失入手。第一点结合熵值法和灰色关联度分析法两种模型进行城市的创新程度进行评价；第二点本文将采用 ARIMA 模型，依据过去的时间序列数据进行未来预测，从而得到综合全面的研究报告。东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 8 页3 创新型城市综合评价模型的构建3.1 创新型城市综合评价指标体系的选择3.1.1 指标体系的构建原则（1）科学性原则体现创新规律，根据建设创新型城市的关键要素设计评价指标体系，并要求符合创新管理体系的一般特点，保证新的指标具有准确性、权威性。（2）资料的可获取性、可衡量性原则指标的选取应该充分考虑到资料的可获取性，所选取的指标必须能转化为具体数据加以衡量。（3）系统性原则城市由经济系统、社会系统、生态系统等子系统组成，在评价过程中应系统地结合各个部分，形成一个完善的体系。（4）可操作性原则指标体系建立过程中尽可能采用相对成熟和公认的指标，与国内外创新评价指标相衔接，便于进行横向、纵向比较。3.1.2 指标体系的确定根据综述中所提到的创新型城市的定义及内涵，结合国内外的创新型城市评价指标体系可以发现，创新型城市的建设全面涵盖科技、知识、人力、经济、文化、体制、设施等各方面要素，在重点关注创新投入、转化及产出之外，也包涵了经济发展、人民生活水平等若干方面。这为评价体系内容上的要求。2010 年 4 月 6 日，由国家科学技术部颁发的国科发体2010155 号关于进一步推进创新型城市试点工作的指导意见中提供了完善的创新型城市建设监测评价指标，这是我国现存创新型城市评价体系中最为权威的发布者。该评价指标体系将指标详细化为三级，从城市创新水平、城市经济水平、城市建设三个大方向下手，不仅涵盖了创新投入、创新成果转化、高新技术产业、创新环境、创新设施建设等方面，更加入了经济发展水平、居民生活水平、创新设施建设、生态环境四个方面。区别与之前的指标体系，可以发现该评价指标更加科学全面、更具科学性和可操作性。指标中设置一级指标城市创新水平、城市经济水平以及城市建设水平 3 个，东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 9 页二级指标 8 个，三级指标 36 个，其中包括了科技进步法落实情况、对外开放和国际科技合作情况等 5 项描述性指标。如表 3.1 所示。表 3.1 国科发创新型城市评价指标体系一级指标二级指标三级指标每万人中从事 R&D 人员数（个/万人）每万人中中专及以上在校生数（个/万人）创新投入全社会 R&D 投入占 GDP 比重（%0地方财政科技拨款占地方财政支出的比重（%）企业研发经费（亿元）百万人口授权专利数（件/百万人）百万人口发明专利授权数（件/百万人）创新成果转化本市拥有自主创新产品和国家级新产品数量（个）百万人口技术市场成交合同额（万元/百万人）高新技术企业个数（个）高技术产业增加值占工业增加值的比重（%）高新技术产业第三产业增加值占 GDP 比重（%）全员劳动生产率（万元/人）科技进步法落实情况城市创新水平激励自主创新政策落实情况对外开放和国际科技合作情况其他本地有特色、有创造性的创新政策措施情况人均 GDP（美元/人）进出口总额（亿美元）实际利用外资（亿美元）创新环境全市金融机构本外币存款余额（亿元）城镇居民人均可支配收入（元/人）人均住房建筑面积（平方米/人）居民储蓄存款余额（亿元）恩格尔系数（%）在岗职工平均工资（元/人）居民消费价格总指数（%）百人口国际互联网用户数（户/百人）东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 10 页续表 3.1 国科发创新型城市评价指标体系人均拥有道路面积（平方米/人）百人口移动电话用户（户/百人）医疗卫生机构（个）空气质量良好以上的天数（天）建成区绿化覆盖率（%）人均公共绿地面积（平方米/人）公园个数(个)旅游业收入（亿元）综上所述，该评价体系在内容、构建原则以及发布者的权威程度上看，无疑是本文在评价指标体系上的最佳选择。3.2 创新型城市综合评价指标体系权重的确立选择了恰当的评价指标体系后，下一步的任务将是确立相应指标的权重。首先，本文将根据德尔菲专家评价法对该评价体系的各项指标进行初步的调查问卷；其次选择适当的方法进行指标权重计算，最终将得到完善的指标体系及其权重。在这里，将引入层次分析法和熵值法。3.2.1 层次分析法层次分析法( AHP），是美国匹兹堡大学教授 T. L. Saaty 于 20 世纪 70 年代提出的一种用于解决多目标复杂问题与定量相结合的决策分析方法。其基本思想是决策者将复杂问题分解为若干层次要素，在各个层次的要素间进行比较、判断和计算，以获得不同要素和不同待选方案的权重，从而为选择最优方案提供依据。在选择好恰当的评价指标体系以后，各指标的隶属关系也将确定。计算每一层以及每一级指标的权重时，对于各个层次的要素来讲，按照自己上一级指标的相对重要性赋予的相应等级，依据层次分析法的计算方法，就能计算出各级指标相应的权重。其中各级指标的相对重要性赋值是在参考了相关城市权重设计情况的基础上，进行了必要的整改，并通过专家调研最终确定的，标准依据的是萨迪的相对重要性等级表，如表 3.2 所示。东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 11 页表 3.2 相对重要性等级表标度含义1表示两个元素相比，具有同样重要性3表示两个元素相比，前者比后者稍重要5表示两个元素相比，前者比后者明显重要7表示两个元素相比，前者比后者强烈重要9表示两个元素相比，前者比后者极端重要2，4，6，8表示上述相邻判断的中间值按照表中规定的标度，把各一级二级三级指标在各自的层次中相互比较，赋予重要性等级，并得到各指标的比较矩阵。其主要步骤有两步：1、权重的计算根据萨迪相对重要性等级表，对 n 个元素两两比较得到判断矩阵A = aij nn ，显然A 为正反负矩阵。先求出该矩阵的最大特征值lmax ，然后求出对应于最大特征值的特征向量 Y ，则可以用Y 的归一化向量 Y 来反映各因素对目标的相对重要性，也就是本文所需要的权重。由矩阵论的知识可以知道：该矩阵的最大特征值是正实数且是单重的，它对应的特征向量Y 各分量为正，Y 的归一化向量Y 为同一层次中相应元素对于上一层次中某个因素的相对重要性的排序权重值，这一过程叫做层次单排序。2、一致性检验可以通过数学方法来证明：n 阶成对比较矩阵是一致矩阵，当且仅当其最大特征值lmax = n 。因此，只需要计算矩阵的最大特征值就可以判断其是否为一致矩阵，如果其不具有一致性，可以证明 lmax n ，而且 lmax 越大，不一致程度越严重。此时 lmax 所对应的特征向量就不能够真实的反映各因素所占的权重。令：CI =lm a x- n(3.1)n -1将 CI 作为衡量一个成对比较阵不一致程度的标准，称 CI 为一致性指标。东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 12 页当判断矩阵的最大特征值lmax 稍大于 n，这时称其具有满意的一致性，用这样的方法定义的一致性并不严格，必须给出度量的指标。萨迪提出用平均随机一致性指标 CI检验成对比较矩阵是否具有满意的一致性。表 3.3 给出了样本为 1000 的情况下算出的19 阶成对比较矩阵的平均随机一致性指标 CI。表 3.3平均随机一致性指标 CIN123456789CI000.580.9021.411.45令 CR =CI /RI，则 CR 称为随机一致性比率，可以用 CR 代替 CI 作为一致性检验的临界值。当 CR0.1 的时候，就认为成对比较矩阵具有满意的一致性。这时其最大特征值 lmax 所对应的特征向量 Y 的归一化向量 Y ，就作为各影响因素的权重。按照各指标对于自己上一级指标的相对重要性赋予的相应数值，依据层次分析法的计算方法，计算出矩阵的最大特征值lmax 和各自对应的归一化向量 Y ，计算出各级指标相应的权重，并都通过一致性检验。最后汇总各指标权重得创新型城市评价指标体系权重表。43.2.2 熵值法1、熵值法的基本原理在信息论中，熵是对不确定性的一种度量。信息量越大，不确定性就越小，熵也就越小；信息量越小，不确定性越大，熵也越大。根据熵的特性，我们可以通过计算熵值来判断一个事件的随机性及无序程度，也可以用熵值来判断某个指标的离散程度，指标的离散程度越大，该指标对综合评价的影响越大。2、求解熵值的步骤（1）选取 n 个城市，m 个指标，那么就形成了评价系统的初始数据矩阵： xx 111n X = （3.2）xx m1m n 其中 xij 则为第 i 个城市的第 j 个指标的数值（。i=1,2,n; j=1,2,m）4 南京市加快推进人才高地建设的研究与对策杜捷-南京航空航天大学硕士论文-2005-03-01东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 13 页（2）指标的标准化处理:异质指标同质化由于各项指标的计量单位并不统一，因此在用它们计算综合指标前,我们先要对它们进行标准化处理，即把指标的绝对值转化为相对值，从而解决各项不同质指标值的同质化问题。而且，由于正向指标和负向指标数值代表的含义不同(正向指标数值越高越好，负向指标数值越低越好) ，因此，对于高低指标我们用不同的算法进行数据标准化处理。其具体方法如下:xij =x j - xmin正向指标:xmax - xmin（3.3）负向指标: xij =xmax - x jxmax - xmin则 xij 为第 i 个城市的第 j 个指标的数值。（i=1,2,n; j=1,2,m）。为了方便起见，仍记数据。（3）计算第 j 项指标下第 i 个城市占该指标的比重：y=xij(0 y 1)（3.4）mijijxiji=1由此可以建立数据的比重矩阵Y = yij mn 。（4）计算第 j 项指标的熵值。m1（3.5）e j = -K yij ln yij（其中 K 为常数， K =）ln mi=1（5）计算第 j 项指标的差异系数。对第 j 项指标，指标值的差异越大，对方案评价的左右就越大，熵值就越小，定义差异系数：wj =d j（3.6）md ji=1东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 14 页（6）求权值5：U = yij wj *100ni=1（3.7）（U 为综合评价值，n 为指标个数， wj 为第 j 个指标的权重）3.2.3 本文所采用的方法在以往的研究文献中较多的选用了 AHP 法确定权重来计算个城市的得分。但由于这种方法本身是一种主观赋值法，构造判断矩阵时，评价者往往根据主观对各指标的重视程度确定标度值，标度值的高低受评价者经验、学识等个人素质的影响较大；另外，层次分析法确定的指标权重相对固定，忽略了另外一种情况，即假设某个指标对所有城市都很重要，而且在选择时所有候选城市对指标评价相似，这种表现近乎一致的趋势使该指标的鉴别力大大降低，而用层次分析法得出的权重相对较高，但也造成评价指标有效性不足的缺陷。为了克服上述层次法的不足之处，本文引入熵值法对层次分析法的结果进行修正，将采用两种方法得到的权重值平均化。这样就可以把鉴别力不高的重要指标权重适当减小，而把评价值相差悬殊的指标的权重适当调大，实现静态赋权与动态赋权的结合，提高评价指标的有效性和科学性。3.3 创新型城市综合评价方法的选择创新型城市指标体系作为一个多系统、多因素的大型复杂动态模型，在进行综合评价时，如果选用常规方法如回归分析等，将会为计算带来巨大的麻烦。而灰色系统理论提出了对各子系统进行灰色关联度分析的概念，意图透过一定的方法，去寻求系统中各子系统或因素之间的数值关系。因此，灰色关联度分析对于一个系统发展变化态势提供了量化的度量，非常适合动态历程分析。3.3.1 灰色关联度分析法的原理灰色关联分析是指对一个系统发展变化态势的定量描述和比较的方法，其基本思想是通过确定参考数据列和若干个比较数据列的几何形状相似程度来判断其联系是否紧5熵值法-百度文库-互联网文档资源（http:/wenku.baidu.c）-2012-11-26 23:36:34东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 15 页密，它反映了曲线间的关联程度。灰色系统理论是由著名学者邓聚龙教授首创的一种系统科学理论(Grey Theory)，其中的灰色关联分析是根据各因素变化曲线几何形状的相似程度，来判断因素之间关联程度的方法。此方法通过对动态过程发展态势的量化分析，完成对系统内时间序列有关统计数据几何关系的比较，求出参考数列与各比较数列之间的灰色关联度。与参考数列关联度越大的比较数列，其发展方向和速率与参考数列越接近，与参考数列的关系越紧密。灰色关联分析方法要求样本容量可以少到 4 个，对数据无规律同样适用，不会出现量化结果与定性分析结果不符的情况。其基本思想是将评价指标原始观测数进行无量纲化处理，计算关联系数、关联度以及根据关联度的大小对待评指标进行排序。灰色关联度的应用涉及社会科学和自然科学的各个领域，尤其在社会经济领域，如国民经济各部门投资收益、区域经济优势分析、产业结构调整等方面，都取得较好的应用效果。6运用灰色关联度分析（GRAP）法建立创新型城市评价模型其基本思想是：根据上文得到的判断矩阵定量计算出准则层和方案层中各指标因素的相对权重。然后，由灰色关联度分析模型给出由准则层中各指标因素重要度组成的待检模式向量和由方案层中各风险因素相对权重组成的兼并指标特征矩阵，通过关联度计算，给出一个比较完善的创新型城市评价模型。灰色关联度是表征两个灰色系统之间相似性的一种指标。设有两个数列 X i (t ), X j (t )，在 t=k 时刻，则其间的灰色关联度定义为：1n(k )rij =eij（3.8）n k =1其中 eij (k )为灰色关联系数，可用式计算：eij (k )=Dm i n+ rDm a x（3.9）Dij (k )+ rDm aDij (k )表示 k 时刻两个数列的绝对差。即：Dij (k )=Xi (k )- X j (k )（3.10）6 灰关联-百度文库 互联网文档资源（http:/wenku.baidu.c）- 2012-11-14东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第 16 页Dmin , Dmax 分别为各个时刻的绝对差中的最小值与最大值，一般 Dmin = 0 ， r 为分辨系数， 0 r r0j，则称xi对于同一母序列x0优于xj，记为xixj ；若 r0i 表 1 代表旗县参考数列、比较数列特征值。得到最终的计算结果7。3.4 创新型城市综合评价结果的分级为了方便相对价值进行整体的比较，进而将各样本城市的评价结果按照相对价值的高低排列出一个次序，本文将引入分级标准。这样不仅可愿意保证评价结果的公正公平并且能够筛去由于统计数据造成的误差。在得到最终评价结果归一化数据后，在此规定以下评分分级标准，见表 3.4.表 3.4创新型城市评分分级标准综合得分（100 为满分）级别70100一级4070二级040三级3.5 创新型城市综合评价的未来预测创新型城市评价体系作为一个多指标、多系统的复杂模型，为了明确创新型城市未来的发展过程，并通过科学的计算程序和方法对城市进行评价，可以运用相关的时间序列分析准确地反映城市创新能力的未来走向。城市创新是一个复杂的系统，它是在多种因素的相互影响和相互作用中产生和发展的，它的运动过程要经历若干个相互联系而又相互作用的阶段，受到诸多因素的制约和影响。而传统的时间序列模型预测，往往效果不是很