（管理科学与工程专业论文）基于topsis的企业技术创新测度神经网络法研究.pdf

基于t o p s i s 的企业技术创新测度神经网络法研究 摘要 技术创新是经济增长的第一推动力，是国家经济增长的主要源泉，为人类 创造了大量的财富，促进了全球经济的繁荣，所以科学合理地测度企业技术创 新状况，不仅能为各级政府及时、准确地掌握本地区以及各行业企业技术创新 发展态势提供合理的依据，而且还便于企业经营者发现企业自身在技术创新过 程中所存在的更深层次的问题，进而有利于区域、行业科学合理地制定政策法 规以及企业采取相应的技术创新策略。 本文在对企业技术创新测度进行论述分析的基础上，从投入和产出的角度 建立了企业技术创新测度的指标体系；重点就当前企业技术创新测度的方法所 存在的不足，提出一种基于理想解法( t o p s i s ) 的企业技术创新测度的神经网络 方法，其原理是在神经网络方法中，利用t o p s i s 法计算网络训练理想输出样 本值。首先建立起包括3 个投入和4 个产出的企业技术创新测度评价指标体系， 然后根据综合评价要求和网络训练学习的可行性、有效性，设计出3 1o 1 拓扑 结构的b p 神经网络模型，其中，网络输入为3 个技术创新投入测度，网络输 出为1 个技术创新测度评价值，而用于神经网络训练学习的理想输出是根据4 个技术创新产出测度，运用t o p s i s 法计算得出的综合评价值。实证部分，以 9 家上市企业近四年技术创新投入产出指标值样本为例，运用本文所提出的方 法，借助m a t l a b 神经网络工具箱，通过大量的学习样本的测试和训练，使 模型的误差值达到预定的范围内，从而建立起可用于企业技术创新测度综合评 价的神经网络模型。 关键词：企业技术创新测度、t o p s i s 、神经网络方法，实例 a r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r kr e s e a r c hi n t om e a s u r e m e n to f e n t e r p r i s e si nt e c h n i c a li n n o v a t i o nb a s e do nt o p s i s a b s t r a c t t e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o ni st h ef i r s tm o t i v ef o r c eo fe c o n o m i cg r o w t h ，i st h em a i n c o u n t r ye c o n o m i cg r o w t hw e l l h e a d ，a n dh a sc r e a t e dl a r g ea m o u n to fw e a l t hf o r t h eh u m a n b e i n g s a n dp r o m o t e dt h ew h o l ew o r l de c o n o m ym a k i n gp r o s p e r , t h e r e f o r ee s t i m a t i n g e n t e r p r i s et e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o ns t a t u ss c i e n t i f i c l ya n dr a t i o n a l l yn o to n l yc a np r o v i d e r a t i o n a lb a s i st oh e l pt h ea l lo ft h ev a r i o u sl e v e l sg o v e r n m e n t sk n o wo u rr e g i o na n de v e r y i n d u s t r ye n t e r p r i s et e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o nd e v e l o p i n gs t a t u st i m e l ya n da c c u r a t e l y , b u t a l s ob ee a s yf o rt h ee n t e r p r i s eo p e r a t o rt od i s c o v e re n t e r p r i s eo n e s e l fd e e p e rp r o b l e m st h e r e e x i s t i n gi nt h ep r o c e s s e so ft h et e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o n ，t h e nb eb e n e f i c i a lf o r t h er e g i o n a n di n d u s t r i e ss c i e n t i f i c l ya n dr a t i o n a l l yt ow o r ko u tp o l i c y 、l a wa n dr e g u l a t i o na sw e l la s c o r r e s p o n d i n gt e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o nt a c t i c sw h i c he n t e r p r i s ea d o p t s b a s e do nt h ed i s c u s s i o na n da n a l y s i so ft h em e a s u r e m e n to fe n t e r p r i s e si nt e c h n i c a l i n n o v a t i o ni nt h ep a p e r , s e t su pa ni n d e xs y s t e mo fi tf r o mt h ep o i n to fi n p u t sa n do u t p u t s ； c o n s i d e r i n gm u c ho ft h ee x i s t i n gd e f i c i e n c yo fc u r r e n tm e a s u r e m e n to fe n t e r p r i s e si n t e c h n i c a li n n o v a t i o n ，t h e p a p e rp r o v i d e s a na r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r km e t h o do f m e a s u r e m e n to fe n t e r p r i s e si nt e c h n i c a li n n o v a t i o nb a s e do nt o p s i s ，i t sp r i n c i p l ei su s i n g t o p s i st oc a l c u l a t ei d e a lo u t p u t ss a m p l ev a l u e si nt h em e t h o do fn e u r a ln e t w o r k f i r s ts e t u pa ni n d e xs y s t e mo fm e a s u r e m e n to fe n t e r p r i s e si nt e c h n i c a li n n o v a t i o ni n c l u d i n g3 i n p u t sa n d4o u t p u t s ，t h e na c c o r d i n gt ot h eo v e r a l le v a l u a t i o nr e q u e s ta n dt h en e t w o r k s t u d y i n gt r a i n i n gf e a s i b i l i t y 、v a l i d i t yd e s i g nab pn e u r a ln e t w o r km o d e lo f3 10 - 1 t o p o l o g i c a ls t r u c t u r e ，a m o n gt h e m ，n e t w o r ki n p u ti s 3m e a s u r e m e n ti nt e c h n i c a li n p u t i n n o v a t i o n ，a n dn e t w o r ko u t p u t i s1 e s t i m a t i n g v a l u eo fm e a s u r e m e n ti nt e c h n i c a l i n n o v a t i o n ，b u ti d e a lo u t p u t sf o rt h en e t w o r kt r a i n i n ga n ds t u d y i n gi sao v e r a l le v a l u a t i o n b yu s i n gt o p s i sf o rc a l c u l a t i o no nt h e4m e a s u r e m e n ti nt e c h n i c a lo u t p u ti n n o v a t i o n i n t h ee x a m p l e ，i nt h ee x a m p l e ，o nt h er e c e n t4 y e a r st e c h n i c a li n n o v a t i o ni n p u t sa n do u t p u t s s a m p l ev a l u e so f9m a r k e t i n ge n t e r p r i s e s ，a p p l yt h em e t h o di nt h ep a p e r , b yt h em a t l a b n e t w o r kt o o l s ，t h r o u g hl a r g ea m o u n to ft e s t i n ga n dt r a i n i n go ft h es a m p l e ，m a k em o d e l e r r o rv a l u e sr e a c ht h ep r e d e t e r m i n e dr a n g e ，t h e ns e tu pan e u r a ln e t w o r km o d e l w h i c hc a n b eu s e di nt h em e a s u r e m e n to fe n t e r p r i s e si nt e c h n i c a li n n o v a t i o n k e y w o r d s ：m e a s u r e m e n to f e n t e r p r i s e si nt e c h n i c a li n n o v a t i o n ；t o p s i s ；a r t i f i c i a ln e u r a l n e t w o r k ；e x a m p l e 插图清单 图2 1 企业技术创新测度指标体系13 图3 1 典型的三层b p 网络l5 图3 2 主界面：n e t w o r k d a t am a n a g e r 窗口2 1 图4 1b p 网络模型图3l 图4 2n e t w o r k d a t am a n a g e r 窗口3 2 图4 - 3n e wd a t a 窗口3 2 图4 4 创建新网络窗口3 3 图4 5 创建的b p 网络3 4 图4 6 网络训练对话框3 4 图4 7 网络仿真对话框3 5 图4 8 训练参数设定3 6 图4 9 训练结果3 6 图4 1 0b p 网络输出值3 7 图4 1 1b p 网络输出的误差值3 7 图4 1 2m a t l a b 的工作空间3 8 插表清单 表4 1 各企业逐年技术创新指标数值2 2 表4 2 投入指标相关矩阵2 5 表4 3 产出指标相关矩阵2 5 表4 4 各企业样本的产出测度指标值2 6 表4 5 规范化的各企业的产出指标2 7 表4 6 网络训练样本数据2 9 表4 7 网络检验样本数据3 0 表4 8 归一化的网络训练样本数据3 0 表4 - 9 归一化的网络检验样本数据31 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所 知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得金胆王些太堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：厢。| 雨 签字日期洲留月 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金月墨工些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权金避王些太堂可 以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手 段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权二伟) 学位论文作者签名： 厢小函 签字日期必脚如1 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 一、 一 导师签名：可少i 智 i i t i - 字h i i ：砌舞弓月日 电话： 邮编： 致谢 本论文是在我的导师江兵教授的悉心指导下完成的，从论文的选题，论文 的撰写，直至最后的修改和定稿无不倾注了导师的心血。文中的很多观点都是 在江老师的具体指导和帮助下得到的。江老师渊博的学识、严谨的治学态度、 高尚的师德风范、谦和平等的处事方式时刻教育影响我，必将使我终身受益， 并激励我勇往直前。 自从2 0 0 5 年进入合肥工业大学以来，导师在学习和生活上都给我很多关心 和支持，我的每一点进步，从治学到为人，都离不开导师的教导，在此，谨向 江兵导师表示最诚挚的感谢和敬意! 同时，真诚感谢管理学院的全体老师，他们的教诲为本文的研究提供了理 论基础；感谢决策所刘心报老师、方必和老师、刘林老师、裴凤老师、程浩老 师在这三年对我的无私指导；感谢胡莹莹、刘少伟、郭卫东、宣以霞、王昕、 徐庆等同学在我课程学习和论文撰写期间，给予我的大力帮助。 我还要对我的父母致以最深的谢意，感谢你们二十多年来对我默默支持和 无私奉献，你们的恩情永难报答，我只有继续努力! 祝父母健康、幸福! 最后，感谢各位评委在百忙中抽出时间来评阅我的论文和参加我的答辩， 并赐予谆谆教诲。 作者：何小雨 2 0 0 8 年3 月 1 1 论文的写作背景和意义 第一章绪论 技术创新是国际社会通用的一个经济学概念，其基本含义是指将一种新产 品、新工艺、新服务引入市场的过程【i 】。技术创新可以是建立在一个新的科学 发现的基础之上，采用新工序、新工艺或对各种要素的新组合：技术创新也可以 是企业以获利为目的创造性地经营某种商品的新方法，或者是进行有创造性的 综合【l 儿引。技术创新能力是企业从事技术创新的基础，涉及到企业经营活动的 各个方面，是一种综合能力【3j 。 面对知识经济的挑战和市场经济的竞争，围绕国家创新系统总目标，我国 政府提出了“创新工程”。国家社会发展的第十个五年计划纲要第三篇第十章 “推进科技进步和创新，提高持续发展能力”中强调建立企业技术创新体系， 鼓励并引导企业建立研究开发机构，推动企业成为技术进步和创新的主体：建立 为中小企业服务的技术创新支持系统，提高中小企业创新能力。由此可见，国 家对依靠科技进步，提高国民经济发展的水平，增强企业技术创新能力的高度 重视。 从企业的角度来看，企业的核心竞争力是企业保持持续竞争优势的基础， 而技术创新能力是企业核心竞争力的根本，技术创新是企业竞争力提升的主要 途径【4 儿5 】【6 j 。企业的技术创新活动是指企业为实现其产品或服务在品种、功能、 质量、服务等方面的现实改进或潜在的改进而进行的技术活动。随着世界经济 一体化的不断发展和各国经济开放程度的不断提高，国际竞争更加激烈，特别 是目前我国已加入w t o ，企业的技术创新活动己经成为决定企业生存和发展的 动力和源泉【7j 。企业技术创新活动的进行，既有来自于市场的需求和竞争的压 力，也有来自于企业内部的员工和企业整体的经济利益和精神追求的推动【8 】。 在这种形势下，如何认识和提高企业技术创新能力，如何制订评价企业技术创 新能力的指标体系，通过定期评价和监测，及时把握企业技术创新工作的效果 和动态，引导企业技术创新工作走向规范化，已经成为企业战略管理中的一项 重要内容。 目前，在我国企业技术创新能力评价中，一般只考虑如下四个方面的因素： ( 1 ) 技术的先进性、可行性、连续性；( 2 ) 经济效果；( 3 ) 社会效果；( 4 ) 风险性。 在对此四方面内容逐个分析后，再作综合评估。在综合评估中所用的方法主要 有：d e l p h i 法( 专家法) 、a h p 法( 层次分析法) 、模糊评估法、决策树法、战略 方法及各种图例法等。但技术创新能力的评价是一个非常复杂的系统，其中存 在着广泛的非线性、时变性和不确定性，同时，还涉及技术、经济、管理、社 会等诸多复杂因素，目前所使用的原理和方法，难以满足企业对技术创新评估 科学性的要求。 关于技术创新能力测度的研究，在我国的历史还不长，无论是测度指标体 系还是测度方法，均处于研究之中，我们认为目前在企业技术创新能力测度方 面应做的工作是：( 1 ) 建立一套基于技术创新过程的能力测度指标体系；( 2 ) 建立 一种适应于多因素、非线性和不确定性的综合测度方法。前者实际上就是企业 技术创新测度的研究，即建立什么样的技术创新测度指标，如何获取测度指标 数据，后者涉及到综合评价方法。本文选题拟就上述两项工作做些探讨研究， 重点就企业技术创新测度评价提出基于t o p s i s 的企业技术创新测度神经网络 方法。 1 2 企业技术创新测度理论与方法的研究现状 自2 0 世纪8 0 年代至今，有关企业技术创新测度的理论和方法的研究一直 是学术界关注的热点问题。国内外学者们从不同角度对这一领域进行了广泛、 深入的研究，取得了一批学术成果。 1 2 1 企业技术创新测度研究现状 国外企业技术创新测度研究始于2 0 世纪6 0 年代末9 】【1 0 】【1 1 】【12 1 。由于人们 将创新活动看作是一个线性过程，即研究一开发一设计一生产一销售，因此认 为技术创新主要取决于创新投入。人们自然将r d 投入和工程技术人员数量 作为测度技术创新的主要指标。后来随着技术创新研究的深入，人们渐渐认识 到技术创新过程并不是上述线性模式。19 8 6 年，克莱因( s k l i n e ) 和罗森堡 ( n r o s e n b e r g ) 提出了创新的“链环一回路模型”( c h a i n 1 i n k e dm o d e l ) 。因此， 企业技术创新的测度变得更加复杂了。 ( 1 ) o e c d 国家技术创新测度研究。1 9 7 9 年，德国首创企业技术创新调查。 从此德国每年都进行该项调查。其他欧美国家在1 9 7 9 年一1 9 8 9 年间也进行过 企业技术创新调查【1 3 17 1 。比较起来，最有影响的技术创新调查要数德国和意大 利。1 9 9 2 年经济合作与发展组织( o r g a n i z a t i o nf o re c o n o m i cc o o p e r a t i o na n d d e v e l o p m e n t ，o e c d ) 出版了技术创新调查手册( 即奥斯陆手册) 后，随 后进行了欧共体创新调查( c o m m u n i t yi n n o v a t i o ns u r v e y ，c i s ) 。这次c i s 使用 统一设计的问卷调查表，主要是收集制造业中与产品创新和工艺创新相关的创 新活动数据以及创新产品销售额在企业销售额中所占的比重。此外，c i s 问卷 调查表中也包含了“技术合作与“信息来源两项指标，以便研究技术合作、 信息利用模式与企业创新业绩的联系。 此次c i s 涉及13 个国家( 比利时、丹麦、法国、德国、希腊、爱尔兰、意 大利、卢森堡、挪威、葡萄牙、西班牙、荷兰和英国) 的4 0 8 1 7 个企业。根据专 家小组对调查数据的分析，主要结果如下： 2 1 9 9 0 年一1 9 9 2 年期间，有大约5 0 欧洲企业进行了产品创新或工艺创新。 创新企业的创新数量随产业部门和企业规模的不同而不同。一般言之， 大企业的创新率高于中小企业：高新技术产业部门的创新份额占三分之二，而传 统产业仅占三分之一。 企业创新费用开支中最大的部分是购买与采用新技术有关的机器设备， 这项费用通常占企业创新费用的5 0 左右。 r & d 是企业技术活动的重要组成部分，r & d 费用占企业创新费用开支 的2 0 。其他创新活动例如设计和试制，发挥了重要作用。与其他技术来源相 比，通过专利或许可证获得的技术构成二次创新的组成部分。 创新投入与企业规模有很强的相关性，这种关联性不随国家不同而不同， 但随行业的不同而显示出很大的差异。 创新企业中创新投入费用占销售额的比率随行业不同而变化，创新投入 费用在传统产业中一般占7 一8 ，而在高新技术产业中则占1 2 一l5 。 和任何其他创新调查一样，c i s 也存在着许多不足之处，例如不同国家所 收集的数据没有充分的可比性。尽管如此，实践证明c i s 具有重要意义，它为 人们提供了影响企业创新行为主要因素的资料数据。19 9 7 年，第二次c i s 在欧 共体1 4 个国家逐步展开，与第一次调查不同，这次调查对象除制造业外还包括 了服务行业。作为对技术创新测度研究的发展，o e c d 的科学技术指标专家小 组将着手研究基于知识型经济( k n o w l e d g e b a s e de c o n o m y ) 的指标体系。 ( 2 ) 东欧国家技术创新测度研究。1 9 9 3 年，波兰第一次依据奥斯陆手册 推荐的基本原理和方法，进行了面向企业的技术创新调查，调查对象是通过随 机抽样选取的3 0 0 0 家规模不同的大、中、小企业。其中大企业( 5 0 1 2 0 0 0 人) 和特大型企业( 2 0 0 0 人以上) 占2 6 ，中型企业( 51 5 0 0 人) 占4 5 ，小型企业( 6 5 0 ) 占2 9 。调查的内容主要包括以下六方面【1 8 】【1 9 l ： 1 9 9 2 年企业拥有的技术创新数量，该指标被用来衡量企业的创新程度。 在给定期间的创新类型：a 产品创新( 新产品和改良产品) ；b 工艺创新 ( 新的生产方法的采用) ；c 新型机器或装备的引进和获得；d 与技术创新有关 重大的组织创新( 不包括纯粹的组织创新和管理创新) 。 创新来源和创新经济影响：a 基于从国外引进技术；b 节约能源和原材 料；c 有利于环境保护。 妨碍技术创新的各种因素。 在未来3 年内，企业的技术创新计划。 19 9 7 年初，波兰又进行了第二次类似的调查。为了使调查结果具有充分的 可比性，这次调查尽可能地采用了o e c d 第一次c i s 的方法和使用的指标，并 且将被调查的样本企业增加到9 0 0 0 个。 调查结果表明，有8 0 的样本企业认为创新思想来源于企业内部管理层、 生产部门、市场营销部门和企业的r & d 部门：6 0 的样本企业认为创新思想来 源于用户、材料供应商和咨询机构：认为创新思想来源于专利、学术会议、专业 期刊和博览会的占5 3 ：来源于科研机构或高校的分别占1 7 和1 0 。与此同 时，绝大多数样本企业认为企业资金不足，融资困难和市场机会的高度不确定 性是妨碍企业技术创新的主要因素。 目前，我国正在向建设有中国特色的市场经济体制和经济全球化目标迈进。 世界各国重视企业技术创新调查和测度研究的做法，对我国不无借鉴和启迪意 义。我国对企业技术创新的调查始于l9 9 3 年，此次调查由清华大学经济管理研 究所发起，调查方案设计的两项重要内容是问卷设计和抽样方法。 问卷设计是在对德国、美国等1 1 个进行过问卷调查的国家进行了系统研究 的基础上逐步完成的。如前所述，1 9 9 2 年出版的集各国技术创新调查之大成的 奥斯陆手册是一本技术创新数据收集和解释的指南。奥斯陆手册调查 的核心问题如企业战略，创新思想来源和创新障碍，创新投入，政府政策在工 业创新中的作用和创新产出等，均是此次问卷调查的内容。因此，尽管在技术 创新研究上，我国落后于o e c d 国家，但在借鉴使用奥斯陆手册上却不落 后【20 1 。 同时，考虑到我国企业对技术创新调查没有经验，企业技术创新数据几乎 是空白，因此在问卷中增加了反映企业历史和现状的背景信息调查，包括企业 成立年份、行业代码、生产类型、企业性质和规模、企业的销售收入、出口额、 税后利润、技术开发投入额、技术引进额、消化吸收额、r & d 投入额、职工人 数、工程技术人员数、企业产品历史概况、企业技术装备情况。 清华大学经济管理研究所在首次进行的企业技术创新问卷调查中，分别进 行了乡镇企业技术创新问卷调查、广东省技术创新问卷调查、江苏省技术创新 问卷调查、山西省技术创新问卷调查，轻工行业部分企业技术创新问卷调查， 六省二市( 福建、辽宁、河南、河北、安徽、山东、上海、北京) 企业技术创新 问卷调查。此后，浙江、湖南等省为了能更清楚地了解中小企业在其经济发展 中的作用，发现其所存在的主要问题，也相继进行了中小企业技术创新问卷调 查1 2 1 1 。这些调查所获取的数据己大大缩短了与西方国家之间的差距，形成了可 以进行国际比较的成果和自己的优势。总的来说，我国对于企业技术创新测度 研究主要从以下几个角度进行。 ( 1 ) r & d 投入的测度。19 8 5 年以前，我国的科技统计中没有r & d 指标。19 9 2 年初，国家统计局首次对我国r & d 经费和r & d g n p 进行了测度并公布了其数 据。可以说该数据反映的从事r & d 活动的组织机构是由政府所属研究机构、国 营大中型工业企业和高等院校等三部分构成。而对该项指标的测度具体包括以 下几方面内容：一是r & d 经费投入( 包括r & d 经费投入强度和投入结构) 的测 度，二是r & d 人员投入的测度( 也即数量投入和能力投入的测度) ，三是对r & d 4 机构数量的统计，四是技术创新过程的测度【2 们。 ( 2 ) 非r & d 投入的测度对于非r & d 投入的测度主要包括专利、技术创新费用 中非r & d 部分的支出、技术改造经费、技术引进经费和消化吸收经费等几方面。 根据调查，目前对专利的测度主要是从其专利申请数和批准数这两项指标来加 以衡量的，而对于技术创新费用中的t r & d 部分的支出包括市场调研、设计、 工艺和材料准备、试制、试销、广告等费用支出。通过对各行业的技术引进投 入强度的调查，发现目前只有纺织、印刷、塑料和非金属材料四个行业的技术 引进投入强度在2 以上，其他行业的该项指标值均在2 以下【20 1 。 ( 3 ) 相对于技术创新投入测度的研究，对技术创新产出测度的研究就比较薄 弱。严格地说，用r & d 支出和专利数据反映技术创新产出是不恰当的，尽管这 种做法已沿袭多年。由于对创新产出缺乏可信的和有意义的测度，2 0 世纪7 0 一8 0 年代，有关国家的学者致力于设计新的创新产出指标，提出了一系列获取创新 产出数据的方法，主要有根据历史文献确认重大创新、依靠专家确认创新、通 过创新调查问卷请企业家们评价、从贸易期刊上统计创新。采用这些方法能获 得比r & d 投入和专利更直接反映创新产出的数据。具体来说是从定量直接产 出、定性直接产出、定性间接产出以及盈利与技术创新产出四个角度来加以测 量的。 ( 4 ) 技术创新过程的测度。关于技术创新过程的测度，可分为两种，一种是 基于特性的测度，另一种是基于阶段的测度。安东尼沃德( a n t h o n yw a r d ) 采用 基于特性的测度，设计一种由上至下测度系统，这种测度方法将任务的复杂性 考虑在内，并且能使其量化，由此测度出技术创新真正存在的问题。它包括三 个阶段：建立框架结构、分析其输入、输出及复杂性、实施并监测是否满足要 求怛2 | 。由于我国缺乏基于特性测度的研究基础，因此从我国国情出发，考察 我国技术创新过程应采用基于阶段的测度，即分别对创新投入一创新实施一创新 产出阶段进行测度。 1 2 2 企业技术创新测度方法 常用的企业技术创新测度方法主要有主体法、客体法和l b i o 法。 主体法：主体法是指以企业为分析单元，不论企业是否考虑进行技术创新， 均采用面访或问卷的方式收集有关创新数据的方法。这种方法之所以被世界各 国创新调查普遍采用，是因为它允许采用面访或问卷的方式收集有关创新的大 量数据，从而便于在国家范围内开展创新调查。但是主体法也存在一定的局限 性：难以报告企业全部创新活动的新颖性；在创新调查设定的期限内不能有效 地区分产品创新和工艺创新或是二者的结合；以创新的主体即企业为调查对象， 所以难以采集单个创新的数据，因而不能充分测度创新的生命周期。 客体法：客体法是指采集有关创新本身信息的方法，即对创新对象进行跟 5 踪的方法。该方法是以单个的技术创新其中包括产品创新、工艺创新等作为分 析单元。采用该方法的优点在于：采集的创新数据可为政府监测特定类型的创 新提供数据支持；采集的创新费用的数据更加可靠；可采集创新生命周期的信 息；采集的数据有助于分析创新的新颖性；采集的数据对识别创新的类型更有 用。可以说客体法能够得到更多的、有用的和准确的数据，可以对主体法采集 的创新数据分析提供必要的补充。但是由于客体法需要对每一项创新进行调查， 不仅会增加企业的负担，也会大大增加调查的成本，进而导致企业可能不会详 细回答问题和准确地完成问卷，不能填报所有创新的连续记录。运用这一方法 永远无法进行旨在描述一个国家特定时间内生产的全部创新的统计调查 1 2 3 1 1 2 4 】【2 5 1 。 l b i o 法：l b i o 法是指从技术和行业期刊报道的单个创新案例中采集创新 信息的方法。l b i o 法的主要优点就在于它几乎不需要企业报告信息。但是由 于l b i o 法仅限于收集产品创新数据，而且数据只能反映创新产出，很少反映 创新过程，因此，目前只能作为其他数据收集方法的辅助手段，与其他数据采 集方法联合使用【2 0 】【2 5 】【2 6 】【2 7 1 。 评价方法及其应用是近年来管理科学与工程学科最活跃的研究领域，大量 的研究成果为社会、经济和科技等方面的科学分析与决策提供了先进科学方法 手段。目前国内外学者提出和应用的评价方法达近百种之多，主要有以下几种 综合评价方法：专家评价法( e x p e r te v a l u a t i o nm e t h o d ，e e m ) 、层次分析法 ( a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ，a h p ) 、模糊综合评价法( f u z z yc o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o n ，f c e ) 、数据包络分析法( d a t ae n v e l o p m e n ta n a l y s i s ，d e a ) 、序贯解 法( s u b s e q u e n t i a lm e t h o d ，s m ) 、数理统计法( m a t h e m a t i c a ls t a t i s t i cm e t h o d ， m s m ) ，如聚类分析、主成分分析、因子分析等方法以及综合使用这些方法的 综合评价法。现有的综合评价法为技术创新测度评价提供了科学手段，也取得 了一定的效果，但是，由于这些方法在应用中要靠专家打分法来确定权重，而 且又缺乏自学能力，因此评价结果带有一定的主观性和随意性。 1 3 本文的研究目的和主要内容 实施“国家创新工程”，建立企业技术创新体系，还有许多问题需要解决， 如：技术创新的模式选择问题、技术创新测度和评价问题、技术创新的环境问 题等。在这种情形下，如何认识和提高企业技术创新能力，如何确定企业技术 创新测度的指标体系，通过定期评价、监测和把握企业技术创新工作的效果与 动态，引导企业技术创新工作走向规范化，已经成为企业战略管理中的一项重 要内容。本文在学习研究国内外关于企业技术创新能力测度的评价指标体系和 评价方法的基础上，针对当前评价企业技术创新测度的方法所存在的不足，提 出一种基于t o p s i s 的企业技术创新测度b p 神经网络评价方法。首先建立企业 6 技术创新测度评价指标体系，然后根据指标体系，设计b p 神经网络模型，并 给出可行的评价程序，其中对b p 神经网络训练学习所需要的理想输出，采用 t o p s i s 理想解方法得出样本理想输出。在计算手段上，用m a t l a b 的神经网 络工具箱来进行网络设计和计算。通过大量的学习样本的测试和训练，使模型 的误差值达到预定的范围内，至此一个完整的网络模型建立完毕。最后，以车 类若干上市企业为例进行实证分析来说明和验证这种方法的合理性和可操作 性。 本论文在总结前人研究成果的基础上，主要开展如下研究工作： ( 1 ) 在阐述企业技术创新以及企业技术创新测度相关理论和前人研究的基 础上，探讨提出企业技术创新测度的神经网络评价思路。 ( 2 ) 建立企业技术创新测度的评价指标体系，运用相关分析法对所选的指标 进行独立性验证。 ( 3 ) 建立基于t o p s i s 的神经网络评价方法模型，其特点是用t o p s i s 方法 确定神经网络训练的理想输出。 ( 4 ) 选取部分车类上市企业技术创新测度综合评价为实例，运用基于 t o p s i s 的神经网络方法进行实证研究。 7 第二章企业技术创新测度的理论与指标体系 2 1 技术创新与技术创新测度的概念 2 1 1 技术创新的概念 “创新”一词由美籍奥地利经济学家约瑟夫阿罗斯熊彼特( j o s e p h a l o i s s c h u m p e t e r ) 于19 l2 年在经济发展理论一书中首次提出，并在l9 3 9 年商 业周刊中比较全面地阐述了其创新理论。他对创新的定义为：把一种从来没 有过的关于生产要素的“新组合 引入生产体系，即“建立一种新的生产函数 关系”，其目的是为了获取潜在的利润。他把创新概括为五种情况：一是生产新 的产品，二是引入新的生产方法或工艺，三是开辟新的市场，四是开拓原材料 的新的供应来源，五是实现新的组织方法【2 引。熊彼特的五种技术创新模式中包 含了技术创新、组织和管理创新以及市场创新这四个方面，但是熊彼特本人并 没有直接对技术创新下严格的定义。19 51 年，索罗( s c s o l o ) 在资本化过程 中的创新：对熊彼特理论的评论一文中对技术创新理论进行了较为全面的研 究，并首次提出技术创新成立的两个条件是新思想来源和以后阶段的实现发展， 这个观点被认为是技术创新概念界定的一个里程碑。1 9 6 2 年，伊诺斯( j l e n o s ) 在石油加工工业中的发明与创造一文中对技术创新所下的定义是：技术创 新是几种行为综合的结果，包括发明的选择、资本的投入保证、组织建立、制 定计划、招用员工和开辟市场等。 自索罗和伊诺斯之后，一些著名的创新学经济学家如曼斯菲尔德 ( e m a n s f i e l d ) 、弗里曼( c f r e e m a n ) 等都给技术创新下过定义，曼斯菲尔德对技 术创新的定义是：创新是企业对新产品的构思开始，以新产品的销售和交货为 终结的探索性活动1 29 1 ，但他的研究对象侧重于产品创新；弗里曼教授在熊彼特 和前人研究的基础上，进行了更系统的定义，他将技术创新表述为：包括与新 产品的销售或新工艺、新设备的第一次商业性应用有关的技术、设计、制造、 管理以及商业活动【30 。2 0 世纪8 0 年代中期，缪尔塞( r m u e s e r ) 对几十年来在 技术创新概念和定义上的多种观点和表述作了较系统的整理分析，对技术创新 重新定义，认为技术创新是以其构思新颖性和成功实现为特征的有意义的非连 续性事件p 。该定义突出了技术创新活动的非常规性、新颖性和非连续性等特 殊含义。 美国国家科学基金( n a t i o n a ls c i e n c ef o u n d a t i o no f u s a ，简称n s f ) 从2 0 世 纪6 0 年代上半期就开始对技术创新的研究，在报告l9 7 6 年：科学指示器 中对技术创新的定义为：技术创新是将新的或改进的产品、过程或服务引入市 场。世界经济与合作发展组织( o e c d ) 主要从产品创新和工艺创新这两个角度出 8 发，对技术创新所作的定义是：技术创新包括新产品和新工艺，以及原有产品 的显著的技术变化。如果在市场上实现了创新( 产品创新) ，或在生产工艺中应 用了创新( 工艺创新) ，那么创新就完成了。美国工业协会则定义为：创新是实 际应用新的材料、设备和工艺，或是某种已经存在的事物以新的方式在实践中 的有效使用。创新是一个承认并探索新的需要，寻找或确定新的解决方式，发 展一个在经济上可行的工艺、产品和服务，并最后在市场上获得成功的完整过 程【3 2 1 。 国内也从不同的角度对技术创新的概念进行了界定，其中代表性的有以下 几种定义： 我国在中共中央、国务院关于加强技术创新，发展高科技，实现产业化 的决定中，将技术创新定义为“企业应用创新的知识和新技术、新工艺、采 用新的生产方式和经营管理模式，提高产品质量，并开发生产新的产品，提供 新的服务，占据市场并实现市场价值”。 清华大学傅家骥认为，技术创新是企业家抓住市场的潜在盈利机会，以获 取商业利益为目标，重新组织生产条件和要素，建立起效能更强、效率更高和 费用更低的生产经营系统，从而推出新的产品、新的生产( 工艺) 方法、开辟新 的市场、获得新的原材料或半成品供给来源或建立企业的新组织，它是包括科 技、组织、商业和金融等一系列活动的综合过程。 西安交通大学的汪应洛教授认为，技术创新就是建立新的生产体系，是生 产要素和生产条件重新组合，以获得潜在的经济效益【3 引。 浙江大学许庆瑞教授认为，技术创新泛指一种新思想的形成，到得以利用 并生产了满足市场用户需要产品的整个过程。广义而论，它不仅包含技术创新 成果本身，而且包括成果的推广、扩散和应用的过程【”j 。 虽然国内外对技术创新概念还没有一个严格、统一的定义，但这并不妨碍 对技术创新理论研究的深入和研究范围的扩大。如g e r a r df a i r t l o u g h 主要是从 组织与技术的协同进化角度来研究技术创新的组织特性【35 1 ，s p e n c e r ( 19 8 3 ) ， k a m i e n ( 19 9 2 ) ，s u z u m u r a ( 19 9 2 ) ，c o e ( 19 9 5 ) ，r e d d i n g ( 19 9 6 ) ，c h e n g ( 19 9 9 ) 3 6 】【3 7 】【3 8 】 主要研究了研究开发问题，技术溢出和技术扩散等方面理论。 国内对技术创新的研究起步较晚，在2 0 世纪7 0 年代末期，我国的一些经 济学家开始借鉴国外的研究成果，向国内介绍技术创新的基本理论与发展趋向。 8 0 年代中后期，国内才相继出现一些关于技术创新研究方面的论文和著作，并 与中国的实践相结合，逐渐开始形成自己的体系，归纳起来主要向以下几个方 面发展：1 ) 将技术创新纳入技术经济学的主要研究内容，代表人物是傅家骥教 授，他提出技术经济学是研究如何有效地开发利用技术创新促进经济增长规律 的科学，其研究内容是介于微观企业活动与宏观调控之间；2 ) 侧重于国家创新 系统，主要从宏观层面上研究技术创新对产业的提升及经济增长的影h 向，代表 9 人物是冯之浚；3 ) 侧重于区域技术创新系统，主要从中观层面上研究区域范围 内技术创新相关组织、以及这些组织之间的联系，区域科技资源配置与技术创 新效率等问题。如邵云飞等运用s p s s 对中国各区域技术创新能力进行实证分 析3 9 】；4 ) 侧重于企业技术创新系统，主要从微观层面上探讨企业的技术创新， 如对企业技术创新的动因、过程的分析、评价指标体系等。 2 1 2 技术创新测度的概念 测度的本意是把非数世界的某种状态转换成数世界中的状态。例如把创新 目标的重要程度转换成0 、l 、2 、3 、4 、5 等，或把收入的高中低表达为3 、2 、 1 等。一般而言，任何概念都具有潜在的