基于發(fā)展雙控線的中國高校科研成果質(zhì)量區(qū)域動態(tài)評價

陳慧敏

(福州大學(xué)科技處，福建福州 350116)

一、引言

當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展從某種意義來說就是知識經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而知識經(jīng)濟(jì)的發(fā)展依賴于知識創(chuàng)新。［1］在知識經(jīng)濟(jì)時代，科技創(chuàng)新是知識創(chuàng)新的核心，而高校是承擔(dān)國家科技創(chuàng)新的主力軍。高校通常通過科學(xué)研究的方式創(chuàng)造、修改、凝聚、重組知識，從而首創(chuàng)、重建或完善自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)理論知識，稱之為科研成果。近年來，中國在實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略過程中，高度重視和支持高?？蒲泄ぷ鳎袊咝？蒲谐晒凇傲俊鄙嫌畜@人發(fā)展，但是在“質(zhì)”的特征上沒有明顯突破，同時還存在區(qū)域科研成果質(zhì)量發(fā)展不平衡的問題。在國家創(chuàng)新體系下，高?？蒲谐晒u價必須從內(nèi)涵發(fā)展出發(fā)，評估科研成果質(zhì)量，這對促進(jìn)科研資源優(yōu)化配置，提升國家科技創(chuàng)新能力具有重要意義。而建立科學(xué)的評價指標(biāo)體系是實(shí)現(xiàn)科研成果質(zhì)量評價的基本途徑，它包含評價指標(biāo)選擇的代表性、全面性和評價方法的科學(xué)性、易操作性。在指標(biāo)選擇方面，國內(nèi)外學(xué)者提出多種指標(biāo)篩選方法［2］［3］［4］，也 構(gòu) 建 了 多 種 科 研 績 效 指 標(biāo) 體系［5］［6］［7］，但是現(xiàn)有的科研成果評價較少從科研成果價值方面開展質(zhì)量評價，存在片面性。在評價方法方面，主要有德菲爾法、量化評分法、灰色組合關(guān)聯(lián)度法、基于不同賦權(quán)理論的層次分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、主成分分析法、DEA 模型等［8］-［17］，但評價方法是相對靜態(tài)的，沒有考慮到科研成果的周期性和動態(tài)性。為了更好反映時間因素對科研成果價值的影響，同時體現(xiàn)中國高校區(qū)域科研成果價值發(fā)展的超前性、適時性或滯后性，本文從知識創(chuàng)新質(zhì)量內(nèi)涵角度構(gòu)建高?？蒲谐晒|(zhì)量指標(biāo)評價體系，同時采用發(fā)展雙控線模型從時間和空間上對中國高校區(qū)域性科研成果質(zhì)量動態(tài)變化進(jìn)行綜合評價和分析。

二、高?？蒲谐晒|(zhì)量評價指標(biāo)體系構(gòu)建

科研成果質(zhì)量往往與成果中包含的知識數(shù)量無關(guān)，而與知識創(chuàng)新程度、知識貢獻(xiàn)度和知識創(chuàng)新效益有關(guān)。知識創(chuàng)新程度體現(xiàn)科研成果對原有理論或技術(shù)的突破［18］，創(chuàng)新程度高的成果會在理論或生產(chǎn)中產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，因此知識創(chuàng)新程度是衡量科研成果學(xué)術(shù)價值或經(jīng)濟(jì)價值的重要指標(biāo)之一?？蒲谐晒R創(chuàng)新程度通常用于基礎(chǔ)性研究成果質(zhì)量評測，表現(xiàn)為國家級項(xiàng)目驗(yàn)收、科技著作、學(xué)術(shù)論文。知識貢獻(xiàn)度是衡量科研成果在科學(xué)、社會生產(chǎn)生活方面的貢獻(xiàn)程度，通常用于應(yīng)用性研究成果質(zhì)量評測，表現(xiàn)為授權(quán)專利、國家科技獎項(xiàng)。知識創(chuàng)新效益是體現(xiàn)科研成果效果和被社會承認(rèn)的程度，通常用于技術(shù)開發(fā)性研究成果質(zhì)量評測，表現(xiàn)為技術(shù)轉(zhuǎn)讓帶來的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)科研成果質(zhì)量衡量的三種價值形式，本文建立高校科研成果質(zhì)量評價指標(biāo)體系和指標(biāo)符號標(biāo)記，如表1所示。其中，授權(quán)專利包含發(fā)明專利、實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)等3種類型;國家科技獎項(xiàng)指二等以上的國家自然科學(xué)獎、國際技術(shù)發(fā)明獎、國家科技進(jìn)步獎。

表1 高?？蒲谐晒|(zhì)量評價指標(biāo)體系

三、科研成果質(zhì)量時間軸上某時點(diǎn)的靜態(tài)評價方法

對高?？蒲谐晒|(zhì)量在時間、空間因素上的動態(tài)評價，首先要獲取在系統(tǒng)時間軸段上各個時點(diǎn)在空間上的靜態(tài)評價數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)的集結(jié)。這里采用基于熵權(quán)理論的層次分析法。具體步驟如下:

Step 1:將某時點(diǎn)某區(qū)域高校在 A1、A2、A3指標(biāo)下的子指標(biāo)數(shù)值分別歸一化，如式(1)所示:

式中:Ijk表示某區(qū)域高校k在第j子指標(biāo)下數(shù)值;Xjk表示Ijk歸一化后數(shù)值;Iminjk表示Ijk最小值;Imaxjk表示Ijk最大值，n表示評價區(qū)域數(shù)。

Step 2:確定準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重。構(gòu)建判斷矩陣A-B如下:

用MATLAB［19］可解出準(zhǔn)則層指標(biāo)Ai相對于目標(biāo)層 A 的權(quán)重 wi(i=1，2，3)分別為0．3196，0．5584，0．1220。一致性比率CI=0．0091，CR=0．0158 ＜ 1。因此判斷矩陣A-B具有滿意的一致性。

Step 3:基于改進(jìn)的熵賦權(quán)法［20］計(jì)算子準(zhǔn)則層指標(biāo)相對于準(zhǔn)則層的權(quán)重，如式(2)-(4)所示。

式中:Hj表示準(zhǔn)則層Ai下子指標(biāo)Ij的熵值;pj表示子準(zhǔn)則層指標(biāo)Ij對應(yīng)準(zhǔn)則層指標(biāo)Ai的權(quán)重;s表示準(zhǔn)則層Ai下子準(zhǔn)則層指標(biāo)Ij個數(shù)。

Step 4:確定子準(zhǔn)則層指標(biāo)Ij對應(yīng)目標(biāo)層A的權(quán)重Wj，如式(5)所示:

Step 5:計(jì)算某時點(diǎn)下各區(qū)域高校科研成果質(zhì)量百分制綜合分值Ek，如式(6)所示:

四、基于發(fā)展雙控線的動態(tài)評價模型構(gòu)建

1．發(fā)展雙控線

高?？蒲谐晒|(zhì)量在時間軸上是離散變化的，很難在固定某個時間節(jié)點(diǎn)對科研成果質(zhì)量進(jìn)行評價，故發(fā)展雙控線動態(tài)模型的基本思想就是將一個時間段內(nèi)各時間節(jié)點(diǎn)的離散數(shù)據(jù)按照其發(fā)展規(guī)律進(jìn)行集結(jié)，劃定發(fā)展雙控基線，從而評價區(qū)域科研成果質(zhì)量發(fā)展?fàn)顩r。發(fā)展雙控線中，其中一條為正發(fā)展基準(zhǔn)控線，另一條為負(fù)發(fā)展基準(zhǔn)控線。因此落入正發(fā)展基準(zhǔn)控線以上的部分代表科研成果質(zhì)量發(fā)展處于超前發(fā)展階段，落入負(fù)發(fā)展基準(zhǔn)控線以下的部分代表科研成果質(zhì)量處于滯后發(fā)展階段，落入發(fā)展雙控線之間的部分代表科研成果質(zhì)量處于適時發(fā)展階段。

發(fā)展雙控線可用線性函數(shù)基本形式表示，即y±=k±x+b。這里k+為正發(fā)展控線斜率，k-為負(fù)發(fā)展控線斜率;x表示時間橫軸變量，記作xi=x(ti)，i=1，2，…，N，時間序列{xi}在 N-1個時段是等間距的;y表示縱軸綜合評價值，記作yj=y(ti)，i=1，2，…，N，j=1，2，…，n，yji表示某區(qū)域高校j在ti時點(diǎn)的綜合評價值。斜率k±計(jì)算公式，如式(7)-(8)所示。式(7)中d+，d-為正負(fù)發(fā)展控線斜率偏移度，d+，d-∈，(0，1］，這里均取 1。式(8)中，rmax、rmin分別表示雙控線最大增長率、最小增長率、平均增長率。

2．動態(tài)評價模型構(gòu)建

由于某區(qū)域高?？蒲谐晒|(zhì)量在某一時段狀態(tài)變化一般是均勻的，因此在某一時段(ti，ti+1)內(nèi)，評價值yji和yj，i+1之間的線性連線可代表區(qū)域高?？蒲匈|(zhì)量成果在某一時段的發(fā)展軌跡，故某區(qū)域高校j在(ti，ti+1)的動態(tài)綜合評價值 Qj(xi，xi+1)，如式(9)所示。

借鑒陳洪轉(zhuǎn)等人關(guān)于動態(tài)數(shù)據(jù)集結(jié)的思想［21］，考慮以發(fā)展基準(zhǔn)雙控線的軌跡為參照對象，對超前性發(fā)展部分進(jìn)行疊加考慮鼓勵系數(shù)(u+)的對應(yīng)分值、對滯后性發(fā)展部分進(jìn)行警戒扣除考慮處罰系數(shù)(u-)的對應(yīng)分值，因此在不考慮時間偏好條件下，某區(qū)域高校j在(ti，ti+1)基于發(fā)展雙控線的動態(tài)綜合評價值Q±j(xi，xi+1)，如式(10)-(12)所示。

五、中國高校科研成果質(zhì)量區(qū)域動態(tài)評價分析

1．靜態(tài)評價實(shí)證計(jì)算

當(dāng)前中國各區(qū)域高校的科研人才和科研經(jīng)費(fèi)在全國的比重不同，區(qū)域差別性較大。為了研究代表區(qū)域科研資源的成果溢出效益，本文選取中國31個區(qū)域(含省、自治區(qū)和直轄市)高等院校為樣本，歷年科研成果質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)來自《高等學(xué)?？萍冀y(tǒng)計(jì)資料匯編》(2009-2013)。

通過搜集整理2009-2013年的指標(biāo)數(shù)據(jù)，運(yùn)用基于熵權(quán)理論的層次分析法得出全國31個區(qū)域高校各年度科研成果質(zhì)量靜態(tài)綜合分值，如表2所示:

表2 各區(qū)域高校2009-2013年科研成果質(zhì)量靜態(tài)綜合分值

續(xù)表2

由表2可知，北京、江蘇、上海、浙江、湖北區(qū)域高校科研成果質(zhì)量優(yōu)勢較其它區(qū)域顯著，海南、寧夏、青海、西藏區(qū)域高?？蒲谐晒|(zhì)量顯然落后于其他區(qū)域。但是靜態(tài)評價卻無法準(zhǔn)確評價相同時間段內(nèi)科研成果質(zhì)量綜合分值數(shù)量區(qū)間接近，高值、低值處于不同年份，并且靜態(tài)綜合分值隨時間起伏變化的情況。如遼寧和四川、山東和廣東等區(qū)域高?？蒲谐晒|(zhì)量就無法平行比較。必須將時點(diǎn)的評價分值擴(kuò)展到時段區(qū)域連續(xù)的數(shù)據(jù)集結(jié)，以時段全部區(qū)域總體發(fā)展平均水平去綜合考察單個區(qū)域每個時點(diǎn)的發(fā)展質(zhì)量，才具有科學(xué)性和通用性。

2．動態(tài)評價實(shí)證計(jì)算

根據(jù)式(7)～(12)，計(jì)算得出正、負(fù)發(fā)展控制基準(zhǔn)控線方程分別為 y+=3．226+0．702(x-2009)，y-=3．226-0．389(x-2009);u+，u-分別為0．182和0．818。各區(qū)域高校科研成果質(zhì)量發(fā)展變化，如圖1所示。

各時間段發(fā)展基準(zhǔn)量、超前及滯后偏離量，如表3所示。動態(tài)評價綜合分值和排序，如表4所示。

圖1 各區(qū)域高校科研成果質(zhì)量發(fā)展變化

表3 各區(qū)域高校各時間段發(fā)展基準(zhǔn)量、超前及滯后偏離量

表4 動態(tài)評價綜合分值和排序

六、結(jié)果分析

從圖2可知，各區(qū)域高校科研成果質(zhì)量隨著時間變化，呈現(xiàn)振蕩變化。5年間高?？蒲谐晒|(zhì)量各時間段均呈現(xiàn)超前發(fā)展態(tài)勢的有北京、江蘇、上海、浙江等4個區(qū)域，各時間段均呈現(xiàn)滯后發(fā)展態(tài)勢的有山西、福建、江西、內(nèi)蒙古、云南、廣西、甘肅、新疆、貴州、海南、寧夏、青海、西藏等13個區(qū)域。顯然相對于發(fā)展雙控線，高?？蒲谐晒|(zhì)量完全呈現(xiàn)超前發(fā)展態(tài)勢的區(qū)域主要集中在東部省份，而完全呈現(xiàn)滯后發(fā)展態(tài)勢的區(qū)域主要集中在西部和部分中部省份，其它區(qū)域高校科研成果質(zhì)量在5年間在適時發(fā)展區(qū)間與超前發(fā)展區(qū)間之間或適時發(fā)展區(qū)間與停滯發(fā)展區(qū)間之間起伏變化，這也說明科研成果質(zhì)量的變化是漸進(jìn)的，不可能在同一時間段同時發(fā)生超前和滯后情況。

從表4可知，在空間上，北京、江蘇、上海的高?？蒲谐晒|(zhì)量動態(tài)評價綜合分值居于前三位，而寧夏、青海、西藏居于末三位，與圖2呈現(xiàn)的發(fā)展態(tài)勢特征是吻合的?？蒲谐晒|(zhì)量發(fā)展不均衡性，是否與人才、科研經(jīng)費(fèi)的投入有關(guān)?為此本文選取排名前三位和后三位區(qū)域作為研究對象，將《高等學(xué)?？萍冀y(tǒng)計(jì)資料匯編》(2009-2013)中關(guān)于人才、科研經(jīng)費(fèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘整理，并轉(zhuǎn)化為在當(dāng)年全國比重的百分分值，比較人才、科研經(jīng)費(fèi)、科研成果在相同時間段的發(fā)展趨勢圖，進(jìn)而分析三者的規(guī)律性，如圖2所示。

從圖2可以看出，位居前三的區(qū)域高?？蒲薪?jīng)費(fèi)和科研成果質(zhì)量分值在全國的比重較大。北京、上海高校的科研經(jīng)費(fèi)分值比科研成果質(zhì)量分值更高。江蘇高校的科研成果質(zhì)量分值總體高于科研經(jīng)費(fèi)分值，這說明江蘇高校科研經(jīng)費(fèi)表現(xiàn)出較強(qiáng)的成果溢出效應(yīng)，科研經(jīng)費(fèi)在帶動成果發(fā)展方面的動力更足、效率更高。北京、上海高校的科研成果質(zhì)量與科研經(jīng)費(fèi)發(fā)展規(guī)律幾乎同步，但科研經(jīng)費(fèi)使用價值沒有完全發(fā)揮。前三區(qū)域的高校人才在全國的占比較高，但相對于科研經(jīng)費(fèi)和科研成果質(zhì)量而言都較低，人才比重基本較為平穩(wěn)，說明這三個東部發(fā)達(dá)省份的高校在穩(wěn)定人才優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，更多依賴科研經(jīng)費(fèi)刺激科研成果產(chǎn)出。位居末三位的區(qū)域高?？蒲薪?jīng)費(fèi)、人才、科研成果質(zhì)量分值在全國的比重較低，但是人才在全國比重總體高于科研經(jīng)費(fèi)和成果質(zhì)量，而科研經(jīng)費(fèi)和科研成果的比重較為接近但彼此的時間變化軌跡規(guī)律性不明顯，例如西藏2009年高?？蒲薪?jīng)費(fèi)和成果比重形成反差，寧夏高校科研經(jīng)費(fèi)和成果發(fā)展曲線交織。這說明對于落后區(qū)域的高校而言，人才優(yōu)勢無法充分發(fā)揮，科研經(jīng)費(fèi)使用績效不明顯。因此提升科研成果質(zhì)量，推進(jìn)知識創(chuàng)新，帶動落后區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，必須先解決科研基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與平臺團(tuán)隊(duì)建設(shè)問題，否則人才資源價值無法發(fā)揮，再多的科研經(jīng)費(fèi)投入也是浪費(fèi)。對于發(fā)達(dá)區(qū)域的高校而言，硬件和軟件設(shè)施目前已經(jīng)配套成熟，但科研經(jīng)費(fèi)使用效率還有進(jìn)一步提高的空間，應(yīng)借助人才集聚優(yōu)勢，精心打造政、產(chǎn)、學(xué)、研合作平臺，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新知識共享機(jī)制，加快技術(shù)轉(zhuǎn)讓、推廣與應(yīng)用，從而充分發(fā)揮科研經(jīng)費(fèi)的價值。

七、結(jié)論

本文從知識創(chuàng)新質(zhì)量的概念入手，根據(jù)衡量科研成果質(zhì)量的三種價值形式，即知識創(chuàng)新程度、創(chuàng)新貢獻(xiàn)度、創(chuàng)新效益等三個維度，構(gòu)建了高校科研成果質(zhì)量指標(biāo)體系。并基于熵權(quán)理論的層次分析法對2009-2013年中國高?？蒲谐晒|(zhì)量進(jìn)行區(qū)域性靜態(tài)評價?？紤]到高?？蒲谐晒|(zhì)量在時間軸上是離散變化的，用若干固定某時點(diǎn)的科研成果質(zhì)量評價結(jié)果來比較某時間段內(nèi)各區(qū)域高校的綜合科研成果質(zhì)量比較困難，因此構(gòu)建了基于發(fā)展雙控線的動態(tài)評價模型，并得出以下結(jié)論:

(1)2009-2013年高校科研成果質(zhì)量按動態(tài)評價分值排序，各年均呈現(xiàn)超前發(fā)展態(tài)勢的區(qū)域有北京、江蘇、上海、浙江等4個省份;均呈現(xiàn)滯后發(fā)展態(tài)勢的區(qū)域有山西、福建、江西、內(nèi)蒙古、云南、廣西、甘肅、新疆、貴州、海南、寧夏、青海、西藏等13個省份。高?？蒲谐晒|(zhì)量總體呈現(xiàn)超前發(fā)展態(tài)勢的區(qū)域主要集中在東部省份，而完全呈現(xiàn)滯后發(fā)展態(tài)勢的區(qū)域主要集中在西部和部分中部省份。并且科研成果質(zhì)量的變化是漸進(jìn)的，不可能在同一時間段同時發(fā)生超前和滯后情況。

(2)在高?？蒲谐晒|(zhì)量排名前三的區(qū)域中，江蘇高校的科研經(jīng)費(fèi)表現(xiàn)出較強(qiáng)的成果溢出效應(yīng)，科研經(jīng)費(fèi)在帶動成果發(fā)展方面的動力更足、效率更高。而北京、上海的科研成果質(zhì)量與科研經(jīng)費(fèi)發(fā)展規(guī)律幾乎同步，但科研經(jīng)費(fèi)使用價值沒有完全發(fā)揮。同時，這三個東部發(fā)達(dá)省份的高校在穩(wěn)定人才優(yōu)勢基礎(chǔ)上，更多依賴科研經(jīng)費(fèi)刺激科研成果產(chǎn)出。而科研成果質(zhì)量排名末三位的落后區(qū)域高校，人才優(yōu)勢無法充分發(fā)揮，科研經(jīng)費(fèi)使用績效不明顯，因此必須先解決科研基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與平臺團(tuán)隊(duì)建設(shè)問題，這樣才能發(fā)揮人才資源價值和提高科研經(jīng)費(fèi)使用績效。

注釋:

［1］彭本紅、孫紹榮、吳曉偉:《面向知識創(chuàng)新的科研成果評價研究》，《軟科學(xué)》2004年第4期。

［2］李盛陽、張曉武、邢立寧:《基于靈敏度分析的動態(tài)指標(biāo)選取方法》，《計(jì)算機(jī)仿真》2005年第3期。

［3］張維群:《指標(biāo)體系構(gòu)建與優(yōu)良性評價的方法研究》，《統(tǒng)計(jì)與信息論壇》2006年第6期。

［4］Higgins，J．C，“Performance measurement in universities”，European Journal of Operational Research，vol．38(1989)，pp．358-368．

［5］龍震宇、張劍平、孫占如:《高?？蒲锌冃гu價體系的研究及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)》，《中國科技信息》2006年第9期。

［6］劉偉、曹建國、鄭林昌等:《基于主成分分析的中國高?？萍紕?chuàng)新能力評價》，《研究與發(fā)展管理》2010年第6期。

［7］孫燕、楊健安、潘鵬飛等:《高校科技創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系研究》，《研究與發(fā)展管理》2011年第3期。

［8］Kao，C．，Pao，H．L．，“An evaluation of research performance in management of 168 Taiwan universities”，Scientometrics，vol．78，no．2(2009)，pp．261-277．

［9］王凌峰:《高?？蒲谐晒炕x分的成果數(shù)量比值法》，《現(xiàn)代情報》2013年第5期。

［10］李仁安、秦晉棟:《基于灰色組合關(guān)聯(lián)度的綜合評價方法》，《武漢理工大學(xué)學(xué)報》(信息與管理工程版)2012年第5期。

［11］韓英強(qiáng)、吳曉平、王甲生:《一種基于熵權(quán)和經(jīng)驗(yàn)因子的模糊綜合評價方法》，《計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程》2012年第11期。

［12］X．Xu，“A note on the subjective and objective integrated approach to determine attribute weight”，European Journal of Operational Research，vol．156(2004)，pp．530-532．

［13］Y．M．Wang，Y．Luo，“Integration of correlations with standard deviations for determining attribute weights in multiple attribute decision making”，Mathematical and Computer Modeling，vol．51(2010)，p．8．

［14］Z．Wu，Y．Chen，“The maximizing deviation method for group multiple attribute decision making under linguistic environment”，F(xiàn)uzzy Sets and Systems，vol．158，no．4(2007)，pp．1608-1617．

［15］柳益君、吳訪升、蔣紅芬:《基于GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境質(zhì)量評估方法》，《計(jì)算機(jī)仿真》2010年第7期。

［16］姜永葳、王秀麗:《基于主成分分析的地區(qū)高?？蒲锌冃гu價研究》，《科技和產(chǎn)業(yè)》2009年第11期。

［17］戚湧、李千目、王艷:《一種基于DEA的高?？蒲锌冃гu價方法》，《科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理》2008年第12期。

［18］廖燕玲、陳玉華、徐天偉:《基于知識質(zhì)量測量的科研成果評價指標(biāo)體系》，《科技進(jìn)步與對策》2010年第14期。

［19］胡明甫:《AHP層次分析法及MATLAB的應(yīng)用研究》，《鋼鐵技術(shù)》2004年第2期。

［20］宛 華:《管理決策與應(yīng)用熵學(xué)》，北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002年，第193-196頁。

［21］陳洪轉(zhuǎn)、劉思峰、胡海東:《基于雙激勵控制線的高校科研成果動態(tài)綜合評價》，《科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理》2011年第3期。