基于熵權(quán)—灰色關(guān)聯(lián)分析的區(qū)域物流創(chuàng)新能力評價(jià)

于麗靜，柴曉杰，姜永強(qiáng) YU Lijing,CHAI Xiaojie,JIANG Yongqiang

（1.煙臺南山學(xué)院，山東 煙臺 265713；2.山東南山鋁業(yè)股份有限公司，山東 龍口 264006）

0 引言

區(qū)域物流創(chuàng)新能力是在一定地理范圍的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和物流環(huán)境下，物流創(chuàng)新系統(tǒng)的主體（政府機(jī)構(gòu)、物流企業(yè)、需求組織、科研機(jī)構(gòu)）通過科技、管理、制度的改革，協(xié)調(diào)物流創(chuàng)新資源，不斷將知識、技術(shù)、人力、資金等生產(chǎn)要素進(jìn)行創(chuàng)造性整合后轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品、新服務(wù)，從而提升區(qū)域物流創(chuàng)新產(chǎn)出，提高物流績效，進(jìn)而提升區(qū)域競爭力的能力。煙臺市印發(fā)的《現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》中提出了到2020年將現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展重心從注重量的擴(kuò)張轉(zhuǎn)向質(zhì)與量并重，加大服務(wù)創(chuàng)新力度，逐步提升物流服務(wù)層次、全市物流業(yè)發(fā)展水平和運(yùn)作方式，達(dá)到國際先進(jìn)水平，建成面向東北亞的區(qū)域性物流樞紐城市的目標(biāo)。

煙臺市作為“一帶一路”戰(zhàn)略的節(jié)點(diǎn)城市，抓住機(jī)遇，加快現(xiàn)代物流業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，對帶動(dòng)整個(gè)區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速和諧發(fā)展起到重要作用。

從現(xiàn)有文獻(xiàn)可以看出，不少學(xué)者認(rèn)識到區(qū)域物流創(chuàng)新能力評價(jià)的重要性，對不同的研究對象，采用不同的方法進(jìn)行了評價(jià)分析。姜明珠（2015）分別構(gòu)建了區(qū)域物流能力和創(chuàng)新能力的指標(biāo)體系，并基于1997～2013年我國的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以典型相關(guān)分析方法分析了兩者的整體相關(guān)性、指標(biāo)間關(guān)系等，在明晰我國物流發(fā)展與創(chuàng)新能力方面的問題后提出了發(fā)展的新路徑[1]。王曉晶（2013）提出了區(qū)域物流創(chuàng)新的影響因素，并通過問卷訪談?wù){(diào)查的方式分析了這些因素對遼寧區(qū)域物流創(chuàng)新的影響[2]。晏敬東（2015）構(gòu)建了一個(gè)完善的區(qū)域物流評價(jià)指標(biāo)體系，并采用灰色關(guān)聯(lián)分析系統(tǒng)地對武漢市物流創(chuàng)新能力影響因素的整體關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了實(shí)證分析，并提出了相關(guān)建議[3]。申靜（2016）采用綜合指數(shù)評價(jià)法和層次分析法構(gòu)建了中國物流業(yè)服務(wù)創(chuàng)新能力評價(jià)指標(biāo)體系，對2009～2013年中國物流業(yè)的服務(wù)創(chuàng)新能力進(jìn)行了評價(jià)，并據(jù)此提出提升中國物流業(yè)服務(wù)創(chuàng)新能力的途徑和策略[4]。李菽林（2013）引入支持向量機(jī)分析評價(jià)模型，構(gòu)建物流企業(yè)綠色創(chuàng)新能力評價(jià)體系，并以湖南物流企業(yè)為樣本，進(jìn)行了實(shí)證評價(jià)分析[5]。蘇龍（2016）分析了湖北商貿(mào)物流服務(wù)發(fā)展的優(yōu)勢及其與制度創(chuàng)新的內(nèi)在關(guān)系，并提出了相關(guān)路徑選擇[6]。

以上研究都是對區(qū)域物流創(chuàng)新能力評價(jià)分析的有益探索，為我們的研究提供了理論基礎(chǔ)。研究方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，相關(guān)分析法不僅需要大樣本數(shù)量，還要求數(shù)據(jù)符合典型特征分布；問卷訪談?wù){(diào)查法主觀性強(qiáng)；支持向量機(jī)難以解決多類的分類問題；灰色關(guān)聯(lián)分析的優(yōu)點(diǎn)在于對樣本數(shù)據(jù)量的要求并不嚴(yán)苛，且最終結(jié)果以排序的形式給出，具有較強(qiáng)的靈活性，同時(shí)還可用于賦權(quán)評價(jià)和決策參考[4]，但若將各指標(biāo)賦予平均的權(quán)重值，則不能考察指標(biāo)對創(chuàng)新能力的差異性影響。因此，本文借鑒文獻(xiàn)[7-11]的做法，采用改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)分析，構(gòu)建區(qū)域物流創(chuàng)新能力評價(jià)指標(biāo)體系，并利用2010～2015年煙臺市指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行物流創(chuàng)新能力進(jìn)行綜合評價(jià)，進(jìn)一步探討影響煙臺市物流創(chuàng)新能力的影響因素并提出提升路徑。

1 煙臺市物流創(chuàng)新能力評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

要能全面、客觀、科學(xué)地反映區(qū)域物流創(chuàng)新能力的實(shí)際水平，在構(gòu)建區(qū)域物流創(chuàng)新指標(biāo)體系時(shí)應(yīng)遵循科學(xué)性與客觀性、系統(tǒng)性與整體性、可操作性、可比性與一致性、動(dòng)態(tài)與靜態(tài)相結(jié)合的原則。依據(jù)以上原則，在借鑒前人研究的基礎(chǔ)上，筆者從區(qū)域物流創(chuàng)新投入能力、區(qū)域物流創(chuàng)新支撐能力、區(qū)域物流創(chuàng)新擴(kuò)散能力和區(qū)域物流創(chuàng)新產(chǎn)出能力四個(gè)方面構(gòu)建了煙臺市區(qū)域創(chuàng)新評價(jià)體系框架，如表1所示。在指標(biāo)選取的過程中，充分考慮了煙臺市區(qū)域經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。

表1 煙臺市區(qū)域物流創(chuàng)新能力評價(jià)指標(biāo)體系

2 熵權(quán)—灰色關(guān)聯(lián)評價(jià)模型的構(gòu)建

熵權(quán)—灰色關(guān)聯(lián)度評價(jià)模型首先利用熵值法得到區(qū)域物流創(chuàng)新評價(jià)各指標(biāo)的權(quán)重，然后利用灰色關(guān)聯(lián)分析計(jì)算得到各評價(jià)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，并據(jù)此計(jì)算評價(jià)對象的加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度，從而來測評評價(jià)對象的區(qū)域物流創(chuàng)新能力[10]。

2.1 熵值法計(jì)算原理

熵值法是根據(jù)不同評價(jià)對象各指標(biāo)數(shù)據(jù)的差異程度來確定權(quán)重的方法，是一種客觀賦權(quán)方法。因此，運(yùn)用熵值法評價(jià)區(qū)域物流創(chuàng)新能力時(shí)，幾乎可以排除主觀因素的影響，可以通過對熵的計(jì)算來確定權(quán)重。如果物流創(chuàng)新評價(jià)能力在某項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)上的熵值越小，則說明該指標(biāo)提供的評價(jià)信息量越大，不確定性就越小，所占的權(quán)重越大；反之，指標(biāo)權(quán)重就越小。假設(shè)由m個(gè)年度n個(gè)評價(jià)指標(biāo)構(gòu)成的評價(jià)矩陣為：R=rij（）m*n,i=1,2,…,m;j=1,2,…,n，則運(yùn)用熵值法計(jì)算煙臺市現(xiàn)代物流業(yè)創(chuàng)新能力的計(jì)算步驟為：

（1）數(shù)據(jù)無量綱化處理

由于原始數(shù)據(jù)的計(jì)量單位不一致，所以在綜合分析之前先對各指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，以避免因量綱差異導(dǎo)致的分析結(jié)果的偏差。

對于正向指標(biāo)：

由于采用式（1）、式（2）進(jìn)行的無量綱化處理結(jié)果中必然出現(xiàn)零值，導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)果不合理，所以為了消除0的影響，本文將坐標(biāo)平移：

對于負(fù)向指標(biāo)：

（2）計(jì)算各指標(biāo)的熵值

（3） 計(jì)算指標(biāo)權(quán)重

2.2 熵權(quán)—灰色關(guān)聯(lián)分析

灰色系統(tǒng)理論是由著名學(xué)者鄧聚龍教授首創(chuàng)的一種系統(tǒng)科學(xué)理論（Grey Theory），提出了對各子系統(tǒng)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析的概念，意圖透過一定的計(jì)算方法，尋求系統(tǒng)中各子系統(tǒng)（或因素）之間的數(shù)值關(guān)系。灰色關(guān)聯(lián)分析是根據(jù)各因素變化曲線幾何形狀的相似程度，來判斷因素之間關(guān)聯(lián)程度的方法。此方法通過對動(dòng)態(tài)過程發(fā)展態(tài)勢的量化分析，完成對系統(tǒng)內(nèi)時(shí)間序列有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)幾何關(guān)系的比較，求出參考數(shù)列與各比較數(shù)列之間的灰色關(guān)聯(lián)度。與參考數(shù)列關(guān)聯(lián)度越大的比較數(shù)列，其發(fā)展方向和速率與參考數(shù)列越接近，與參考數(shù)列的關(guān)系越緊密。

基于以上分析，構(gòu)建熵權(quán)—灰色關(guān)聯(lián)分析法對區(qū)域物流創(chuàng)新能力分析的計(jì)算步驟具體如下：

（2）采用式（1）、式（2）的方法對參考數(shù)列和比較數(shù)列的數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理。

（3）求參考數(shù)列與比較數(shù)列的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi（k）：

式（6）中：ρ為分辨系數(shù)，一般ρ∈0,（1） ，具體視情況而定，當(dāng)ρ≤0.5463時(shí)，分辨力最好，本文取ρ=0.5。

（4） 計(jì)算關(guān)聯(lián)度：

式（7）中：ω為采用熵值法求得的指標(biāo)權(quán)重系數(shù)。

3 煙臺市區(qū)域物流創(chuàng)新能力評價(jià)的實(shí)證研究

3.1 數(shù)據(jù)來源及處理

由于目前為止國內(nèi)外還沒有物流業(yè)產(chǎn)業(yè)分類體系，數(shù)據(jù)的界定和獲取存在一定的困難，但因?yàn)榻煌ㄟ\(yùn)輸、倉儲與郵政業(yè)在物流業(yè)增加值中占比超過83%，基本能代表物流業(yè)實(shí)際情況，所以國內(nèi)很多學(xué)者以交通運(yùn)輸、倉儲與郵政業(yè)替代物流業(yè)，本課題也采用這種方法。本文選擇煙臺市2010～2015年鑒數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析，本部分?jǐn)?shù)據(jù)來源于《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》 （2011～2016年）、《煙臺市統(tǒng)計(jì)年鑒》 （2011～2016年）、《中國物流年鑒》 （2011～2016年） 和煙臺市統(tǒng)計(jì)公報(bào)（2011～2016年），數(shù)據(jù)來源真實(shí)可靠。需要特別說明的是，由于個(gè)別數(shù)據(jù)難以獲取，采用線性擬合的方式進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理。筆者首先根據(jù)式（1）～式（3）對各指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行了無量綱化處理，以消除由于量綱差異所帶來的分析結(jié)果的偏差，結(jié)果為：

3.2 煙臺市物流創(chuàng)新能力的分析

3.2.1 基于熵值法的權(quán)重確定

根據(jù)式（4）、式（5），可得到各三級指標(biāo)的熵值、差異系數(shù)及權(quán)重值，將三級指標(biāo)按類加總，得到煙臺市區(qū)域物流創(chuàng)新能力評價(jià)體系各級指標(biāo)的權(quán)重結(jié)果如表2所示。在三級指標(biāo)體系中，科技、技術(shù)服務(wù)業(yè)固定資產(chǎn)投資指標(biāo)權(quán)重（0.097）是18個(gè)指標(biāo)中最高值，對物流創(chuàng)新能力的影響最大，而貨物運(yùn)輸量指標(biāo)的權(quán)重值（0.0336）最低，對物流創(chuàng)新能力的影響最小；在二級指標(biāo)體系中，信息技術(shù)條件所占權(quán)重（0.1266）最高，物流創(chuàng)新產(chǎn)出所占權(quán)重（0.0636）最低；在一級指標(biāo)體系中，區(qū)域物流創(chuàng)新支撐能力權(quán)重為0.4225，對區(qū)域物流創(chuàng)新能力影響最大，區(qū)域物流擴(kuò)散能力權(quán)重只有0.1493，對區(qū)域物流創(chuàng)新能力影響最小。

表2 煙臺市區(qū)域物流創(chuàng)新能力評價(jià)體系各級指標(biāo)權(quán)重

3.2.2 基于熵權(quán)—灰色關(guān)聯(lián)分析的創(chuàng)新能力計(jì)算

（1） 一級綜合評價(jià)

從待評價(jià)的評價(jià)對象中找到各指標(biāo)的最優(yōu)值，將最優(yōu)值的組合建立的樣本作為參照的最優(yōu)樣本。根據(jù)各指標(biāo)的經(jīng)濟(jì)意義，本課題將參照的最優(yōu)樣本確定為各指標(biāo)序列的最大值組成的含6個(gè)變量的行向量。

人力投入A1對應(yīng)的三級指標(biāo)物流業(yè)年底就業(yè)人員數(shù)和物流業(yè)在崗職工平均工資的數(shù)據(jù)，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后所形成的規(guī)格矩陣為：

選取參考數(shù)列為：

根據(jù)式（6）、式（7）得到區(qū)域物流創(chuàng)新投入能力在人力投入A1上的指標(biāo)關(guān)聯(lián)度為：

同理可以求得：

（2） 二級綜合評價(jià)

根據(jù)一級評價(jià)結(jié)果，可得到區(qū)域物流創(chuàng)新能力在區(qū)域物流創(chuàng)新投入能力上的特征矩陣為：

根據(jù)上述矩陣，可得到區(qū)域物流創(chuàng)新能力在區(qū)域物流創(chuàng)新投入能力上的關(guān)聯(lián)度為：

同理可以得到區(qū)域物流創(chuàng)新能力在區(qū)域物流創(chuàng)新支撐能力、區(qū)域物流創(chuàng)新擴(kuò)散能力和區(qū)域物流創(chuàng)新產(chǎn)出能力上的關(guān)聯(lián)度分別為：

（3） 三級綜合評價(jià)

根據(jù)二級評價(jià)結(jié)果，可得到區(qū)域物流創(chuàng)新能力的規(guī)格化矩陣為：

同樣根據(jù)式（6）、式（7）以及上述求得的各指標(biāo)的權(quán)重值可以得到區(qū)域物流創(chuàng)新能力的關(guān)聯(lián)度見表3和圖1。

表3 2010～2015年間煙臺市物流創(chuàng)新能力

4 結(jié)果分析

4.1 總體分析

通過圖1可以看出，2010～2015年煙臺市物流創(chuàng)新能力呈波動(dòng)趨勢，創(chuàng)新能力最高的年度是2012年，創(chuàng)新能力最低的年度是2010年；2010～2012煙臺市物流創(chuàng)新能力穩(wěn)步增長至2012年以后不斷下降，在2015年物流創(chuàng)新能力又反彈提高，但未達(dá)到2012年的最高值。

圖1 煙臺市2010～2015年物流創(chuàng)新能力

4.2 一級指標(biāo)分析

對煙臺市物流創(chuàng)新能力的一級指標(biāo)關(guān)聯(lián)系數(shù)進(jìn)一步分析可以看出：（1）考察期間各一級指標(biāo)對區(qū)域物流創(chuàng)新能力的影響由高到低依次是：區(qū)域物流創(chuàng)新支撐能力＞區(qū)域物流創(chuàng)新產(chǎn)出能力＞區(qū)域物流創(chuàng)新投入能力＞區(qū)域物流創(chuàng)新擴(kuò)散能力。（2）2010～2015年煙臺市區(qū)域物流創(chuàng)新投入能力這一指標(biāo)對物流創(chuàng)新能力的影響呈周期波動(dòng)趨勢，影響最大的年份是2012年，最小的是2015年；區(qū)域物流創(chuàng)新支撐能力這一指標(biāo)對物流創(chuàng)新能力的影響也呈現(xiàn)波動(dòng)趨勢，2010和2015年的影響最高，2012年影響最低；區(qū)域物流創(chuàng)新產(chǎn)出能力這一指標(biāo)對物流創(chuàng)新能力的影響總體平緩波動(dòng)；區(qū)域物流創(chuàng)新擴(kuò)散能力這一指標(biāo)對物流創(chuàng)新能力的影響不變。如圖2所示。

4.3 二級指標(biāo)分析

對煙臺市物流創(chuàng)新能力的二級指標(biāo)關(guān)聯(lián)系數(shù)進(jìn)一步分析可以看出：（1）考察期間物流行業(yè)產(chǎn)出指標(biāo)、人力投入指標(biāo)、財(cái)力投入指標(biāo)、財(cái)政服務(wù)水平指標(biāo)對區(qū)域物流創(chuàng)新能力的影響均呈現(xiàn)波動(dòng)規(guī)律；社會(huì)物流需求水平這一指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)從2010～2012年逐年降低后反彈上升，在2015年達(dá)到最高點(diǎn)，表明，在考察前期社會(huì)物流需求水平未能有效支撐物流創(chuàng)新，而在考察后期越來越成為物流創(chuàng)新的有力保證；考察期間信息技術(shù)條件這一指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)逐年降低，表明隨著信息技術(shù)的不斷成熟與完善，物流創(chuàng)新能力越來越不依靠信息技術(shù)條件的支撐。（2）從各年度來看，2010～2014年間物流行業(yè)產(chǎn)出這一指標(biāo)對物流創(chuàng)新能力的影響最大，2015年社會(huì)物流需求水平這一指標(biāo)對物流創(chuàng)新能力的影響最大，表明隨著煙臺市物流業(yè)的發(fā)展，社會(huì)對物流需求的要求越來越高，逐漸成為物流創(chuàng)新能力的有力支撐點(diǎn)。如圖3所示。

圖2 煙臺市2010～2015年物流創(chuàng)新能力一級指標(biāo)關(guān)聯(lián)系數(shù)

圖3 煙臺市2010～2015年物流創(chuàng)新能力二級指標(biāo)關(guān)聯(lián)系數(shù)

5 結(jié)束語

本文首先界定了區(qū)域物流創(chuàng)新能力，接著在借鑒前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了煙臺市區(qū)域物流創(chuàng)新能力的評價(jià)指標(biāo)體系，然后在構(gòu)建熵權(quán)—灰色關(guān)聯(lián)分析模型的基礎(chǔ)上，計(jì)算得到各級評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，最后計(jì)算得到2010～2015年煙臺市物流創(chuàng)新能力并對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行了分析，以期對政府和物流部門提供借鑒。

（1）各級指標(biāo)體系的權(quán)重結(jié)果顯示，科技、技術(shù)服務(wù)業(yè)固定資產(chǎn)投資、信息技術(shù)條件和區(qū)域物流創(chuàng)新支撐能力對區(qū)域物流創(chuàng)新能力影響最大，因此，煙臺市應(yīng)在優(yōu)化配置現(xiàn)有科技資源的基礎(chǔ)上，側(cè)重這三類指標(biāo)在物流領(lǐng)域的投入，提升科技信息投入的產(chǎn)出成效。

（2）在考察期間，煙臺市物流創(chuàng)新能力呈波動(dòng)趨勢，經(jīng)過了2013～2014年的下降后于2015年反彈提高，雖未達(dá)到2012年的最高值，但提升幅度較大。因此，煙臺市應(yīng)通過強(qiáng)化制度建設(shè)和加強(qiáng)宣傳以提升社會(huì)物流創(chuàng)新需求，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)物流業(yè)R&D人員、經(jīng)費(fèi)投入以及財(cái)政支持，以形成對物流創(chuàng)新的有效支撐。

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