中國(guó)科技園區(qū)域創(chuàng)新能力的智能評(píng)價(jià)

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1、中國(guó)科技園區(qū)域創(chuàng)新能力的智能評(píng)價(jià)1.前言中國(guó)自1988年實(shí)施火炬計(jì)劃以來(lái)，現(xiàn)已建成國(guó)家級(jí)科技園區(qū)53個(gè),在過(guò)去的十多年里，這些科技園區(qū)得到超常規(guī)的發(fā)展，其發(fā)展速度遠(yuǎn)高于同期國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度。2002年,它們總共實(shí)現(xiàn)技工貿(mào)總收入15326.4億元，工業(yè)總產(chǎn)值12937.1億元，工業(yè)增加值3286.1億元，出口創(chuàng)匯329.2億美元,各項(xiàng)指標(biāo)均為1991年創(chuàng)建初期的150倍左右！由此可見，中國(guó)國(guó)家級(jí)科技園區(qū)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長(zhǎng)極和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基地,并必將繼續(xù)對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。與此同時(shí),科技園區(qū)的發(fā)展也出現(xiàn)了一些問(wèn)題:產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,缺乏集聚

2、效應(yīng)；基礎(chǔ)設(shè)施跟不上；規(guī)劃不合理；高質(zhì)量技術(shù)人才與管理人才缺乏；企業(yè)產(chǎn)品的科技含量較低以及創(chuàng)新能力不足等[21對(duì)科技園區(qū)尤其是科技園區(qū)的創(chuàng)新能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)于科技園區(qū)的發(fā)展具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)國(guó)家級(jí)科技園區(qū)的評(píng)價(jià)工作開展了一系列的研究工作，并取得了一定的成果包括建立了更為合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系以及與之對(duì)應(yīng)的權(quán)重,本文的主要內(nèi)容即建立在這些研究基礎(chǔ)上。然而，現(xiàn)有的科技園區(qū)評(píng)價(jià)研究主要是在已建立指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，對(duì)各指標(biāo)的得分進(jìn)行線性加權(quán)求和,最后對(duì)求和結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單排序，并按排序結(jié)果將科技園區(qū)分成若干個(gè)類或?qū)哟?。這種評(píng)價(jià)方法的優(yōu)點(diǎn)是容易理解,易于被各方面人

3、士接受。不足是計(jì)算過(guò)于簡(jiǎn)單，處理非線性能力不足，評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)科技園區(qū)的進(jìn)一步發(fā)展所能提供的信息不夠。數(shù)據(jù)描述(datadiscription)也稱為一類分類(one-classclassification)方法丨4，51,是人工智能領(lǐng)域的最新研究成果，主要用于描述現(xiàn)有樣本的分布特征本文試圖將數(shù)據(jù)描述方法推廣應(yīng)用到樣本數(shù)據(jù)的聚類中，形成基于數(shù)據(jù)描述的聚類方法,并將該方法最終應(yīng)用到國(guó)家級(jí)科技園區(qū)的評(píng)價(jià)中。2基于數(shù)據(jù)描述的聚類方法數(shù)據(jù)描述的一種直接方法就是用一個(gè)具有最小體積的超球體將樣本集中的全體樣本包含起來(lái)對(duì)于樣本集X={X2,X2,…，Xn},設(shè)將樣本集中全體樣

4、本完全包圍所對(duì)應(yīng)的最小球體的半徑為R,對(duì)應(yīng)的球心向量為a,則Ra滿足如下優(yōu)化方程：根據(jù)KKT條件，T中只有部分T0,正是與這部分T相對(duì)應(yīng)的樣本點(diǎn)決定了封閉超球體的半徑和球心,不妨將這些樣本點(diǎn)稱為支持對(duì)象（SupponObjeci,SO)由式（7)獲得系數(shù)T后,即可由式（6)獲得球心向量a,進(jìn)一步任選一支持對(duì)象Xs,由式（10)得到超球體的半徑R：R2-(X,-a)T(X,-a)=0(10)由式（7)求得的超球體形式單一,且可能范圍過(guò)大,往往不能準(zhǔn)確地反映實(shí)際樣本數(shù)據(jù)的分布特征為此,在上述優(yōu)化過(guò)程中引入核方法[4],即在式（7)中引入核函數(shù)：(Xi-X2)—K

5、(Xi,X2)(11)此時(shí)與式（7)對(duì)應(yīng)的優(yōu)化方程為：選擇合適的核函數(shù),可以在數(shù)據(jù)空間中獲得較為理想的數(shù)據(jù)描述邊界。考慮圖1所示的兩維一類樣本分布,如采用一般的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)描述操作,所得結(jié)果如圖1(a)所示,以高斯徑向基函數(shù)作為核函數(shù),采用核方法進(jìn)行數(shù)據(jù)描述操作所得結(jié)果如圖1(b)所示,顯然采用核方法后的結(jié)果要合理得多，因?yàn)樗芫o致,基本上沒(méi)有多余的空間。此外基于核方法的數(shù)據(jù)描述方法能降低噪聲數(shù)據(jù)的干擾調(diào)整核函數(shù)式中的參數(shù)e可得到的如圖2所示的非常有趣的一種現(xiàn)象：當(dāng)e較大時(shí),所形成的分類區(qū)域較大,隨著e的減小，邊界越來(lái)越緊致，但是當(dāng)e減到某一臨界點(diǎn)時(shí),分類區(qū)

6、域被分割成幾個(gè)孤立的小塊,如圖2(c)所示。當(dāng)然，隨著e的進(jìn)一步減小，最終會(huì)形成每一個(gè)樣本點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)小的區(qū)域，也就是說(shuō),每一個(gè)樣本點(diǎn)都是支持對(duì)象。造成圖2所示的這種現(xiàn)象的原理其實(shí)也比較容易解釋，因?yàn)閏越小，對(duì)應(yīng)的高斯函數(shù)越尖銳,所形成的“小山包”也就小而陡,即輻射能力小。不難看出，圖2(c)可用于聚類分析。3科技園區(qū)域創(chuàng)新能力智能評(píng)價(jià)3.1科技園區(qū)域創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系根據(jù)層次分析法，可建立中國(guó)科技園區(qū)創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖3所示創(chuàng)新資源投入能力研究開發(fā)與孵化能力技術(shù)創(chuàng)新擴(kuò)散能力創(chuàng)新主體能力?產(chǎn)業(yè)政策創(chuàng)新園區(qū)管理創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制創(chuàng)新企業(yè)內(nèi)在制度創(chuàng)新?智力資源支

7、撐能力經(jīng)濟(jì)技術(shù)支撐能力基礎(chǔ)設(shè)施支撐能力信息資源支撐能力生活環(huán)境支撐能力圖3表明，科技園區(qū)域創(chuàng)新能力包括技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新和支撐創(chuàng)新三個(gè)主要方面其中制度創(chuàng)新能力是評(píng)價(jià)區(qū)域創(chuàng)新能力的軟件因素,相關(guān)的各項(xiàng)具體指標(biāo)的得分有賴于有經(jīng)驗(yàn)專家的評(píng)定，主觀因素大，且往往不易得到。根據(jù)圖3所示的指標(biāo)體系及相應(yīng)各指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重，通過(guò)對(duì)中國(guó)52個(gè)國(guó)家級(jí)科技園區(qū)（不含楊凌農(nóng)業(yè)示范區(qū))有關(guān)數(shù)據(jù)的收集與處理,得到1999年各個(gè)科技園區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新能力和支撐創(chuàng)新能力如表1所示3.2基于數(shù)據(jù)描述的科技園區(qū)域創(chuàng)新能力智能評(píng)價(jià)圖4(a)是表1中各科技園區(qū)創(chuàng)新能力數(shù)據(jù)的圖形化顯示，圖中清楚地表明數(shù)

8、據(jù)分布極不均勻，大部分?jǐn)?shù)據(jù)集中在左下角，這對(duì)數(shù)據(jù)的分