基于数据包络分析的珠三角城市竞争力研究

◎ 钱文婧

基于数据包络分析的珠三角城市竞争力研究

◎ 钱文婧

本文运用可变规模的数据包络分析，采用2005-2007年珠三角城市数据从资源利用效率的角度出发对珠江三角洲城市竞争力进行评价分析。数据包络分析结果显示，整体上珠三角城市竞争力较强，但城市平均效率出现缓慢下降趋势，规模效率下降大于纯技术效率下降。

珠三角 城市竞争力 数据包络分析

一、城市竞争力理论研究概述

当前城市竞争力研究文献一般集中于三个主要的领域，即城市竞争的过程，城市竞争的结果以及城市竞争力的评价模型与评价方法。在以上领域国内外学者对城市竞争力进行了多方面的探讨。Porter（1990）最初针对国家提出了竞争优势理论，认为生产要素、需求要素、相关支持产业和企业战略结构与竞争程度等四大基本要素，加上政府作用和机遇要素等两个外部条件等六大要素将对竞争力产生重大影响，被称为“钻石理论”。在该理论基础上，衍生出了众多针对城市竞争力的评价方法，基本原理是收集统计数据和问卷调查数据，通过因子分析方法构造竞争力指数。Kresl（1999）则基于新增长理论构建城市竞争力的分析框架，认为城市竞争力的分析可以从经济因素和战略因素入手。经济因素主要指生产要素、基础设施建设、区位、经济结构以及城市环境，而战略因素主要包括政府效率、城市战略、部门间合作以及制度的灵活性。利用经济和战略两部分数据，建立判别分析方程计算得出竞争力得分。Dennis等构造了一种城市国际竞争力模型（MICAM），主要考虑了包括国家竞争力、国际贸易、反映全球趋势影响的企业级变量等要素，从完善城市发展条件、支持从事国际交往的企业和产业方面对城市竞争力的培育进行探讨。国内学者则更多的从规划实践和竞争力评价的角度对城市竞争力进行了多方面的探讨。倪鹏飞（2007）认为城市竞争力主要指一个城市在竞争和发展过程中同其他城市相比所具有的多快好省地创造财富和价值收益的能力。国内学者郝寿义（1999）、宁越敏（2001）在国家竞争力模型的基础上进行了城市竞争力的研究。倪鹏飞（2007）则提出了城市竞争力的弓弦箭模型，认为影响城市竞争力的要素分为硬要素和软要素，分别比作弓和弦，城市产业为箭，三方面形成合力共同作用于城市发展。

已有研究为我们认识城市竞争力和城市发展问题提供了很好的参考和启示。但是现有研究普遍存在的一个倾向是在研究城市竞争力时更多的关注了城市综合实力，即当前城市占有资源的多寡和现有城市管理和运营水平。针对当前城市综合实力的评价，各种资源占有量和城市管理水平无疑是较好的评价指标。但是本文认为从中长期来看，资源的占有和现有城市运营水平不能全面反映城市的潜在竞争力。竞争的产生源于资源的稀缺性，从这个角度来看城市竞争力则可以把竞争力划分为两个部分：第一，争夺有限资源的能力，这主要与城市当前的发展阶段、发展水平以及管理水平有关；第二，利用既定的资源产出最大效益的能力，这主要与城市的运行效率和经济绩效有关。从城市长远发展的角度来看，利用有限资源产出最大效益的能力是城市竞争力，特别是潜在的城市竞争力的最重要的方面，也是本文重点关注的问题。文章第二部分介绍珠江三角洲经济社会发展现状；第三部分介绍评价城市效率的数据包络分析方法以及指标设计；第四部分报告评价结果；第五部分是文章结论。

表1 珠三角城市实际利用外资状况 （单位：亿美元）

二、珠江三角洲城市发展状况

“珠江三角洲”概念的首次正式提出是在1994年广东省委在七届三次全会上。最初的“珠三角”由广州、深圳、佛山、珠海、东莞、中山、江门7个城市组成，后来“珠三角”范围调整扩大为广州、深圳、佛山、珠海、东莞、中山、惠州、江门、肇庆9个城市组成的区域，这个区域也被称为“珠三角经济区”。“珠三角”面积约为24437平方公里，不到广东省面积14%，但人口4283万人，占广东省人口的61%。2008年，“珠三角”地区生产总值29746亿元，占全国10%。

从三次产业比重上来看，珠三角地区9个城市呈现出几乎相同的模式，第一产业比重在1980～2007年间迅速下降，2007年第一产业比重小于5%的城市包括广州、深圳、珠海、佛山、东莞、中山，第一产业比重相对较高的是肇庆市，比重为17.3%。9个城市中服务业占比重约为30%-40%，制造业占比重多在50%以上。应该说，从产业结构上来说，珠三角城市已经整体从农业时代进入制造业和服务业时代。在引进利用外资方面，珠三角城市凭借良好的区位和政策优势，近十年来在外资引进方面取得较大成果，9个城市外资引进均呈现逐年递增趋势。

三、评价方法与指标设计

（一）数据包络分析

本文采用数据包络分析方法对城市潜在的竞争力进行评价分析。数据包络分析模型由A. Charnes, W.W. Cooper和E. Rhodes于1978年创建，是一种使用数学规划模型评价具有多个输入、特别是多个输出的“部门”或“单位”（称为决策单元, decision making unit, （简记为DMU））间的相对有效性（简称DEA有效）的分析方法。最早的研究基于一些非盈利部门（教育、卫生、政府机构）运转的有效性评价；后来，DEA被广泛用于金融、经济领域中的绩效项目评估。

经典的数据包络分析模型中，基本假设是在每一个时期T内，有N个“决策单元”，每个决策单元都通过M种要素投入X得到S种产出Y，由此构成生产可能集。投入集和产出集向量可以分别表示为：

设v和u分别为与m种投入和s种输出对应的权向量：

对于权系数v∈Em和u∈Es，决策单元j（即DMUj，1≤j≤n）的效率评价指数：

我们总可适当选取权系数v和u，使得hj≤1，j=1，…，n.

在评价决策单元是否为DEA有效时，用规划（PC2R）的对偶规划模型D：

在DEA经典的模型基础上，Banker、Chames和Cooper提出了规模报酬可变(Variable Return to Scale)的BCC模型。在BCC模型中，效率可以进一步分解为纯技术效率乘以规模效率。本文在研究中采用BCC模型。

（二）输入与输出指标设计与数据来源说明

城市竞争力研究中指标体系的构建需注重科学性和可操作性。城市竞争力的指标体系将作为评价城市竞争能力和发展潜力的重要依据。目前，国内学者针对中国城市的具体情况和数据可得性设计了若干城市竞争力的指标体系。比较有影响力的是倪鹏飞博士设计的指标体系。该指标体系包含显示性指标和解释性指标两个维度。显示性指标包括市场占有率、地区生产总值增长率、劳动生产率、居民人均年收入。解释性指标又分为硬实力和软实力，硬实力主要包括劳动力、资本力、科技力、结构力、设施力、区位力、环境力、集聚力，软实力主要包括文化力、制度力、管理力、开放力和社会力。郝寿义等人的指标体系则包括综合经济实力、资金实力、开放程度、人才与科技水平、管理水平和基础设施六方面。宁越敏等人设计的指标体系则包含四个核心因素，分别为产业竞争力、企业竞争力、综合经济实力、科技实力，此外还考虑了支撑因素，如金融环境、政府作用、基础设施、国民素质、开放程度和城市环境质量等。

从上述指标体系的设计不难看出，各个城市竞争力的指标体系虽然选取的具体指标不同，但是均涵盖了经济、社会和环境三个维度，只是强调重点稍有不同。基于以上认识，本文在现有指标体系的基础上，将本文数据包络分析模型中的输入和输出指标体系划分为经济、社会与环境三个层次。在选取具体的输入、输出指标时主要的依据是对国民经济影响的大小和对于经济发展的贡献大小，此外还考虑了数据可靠性和易得性。

根据传统的生产模型，生产性投入主要应考虑资本和劳动投入两个方面。本文选择固定资本投资额作为衡量社会生产资本投资的量，采用当年劳动人数作为劳动力投入。需要注意的是由于教育年限和劳动力质量等数据不可获得，因此本文的劳动力投入没有考虑劳动力的质量差别。除上述两类投入外，研究认为经济投入还应包括政府支出，因此选择政府财政支出作为输出指标。经济维度上，主要的产出为地区生产总值。社会竞争力的输入指标主要是社区服务设施投入，输出指标为犯罪率。犯罪率能够表征一个地区社会稳定和安全状况，是较好的社会输出指标。在环境维度上，主要的输入指标为污染源治理本年完成投资以及城市环境基础设施建设本年完成投资，在可获得的指标中，这两项能够较好的衡量环境建设和治理投资力度。环境输出指标则主要包含了固废、液废和气废，分别用二氧化硫排放量、工业废水排放量与固体废物产生量衡量。本文的数据主要来自于相应年份的《中国区域经济统计年鉴》和《长江和珠江三角洲及港澳台统计年鉴（2008）》。

表2 数据包络分析输入、输出指标

四、结果与分析

利用DEAP2.1软件包进行数据包络分析，分别计算出2005、2006、2007年珠江三角洲城市的效率极其效率的分解（表3）。结果显示，珠江三角洲城市从资源利用效率角度来测度的竞争力呈现出以下特征：

第一，珠江三角洲作为城市群总体，效率竞争力水平较高。从9个城市三个年份的城市效率值来看，位于生产前沿面的城市比例较高，2005年除广州、江门之外的7座城市均位于生产前沿面上，2006、2007年广州城市效率有所降低，中山市与惠州市也出现了不同程度的效率降低。但总体上来说，珠三角城市资源利用效率较高，但在研究时段内平均城市效率水平出现了缓慢的下降趋势。2005年珠三角城市平均效率水平为0.93，到2007年时平均城市效率水平降至0.86，降幅约为7%。2005-2007三年间城市效率均为DEA有效的城市有深圳、珠海、佛山、东莞和肇庆。

第二，将城市效率分解为纯技术效率和规模效率。总体上来说，城市的纯技术效率大于规模效率，2005年所有珠江三角洲城市纯技术效率均达到1，而规模效率平均值仅有0.93。到2007年珠三角城市纯技术效率下降至0.94，同时规模效率平均水平下降至0.91。从纯技术效率和规模效率的比较来看，珠三角城市纯技术效率一直高于规模效率，总效率的损失多是源于规模效率的损失。分解效率指数也为提升珠三角城市资源利用效率，从而提升城市竞争力指明了方向。2007年规模效率的评价结果中广州、惠州两个城市处于规模收益递减，其经济投入过量，导致资源配置出现一定程度的扭曲，也是城市效率降低的主要因素。而中山市处于规模收益递增阶段，说明还具有较强的发展潜力，目前处于社会经济发育成长阶段，如果能加大投入，将在一定程度上促进城市发展，提升城市竞争力水平。

表3 珠江三角洲城市效率2005-2007

第三，从单个城市来分析，可以看出数据包络分析模型评价结果中广州市效率较低，特别是广州市的规模效率不但较低，而且处于规模效率递减阶段。深圳与广州一直是珠三角城市的龙头城市，两市也一直是我国对外开放的前沿，相对宽松的经济制度环境和较早的市场经济转型吸引了大量的优秀人才和国内外投资。近二十年来，两市利用各种资源产生了较大的效益。从1998年开始广州市便投入600多亿资金全面实现“一年一小变”、“三年一中变”的巨大工程，希望通过大批建设项目提升广州的吸引力。但从资源配置的角度来看，广州与珠三角其余8个城市相比，已经出现了明显了效率损失。可能的原因是目前的收益和投入比没有达到预期目标。深圳与广州相比，效率则一直处于生产前沿上，没有出现损失（图1）。

图1 城市效率2005年与2007年对比

五、结论

本文认为，城市竞争的来源是资源稀缺性，因此从资源的角度来看，城市竞争力从过程上看可以分为两个子过程，即争夺、吸引资源和有效利用资源。当前对于城市竞争力的研究多数着眼于城市综合实力，城市竞争实力实际上较多的反映城市争夺、吸引资源的能力。本文关注的则是现有研究较为忽略的城市资源利用效率反映出的城市潜在竞争实力，即利用既定资源产出最大成果和效益的能力，从长远来看该能力更能反映出城市竞争力。城市的投入产出又可以分为经济、社会、环境三个维度，城市的发展必须是三方面同时的进步和提高。因此本文采用可变规模的数据包络分析模型对珠江三角洲城市效率进行分析，认为珠三角城市在2005-2007年总体城市效率表现较好，多数城市处于生产前沿上，但是出现缓慢下降。将效率指数进一步分解发现珠三角城市效率的损失主要表现在规模效率上，纯技术效率在三年间也出现了一定的损失。因此，珠三角城市提升城市竞争力有两个途径：第一，重点关注城市产业的升级与整合。产业竞争力是城市竞争力提升的关键之一。对于珠三角城市来说，则特别需要关注产业的结构合理化与规模合理化。第二，加快科技进步与创新。科技进步的优势将为城市竞争力提升提供有效保障，有效提升城市活力。

[1] Barcelona Institute of Culture (1999), “Strategic plan for the cultural sector of Barcelona”．

[2] Ergazakis, K．, Karnezis, K．, Metaxiotis, K．, Psarras, J．(2004), “Knowledge management in enterprises: a research agenda”, International Journal of Intelligent Systems in Accounting, Finance & Management．

[3]倪鹏飞．中国城市竞争力报告[M]．北京：社会科学文献出版社，2007．

[4] 郝寿义, 倪鹏飞．中国城市竞争力研究-以若干城市为案例[J]．经济科学, 1998(3): 50-54．

A Study on Urban Competitiveness in Pearl River Delta Based on the Data Envelopment Analysis

Qian Wenjing

Based on the urban data of Pearl River Delta from 2005 to 2007, this paper evaluates the urban competitiveness from the perspective of resources utilization efficiency by employing variables to scale data envelopment analysis. The urban competitiveness framework includes economic competitiveness, social competitiveness and environmental competitiveness. The results of data envelopment analysis show that the cities in Pearl River Delta have a relatively strong competitiveness on the whole. However, the average urban efficiency tends to decrease slightly and the scale efficiency has a more significant downward trend than technique efficiency.

Pearl River Delta; urban competitiveness; data envelopment analysis

F290

钱文婧，北京大学城市与环境学院硕士研究生，研究方向：城市化问题，产业布局，环境规制与气候变化。

（责任编辑：卢小文）