河南城市基础设施投资的用地经济效率研究——基于DEA模型的实证分析

袁一斐， 刘荣增， 能龙阁

(1.郑州大学 商学院， 郑州 450001； 2.河南财经政法大学 a.城乡协调发展河南省协同发展创新中心； b.文化传播学院， 郑州 450046)

改革开放以来，中国经济经历了40余年的高速发展，成就举世瞩目。在这一过程中，投资一直是拉动经济增长的强劲动力。城市基础设施作为城市功能和群众生活的主要承载，在高速发展过程中也有了很大的改善。自1979年以来，中国基础设施投资的年均增长率超过15%，但区域不平衡、发展不充分的问题依然存在[1-2]。目前，中国经济进入新常态，基础设施投资依旧是稳增长的关键手段。河南作为粮产品主要生产基地，工业发展一直落后于东部，城市用地规模受到“红线”限制的同时，基础设施总量投资与东部也存在显著差距。如何提高基础设施的投资效率、提高人民群众的生活水平是学者关注的重点。基于上述分析，本文研究河南各城市的基础设施投资与用地经济效率的关系，提出相应对策以提高基础设施投资效率，从而探索有限投资规模条件下的优化使用。此外，由于城市用地规模受政策因素影响较大，本文从城市基础设施投资效率的角度，探讨城市合理的用地规模水平，为用地政策的制定提供有力的依据，进而提高新型城镇化的发展质量，更好地实现中部崛起与区域协调发展，为实现全面建成小康社会提供保障。

一、文献综述

国外关于城市基础设施的经济性研究开展很早。亚当·斯密在《国富论》中就公共工程的成本效益、维护支出等作了基础性的论述[3]。凯恩斯从经济危机的角度入手，认为公共工程作为政府宏观调控的一项重要手段，在拉动经济增长，走出危机方面发挥了重要的作用[4]。Aschauer D A运用生产函数法研究了基础设施投资对经济增长和社会生产率的影响，Boarnet M G通过对基础设施投资溢出效应和定位效应的研究，证明了基础设施的投资可以增加地区产出，Tinney J L的研究发现中小企业更倾向于建立在基础设施较好的地区，从而促进该地区经济增长[5-7]。

近年来，国内学者在相关方面运用类似方法取得了很多研究成果。李祺等对京津冀地区运用DEA方法对城市基础设施投资水平进行测算，发现“总体良好、天津最优、河北较低”[8]。李晓园运用DEA方法对中国城市基础设施效率的研究发现整体效率不高，需要调整投资政策，加强基础设施的维护并提高管理水平[9]。孙钰等基于DEA交叉效率模型对中国大中城市的基础设施投资效益状况进行测算，发现整体效率不佳，需要调整协调发展战略，增加效益不良地区的政策倾斜[10]。胡海峰等的研究认为基础设施投资对于经济增长的拉动作用显著，并且提高基础设施投资效率是需要关注的重点[11]。

基于以上已有研究，笔者发现过去的研究主要集中在运用省际和省内数据，结论偏宏观且针对性不强，研究多与经济指标关联，在土地使用问题上涉及较少。本文以河南省内各城市为研究对象，研究城市基础设施投资与用地经济效率的关系，以求得到更详细、更有针对性的对策。

二、DEA模型的选择与数据选取

(一)DEA模型的选取

数据包络分析(简称DEA)是用来评价效率的一种分析方法，是数理经济学、管理学、运筹学交叉研究领域，被政府、企业等单位广泛运用于效率管理中。DEA模型的研究对象是一个经济系统或者生产过程，将其看作一个单元(也被称为决策单元)。本文运用该方法的思路是对城市基础设施的投入与产出进行分析，得出每个DMU综合效率的数量指标，从DMU看决策是否有效。DEA模型还存在许多优点：首先，投入产出的各量运用指标相同，从而不会受到不同计量单位的影响；其次，模型中各权重数由数学线性规划产生，从而避免了主观因素的影响；最后，模型所得出的为相对值，更便于比较。DEA最基础的模型是CCR模型，其特点是规模报酬不变，后来在CCR模型的基础上，发展为规模报酬可变的BCC模型，并将综合效率分为两种：技术效率和规模效率。本模型构建如下：

mins.t.[θ-ε(eTs-+eTs+)]

λ≥0 j=0，1，2，...18；S+≥0；S-≥0

本文把河南省每个城市作为一个决策单元，共有18个决策单元，j=1，2，...，18。上式，Xj表示第j个城市的投入指标，Yj表示第j个城市的产出指标；S-和S+分别表示投入和产出的松弛变量；λj表示决策单元的组合系数，ε表示无穷小，θ表示效率系数。若θ=1且松弛变量都为0，则为强DEA有效；若θ=1且松弛变量不全为0，则为弱DEA有效；若θ≠1，则表示该投入没有达到最有效，即减少投入也可以达到有效。

(二)数据指标的分析与选取

城市基础设施是城市生存和发展所必须具备的工程性基础设施和社会性基础设施的总称，按服务性质可分为生产性基础设施，社会基础设施和保障设施，具体包括能源、给排水、交通、邮电、防灾设施。同时，根据国家对新型城镇化宜居、和谐发展的要求，把教育、文体投入也列入城市基础设施投资的范畴。城市基础设施作为一种公共物品，具有明显的正外部性。为更好地衡量其用地经济效率，本文把产出指标设定为建成区面积和人均国内生产总值。基于上述分析，本文选择2007—2016年河南省18个地市城市基础设施投资的投入产出数据，数据来自《河南统计年鉴》(2007—2016)，具体指标选取情况如下表1。

三、城市基础设施投资的空间经济效率的实证分析

本次研究运用DEAP2.1，根据表1选择的投入产出指标，得出河南省18个地市2007—2016年的城市基础设施投资的空间经济的综合效率(Crste)、纯技术效率(Vrste)和规模效率(Scale)，综合效率结果如表2。

表2 2007—2016年河南省基础设施投资的空间经济综合效率(Crste)

综合效率是DEA分析整体效率的最重要指标。从整体上看，河南省18个地市的综合效率较高，整体平均数为0.846，但差异较大，其中洛阳、平顶山、安阳、南阳和信阳的综合效率平均值低于0.75，处于较低水平；郑州、开封、鹤壁、新乡、焦作、许昌、漯河、驻马店和济源处于较高水平，均高于0.9，尤其是开封、鹤壁、漯河和济源四座城市一直处于综合效率最优，说明这些城市的相关决策、资源配置更加科学有效；其余城市包括濮阳、三门峡、商丘和周口处于中等水平，综合效率位于0.75～0.9之间。 此外，波动较大的城市有洛阳、平顶山和濮阳，尤其是平顶山和洛阳，在2009年达到综合效率最高，之后每年综合效率阶段性下降，至2016年已不足0.5，说明转型压力依然很大。

从时间维度上看，河南省城市基础设施投资整体的平均效率呈上升趋势，说明河南省基础设施投资效率在增加，两个减少的年份为2008年和2016年，说明2008年的全球金融危机和近年开始的供给侧结构性改革对城市基础设施投资效率有一定的冲击作用。

除了综合效率，城市基础设施投资的纯技术效率和规模效率也是影响城市基础设施投资效率的重要因素，如表3、表4。

表3 2007—2016年河南省基础设施投资的空间经济纯技术效率(Vrste)

纯技术效率和规模效率分别反映决策单元的技术利用有效程度和与产出的匹配程度。河南作为中部地区的人口大省，在城市基础设施投资总量和人均水平上跟东部发达地区相比都有差距，所以，这两个指标对于提高基础设施的投资使用效率，提高投入产出的匹配程度，优化投资使用，提高用地的科学化程度和水平都具有十分重要的意义。

从整体上看，河南省基础设施投资的纯技术效率均值为0.897，规模效率为0.940。在纯技术效率方面，郑州、开封、焦作、漯河和济源表现最好，达到最优。平顶山、安阳、濮阳、三门峡、南阳、商丘、信阳和周口低于平均值，且平顶山、安阳和信阳三城市的均值均低于0.8；在规模效率方面，除洛阳均值较低为0.629外，其余城市均超过0.9，其中，开封、鹤壁和济源达到了效率最优。

从时间维度上看，这阶段两项指标有两次明显的下降，第一次出现于2008年，受金融危机的影响，在2008年纯技术效率均值由0.878下降到0.820，规模效率由0.948下降至0.916；第二次出现于2016年，中国经济进入新常态后，受2015年底开始的调结构影响，在基础设施投资效率上有小幅波动，纯技术效率由0.947下降至0.873，规模效率由0.976下降至0.915，其余年份整体保持上升水平。

表4 2007—2016年河南省基础设施投资的空间经济规模效率(Scale)

从单个城市维度来看，河南省各城市基础设施投资的纯技术效率完全有效的次数差异较大，郑州、开封、焦作、漯河、济源表现良好，达到1的次数均为10次，洛阳、新乡、许昌表现较好，次数均超过8次，其余城市均未达到5次，基于此，河南有超过40%的城市没有达到效率最优。此外，在规模效率方面，郑州、开封、鹤壁、新乡、许昌、漯河、商丘、驻马店、济源表现较好，达到有效的次数多，且未达到有效的效率也超过了0.99。洛阳、三门峡、信阳表现较差，三门峡和信阳次数为3次和2次，洛阳次数为0。

综合表2、表3、表4来看，河南城市基础设施的规模效率大于综合效率，说明在纯技术效率方面表现有所欠缺。从均值角度看，郑州、开封、鹤壁、新乡、许昌、漯河和济源在三个效率指标上均超过平均值，其中郑州、开封、鹤壁、漯河和济源均达到最优或接近最优，应适当加大投资和用地规模；焦作和驻马店在两项效率上超过均值，一项效率指标落后均值，在适当加大投资和用地规模的基础上，应适当关注其投资和用地的结构问题；洛阳、平顶山、安阳、濮阳、三门峡、南阳、商丘、信阳和周口，这些城市有两个或三个均低于均值，在政策制定上应更关注结构问题。从年份上看，洛阳、平顶山、濮阳和安阳表现为“前高后低”，说明在近些年这些城市在效率控制上表现不好；焦作、三门峡、南阳、商丘、信阳和周口属于“前低后高”型，说明近些年在效率上表现良好；另外，新乡、濮阳、许昌、南阳、信阳和周口在2016年效率出现明显下降，说明近年的经济转型升级还存在一些压力。

四、结论及政策建议

通过DEA方法，对2007—2016年河南城市基础设施投资的用地经济效率分析发现：第一，郑州、开封、鹤壁、新乡、许昌、漯河和济源的用地效率较高；第二，省内传统工业为主的洛阳、平顶山、濮阳和安阳呈现效率的“前高后低”，而焦作、三门峡、南阳、商丘、信阳和周口呈现效率的“前低后高”；第三，2016年新乡、濮阳、许昌、南阳、信阳和周口出现了效率的明显下降，现阶段出现的问题需要重点关注。

鉴于上述结论，河南在城市基础设施方面不仅要注意投资总量，还应当将重点放在优化投资结构、提升技术水平上，同时因地制宜，提高政府决策水平，完善投资管理机制。对于效率保持较好的城市，在投资和用地规模上可以给予使用的政策倾斜，鼓励其以高水平的效率继续发展；针对转型期传统工业城市用地经济效率不高的问题，应合理调整用地规模，利用已有经济基础，转变经济增长方式，借鉴兄弟城市转型经验，提高经济增长质量以增加城市用地经济效率；针对2016年用地经济效率出现下降的情况，要处理好新常态下“换挡”后的经济增长问题，稳定经济增长势头；在处理城市用地的问题上要在存量和增量两个角度考量，一方面做好存量用地的改造与更新，另一方面在新增用地上要科学论证，严格管理，提高新增土地的使用效率。