基于科技資源配置效率的城市群聯(lián)動(dòng)效應(yīng)研究

苑清敏，申婷婷

（天津理工大學(xué) 管理學(xué)院，天津 300384）

基于科技資源配置效率的城市群聯(lián)動(dòng)效應(yīng)研究

苑清敏，申婷婷

（天津理工大學(xué) 管理學(xué)院，天津 300384）

科技資源配置水平的高低直接關(guān)系到區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力和方向，決定著區(qū)域創(chuàng)新能力的強(qiáng)弱。文章采用DEA的傳統(tǒng)CCR模型與交叉效率模型對(duì)我國(guó)三大城市群2013年科技資源配置效率狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)與分析。結(jié)果表明：我國(guó)三大城市群科技資源配置效率整體水平較高，區(qū)域分布狀態(tài)為：珠三角>長(zhǎng)三角>京津冀，但城市群內(nèi)部差異明顯，表現(xiàn)為：京津冀>長(zhǎng)三角>珠三角；從資源配置交叉效率看，城市間友好型聯(lián)動(dòng)效應(yīng)均大于對(duì)抗型聯(lián)動(dòng)效應(yīng)；“京津冀”城市群內(nèi)部聯(lián)動(dòng)效應(yīng)明顯好于外部聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，“長(zhǎng)三角”城市群內(nèi)外部聯(lián)動(dòng)效應(yīng)差別不大，“珠三角”城市群的外部聯(lián)動(dòng)效應(yīng)顯著。

城市群；聯(lián)動(dòng)；科技資源；交叉效率

0 引言

在全球城市化、經(jīng)濟(jì)一體化背景下，作為具有功能互補(bǔ)和良好協(xié)調(diào)機(jī)制的城市共同體，城市群已成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新增長(zhǎng)極。而位于五大超級(jí)城市群第一陣營(yíng)的京津冀、長(zhǎng)三角和珠三角三大城市群，承載著我國(guó)絕大部分科技力量，因此在城市群創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的發(fā)展過(guò)程中，如何結(jié)合各個(gè)城市的發(fā)展實(shí)際，優(yōu)化配置科技資源，提升科技資源配置效率是我們必須關(guān)注的一個(gè)重要問(wèn)題。

目前有關(guān)科技資源配置效率的研究大多基于國(guó)家層面和省域?qū)用?，少有具體化到城市層面去測(cè)算其科技資源配置效率，且缺少城市群聯(lián)動(dòng)視角下對(duì)城市群外部及內(nèi)部聯(lián)動(dòng)狀況的度量。傳統(tǒng)的DEA方法既相對(duì)成熟，也存在一定的缺陷，本文針對(duì)傳統(tǒng)“自評(píng)”結(jié)果的局限性進(jìn)行改進(jìn)，將傳統(tǒng)的CCR模型與DEA交叉效率評(píng)價(jià)模型相結(jié)合，將CCR模型測(cè)算的“自評(píng)”效率值定義為科技資源配置效率，將交叉效率模型測(cè)算的“他評(píng)”效率值定義為聯(lián)動(dòng)效率，進(jìn)一步比較分析城市群的外部聯(lián)動(dòng)與內(nèi)部聯(lián)動(dòng)狀況。

1 模型選擇

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）作為一種評(píng)價(jià)一組具有相同投入和產(chǎn)出特征的決策單元（DMA）相對(duì)有效性的數(shù)學(xué)規(guī)劃方法。自著名運(yùn)籌學(xué)家A.Charnes，W.W.Cooper在1978年提出第一個(gè)CCR模型以來(lái)，經(jīng)過(guò)學(xué)者的不斷發(fā)展與完善，已被社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域普遍接受并廣泛應(yīng)用于決策單元的效率評(píng)價(jià)與排序。

假設(shè)有n個(gè)DMU，每個(gè)DMUi(i=1，2，...n)都含有m種投入指標(biāo)和s種產(chǎn)出指標(biāo)，向量和分別為第i個(gè)DMU的投入和產(chǎn)出向量，分別為第i個(gè) DMU的投入和產(chǎn)出的權(quán)向量，且v?Em和u?Es。則DMUi的效率評(píng)價(jià)值為?；诖嗽恚岢隽薈CR模型，DMUi效率評(píng)價(jià)的分式規(guī)劃模型：

通過(guò)Charnes-Cooper變換，將模型（1）轉(zhuǎn)化為等價(jià)的線性規(guī)劃問(wèn)題：

為了解決上述問(wèn)題，在CCR模型求解的基礎(chǔ)上，Sextion等(1986)首次提出了交叉效率評(píng)價(jià)方法。該模型的主要思想是:用每一個(gè)DMUj的最佳權(quán)重?j和μj去計(jì)算其它DMUi的效率值，得交叉效率評(píng)價(jià)值，Eij越大對(duì)DMUi越有利，對(duì)DMUj越不利。將E的第 j列元素取平均值即得DMUi的交叉效率評(píng)價(jià)值。εi越大表示DMUi效率值越優(yōu)，反之則越低。

但是，該方法還存在一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，即模型（2）的最佳權(quán)重?i和 μi可能不唯一，多組權(quán)重難以選擇。對(duì)此，John Doyle和Rodney Green(1994)提出了兩條準(zhǔn)則：對(duì)抗和友好，前者要求DMUi在盡量抬高自己的前提下使其他DMUj的效率值盡可能小；后者要求DMUi在盡量抬高自己的前提下也讓其他DMUj的效率值盡可能高。分別在CCR模型第一目標(biāo)函數(shù)maxμTyi的基礎(chǔ)之上引入第二目標(biāo)函數(shù)得出第二階段的對(duì)抗型和友好型交叉效率模型。

對(duì)抗性交叉效率評(píng)價(jià)模型為：

友好型交叉效率評(píng)價(jià)模型為：

2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和變量選取

2.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

本文選取京津冀、長(zhǎng)三角和珠三角三個(gè)城市群35個(gè)城市作為研究對(duì)象。三大城市群的具體范圍為：“京津冀”城市群是按照國(guó)家“十一五”規(guī)劃中一個(gè)重要的區(qū)域規(guī)劃制定的“2+8”模式，涵蓋北京、天津兩個(gè)直轄市和河北省的石家莊、秦皇島、唐山、廊坊、保定、滄州、張家口和承德等8個(gè)地市；“長(zhǎng)三角”城市群以1996年“長(zhǎng)三角城市經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)會(huì)”第四次會(huì)議界定的“15+1”的模式進(jìn)行劃分，包括上海市、江蘇省的南京、蘇州、無(wú)錫、鎮(zhèn)江、常州、南通、揚(yáng)州、泰州以及浙江省的杭州、嘉興、寧波、紹興、湖州、臺(tái)州和舟山；“珠三角”城市群概念首次正式提出是在1994年廣東省委七屆三次全會(huì)上，以廣東省的廣州、深圳、珠海、佛山、江門、東莞、中山、惠州和肇慶市為主體。相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)源于《北京統(tǒng)計(jì)年鑒2014》、《天津統(tǒng)計(jì)年鑒2014》、《河北統(tǒng)計(jì)年鑒2014》、《上海統(tǒng)計(jì)年鑒2014》、《江蘇統(tǒng)計(jì)年鑒2014》、《浙江統(tǒng)計(jì)年鑒2014》、《廣東統(tǒng)計(jì)年鑒2014》以及相關(guān)城市2014年統(tǒng)計(jì)年鑒。所選樣本投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1所示。

表1 三大城市群各變量統(tǒng)計(jì)說(shuō)明

2.2 變量選取

科技資源是指科技活動(dòng)過(guò)程中所需要的各種投入要素，即科技財(cái)力資源、科技人力資源、科技信息資源、科技物力資源和科技組織資源等要素的總稱，它們都是科技資源投入產(chǎn)出過(guò)程中不可缺失的要素。本文在研究我國(guó)三大城市群的科技資源配置效率時(shí)，主要關(guān)注核心資源要素。

投入變量：本文科技資源投入主要從科技人力和科技財(cái)力兩方面考慮。科技人力資源投入指標(biāo)選取科技活動(dòng)人員和R&D活動(dòng)人員，引入這兩個(gè)指標(biāo)能更全面地刻畫(huà)人力資源變量；科技財(cái)力資源投入指標(biāo)選取財(cái)政科技撥款和R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出總額，反映了政府等對(duì)科技活動(dòng)的支持力度。

產(chǎn)出變量：科技產(chǎn)出指標(biāo)主要從科技成果的知識(shí)產(chǎn)出和科技成果轉(zhuǎn)化之后的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)出指標(biāo)兩方面進(jìn)行選取。本文選取專利申請(qǐng)授權(quán)量作為知識(shí)產(chǎn)出指標(biāo)，專利授權(quán)量反映了一個(gè)城市當(dāng)年的科技創(chuàng)新產(chǎn)出結(jié)果，可以較為直觀地表現(xiàn)一個(gè)城市當(dāng)年的科技創(chuàng)新水平；選取新產(chǎn)品銷售收入作為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出指標(biāo)，它反映了以市場(chǎng)需求為基礎(chǔ)的產(chǎn)品創(chuàng)新，比較客觀地揭示了新技術(shù)的市場(chǎng)價(jià)值。

3 我國(guó)三大城市群科技資源配置效率測(cè)算

本文選取2013年我國(guó)三大城市群35個(gè)城市為研究對(duì)象，運(yùn)用DEAP 2.1軟件求解模型（2）測(cè)算科技資源配置效率值，應(yīng)用MATLAB R2012a軟件編程，求解模型（3）和模型（4）測(cè)得35個(gè)城市科技資源配置交叉效率及聯(lián)動(dòng)效果；為進(jìn)一步測(cè)定城市群內(nèi)部聯(lián)動(dòng)情況，分別對(duì)三大城市群求解模型（3）和模型（4），測(cè)定城市群內(nèi)部聯(lián)動(dòng)效果，結(jié)果如表2所示。

表2 三大城市群科技資源配置效率評(píng)價(jià)結(jié)果

3.1 三大城市群科技資源配置效率特征

由表2可以看出，我國(guó)三大城市群科技資源配置效率整體水平較高，效率平均值為0.683，但仍有31.7%的改善空間，且城市群外部以及同城市群內(nèi)部存在較大差異。城市群間科技資源配置效率分布為珠三角>長(zhǎng)三角>京津冀，其相應(yīng)的效率平均值為：0.770、0.662和0.637。這主要是因?yàn)椤爸槿恰背鞘腥和瑢僖皇」茌?，科技資源整合協(xié)調(diào)能力突出；“長(zhǎng)三角”城市群作為中國(guó)城市化程度最高、城鎮(zhèn)分布最密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平最高的地區(qū)，其科技資源配置效率緊隨其后；而“京津冀”城市群由于城市間差異懸殊，因而區(qū)域科技資源配置效率整體水平表現(xiàn)不高。

從城市規(guī)模角度出發(fā)，直轄市和省會(huì)城市這些大型城市的科技資源配置效率和聯(lián)動(dòng)效率排名都相對(duì)靠后。（1）從科技資源配置效率來(lái)看，出現(xiàn)這種低效配置狀態(tài)主要是因?yàn)榇嬖谕度胍氐娜哂嗪涂萍籍a(chǎn)出成果的不足的問(wèn)題。在科技活動(dòng)人員投入方面，北京、天津和上海都存在一定量的冗余，其中上海的冗余科技人員較多；在R&D人員投入量上，存在冗余的有石家莊和廣州，且廣州在所有城市中資源浪費(fèi)較為嚴(yán)重；在財(cái)政科技撥款投入方面，所有大型城市都存在財(cái)政資金投入浪費(fèi)情況，其中上海投入冗余量較大；在R&D經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出方面，除杭州之外，其余6個(gè)大型城市的經(jīng)費(fèi)支出都沒(méi)有得到充分有效利用；在新產(chǎn)品銷售收入產(chǎn)出方面，杭州存在產(chǎn)出不足的問(wèn)題，且情況較為突出。（2）從聯(lián)動(dòng)效率來(lái)看，這些大型城市與其他城市聯(lián)動(dòng)不足，政府部門應(yīng)該借助充裕的科技資源，與其他小型城市達(dá)成資源共享模式，既充分提高了自身的科技資源配置效率，又能對(duì)小型城市起到帶動(dòng)作用。

表3列出了2013年三大城市群科技資源配置效率表現(xiàn)最高的10個(gè)城市和表現(xiàn)最低的10個(gè)城市。在效率最高的10個(gè)城市中，有3個(gè)屬于“京津冀”城市群，4個(gè)屬于“長(zhǎng)三角”城市群，3個(gè)屬于“珠三角”城市群；在效率最低的10個(gè)城市中，有4個(gè)屬于“京津冀”城市群，5個(gè)屬于“長(zhǎng)三角”城市群，1個(gè)屬于“珠三角”城市群。雖然長(zhǎng)三角在科技資源配置效率最高和最低的城市數(shù)量中占據(jù)最高比重，但由于京津冀內(nèi)部包含的城市基數(shù)小，可見(jiàn)“京津冀”城市群在三者之中的內(nèi)部科技資源配置效率差異最大，長(zhǎng)三角其次，珠三角最小。

表3 2013年三大城市群科技資源配置效率最高和最低的城市

3.2 科技資源配置效率視角下的城市群聯(lián)動(dòng)評(píng)價(jià)

（1）科技資源配置效率“自評(píng)”與“他評(píng)”比較

同樣以35個(gè)城市作為決策單元的主體，由CCR模型測(cè)得的“自評(píng)”科技資源配置效率值與交叉效率模型測(cè)得的“他評(píng)”外部聯(lián)動(dòng)效率值比較可知，兩者結(jié)果存在一致性，城市群外部聯(lián)動(dòng)效率值的區(qū)域分布也為：珠三角>長(zhǎng)三角>京津冀；且后者結(jié)果明顯小于前者結(jié)果。通過(guò)CCR模型測(cè)得的綜合效率值出現(xiàn)了8個(gè)城市均達(dá)到了DEA有效狀態(tài)，但基于該模型的局限性，無(wú)法區(qū)分這8個(gè)城市的相對(duì)優(yōu)劣狀態(tài)。DEA交叉效率模型的評(píng)價(jià)結(jié)果則很好地解決了這一問(wèn)題。從城市群外部聯(lián)動(dòng)的兩組交叉效率模型的評(píng)價(jià)結(jié)果中可以看出，這8個(gè)城市在兩種交叉評(píng)價(jià)方法下均未達(dá)到1，表明這些城市的科技要素投入產(chǎn)出并未達(dá)到完全有效狀態(tài)，仍存在一定的進(jìn)步空間，這也驗(yàn)證了選擇交叉效率模型的合理性。一些在CCR模型的綜合效率評(píng)價(jià)中達(dá)到DEA有效的城市，其交叉效率評(píng)價(jià)結(jié)果并不好，如唐山、廊坊和中山，兩組交叉效率評(píng)價(jià)值均低于0.45；反之，一些在CCR模型的綜合效率評(píng)價(jià)中未達(dá)到DEA有效的城市，其交叉效率評(píng)價(jià)值卻很高，如珠海。由此可見(jiàn)：“自評(píng)”無(wú)法反映出35個(gè)城市科技資源配置上的劣勢(shì)在“他評(píng)”結(jié)果中得到了體現(xiàn)，DEA交叉效率值更符合各個(gè)城市科技資源配置效率的實(shí)際水平，具有一定的可信度。

（2）城市群聯(lián)動(dòng)效應(yīng)分析

從表2中內(nèi)外部聯(lián)動(dòng)效率結(jié)果可以看出，35個(gè)城市的內(nèi)外部友好型聯(lián)動(dòng)效應(yīng)均好于對(duì)抗型聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，表明城市間采取友好聯(lián)動(dòng)的方式有助于改善三大城市群的科技資源配置協(xié)同狀況。進(jìn)一步分析三大城市群內(nèi)外部友好型聯(lián)動(dòng)效應(yīng)可知，“京津冀”城市群（內(nèi)部0.719，外部0.308）和“珠三角”城市群（內(nèi)部0.669，外部0.442）的內(nèi)部友好型聯(lián)動(dòng)效應(yīng)明顯好于外部友好型聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，表明這兩個(gè)城市群內(nèi)部協(xié)同聯(lián)動(dòng)程度高于與其他城市群的外部聯(lián)動(dòng)，城市群內(nèi)部資源配置聯(lián)動(dòng)體制機(jī)制比較完善，積極做到統(tǒng)籌、合作發(fā)展；“長(zhǎng)三角”城市群的內(nèi)外部友好型聯(lián)動(dòng)效應(yīng)差異不大（內(nèi)部0.483，外部0.416），說(shuō)明“長(zhǎng)三角”城市群不局限在本地域內(nèi)的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，與其他城市群的科技資源配置協(xié)同效率已經(jīng)積累到一定的程度。

在三大城市群中，“京津冀”城市群的內(nèi)部?jī)山M交叉效率均值分別為0.410和0.719，外部?jī)山M交叉效率均值分別為0.244和0.308，內(nèi)部聯(lián)動(dòng)效應(yīng)明顯高于外部聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，說(shuō)明京津冀是一個(gè)相對(duì)封閉的城市群；“長(zhǎng)三角”城市群的內(nèi)部?jī)山M交叉效率均值分別為0.373和0.483，外部?jī)山M交叉效率均值分別為0.346和0.416，內(nèi)外部聯(lián)動(dòng)效應(yīng)差別不大，說(shuō)明長(zhǎng)三角是一個(gè)開(kāi)放程度很高的城市群；珠三角城市群的內(nèi)部?jī)山M交叉效率均值分別為0.473和0.669，外部?jī)山M交叉效率均值分別為0.354和0.442，外部聯(lián)動(dòng)效應(yīng)顯著，表明“珠三角”是一個(gè)相對(duì)開(kāi)放的城市群。

4 結(jié)論

本文采用傳統(tǒng)的CCR模型和DEA交叉效率模型，基于2013年我國(guó)三大城市群科技資源配置效率和聯(lián)動(dòng)效率測(cè)算對(duì)城市群聯(lián)動(dòng)效應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，研究發(fā)現(xiàn):

（1）我國(guó)三大城市群科技資源配置效率整體水平較高，但城市群外部以及城市群內(nèi)部存在較大差異。城市群間科技資源配置效率分布為珠三角>長(zhǎng)三角>京津冀；“京津冀”城市群內(nèi)部的科技資源配置效率差異最大，“長(zhǎng)三角”次之，“珠三角”最?。恢陛犑屑笆?huì)城市的自身科技資源配置效率不高，且與其他城市的聯(lián)動(dòng)不足。

（2）DEA交叉評(píng)價(jià)方法有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)CCR方法在科技資源配置效率評(píng)價(jià)中的不足；采取對(duì)抗型交叉效率模型測(cè)得的效率值明顯低于采取友好型交叉效率模型得到的效率值，即城市群內(nèi)外部友好型聯(lián)動(dòng)效應(yīng)均大于對(duì)抗型聯(lián)動(dòng)效應(yīng)。

（3）在三大城市群中，“京津冀”城市群的內(nèi)部聯(lián)動(dòng)效應(yīng)明顯高于外部聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，說(shuō)明京津冀是一個(gè)相對(duì)封閉的城市群；“長(zhǎng)三角”城市群的內(nèi)外部聯(lián)動(dòng)效應(yīng)差別不大，說(shuō)明長(zhǎng)三角是一個(gè)開(kāi)放程度很高的城市群；“珠三角”城市群的外部聯(lián)動(dòng)效應(yīng)顯著，說(shuō)明珠三角是一個(gè)相對(duì)開(kāi)放的城市群。

聯(lián)動(dòng)發(fā)展是整體實(shí)力升級(jí)的前提。從區(qū)域聯(lián)動(dòng)上看，三大城市群的一體化進(jìn)程尚處于“淺表合作階段”。珠三角城市群由于隸屬于同一行政區(qū)，區(qū)域聯(lián)動(dòng)發(fā)展比較容易實(shí)現(xiàn)，而“京津冀”城市群、“長(zhǎng)三角”城市群相對(duì)就比較難。正確認(rèn)識(shí)城市間的競(jìng)爭(zhēng)不是封閉的競(jìng)爭(zhēng)，而是開(kāi)放的競(jìng)爭(zhēng)，只有實(shí)現(xiàn)城市群內(nèi)部聯(lián)動(dòng)與外部聯(lián)動(dòng)的有效對(duì)接，才能使城市群整體科技資源配置能力得到升級(jí)，從而推動(dòng)城市群整體的健康協(xié)調(diào)發(fā)展。

[1]陳國(guó)生，楊鳳鳴，陳曉亮，趙曉軍.基于Bootstrap-DEA方法的中國(guó)科技資源配置效率空間差異研究[J].經(jīng)濟(jì)地理，2014，34(11).

[2]徐巧玲.區(qū)域科技資源配置效率的實(shí)證分析[J].統(tǒng)計(jì)與決策，2014，(17).

[3]孟衛(wèi)東，王清.區(qū)域創(chuàng)新體系科技資源配置效率影響因素實(shí)證分析[J].統(tǒng)計(jì)與決策，2013，(4).

[4]喻登科，周榮，陳華.江西省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)科技資源配置效率的DEA交叉評(píng)價(jià)[J].情報(bào)雜志，2012，31(9).

[5]沈赤，章丹，王華鋒.基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析VRS模型的我國(guó)政府科技資源配置效率評(píng)價(jià)[J].企業(yè)經(jīng)濟(jì)，2011，(12).

[6]孫緒華，陳詩(shī)波，程國(guó)強(qiáng).基于Malmquist指數(shù)的國(guó)有科技資源配置效率監(jiān)測(cè)及其影響因素分析[J].中國(guó)科技論壇，2011，(3).

[7]管燕，吳和成，黃舜.基于改進(jìn)DEA的江蘇省科技資源配置效率研究[J].科研管理，2011，32(2).

[8]孫鈺，王坤巖，姚曉東.基于DEA交叉效率模型的城市公共基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)[J].中國(guó)軟科學(xué)，2015，(1).

[9]郭磊，劉志迎，周志翔.基于DEA交叉效率模型的區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新效率評(píng)價(jià)研究[J].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2011，32(11).

[10]范斐，杜德斌，李恒.區(qū)域科技資源配置效率及比較優(yōu)勢(shì)分析[J].科學(xué)學(xué)研究，2012，30(8).

[11]黃海霞，張治河.基于DEA模型的我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)科技資源配置效率研究[J].中國(guó)軟科學(xué)，2015，(1).

（責(zé)任編輯/浩 天）

F204

A

1002-6487（2016）21-0096-04

國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金資助項(xiàng)目（15BGL211）；教育部哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究重大課題攻關(guān)項(xiàng)目（15JZD021）；天津市高等學(xué)校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)計(jì)劃資助項(xiàng)目（TD12-5013）

苑清敏（1965—），女，遼寧朝陽(yáng)人，教授，研究方向：低碳經(jīng)濟(jì)與生態(tài)工業(yè)工程、可持續(xù)發(fā)展。

申婷婷（1991—），女，江蘇大豐人，碩士研究生，研究方向：海洋經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)。