基于超效率DEA模型的城市經(jīng)濟發(fā)展效率研究
——以廣東省為例

林煜庭 陳囿宜 吳博亮

（廣東外語外貿(mào)大學(xué)，廣州 510006）

引 言

隨著我國新型城鎮(zhèn)化進程不斷深入，不同城市間展現(xiàn)出了不同競爭力與發(fā)展?jié)摿?。作為我國改革開放的前沿陣地，廣東省雖然經(jīng)濟體量位居全國第一，但經(jīng)濟發(fā)展仍比較依賴外貿(mào)產(chǎn)業(yè)?；趶V東省地理位置與支柱產(chǎn)業(yè)的特殊性，研究其經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r，能夠為國家構(gòu)建雙循環(huán)發(fā)展新格局與探索我國未來經(jīng)濟發(fā)展方向提供參考。

在研究城市經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿Φ臉?gòu)成要素時，城市競爭力是一個必不可少的條件。一個城市的競爭力是在城市長期發(fā)展中形成的，并且在短期內(nèi)相對穩(wěn)定。城市競爭力在一定程度上代表了城市的總體發(fā)展水平，因此城市競爭力的高低也反映了城市的經(jīng)濟發(fā)展效率的高低和面對負面經(jīng)濟沖擊時抗逆能力的強弱。探究城市競爭力在經(jīng)濟復(fù)蘇中扮演的角色具有較大的經(jīng)濟意義和研究價值。而本文的研究是以城市競爭力為基礎(chǔ)的，所以結(jié)合指標選取的可操作性，運用超效率DEA模型探究廣東省各城市的發(fā)展?jié)摿εc發(fā)展方向。

一、研究方法與數(shù)據(jù)選取

（一）超效率DEA模型

超效率DEA模型在運用時不需要假設(shè)具體的函數(shù)形式，模型中的權(quán)重由數(shù)學(xué)規(guī)劃產(chǎn)生，消除了主觀因素，適合進行多投入多產(chǎn)出情況下不同決策單元的相對有效性分析，克服了傳統(tǒng)DEA模型不能對效率值為1的有效決策單元效率高低進行排名的缺陷，使結(jié)果更具有區(qū)別性。由于城市競爭力構(gòu)成因素錯綜復(fù)雜，采用超效率DEA模型，在多個城市競爭力構(gòu)成因素基礎(chǔ)上對2020年廣東省21個地級市的經(jīng)濟產(chǎn)出的效率評估，能夠更加客觀地探究各城市的發(fā)展?jié)摿εc方向。

本文以數(shù)學(xué)模型的方式，構(gòu)建了在規(guī)模報酬不變的條件下以產(chǎn)出為導(dǎo)向的超效率CCR模型。模型數(shù)學(xué)公式如下。

在公式中，有n個決策單元，每個決策單元中有m個投入變量和s個產(chǎn)出變量，對于第i個單元，有Xi=（Xi1，Xi2，…，Xim）和Yi=（Yi1，Yi2，…，Yis），θ為超效率值，S′為投入松弛變量，S′為產(chǎn)出剩余變量，λi=（λ1，λ2，…λn）為n個決策單元的組合系數(shù)。

（二）指標選取

本文在指標體系構(gòu)建方面，首先構(gòu)建城市競爭力指標體系，并在此基礎(chǔ)上增加能夠反映2020年城市經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r的數(shù)據(jù)，構(gòu)成超效率DEA模型的投入產(chǎn)出指標體系。

鑒于指標選取的代表性和可操作性，本文在選取城市競爭力構(gòu)成指標時，從經(jīng)濟競爭力、金融競爭力、投資吸引力、科技競爭力和交通運營效率等方面進行。

在完成城市競爭力指標體系構(gòu)建的基礎(chǔ)上，本文根據(jù)超效率DEA模型投入產(chǎn)出指標選取要求，選取城市競爭力指標的具體構(gòu)成因素作為投入變量，并選取各城市2020年第一季度與第二季度的GDP及GDP同比增長速度作為產(chǎn)出變量，以此構(gòu)建超效率DEA模型投入產(chǎn)出指標體系。

（三）數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)處理

本文所用數(shù)據(jù)均取自廣東省統(tǒng)計局官網(wǎng)和各城市統(tǒng)計局官網(wǎng)。在投入指標與城市競爭力的具體構(gòu)成因素方面，樣本區(qū)間為2019年的年度數(shù)據(jù)；而在產(chǎn)出指標方面，樣本區(qū)間則是2020年1月至2020年6月的季度數(shù)據(jù)。在計算各城市競爭力得分時，我們將原始數(shù)據(jù)進行Z-score標準化處理。

二、實證分析

（一）主成分分析

主成分分析法可以通過數(shù)據(jù)降維的方式把較多煩瑣復(fù)雜的指標整合成少數(shù)幾個綜合指標，使其數(shù)據(jù)信息流失性小。因此，本文利用SPSS23.0軟件對選取的城市競爭力影響因素指標進行主成分分析，以此得到組成城市競爭力的各個分力的得分情況。在此基礎(chǔ)上，將城市進行分層類聚，并結(jié)合超效率DEA模型分析結(jié)果對同類型不同城市的抗逆能力進行分析。利用SPSS23.0軟件輸出結(jié)果，計算出各地級市經(jīng)濟競爭力、金融競爭力、投資吸引力、科技競爭力和交通運營效率的總得分和排名。

在得到各地級市的競爭力得分與排名結(jié)果后，運用分層類聚的方法對廣東省各個地級市進行分層類聚，將廣東省21個地級市分為以下五類城市。

第一類城市：廣州、深圳。

第二類城市：佛山、東莞、珠海、惠州、汕頭。

第三類城市：湛江、揭陽、肇慶、韶關(guān)。

第四類城市：中山、江門、清遠、河源。

第五類城市：茂名、梅州、陽江、汕尾、潮州、云浮。

通過對以上類聚結(jié)果的分析，我們發(fā)現(xiàn)各類城市具有以下的特點。

第一類城市是廣東省的兩個核心城市。

第二類城市是廣東省內(nèi)制造業(yè)較為發(fā)達的或者具有一定區(qū)域影響力的區(qū)域中心城市。

第三類城市為廣東連接其他省份的交通門戶城市。第四類城市為具有一定影響力的特色產(chǎn)業(yè)的城市。第五類城市為廣東省發(fā)展較為滯后的城市。

（二）投入與產(chǎn)出效率結(jié)果分析

將投入與產(chǎn)出的數(shù)據(jù)帶入DEA-SOLVERPro5.0軟件進行超效率DEA模型分析，得到2020年第一、第二季度廣東省各地級市的產(chǎn)出效率與排名。第一類城市的廣州與深圳均有很高的產(chǎn)出效率，表明它們擁有強大的城市競爭力。在第二類城市中，東莞和珠海的表現(xiàn)突出。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，東莞與珠海的經(jīng)濟競爭力、金融競爭力和科技競爭力較為突出。在第三類城市中，所有城市的產(chǎn)出效率的波動較為穩(wěn)定，這與這些城市重要的交通地位密不可分，其中揭陽的表現(xiàn)較為突出。在第四類城市中，河源的產(chǎn)出效率的變化明顯優(yōu)于其他城市。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，揭陽和河源擁有明顯高于其他同類城市的投資吸引力。在第五類城市中，大部分城市第一季度表現(xiàn)良好。除汕尾與陽江外，其他城市的第二季度表現(xiàn)較差。通過分析發(fā)現(xiàn)，第五類城市的城市競爭力排名均處于全省靠后的位置，經(jīng)濟發(fā)展相對閉塞，對外部正、負面經(jīng)濟沖擊的敏感程度較低。汕尾與陽江在同類城市中擁有較高的投資吸引力與金融競爭力，且兩座城市具有獨特的區(qū)位優(yōu)勢。

三、結(jié)論與建議

本文基于廣東省所有地級市2019年及2020年的相關(guān)經(jīng)濟數(shù)據(jù)，分析了城市競爭力對城市發(fā)展效率的影響因素。首先，從經(jīng)濟競爭力、金融競爭力、投資吸引力、科技競爭力和交通運營效率五個方面選取影響城市競爭力的指標；其次，通過主成分分析法得出組成城市競爭力的各個分力和城市競爭力的得分與排名情況，在此基礎(chǔ)上對各個城市進行分層類聚，運用超效率DEA分析方法對廣東省各個城市的經(jīng)濟發(fā)展效率進行分析，主要得出以下結(jié)論。

第一，廣州和深圳十分突出的表現(xiàn)表明強大的城市競爭力和較為均衡的城市發(fā)展水平是一座城市經(jīng)濟發(fā)展效率的重要影響因素。

第二，對第二類城市而言，經(jīng)濟競爭力、金融競爭力與科技競爭力是其城市競爭力與發(fā)展效率的主要影響因素。

第三，對第三、第四類城市而言，投資吸引力是其發(fā)展效率的主導(dǎo)因素。

第四，對第五類城市而言，由于其經(jīng)濟發(fā)展水平相對滯后，因此它們對外部的經(jīng)濟沖擊的敏感程度較低，對于這類城市而言，金融競爭力與投資吸引力是其發(fā)展效率的重要影響因素。

基于以上分析，本文得出以下的啟示與建議。

①一線城市應(yīng)深入挖掘科技與金融領(lǐng)域的優(yōu)勢，更好地發(fā)揮地區(qū)核心城市的作用。

②重視金融與科技領(lǐng)域發(fā)展，引進高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，提升制造業(yè)發(fā)展水平。

③提升城市工業(yè)基礎(chǔ)，重點發(fā)展城市優(yōu)勢工業(yè)產(chǎn)業(yè)，提升特色支柱產(chǎn)業(yè)核心競爭力。

④把握優(yōu)勢區(qū)位，依托科技提升制造業(yè)發(fā)展水平，強化區(qū)域中心城市地位。

⑤明確產(chǎn)業(yè)分工，發(fā)揮城市特色優(yōu)勢，提升城市商業(yè)與工業(yè)發(fā)展水平。

⑥發(fā)揮區(qū)位特點，重視基礎(chǔ)設(shè)施投資，提升城市長期發(fā)展能力。