苑清敏，申婷婷

（天津理工大學 管理學院，天津 300384）

基于科技資源配置效率的城市群聯(lián)動效應研究

苑清敏，申婷婷

（天津理工大學 管理學院，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)濟發(fā)展的動力和方向，決定著區(qū)域創(chuàng)新能力的強弱。文章采用DEA的傳統(tǒng)CCR模型與交叉效率模型對我國三大城市群2013年科技資源配置效率狀況進行了評價與分析。結(jié)果表明：我國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>長三角>京津冀，但城市群內(nèi)部差異明顯，表現(xiàn)為：京津冀>長三角>珠三角；從資源配置交叉效率看，城市間友好型聯(lián)動效應均大于對抗型聯(lián)動效應；“京津冀”城市群內(nèi)部聯(lián)動效應明顯好于外部聯(lián)動效應，“長三角”城市群內(nèi)外部聯(lián)動效應差別不大，“珠三角”城市群的外部聯(lián)動效應顯著。

城市群；聯(lián)動；科技資源；交叉效率

0 引言

在全球城市化、經(jīng)濟一體化背景下，作為具有功能互補和良好協(xié)調(diào)機制的城市共同體，城市群已成為中國經(jīng)濟發(fā)展的新增長極。而位于五大超級城市群第一陣營的京津冀、長三角和珠三角三大城市群，承載著我國絕大部分科技力量，因此在城市群創(chuàng)新驅(qū)動的發(fā)展過程中，如何結(jié)合各個城市的發(fā)展實際，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)注的一個重要問題。

目前有關(guān)科技資源配置效率的研究大多基于國家層面和省域?qū)用?，少有具體化到城市層面去測算其科技資源配置效率，且缺少城市群聯(lián)動視角下對城市群外部及內(nèi)部聯(lián)動狀況的度量。傳統(tǒng)的DEA方法既相對成熟，也存在一定的缺陷，本文針對傳統(tǒng)“自評”結(jié)果的局限性進行改進，將傳統(tǒng)的CCR模型與DEA交叉效率評價模型相結(jié)合，將CCR模型測算的“自評”效率值定義為科技資源配置效率，將交叉效率模型測算的“他評”效率值定義為聯(lián)動效率，進一步比較分析城市群的外部聯(lián)動與內(nèi)部聯(lián)動狀況。

1 模型選擇

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）作為一種評價一組具有相同投入和產(chǎn)出特征的決策單元（DMA）相對有效性的數(shù)學規(guī)劃方法。自著名運籌學家A.Charnes，W.W.Cooper在1978年提出第一個CCR模型以來，經(jīng)過學者的不斷發(fā)展與完善，已被社會各個領(lǐng)域普遍接受并廣泛應用于決策單元的效率評價與排序。

假設(shè)有n個DMU，每個DMUi(i=1，2，...n)都含有m種投入指標和s種產(chǎn)出指標，向量和分別為第i個DMU的投入和產(chǎn)出向量，分別為第i個 DMU的投入和產(chǎn)出的權(quán)向量，且v?Em和u?Es。則DMUi的效率評價值為?；诖嗽?，提出了CCR模型，DMUi效率評價的分式規(guī)劃模型：

通過Charnes-Cooper變換，將模型（1）轉(zhuǎn)化為等價的線性規(guī)劃問題：

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

但是，該方法還存在一個技術(shù)問題，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。對此，John Doyle和Rodney Green(1994)提出了兩條準則：對抗和友好，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?。缓笳咭驞MUi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模型第一目標函數(shù)maxμTyi的基礎(chǔ)之上引入第二目標函數(shù)得出第二階段的對抗型和友好型交叉效率模型。

對抗性交叉效率評價模型為：

友好型交叉效率評價模型為：

2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和變量選取

2.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

本文選取京津冀、長三角和珠三角三個城市群35個城市作為研究對象。三大城市群的具體范圍為：“京津冀”城市群是按照國家“十一五”規(guī)劃中一個重要的區(qū)域規(guī)劃制定的“2+8”模式，涵蓋北京、天津兩個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個地市；“長三角”城市群以1996年“長三角城市經(jīng)濟協(xié)調(diào)會”第四次會議界定的“15+1”的模式進行劃分，包括上海市、江蘇省的南京、蘇州、無錫、鎮(zhèn)江、常州、南通、揚州、泰州以及浙江省的杭州、嘉興、寧波、紹興、湖州、臺州和舟山；“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)指標數(shù)據(jù)來源于《北京統(tǒng)計年鑒2014》、《天津統(tǒng)計年鑒2014》、《河北統(tǒng)計年鑒2014》、《上海統(tǒng)計年鑒2014》、《江蘇統(tǒng)計年鑒2014》、《浙江統(tǒng)計年鑒2014》、《廣東統(tǒng)計年鑒2014》以及相關(guān)城市2014年統(tǒng)計年鑒。所選樣本投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計見表1所示。

表1 三大城市群各變量統(tǒng)計說明

2.2 變量選取

科技資源是指科技活動過程中所需要的各種投入要素，即科技財力資源、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)出過程中不可缺失的要素。本文在研究我國三大城市群的科技資源配置效率時，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力兩方面考慮?？萍既肆Y源投入指標選取科技活動人員和R&D活動人員，引入這兩個指標能更全面地刻畫人力資源變量；科技財力資源投入指標選取財政科技撥款和R&D經(jīng)費內(nèi)部支出總額，反映了政府等對科技活動的支持力度。

產(chǎn)出變量：科技產(chǎn)出指標主要從科技成果的知識產(chǎn)出和科技成果轉(zhuǎn)化之后的經(jīng)濟效益產(chǎn)出指標兩方面進行選取。本文選取專利申請授權(quán)量作為知識產(chǎn)出指標，專利授權(quán)量反映了一個城市當年的科技創(chuàng)新產(chǎn)出結(jié)果，可以較為直觀地表現(xiàn)一個城市當年的科技創(chuàng)新水平；選取新產(chǎn)品銷售收入作為經(jīng)濟產(chǎn)出指標，它反映了以市場需求為基礎(chǔ)的產(chǎn)品創(chuàng)新，比較客觀地揭示了新技術(shù)的市場價值。

3 我國三大城市群科技資源配置效率測算

本文選取2013年我國三大城市群35個城市為研究對象，運用DEAP 2.1軟件求解模型（2）測算科技資源配置效率值，應用MATLAB R2012a軟件編程，求解模型（3）和模型（4）測得35個城市科技資源配置交叉效率及聯(lián)動效果；為進一步測定城市群內(nèi)部聯(lián)動情況，分別對三大城市群求解模型（3）和模型（4），測定城市群內(nèi)部聯(lián)動效果，結(jié)果如表2所示。

表2 三大城市群科技資源配置效率評價結(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>長三角>京津冀，其相應的效率平均值為：0.770、0.662和0.637。這主要是因為“珠三角”城市群同屬一省管轄，科技資源整合協(xié)調(diào)能力突出；“長三角”城市群作為中國城市化程度最高、城鎮(zhèn)分布最密集、經(jīng)濟發(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)，直轄市和省會城市這些大型城市的科技資源配置效率和聯(lián)動效率排名都相對靠后。（1）從科技資源配置效率來看，出現(xiàn)這種低效配置狀態(tài)主要是因為存在投入要素的冗余和科技產(chǎn)出成果的不足的問題。在科技活動人員投入方面，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較為嚴重；在財政科技撥款投入方面，所有大型城市都存在財政資金投入浪費情況，其中上海投入冗余量較大；在R&D經(jīng)費內(nèi)部支出方面，除杭州之外，其余6個大型城市的經(jīng)費支出都沒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)出不足的問題，且情況較為突出。（2）從聯(lián)動效率來看，這些大型城市與其他城市聯(lián)動不足，政府部門應該借助充裕的科技資源，與其他小型城市達成資源共享模式，既充分提高了自身的科技資源配置效率，又能對小型城市起到帶動作用。

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個城市和表現(xiàn)最低的10個城市。在效率最高的10個城市中，有3個屬于“京津冀”城市群，4個屬于“長三角”城市群，3個屬于“珠三角”城市群；在效率最低的10個城市中，有4個屬于“京津冀”城市群，5個屬于“長三角”城市群，1個屬于“珠三角”城市群。雖然長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“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)動評價

（1）科技資源配置效率“自評”與“他評”比較

同樣以35個城市作為決策單元的主體，由CCR模型測得的“自評”科技資源配置效率值與交叉效率模型測得的“他評”外部聯(lián)動效率值比較可知，兩者結(jié)果存在一致性，城市群外部聯(lián)動效率值的區(qū)域分布也為：珠三角>長三角>京津冀；且后者結(jié)果明顯小于前者結(jié)果。通過CCR模型測得的綜合效率值出現(xiàn)了8個城市均達到了DEA有效狀態(tài)，但基于該模型的局限性，無法區(qū)分這8個城市的相對優(yōu)劣狀態(tài)。DEA交叉效率模型的評價結(jié)果則很好地解決了這一問題。從城市群外部聯(lián)動的兩組交叉效率模型的評價結(jié)果中可以看出，這8個城市在兩種交叉評價方法下均未達到1，表明這些城市的科技要素投入產(chǎn)出并未達到完全有效狀態(tài)，仍存在一定的進步空間，這也驗證了選擇交叉效率模型的合理性。一些在CCR模型的綜合效率評價中達到DEA有效的城市，其交叉效率評價結(jié)果并不好，如唐山、廊坊和中山，兩組交叉效率評價值均低于0.45；反之，一些在CCR模型的綜合效率評價中未達到DEA有效的城市，其交叉效率評價值卻很高，如珠海。由此可見：“自評”無法反映出35個城市科技資源配置上的劣勢在“他評”結(jié)果中得到了體現(xiàn)，DEA交叉效率值更符合各個城市科技資源配置效率的實際水平，具有一定的可信度。

（2）城市群聯(lián)動效應分析

從表2中內(nèi)外部聯(lián)動效率結(jié)果可以看出，35個城市的內(nèi)外部友好型聯(lián)動效應均好于對抗型聯(lián)動效應，表明城市間采取友好聯(lián)動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。進一步分析三大城市群內(nèi)外部友好型聯(lián)動效應可知，“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)動效應明顯好于外部友好型聯(lián)動效應，表明這兩個城市群內(nèi)部協(xié)同聯(lián)動程度高于與其他城市群的外部聯(lián)動，城市群內(nèi)部資源配置聯(lián)動體制機制比較完善，積極做到統(tǒng)籌、合作發(fā)展；“長三角”城市群的內(nèi)外部友好型聯(lián)動效應差異不大（內(nèi)部0.483，外部0.416），說明“長三角”城市群不局限在本地域內(nèi)的協(xié)同聯(lián)動，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)部兩組交叉效率均值分別為0.410和0.719，外部兩組交叉效率均值分別為0.244和0.308，內(nèi)部聯(lián)動效應明顯高于外部聯(lián)動效應，說明京津冀是一個相對封閉的城市群；“長三角”城市群的內(nèi)部兩組交叉效率均值分別為0.373和0.483，外部兩組交叉效率均值分別為0.346和0.416，內(nèi)外部聯(lián)動效應差別不大，說明長三角是一個開放程度很高的城市群；珠三角城市群的內(nèi)部兩組交叉效率均值分別為0.473和0.669，外部兩組交叉效率均值分別為0.354和0.442，外部聯(lián)動效應顯著，表明“珠三角”是一個相對開放的城市群。

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年我國三大城市群科技資源配置效率和聯(lián)動效率測算對城市群聯(lián)動效應進行評價，研究發(fā)現(xiàn):

（1）我國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，“長三角”次之，“珠三角”最?。恢陛犑屑笆鞘械淖陨砜萍假Y源配置效率不高，且與其他城市的聯(lián)動不足。

（2）DEA交叉評價方法有效地彌補了傳統(tǒng)CCR方法在科技資源配置效率評價中的不足；采取對抗型交叉效率模型測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)動效應均大于對抗型聯(lián)動效應。

（3）在三大城市群中，“京津冀”城市群的內(nèi)部聯(lián)動效應明顯高于外部聯(lián)動效應，說明京津冀是一個相對封閉的城市群；“長三角”城市群的內(nèi)外部聯(lián)動效應差別不大，說明長三角是一個開放程度很高的城市群；“珠三角”城市群的外部聯(lián)動效應顯著，說明珠三角是一個相對開放的城市群。

聯(lián)動發(fā)展是整體實力升級的前提。從區(qū)域聯(lián)動上看，三大城市群的一體化進程尚處于“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)動發(fā)展比較容易實現(xiàn)，而“京津冀”城市群、“長三角”城市群相對就比較難。正確認識城市間的競爭不是封閉的競爭，而是開放的競爭，只有實現(xiàn)城市群內(nèi)部聯(lián)動與外部聯(lián)動的有效對接，才能使城市群整體科技資源配置能力得到升級，從而推動城市群整體的健康協(xié)調(diào)發(fā)展。

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（責任編輯/浩 天）

F204

A

1002-6487（2016）21-0096-04

國家社會科學基金資助項目（15BGL211）；教育部哲學社會科學研究重大課題攻關(guān)項目（15JZD021）；天津市高等學校創(chuàng)新團隊培養(yǎng)計劃資助項目（TD12-5013）

苑清敏（1965—），女，遼寧朝陽人，教授，研究方向：低碳經(jīng)濟與生態(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、循環(huán)經(jīng)濟。