基于超效率DEA模型的城市经济发展效率研究——以广东省为例

林煜庭 陈囿宜 吴博亮

（广东外语外贸大学，广州 510006）

引 言

随着我国新型城镇化进程不断深入，不同城市间展现出了不同竞争力与发展潜力。作为我国改革开放的前沿阵地，广东省虽然经济体量位居全国第一，但经济发展仍比较依赖外贸产业。基于广东省地理位置与支柱产业的特殊性，研究其经济发展状况，能够为国家构建双循环发展新格局与探索我国未来经济发展方向提供参考。

在研究城市经济发展潜力的构成要素时，城市竞争力是一个必不可少的条件。一个城市的竞争力是在城市长期发展中形成的，并且在短期内相对稳定。城市竞争力在一定程度上代表了城市的总体发展水平，因此城市竞争力的高低也反映了城市的经济发展效率的高低和面对负面经济冲击时抗逆能力的强弱。探究城市竞争力在经济复苏中扮演的角色具有较大的经济意义和研究价值。而本文的研究是以城市竞争力为基础的，所以结合指标选取的可操作性，运用超效率DEA模型探究广东省各城市的发展潜力与发展方向。

一、研究方法与数据选取

（一）超效率DEA模型

超效率DEA模型在运用时不需要假设具体的函数形式，模型中的权重由数学规划产生，消除了主观因素，适合进行多投入多产出情况下不同决策单元的相对有效性分析，克服了传统DEA模型不能对效率值为1的有效决策单元效率高低进行排名的缺陷，使结果更具有区别性。由于城市竞争力构成因素错综复杂，采用超效率DEA模型，在多个城市竞争力构成因素基础上对2020年广东省21个地级市的经济产出的效率评估，能够更加客观地探究各城市的发展潜力与方向。

本文以数学模型的方式，构建了在规模报酬不变的条件下以产出为导向的超效率CCR模型。模型数学公式如下。

在公式中，有n个决策单元，每个决策单元中有m个投入变量和s个产出变量，对于第i个单元，有Xi=（Xi1，Xi2，…，Xim）和Yi=（Yi1，Yi2，…，Yis），θ为超效率值，S′为投入松弛变量，S′为产出剩余变量，λi=（λ1，λ2，…λn）为n个决策单元的组合系数。

（二）指标选取

本文在指标体系构建方面，首先构建城市竞争力指标体系，并在此基础上增加能够反映2020年城市经济发展状况的数据，构成超效率DEA模型的投入产出指标体系。

鉴于指标选取的代表性和可操作性，本文在选取城市竞争力构成指标时，从经济竞争力、金融竞争力、投资吸引力、科技竞争力和交通运营效率等方面进行。

在完成城市竞争力指标体系构建的基础上，本文根据超效率DEA模型投入产出指标选取要求，选取城市竞争力指标的具体构成因素作为投入变量，并选取各城市2020年第一季度与第二季度的GDP及GDP同比增长速度作为产出变量，以此构建超效率DEA模型投入产出指标体系。

（三）数据来源与数据处理

本文所用数据均取自广东省统计局官网和各城市统计局官网。在投入指标与城市竞争力的具体构成因素方面，样本区间为2019年的年度数据；而在产出指标方面，样本区间则是2020年1月至2020年6月的季度数据。在计算各城市竞争力得分时，我们将原始数据进行Z-score标准化处理。

二、实证分析

（一）主成分分析

主成分分析法可以通过数据降维的方式把较多烦琐复杂的指标整合成少数几个综合指标，使其数据信息流失性小。因此，本文利用SPSS23.0软件对选取的城市竞争力影响因素指标进行主成分分析，以此得到组成城市竞争力的各个分力的得分情况。在此基础上，将城市进行分层类聚，并结合超效率DEA模型分析结果对同类型不同城市的抗逆能力进行分析。利用SPSS23.0软件输出结果，计算出各地级市经济竞争力、金融竞争力、投资吸引力、科技竞争力和交通运营效率的总得分和排名。

在得到各地级市的竞争力得分与排名结果后，运用分层类聚的方法对广东省各个地级市进行分层类聚，将广东省21个地级市分为以下五类城市。

第一类城市：广州、深圳。

第二类城市：佛山、东莞、珠海、惠州、汕头。

第三类城市：湛江、揭阳、肇庆、韶关。

第四类城市：中山、江门、清远、河源。

第五类城市：茂名、梅州、阳江、汕尾、潮州、云浮。

通过对以上类聚结果的分析，我们发现各类城市具有以下的特点。

第一类城市是广东省的两个核心城市。

第二类城市是广东省内制造业较为发达的或者具有一定区域影响力的区域中心城市。

第三类城市为广东连接其他省份的交通门户城市。第四类城市为具有一定影响力的特色产业的城市。第五类城市为广东省发展较为滞后的城市。

（二）投入与产出效率结果分析

将投入与产出的数据带入DEA-SOLVERPro5.0软件进行超效率DEA模型分析，得到2020年第一、第二季度广东省各地级市的产出效率与排名。第一类城市的广州与深圳均有很高的产出效率，表明它们拥有强大的城市竞争力。在第二类城市中，东莞和珠海的表现突出。通过分析可以发现，东莞与珠海的经济竞争力、金融竞争力和科技竞争力较为突出。在第三类城市中，所有城市的产出效率的波动较为稳定，这与这些城市重要的交通地位密不可分，其中揭阳的表现较为突出。在第四类城市中，河源的产出效率的变化明显优于其他城市。通过分析可以发现，揭阳和河源拥有明显高于其他同类城市的投资吸引力。在第五类城市中，大部分城市第一季度表现良好。除汕尾与阳江外，其他城市的第二季度表现较差。通过分析发现，第五类城市的城市竞争力排名均处于全省靠后的位置，经济发展相对闭塞，对外部正、负面经济冲击的敏感程度较低。汕尾与阳江在同类城市中拥有较高的投资吸引力与金融竞争力，且两座城市具有独特的区位优势。

三、结论与建议

本文基于广东省所有地级市2019年及2020年的相关经济数据，分析了城市竞争力对城市发展效率的影响因素。首先，从经济竞争力、金融竞争力、投资吸引力、科技竞争力和交通运营效率五个方面选取影响城市竞争力的指标；其次，通过主成分分析法得出组成城市竞争力的各个分力和城市竞争力的得分与排名情况，在此基础上对各个城市进行分层类聚，运用超效率DEA分析方法对广东省各个城市的经济发展效率进行分析，主要得出以下结论。

第一，广州和深圳十分突出的表现表明强大的城市竞争力和较为均衡的城市发展水平是一座城市经济发展效率的重要影响因素。

第二，对第二类城市而言，经济竞争力、金融竞争力与科技竞争力是其城市竞争力与发展效率的主要影响因素。

第三，对第三、第四类城市而言，投资吸引力是其发展效率的主导因素。

第四，对第五类城市而言，由于其经济发展水平相对滞后，因此它们对外部的经济冲击的敏感程度较低，对于这类城市而言，金融竞争力与投资吸引力是其发展效率的重要影响因素。

基于以上分析，本文得出以下的启示与建议。

①一线城市应深入挖掘科技与金融领域的优势，更好地发挥地区核心城市的作用。

②重视金融与科技领域发展，引进高新技术产业，提升制造业发展水平。

③提升城市工业基础，重点发展城市优势工业产业，提升特色支柱产业核心竞争力。

④把握优势区位，依托科技提升制造业发展水平，强化区域中心城市地位。

⑤明确产业分工，发挥城市特色优势，提升城市商业与工业发展水平。

⑥发挥区位特点，重视基础设施投资，提升城市长期发展能力。