珠三角城市創新績效研究
——基于粵港澳大灣區國家戰略背景

李燕鴻

(河海大學商學院，江蘇南京 211100)

2017年3月，隨著“研究制定粵港澳大灣區城市群發展規劃”載入兩會政府工作報告，粵港澳大灣區經濟區域發展已經上升為國家戰略。珠三角9市作為大灣區的重要組成部分，其在金融、制造和創新方面具有獨特的發展優勢。未來，珠三角將承載著國家區域發展戰略的核心功能與引領作用：通過在粵港澳大灣區城市群內進行協同合作的試點研究，實現創新效應向粵東、粵西和粵北地區溢出。同時，科技創新作為灣區建設與城市發展的重要引擎，是珠三角能否發揮優勢，提升灣區經濟，繼而帶動泛珠三角城市群發展的重要決定因素。然而，由于珠三角城市群的協同創新和原始創新能力不足，粵港澳大灣區在高層次人才引進、創新發展、原始創新和高科技創新能力等方面均落后于國際三大灣區。如何科學有效地評價珠三角地區的創新績效，以及“大灣區”建設對于區域創新的實際效果，能夠為珠三角地區的科創環境建設和大灣區的體制機制改革提供具有針對性的政策建議。

關于創新績效的概念研究。根據資源基礎觀的基本定義，創新是把知識、技能和資金等一系列資源通過協調和配置轉化為市場需求及客戶滿意產品的過程。羅伯特·A·伯格曼[1]認為技術創新效率包括技術上的知識創造量與市場上的商業貢獻量，即能夠收回開發投資同時產生附加收益的技術創新才是有效的。Claudio等[2]在微觀上把創新績效定義為企業在一定數量的創新投入前提下最大化創新產出的相對能力。陳關聚等[3]認為我國的創新資源在總體上處于稀缺的狀態，其利用外資企業的在華研發機構探討了如何合理配置資源以實現創新產出的最大化問題。

關于區域創新政策與創新績效的關系研究。Volberding[4]探究了舊金山灣區新經濟政策對灣區經濟的影響。Czarnitzki等[5]分析了公共研發補助對德國企業研發支出的直接影響與創新產出的間接影響。王保乾等[6]運用超效率DEA-CCR模型測算了長三角城市群的創新績效，并使用雙重差分法評價了創新型城市建設對于城市創新績效的實際效果；而朱鵬頤等[7]則運用超效率數據包絡分析視窗模型分析福建9市的科技創新效率及其深層次原因；張永安等[8]運用隨機前沿分析法分析了北京創新政策對中關村區域企業創新績效的影響效率，結果表明政策工具的綜合運用會提高地區的創新績效。

綜上所述，大多數學者認為區域創新政策與創新績效具有正向相關關系，這些研究旨在探尋創新政策的一般規律，研究內容主要集中在對區域或一般城市創新績效的綜合評價上。然而，現有研究僅僅對目標城市的創新績效進行評價，沒有考慮到多重政策因素的共同作用下城市創新績效在其中某一政策發生前后的對比研究。另外，有關粵港澳大灣區的研究成果絕大多數是規范性、預測性或者統計性的理論分析，鮮有研究涉及數理模型的實證分析。因此，本研究將以粵港澳大灣區背景，結合珠三角及灣區經濟的發展特色，運用三階段DEA模型測算城市的綜合技術效率值，再通過雙重差分法構建計量模型分析“大灣區”政策對珠三角地區的影響效果，為粵港澳大灣區對珠三角創新績效的影響做實證補充。

1 研究方法

具有多投入產出特點的數據包絡法(DEA模型)是評價地區或城市創新績效的主流方法，更進一步，部分學者采用雙重差分法、隨機前沿分析法或空間計量模型綜合評價城市的創新績效。相對于傳統的DEA模型，三階段DEA模型可以剔除環境因素和隨機噪聲，使各決策單元置于相同的運氣水平之下，其綜合技術效率值更加客觀。另外，為了比較某一政策發生前后的影響效果，一般選擇差分法，但實際經濟活動中往往有多重政策因素共同作用，而運用單差法未能同時控制分組效應和時間效應。因此，本研究擬采用雙重差分模型進一步分析被解釋變量實驗前后的變化。

1.1 三階段DEA模型

為了提高評價結果的精確性，解決傳統DEA模型無法同時考慮環境因素和隨機噪聲對決策單元效率評價的影響的問題，Fried[9-10]分別于1999和2002年前后發表的兩篇論文中探討了如何剔除環境因素和隨機噪聲，即三階段DEA模型，模型的關鍵在于第二階段對環境因素和隨機噪聲的剔除。

令n為決策單元個數，X、Y分別是投入、產出向量，有m個投入變量，s個產出變量，則第j個決策單元的投入與產出向量表示為：

Xj=(x1j,x2j,…,xmj)T;Xj>0;j=1,2,…,n

(1)

Yj=(y1j,y2j,…,ysj)T;Yj>0;j=1,2,…,n

(2)

第一階段，傳統DEA模型分析初始效率。利用投入導向DEA-BCC(規模報酬可變)模型對原始投入產出數據進行初始效率評價，且該模型計算出來的效率值為各決策單元的綜合技術效率值(TE)。

第二階段，剔除環境因素和隨機因素。首先構造如下類似SFA回歸函數：

Sij=f(Zj;βj)+vij+μij;i=1,2,…,m;j=1,2,…,n

(3)

估計m個類似SFA方程后分離管理無效率項，羅登躍[11]和陳巍巍等[12]的分離公式如下：

(4)

然后，獲得調整后的隨機干擾項vij，公式如下：

(5)

最后，同時剔除環境因素和隨機因素，以便將所有決策單元調整于相同的外部環境中，投入向量X的調整公式如下：

(6)

第三階段：調整后的DEA效率分析。運用調整后的投入產出變量再次測算各決策單元的效率，此時的效率已經剔除環境因素和隨機因素的影響，是相對真實準確的。

1.2 雙重差分模型

為了對比某一政策發生前后創新績效的不同，可以把三階段DEA的綜合技術效率值作為被解釋變量，考慮到多重政策因素的共同作用，本文通過構建雙重差分模型分析各決策單元技術創新效率的動態變化。

首先設時間虛擬變量是post，政策實施前取值為0，政策實施后為1；類別虛擬變量是city，目標區域內的城市為實驗組且取值為1，非目標區域內的城市為對照組且為0。

假設T期實驗內有n個樣本，其中有p個作為實驗組，q個作為對照組，政策實施的時間結點為，那么n個樣本可以分為四組：(1)若post=1、city=1，代表政策實施后的實驗組；(2)若post=0、city=1，代表政策實施前的實驗組；(3)若post=1、city=0，代表政策實施后的對照組；(4)post=0、city=0，代表政策實施前的對照組。

然后，以三階段DEA模型計算得出的綜合技術效率值作為被解釋變量，其余影響因素作為控制變量，構造如下雙重差分模型：

TEtj=β0+β1posttj×citytj+β2posttj+β3citytj+β4μ+ε

(7)

TEtj表示第j個樣本在第t期的綜合技術效率值，μ表示控制變量，分組虛擬變量citytj刻畫的是實驗組與對照組本身的差異(即使不進行實驗，也存在差異)，時間虛擬變量posttj刻畫的是實驗前后本身的差異(即使不進行實驗，也存在此時間趨勢)，而交互項posttj×citytj才能真正度量實驗組的政策效應。因此，β1就是雙重差分估計量，其在OLS估計上顯著大于0時才能說明政策的實施對實驗對象具有促進作用，否則說明該政策效應不顯著。

1.3 變量與指標選取

三階段DEA的效率分析利用的是投入導向模型，雙重差分法重點在環境變量的控制上，據此本文在借鑒已有研究的基礎上，根據科學性、數據可得性和全面性的原則分別選取了3個投入和產出指標，結合實驗對象所處的環境及其基本特征選取了5個環境指標,如表1所示。

表1 珠三角地區創新績效評價指標

張永安等[8]把人力資源和研發經費投入等作為主要解釋變量，Czarnitzki等[5]、Gurmu等[13]和吳俊等[14]把專利申請量或授權量、新產品產值或新產品銷售收入作為主要被解釋變量。另外，為了實現可持續發展的目標，地區必須遵循生態經濟規律，利用資源與能源集約型的經濟增長方式提高資源與能源的利用效率。因此，考慮到數據的可得性，本文選取人力投入(Hum)、研發經費投入(Exp)和能源投入(Ener)作為解釋變量，以專利申請量(Tech)、新產品產值(Indus)和能源利用效率(Sour)作為被解釋變量。

控制變量的設置要根據研究對象所處的外部環境科學選擇。珠三角9市是粵港澳大灣區的主要成員，而大灣區的目標是建設成為國際一流的灣區，因此珠三角創新績效評價與雙重差分法的環境指標的選擇應符合國際一流灣區的一般特征。林貢欽等[15]和蔡赤萌[16]認為，經濟的規模效益、對外開放的貿易投資格局、重視政府的宏觀指導與市場配置作用的有機結合、優良的教育環境、金融保險業的強力支撐和宜居宜業的城市環境等是形成國際一流大灣區的主要特征。而王保乾等[6]分別用人均GDP、實際利用外商直接投資、科技投入在政府一般預算中所占比重、每萬人高等學校在校學生數和金融機構本外幣各項貸款余額來衡量上述環境特征。借鑒前人的研究，結合珠三角的實際情況，本文選擇了經濟發展水平(Pgdp)、對外開放水平(Fdi)、政府扶持(Gov)、人力資本(Edu)和金融支撐度(Fin)作為環境變量。

2 數據選取與實證分析

2.1 數據來源及處理

本文把廣東省21個地級市作為研究樣本，其中，珠三角9市作為實驗組，其余12個地級市作為對照組，統計數據來源于《廣東省統計年鑒》、各地級市的統計年鑒、國民經濟和社會發展統計公報以及廣東省知識產權局。樣本區間確定為2008—2016年，這是基于以下兩個原因：其一，受各地級市統計年鑒數據的限制，2008年之前的相關數據嚴重缺失，考慮到數據的可得性與連續性，以2008年為起始點；其二，2017年調結構、促經濟等一系列經濟政策的影響，使得當年經濟環境變動幅度大，應以2016年為終止點。政策實施的時間結點為2015年，此時“粵港澳大灣區”的概念被首次明確提出。

在評價指標的數據收集上，做以下三點說明：(1)由于珠三角以制造業為主，全社會的研發活動主要集中在規模工業企業內，考慮到數據的可得性與科學性，本研究采用規模工業企業的R&D活動人員、研發經費內部支出和新產品產值代替全社會的相關變量。(2)在度量珠三角某地區人力資本的豐沛程度時，本研究用每萬人普通中學的在校學生數來反映該地區的全民素質水平而非高素質人才的聚集程度。珠三角作為高素質人才的主要流入地，其人力資本主要來源于省外而非本地高校；另外，該地高等學校較少，《廣東省統計年鑒》中也只列明了各地區的普通中學在校學生數，考慮到數據的可得性與地區的實際發展情況，本研究認為考察地區的全民素質水平更具有現實意義。(3)為了使評價指標的評估屬性與環境友好的評價目標正相關，本研究以萬元GDP電耗的一階倒數作為產出變量，該值越大，能源的利用效率越高，對環境越友好。

在評價指標的數據處理上，考慮到數據的可比性，本研究以2007年為基年，利用各地區的GDP指數計算其實際GDP，最終得出該地區的GDP平減指數并對研發經費投入、新產品產值、經濟發展水平和金融支撐度進行處理。此外，實際利用外商直接投資的原始數據以美元作為計量單位，本研究利用統計年鑒中人民幣對美元的年平均匯價先換算成人民幣，再用GDP平減指數進行數據處理。

2.2 實證分析

本研究先用三階段DEA模型測算不同地級市之間的創新績效來橫向評價各市的創新程度，再以各決策單元的綜合技術效率值作為被解釋變量，以時間虛擬變量、分組虛擬變量及其交互項作為解釋變量，以其他環境變量作為控制變量構建雙重差分模型，縱向比較“粵港澳大灣區”政策提出前后該地區的創新績效，分析創新政策對地區經濟的影響效果。

2.2.1 三階段DEA模型評價結果

為了消除變量單位的影響，我們先對5個環境變量進行無量綱化處理，然后運用三階段DEA模型，將廣東省21個地級市的投入產出數據與環境數據用Frontier4.1和DEAP2.1軟件計算其綜合技術效率值(TE)，該值越接近1表明決策單元的創新績效表現越好，結果如表2和圖1所示。

表2 基于DEA三階段模型的2008—2016年廣東省各地級市綜合技術效率值

從截面數據的橫向比較來看，廣東省21個地級市的平均綜合技術效率值是0.746，整體的創新績效表現較好。其中，排名前10的地級市中有8個屬于珠三角地區，只有肇慶的綜合技術效率值低于全省平均水平，其余兩個分別是汕尾和茂名。說明珠三角地區的科技創新績效總體上優于廣東省其他地區，這是因為珠三角自改革開放以來累計了大量的人力、物力和財力資源，其科學技術水平與創新氛圍均高于省內其他地區。尤其是深圳，截至2016年，其專利申請量高達145 294項，統計期間的平均申請量為75 367.89項，居于省內首位，比第2名的廣州(40 137.22)多了將近一倍，成為全國領先的創新城市。但是，消除了管理無效率、環境因素和統計噪聲的影響，把21個地級市置于同等的經濟環境之后，非珠三角地區茂名和汕頭的綜合排名穩居第1，且效率值為1。比較而言，深圳、廣州等珠三角9市的平均綜合技術效率值均不如這兩個地級市。這說明珠三角地區依然存在創新資源配置無效，資源投入浪費，和產出效率未能達到最大化的情況。

圖1 基于DEA三階段模型的2008—2016年珠三角地區綜合技術效率趨勢

從時間序列數據的縱向比較來看，廣東省整體的年均綜合技術效率呈現先下降后上升再下降的趨勢。珠三角地區在報告期內的綜合技術效率值均高于非珠三角地區，且在全省平均水平之上，而非珠三角地區總體上低于全省平均水平。具體來看，廣東省自2011年初開始綜合技術效率值穩步上升，且在2014年末達到頂峰。珠三角地區的上升趨勢尤為明顯，峰值點出現在2015年末，這可能是因為2015年珠三角9個地級市被列入為“粵港澳大灣區”的建設范圍，政策利好使得該地區的創新積極性增加，綜合技術水平上升，科技創新效率提高。非珠三角地區自2015年初開始急速下落，甚至在2016年末達到報告期內最低水平，這可能是因為2015年“粵港澳大灣區”政策提出后，高技術企業和人才從非珠三角地區向珠三角地區不斷流入，導致該地區的綜合科技實力下降，創新效率降低。總體而言，廣東省2008—2014年末平均綜合技術效率值為0.745 714，而2015—2016末則是0.747 5，上升了0.24%，說明“粵港澳大灣區”政策提出后，盡管非珠三角地區的綜合技術效率略有下降，但珠三角地區的效率提高仍然對全省具有小幅度的拉升作用。下面用雙重差分法進一步研究“粵港澳大灣區”對決策單元創新績效的影響效果。

2.2.2 雙重差分模型評價結果

本文選取的21個地級市中有且僅有9個屬于珠三角地區且同時被納入“粵港澳大灣區”范圍內，這為本研究提供了一個良好的自然實驗環境，是雙重差分模型構建的基礎。在實驗過程中，由于被解釋變量面板數據的范圍是[0,1]，且對于DEA有效的地區而言，其綜合技術效率值歸并為1，因此本研究應用Tobit模型進行歸并回歸。使用Stata15.1回歸的結果如表3所示。

表3 粵港澳大灣區設立對城市創新績效影響的Tobit回歸結果

注：1)*、**、***分別表示10%、5%、1%顯著性水平；2)括號內的數值為t統計值。

其中，all_DID一列代表雙重差分的結果，egcity一列表示實驗組的Tobit回歸結果，而cgcity一列則代表對照組的Tobit回歸結果。觀察雙重差分結果，變量“gd”表示posttj×citytj的交互項，其系數為正且在99%的置信水平上顯著(β1=0.131，t=2.61)，說明在控制其他影響因素之后，“粵港澳大灣區”政策的提出對珠三角地區的創新績效產生了積極的正向影響，政策落實每提高1個單位，該地區的創新績效就能提升0.131個單位。這與三階段DEA模型得出的初步結論一致。除了人均GDP以外，其他控制變量均通過了顯著性檢驗，其中，政府支持度與金融支撐度每提高1個單位，珠三角地區的創新績效分別能提高0.193和0.719個單位。而對外開放水平和全民素質水平(每萬人普通中學在校學生數)對珠三角地區的創新績效卻產生了消極的抑制作用，這可能基于以下兩個原因：其一，外商直接投資增加時，本地企業未能充分利用外資的“技術溢出”效應，反而被國外優秀資本擠出本地市場，降低本地企業的創新績效；其二，單純注重全民素質的提高而忽略了專業的高素質人才引進時，容易使本地的人力資本處于同質化的低端層面，而科技創新活動需要的是大量的高端人才。

對比實驗組與對照組的結果，所有變量均通過了顯著性檢驗。除了對外開放水平以外，兩組統計變量的系數均呈現出相反的經濟性質。這是因為珠三角地區和非珠三角地區在經濟實力、對科技創新的重視程度和金融規模等方面差距懸殊，不同的科技創新環境對地區創新績效的影響程度均有所不同。例如，珠三角地區的深圳市2016年人均GDP高達14.066萬元，而非珠三角地區的梅州市僅有1.905萬元；深圳市2016年科技支出占財政總支出的9.58%，而非珠三角地區的茂名只占了0.44%；深圳市2016年金融機構本外幣貸款余額是34 051.66億元，而非珠三角地區的潮州只有359.44億元。對于像深圳一樣經濟規模較大的城市而言，提升創新績效的關鍵在于科技創新機制的改革、投融資渠道的拓展、金融租賃體系的健全和法律法規的完善等；而對于像梅州、茂名和潮州一樣經濟實力較弱的城市而言，擴大經濟規模，提升教育水平，完善基礎設施的建設才能更有效地為科技創新的發展奠定良好的經濟基礎。因此，提高珠三角地區政府對科技創新的財政投入、擴大金融規模將更加有利地促進地區的創新績效，分別能提升0.321和1.828個單位的綜合技術效率；同樣地，擴大非珠三角地區的經濟規模、提升全民素質而非直接引進高素質人才將更有利于該地區創新績效的提升，其促進效應分別是1.323個單位和0.818個單位。

3 結論與政策建議

本文以粵港澳大灣區為政策背景，構建了城市創新績效的評價指標，分別運用三階段DEA模型和雙重差分法對廣東省21個地級市2008—2016年的創新績效進行評價并分析了“粵港澳大灣區”政策對城市創新的影響效果。

結果表明：第一，廣東省21個地級市的平均綜合技術效率值是0.746，整體創新績效表現良好，其中以珠三角地區的表現最為突出，但依然存在創新資源配置無效、資源投入浪費和產出效率未能達到最大化的問題；第二，廣東省整體的年均綜合技術效率呈現先下降后上升再下降的趨勢，而珠三角地區在報告期內均高于全省平均水平且出現曲折上升的態勢；第三，2015年后，盡管非珠三角地區的綜合技術效率略有下降，但珠三角地區的效率提高仍然對全省具有小幅度的拉升作用；第四，在控制其他影響因素后，“粵港澳大灣區”政策的提出對珠三角地區的創新績效產生了0.131個單位的正向影響，其中，擴大政府支持與金融規模均能提高珠三角地區的創新績效；第五，不同的科技創新環境對地區創新績效的影響程度不同，科技創新機制的改革、投融資渠道的拓展、金融租賃體系的健全和法律法規的完善等是經濟基礎雄厚的城市提升創新績效的關鍵，而擴大經濟規模，提升教育水平，完善基礎設施的建設等是經濟實力較弱的城市發展科技創新的先決條件。

為了提升珠三角城市的創新效率，輻射帶動泛珠三角地區的科創發展，本研究根據上述研究結果提出下列政策建議。

(1)抓住“粵港澳大灣區”的發展機遇，積極探索三地的深度融合與發展。由于“粵港澳大灣區”政策的實施能為珠三角9市的創新績效帶來0.131個單位的促進作用，且有不斷上升的利好趨勢，未來亦將釋放更多的政策紅利。因此，粵港澳大灣區應該實行多中心共同引領的區域合作模式，三方共同組建規劃領導小組和建設委員會，對大灣區建設的目標、原則、實現路徑等進行頂層設計。

(2)完善產學研的合作發展平臺，提高科技創新的成果轉化效率。珠三角部分城市的創新績效依然存在創新資源配置無效等問題，這可以通過構建和完善包括高標準的技術合作與交易中心、產學研對接平臺、技術創新孵化基地、創新產業園和創業發展平臺等創新網絡體系來解決。一方面為全民創新提供便利化的市場環境，營造大眾創新創業的良好社會氛圍；另一方面健全和完善知識產權的法律保障體系，為創新發展提供穩定的外部環境。

(3)對標國際營商環境，構建跨境合作新模式。與國際三大灣區相比，粵港澳三地存在“一國兩制”和三個不同關稅區的特點，這為其發展提供了一個天然的“國際”營商環境，因此，珠三角與港澳合作時，應參照國際通行規則，在貿易、投資和金融上積極探索公平化、國際化、法治化和便利化的跨境合作新體系，為我國與“一帶一路”沿線國家的深度合作提供突破性的制度改革和體制創新經驗。

(4)根據不同的經濟基礎進行產業的錯位發展，避免同質化競爭。由于不同的科技創新環境對城市創新績效的影響程度不同。灣區城市應根據其經濟基礎錯位發展原有優勢產業，發揮互補功能形成合理的產業分工。香港的金融、航運和貿易，廣州的先進制造業和現在服務業，深圳的科技創新與高技術產業，澳門的旅游業、博彩娛樂業和中葡商貿合作平臺等是核心城市的重點發展產業，而對于周邊城市，為了順利承接大灣區的“溢出產業”，應積極擴大經濟規模、完善基礎設施建設和提升全民素養。

(5)完善基礎設施的建設，構建互聯互通的交通網絡。市場的互聯互通與要素資源的自由流動是市場優化資源配置的重要基礎。在“一國兩制”框架下，內地的對外開放程度、通關便利化基礎設施的建設、三地從業資格人員的證書互認、科研資金等科研要素跨境使用的放寬等都是深化灣區合作，構建互聯互通軟環境的重要突破口。

總的來說，珠三角各市應充分利用“粵港澳大灣區”的政策優勢，通過發揮優勢產業與完善基礎建設來構建三地深度融合發展的新模式，提升區域的整體創新績效水平。