珠江－西江經濟帶城市創新能力測度及評價
——基于DEA－Malmquist模型

楊西春

（梧州學院 商學院，廣西 梧州 543002）

隨著全球經濟一體化的進程持續深入，經濟區域化的特征越來越明顯，各國對區域經濟發展重視程度不斷提高；知識經濟時代的到來，傳統生產要素對經濟增長的貢獻率不斷降低，創新成為經濟發展的第一動力源，區域的創新能力高低成為區域綜合競爭能力的重要標志和獲得競爭優勢的關鍵，及時準確評價區域創新能力顯得尤為重要。改革開放以來，我國區域經濟蓬勃發展，成為我國經濟發展新的增長極，極大推動了我國經濟均衡協調發展的進程，比較典型的有：泛珠三角經濟區、長三角經濟區、環渤海經濟圈、中原經濟區、京津冀經濟圈、長江經濟帶等。珠江－西江經濟帶橫跨廣東、廣西11個城市，城市間經濟社會發展差異很大，于2014年成為國家發展經濟區，是我國探索連接東部發達地區和西部欠發達地區的流域經濟發展的試驗田。在供給側改革的背景下，科學合理評價珠江－西江經濟帶城市創新能力，及時了解珠江－西江經濟帶城市創新能力發展現狀，有針對性制定提升城市創新能力的政策措施，助力經濟帶創新驅動經濟高質量發展。

1.城市創新能力相關研究綜述

1.1 城市創新能力內涵的研究

Burns、Stalker首次提出創新能力的概念，并定義為“組織成功采納或實施新思想、新工藝及新產品的能力。”關于城市創新能力的內涵，目前學術界還未形成統一認識。最早提出區域創新系統概念的Cooke[1]認為，區域創新能力就是區域成功運用新知識的能力，本質是知識創造價值的過程和能力。Tura[2]認為，區域創新能力就是為了保持區域的競爭力，對區域內生產資源和生產要素的重新組合。Riddel、Schwer[3]則把區域創新能力定義為區域內不斷地產生與商業相關聯的創新的潛力。學者們對城市創新的研究始于20世紀90年代，基本延續了區域創新的內容，Foss[4]將城市創新能力定義為在城市內高效成功且合理運用新的知識和新技術并改造舊技術的能力。Stem、Furman[5]認為城市創新能力是城市高效且成功地利用知識的能力。國內對創新能力的研究，始于長城企業戰略研究所首次提出區域創新能力的概念，認為區域創新能力是科學技術產生、改進、轉化和擴散的綜合能力[6]。中國科技發展戰略研究小組提出區域創新能力是指一個地區將知識轉化為新產品、新工藝、新服務的能力[7]。周振華[8]認為城市創新能力是指城市創新體系中創新行為主體和組成要素有機結合的整體能力。趙黎明等[9]認為城市創新能力是城市經濟和諧發展和新技術普遍應用的能力。王永鋒等[10]對城市創新能力的理解是，城市創新能力是城市將創意轉化新產品、新工藝、新服務的能力，是多種因素相互作用形成的綜合能力，不同的創新因素在對城市創新能力的影響程度上存在差異性。查奇芬等[11]認為城市創新能力是城市對知識和技術等要素重新組合創造出新的知識和技術并轉變原來的生產力進而生產出新產品的能力，是城市知識、技術發展的綜合反映。喬章鳳等[12]指出，城市創新能力是城市創新主體把創新要素轉化為新發明、新產品、新工藝、新服務等現實生產力的能力。

根據學者們對區域和城市創新能力內涵的研究，本文認為城市創新能力是在一定城市環境支持下，各創新主體有機整合創新要素產生新知識、新技術、新工藝、新服務并促進經濟協同發展的能力。

1.2 城市創新能力評價的研究

Furman[13]強調創新投入對區域創新能力起到決定性作用，創新環境具有不能忽視的影響，衡量創新產出的重要指標就是知識產權產出，如專利和論文。Pinto Hugo[14]對從技術創新、人力資本、勞動市場和經濟結構四個方面對10個歐洲地區的區域創新體系發展水平進行了分析。Landry[15]認為活力是一座城市要生存和發展所需的基本力量，并從經濟、社會、文化和環境4個方面設置了9個指標建立了城市創新評價體系來對城市創新能力進行評價。

國內學者對區域、城市創新能力評價的研究成果也比較豐富，有較大影響力的是中國科技發展戰略小組發布的《區域創新能力評價報告》，2016年將評價指標調整為知識創造、知識獲取、企業創新，創新環境和創新績效5個方面137個具體指標[16]。萬勇等[17]構建了區域創新投入、區域創新產出、技術擴散和區域創新環境4個方面22個具體指標的區域創新能力評價指標體系。易平濤等[18]使用客觀序關系法從創新投入、創新產出、創新環境三個方面18個指標測度并評價區域創新能力。謝科范等[19]認為城市創新能力及支撐體系由經濟基礎、社會科研、教育文化和技術環境4個方面來構成，并對全國共18個重點城市的創新投入產出系統進行了評價分析。張存款[20]使用DEA－Malmquist模型從創新投入、創新產出對安徽省16個地級城市的城市創新能力做了測度及評價。孟霏等[21]使用ESDA模型對粵港澳大灣區的城市創新能力的演化特征和關聯模式做了測度及評價。

綜上所述，理論界和實踐界提出的城市創新能力評價指標體系基本上以創新資源投入、創新資源產出及創新技術的擴散績效為核心構建的；但是目前采用的評價方法卻是多種多樣，尚沒有出現一種大多數專家學者認同的評價方法。在現有的研究成果的基礎上，考慮到珠江－西江經濟帶各節點城市行政壁壘問題相對突出和經濟水平差異極大的現狀，本文采用DEA－BCC模型和DEA－Malmquist指數模型從靜態和動態兩個層面探討珠江－西江經濟帶11個節點城市的創新效率及其特征。

2.城市創新能力DEA－Malmquist評價模型構建

2.1 DEA－BCC模型

DEA模型是著名運籌學家A.Charnes及W.W.Cooper和E.Rhodes在1978提出的通過輸入、輸出數據建立非參數的測算效率的經濟數學模型。DEA模型從規模角度分為CCR模型和BCC模型。本文研究的是珠江－西江經濟帶城市創新投入產出效率，基于產出的具有阿基米德無窮小的DEA－BCC模型更為適合。

本文研究對象為珠江－西江經濟帶內11個地市的城市創新能力，即有11個決策單元，用i表示，則i∈[1，11]，每個決策單元DMUi有j種輸入變量Xi和k種輸出變量Yi，Xiu＞0表示第i個決策單元的第u種輸入變量；Yiv表示第i個決策單元的第v種輸出變量。λ為權重，s－和s＋分別為投入松弛變量和產出松弛變量，ε為任意無窮小的正數，θ為效率得分，其線性規劃方程如下：

式（1）中，θ 表示效率評價值，θ＝1 表示決策單元弱有效，θ＜1 表示決策單元非有效，θ＝1 且 s－＝0、s＋＝0 時表示決策單元有效。

2.2 DEA－Malmquist模型

DEA－BCC模型是用于對珠江－西江經濟帶城市創新能力做靜態分析的，想要對經濟帶城市創新能力做動態分析，則需要在DEA模型中引入測算全要素生產率的Malmquist指數，形成DEA－Malmquist模型。用M表示決策單元從t時期到t＋1時期創新效率的動態變化，計算公式為式（2）：

規模效率不變的假設下，城市創新效率即全要素生產率（TFP）動態變化力可以分解為技術效率變化力（EFFCH）和技術進步變化力（TECHCH），分解公式為式（3）：

規模效率可變的假設下，技術效率變化力（EFFCH）進一步分解為純技術效率變化力（PECH）和規模效率變化力（SECH），分解公式為式（4）：

3.珠江－西江經濟帶城市創新能力評價指標選擇

根據城市創新能力的內涵、學者們對區域和城市創新能力評價研究成果、珠江－西江經濟帶城市創新能力DEA－Malmquist評價模型以及評價指標構建原則，將經濟帶城市創新能力評價指標分為城市創新投入變量和城市創新產出變量。

3.1 城市創新投入變量

創新投入是城市為了獲得技術創新產出而投入各種資源要素，是驅動城市創新力發展提升的核心動力，是衡量城市對創新的重視和努力程度的關鍵指標。在供給側改革和實施創新驅動戰略的背景下，基于研究與開發的知識技術以及人力資源成為經濟增長的主要推動力。本文從人力資源、財力資源兩層面構建經濟帶城市創新投入能力指標。創新人力資源投入分為普通高等學校在校學生數、R＆D人員全時當量兩個指標，普通高等學校在校學生數表示城市研發人員的儲備狀況，R＆D人員全時當量表示創新人力投入的規模和強度；財力資源投入包含R＆D經費內部支出和地方財政科技撥款占地方財政支出的比重，R＆D經費內部支出表示城市在研發資金上的投入狀況及研發部門在城市經濟中的重要程度，地方財政科技撥款占地方財政支出從整體反映城市在科技創新的投入力度與重視程度。

表1 珠江－西江經濟帶城市創新能力評價指標體系表

3.2 城市創新產出變量

創新產出能力是對城市創新成果的測度，是城市創新能力的外在表現，是衡量創新能力的關鍵指標。既包括城市創新活動的直接知識技術的成果，也包知識技術成果向現實生產力轉化的效果。本文主要通過技術成果和成果轉化兩個指標來測度城市創新產出能力。技術成果選擇專利申請量指標，成果轉化選擇技術市場交易額指標；專利申請量表示應用技術創新的能力，技術市場交易額表示科技成果轉化與應用能力及輻射能力。

4.珠江－西江經濟帶城市創新能力實證分析

本文選取珠江－西江經濟帶2014－2018年間的城市創新數據，數據來自2014－2018年間的《廣東統計年鑒》《廣西統計年鑒》《廣東科技統計年鑒》《廣西科技統計年鑒》及11個地市各自的統計年鑒等數據統計資料。DEA方法不需要對于原始數據做無量綱化處理，因此本文直接使用原始數據進行實證分析。

4.1 城市創新能力靜態分析

使用DEA－BCC模型，利用DEAP2.1軟件對2014－2018年珠江—西江經濟帶11個節點城市創新能力進行了靜態分析，具體結果如表2。

表2 2014－2018年珠江－西江經濟帶城市創新能力靜態分析表

4.1.1 整體層面

2014－2018年間珠江－西江經濟帶11個城市創新能力為0.859，整體處于DEA無效狀態；但是除2014年外，其他4年的平均值均大于0.85，經濟帶城市創新能力趨于有效。縱向來看，2014－2018年珠江－西江經濟帶11個城市的創新能力總體上呈增長態勢，特別是2015年增幅明顯，說明2014年《珠江－西江經濟帶發展規劃》被國務院列入國家發展戰略后，經濟帶創新驅動舉措效果顯著，各城市創新能力有了一定提升，但是由于經濟帶各城市創新投入資源差異極大和城市間協同水平較低等問題，提升經濟帶城市創新效率依然是一項長期且艱巨的任務。

4.1.2 城市層面

從2014－2018年11個城市創新能力的平均值來看，可以分為3個層次。

一是廣州、佛山、南寧、貴港四個城市。四個城市的創新能力平均值接近或等于1，說明除2018年南寧市外四個城市創新能力為DEA有效狀態，它們的技術效率和規模效率都達到了最優效率。廣州、佛山、南寧三市經濟體量巨大，高技術企業、高校和科研院所眾多，創新需求旺盛，創新環境優越，創新資源投入數量巨大，創新成果產出豐富，因此三個城市創新能力DEA有效實至名歸；而貴港高技術企業稀少，其中R＆D經費內部支出和政府研發投入非常低，高校在校學生數以及研發人員數量少，創新成果產出也比較少，因此貴港市的城市創新能力DEA有效僅能說明在目前小創新規模水平上做到了有效，急需提升城市創新投入產出的規模水平。

二是柳州、梧州、百色、來賓四市。四個城市的創新能力平均值大于0.9，且總體上呈現上升態勢，接近DEA有效狀態，說明四個城市創新能力的技術效率和規模效率都達到了較高水平。其中柳州身為廣西重要工業城市，企業創新需求較大，創新資源投入和創新成果產出處于一個較高水平，因此柳州市創新能力符合接近DEA有效狀態；而梧州、百色、來賓三市面臨著與貴港類似的問題與困境，因此目前三個城市創新能力也僅是在小創新規模水平上接近有效，同樣急需提升三個城市創新投入產出的規模水平。

三是肇慶、云浮、崇左三市。三個城市的創新能力平均值小于0.7，處于DEA無效狀態，說明三個城市創新能力的技術效率和規模效率相對較低。肇慶、云浮、崇左三市創新資源投入不高，創新成果產出較少，說明三個城市創新資源規模和配置能力不高，創新靜態效率較低，城市內企業與科研院所等創新主體的創新需求與供給不匹配，既需提升城市的創新投入產出的規模水平，又需提升城市創新管理能力。

4.2 城市創新能力動態分析

使用DEA－Malmquist模型，以2014年數據為基礎，利用DEAP2.1軟件測算了2015－2018年珠江－西江經濟帶11個節點城市的創新能力的動態結果，即Malmquist指數，具體結果如表3所示。

表3 2014－2018年珠江－西江經濟帶城市創新能力Malmquist指數及其分解

4.2.1 整體層面

2015－2018年珠江－西江經濟帶11個節點城市的創新能力的Malmquist指數平均值分別為1.652、1.292、1.107、1.195，均大于1，說明經濟帶城市創新能力呈現較為明顯的上升趨勢；但增長率呈下降趨勢，且2016年變動幅度較大，說明經濟帶城市創新能力發展后勁不足。2015－2018年城市技術進步指數平均值分別為1.717、1.240、1.233、1.416，同Malmquist指數變動趨勢一致，說明技術進步是經濟帶城市創新能力提升的主要因素，提升技術進步率是經濟帶各城市的首要任務。2015－2018年各城市技術指數平均值分別為0.962、1.042、0.898、0.844，整體呈現小幅度下滑趨勢，說明經濟帶城市的技術水平還有很大的發展空間，創新投入資源沒有得到合理配置，表明經濟帶各城市需要改進創新管理制度，優化創新投入產出結構。

4.2.2 城市層面

2015－2018年珠江－西江經濟帶各城市創新能力的Malmquist指數差異巨大，說明珠江－西江經濟帶城市創新資源的不平衡問題突出；Malmquist指數呈現不規則變化趨勢，且部分指數變化幅度非常大，說明經濟帶城市創新管理機制尚不完善，創新活動持續性不強，而個體創新活動對經濟帶城市創新能力的影響巨大。特別指出的是佛山在 2015－2018年 Malmquist指數為0.636、1.467、0.649、1.706，數值波動大，且 2015－2018年佛山技術效率均為1，創新能力的變動完全是由技術進步因素造成的，深究原因在于佛山的高校科研院所數量少，佛山市企業從外部引進了大量的技術，產生了巨額的技術交易費用。

在2014－2015年和2015－2016年兩個時間段內，除了2014－2015年的佛山和肇慶、2015－2016年的百色和來賓外，其余城市的Malmquist指數均大于1，且平均值較大，說明此階段經濟帶國家戰略的立項為各城市提供了巨大的創新動力和創新投入資源，城市創新能力提升顯著，尤其是經濟落后的城市，如2014－2015 年的來賓（6.793）、梧州（2.373）、貴港（2.359）、崇左（1.891）、百色（1.881）和 2015－2016 年的肇慶（4.593）和南寧（1.665）、佛山（1.467）、崇左（1.427）等城市創新能力取得了極大的進步，一定程度上緩解了經濟帶城市創新能力不均衡的問題。通過計算2014－2015年、2015－2016年珠江－西江經濟帶廣西7市和廣東4市的Malmquist指數平均值為2.602和1.102、1.156和2.145，城市創新能力增長呈現顯著的區域特征，說明經濟帶存在較為突出的省級行政壁壘問題。

2016－2017年有廣州、佛山、南寧、梧州 4市 Malmquist指數小于 1，2017－2018年有，南寧、柳州、梧州、百色、崇左5市Malmquist指數小于1，這兩個階段珠江－西江經濟帶城市創新能力下滑的比重分別高達36.4%和45.5%，經濟帶其他城市（2018年的廣州、佛山、貴港除外）創新能力增長速度也顯著下滑，說明國家戰略帶來的紅利逐漸消失，經濟帶各城市需要增加創新資源投入，優化創新投入產出結構，完善創新管理制度，探尋新的創新動力。通過計算2016－2017年、2017－2018年珠江－西江經濟帶廣西7市和廣東4市的Malmquist指數平均值為1.099和1.175、1.567和1.125，整個經濟帶城市創新能力增長速度趨于一致，說明廣東和廣西政府較好地解決了經濟帶行政壁壘問題。

5.結論和建議

5.1 主要結論

本文以珠江－西江經濟帶11個城市2014－2018年的面板數據，利用DEA－BCC模型和DEA－Malmquist指數模型，從靜態和動態對珠江－西江經濟帶11個城市的創新能力進行了實證分析，得出了以下結論：

第一，珠江－西江經濟帶城市創新能力整體處于DEA無效狀態，廣州、佛山、南寧、柳州4市的創新能力優于其他城市創新能力；珠江－西江經濟帶城市創新能力有一定幅度的增長，趨于DEA有效狀態；經濟發展水平和創新資源投入大小是影響城市創新能力高低的首要因素。

第二，珠江－西江經濟帶各城市創新能力Malmquist指數存在較大差異，創新資源規模小的城市指數較大，創新能力增長率較大，創新潛力較強；但各城市創新能力增長率波動較大，除廣州市外其他城市缺少穩定的創新驅動力。珠江－西江經濟帶城市創新能力整體上呈現較為顯著的增長趨勢，同時各城市間創新能力差距逐漸縮小，呈現一定的趨同性，尤其是廣東4市和廣西7市的平均值趨于一致，說明經濟帶一定程度上打破了行政區劃壁壘，實現了區域經濟協同發展。

第三，技術進步是珠江－西江經濟帶城市創新能力變動的主要因素，且經濟帶各城市的技術進步較高，主導了經濟帶城市創新能力的提升；創新財力資源是城市創新能力發展的關鍵要素，創新人力資源對城市創新能力的提升有較大作用。同時經濟帶各城市技術進步率呈下降趨勢，說明經濟帶城市原有的技術進步動力逐漸消失，各城市需要尋找新的技術創新動力。

第四，珠江－西江經濟帶各城市純技術效率小于1，一定程度上阻礙了經濟帶城市創新能力的提升，但是作用力較小，經濟帶各城市需要優化創新投入產出結構，經濟相對落后的城市還需要加大資源投入，提升創新活動規模水平和規模效率。

5.2 建議

第一，實行差異化資源分配方式，優化城市創新投入產出結構。研究結果表明珠江－西江經濟帶各城市創新能力整體上處于DEA無效狀態，且各城市間差異巨大；現有局面下經濟帶各城市應該充分發揮區域差異化優勢，堅持“差別對待，分類扶持”原則，對不同創新主體實行差異化創新資源投入，集中優勢資源，著重扶持創新效率高、發展潛力大的創新主體，加快創新成果研發，著力優化城市創新資源的合理配置。

第二，充分發揮市場作用，完善城市創新市場體系。研究結果表明珠江－西江經濟帶各城市技術進步活力逐漸下降，創新能力增長速度變緩；因此經濟帶各城市應充分發揮市場作用，加強創新市場的監督管理和知識產權的保護力度，激發各個創新主體的創新動力與活力，建立多主體創新成果共贏機制，加快創新成果的轉化。

第三，探索經濟帶創新資源共享模式，實現跨區域、多主體交互共享。研究結果表明珠江－西江經濟帶各城市純技術效率低下，創新資源不平衡問題突出，創新資源利用水平有待提升。珠江－西江經濟帶可以通過南寧的桂粵協同創新中心等創新服務平臺，實現大中型科研儀器設備、重大科技設施、重大科學儀器、尖端科技人才等跨區域流動，多主體開放交互共享。

（特別感謝：梧州學院商學院李守亳老師對本文數據收集、分析等方面做出了重要貢獻。）