基于超效率DEA模型的城市經濟發展效率研究
——以廣東省為例

林煜庭 陳囿宜 吳博亮

（廣東外語外貿大學，廣州 510006）

引 言

隨著我國新型城鎮化進程不斷深入，不同城市間展現出了不同競爭力與發展潛力。作為我國改革開放的前沿陣地，廣東省雖然經濟體量位居全國第一，但經濟發展仍比較依賴外貿產業。基于廣東省地理位置與支柱產業的特殊性，研究其經濟發展狀況，能夠為國家構建雙循環發展新格局與探索我國未來經濟發展方向提供參考。

在研究城市經濟發展潛力的構成要素時，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展中形成的，并且在短期內相對穩定。城市競爭力在一定程度上代表了城市的總體發展水平，因此城市競爭力的高低也反映了城市的經濟發展效率的高低和面對負面經濟沖擊時抗逆能力的強弱。探究城市競爭力在經濟復蘇中扮演的角色具有較大的經濟意義和研究價值。而本文的研究是以城市競爭力為基礎的，所以結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展潛力與發展方向。

一、研究方法與數據選取

（一）超效率DEA模型

超效率DEA模型在運用時不需要假設具體的函數形式，模型中的權重由數學規劃產生，消除了主觀因素，適合進行多投入多產出情況下不同決策單元的相對有效性分析，克服了傳統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，使結果更具有區別性。由于城市競爭力構成因素錯綜復雜，采用超效率DEA模型，在多個城市競爭力構成因素基礎上對2020年廣東省21個地級市的經濟產出的效率評估，能夠更加客觀地探究各城市的發展潛力與方向。

本文以數學模型的方式，構建了在規模報酬不變的條件下以產出為導向的超效率CCR模型。模型數學公式如下。

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′為產出剩余變量，λi=（λ1，λ2，…λn）為n個決策單元的組合系數。

（二）指標選取

本文在指標體系構建方面，首先構建城市競爭力指標體系，并在此基礎上增加能夠反映2020年城市經濟發展狀況的數據，構成超效率DEA模型的投入產出指標體系。

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成指標時，從經濟競爭力、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建的基礎上，本文根據超效率DEA模型投入產出指標選取要求，選取城市競爭力指標的具體構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出變量，以此構建超效率DEA模型投入產出指標體系。

（三）數據來源與數據處理

本文所用數據均取自廣東省統計局官網和各城市統計局官網。在投入指標與城市競爭力的具體構成因素方面，樣本區間為2019年的年度數據；而在產出指標方面，樣本區間則是2020年1月至2020年6月的季度數據。在計算各城市競爭力得分時，我們將原始數據進行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據降維的方式把較多煩瑣復雜的指標整合成少數幾個綜合指標，使其數據信息流失性小。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。在此基礎上，將城市進行分層類聚，并結合超效率DEA模型分析結果對同類型不同城市的抗逆能力進行分析。利用SPSS23.0軟件輸出結果，計算出各地級市經濟競爭力、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。

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。

通過對以上類聚結果的分析，我們發現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制造業較為發達的或者具有一定區域影響力的區域中心城市。

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業的城市。第五類城市為廣東省發展較為滯后的城市。

（二）投入與產出效率結果分析

將投入與產出的數據帶入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出效率與排名。第一類城市的廣州與深圳均有很高的產出效率，表明它們擁有強大的城市競爭力。在第二類城市中，東莞和珠海的表現突出。通過分析可以發現，東莞與珠海的經濟競爭力、金融競爭力和科技競爭力較為突出。在第三類城市中，所有城市的產出效率的波動較為穩定，這與這些城市重要的交通地位密不可分，其中揭陽的表現較為突出。在第四類城市中，河源的產出效率的變化明顯優于其他城市。通過分析可以發現，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良好。除汕尾與陽江外，其他城市的第二季度表現較差。通過分析發現，第五類城市的城市競爭力排名均處于全省靠后的位置，經濟發展相對閉塞，對外部正、負面經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位優勢。

三、結論與建議

本文基于廣東省所有地級市2019年及2020年的相關經濟數據，分析了城市競爭力對城市發展效率的影響因素。首先，從經濟競爭力、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濟發展效率進行分析，主要得出以下結論。

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

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

第三，對第三、第四類城市而言，投資吸引力是其發展效率的主導因素。

第四，對第五類城市而言，由于其經濟發展水平相對滯后，因此它們對外部的經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。

①一線城市應深入挖掘科技與金融領域的優勢，更好地發揮地區核心城市的作用。

②重視金融與科技領域發展，引進高新技術產業，提升制造業發展水平。

③提升城市工業基礎，重點發展城市優勢工業產業，提升特色支柱產業核心競爭力。

④把握優勢區位，依托科技提升制造業發展水平，強化區域中心城市地位。

⑤明確產業分工，發揮城市特色優勢，提升城市商業與工業發展水平。

⑥發揮區位特點，重視基礎設施投資，提升城市長期發展能力。