创新驱动、政府规制与资源型城市转型效率研究——基于Super-SBM模型的实证分析

张逸昕，张 杰

(1.黑龙江科技大学，黑龙江 哈尔滨 150022;2.山东科技大学,山东 青岛 266590)

资源型城市主要是指拥有丰富的自然资源并依靠自然资源而发展的城市。这些城市曾经因拥有丰富的自然资源而获得了较快的发展，并在中国工业化进程中占据了重要位置。但随着自然资源的过度开采，许多资源城市出现了难以为继的局面，绝大部分资源型城市在面临资源耗尽、产业结构严重失衡等问题的同时，还陷入了失业率增加、收入减少及居民幸福指数下降的困境。因此资源型城市的转型发展已迫在眉睫。

一、文献回顾

资源型城市转型是工业化国家都亟待解决的重要问题，早在20世纪70年代西方学者就对资源型城市的转型问题进行了探讨，如Freeman等认为资源型城市的发展会受限于自然资源的瓶颈，最终因资源枯竭而衰落(1)Freeman A，Haveman R，Kneese A. Economics of environmental policy. Nature，1972，(5).。Papyrakls认为可以通过减少对单一自然资源的依赖，增加资源有效利用与城市共生发展来实现转型和可持续发展(2)Papyrakls E., Uerlagh R. The resource curse hypothesls and its transmission channels. Journal of Comparative Economics，2004，(1).。Arouri提出资源型城市转型应该重点放在矿区发展的生命周期上，资源型城市只有依据自身自然资源的禀赋来提升城市功能，才能实现城市的有效转型(3)Arouri M, Caporale G, et al. Environmental regulation and competitiveness: evidence from Romania. Ecological Economics，2012，(5).。Knobblock认为在资源禀赋和制度的双重约束下，资源型城市产业转型具有很强的惯性和刚性(4)Knobblock E. Organizational changes and employment shifts in the mining industry: toward a new understanding of resource-based economies in Peripheral Areas. Journal of Rural and Community Development，2013，(1)．。总体而言，西方学者主要从社会可持续发展、矿区发展生命周期、产业结构升级等角度来研究资源型城市的转型问题，具有一定的理论和实践意义。

中国的工业化起步比较晚，对资源型城市转型的认知也相对滞后，到21世纪初才开始重视资源型城市的转型研究，如刘丹认为创新是资源型城市转型的主要驱动力，同时技术和制度对转型的驱动呈现出明显的协同性(5)刘丹：《协同驱动视角下的资源型城市产业转型研究》，《软科学》，2012年第3期。；李博等认为资源型城市的转型升级必须依靠除基本投入要素外全要素生产率的贡献(6)李博，张文忠，余建辉：《考虑环境约束的中国资源型城市全要素能源效率及其差异研究》，《自然资源学报》，2016年第3期。；赵丽等采用正态云模型分析发现，技术升级与政策调控能够显著地提高资源型城市的转型效率(7)赵丽，赵峰：《基于正态云的资源型城市科技创新平台点极发展模式评价》，《科技进步与对策》，2017年第22期。；叶雪洁等则认为成熟型资源城市应通过加大科技创新投入，全面提升产业层次，弱化资源优势来实现城市转型(8)叶雪洁，吕莉，王晓蕾：《经济地质学视角下的资源型城市产业转型路径研究：以淮南市为例》，《中国软科学》，2018年第2期。。总体来看，随着中国资源型城市改造与转型进程的加速，越来越多的学者开始对资源型城市的转型问题开展研究。

通过对国内外文献的梳理和分析发现，目前关于资源型城市转型的研究还存在以下不足：(1)以往研究过度关注投入产出比，忽略了非期望产出；(2)以往研究过度重视产业升级和产业结构调整，弱化了创新驱动和政府规制在资源型城市整体转型过程中所发挥的关键作用；(3)在资源型城市转型的研究方法上，现有方法局限于传统投入产出法、倒数处理法等，容易导致效率测度的结果出现偏差。基于此，本文采用考虑非期望产出的Super-SBM模型来评价资源型城市的转型效率，以期对资源型城市的转型发展提供资政参考。

二、评价指标体系构建与模型设定

(一)评价指标体系构建

1. 投入指标

(1)创新驱动

创新驱动是指对科技及相关要素进行重新组合，并将其成果产业化、商业化的一系列活动。创新驱动作为资源型城市转型的内生驱动力量，一方面能够推动与科技有关的生产要素的整合，提高其配置效率，改善技术要素的流向，促使科技要素向高附加值产业流动，以提升资源型城市技术创新的整体实力和能力，另一方面通过培育高新技术市场，激发城市圈的经济创新活力，实现高新技术企业、人才和高新技术要素的高效流动和集聚，并与城市圈周边市场形成互动，进而形成产业集聚效应。创新驱动视角下资源型城市转型机制如图1所示。

(2)政府规制

政府在城市发展过程中始终扮演着重要角色，作为资源型城市转型的外在拉动力量，政府规制通过两个效应发挥着重要的机制作用：一是结构优化效应。政府通过各种行政职能来对城市的产业结构进行优化，如减少城镇失业率、优化恩格尔系数等，并通过政策干预来推动城市转型；二是外部性效应。政府积极培育新兴市场、提高经济对外开放程度，改善城市发展的人居环境，从环境治理和政策设置上推动资源型城市转型升级的进程。政府规制视角下的资源型城市转型机制如图2所示。

2. 产出指标

资源型城市转型过程中的产出指标包括期望产出和非期望产出两个方面。

(1)期望产出。资源型城市转型的内涵是资源产业的解除锁定和结构的去刚性化。本文选取了产业转型指数(第三产业增加值/第二产业增加值)指标作为衡量资源城市年度转型发展水平的期望产出。

(2)非期望产出。所谓非期望产出是指不利产出，主要指资源型城市发展过程中污染物的排放量，涉及二氧化碳、工业废水、废渣等的排放量。本文选用单位GDP二氧化碳、工业废水和废渣综合排放量作为非期望产出指标，目的是客观衡量资源型城市转型效率和效果。基于投入和产出指标的内涵，资源型城市转型效率评价指标体系如表1所示。

表1 资源型城市转型效率评价指标体系

(二)模型设定

现有效率测度的研究所采用的方法基本上是BCC模型或者CCR模型，但这两个模型都会出现多个无效决策单元且模型本身无法有效解决的问题。针对DEA模型出现多个无效决策单元的缺陷，Tone提出了SBM模型来改进DEA模型的径向角度问题，SBM模型的优点在于将投入和产出指标进行无量纲化处理，进而消除对效率值的影响，并使投入和产出的松弛程度变量按照严格单调递减条件变化。但单纯的SBM模型测量效率值会出现多个决策单元效率值为1的情况，即完全效率，为了解决此问题，Tone基于修正松弛变量又提出了Super-SBM模型(9)Tone K. A slacks-based measure of super-efficiency in data envelopment analysis. European Journal of Operational Research，2002，(1).，以便实现对决策单元的完全评价和排序。

在此基础上，Tone提出了对非期望产出进行处理的非径向SBM模型(10)Tone K. Dealing with undesirable outputs in DEA: a slacks-based measure (SBM) approach. GRIPS Research Report Seires，2003-0005.，其有限生产可能性集为：

(1)

进一步能够有效区分多个有效单元的非期望产出Super-SBM模型的规划形式为：

(2)

在上式中，ρ*为目标效率值。改进后的Super-SBM模型有以下三个优点：首先，当多个决策单元同时完全有效时，模型能够有效地解决这些决策单元的区分和排序问题；其次，能够有效地解决变量的松弛性问题；再次，充分考虑了非期望产出问题。

在借鉴径向距离函数Malmquist生产率指数的基础上，本文将考虑非期望产出的全要素生产率指数(Malmq)作为Malmquist生产率指数，并将其所分解出的技术效率和技术进步两个部分，用创新驱动(Innovation Driven，简称ID)和政府规制(Government Regulation，简称GR)代替，从而得到资源型城市转型的全要素生产率变化指数的计算公式，如式(3)所示：

(3)

三、实证分析

(一)资源型城市转型发展的动态演变

中国资源型城市众多，为了简化研究问题，本文结合国家计划委员会宏观经济研究院课题组(11)国家计划委员会宏观经济研究院课题组：《我国资源型城市的界定与分类》，《宏观经济研究》，2002年第11期，第37-39页。确定的118个资源型城市和李梦雅等(12)李梦雅，严太华：《基于DEA模型和信息熵的我国资源型城市产业转型效率评价》，《科技管理研究》,2018年第3期，第86-93页。研究确定的51个矿业城市，从中选取了30个典型资源型城市作为研究对象，这些资源型城市名称及其资源禀赋如表2所示。

表2 我国30个资源型城市及其资源分类

选取30个典型资源型城市2014年至2017年的相关指标数据作为实证分析数据集，相关数据从历年《中国城市统计年鉴》及各地市统计公报整理得到。运用Max DEA7.0软件，结合公式(3)，计算2014年至2017年间30个资源型城市的创新驱动变化指数(ID)和全要素生产率变化指数(Malmq)，计算结果如表3所示。从计算结果可以看出，30个资源型城市转型效率的动态演变可分为以下几种情况。

1.创新驱动(ID)与全要素生产率(Malmq)变动特征呈稳定状态。其中，包头、新余、鞍山、莱芜、铜陵、金昌和攀枝花最为稳定，在2014年至2017年考察期间，这7个城市的创新驱动与全要素生产率都未发生跨期变化，这说明创新驱动因素及政府规制因素的时期变化保持着较高的稳定性。

表3 30个资源型城市转型发展相对效率指数的动态演变

注：表中表示创新驱动，表示全要素生产率变动，数值1-4分别表示2014-2017年。

2.创新驱动(ID)和全要素生产率(Malmq)变动呈现逐年递增趋势。从2014年至2017年，大庆、大港、东营、濮阳和盘锦的ID和Malmq变动呈现逐年递增的态势，这些城市均属于石油开采及加工城市。具体来看，其创新驱动综合指数在2014-2015年、2015-2016年和2016-2017年间呈现的增长率，大庆为15.9%、17.1%和18.9%，大港为12.8%、16.2%和14.3%，东营为11.5%、15.6%和14.4%，濮阳为10.3%、15.8%和17.3%，盘锦为12.1%、15.5%和13.8%。同时期的全要素生产率也表现出增长态势，其中大庆为6.1%、14.6%和24.2%，大港为13.8%、17.2%和27.4%，东营为4.7%、9.3%和14.5%，濮阳为8.9%、17.4%和21.6%，盘锦为10.1%、18.9%和26.3%。可见，创新驱动相关投入在这5个市得到了较有效的利用。

3.创新驱动(ID)与全要素生产率(Malmq)变动呈逐年递减态势。逐年递减的城市主要集中在鸡西、抚顺、晋城、大同、朔州、平顶山和阜新这些城市。以鸡西和大同为例，这两个城市的创新驱动(ID)在原有基础上2014年至2015年间下降了13.8%和21.5%、2015年至2016年间下降了18.9%和16.2%，2016-2017年间下降了22.7%和20.3%，抚顺、晋城、朔州、平顶山和阜新也出现类似下降，如表3所示；而鸡西和大同这两个城市的全要素生产率(Malmq)在测评期间也分别下降了11.5%和23.6%(2014-2015)、17.2%和18.8%(2015-2016)、15.1%和12.7%(2016年至2017)，其他5个城市也存在类似情况。进一步分析发现，造成以上7个城市转型效率出现问题的主要原因在于创新驱动投入不足，政府规制远未达到要求，这些资源型城市在转型发展方面任重而道远。

4.创新驱动(ID)与全要素生产率(Malmq)变动呈波动状态。枣庄、徐州、黄石、马鞍山、鄂州和长庆等6个城市在考察期内均有一定的上升或下降，呈现“下降-上升-下降”波动状态，如枣庄与黄石在2014年至2015年创新驱动比原有基础分别下降了13.5%和16.7%，在2015年至2016年分别上升了15.1%和13.0%，而在2016-2017年间却又分别下降了18.4%和16.5%；徐州、马鞍山、鄂州和长庆等4个城市的创新驱动变化也出现类似情况；与此同时，这6个城市的全要素生产率(Malmq)变动方向也与此类似，出现了“下降-上升-下降”波动状态，如表3所示。上述现象说明，这6个城市在创新驱动指标的边际效应和产业集聚效应上缺乏稳定性，这6个城市的全要素生产率变动与创新驱动的变动具有较强的同向性，两者在变动趋势上保持着高度的一致性，从而阻碍了城市转型目标的顺利实现。

5.创新驱动(ID)与全要素生产率(Malmq)变动方向不同。其中，最为典型的城市为辽源、乌海、淄博、阳泉以及淮北，如在2014年至2015年、2015年至2016年和2016年至2017年间，辽源和乌海的创新驱动(ID)变化指数逐年递减，其中辽源三个跨期分别比原水平下降了13.1%、17.4%和11.9%，乌海比原水平下降了15.6%、18.9%和16.8%，而全要素生产率(Malmq)却在同期有所上升，其中辽源三个跨期分别上升了10.8%、15.3%和9.7%，乌海则上升了12.1%、12.6%和10.2%，其他的3个城市淄博、阳泉以及淮北也有类似情况，如表3所示。之所以会出现这种情况，主要原因在于创新驱动与政府规制缺乏一致性，要么创新驱动落后于政府规制，要么政府规制落后于创新驱动，才会导致跨期指数变动方向不同的结果。

(二)资源型城市转型效率前沿面投影分析

资源型城市综合效率无效的情况可以采用投影前沿面的方式对投入要素的使用情况进行分析，确定其属性值的改善程度及投入产出的目标值，经过进一步计算分析，得到了30个资源型城市的转型发展效率投影值。从表4中可以看出，有9个资源型城市转型效率在生产前沿面上的松弛变量情况各异，可以分别从投入冗余和产出不足两个方面来进行分析，具体情况如下。

表4 资源型城市转型发展相对评价效率投影均值

从投入方面来看，淮北、马鞍山、鄂州、淄博等4个城市在创新驱动上均出现了投入松弛问题，如投入冗余率为负，从而造成这4个城市创新驱动效率偏低，这也进一步说明增加并优化创新驱动投入是这4个城市转型所必须解决的问题。除了创新驱动投入不足之外，政府规制不合理也是这4个城市转型效率低下的重要原因，尤其是马鞍山，其环保投入占GDP比重的投入冗余率高达-0.554，这一数字大大高于其他指标投入冗余率，说明马鞍山若想加快城市转型，提高政府治理水平迫在眉睫。

除了淮北、马鞍山、鄂州、淄博这4个城市外，阳泉、辽源等5个城市在R&D经费占GDP比重、科研机构数量、专利授权数量以及高新技术企业数量等12种投入要素上均存在冗余状况，表明这5个城市在创新驱动投入和政府规制调节方面需要进一步提升效率，以确保城市转型健康有序地进行。在R&D经费占GDP比重、高新技术产业总产值、经济发展水平与环保投入占GDP比重等要素上，辽源、长庆、乌海以及黄石等4个城市的冗余率均大于0.5，表现出了较高的冗余率，尤其是黄石，其冗余率最高，这4个指标的冗余率分别是0.836、0.714、0.742和0.822，而冗余率越高，说明指标的利用率就越低。由此可见，R&D经费占GDP比重、高新技术产业总产值、经济发展水平与环保投入占GDP比重等投入过多从而造成低利用率是导致这些城市转型效率低下的最重要原因。

另外，阳泉市在产业结构、对外依存度、高新技术企业数量和高技术产品附加值这几个指标上均存在较严重的冗余现象。这说明大力发展高新技术产业以及调整与优化产业结构是实现阳泉市转型目标，帮助其改变过分依靠采煤经济这一现状的有效途径。同时对于具有蓬勃生长力的高新技术产业而言，要合理引导其与区域原有的要素禀赋特色相适配，避免盲目上马和跟风建设，这一点对于在此类指标上存在冗余的城市来讲尤为重要。从产出方面来看，淮北、马鞍山、鄂州、淄博等4个城市均在转型结构指数上存在不足，其产出不足率分别达到了0.167、0.415、0.689和0.583。为了实现城市有效转型的目标，这4个城市的转型结构指数需要在原有基础上分别提升16.7%、41.5%、68.9%和58.3%，因此其转型发展任务非常艰巨，而辽源、阳泉等其他5个城市则不存在结构指数的问题，基本符合城市转型的要求；在关于单位GDP二氧化碳、废渣、废水等综合排放量指标上，除淮北与城市转型目标有效发展较吻合外，其他城市均需要在原来排放量的基础上进行相应地缩减，尤其是黄石、阳泉和辽源需要缩减的幅度最大，分别为63.8%、53.6%和42.9%。

(三)创新驱动、政府规制与城市转型效率变动趋势分析

1. 创新驱动与资源型城市转型效率变动趋势分析

为了研究创新驱动与资源型城市转型效率之间的长期关系，现进一步扩大研究时段，对表2中所列的30个资源型城市在2007年至2017年间的创新驱动与转型效率变动趋势之间的相关性展开分析，如图3所示。通过分析30个资源型城市在创新驱动方面的表现可以发现，其中7个石油开采加工城市在创新驱动拟合水平上明显比10个金属加工城市和13个煤炭城市要高得多。总体而言，这30个资源型城市的创新驱动水平与转型效率之间呈现正相关关系，这说明创新驱动是提升资源型城市转型效率的重要因素。

2. 政府规制与资源型城市转型效率变动趋势分析

政府规制在促进资源型城市转型方面也有着较大的影响，为了研究两者之间的关系，现将30个资源型城市在2007年至2017年间的政府规制与转型效率之间的关系以散点图的形式进行绘制。从图4可以看出，不管是石油开采及加工城市、金属加工城市或是煤炭城市，这两者之间的关系都明显表现为正相关关系，这说明进行政府规制水平是提升资源型城市转型效率的重要一环。

四、结论与建议

本文采用Super-SBM模型对创新驱动、政府规制与资源型城市转型效率之间的关系进行了深入研究，并以30个典型资源型城市为对象进行了实证分析，剖析了这30个资源型城市转型过程中的影响因素和突出问题。从实证分析结果可以看出，资源型城市转型是一项复杂的系统工程，需要多要素协同配合，以实现城市产业高新化、经济发展持续化和生态环境良好化的组合目标。这一目标决定了资源型城市转型需要从科技创新驱动的内在动力和政府规制牵引的外在拉力两个方面入手，并协调和统一好驱动创新、政府规制与环境治理的关系。第一，整合和优化各种创新资源和产业，增强资源型城市创新驱动的内在动力。通过提高R&D经费占GDP比重、增设科研机构数、引进或创办高新技术企业和提高高新技术产业总产值及附加值等措施来整合现有的创新资源，优化不合理的产业结构，提升城市创新驱动的能力，以促进资源型城市转型发展的内在动力。第二，提高政府规制水平和执政能力，增强资源型城市转型的外在牵引力。通过降低城镇失业率、改善恩格尔系数、优化产业结构以及发展外向型经济等政策来提高政府规制水平，为城市转型进行长期规划与设计，以增强资源型城市转型发展的外在牵引力。第三，降低多种污染物的排放，提高环境污染的治理能力。资源型城市转型升级需要解决好发展过程中的各种不利产出，如降低二氧化碳、废水、废渣等综合污染物的排放量，并需要提升资源型城市治污能力和环境治理能力。因此，综合提高资源型城市的创新驱动能力、政府规制水平和环境治理效率，并协调和统筹好创新驱动、政府规制与环境治理三者的关系，才是其转型发展的根本途径。