山东省城市功能开发区空间开发利用效率研究
时间：2023-03-10 09:20:06 来源：千叶帆 本文已影响人
华 茜，张晓瑞
（1.山东省城乡规划设计研究院有限公司，济南 250013；
2.合肥工业大学 城市规划系，合肥 230601；
3.合肥工业大学 数字人居环境研究实验室，合肥 230601）
开发区是中国改革开放的前沿阵地和经济发展的重要支点[1]，也是推动产业结构调整及区域协调发展的重要载体[2]。随着国际形势日趋复杂，不确定性明显增加，世界经济陷入低迷期，经济全球化遭遇逆流[3]。开发区是中国经济快速发展的重要载体，是面临复杂严峻国内外形势和不稳定局面的排头兵[4]，对促进经济结构科学优化调整和发展方式转变起到重要引领示范作用。
开发区的综合开发利用效率研究是当前城市地理学、社会学和国土空间规划学等研究的热点。当前，对开发区的探索研究从研究内容到研究视角再到研究方法等方面不断深入。开发区的研究内容由经验借鉴、位置选择与政策管理等转向开发区空间布局规划、土地集约利用和产业结构设置以及开发区空间格局演变等[5]，也与新时代需求下的产业类型进行更深入的融合；
开发区研究视角由具体特定类型的微观层面转向某城市区域中观层面再到城市群、都市圈宏观层面；
研究方法由主观定性转向科学定量与主观定性相结合。尽管已有开发区[6-15]效率相关研究取得显著成果，但仍缺乏开发区空间开发利用效率与空间布局优化相结合的研究，尤其在当前国土空间规划背景下，该主题具有深入探讨的重要意义。基于此，本研究以山东省全域180 个开发区为研究对象，采用数据包络分析（data envelopment analysis，DEA）模型和相关研究方法，探索研究开发区空间利用效率，揭示开发区投入要素对产出的影响，为优化调整开发区的数量和空间布局提供理论依据，为国土空间规划编制提供参考。
1.1 研究区概况
本文以山东省16 个地级市180 个开发区为案例研究区，其中，国家级开发区66 个、省级开发区114 个，这些开发区是山东省改革开放的“排头兵”、高质量发展的“主阵地”，也是全省最主要的生产力空间载体。开发区的空间开发效率探讨，对于山东省开发区的空间布局优化具有重要意义，也为其他省份的开发区空间布局研究提供一定参考。
1.2 数据来源
根据各开发区开发效率研究目的和分析要求，本文以2019 年为研究基准年进行数据收集。数据来源于各省和各地级市统计年鉴、各地级市国民经济和社会发展统计公报、各开发区官方数据、现场调研和相关文献资料。
2.1 研究方法
DEA 以数学规划模型为基础，评价多目标同类型决策单元（decision making unit，DMU）的技术有效情况，与生产函数模型相比，DEA 更适合本研究的需求。本文主要研究经济技术开发区的综合效率，关注输出要素，即在一定的投入条件下如何增加开发区的产出数量，因此本文采取基于查恩斯-库珀-罗德（Charnes，Cooper and Rhodes，CCR）模型和班克-巴德哈姆-库珀（Banker,Bardham and Cooper，BBC）模型产出导向的DEA 模型[16-19]。假设n个开发区，每个开发区拥有m个投入指标xij≥0（i=1，2，…，n；
j=1，2，…，m）、s种产出指标yir≥0（r=1，2，…，s），引入剩余变量s-和松弛变量s+，CCR 模型计算公式如公式（1）。
式中：s.t.为subject to 的缩写，为受条件约束；
λi为各个开发区在某一指标方面的权重；
xoj和yor分别为第o个决策单元的输入和输出；
θ为开发区空间开发的综合技术效率（technical efficiency，TE）ETE，简称综合效率。
本文采用 BCC 模型即规模收益可变（variable returns-to-scale，VRS）输出—DEA 模型，对经济技术开发区综合开发效率进行探索研究。
2.2 指标体系构建
投入要素在一定条件作用下转化为经济效益、社会效益和生态效益等各项产出。在指标体系创建时，本文以开发区实际建设发展为本底条件，遵循指标数据易获得性、实用性和科学性的基本原则[20]，构建指标体系，如表1 所示。目标层为开发区空间开发效率；
指标层包括投入和产出指标，其中，投入指标选择实际建设面积（反映土地空间的投入状况）、常住人口（反映人力资源的使用状况）和企业固定资产投资（资本投入状况）等指标；
产出指标选取开发区的生产总值（gross domestic product，GDP）（反映开发区的经济规模）、税收收入（反映社会人口基本收入状况）及反映生态环境建设状况和维持水平的细颗粒物（particulate matter 2.5，PM2.5）。
表1 指标体系一览表
3.1 综合效率分析
本文借助DEA 模型，分析山东省16 个地级市180 个评价决策单元相关数据，有效测度各开发区空间开发建设的相关效率值，如表2 所示。从总体平均值看，这些开发区的空间开发利用效率总体水平较差，其中综合平均值、技术平均值和规模平均值分别为0.271、0.574 和0.574。180 个开发区中平均综合效率低于均值（0.2705）的开发区数量，约占开发区总数的68.9%。
表2 180 个开发区空间开发效率值区间分布
具体地，在180 个开发区空间开发中，DEA 分为有效和无效。其中，DEA 有效的开发区包括济南临港经济开发区和山东桓台东岳氟硅材料产业园区等13 个开发区，约占开发区总数的7.22%。此类开发地区相关指标测算值均在有效区间，表明了此类开发区空间开发处于效率前列，投入要素配置比例、开发效用和规模结构等均得到最大利用，投入要素不存在浪费现象，规模收益处于最佳模式。
DEA 无效的开发区共有167 个，约占开发区总数的92.78%。DEA 无效可分为两种类型：一种类型为DEA 呈弱有效值，即纯技术效率有效（值为1）而规模效率未达到有效（值小于1），包括青岛胶东临空经济示范区和马桥化工产业园等13 个开发区，这些开发区空间利用效率值呈弱有效状态；
另一种类型为DEA 呈无效状态，即其纯技术效率、规模效率和综合效率均无效，包括滨州高新技术产业开发区和滨州鲁北化工产业园等154 个开发区。
从山东省三大经济圈层面看，在上述各地级市开发区综合测度的基础上，三大经济圈的综合效率值均偏低，其排序依次为省会经济圈（0.3157）、鲁南经济圈（0.2702）和胶东经济圈（0.2158），仅省会经济圈的综合效率值大于均值（0.2705）。这表明省会经济圈以济南为核心城市，能较好引领带动周边城市协同发展。近年来，鲁南经济圈受到国家、省级等多方政策支持，总体取得较好的发展成绩。开发区综合效率值如图1 所示，图1中的DMU（decision making units）为决策单元。
从图1 可知，2019 年山东省16 个地级市180个开发区的综合效率平均值为0.271，这说明了山东省180 个开发区的空间开发效率整体水平较差，存在较大的改进提升空间。为了区分各地市开发区的开发利用水平差异，根据分析数据特点，本文利用自然断点法将综合效率值分成4 个梯队。87 个开发区位于第四梯队，占比48.33%，在省域空间内呈随机分布状态；
57 个开发区位于第三梯队，占比31.67%，主要分布在第四梯队开发区的周边区域；
17 个开发区位于第二梯队，占比9.44%，主要分布在省域的东部和西部；
19 个开发区位于第一梯队，占比10.56%，主要分布在省域的中部和东部沿海地带。由此可见，综合效率高的开发区大多分布在东部沿海自然资源禀赋优越的地级市以及中西部开发区福利政策多的地级市。
图1 180 个开发区综合效率散点图
3.2 规模收益分析
DEA 有效状态的开发区共有13 个，均处于规模收益不变状态，占比7.22%，同时总体平均规模效率值为1，达到了最理想的开发状态。在DEA弱有效的13 个开发区中，2 个开发区处于规模收益递增状态，占比1.11%；
11 个开发区处于规模收益递减状态，占比6.11%；
前者只需调整投入规模，即可增加产出；
后者在技术效率已达到较好状态的情况下，不应再扩大投入规模。在DEA 无效开发区中，13 个开发区处于规模收益递增状态，占比7.22%；
141 个开发区处于规模收益递减状态，占比78.33%。规模收益递增表明，13 个开发区空间开发利用尚未达到最大利用效率的生产投入规模，本文建议扩大生产投入要素规模、优化资源要素投入比例结构，以期实现开发利用综合效率有效。规模收益递减表明，141 个开发区空间开发投入量未得到相应的产出量，应对其进行调整优化，达到最佳的空间开发利用状态。
结合上述综合效率和规模收益等内容，开发区的空间开发利用效率具有显著的特点，其平均技术效率较低（0.271），规模效率相对较高（0.574），同时规模收益既有递增、递减状态，也有不变状态。这表明山东省16 个地级市180 个开发区的空间开发利用状态存在显著差异，技术研发投入水平层次不齐，规模投入水平也存在差异。
3.3 DEA 投入要素分析
从DEA 投入要素分析得知，本研究中的13个开发区呈DEA 有效状态，其余开发区均呈DEA弱有效和无效状态，即在投入、产出六维空间中的位置与该效率前沿面具有一定偏离。这些偏离对开发区调整投入和产出比例结构、提高资源配置水平及明确今后的改革方向都具有重要的参考意义。此外，数据研究分析发现，开发区投入冗余和产出不足现象同时存在。
从投入指标看[21-22]，部分开发区在实际建设面积、人口、企业固定资产投资等指标均存在一定程度的投入冗余，不科学的投入和低效的资源配置是造成DEA 无效的主要因素。从开发区的实际建设面积看，山东周村经济开发区等5 个开发区冗余比例较大，即开发区一味无序扩张实际建设规模，并不能有效增加产出效益，因此要根据实际生产需要和建设发展需求，严控开发区建设规模。从开发区人口看，青岛经济技术开发区和山东平度经济开发区等5 个开发区人口集聚冗余比例过大，尤其是临沂临港经济开发区人口比例过大，这说明了人口过度集聚，人力资源成本廉价，导致劳动力剩余，不能有效发挥最大的劳动价值。从企业固定资产投入看，较多开发区存在投入资本浪费现象，这也是导致DEA 无效的重要因素。从产出指标看，大部分开发区存在生产总值不足问题，以济南市高新技术产业开发区为例，虽然科技创新实力雄厚、管理经营制度健全，但是仍存在科技资源利用率不高、产出不足的问题，由此可见合理调整科技资源配置和规模投入才是解决其产出不足的正确思路。
本文借助DEA 模型对山东省16 个地级市180个开发区空间开发效率进行了客观系统的研究，得到以下结论。
（1）180 个开发区的各项效率值总体均较差，其中，综合效率有效13 个、弱有效13 个、无效154 个；
各开发区效率值存在显著差异，在空间上分布状态呈随机性，缺乏规律性。
（2）规模收益分析表明，呈不变、递增和递减状态的开发区数量分别为13 个、15 个和152 个。
（3）投入分析表明，DEA 无效和弱有效的开发区均存在投入冗余和产出不足的现象。其中，投入指标冗余占比过大是导致DEA 无效的主要原因，开发区产出不足也是今后开发区投入产出重点调整优化的重要量化指标之一。
今后，本文建议进一步提高山东省16 个地级市开发区的开发效率。从自身技术方面，各开发区应提高自主创新能力，优化产业投入配置资源，调整产业结构类型，加大科技研发投入，坚持高质量和内涵集约式发展模式，推动绿色、健康、可持续发展。从政策管理方面，各开发区应完善相关制度，保障正常有序运行；
相关部门要对重点、特殊的开发区制定多项优惠政策，促进开发区改善投入要素配置比例，综合提高开发区的产出能效。山东作为全国人口和经济均具有较大竞争力的省份之一，不仅要合理优化各开发区投入要素资源配比结构，适度增投资源成本，更要提高空间开发的规模效率，从而匹配相对较高的技术效率。
本文虽然已构建具有参考意义的开发区空间效率的指标体系，但由于空间开发利用是一个有机耦合的复杂系统工程，需要进一步从“经济-社会-自然”耦合系统的相互作用下，研究各开发区投入产出之间的关系。进一步对更科学合理配置投入要素、高效开发利用空间资源、有效优化城市空间结构进行研究，以期为空间规划决策和城市高质量发展提供重要的指导意义。
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