基于DEA的開發(fā)區(qū)典型企業(yè)用地投入與產(chǎn)出效率研究
——以長春高新區(qū)為例

孫 博，李淑杰，郭 鑫，邢麗娟

(吉林大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130061)

基于DEA的開發(fā)區(qū)典型企業(yè)用地投入與產(chǎn)出效率研究
——以長春高新區(qū)為例

孫 博，李淑杰*，郭 鑫，邢麗娟

(吉林大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130061)

以長春高新區(qū)的典型企業(yè)為研究對象，基于近些年的土地利用數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA)對長春市高新區(qū)典型企業(yè)用地效率進行了研究，對于引導(dǎo)高新區(qū)典型企業(yè)的經(jīng)營行為以及不斷提高土地要素參與經(jīng)營的能力有重要的作用。結(jié)果表明：(1)高新區(qū)典型企業(yè)用地投入與產(chǎn)出的有效性總體不高；(2)長春高新區(qū)典型企業(yè)發(fā)展不平衡，土地利用狀況存在差異；(3)不能根據(jù)有效性的強弱判斷其對區(qū)域經(jīng)濟貢獻率的大?。?4)根據(jù)規(guī)模效益評價系數(shù)k，可以看出近年來先進設(shè)備制造業(yè)的規(guī)模效益均基本有效，其他類型典型企業(yè)均呈現(xiàn)不同程度的規(guī)模效益遞增或遞減；(5)從研究方法來看，通過本研究可以看出DEA方法對于多目標評價對象非常適用。

土地集約利用；開發(fā)區(qū)典型企業(yè)；DEA；投入與產(chǎn)出效率

改革開放以來，長春高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)(以下簡稱“高新區(qū)”)憑借其強大的集聚效應(yīng)和示范效應(yīng)，成為吉林省的經(jīng)濟增長亮點。而典型企業(yè)和土地分別作為高新區(qū)經(jīng)濟建設(shè)的“領(lǐng)頭羊”和重要的生產(chǎn)要素，兩者的生產(chǎn)經(jīng)營狀況直接影響著高新區(qū)的發(fā)展壯大。因此，本文以高新區(qū)的典型企業(yè)為研究對象，基于Matlab軟件平臺，采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法對典型企業(yè)的土地投入與產(chǎn)出效率進行了分析，按量化指標判斷典型企業(yè)土地管理的優(yōu)劣，為典型企業(yè)改善土地經(jīng)營模式、進行勞動力的合理配置等投資利用的各個方面提供了參考，促進了區(qū)域經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

1 研究區(qū)域概況

高新區(qū)位于吉林省長春市的西南部，開發(fā)區(qū)面積達78.6 km2，是首批國家級高新區(qū)之一。借助得天獨厚的區(qū)位優(yōu)勢和良好的創(chuàng)新環(huán)境，高新區(qū)已形成了先進裝備制造業(yè)、生物與醫(yī)藥業(yè)、新材料新能源產(chǎn)業(yè)、光電子產(chǎn)業(yè)、精優(yōu)食品加工業(yè)及高端生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)六大支柱產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)品產(chǎn)值、工業(yè)收入和財政收入分別占長春市總收入的50.11%、43.25%和51.78%。高新區(qū)的飛速發(fā)展，對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、核心競爭力的提高以及區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展壯大等發(fā)揮了重要作用，已然成為吉林省乃至東北地區(qū)新型工業(yè)化的先行區(qū)。

2 研究方法簡介

DEA(數(shù)據(jù)包絡(luò)分析)以相對效率為基礎(chǔ)，通過建立多投入、多產(chǎn)出的指標體系，根據(jù)真實有效的樣本數(shù)據(jù)，利用數(shù)學(xué)規(guī)劃模型對同類型決策單元的有效性進行了評判[1]。本文采用DEA方法中較常用的C2R模型，借助Matlab軟件輔助完成評價。該模型認為，效率值應(yīng)介于0和1之間，1表示DMU相對有效，其他數(shù)值均代表相對無效，且評估值越小，就表示DMU偏離有效前沿面的程度越大[2-5]。此外，C2R模型運用投影原理分析非DEA有效或弱DEA有效的DMU成因，確定與有效DMU相比，這些評價單元應(yīng)改進的方向和程度，即擴大還是縮小，應(yīng)改變多少較為適宜。DEA所給出的評價單元投入的規(guī)模效益分析結(jié)果，可作為制定規(guī)劃的重要依據(jù)。

3 決策單元的選取

為更系統(tǒng)地比較高新區(qū)典型企業(yè)用地投入與產(chǎn)出的關(guān)系，本文按照《開發(fā)區(qū)土地集約利用評價規(guī)程(2014年度試行)》的具體要求選取了高新區(qū)多家典型企業(yè)作為研究對象，并進行了歸類劃分，大致分為先進裝備制造業(yè)、光電子產(chǎn)業(yè)、生物與醫(yī)藥業(yè)、新材料新能源產(chǎn)業(yè)、精優(yōu)食品加工業(yè)及高端生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)六大產(chǎn)業(yè)集群。按照從主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)中優(yōu)先選取典型企業(yè)、選取各主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值排名前三的企業(yè)作為典型企業(yè)、當企業(yè)總數(shù)極少時從非主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)中選取典型企業(yè)作為補充的原則[6]，最終確定高新區(qū)各年具體的典型企業(yè)。

4 構(gòu)建評價模型及結(jié)果分析

4.1 指標體系構(gòu)建

因高新區(qū)的典型企業(yè)每年均有所變化，且各典型企業(yè)的土地面積各不相同，因此在綜合分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了既能充分把握企業(yè)的實際情況，又可以深入體現(xiàn)出企業(yè)土地投入、產(chǎn)出特點的評價指標體系，本文選用地均指標構(gòu)建評價體系，并在遵循全面性、代表性、精簡性等原則的基礎(chǔ)上，最終確定指標體系(表1)。

4.2 評價單元樣本數(shù)據(jù)的處理

原始數(shù)據(jù)由于指標自身特性，會存在負值(如利潤總額)，因此要對原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，以保證標準化后的數(shù)據(jù)都處于[0.1,1.0]區(qū)間內(nèi)。經(jīng)標準化處理后的生產(chǎn)前沿面只會相應(yīng)平移或按比例縮放，總體形狀不會變化，即決策單元之間的相對關(guān)系不會改變，分析結(jié)果不會受到影響。標準化的具體步驟如下：設(shè)Zij為第i個企業(yè)第j項指標的值，MaxZij=b為所有典型企業(yè)中第j項指標的最大值，MinZij=a為所有典型企業(yè)中第j項指標的最小值，則某企業(yè)的某指標值Zij0=0.1+(Zij0-a)/(b-a)×0.9[7-9]。

表1 高新區(qū)典型企業(yè)土地投入產(chǎn)出效率評價指標體系

4.3 評價模型求解

基于C2R模型，本研究運用Matlab軟件計算了長春高新區(qū)近年典型企業(yè)用地的投入產(chǎn)出效率，以2014年為例，具體模型運行結(jié)果見表2。

4.4 評價結(jié)果分析

4.4.1 高新區(qū)典型企業(yè)用地效率的橫向比較 橫向比較就是在同一時間點對相同層次的評價單元進行比較，對于本文來說，就是針對某年份的不同典型企業(yè)進行比較，主要是針對有效性及規(guī)模效益的評判。

4.4.1.1 關(guān)于有效性 當θ=1且si+=sr-=0時，為DEA有效，說明長春高新區(qū)典型企業(yè)平均土地利用程度較高，其優(yōu)勢能夠得到充分利用，對區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展起到推動作用；當θ=1，但si+≠0或sr-≠0時，為DEA弱有效，即開發(fā)區(qū)典型企業(yè)土地利用規(guī)模的擴展相對于區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展而言存在浪費，其輸出指標不能反映出生產(chǎn)要素本身應(yīng)達到的報酬水平，有必要加以改善。當θ<1時，為DEA無效，說明這些典型企業(yè)對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展總體有效性程度不高，開發(fā)區(qū)對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的貢獻率較低，其平均土地利用狀況不能與當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)，對區(qū)域經(jīng)濟的帶動作用有限，土地利用結(jié)構(gòu)尚待完善[10-12]。

另外，對DEA無效或弱有效的決策單元來說，模型解的差值還可以反映出該決策單元與DEA有效單元的差距，該差值越大，表明有效性越差。

4.4.1.2 關(guān)于規(guī)模效益 當k=1時，為規(guī)模收益不變，說明該DMU已達到最大的產(chǎn)出規(guī)模，其土地投入和產(chǎn)出能增加同樣的倍數(shù)，也就是說該評價單元的土地投入量可視情況適當增加；當k<1時，為規(guī)模收益遞增，說明該DMU產(chǎn)出增加的倍數(shù)大于投入增加的倍數(shù)，其值越小表明規(guī)模收益遞增趨勢越大，也就是說該評價單元上的土地投入可繼續(xù)增加；當k>1時，為規(guī)模收益遞減，說明該DMU投入增加的倍數(shù)大于產(chǎn)出增加的倍數(shù)，且數(shù)值越大，表明該評價單元規(guī)模收益遞減的趨勢越大，即在該評價單元上不應(yīng)再增加投入。例如：根據(jù)2014年高新區(qū)典型企業(yè)土地投入與產(chǎn)出效率評價的模型運行結(jié)果，可以看出，先進設(shè)備制造業(yè)的有效性較高，處于規(guī)模收益不變狀態(tài)，說明其土地利用程度較高，優(yōu)勢較明顯，對高新區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展起到推動作用。相反地，其他5種類型的典型企業(yè)均基本表現(xiàn)為無效，且規(guī)模收益基本處于不同程度的遞增或遞減狀態(tài)，說明這些典型企業(yè)的土地利用結(jié)構(gòu)存在問題，土地投入與產(chǎn)出不相適宜，對區(qū)域發(fā)展的貢獻有限。

表2 2014年長春高新區(qū)典型企業(yè)土地投入與產(chǎn)出效率評價模型運行結(jié)果

4.4.2 高新區(qū)典型企業(yè)用地效率的縱向比較 縱向比較就是將某事物與其過去某個時間的狀態(tài)進行對比，對于本文來說，就是不同年份典型企業(yè)大類之間的比較。比較結(jié)果見表3。

表3 高新區(qū)各類典型企業(yè)土地利用狀況對比情況

通過上述分析及圖1～圖3可以看出：

(1)近年來，在高新區(qū)的六大支柱產(chǎn)業(yè)中，先進設(shè)備制造業(yè)的典型企業(yè)經(jīng)濟貢獻量逐年遞增，且各年都占總產(chǎn)值的較大部分，說明該行業(yè)發(fā)展態(tài)勢較好，且對高新區(qū)的發(fā)展貢獻較大。相反地，光電子產(chǎn)業(yè)的典型企業(yè)經(jīng)濟貢獻量大體上呈逐年遞減狀態(tài)，2012年的經(jīng)濟貢獻量甚至為零，說明該行業(yè)發(fā)展態(tài)勢較差，對于高新區(qū)貢獻逐漸減少。除此之外的其他4種類別的典型企業(yè)近年來大體上保持增長狀態(tài)，但偶有波動，其中，生物與醫(yī)藥業(yè)的經(jīng)濟貢獻量相對較大。

(2)從平均有效值及平均規(guī)模效益系數(shù)來看，近年來高新區(qū)典型企業(yè)均表現(xiàn)為DEA無效，并且規(guī)模效益基本不適宜，除少數(shù)典型企業(yè)外，都為規(guī)模效益遞減，也就是說企業(yè)產(chǎn)出增加的倍數(shù)小于投入增加的倍數(shù)，即在該評價單元上沒有再增加投入的必要，應(yīng)避免盲目投入問題。

根據(jù)以上模型運行結(jié)果及表4、圖4和圖5還可以看出各年典型企業(yè)的有效性及規(guī)模效益的整體情況。通過表4反映出的DEA有效比例以及規(guī)模不變比例可以看出：高新區(qū)典型企業(yè)各年的土地利用狀況，DEA有效比例越大，表明高新區(qū)用地結(jié)構(gòu)合理的典型企業(yè)越多，規(guī)模不變的比例越大，表明高新區(qū)規(guī)模合理的典型企業(yè)越多。因此，從整體上講，近年來高新區(qū)典型企業(yè)有效性情況以及規(guī)模效益的適宜情況為2010年>2012年>2009年>2014年，即2010年高新區(qū)典型企業(yè)的有效性及規(guī)模效益的適宜性相對較高，土地利用情況較為合理，而2014年相對最差，土地投入與產(chǎn)出效率最低，土地利用結(jié)構(gòu)問題較大，且近年來土地利用情況越來越粗放，利用效益大體上呈逐年遞減趨勢，從側(cè)面反映出了高新區(qū)典型企業(yè)的土地監(jiān)管力度和規(guī)劃的合理性都存在問題。在這種情況下，高新區(qū)的典型企業(yè)不應(yīng)盲目追加投資，應(yīng)結(jié)合自身情況，向可持續(xù)發(fā)展看齊，合理控制土地投入，高效利用土地資源，防止浪費土地的情況發(fā)生。

圖1 高新區(qū)典型企業(yè)平均有效值對比圖

圖2 高新區(qū)典型企業(yè)平均規(guī)模效益系數(shù)對比圖

圖3 高新區(qū)各類典型企業(yè)經(jīng)濟貢獻量對比圖

5 結(jié)論與討論

本文綜合分析了近年來高新區(qū)典型企業(yè)的基本現(xiàn)狀，以容積率、地均固定資產(chǎn)投資等土地投入指標為輸入指標，以單位面積產(chǎn)出、單位面積利潤等土地產(chǎn)出指標為輸出指標，建立了高新區(qū)典型企業(yè)土地利用狀況評價模型，對高新區(qū)典型企業(yè)用地投入與產(chǎn)出的有效性及企業(yè)的規(guī)模效益進行了評價，主要得出以下結(jié)論。

表4 典型企業(yè)有效性及規(guī)模效益整體情況對比 %

圖4 近年高新區(qū)典型企業(yè)有效性比例對比圖

圖5 近年高新區(qū)典型企業(yè)規(guī)模效益對比圖

(1)高新區(qū)典型企業(yè)用地投入與產(chǎn)出的有效性程度總體不高，只有少數(shù)類型的典型企業(yè)表現(xiàn)為完全有效，而其他典型企業(yè)均存在不同程度上的無效。因土地面積是有限的，所以提高有效性不能依靠土地面積的擴展，應(yīng)依靠土地資源的合理利用與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。在發(fā)展過程中，高新區(qū)應(yīng)注重以典型企業(yè)為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的增長點，大力發(fā)展支柱產(chǎn)業(yè)和鏈條產(chǎn)業(yè)，發(fā)揮典型企業(yè)的引擎作用。

(2)高新區(qū)各類典型企業(yè)土地利用情況差異較大，發(fā)展較不平衡。其中，先進設(shè)備制造業(yè)和生物與醫(yī)藥業(yè)發(fā)展優(yōu)勢明顯，而精優(yōu)食品加工業(yè)和光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭較差。因此，考慮到經(jīng)濟社會背景、土地集約利用水平等方面的差異，不同類型典型企業(yè)的規(guī)模標準應(yīng)有所不同，應(yīng)以目前的區(qū)域貢獻率為基礎(chǔ)，把握增長率的合理范圍，對各類典型企業(yè)的土地數(shù)量及規(guī)模進行總體控制。另外，要大力加強高新區(qū)的土地用途管制，并通過發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟來增加各類企業(yè)之間的關(guān)聯(lián)性，促進土地利用效率的提高，促進整個區(qū)域經(jīng)濟社會的發(fā)展，提高綜合競爭力。

(3)精優(yōu)食品加工業(yè)和光電子產(chǎn)業(yè)與其他類型典型企業(yè)相比，經(jīng)濟發(fā)展實力排名并不是特別靠前，但評價結(jié)果中卻發(fā)現(xiàn)有效性較高，這說明DEA有效的評價單元不一定就是發(fā)展最好的，不能根據(jù)有效性的強弱判斷其對區(qū)域經(jīng)濟貢獻率的大小。

(4)根據(jù)規(guī)模效益評價系數(shù)k，可以看出近年來先進設(shè)備制造業(yè)的規(guī)模效益基本均有效，其他類型典型企業(yè)均呈現(xiàn)不同程度的規(guī)模遞增或遞減。歸納來講，規(guī)模有效評價單元的土地產(chǎn)出與投入可按相同的倍數(shù)增加，即土地利用已達到最佳狀態(tài)；規(guī)模遞增評價單元的土地產(chǎn)出的增加倍數(shù)大于土地投入增加的倍數(shù)，此時可適當增加投入；規(guī)模遞減評價單元的土地產(chǎn)出的增加倍數(shù)小于土地投入增加的倍數(shù)，即不應(yīng)再繼續(xù)增加投入。

(5)從研究方法來看，通過本研究可以看出DEA方法適用于此類多投入、多產(chǎn)出生產(chǎn)系統(tǒng)的研究。由于DEA方法要求指標數(shù)目不宜過多，為使結(jié)果更加準確，本研究在綜合分析各指標的基礎(chǔ)上，最終確定5個土地投入指標和3個土地產(chǎn)出指標，建立評價模型后從微觀角度進行研究，更易于得出準確的、更具指導(dǎo)作用的結(jié)論。

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(責(zé)任編輯：管珊紅)

Study on Input and Output Efficiency of Typical Enterprise Land in Development Zone Based on DEA:A Case Study of Changchun High-tech Zone

SUN Bo, LI Shu-jie*, GUO Xin, XING Li-juan

(College of Earth Sciences, Jilin University, Changchun 130061, China)

Based on the land use data of typical enterprises in high-tech development zone of Changchun city in recent years, we researched the input and output efficiency of typical enterprise land by adopting DEA method. The results showed that: (1) The input and output effectiveness of typical enterprise land in high-tech zone was not high in general; (2) The unbalanced development of typical enterprises existed in Changchun high-tech zone, and the land use status of these enterprises was different; (3) The contribution rate of enterprises to regional economy could not be judged by their land use efficiency; (4) According to the scale benefit evaluation coefficient k, the scale benefits of advanced equipment manufacturing industry were basically effective in recent years, but the scale benefits of other types of typical enterprises were inordinately increasing or decreasing; (5) DEA method was very suitable for the study of multi-target evaluation objects.

Land intensive utilization; Typical enterprises in development zone; DEA; Input and output efficiency

2016-12-28

國家自然科學(xué)基金項目(71303006)。

孫博(1994—)，女，碩士研究生，研究方向:土地經(jīng)濟與管理。*通訊作者：李淑杰。

F301.2

A

1001-8581(2017)06-0131-05