基于结构方程模型的城市竞争力评价

来源:用户上传      作者: 管伟峰,张 可,杨 旭

　　摘要:当地需求、当地供给、公共制度、全球联系是决定城市综合竞争力的四个重要的因素,其中公共制度是影响城市竞争力的首要因素。采用全球500个城市的样本数据,运用结构方程模型建立城市竞争力评价指标方法,不但可以对多个城市的竞争力进行比较,还能比较同一城市的理论竞争力和实际竞争力,从而找出城市间差异性和共性。
　　关键词:城市竞争力;结构方程模型;评价
　　中图分类号:F299 文献标识码:A 文章编号:1003-3890(2010)11-0041-05
　　
　　一、引言
　　城市竞争力的实质是城市发展的差异化,研究城市竞争力具有重大的战略性意义,一方面通过比较城市间的发展差异,找出影响城市发展的制约因素,包括适合所有城市发展的一般性影响因素和城市特色影响因素,从而为城市管理者提供科学合理的政策指导;另一方面对于国家总体发展战略而言,城市的发展和城市综合竞争力反映了综合国力,城市竞争力的合力形成国家竞争力,城市竞争力理论为国家发展战略提供了理论支持。
　　城市竞争力反映的是一个城市吸引和集聚各种要素,创造社会财富,为城市居民提供福利的能力,城市参与竞争的本质是通过一定的要素投入获得产出收益及社会和个人福利的最大化。显然,城市竞争力所体现的是一个综合性指标,是一个城市综合实力的体现。因此,选择一个科学合理的指标体系和研究方法是城市竞争力研究的核心内容之一。近年来国内外学者对城市竞争力的相关问题进行了一些开拓性的研究:1980年世界经济论坛和洛桑国际管理学院提出了国际竞争力评价指标体系;波特在其产业竞争力理论的基础上提出了著名的“钻石”指标体系构架[1];国内学者对此进行了一些开拓性的研究,如倪鹏飞的弓箭模型指标体系共88项,分为显示性指标和解释性指标两大类[2];上海社会科学院的城市与竞争力指标体系由总量、质量、流量三大一级指标体系构成,包括14个二级指标和79个三级指标;北京国际城市发展研究院提出的城市竞争力评价系统包括5个层次:城市实力、城市能力、城市活力、城市潜力、城市魅力[3]。王贵新等构建的城市竞争力指标体系由经济发展竞争力、社会发展竞争力、环境发展竞争力三个维度组成,采用了极差标准化和均方差标准化决策方法[4]。
　　在指标体系的研究方法上国内学者多采用主成分分析法、因子分析法、聚类法、模糊综合判别法等。但是这些评价方法均存在大量的主观判断,各因素的权重确定带有较大的主观性,同时多数学者所选取的数据样本量较小,多是基于省域和城市圈的层面,所得出的结论在更大的区域口径上可能存在一定的局限性。例如,叶衣农等的长江三角洲各城市综合实力的主成分分析[5],周玉波的城市综合竞争力模型与评价指标体系的构建及实证研究[6],唐伟等的基于AHP与模糊综合评判的城市竞争力模型应用研究[7]。在本文中,笔者拟尝试运用结构化方程模型的方法来评价城市综合竞争力,综观文献发现:目前国内学者少有运用该方法研究城市综合竞争力,仅有易丽蓉运用该方法对区域旅游产业竞争力进行了定量研究[8],王华运用该方法对中国省级区域餐饮业竞争力进行了理论和实证研究[9],他们的研究角度均基于某一具体的产业且所选取的样本数量都相对较少。
　　二、结构方程模型简介
　　结构化方程起源于20世纪初Swall Wright开创的路径分析方法,之后Jorskong和Sorbom在其基础上建立了机构方程模型(Structural Equation Model,简称SEM),SEM模型在近些年来得到广泛的应用和认可,其应用领域涉及到社会学、心理学、教育学、管理学、市场营销学、卫生统计学、经济学等多个学科。它是一种实证分析方法,通过寻找变量间的内在结构关系检验某种结构关系或模型的假设是否合理。其最大的突破在于潜变量概念的引入,现实的社会经济生活中有许多变量是无法用具体指标测度的,例如:社会威望、学习风气、城市综合实力、性格品行、顾客忠诚度、地下经济等,通过引入潜在变量可以将无法观测的变量具体化,以便更清楚地了解客观现实,对社会经济现象进行深层次分析。相比于其他的传统多变量分析方法,结构化方程具有十分明显的优势:传统的多变量分析多局限于同一时间单一变量对因变量之间的关系,不允许自变量有测量误差,无法分析和处理潜变量,显然无法解释潜变量和自变量间的因果关系,而SEM则可以对多组自变量和多组因变量进行因果分析,在进行单一自变量与因变量之间的相关性或路径分析时,同时考虑了其他因变量的影响,是一种广义的多元因果分析模型。SEM允许自变量和因变量包含测量误差,能清晰地反映潜变量与因变量之间的关系,可同时估计因子结构和因子之间的关系,允许具有更大弹性的测量模型。另外,SEM还可以估计整个模型的拟合程度,通过修正模型的路径和删减指标来达到最优的拟合,可以对不同的模型进行比较,从而选择更加贴近现实的模型。除此之外SEM模型还可以进行一些传统的回归分析、方差分析、t检验等。
　　该模型分为两个部分:一类称作测量方程(Measurement Model),目的是描述显变量与潜变量之间的关系;另一类称作结构方程 (Structural Equation),目的是描述潜变量之间的关系。
　　测量方程可以表示为:
　　y=?驻y?浊+?着,x=?驻x?孜+?啄
　　式中Y为内生观测变量矩阵,X为外生观测变量矩阵;?浊为内生潜变量,?孜为外生潜变量;?驻x为外生显变量在外生潜变量上的因子负荷矩阵,描述外生显变量和外生潜变量之间的关系;?驻y为内生显变量在内生潜变量上的因子负荷矩阵,描述内生显变量和内生潜变量之间的关系;?着和?啄表示测量方程的残差矩阵,描述方程中未被解释的部分。
　　结构方程可以表示为:?浊=?姿?浊+?祝?孜+?灼
　　式中?姿表示内生潜变量之间的影响效应系数,?祝表示内生外生潜变量对内生潜变量的影响效应系数,即外生潜变量对内生潜变量的路径系数,?灼表示结构方程的残差项矩阵,?孜表示方程中未被解释的部分。
　　三、实证分析
　　(一)数据来源和指标说明
　　由于结构方程模型要求样本数据为200个以上,本文采用的数据均来源于中国社会科学院《全球城市竞争力报告》[10](2009-2010年),选取了全球500个城市的相关统计数据作为样本数据,在结构方程构建前已经对数据进行了标准化处理,使500个样本数据基本符合正态分布。
　　《全球城市竞争力报告》中含有近百个测度指标,本文在构建结构化方程之前运用SPSS13.0对近百个指标进行了聚类分析,综合考虑选取了20个核心测度指标,5个潜变量。内生潜变量即为城市综合竞争力,由人均和经济增长两个指标测度,根据城市竞争力的定义,人均产出反映城市获取收益和为城市居民创造福利的能力,经济增长反映出城市经济发展的后劲和动力。另外4个外生潜变量,当地需求、当地供给、公共制度、全球联系是决定城市综合竞争力的四个重要的因素(见表1)。既有的城市竞争力研究具有片面性,或强调供给,或强调需求,忽视了竞争力要素供给与需求之间的平衡,这种平衡才是增强国家竞争力的关键。因为只有供需的大体平衡,才可以有健康协调的发展。供需平衡包括总量平衡与结构平衡,总量平衡是实现结构平衡的基础,结构平衡又对总量平衡产生影响。因此,笔者选择潜变量时又考虑了当地供给和需求两个因素。公共制度反映了政府在城市管理过程中对要素资源配置的导向作用,政府可以通过良好的制度安排将有效提高城市的产出能力。例如政府可以通过制定要素定价、价格监管、产业政策、税收政策等制度影响要素需求和供给。国际联系包括了当地联系,国际联系是城市参与经济全球化和产业分工的重要途径之一,建立广泛的内外部联系有利于本地优势要素和产业在空间上的转移,促进要素的配置效率并使世界城市间的分工不断深化,加深城市间的合作关系。空间的接近可以降低主体间的交易成本,提高交易效益,促进城市间的联系。因此本文均假设当地供给、当地需求、公共制度、全球联系均对城市综合竞争力产生正向促进作用。

　　(二)结构方程路径图与模型估计结果
　　运用软件AMOS18.0所构造的方程结果如表2所示,笔者所构造的结构化方程所选取的指标的P值均达到显著性水平,均小于0.05,指标选取符合结构化方程的要求。拟合方程的卡方值与自由度的比为2.372,略大于2,可能是由于采用大样本数据的结果。方程拟合指数RMSEA小于0.08,GFI、NFI、IFI、CFI均大于0.9,信息指数AIC接近饱和模型,表明被检测的方程与样本数据的拟合度良好,所构建的模型有较高的可信度。
　　图1是AMOS18.0给出的结构路径分析图,其中大椭圆或圆表示潜变量,小圆表示残差项,矩形表示可观察变量。图1清晰地反映出内生潜变量城市综合竞争力与其他四个潜变量之间的作用关系。显然,当地需求、当地供给、公共制度、全球联系对城市综合竞争力均有直接的正向促进作用,对综合竞争力的直接影响效应系数分别为0.77、0.30、1.27、0.30,假设得到验证。其中公共制度通过两条路径来影响城市综合竞争力的作用,一方面较完善的公共制度可以提高城市管理水平和要素资源的配置效率,这是直接作用;另一方面公共制度通过影响全球联系进而决定城市竞争力,公共制度对城市竞争力的影响总效应系数为1.7086(计算方法为:1.27+1.29×0.34)。由此可以看到,公共制度对全球联系的影响效应很大,超过其直接对城市综合竞争力的影响。来自全球500个城市的数据显示:对城市综合竞争力的影响程度大小次序为公共制度>当地需求>全球联系>当地供给。这对城市管理者是一个重要的启示:城市的公共制度水平对提升城市综合实力有着重大的影响,政府应该通过提高要素配置效率,优化城市商务环境,促进交易的效率和公平等方面提升城市综合竞争力。通过大量的要素投入、大量的固定资产投资等完善当地供给水平,从而带动城市快速发展的传统思路并没有达到预期的效果,依靠大量的要素投入提升城市竞争力的成本远大于促进公共制度、增强全球联系等,而其效果却远不及后者,城市管理者应警惕不考虑城市竞争力所处的水平、要素现状、当地需求等因素而采用扩大当地要素供给的短期行为。必须考虑城市的需求、区域联系、公共制度等相关因素的发展水平,进一步提高城市综合竞争力。
　　(三)城市综合竞争力的测评方法
　　定义:理论上的综合竞争力为F理论,F理论=(当地需求,当地供给,公共制度,全球联系)。
　　Ai为第i种潜在变量竞争力,有k种观测变量,?字k表示第k种观测变量的实际得分,该得分是对相关指标原始数据经过标准化处理后的指数;?滋ik为第i种潜在变量与第k种观测变量间的影响效应修正系数,?茁i为第i种潜在变量对综合竞争力的影响修正系数。则潜在变量竞争力Ai=∑?字k?滋ik,城市综合竞争力F理论=∑Ai?茁i,为了便于比较不同城市的综合竞争力指数,结构方程中的路径系数均做归一处理,即∑?茁i=1,∑?滋ik=1,归一化后的修正系数见表2。由此可以对城市综合竞争力进行评价,而实际反映综合城市竞争力的观测变量是人均产出和经济增长,所以定义实际城市竞争力为F实际=(人均产出,经济增长)=∑?字l?琢l,其中?字l表示第l种观测变量的实际得分,?琢l为第l种观测变量和城市竞争力的影响效应修正系数。
　　下面笔者将根据《全球城市竞争力报告》(2009-2010年)的相关数据就具体城市进行演算,选取中国上海20个经过标准化处理后的测度指标指数进行计算:
　　当地需求竞争力A1=∑?字k?滋1k=0.562×(-0.22)+0.03×1.13+0.905×0.19=0.06
　　当地供给竞争力A2=∑?字k?滋2k=0.44×6.8+0.26×0.93+0.987×0.93+0.13×2.52+0.36×(-10)=0.88
　　公共制度竞争力A3=∑?字k?滋3k=0.98×0.07+0.41×0.37+0.81×0.18+0.4×0.37=0.51
　　全球联系竞争力A4=∑?字k?滋4k=0.15×0.72+0.11×0.45+0.22×0.55+0.11×0.57+0.2×0.33+0.06×0.39+0.51×0.31=0.59
　　城市综合竞争力F理论=∑Ai?茁i=0.06×0.29+0.88×0.11+0.51×0.13+0.59×0.47=0.46
　　城市综合竞争力F实际=∑?字?琢l0.3×2+0.14×(-1)=0.42。
　　显然上海的实际城市竞争力小于其理论城市竞争力,表明以目前上海各方面的综合条件,其城市竞争力仍然有一定的提升空间,通过改善影响城市竞争力的要素条件可以进一步提升其城市竞争力。用同样的方法可以计算中国的城市排行,限于篇幅,现只列出中国排名前10的城市(如表3所示),该排名与客观实际较为吻合。综合来看:中国香港的竞争力与内地城市的差距较大,多数潜变量竞争力均列中国首位,并且其实际城市竞争力与理论城市竞争力间的差异相对较大,表明其发展潜力仍然巨大。上海的当地供给竞争力位列中国第一,但其公共管理能力与中国香港差距较大且低于中国台北和北京。中国最发达的10个城市均有提升空间,竞争力差距均为正值。其中北京的发展正处于一种良性循环状态,其竞争力差值最小,仅为0.01。
　　四、结论与思考
　　城市竞争力是一个综合指标,无法直接观测,结构方程模型可以将其视作潜在变量,用其他的观测变量进行反映。运用结构化方程来研究城市竞争力能够清晰反映出内生潜变量与其他外生潜变量间的路径依赖关系,同时还能反映出潜在变量、测度变量之间的作用大小,并且采用大样本观测数据可以较为客观地反映出影响城市发展的关键因素,这对城市管理者和决策者提供了一个很好的指导性理论依据,可为制定城市未来的发展战略提供支持。
　　除此之外,结构方程模型提供了计算城市竞争力大小的一种新的计算方法,将统计学和相关软件充分应用到在城市经济学中来。该模型不但可以对多个城市的竞争力进行比较,还能对同一城市的理论竞争力和实际竞争力进行比较,能直观地找出城市间差异性和共性。该方法可以算出每个具体城市的综合竞争力指数,通过指数的大小反映出城市间竞争力差异的大小,从而使每个城市认清自身在全球城市中的相对位置,从而可以有针对性地相互借鉴各自城市的发展经验,取长补短。通过计算同一城市的理论和实际城市竞争力,两者之间的差可作为城市发展绩效的判断标准之一,为城市管理者提供重要的参考意见。实际和理论城市竞争力相等或接近,说明投入的每单位要素均获得了最优产出,表明该城市的发展处于良性循环状态;实际城市竞争力大于理论城市竞争力,表明该城市的投入和产出具有高效性,即该城市的收益能力和为居民提供福利的能力超过了以现有的要素所能决定的城市收益能力和为居民提供福利的能力,城市处于一种超常规发展的状态;若实际城市竞争力小于理论城市竞争力,则表明该城市的投入产出能力较弱,仍有要素资源的闲置或者未得到充分的利用,城市竞争力具有较大的提升空间。
　　
　　参考文献:
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　　[10]倪鹏飞,等.全球城市竞争力报告(2009-2010)[M].北京:社会科学文献出版社,2010.
　　责任编辑:孙 飞
　　责任校对:关 华
　　
　　On Urban Competitiveness Evaluation based on the Structural Equation Model
　　Guan Weifeng1, Zhang Ke1, Yang Xu2
　　(1.School of Management, Shanghai University of Science and Technology, Shanghai 200090, China;
　　2. Center of Combinatory Mathematics, Nankai University, Tianjin 300071, China)
　　Abstract: The local supply and demand, the public system, global contact are the four important factors deciding the comprehensive competitiveness of local cities. Among of them, the public system becomes the primary factor affecting city competitiveness. Using sample data of global 500 cities, we try to apply structural equation model to construct a set of urban competitiveness evaluation index system. This model can not only deal with urban competitiveness comparison of many cities, it can also compare the theoretical and practical competitiveness of the same city, thus to find intuitively the diversities and commonness among cities.
　　Key words: city competitiveness; structural equation model; evaluation

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