決定北美洲大中城市競爭力的耦合協調度
——基于北美洲131個大中城市數據的分析

◎ 劉笑男 倪鵬飛 李啟航 李 博

一、引言與文獻

城市競爭力問題已經成為關系國家和地區在全球競爭壓力下如何生存發展的重大問題。根據中國社會科學院與聯合國人居署共同發布的《全球城市競爭力報告（2017-2018）》顯示，在全球城市競爭力排名前十強中，除中國的深圳外，其他都為發達國家城市，其中美國城市占據了半壁江山。全球城市經濟競爭力高度集中于少數城市，全球城市經濟競爭力發展不平衡，城市間發展差距較大。美國、德國和英國等發達國家的城市經濟競爭力普遍較強，中國和印度等發展中國家城市經濟競爭力是明顯的“中心—外圍”模式，中心城市發展較為突出，其他城市發展較為失衡。分析北美洲城市的科技創新、金融服務、產業體系等指標的耦合協調度以及各指標對經濟競爭力的相對發展指數，找出哪些因素是與經濟競爭力同步發展的，哪些因素是超前或滯后于城市競爭力的發展，這對于城市未來發展中因地制宜、發揮比較優勢，具有十分重要的意義。

耦合協同理論是20世紀70年代德國物理學家哈肯提出來的。它最初用于激光物理學領域，之后逐漸應用于生物、化學、社會學等領域[1]。中國的廖重斌以珠江三角洲城市群為例，按照協調發展度的大小將環境與經濟的協調發展狀況劃分為從簡潔到詳細3個不同的層次，從而對環境與經濟發展的狀況進行耦合協調度的分析[2]。馬麗研究了中國350個樣本城市的經濟發展與環境之間的耦合協調度，并以耦合協調度的高低分析了城市的工業結構分布格局[3]。段佩利運用耦合協調度分析方法以及地理回歸加權的方法，以沿海城市為例，探討了城市的開發強度與資源環境承載力之間的耦合協調情況[4]。倪鵬飛等學者在對城市競爭力進行理論研究的基礎上，分別從2003年和2006年開始對中國城市競爭力和全球城市競爭力進行年度和雙年度的評估，將城市競爭力的內涵概括為一個城市在競爭和發展過程中與其他城市相比所具有的吸引、爭奪、擁有、控制和轉化資源，爭奪、占領和控制市場，創造價值，從而為其居民提供福利的能力[5-10]。

本文構造了城市經濟競爭力的指標體系，包含10個二級指標，24個三級指標體系，構建解釋性指標與經濟競爭力的耦合協調度，設立耦合協調度的等級（表1，表2），分析北美洲城市的耦合協調度的格局狀況，并與北美洲城市的經濟競爭力進行相關性分析，判斷二者之間的正相關性。本文待驗證的主要假設為：決定城市競爭力的關鍵因素與城市競爭力的耦合協調度越高，城市競爭力越高。

二、變量、模型與數據

（一）耦合協調度的模型設定

1.兩兩變量間的耦合協調度

設正數x1、x2、x3…xm為描述經濟競爭力解釋性因素特征的m指標；正數y1、y2、y3…yn為描述經濟競爭力特征的n個指標。

rmax為最大值，rmin為最小值。

rmax或者rmin是相對于指標 的規劃值、對比標準值、期望值或者最理想狀態的值。

公式中Cv為耦合度，為了使得協調度具有一定的層次性，賦予調節系數k，k的取值范圍一般介于2～5之間, 為了研究分析的方便，本文取k=2。D為耦合協調度，T為經濟競爭力的解釋性指標與經濟競爭力的綜合評價指數，它反映經濟競爭力解釋性指標與經濟競爭力的整體水平。、是在綜合評價指數中賦予的f(x)、g(y)的權數。

2.多變量的協調耦合度

其中fi(x)表示一個城市的第i個變量的數值，Cv表示一個城市n個變量之間的協調度，a表示評價體系中賦予第i個變量的權重，D表示n個變量之間的協調耦合度。

耦合度C只反映耦合總系統各子系統之間相互依賴、影響的強度。耦合度與耦合協調度是兩個不同的概念。系統間耦合度高的，耦合協調性不一定強，因為可能存在同步較低的現象；但耦合協調性較高的，系統間耦合會較強，因為這賦予了系統間的權重系數。

（二）城市經濟競爭力的指標體系

城市競爭力從根本上講是區位競爭力，它是競爭力要素的投入、過程以及最終價值的表現。借鑒倪鵬飛的城市競爭力“弓弦箭”模型，構建城市競爭力的因素決定模型如下：

GUCIi是被解釋變量（經濟競爭力），它是由經濟增量和經濟密度這兩個顯示性指標經由非線性加權計算得到的。其中，經濟增量（當年GDP與上一年GDP差）是規模指標，經濟密度（地均GDP）是效率指標。本文中的經濟競爭力的指數是由五年增量和人均GDP修正的經濟密度這兩個指標合成計算得到的。

結合北美洲的城市情況，本文選擇超過50萬人口的131個北美洲城市為樣本，其中包含美國75個城市，墨西哥35個城市，加拿大9個城市，多米尼共和國和洪都拉斯各2個城市，巴拿馬、波多黎各、哥斯達黎加、古巴、海地、薩爾瓦多、危地馬拉和牙買加各1個城市。需要指出的是，本文所選的城市口徑均使用大都市區口徑，樣本選擇參照《全球城市競爭力報告（2017-2018）》，所有數據均來自于中國社會科學院城市與競爭力指數數據庫。

三、實證分析

實證部分首先分析了北美洲城市耦合協調度的狀況，其次相應分析了歐洲城市耦合協調度的空間結構、等級類型結構；最后利用回歸分析實證檢驗耦合協調度是城市競爭力的關鍵影響因素。

（一）北美洲城市耦合協調度的狀況

如圖1所示，北美洲城市的耦合協調度近似服從標準正態分布，大多數城市的耦合協調度均值0.6，處于良好協調狀態；小部分城市的耦合協調度在0.5以下，處于瀕臨失調狀態；極個別城市耦合協調度在0.8以上，處于優質協調狀態。處于良好協調狀態的城市占北美樣本城市的比例高達56.49%，處于瀕臨失調狀態的城市占北美洲樣本城市的比例為11.45%，北美洲城市的耦合協調度高低不同。具體來看，北美洲城市耦合協調度的均值是0.618，中位數是0.635，方差是0.017，變異系數是0.21，其中有43.5%的城市耦合協調度低于整體均值水平；耦合協調度較高的城市高度集中在美國和加拿大，耦合協調度較低的城市主要集中在墨西哥等國家。

表1 耦合協調度的等級及類型劃分

表2 城市經濟競爭力解釋變量指標體系

圖2是北美洲城市經濟競爭力與耦合協調度的散點圖。橫軸是經濟競爭力九大解釋性指標的耦合協調度，縱軸是經濟競爭力。由圖2的散點圖可以看出，經濟競爭力與耦合協調度的相關性比較強，二者之間的相關系數為0.76，存在一條擬合程度較好的擬合雙曲線：

其中，y代表經濟競爭力，x代表耦合協調度。

（二）北美洲城市耦合協調度的等級及類型

圖1 北美洲城市耦合協調度的核密度對比圖

圖2 北美洲城市經濟競爭力與耦合協調度的散點圖

為了對北美洲城市耦合協調度數據進行全面分析，表3和表4分別進行了數據統計和等級類型劃分。表3對各城市的經濟競爭力進行排名，分為前10名、第11-20名、第21-50名、第51-80名、第81-131名五組，其中前十名的城市耦合協調度均值在0.8左右，處于優質協調狀態，第11名至第80名城市的耦合協調度均值在0.6至0.8之間，處于良好協調狀態，第80名之后的城市普遍處于勉強協調狀態。表4細分了每一等級類型的城市的狀況，該等級類型呈現金字塔狀的形式。綜合分析可知，北美洲城市的耦合協調度發展不均衡，不同國家的城市間發展差距較大。美國和加拿大等北美洲發達國家城市的耦合協調度水平較高，城市各要素的協調性發展普遍較好，墨西哥、古巴、海地等北美洲不發達國家城市的耦合協調度普遍較低，城市各要素的發展缺乏協調性。

（三）耦合協調度的相對指數分析

解釋性指標之間的耦合協調度是反映九大解釋性之間的耦合協調關系，但是不能反映解釋性指標和被解釋性指標間的相對發展程度。為此，表5和圖3展現了各解釋性指標與經濟競爭力的相對發展程度。通常，相對指數范圍介于0.8與1.2之間的是較為同步，低于0.8或高于1.2則為滯后或者是超前于經濟競爭力的發展。由表5可知，北美洲131個樣本城市的營商成本、營商環境、生活環境的相對指數普遍高于1.2，超前于城市經濟競爭力的發展；北美洲城市的金融服務、科技創新、產業體系的相對指數普遍低于0.8，滯后于城市經濟競爭力的發展。北美洲131個樣本城市的人力資源、當地需求、基礎設施相對指數在0.8～1.2，幾乎與經濟競爭力是同步發展的。當地需求、營商環境等相對發展指數均在2.7～6，遠遠超前于經濟競爭力的發展水平。研究結果發現：第一，在較低的金融服務、科技創新、產業體系的相對指數中，墨西哥的金融服務相對指數、加拿大的科技創新相對指數相對高于北美洲國家的其他城市，美國、墨西哥和加拿大的產業體系相對指數普遍低于北美洲國家的其他城市，美國的產業體系相對指數最低。第二，在中等的人力資本、當地需求、基礎設施相對發展指數中，美國、加拿大城市的人力資本和當地需求相對發展指數普遍低于北美洲城市的平均水平，且美國城市的人力資本相對發展指數遠低于其經濟競爭力的發展。第三，在較高的營商成本、營商環境、生活環境相對發展指數中，洪都拉斯、薩爾瓦多、危地馬拉的營商成本、營商環境、基礎設施和生活環境相對發展指數普遍高于美國和加拿大等發達國家的城市。

表3 北美洲城市耦合協調度的數據統計

表4 北美洲城市耦合協調度的等級及類型

（四）影響北美洲城市耦合協調度的因素回歸分析

為了驗證城市的耦合協調度是否是決定城市競爭力的關鍵因素，在表6和表7中，耦合協調度對經濟競爭力進行了基準回歸分析和因素回歸分析。

圖3 北美洲城市耦合協調度的相對指數圖

表6中，回歸（1）表示經濟競爭力指數單獨與耦合協調度的回歸結果，回歸（2）至（6）表示在加入其他控制變量條件下，依次加入科技創新、金融服務、產業體系、營商成本和生活環境等變量，逐次進行經濟競爭力與耦合協調度的回歸分析。分析結果顯示，隨著解釋性變量的逐漸增多，耦合協調度和其他解釋性變量與經濟競爭力的顯著性水平是一致的，這說明回歸結果是穩健性的。在（1）至（5）的回歸分析中，經濟競爭力指數與耦合協調度均是在1%的顯著性水平下正相關。在表6中可知，除產業體系外，耦合協調度、科技創新、金融服務、人力資本、營商成本、營商環境等7個指標與經濟競爭力均是顯著性相關。另外，在回歸分析（6）中，由各解釋性變量對經濟競爭力的影響情況可知：耦合協調度、金融服務對經濟競爭力的影響作用最為顯著，其各影響因素的回歸系數分別為0.295、0.491。科技創新、營商成本、生活環境對經濟競爭力影響作用也很明顯，其各影響因素的回歸系數分別為0.286、0.2、0.169。綜上所述，耦合協調度、金融服務 、科技創新與經濟競爭力具有較為穩健和強烈的顯著性。

表5 北美洲城市耦合協調度的相對指數表

表7進行了分位數回歸，選取0.1、0.25、0.5、0.75與0.9這五個代表性分位點，這五個分位點上影響因素的符號方向和顯著性水平基本是一致的，但系數大小與顯著性水平則呈現不同的變化規律。第一，科技創新對城市經濟競爭力的貢獻在居中的分位點附近更高一些，但在0.1和0.9分位點不顯著，這表明其對經濟競爭力中等偏上水平的城市貢獻較大。第二，金融服務對于經濟競爭力的貢獻隨著城市經濟競爭力的提高而逐漸擴大。第三，營商成本在0.1和0.75分位點的回歸系數均為0.185，中間分位點的回歸系數為0.13，而在另外兩個分位點上是不顯著的。第四，生活環境在0.9分位點上不顯著，其他分位點上均顯著，且在中低分位點上的顯著性較好。第五，營商環境對經濟競爭力較低的分位點水平的貢獻性比較大，而在分位點的中高水平并不顯著，這表明對經濟競爭力較低的城市具有顯著貢獻，而對經濟競爭力較高的城市貢獻則不顯著。

四、結論與啟示

通過對北美洲131個樣本城市的耦合協調度研究分析可知：第一，北美洲城市的耦合協調度發展總體發展不均衡，不同國家的城市間的發展差距較大。第二，耦合協調度是決定城市經濟競爭力的關鍵因素。耦合協調度與城市經濟競爭力具有很強的相關性。第三，不同分位點上城市的耦合協調度與城市的經濟競爭力均不同程度地顯著相關，且金融服務、科技創新、產業體系、營商成本、營商環境等因素對不同分位點城市的影響不同。

表6 經濟競爭力與耦合協調度基準回歸分析

表7 經濟競爭力與耦合協調度的分位數回歸

提高城市的耦合協調度的建議有：第一，墨西哥等不發達國家需要提高城市的耦合協調度，縮減城市間的耦合協調度的差異，同步提高城市間的耦合協調度，從而提升北美洲城市的整體經濟競爭力水平。第二，提高滯后于城市經濟競爭力發展的科技創新、金融服務、產業體系的相對發展指數。有效發揮墨西哥等欠發達國家城市中強于北美洲其他城市發展的相對指數對經濟競爭力的提升作用，促進城市經濟競爭力的發展，提高城市的耦合協調度。第三，不同分位點的城市應采取不同的政策以促進城市的協調發展。不同分位點的城市應當在鞏固已有優勢的同時，因地制宜著力提升城市的金融服務水平、提高科技創新能力、提高城市人力資源水平、優化產業結構調整升級，更高更好地驅動城市經濟競爭力的提升。