王朝陽,薛 鋒, ,陳崇雙
(1.西南交通大學(xué) 交通運輸與物流學(xué)院,四川 成都 611756;2.西南交通大學(xué) 綜合交通運輸智能化 國家地方聯(lián)合工程實驗室,四川 成都 611756;3.西南交通大學(xué) 數(shù)學(xué)學(xué)院,四川 成都 611756)
城市軌道交通作為公共交通的重要組成部分,具有運量大、速度快、安全環(huán)保等特點,是緩解城市交通問題的有效途徑。城市軌道交通的快速發(fā)展刺激了軌道裝備的市場需求,為裝備制造業(yè)帶來廣闊的發(fā)展前景。2015年5月國務(wù)院印發(fā)《中國制造2025》戰(zhàn)略文件,從國家層面提出重點發(fā)展軌道交通裝備制造業(yè),建立世界領(lǐng)先的軌道交通產(chǎn)業(yè)體系。
產(chǎn)業(yè)集群是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要組織形式,目前已成為推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的重要動力。我國城市軌道交通裝備制造業(yè)正處于快速發(fā)展階段,催生了不同規(guī)模的產(chǎn)業(yè)集群。產(chǎn)業(yè)集群的出現(xiàn)有利于優(yōu)化資源配置、提高產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率和競爭優(yōu)勢,因此,對城市軌道交通裝備制造業(yè)集群競爭力開展評價研究,有助于全面掌握區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展水平,推動城市軌道交通裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
關(guān)于產(chǎn)業(yè)集群競爭力評價的研究主要集中在理論和應(yīng)用2個方面。在理論研究方面,Porter[1]認(rèn)為產(chǎn)業(yè)集群競爭力取決于4個主要因素與2個輔助因素,提出鉆石模型,為集群競爭力研究奠定了基礎(chǔ);Padmore等[2]對鉆石模型進行改進,建立考慮基礎(chǔ)、市場與企業(yè)3個要素的GEM模型,提出集群競爭力的定量評價方法。在應(yīng)用研究方面,王素君等[3]運用區(qū)位熵針對河北省裝備制造業(yè)集群進行識別,通過建立集群競爭力評價指標(biāo)體系,采用因子分析法進行評價研究;何太碧[4]從產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定性的視角構(gòu)建汽車后市場產(chǎn)業(yè)集群競爭力評價指標(biāo)體系,運用結(jié)構(gòu)方程模型和模糊層次分析法,對成都汽車后市場產(chǎn)業(yè)集群競爭力進行評價;黃倩等[5]基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論與改進PageRank算法,分析軌道交通產(chǎn)業(yè)集群的網(wǎng)絡(luò)特征,識別出集群內(nèi)重點企業(yè)。
在分析產(chǎn)業(yè)集群競爭力內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,針對城市軌道交通裝備制造業(yè)特點,構(gòu)建評價指標(biāo)體系,建立基于組合賦權(quán)TOPSIS的產(chǎn)業(yè)集群競爭力評價模型,以沈陽城市軌道交通裝備制造業(yè)集群為研究對象進行實證分析,量化評價城市軌道交通裝備制造業(yè)集群競爭力水平,為產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展規(guī)劃提供理論支撐和實踐指導(dǎo)。
城市軌道交通裝備制造業(yè)集群是指在一定區(qū)域內(nèi),大量城市軌道交通裝備制造企業(yè)和科研機構(gòu)、金融機構(gòu)、行業(yè)協(xié)會等,依靠分工協(xié)作關(guān)系在空間上集聚形成的有機群體[6]。經(jīng)過多年發(fā)展,我國城市軌道交通裝備制造業(yè)集群已形成集研發(fā)設(shè)計、零部件生產(chǎn)、車輛制造、檢測維修等為一體的完整產(chǎn)業(yè)鏈,發(fā)展態(tài)勢良好。從行業(yè)層面來看,2019年規(guī)模以上城市軌道交通裝備制造企業(yè)實收資本130.2億元,創(chuàng)近5年新高;軌道交通發(fā)展速度不斷加快,2019年末我國城市軌道交通運營里程6 736.2 km,完成建設(shè)投資5 958.9億元(不含港澳臺);國務(wù)院出臺《關(guān)于進一步加強城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)管理的意見》等政策文件支持城市軌道交通建設(shè),為城市軌道交通裝備制造業(yè)健康發(fā)展提供了良好的環(huán)境。從企業(yè)層面來看,盈利能力與市場能力不斷增強。作為我國軌道交通裝備制造的龍頭企業(yè),2019年中國中車股份有限公司營業(yè)利潤158.2億元,同比增長7.4%,占據(jù)了我國地鐵車輛約90%的市場份額,并積極開拓國際市場,出口產(chǎn)品覆蓋全球100多個國家和地區(qū)。
城市軌道交通裝備制造業(yè)集群競爭力是指在市場競爭環(huán)境下,某一地區(qū)的城市軌道交通裝備制造企業(yè)在生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品盈利、市場獲取等方面,表現(xiàn)出優(yōu)于競爭對手的能力[7]。產(chǎn)業(yè)集群競爭力評價指標(biāo)大致可分為顯示性指標(biāo)和解釋性指標(biāo)2類,前者反映競爭力的結(jié)果和外在表現(xiàn),后者反映競爭力的來源和決定因素,用來解釋集群競爭力產(chǎn)生的原因[8]。由于集群競爭力主要來源于要素投入和外部環(huán)境,表現(xiàn)在生產(chǎn)、盈利與市場獲取等方面,因此選取投入能力和發(fā)展環(huán)境作為解釋性指標(biāo),產(chǎn)出能力和市場能力作為顯示性指標(biāo),建立包含4個一級指標(biāo)和18個二級指標(biāo)的評價指標(biāo)體系。城市軌道交通裝備制造業(yè)集群競爭力評價指標(biāo)體系如表1所示。
表1 城市軌道交通裝備制造業(yè)集群競爭力評價指標(biāo)體系Tab.1 Competitiveness evaluation index system of URT equipment manufacturing industrial cluster
(1)投入能力。投入是決定產(chǎn)業(yè)集群競爭力的物質(zhì)基礎(chǔ),反映了集群發(fā)展的基本條件和各種生產(chǎn)要素的情況,通常包括人力、財力和物力3個方面,由于物力的投入難以量化統(tǒng)計,重點考察人力與財力投入??紤]到集群的基本組成單元是企業(yè),因此可以用規(guī)模以上企業(yè)數(shù)量和從業(yè)人員總數(shù)反映人力資源投入,用主營業(yè)務(wù)成本和資本總投入反映資金供給情況。
(2)產(chǎn)出能力。產(chǎn)出反映集群生產(chǎn)經(jīng)營活動產(chǎn)生的經(jīng)濟效益,也在一定程度上體現(xiàn)了集群內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)能力和管理水平。工業(yè)總產(chǎn)值反映產(chǎn)出的工業(yè)產(chǎn)品規(guī)模,整車生產(chǎn)數(shù)量直觀反映整車產(chǎn)能,這2個指標(biāo)衡量集群的生產(chǎn)能力;銷售利潤率是利潤總額與營業(yè)收入的比值,流動資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率是主營業(yè)務(wù)收入與流動資產(chǎn)的比值,反映流動資產(chǎn)的周轉(zhuǎn)速度,這2個指標(biāo)衡量集群的盈利能力;全員勞動生產(chǎn)率用總產(chǎn)值與從業(yè)人數(shù)之比表示,反映集群人力投入產(chǎn)生的效益,是生產(chǎn)管理水平與職工素質(zhì)的綜合體現(xiàn)。
(3)市場能力。市場能力反映集群企業(yè)開拓市場、獲取市場份額的能力。市場占有率是集群營業(yè)收入占全國城市軌道交通裝備制造業(yè)營業(yè)收入的比重;產(chǎn)品銷售率是集群銷售產(chǎn)值與工業(yè)總產(chǎn)值之比;區(qū)域市場集中度反映集群在區(qū)域制造業(yè)市場中所占份額,用集群工業(yè)總產(chǎn)值與區(qū)域制造業(yè)總產(chǎn)值之比表示;產(chǎn)業(yè)外向度表示產(chǎn)品的區(qū)域輸出程度,衡量集群對外開放程度及外部市場擴張能力。
(4)發(fā)展環(huán)境。發(fā)展環(huán)境是產(chǎn)業(yè)集群競爭力的重要支撐,反映了集群所在區(qū)域的經(jīng)濟、科技、政策發(fā)展水平及市場需求。人均地區(qū)生產(chǎn)總值反映區(qū)域社會經(jīng)濟的整體發(fā)展水平;區(qū)域研發(fā)經(jīng)費投入強度反映科技創(chuàng)新環(huán)境,用全社會研發(fā)經(jīng)費占GDP比重表示;公共設(shè)施建設(shè)投資反映政府對城市軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的支持力度;城市軌道交通客運量占公共交通客運量比例和城市軌道交通運營里程這2個指標(biāo)反映市場需求。
產(chǎn)業(yè)集群競爭力評價是一個復(fù)雜的多指標(biāo)決策問題,指標(biāo)權(quán)重與評價方法的合理性至關(guān)重要。常見的賦權(quán)方法分為主觀和客觀2種,采用主客觀組合賦權(quán)法確定權(quán)重,并結(jié)合TOPSIS法評價集群競爭力。研究方法綜合考慮專家經(jīng)驗和數(shù)據(jù)規(guī)律確定指標(biāo)權(quán)重,減少人為因素影響。
2.1.1 G1法確定主觀權(quán)重
G1法又稱序關(guān)系分析法,是在層次分析法的基礎(chǔ)上改進得到的一種主觀賦權(quán)方法。與層次分析法相比,G1法在確定指標(biāo)權(quán)重時無需構(gòu)造判斷矩陣,有效避免了指標(biāo)過多時一致性檢驗不通過的情況[9],且計算過程更加簡便,具體步驟如下。
(1)確定評價指標(biāo)序關(guān)系。設(shè)有n個指標(biāo)組成集合X= {x1,x2,…,xn},如果指標(biāo)xi的重要度大于xj,則記為xi>xj。根據(jù)專家意見,將指標(biāo)的重要程度從大到小排列,確定指標(biāo)的序關(guān)系為,其中表示按重要度排序后的第i個指標(biāo)。
(2)確定評價指標(biāo)的相對重要程度比[9]。由專家確定相鄰指標(biāo)與x*k重要程度的理性判斷比值其中和w*k分別表示指標(biāo)和x*k的權(quán)重。
(3)計算指標(biāo)權(quán)重。根據(jù)rk取值得到第n個評價指標(biāo)的權(quán)重w*n,計算公式為
則第k- 1個指標(biāo)的權(quán)重為
2.1.2 改進CRITIC法確定客觀權(quán)重
CRITIC法[9]根據(jù)指標(biāo)的對比強度和沖突性確定權(quán)重,同時考慮了指標(biāo)的差異性和關(guān)聯(lián)性。改進CRITIC法通過變異系數(shù)反映差異性,采用相關(guān)系數(shù)的絕對值衡量關(guān)聯(lián)性,并引入熵權(quán)法中信息熵的概念修正指標(biāo)信息量,計算步驟如下。
(1)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。假設(shè)有m個年份,n個評價指標(biāo),第i個年份的第j個指標(biāo)xij構(gòu)成原始數(shù)據(jù)矩陣X= (xij)m×n,采用極差標(biāo)準(zhǔn)化方法對原始數(shù)據(jù)進行處理,由于均為正向指標(biāo),計算公式為
式中:aij為標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)值,0≤aij≤1。
(2)計算變異系數(shù)與相關(guān)系數(shù)。變異系數(shù)反映了指標(biāo)的對比強度,計算公式為
式中:vj為第j個指標(biāo)的變異系數(shù);sj和分別為第j個指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差和平均值。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣A= (aij)m×n,計算指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)rjk,則第j個指標(biāo)與其他指標(biāo)的沖突性量化值為
(3)計算指標(biāo)信息量與權(quán)重。使用熵權(quán)法計算指標(biāo)信息熵,對指標(biāo)信息量進行修正,計算公式為
式中:Mj為第j個指標(biāo)包含的信息量;ej為第j個指標(biāo)的信息熵;fij為第j個指標(biāo)下第i個年份指標(biāo)值的比重。
對信息量進行歸一化,得到第j個指標(biāo)的權(quán)重cj為
2.1.3 加法集成法確定組合權(quán)重
為充分發(fā)揮主客觀賦權(quán)方法的優(yōu)勢,使指標(biāo)權(quán)重更加合理,采用加法集成法確定組合權(quán)重。假設(shè)wj和cj分別是由G1法和改進CRITIC法得到的權(quán)重,則組合權(quán)重θj為
式中:α,β分別為主觀權(quán)重和客觀權(quán)重的重要度系數(shù),且滿足α2+β2= 1 (α,β> 0)。
組合賦權(quán)的關(guān)鍵是確定α和β的取值,使評價結(jié)果最優(yōu)。將所有評價對象綜合評價值之和記為Y,基于被評價對象之間差異最大的思想,建立以下優(yōu)化模型。
利用拉格朗日條件極值原理,分別求出主客觀權(quán)重比例系數(shù)并進行歸一化,可得
式中:α*和β*分別為主觀和客觀權(quán)重的最優(yōu)組合系數(shù)。因此組合權(quán)重θj=α*wj+β*cj。
TOPSIS法又稱為理想解法,基本原理是構(gòu)造評價指標(biāo)的正理想解和負(fù)理想解,通過計算每個評價對象與正、負(fù)理想解的距離進行排序,計算步驟如下。
(1)構(gòu)造加權(quán)規(guī)范矩陣。利用標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣與組合權(quán)重,構(gòu)建加權(quán)規(guī)范矩陣Z= (zij)m×n,其中zij=aij×θj。
(2)確定正負(fù)理想解。由于所有指標(biāo)均為正向指標(biāo),因此正理想解為各指標(biāo)所有年份中的最大值,負(fù)理想解為各指標(biāo)所有年份中的最小值,分別記為Z*,Z0,則
(3)計算相對貼近度。采用歐氏距離計算公式得到每個評價對象與正、負(fù)理想解的距離Si*和Si0,公式為
為綜合反映這2個距離,計算各評價對象的相對貼近度Ci*,即
可知Ci*∈ [0,1],Ci*數(shù)值越大,表明第i個評價對象越接近最優(yōu)水平。
參照國家統(tǒng)計局制定的國民經(jīng)濟行業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn),考慮數(shù)據(jù)的可得性,以沈陽2012—2019年城市軌道交通裝備制造業(yè)集群為研究對象,運用組合賦權(quán)TOPSIS方法對集群競爭力進行評價研究,數(shù)據(jù)來源于《沈陽統(tǒng)計年鑒》《中國工業(yè)統(tǒng)計年鑒》及《中國統(tǒng)計年鑒》。
根據(jù)G1法的基本原理設(shè)計調(diào)查問卷,采用專家咨詢法得到各層評價指標(biāo)的序關(guān)系和重要程度比,由公式(1)和公式(2)求出每位專家對各指標(biāo)的賦權(quán)情況并取平均值。同時將指標(biāo)原始數(shù)據(jù)依次代入公式(3)至公式(8),利用改進CRITIC法計算客觀權(quán)重;最后將主客觀權(quán)重進行組合,由公式(11)求得歸一化后的比例系數(shù)α*= 0.543 6,β*= 0.456 4。評價指標(biāo)組合權(quán)重如表2所示。
根據(jù)表2中的組合權(quán)重構(gòu)造加權(quán)規(guī)范矩陣,使用TOPSIS法計算各年份與正負(fù)理想解的距離及相對貼近度,得到2012—2019年沈陽城市軌道交通裝備制造業(yè)集群競爭力水平如表3所示。根據(jù)表3數(shù)據(jù),進一步繪制4個一級指標(biāo)競爭力評價值的變化趨勢,2012—2019年沈陽城市軌道交通裝備制造業(yè)集群一級指標(biāo)競爭力評價值如圖1所示。
表2 評價指標(biāo)組合權(quán)重Tab.2 Combination weighting of evaluation indexes
表3 2012—2019年沈陽城市軌道交通裝備制造業(yè)集群 競爭力水平Tab.3 Competitiveness level of Shenyang URT equipment manufacturing industrial cluster from 2012 to 2019
從評價指標(biāo)的組合權(quán)重來看,區(qū)域市場集中度、資本總投入、主營業(yè)務(wù)成本、產(chǎn)品銷售率、工業(yè)總產(chǎn)值5個指標(biāo)的權(quán)重位于前列,表明這些指標(biāo)對集群競爭力的影響較大,重要度更高,在發(fā)展城市軌道交通裝備制造業(yè)時應(yīng)給予重點關(guān)注。
由表3中數(shù)據(jù)可以看出,2012—2019年沈陽城市軌道交通裝備制造業(yè)集群競爭力水平由0.326 8增長為0.410 0,呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢,表明隨著工業(yè)化進程加快和經(jīng)濟社會發(fā)展,沈陽城市軌道交通裝備制造業(yè)水平持續(xù)提高。其中,2012—2016年集群競爭力穩(wěn)步提升,年均增長率為13.23%;由于2017年沈陽工業(yè)經(jīng)濟增速放緩,集群生產(chǎn)效率降低,產(chǎn)出能力和市場能力均出現(xiàn)明顯下降,導(dǎo)致競爭力同比下降12.38%;2018年得益于生產(chǎn)能力的大幅提升,集群競爭力同比增長41.02%,達(dá)到峰值0.652 4;2019年沈陽出臺相關(guān)政策加快新舊動能轉(zhuǎn)換,對裝備制造業(yè)進行改革,化解鋼鐵等過剩產(chǎn)能,推動傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級和新動能發(fā)展,導(dǎo)致集群競爭力水平降幅明顯。
(1)投入能力呈現(xiàn)先快速上升后持續(xù)下降的趨勢,評價值由2012年的0.059 8上升到2019年的0.436 7,整體增長明顯。2012—2017年集群投入水平處于快速提升階段,年均增速超過50%,主要原因是這一時期沈陽經(jīng)濟處于快速發(fā)展階段,《沈陽市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》提出要重點發(fā)展軌道交通裝備制造業(yè),建立先進裝備制造產(chǎn)業(yè)園,政策的實施有效促進了資源投入的增加,從業(yè)人員總數(shù)、主營業(yè)務(wù)成本年均增長59.26%,33.22%,極大地提升了集群的投入能力。2017年后集群的人力和資金投入均出現(xiàn)下降,年均降幅20.82%和18.04%,導(dǎo)致集群整體投入水平持續(xù)降低,在2019年降至0.436 7,但對整體競爭力的貢獻(xiàn)依然明顯。
(2)產(chǎn)出能力表現(xiàn)出先緩慢上升后下降波動的態(tài)勢,評價值由2012年的0.417 1下降為2019年的0.324 3。2012—2015年間各二級指標(biāo)不斷波動變化,產(chǎn)出水平處于緩慢上升階段,競爭力增幅并不明顯;盡管2015—2017年集群投入不斷增加,但總產(chǎn)值、流動資產(chǎn)周轉(zhuǎn)率和勞動生產(chǎn)率均大幅減少,集群產(chǎn)出能力持續(xù)下降,并在2017年達(dá)到歷史最低值0.256 2,主要是這一時期沈陽的工業(yè)發(fā)展整體呈下降趨勢,集群缺乏良好的經(jīng)濟環(huán)境,且產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系和專業(yè)化分工協(xié)作機制尚不完善,導(dǎo)致投入的生產(chǎn)要素未能發(fā)揮出應(yīng)有的作用。除銷售利潤率外,其他指標(biāo)在2018年均出現(xiàn)明顯上升,集群產(chǎn)出能力快速增長至最高點0.811 8,為2017年的3.17倍;但由于2019年沈陽對裝備制造業(yè)進行深化改革,實施新舊動能轉(zhuǎn)換,縮減了生產(chǎn)要素投入,導(dǎo)致集群各項產(chǎn)出指標(biāo)明顯下降,尤其是利潤出現(xiàn)負(fù)增長,企業(yè)嚴(yán)重虧損,產(chǎn)出能力急速下降。
(3)市場能力總體呈現(xiàn)波動上升的趨勢,評價值由2012年的0.335 8增長為2019年的0.379 5。 2012—2016年集群市場競爭力實現(xiàn)年均13.01%的增幅,主要得益于這一時期集群發(fā)展環(huán)境良好,生產(chǎn)要素投入持續(xù)增加,各項指標(biāo)整體呈上升趨勢。由于2017年集群生產(chǎn)效率較低,區(qū)域市場集中度與產(chǎn)業(yè)外向度明顯下降,市場能力同比下降19.28%;2018年生產(chǎn)能力提高,集群總產(chǎn)值在區(qū)域制造業(yè)中的占有率明顯增長,市場能力同比增長60.74%。但由于2019年沈陽進行新舊動能轉(zhuǎn)換,導(dǎo)致集群產(chǎn)品質(zhì)量無法滿足國內(nèi)市場需求,經(jīng)濟效益變差,主營業(yè)務(wù)收入和產(chǎn)值降幅均超過70%,市場占有率、產(chǎn)業(yè)外向度等受到直接影響,市場能力再次出現(xiàn)顯著下降。
(4)發(fā)展環(huán)境整體表現(xiàn)出波動上升趨勢,評價值由2012年的0.424 9上升為2019年的0.676 4, 發(fā)展態(tài)勢較好。分指標(biāo)來看,人均地區(qū)生產(chǎn)總值持續(xù)增加,年均漲幅5.50%,為集群發(fā)展提供有力的經(jīng)濟支撐;研發(fā)經(jīng)費投入強度呈下降趨勢,由2012年的3.22%下降到2019年的2.64%,表明集群缺乏良好的創(chuàng)新環(huán)境,不利于企業(yè)的科技創(chuàng)新活動;公共設(shè)施建設(shè)投資呈波浪型發(fā)展態(tài)勢且變化較大,表明政策環(huán)境尚不穩(wěn)定;城市軌道交通客運量占公共客運量比例與城市軌道交通運營里程這2個指標(biāo)分別保持11.63%和16.81%的年均增速,表明沈陽的城市軌道交通發(fā)展總體向好,這將有利于裝備制造業(yè)的發(fā)展。
城市軌道交通裝備制造業(yè)作為我國重點發(fā)展的高端產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)集群已初具雛形,但裝備制造業(yè)強國建設(shè)依然任重道遠(yuǎn)?;诮M合賦權(quán)TOPSIS方法對沈陽城市軌道交通裝備制造業(yè)集群競爭力進行評價,研究表明,評價指標(biāo)體系能較為合理地反映產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展?fàn)顩r,評價方法有效可行,所得結(jié)論可以為沈陽發(fā)展城市軌道交通裝備制造業(yè)提供參考。然而集群競爭力還受到技術(shù)創(chuàng)新、相關(guān)支撐產(chǎn)業(yè)等因素的影響,下一步要進行深化研究。