城市化与经济增长的主要理论和模型述评，本文主要内容关键词为：述评论文,经济增长论文,化与论文,模型论文,城市论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
在一个国家和地区的经济发展过程中，城市化和经济增长往往是相伴相随的。人类社会进入大规模城市化阶段源自于19世纪初的工业革命，工业化和城市化成为整个19世纪最为重要的经济现象之一，直到20世纪前叶，世界上的主要发达国家已进入了工业化成熟期，大部分的居民已生活在城市中。而且20世纪60年代起的高科技和信息技术革命，进一步推动了产业结构的转换，金融、贸易和信息咨询等服务业成为城市化的主导力量。但目前，绝大多数的发展中国家却仍正处于大规模的工业化和城市化阶段，城市化和城市发展成为促进经济增长和消除贫穷的重要途径和措施。
中国的城市化在经历了建国后至改革开放前的城市化抑制阶段，以及改革开放以来至20世纪90年代中期的以小城镇为主导的城市化阶段后，目前正处于城市化加速的阶段。中国社会科学院经济增长前沿课题组(2003)的研究指出，中国的经济增长已经由工业化单引擎向工业化和城市化的双引擎推动转变，但低价工业化和高价城市化在加快经济发展的同时，也对未来经济增长的可持续性构成了挑战。
因此，对城市化与经济增长的研究有重要的现实意义和政策参考价值，并一直为理论研究所关注。已有的研究表明，城市化是内生于经济增长之中的，其实质是人口和经济活动在空间上的聚集过程。马歇尔(Marshall)早就注意到了工业化过程中出现的产业聚集现象，并指出知识的外溢性是导致工业聚集源的重要原因之一。而阿罗(Arrow)和罗默(Romer)则认为知识外溢性是解释经济增长的重要因素。于是城市化与经济增长通过知识外溢性等效应而天然地联系在一起，Lucas(1988)首次比较明确地提出了城市与经济增长的命题。此后出现了大量的实证和理论研究文献，Henderson(2003a)已对近二三十年来这方面的研究工作做了一个非常好的综述，但仍然不能概括所有的方面。
本文将对城市化与经济增长这一命题的理论来源和主要模型做一个简单的评述，以进一步理清理论研究的脉络和思路，为中国的城市化研究提供有益的参考。本文将简述一下城市化与经济增长命题的理论来源，然后引入该命题的核心概念——“聚集经济”(agglomeration economies)，接着着重介绍三类不同的理论模型，最后是简单的评述和总结。
一、理论来源
城市化与经济增长的命题起源于两类文献的发展，一类是发展经济学中的城乡人口迁移模型，另一类是内生经济增长模型。
一方面，发展经济学文献指出，城市化和城市的迅速增长源自两方面的力量，一是人口的快速增长导致农地的相对稀缺，将缺地的劳动力推向城市；二是城市经济的力量将农村劳动力拉进城市(Williamson,1988)。刘易斯(Lewis)最早提出了一个劳动力无限供给的二元经济模型，费和拉尼斯(Fei and Ranis)修正了Lewis模型中的假设，在考虑工农业两个部门平衡增长的基础上，完善了农业剩余劳动力转移的二元经济发展论，形成了古典经济学的Lewis-Fie-Ranis二元经济模型。（注：参见高帆(2003)的综述。）托达罗模型则进一步指出农村劳动力向城市的迁移量取决于城乡工资差距、城市失业率及潜在的移民对机会的响应程度(Todaro,1969,Harris&Todaro,1970)。但传统的二元经济模型不能回答为什么有的人从农村迁移到了城市而另外的人却没有，为此，人力资本理论开始被引入模型，用来解释城乡人口转移的问题(Taylor&Martin,2001)。Lucas(2002)用人力资本理论构建了一个在无限增长的经济里劳动力从传统的土地技术密集型部门向人力资本密集型部门转移的城乡二元模型，并对二战以后的低收入国家城乡移民进行了理论研究，强调了城市对移民积累现代产业新技能的重要性。二元经济模型虽然可以分析城乡人口迁移和经济发展的效率问题，却不能解释为什么会有人口和经济活动不断地向城市聚集的动态过程，以及经济增长的可持续性问题。
另一方面，按生产要素的边际报酬递减规律，马尔萨斯(Malthus)和李嘉图(Richardo)认为一个国家的经济增长将会最终停止。但事实证明经济增长是可持续的，寻找经济长期增长的源泉一直是经济学家关注的重要课题。索洛(Solow)和斯旺(Swan)的新古典经济增长模型在保留了传统的投入要素的边际收益递减的前提下，将外生的技术进步作为解释长期经济增长的源泉。此后，围绕着如何将技术进步内生化和一个国家经济的持续增长是如何被经济系统内生地决定的问题，以Arrow(1962)、Uzawa(1965)、Romer(1986)和Lucas(1988)的研究为开端，发展起一系列的新经济增长模型。这类模型大多数仍以Ramesy-Cass-Koopmans的内生储蓄率模型为基础，通过知识（或人力资本）的外溢性来解释技术进步对经济增长的推动作用。（注：可以参见朱勇(1999)，潘士远和史晋川(2002)关于新经济增长理论（或内生经济增长理论）的综述。）但新经济增长理论并没有注意到知识外溢性所导致的经济活动在空间的聚集、以及空间聚集对于加速人力资本积累的作用，前者是经济增长如何影响城市化方式的问题，而后者是城市化如何促进经济增长的效率的问题(Black and Henderson,1999)。而这两个问题也构成了“城市化与经济增长”命题的重要内容。
二、聚集经济
为理解人口和经济活动在城市空间里高度集中的现象，引入了聚集经济的概念。其关键是假设在城市范围内存在报酬递增，这样城市就是由聚集经济(Agglomeration Economies)或地区性总报酬递增(Localised Aggregate Increasing Returns)与城市拥挤成本之间的两难冲突所导致的(Duranton and Puga,2003)。以外部性规模经济为基础的聚集经济构成了城市化和城市经济研究的核心。目前已有大量的实证研究表明了城市的确存在着聚集经济效应。
Rosenthal and Strange(2003b)指出聚集经济至少在三个维度上存在：产业范围、地理维度和时间维度。
(1)产业范围指在一个地区或城市里同类产业内部或者不同产业之间存在外部性规模经济，前者被称为部门经济(localization economies)或马歇尔经济(Marshal economies)，后者则被称为城域经济(urbanization economies)或雅各布经济(Jacobs economies)。在早期的实证性文献中，Nakamura(1985)和Henderson(1986)分别通过日本、美国和巴西的二级制造业分类数据，检验了部门经济或城域经济对生产率的相对影响程度。研究表明在很多制造产业中存在着显著的部门经济效应，如：金属冶炼、机械、服装、纺织、造纸业、食品加工、电子设备和交通器材等，但这些产业间的城域经济效应并不显著；还有一些产业则根本不显现任何外部性经济。Henderson(2003b)通过对机械和高科技产业的面板数据的分析，再一次表明了部门经济效应比城域经济效应更为显著。而Jacobs(1969)和Moomaw(1981)则指出城域经济效应在城市非制造业领域（如R&D，服务部门等）会比较明显。
(2)聚集经济效应在地理维度上的重要特征就是它与空间密度正相关，且随着与经济中心的空间距离的扩大而迅速减弱。Ciccone and Hall(1996)为解释美国地区间劳动力产出率存在的巨大差异，他们引入了郡（县）级层面上的劳动力雇佣人数密度。结果发现，劳动力密度与产出率存在着正相关性，若劳动力雇佣密度增加一倍则劳动生产率将提高6%；而且用经济活动密度可以解释美国工人人均产出变化的一半以上的因素。Ciccone(2002)利用欧洲国家的数据再次做了测算，发现其劳动力雇佣密度所导致的聚集经济效应为4.5%，略小于美国的6%。Dekle and Eaton(1999)利用日本地方工资和地租数据对制造业和金融业的聚集效应的大小进行了测算，发现在上述产业中均存在聚集效应，但随着距离的增加金融业的聚集效应衰减的速度比制造业更快，因此，金融业的空间集中程度明显比制造业的要高。Rosenthal and Strange(2003a)对聚集经济的空间效应做了微观层面上的分析，结果发现在同一产业中若空间密度上升则聚集效应增大，但随着与CBD的距离增大，在开始的几英里处聚集效应衰减得非常迅速，但以后其衰减的速度会越来越慢。
(3)时间维度是指聚集经济效应是静态的还是动态的。对于动态聚集效应有两种解释，一是经济活动的历史会影响现有的地区产业存量和贸易形态，从而影响未来城市的增长；二是考虑到在生产层面上的知识溢出效应，知识的积累会提高生产率，从而扩大城市规模和促进经济内生增长(Henderson,2003a)。Glaeser et al(1992)用1956～1987年美国170个城市的主要产业增长的数据进行了研究，结果发现知识在产业间的传播比在产业内的知识外溢更能促进产业增长，因此，地区竞争和城市多样化会提高产业的劳动力雇佣数，而地方专业化却相反。他们将动态的多样化效应称为“雅各布经济”(Jacobs Economies)或“雅各布外部性”(Jacobs externalities)。Henderson et al(1995)则将产业内的动态外部性称为“MAR外部性”(Marshall-Arrow-Romer externalities)，他们指出在成熟的资本密集型产业里只存在“MAR外部性”，而没有“雅各布外部性”；而在新兴的高科技产业里两种外部性都存在，但“雅各布外部性”要更显著些。这一结论与城市专业化和产业周期理论相一致，即新兴产业在大的多样化的都市里更容易产生，而成熟的产业会分散到更小的更专业化的城市里。Henderson(1997)用5个资本密集型产业的面板数据测算了动态外部性效应，结果发现“MAR外部性”仍然要比“雅各布外部性”显著，而且有些产业的外部性可以持续一个较长的时间，另外一些则很短几乎是接近于静态；在一个产业内劳动力雇佣的外部性对生产率产生的最大影响大约在2至5年左右，而到了6年以后几乎消失；但就整个城市范围内而言，这种效应可以持续到8或9年之久。Glaeser and Mare(2001)则用不同的方法测算了聚集经济在时间上的效应，他们指出城市可以加快工人的人力资本积累的速度，从而提高工人的人均生产率，导致城市工人的工资比不在城市的同伴要高出33%。
此外，Rosenthal and Strange(2003b)还从微观经济主体的层面，归纳出聚集经济产生的六个来源：投入品共享(Input Sharing)、知识外溢(Knowledge Spillovers)、劳动力市场汇集(Labor Market Pooling)、本地市场效应(Home Market Effects)、消费(Consumption)和寻租(Rent-Seeking)。他们还指出上述的不同来源会在不同层面上导致聚集经济的发生，如：产业特性对运输成本的敏感程度会影响在国家层面上的经济聚集，知识溢出对于地区聚集有更大的影响力，而劳动力市场效应会对不同地理层面的聚集均产生影响。Duranton and Puga(2003)则进一步将上述聚集经济的不同来源进行了理论上的抽象和归纳，指出不同来源的微观机制可以归结为：共享、匹配和学习等三种机制，这为城市聚集经济的进一步研究提供了清晰的微观理论支持。
三、主要的三类模型
在上述研究的基础上，根据对聚集经济效应的不同处理方式，可以将有关的模型分为三类：
第一类是外部性城市增长模型，其主要特征是将产业的外部性规模经济作为城市聚集经济的基础，并把聚集经济效应当作“黑箱”来处理，构建起希克斯中性的城市生产函数，如：假设在城市j中的企业i的生产函数为
，其中x(·)是规模报酬不变的生产函数，
分别是资本要素和劳动力要素。A(·)是希克斯中性的转移系数，且A(·)＞0,
代表城市j中某一产业的全部雇佣的劳动力人数或者是整个城市的劳动力总数；并在完全竞争的市场结构下构建起模型，其代表是Black and Henderson(1999)的内生经济增长的城市化模型。
第二类是“中心—外围”模型，其主要特征是引入了制造业产品在消费和生产的多样化效应，以及市场的前向和后向联系所导致的自我增强的正反馈效应，强调了企业规模经济、运输成本和移民的相互作用在经济空间聚集和城市形成中的作用机制。与第一类模型不同，这类模型强调了垄断竞争的市场结构，其代表是Krugman(1991)的新经济地理模型。
第三类是超边际的城市化模型，其主要特征是假设每个经济主体都是“消费者—生产者”，消费的多样化和生产的局部性边际报酬递增，导致了经济决策的均衡解只能是角点解，并且在不同的交易效率下会导致不同分工结构的产生，而城市的形成是当其交易效率达到一定程度后分工结构在空间上的表现。与第一类模型相比，这类模型在技术上与第二类模型更为接近，但超边际模型强调的是交易费用与劳动分工的思想，这与前两类模型存在着显著的不同，其代表是杨小凯(1998)的城市化模型。
（一）外部性城市增长模型
以知识和人力资本的外部性规模经济为基础，Black and Henderson(1999)首次建立起一个在城市结构下的内生经济增长模型。在模型里存在着只生产中间品1或最终产品2的两类城市，但每类城市可以有许多个城市组成，他们是互相竞争的。在第1类城市中，厂商i的生产函数为：
每个城市由许多厂商（劳动者）和一个政府（或土地开发商）组成，每个厂商在选择进入哪个城市时都面临着获取城市聚集经济收益和支付拥挤成本（如通勤成本和地租）的两难选择，而城市政府（或土地开发商）则面临着获取地租收益和为吸引厂商而进行补贴性支付的两难冲突。
城市土地市场的均衡 在城市空间结构中，一般令所有企业均集中在市中心(CBD)，而工人由居住地向市中心上班，这样每个工人都面临着上班通勤成本与地租（或房价）之间的两难选择。在一个圆形的二维城市空间里，令每个人占用的土地面积为单位1，且通勤成本为每单位距离τ，则在土地市场均衡条件下有：
由上式可知城市通勤的总成本和总地租随着人口数的上升而增加，而总地租被城市政府（或土地开发商）取得。
城市政府（或土地开发商）的竞争均衡 本模型假设存在许多同类的城市且人口能够自由迁移，那么城市之间的竞争使得城市政府（或土地开发商）在收取地租时，也必须向厂商或工人提供能够吸引他们来居住的补贴或公共品，这样城市政府（或土地开发商）的最大化行为如下：
是每个厂商获得的补贴或公共品收益，
是每个工人在存在着城市土地开发商，但每个人均可自由迁移的劳动力市场均衡下的真实收入。
在满足土地市场的完全竞争和城市政府（或土地开发商）的完全竞争条件，以及城市之间的产品市场出清和劳动力市场出清等条件后，将城市结构引入无限的代际增长模型，Black and Henderson(1999)分析了不同类型的城市规模和数量与经济增长的内在机制，及实现稳定增长的基本条件。Henderson(2003a)指出这类模型还可以进一步考虑由于内在的生产率或禀赋不同而导致劳动力是不同质的情况，另外，可以考虑在同一个经济中同时存在专业化的城市和多样化的大城市时的经济现象等。
（二）“中心—外围”模型
与第一类模型的完全竞争的市场结构不同，“中心—外围”模型强调了在垄断竞争的市场结构下人口和产业聚集现象是如何发生的。在Krugman(1991)的模型中存在着两个地区，每个地区里都有相同数量的不可流动的农民，他们每人生产固定数量的农产品；而制造业和固定数目的工人可以在两个地区自由移动。在假设厂商具有规模经济（固定成本）的前提下，制造业产出上的Dixit-Stiglitz(1997)多样化将导致其在国家层面上出现规模经济。Krugman(1991)指出当制造业的厂商选择了某个地区，他们将会雇佣当地居民并在当地消费，从而创造出产业的前向和后向联系；这样，更多的工人、更丰富的多样化和实际收入的上升，会进一步吸引更多的工人来到这个地区；而为了减少运输成本，更多的厂商也会选择进入该地区，从而形成一个自我增强的循环。
假设不同产品的制造商拥有相同的生产技术，且每个制造商只生产和销售一种产品并处于垄断竞争的地位。制造商雇佣劳动力和所有工业产品作为投入要素，则在地区i的每家厂商的生产总成本为：
此外，还有三条市场出清条件，一是需求等于供给，二是工人在地区间迁移到所有人的效用相等为止，三是厂商在两个地区重新配置到利润相同为止（利润为零）。
该模型获得的结果依赖于参数的取值空间，特别是运输成本τ的取值。一般来说，当Υ，μ和θ不太大且σ不太小时，根据运输成本τ的不同取值存在三个均衡空间；当τ非常高时，其均衡状态为两个相同大小的地区的对称结构；当τ值非常低时，一个“中心”和“外围”的结构是唯一的均衡；当τ值处于这两个极端之间时，会出现多重均衡，即对称结构和“中心—外围”结构都可能是均衡状态。
若当Υ，μ和θ足够大且σ足够小，满足σ（1－Υ）（1—μ）－1－Υθ／（1－θ）＜0时，则被称为黑洞条件，此时制造业在消费和生产中的比重非常高，而农业需求已不重要，且对多样化的要求变得十分重要，这时聚集力量成为主导，一个“中心”和“外围”的结构是唯一的均衡。
（三）超边际城市化模型
与前两类的新古典经济学模型不同，杨小凯(1998)用非线性规划为工具，将古典经济学中关于劳动分工的核心思想进行了模型化处理，并给出了一个非常简化的超边际的城市化模型。在一个经济中假设有三种产品i，i=1,2,3，其中产品1、2为工业品，由于工业品生产所需的土地较少，所以工业晶生产者可以集中住在一起或者分散居住；产品3为农业品，其特征是生产中需要很多土地，所以任何一个生产产品3的人与邻居的距离会较远。假定每个消费者—生产者的生产函数为固定学习费用的线性函数，加上时间约束为：
其中，α∈(0,1)是每种生产活动中的固定学习费用，
是每个人生产i的专业化水平。
令选择生产工业品的人为C型人，他们可以聚居在城市，也可散居在农村；而生产农产品的人为R型人，他们散居于乡村中。K为交易效率系数，则不同类型人之间的交易效率是不同的，令每对聚居的C型人的交易效率系数为k，每对R型人之间的交易效率系数为r，而一对C型人和R型的交易效率系数为s，则可知：
K∈｛k,s,r，且k＞s＞r｝
而每个人的效用函数为：
由文定理（注：文定理指最优决策从不同时买和卖同种产品，从不同时买和生产同种产品，最多卖一种产品。），可以得到4种分工决策结构：完全自给自足模式为A，只在两种工业品之间的分工模式为
，只在一种工业和一种农业品之间的分工模式为
，完全分工模式为D。由进一步的分析可知结构的交易效率永远低于结构，所以在不完全分工时只出现，并且没有城市出现；在完全分工结构D时，交易效率最高，且城市出现（如图1，杨小凯，1998）。这类模型说明了城市化是人们为了节约交易费用以获得完全分工所带来的好处而自发演进的结果。
图1 分工结构与城市化
资料来源：杨小凯：《经济学原理》，北京：中国社会科学出版社1998年版，第325页。
四、评述和总结
上述三类模型虽然运用了不同的技术方式来处理聚集经济效应，但它们都试图来解释为什么人口和产业要向城市聚集，以及城市化与经济发展的内在关系这一主题。从基本思想方面看，前两类模型虽然引进了生产力边际报酬递增的思想，但仍属于新古典经济模型，强调了城市化过程中市场的供求均衡和人口迁移的均衡等条件的实现；而第三类模型强调了古典经济学中劳动分工的思想，强调了城市化进程中单位交易费用降低与劳动分工演进的关系。从技术方面看，这三类模型也存在着较大的不同。
除了对聚集经济的技术处理不同和市场结构假定上的差别外，Henderson(2003a)指出了前两类模型的几点重要区别：第一，他指出“中心—外围”模型中不存在城市土地市场、土地开发商或城市政府，忽略了城市之间的竞争在城市形成中的重要作用；第二，城市增长模型更关注城市类型（专业化的城市及多样化的城市），以及不同类型城市之间的相互关系；第三，城市增长模型更关注对福利、政策及制度因素的分析，而“中心—外围”模型在这方面的启示很少；最后，城市增长模型认为地方性知识外溢是联系城市和经济增长的天然纽带，而不是市场的前向或后向联系。
而第一类外部性城市增长模型实质上是在城市结构下的内生增长模型，由于知识和人力资本的外部性，竞争性均衡并不是帕累托最优的，因此需要政府的干预来提高社会的均衡经济增长率。但Hendenon(2003a)指出在竞争性的城市结构下，城市政府并不能通过干预而实现更有效的增长均衡，因为，在自由迁移和人力资本不可奴役的条件下，如果城市政府投资教育以提高城市居民的教育水平，则获得更高人力资本的居民可能迁移到另外一个城市去，从而导致城市政府缺乏提供更多的教育的激励，即这类模型无法将教育的外部性内生化。另外，这类模型大多数是在发达国家已实现城市化的背景下建立的，它并没有考虑城乡之间的差别。在二元结构下，将其中的一类城市改变为农村或农业生产函数，然后进一步考察其城市化和经济增长的动态关系，将会对发展中国家更有意义。
此外，超边际城市模型直接将生产的局部边际报酬递增构建于个人的学习效应的基础上，并认为城市化的主要作用是降低了单位交易费用，从而促进了劳动分工结构的演进和经济的发展。这对于发展中和转型时期的国家，处在制度变迁和工业化的双重变革之下的经济发展更具有重要的分析价值。但由于这类模型的建模技术比较复杂，且目前还缺少充足的实证研究的支持，所以其应用并不广泛，但这类文献正处于发展的阶段。
上述三类模型在城市化与经济增长的研究中有着广泛的运用，但不同模型由于其假设前提、对聚集经济的处理技术以及偏重解释的经济现象不同，而有不同的运用。如，在分析要素配置与城市增长的问题时，外部性模型能提供更多的启示；而在分析城市形成、城市的专业化和多样化与城市发展等问题时，“中心—外围”模型和超边际分析模型可能会更有价值。
综上所述，聚集经济（或个人的学习效应）所导致的边际报酬递增是城市形成和发展的核心，而劳动力的自由迁移、土地市场的完善和资本市场的有效率是获得城市聚集经济效益的基础，也是提高生产率和促进经济增长的基本条件。大量的外部性模型和实证分析指出了在报酬递增是源自外部性的前提下，完全的市场竞争机制并不能保证经济增长的帕累托最优，这时政府的合理干预是必要的；同时，超边际的城市模型，则指出了不合理的制度会降低交易效率，阻碍城市化和劳动分工演进。因此，任何要素市场和产品市场机制的扭曲、以及政府的不合理干预都会造成城市聚集经济收益的损失，从而影响城市化进程和经济增长的效率。
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