基于耗散结构论的产业集群形成及演进机理研究，本文主要内容关键词为：机理论文,产业集群论文,结构论文，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。
中图分类号：F061.5文献标识码：A文章编号：1005-0892(2008)10-0070-05
一、引言
产业集群是指一组在地理上靠近的从事同一产业的数十、数百乃至上千家企业及为其服务的相关企业和机构，由于具有共性和互补性而联系在一起，包括相互协作竞争的企业、辅助性产品制造商、政府和支持机构等。[1]目前，无论是发展中国家还是发达国家，产业集群已成为区域经济最重要的增长极。我国的产业集群在增强地方竞争优势和拉动经济增长中发挥了突出作用，走向国际的产品中90％是由产业集群生产的。在此形势下，如何促进产业集群健康发展已经成为热门问题。尽管国内外的学者对产业集群进行了很多研究，但仍缺乏系统的、有说服力的理论分析框架，尤其是作为产业集群基础理论的产业集群形成和演进研究还相对滞后于实践。
目前，业界学者对产业集群的研究大多都是从静态视角出发，孤立地分析产业集群形成及成长的影响因素。然而诱发集群形成和成长的因素并不是孤立存在的，它们相互影响、相互作用且具有一定的随机性。表层和静态的分析无法系统认识和把握产业集群形成的内在规律，只有系统的、动态的分析才能确实把握产业集群形成的内在机理，并找出产业集群的演进规律。而耗散结构理论为我们系统和动态地分析产业集群的形成和演进规律提供了可能。
耗散结构论是近十几年来发展起来的一门研究非平衡态开放系统结构和特征的新兴学科，它被誉为系统科学群中的一枝奇葩。耗散结构论不仅在某些物理化学过程、自动控制系统以及生物学过程中有很重要的意义，而且还有助于阐明生命现象中组织结构和有序度增长的现象。产业集群可以被看作在远离平衡的条件下，借助于外界的能量流、质量流和信息流而维持的一种空间或时间的有序结构，它随着外界的输入而不断地变化，并能进行自组织。因此，完全可以把产业集群看作是自组织的耗散结构。本文应用耗散结构理论，从系统论的角度出发，动态地分析产业集群的形成和演化过程及相关因素对其产生的影响，并根据理论分析提出更加有效的促进产业集群持续发展的宏观及微观策略。
二、产业集群的耗散结构特征
耗散一词，原意是开放系统与外界进行的物质、能量、信息的交换运动。普利高津认为，自组织现象只有在非平衡系统中，在与外界有着物质和能量交换的情况下，系统内部各要素存在着复杂的非线性的相干效应时才可能产生，并且把在这样条件下产生的自组织有序态称之为耗散结构。[2]耗散结构论探讨系统从无序转变为有序的条件、相干行为和机制，探讨耗散结构的形成和生长的动力学，研究怎样通过“涨落”的作用使系统有序化以及研究在什么情况下可以有效地运用耗散结构的概念和范畴。一个系统能被称之为耗散结构必须具备三个条件：一是系统必须是开放的，与外界有物质、能量交换的系统，孤立的系统不可能产生耗散结构。二是系统必须处于远离平衡的非线性区，通过与外界交换物质和能量使涨落放大，使系统从无序走向有序或从一种有序走向新的更高级的有序。三是系统内必须有某些非线性动力学过程，这种非线性相互作用能使系统内各要素之间产生协调和相干效应，从而使系统从无序走向有序。[3-4]
我们把产业集群看成一种耗散结构是因为它具备了耗散结构所具有的属性。
(一)产业集群是开放系统且与外界有物质、能量交换
首先，集群内企业在生产经营过程中需要各种资源要素的供给。在经济条件比较发达、资源要素比较丰富的地区很容易自发地形成集群，即使不能自发地形成，由于其有着独特的地理位置、特殊的资源积累或容易满足钻石模型所需的条件，集群也可在政府的政策引导下很容易地形成。集群发展理论认为：某一地区的地理环境、资源禀赋等自然因素是产业集群成长的基础性因素。尽管信息时代的新技术已从某些方面改变着地理位置和资源禀赋产生的成本，但地理位置和资源禀赋对许多经济活动仍然有很深的影响。其次，集群企业向目标市场提供某种产品或服务，并与其他地区有着较高的对外开放程度。只有将集群内生产的产品或服务转化成新的价值，才能保证集群内企业的再生产，才能维护整个集群的生存发展，这就要求该集群必须建立完善的营销网络并与外界保持较高的开放程度。国内学者徐康宁(2001)通过对我国产业集群现象的研究发现：凡是经济开放程度较高的地区，产业集群特征就比较突出；凡是经济相对封闭的地区，产业集群的现象就较弱。[5]
(二)产业集群处于远离平衡的非线性区
产业集群在形成和发展过程中要受当地经济、政策、文化、气候等诸多因素的影响和制约，这些因素导致产业集群处于远离平衡的非线性区，在与外界发生物质、能量交换时，随机的突变可能导致整个集群结构的变化。以政府的政策为例，政府的政策对集群的形成和发展都发挥着重要的作用，如广东东莞地区的高新技术产业集群在形成和发展的过程中政府就发挥了重要的作用。由于高科技项目本身具有高风险、高投入、高收入等特征，因此政府投入和银行信贷的资金供给方式无法满足其巨大的资金需求，只能是吸引外来资金尤其是风险投资的进入。政府在引进外资方面采取特殊优惠政策和灵活措施，而且始终坚持市场化取向的改革，使东莞地区较早就形成了富有生机与活力的经济体制和经济运行机制。同时各级政府积极提供优质、高效的服务，收取低廉的税费，为外资企业创造了成本低、回报高、风险小、见效快的投资环境。在资金上有了很好的支撑使得该地区的科技成果快速商业化、产业化，从而拉动整个产业集群的发展。除政府外还有很多影响因素，它们分别对集群形成和发展产生着各自的作用，同时各个因素之间还存在着一定的关系，尤其是发生涨落时，影响因素对集群产生的合力无法用线性方程来描述，如自然灾害、金融危机等，可见产业集群是远离平衡的非线性区域的系统。
(三)产业集群内部呈非线性关系
产业集群内部各企业及机构间存在极其复杂的关系，它们之间的相互作用是呈非线性的。集群整体的功能通常要大于各企业及机构功能之和，由此可看出，它们之间存在着一定的协同性。协同性是指系统作为整体，具有组成部分不具有的新的功能。因此，协同性产生了整体大于部分之和，即所谓的“1+1＞2”现象。[6]在外部市场的压力下，同一集群内个体的竞争不可避免。在中小企业集群内，大量企业相互集中在一起，既展开激烈的市场竞争，但又同时进行多种形式的合作。竞争企业建立专业化分工，形成业务上的上、下游关系，建立生产供应链，由此形成一种既有竞争又有合作的所谓合作竞争机制，互助互动，集体行动，从而获得协同效率。产业集群内协同的互动机制会促进信息、技术、人才的流动，缓和各经济主体的矛盾，为水平垂直型公司创造合作与信任的空间，从而推动集群合作创新的深化。同时，在企业激烈的竞争中，各企业为了维持生存发展，创造各自的特色，谋求差异化，实现了整个集群结构的优化与升级。此外，产业集群还使集群内企业提高交易效率、生产效率、创新效率等，其中纷繁复杂的关系是无法用简单的线性模型来表述的。
三、基于耗散结构论的产业集群演进模型
(一)宏观模型的确立
普利高津的系统演进理论曾用于解释生物和社会的演进过程，我们可以发现这一理论同样适用于解释产业集群的演变过程。产业集群可以被看成是从有序逐渐走向无序的系统，并能在适当的涨落尺度下从低级有序走向高级有序，这与耗散结构讨论的系统演进问题如出一辙。下面我们来描述一下产业集群的演进过程。
首先假设产业集群在形成初期只存在一类企业，且各企业之间无差别或差别甚小，可视它们拥有无限的资源和市场空间，集群内企业的数目为x，那么，企业数目的增长速度就可以认为和本身原有的基数成正比，可以表示为：
，解这个方程得x=
，如图1所示：
图1 指数增长图
上述假设是一个不受限制增长的指数函数，但现实中集群内的资源是有限的，同时集群内企业的增长还要受当地政策、经济、技术、文化及气候等诸多因素的影响。因此，我们设集群的企业饱和数目为N，当企业的数目达到N时是一种平衡状态；当x＜N时，企业的数目将继续增长；N-x越大，速度增长越快。因此我们可以得出，企业的增长速度不仅与自身x成正比，同时还与N-x成正比。此外还要考虑破产倒闭的企业，设破产率为r，则我们可以得到方程：[7]
以上描述的是集群内只存在一种类型企业的状态，但有些集群内的企业种类不仅仅只有一种，当集群内存在两类企业时，设为
，
那么我们可以简单地认为集群内的资源被和共同分享。可以用方程组做如下描述：
当系统内存在更多类型的企业时，可以类似地导出相应的数学方程组。通过以上三个假设，我们已从宏观上构建了产业集群的演进模型。
(二)基于涨落的演进模型构建
以上的宏观模型还存在着明显的不足，它忽视了企业之间的相互关系。在集群内无论是同类企业还是异类企业之间均存在相互竞争又相互依赖的非常复杂的关系，因此要建立比较合理的产业集群演进模型就要考虑这种关系。我们可以把各类企业均看成是由一类企业慢慢分化出来的，这就涉及到新兴企业的出现，这种新兴企业的出现被看作是由变异衍生而来，它们的出现正对应了耗散系统中的涨落。[7]
新兴企业作为某个偶然事件的结果而出现，可以看作是再生中的涨落，它在发展过程中必须满足两个条件：一是机会，每个企业的建立、成长、消亡都是随机的，主要原因是科学发展日新月异以及技术发明的不确定性；二是涨落的尺度，只有新兴企业的数目增加到足够多以形成一个群体时，才能使整个系统产生质的变化。下面我们用数学方程描述这一过程：在方程
中，当x的变化速度趋于0时，即→0集群向稳定的状态
=N-r/k方向移动，这是集群内单一类型企业产生与消亡之间的一个动态平衡。但假设由于某种偶然在某瞬时建立的企业是有变异的，原来不具变异的企业为，从中分化出的新兴企业为，一段时间后系统内存在足够多的时，便可用方程表示为：[7-8]
新兴企业具有不同的参数k，d，N，这里的λ(0≤λ≤1)可以表达其开发不同的资源。当λ=1时，新兴企业与使用相同资源；当λ=0时，它们使用完全不同的资源；当0＜λ＜1时，则它们所需的部分资源相同，由此我们可以得到整个系统的方程组：
(三)相关参数分析
1.对k，N，λ的分析。如果某区域内的各种资源较为丰富，那么利用相同资源进行生产经营的企业饱和数目N及比例系数k则较大。这意味着系统达到平衡所需的时间较长，该类型企业可以得到长足的发展。为使这些丰富资源得到更有效的开发，达到饱和容易发生突变时λ=1的概率就会较大，可见资源丰富地区更利于集群进行专业化发展。反之，如果各种资源较为贫瘠，则N、k值较小，系统内的企业数目容易达到饱和。由于企业所需的资源较为贫瘠，当达到平衡态时，新兴企业容易出现突变而更趋于选择不同的资源来规避竞争，这意味着λ=0的概率较大，有利于系统内其他资源得到全面开发。当涨落尺度足够大时将产生新兴企业，导致系统内企业种类增多。可见资源贫瘠更利于集群的多元化发展。
2.对涨落的分析。新兴企业的数目达到一定数值时才能生存下来，这个数值的大小对应着涨落的尺度。当涨落相对较大时，就会导致系统内企业种类的减少，也即当0＜λ＜1时的第一种情况。反之，当涨落相对较小时，系统内就会有多种类型的企业同时并存，也即0＜λ＜1时的第二种情况。
四、结论及建议
通过以上的模型及参数分析我们可以看出，各种资源丰富但没有足够涨落的系统将具有最大数目的走专业化路线的企业，这有助于集群的稳定发展；各种资源贫瘠而又有涨落的系统将有较少数目的走多元化路线的企业，这样的系统不利于集群的长期发展。针对这个结论我们可以设计相应的策略：
1.资源丰富地区的产业集群发展策略。资源丰富地区的产业集群通常属于内源型，主要是由区域内部力量或者说是区域内部资源、技术、市场等因素驱动而发展起来的产业集群。集群内企业大多以本地的特色资源为依托，从事同一产业的经营活动，具有很强的根植性和专业化。此类集群在萌芽阶段会由于某个因素的微小变化而导致有序结构，从而促使产业集群形成，而这个突变具有一定的随机性。因此，只能是通过资源与涨落的相关干预，来创造有利于产业集群形成的环境，并对形成集群的各种产业进行引导和培育，以此来促进集群的成长和成熟。
资源丰富而缺乏涨落的地区，要营造良好环境，采用多种形式促进产业集群形成。本地企业应尽可能的依托本地的传统技能、特色资源，充分发挥企业家的示范效应，建立良好的支持体系，构建良好的区域创新网络环境，拓宽融资渠道，重视科技和人力资源的开发，以保证资源利用的合理性和高效性，以扶持、促成个体、私营和股份制企业稳定且快速发展，使它们在本地聚集，逐渐形成产业集群。产业集群在形成以后要控制其涨落的尺度，因势利导，保证整个集群系统的稳定性。要围绕提高内资企业的竞争力，培育本地的主导企业，实施扶大扶强战略，重点扶持有发展优势和前景的本地企业，形成推动产业集群持续发展的本地“极核”企业。与此同时要逐步完善分工协作网络，建立集群内中小企业与大企业之间的协作体系。
2.资源贫瘠地区的产业集群发展策略。资源贫瘠地区的产业集群主要属于嵌入型，是由区域外部力量或要素驱动而发展起来的产业集群。此类集群的所在地由于历史的积累而拥有良好的工业基础和完整的制造业产业链，通过政府出台各种优惠政策招商引资而形成较大涨落，为集群形成提供了先决条件。但此类集群形成后，由于集群内企业间关联性较小，根植性较弱，往往会呈现多元化发展的趋势，这就要求政府在集群萌芽阶段制定促进集群形成的相关政策，为本地企业创造公平的竞争和创新环境，提供提高企业合作效率的机制。
资源贫瘠地区的产业集群在形成初期要加大涨落的尺度，主要是通过政府的职能来发挥作用。这并不是要政府去创造集群，这违反市场经济发展的客观规律，而是要政府做好已经存在的小企业集群的识别工作，制定促进集群发展的适宜政策，对加入集群的企业实行一系列优惠政策，如财政贴息、土地优惠、所得税减免、税收返还等，使区外企业在本地聚集有利可图，从而吸引区外企业加速进入本地，以达到加大集群涨落尺度的目的。同时，政府还要不断完善本地区的基础设施，为产业集群提供充分的硬件基础，对区内企业所需的公共物品进行投资，加快交通、通信、电力、互联网、城建设施等基础设施建设。还需要积极支持和鼓励建立中介机构、协会等，让它们为集群内企业提供各类咨询和培训服务，或者有目的地组织企业家交流，推动企业之间的交流和协作，从而促使企业之间知识、信息和经验的沟通和交流，使溢出效应得到充分的发挥。这些措施将吸引更多的企业在本地聚集，促进产业集群内企业间的联系，强化集群走专业化道路。在集群初具规模后，要增强外资根植性战略，制定合理的产业政策，进一步优化投资环境，充分利用跨国公司国际产业的转移趋势，根据地方经济的发展相应地调整引资方向。[10]
综上所述，集群的形成与演进不仅取决于其自身的结构、功能(它们决定着系统方程的表达以及相关参数的大小)，同时也取决于涨落的水平，特别是资源涨落相干性的总水平。系统结构、功能、涨落的相互作用不仅决定着集群内企业数目的多少，同时也决定着集群演进的方向，在促进产业集群形成及成长的过程中，要根据各地区集群特点采取相宜措施，才能保证集群健康持续的发展。