垂直专业化与产业集聚的互动关系——基于中国制造行业样本的实证研究，本文主要内容关键词为：互动关系论文,样本论文,中国制造论文,化与论文,实证研究论文，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］F426.4 ［文献标识码］A ［文章编号］1006－480X（2011）08－0057－11
一、问题提出
在经济全球化背景下，世界制造业产品在全球出现了大量的中间产品，形成以工序、区段、环节为对象的分工体系，即垂直专业化分工。国际产业转移方式也发生了深刻变化，出现“产业片段”转移模式，即从事知识密集的产品设计、研究开发、管理服务、营销和品牌管理等高增值环节的企业在发达国家不断集聚，而从事装配、制造等低附加值环节的企业在发展中国家集聚，使这些国家因承接了制造转移或国际外包而出现产业集聚。
上述的新国际分工现象引致了全球贸易格局的深刻变化，构成了当今全球化的典型特征（Jones,Kierzkowski,2005）。Dixit and Grossman（1982）的多阶段分工模型以及Sanyal and Jones（1982）的李嘉图产业内垂直分工模型都是在要素禀赋理论模型框架中考虑将生产分割成不同阶段的情况，认为比较优势是垂直专业化的重要原因。卢峰（2004）用比较优势和规模经济的理论发展了垂直专业化分工的分析框架。一些学者还考虑现代信息技术革命等其他因素的影响（Cairncross,Frances,1997）。正是通过积极参与垂直专业化这种新国际分工方式，中国成功地崛起为贸易大国和世界制造工厂（张小蒂，孙景蔚，2006；卢锋，2004）。另一方面，产业集聚也是国际经济生活中普遍存在的经济事实，在跨国公司的区位选择中发挥着重要影响（Head et al.,1995; Chyau Tuan,2004）。产业集聚具有共享劳动市场、中间产品和技术外溢等经济效应（Marshall,1920; Krugman,1991; Porter,1990,2002）。国内外关于制造业集聚的研究极其丰富，已逐渐形成较为成熟的体系和方法（Amiti,2005；白重恩等，2004）。
从定性的分析看，新国际分工中似乎存在垂直专业化和产业集聚互动的可能性和内在机制；而实证研究的结论是否可以支持两者互动的理论和现实预期？目前关于垂直专业化与集聚之间关系的国内外研究还非常少见，行业层面的实证研究几乎还是空白。国外经验研究主要限于东亚的案例分析：国际分散化生产和集聚的力量共同塑造了东亚的国际生产网络（Kimura and Ando,2003,2007）。国内学者钱学锋和陈勇兵（2009）基于中国省级动态面板数据GMM方法从区域层面考察了国际分散化生产对中国工业集聚的影响，他们采用加工贸易的比重作为地区参与国际分散化的衡量指标。本文通过投入产出的方法计算垂直专业化指数来衡量行业参与新国际分工的程度，从行业而不是地区的层面以计量模型的实证方法验证回答“我国制造业各行业的产业集聚和国际垂直专业化分工可能存在互动关系”的理论预期，希望能够丰富和弥补该领域研究的不足，为理解我国不同性质行业参与全球化分工的方式和深度提供新的思路。
二、变量的衡量、数据及计算结果的分析
1.产业集聚程度的衡量和数据说明
衡量产业集聚的方法和指标有很多，如区位商、产业集中度等，区位基尼系数是常用的指标。白重恩（2004）、Kim（1995）将区位基尼系数定义为公式（1），也称为Hoover系数。
下面将根据公式（1）来衡量我国制造业产业集聚水平，这是在课题组成员陈泉（2008）相关比较研究的基础上进行的选择。
本文选取我国两位数制造业数据来分析制造业产业集聚状况。数据来源于相应年份的《中国工业经济统计年鉴》，而1995年和2004年数据分别取自《1995年第三次全国工业普查资料汇编（地区卷）》和《中国经济普查年鉴》（2004）。由于从2003年开始采用新的国民经济行业分类体系（GB/T477540－2002），为了保持行业统计口径的一致，本文选择了制造业的20个基本未作更改的典型制造业行业作为研究对象。由于这20个制造业行业的划分与现有的投入产出表中制造业行业划分略有区别，为进一步分析本文合并为13个行业。
2.垂直专业化的衡量和数据说明
关于垂直专业化的测量要利用投入产出法，在Hummels et al.（2001）的研究基础上，借鉴北京大学中国经济研究中心课题组（2006）的方法计算垂直专业化贸易额VS。
3.计算结果及简要分析
表1显示了我国制造业目标行业的区位基尼系数。该指标的数据计算量很大，计算通过软件matlab6.5来实现。1992—2008年的时间跨度里，制造业行业平均基尼系数由0.3094上升至0.3879，增幅为25％，表明我国制造业整体集聚水平随时间推移逐渐上升，区域分布不均衡程度增加。
全国制造业垂直专业化指数显示如图1。可以看出我国制造业参与国际垂直分工程度基本呈现逐年加深的趋势，我国出口贸易中进口中间品比重迅速上升。1992—2008年这个时间跨度中，我国制造业垂直专业指数增加了166％。虽然垂直专业化指数略有波动，但是由此计算得出的垂直专业化贸易额呈稳步增加态势，显示我国融入世界经济体系参与国际分工的深度逐渐加强。
图1 我国制造业历年垂直专业化指数
三、方法、计量结果及分析
1.单位根检验与互动计量模型
Engle and Grange（1987）提出的协整理论及其方法，为非平稳序列的建模提供了另一种途径。虽然一些经济变量本身是非平稳序列，但是他们的线性组合却可能是平稳序列，这种平稳序列的线性组合就被称为协整方程，并且可以被解释为变量之间存在长期稳定的均衡关系。
Engle and Grange（1987）指出，变量之间协整的前提是各变量同阶单整。因此在协整之前首先要对面板数据进行单位根检验。面板单位根检验能够克服短期数据的缺陷和小样本造成的影响。本文使用Pedroni面板协整检验方法来分析我国制造业产业集聚和参与垂直专业化分工之间是否存在协整关系。Pedroni协整检验构造Panel V,Panel Q,Panel pp,Panel ADF,Group Q,Group PP和Group ADF等7个统计量。Pedroni的Monte Carlo模拟实验结果显示，对于小样本（T＜20）来说，Group ADF统计量是最有效力的，接下来是Panel V统计量和Panel Rho统计量。因此，在本文的实证检验过程中，如果各个统计量给出的判别结果出现矛盾，我们将重点考虑这三个统计量所显示的结果。在证实两个变量之间存在协整关系以后，使用OLS对模型以下进行估计：：
其中，i＝1，2，3，…，N，N表示个体截面成员的个数。t＝1，2，3，…，T，T表示面板数据的时间跨度。Δ表示一阶差分，k＝0，1，…，K，K表示滞后阶数。K的大小可以通过检查残差序列项是否存在自相关性来判断。如果存在自相关，则应加入变量差分的滞后项。对这两个模型进行估计。
首先，对反映我国制造业产业集聚的区位基尼系数HV和垂直专业化贸易额VS的对数及其一阶差分进行检验。在对区位基尼系数HV和垂直专业化贸易额VS的对数原值进行检验时，检验结果都表明不能拒绝存在单位根的零假设，而对二者对数的一阶差分进行检验时，检验结果都强烈拒绝原假设，即一阶差分是不存在单位根的。由此可判定区位基尼系数HV和垂直专业化贸易额VS对数面板数据均为一阶单整。直接进行OLS估计可能导致伪回归。为了分析二者长期关系，下面进行Pedroni协整检验。检验结果如表2。
本文研究的数据是1992—2008年，属于小样本数据，Group ADF统计量最有效力，接下来是Panel V统计量和Panel Rho统计量。从表中可以看出这三个统计量分别在1％、10％和5％的显著性水平下拒绝不存在协整关系的原假设。由此可知，logHV和logVS之间存在协整关系，认为二者具有长期均衡关系。可依照（3）式设立如下面板协整模型来考察两者的长期均衡关系：
（1）首先验证垂直专业化对产业集聚的因果关系。采用随机效应估计，并进行霍斯曼检验，检验值为13.203254，在1％的水平下显著，该面板应放弃随机效应，采用固定效应和广义最小二乘法来估计模型（6），结果如下：
综上分析，不论是短期还是长期，我国制造业存在垂直专业化分工和产业集聚的双向因果关系，即存在长期和短期互动关系。结合OLS回归系数可知，垂直专业化分工与产业集聚相互促进，具有累积循环效应，符合理论分析的预期。
3.行业要素密集度分类研究的实证结果及分析
行业要素密集程度的不同可能导致不同类型行业的产业集聚与垂直专业化贸易有着不同的互动关系。本文参照陈立敏，谭力文（2004）的方法对目标行业进行分类（见表3），劳动密集、资本技术密集和资本密集型制造业分别包含3、6和3个行业，本文先对这三个面板进行比较分析。由于资源密集行业只有石油加工、炼焦及核燃料加工业，本节稍后单独对该行业进行时间序列单位根检验、协整检验和误差修正模型的计算。
在对各个面板的区位基尼系数HV和垂直专业化贸易额VS原序列进行单位根检验① 时，结果均显示不能拒绝不存在单位根的原假设。而各类型行业的区位基尼系数HV和垂直专业化贸易额VS一阶差分不存在单位根，均为Ⅰ（1）过程，即原序列均为一阶单整。在对三个面板进行Pedroni协整检验后可知，三个面板的Group ADF、Panel V、Panel Rho统计量在较高水平下显著，即均存在协整关系，因此可以进行协整回归，并以协整回归中得到残差作为误差修正项作为非均衡误差，依据（4）和（5）式建立误差修正模型，考查相应参数以判断两个变量之间相互关系。结果见表4。
由表4可知，对于劳动密集行业来说，其产业集聚程度和参与垂直专业化分工水平存在长期双向因果关系，相互促进，其中集聚对垂直专业化贸易额的促进效应更为显著，而短期中，存在产业集聚对垂直专业化分工的单向因果关系。也就是说，短期内提高产业集聚水平可以显著提升劳动密集型行业的垂直专业化贸易额。对于资本技术密集型行业来说，其产业集聚程度和垂直专业化水平存在明显的长期双向因果关系，且均在1％的水平下显著，互动强烈。而短期也存在明显因果关系。对于资本密集型行业，其产业集聚程度和参与垂直专业化分工水平存在长期双向因果关系，但显著性水平较资本技术密集行业要低一些，而短期中，存在垂直专业化对产业集聚的单向因果关系。
由于资源密集型行业只包括石油加工、炼焦及核燃料加工业，数据结构为时间序列。首先对logHV和logVS进行单位根检验，一阶差分的ADF统计值分别为－2.8390和－5.0869，而1％显著性水平下临界值分别为－2.7550和－4.1220，即拒绝含有单位根的原假设，可见logHV和logVS原序列均为一阶单整。接着采用Johansen协整检验法对二者协整关系进行确认。特征根迹统计量为12.37457，λ-max统计量为12.37336，均在5％的显著性水平下拒绝原假设，认为存在一个协整向量。通过计量软件Eviews可以直接得到VEC模型，结果显示如下：
括号内为估计系数的t值。可以看出，该类行业产业集聚程度和垂直专业化分工只在长期存在双向因果关系，短期不显著。
综上所述，不同要素密集型产业的产业集聚和垂直专业化的互动关系短期存在差别而长期均具有相互促进作用；简而言之，即：“长期有共性，短期有差异”。
四、垂直专业化和产业集聚互动机理的探讨
实证研究表明，长期看垂直专业化和产业集聚存在互动关系、短期中不同要素密集型行业两者并不一定存在互动关系，可能相互促进、可能单向推动，也可能不存在显著性关系。那么，两者互动的机理如何？需要作进一步的探讨。
1.产业集聚和垂直专业化存在显著互动关系的原因分析
分工是产业集聚的源泉，集聚是分工的空间组织形态（梁琦，2009）。垂直专业化使国际分工深入到产品的价值链，一个国家的垂直专业化程度越高，表明它在国际分工中参与的程度越高。垂直专业化和产业集聚互动存在许多内在的作用机理。
本文对产业集聚与垂直专业化分工互动关系的实证研究表明，我国制造业整体上不论是短期还是长期两者均存在双向因果关系；长期里不同要素密集型产业的产业集聚和垂直专业化也均存在显著的相互促进作用。上述的实证研究较坚实地支持了相关的理论预期，两者之所以可以相互促进形成显著的互动关系，主要基于以下因素的影响。
（1）比较优势是形成互动的基础。生产要素包括自然资源、人力资源、知识资源、资本资源和基础设施等。要素条件明显在产业竞争优势上扮演了重要角色，一定程度上决定了产业集聚的方向。同时，集聚会进一步吸引高级人才和劳动力，形成共同的劳动力池；地区的知识、资本要素也会通过集聚强化其优势。而在产品生产工序空间可分离条件下，比较优势是垂直专业化分工的利益源泉（Dixit and Grossman,1982; Sanyal and Jones,1982）；特定工序的投入要素比例客观决定了地区或国家的分工地位。中国的长三角和珠三角便是很好的例证，正是凭借丰富的劳动力资源、发达的基础设施以及优惠的政策安排等区位比较优势，它们成为垂直专业化分工和产业集聚相互作用的世界生产基地。
（2）产业价值链可分和规模经济是形成互动的必要条件。全球价值链是指为实现商品或服务价值而连接生产、销售、回收处理等过程的全球性跨企业网络组织。当前的趋势是：全球价值链各环节可分性增大，分工日益细化；跨国公司控制价值链的关键环节；产业价值链的各环节在全球范围的迁移。组成价值链的各种活动可以集中于企业内，也可以分散于企业间；可以集聚于某个特定的地理范围内，也可以散布于全球各地。这些特征使国际垂直分工与产业集聚的互动成为可能。
分工与集聚的内在联系是通过规模经济的报酬递增实现的（梁琦，2009）。规模经济可分为内部规模经济与外部规模经济；而不论是内部规模经济还是外部规模经济，都能对垂直专业化分工产生影响（卢峰，2004）。如果不同生产工序对应的有效规模存在显著差别，那么跨国公司可以通过垂直专业化分工，把对应不同有效规模的生产工序分离后安排到不同空间进行生产，充分获取内部规模经济利益。而对于众多小企业，其自身只专注于产品的某一工序或者某一中间产品的生产，便产生了外部规模效益。只要存在收益递增、平均成本降低，就会刺激企业的集中、形成集聚。资本和技术密集型行业的通信设备、计算机及其他电子设备制造业便是很好的例证，相对于其他类型行业，该行业垂直专业化的贸易额的规模很大②，同时也是高度集聚的行业。无论短期还是长期，当参与垂直专业化分工的规模和形成的集聚达到一定程度时，两者的互动便得以实现，这在本文第三部分的实证研究中得到了很好的验证。
（3）国际产业转移和跨国公司是形成互动的媒介。国际产业转移是指某些产业从一个国家和地区通过国际贸易和国际投资等多种方式转移到另一个国家和地区的过程。通过FDI、外包等方式进行国际产业转移的主要载体是跨国公司。在国际产业转移背景下，跨国公司对产业集聚和垂直专业化均发挥着重要的作用。
产业集聚存在市场创造模式和资本迁移模式两种模式。前者主要通过专业化市场或出口促进集聚形成，后者则由外商直接投资主导。跨国公司通过产业内的协作或“追随客户”的群居式商业生态环境的复制，扩大了产业集聚和区域外商直接投资的规模，形成外商直接投资和产业集聚的良性循环（徐康宁等，2003）。企业内产业内垂直分工模式是跨国公司通过自身全球化的战略安排和国际直接投资。为了绕过贸易壁垒、适应当地市场、降低运输成本，跨国公司将某些价值链环节转移到承接国，主导了国际垂直专业化分工；同时，跨国公司的投资往往会带动一批相关行业的大量投资，成为地区产业集群的重要推动和参与者。通信设备、计算机及其他电子设备制造业，仪器仪表及文化、办公用机械制造业等行业的外资营业收入比重在2004年就分别高达82％和67％③。跨国公司为产业集聚和外界的联系架起了桥梁，成为连接国际垂直专业化分工和产业集聚的纽带。
综上分析，产品价值链解体和中间品生产网络体系的生成导致了垂直专业化分工，产业集聚推动了产业链的中间产品环节垂直专业化分工的展开，形成了专业化生产的规模经济优势。因此，随着国际分工的进一步深化，专业化水平进一步提高，产业集聚程度也将加深。两者的促进具有“累积循环效应”。也就是说，产业集聚和垂直专业化在长期具有相互促进的作用。
2.短期中不同类型行业垂直专业化和产业集聚相互关系差异化的原因分析
本文对制造业垂直专业化和产业集聚相互关系行业分类研究的实证结果表明，不同要素密集型产业两者长期均存在互动关系，而短期相互关系存在差异化。之所以有差异，与各类型行业性质及密集使用的要素特点有关，产业集聚和垂直专业化互动存在“门槛效应”和匹配条件。
通过对各类型行业的产业集聚和垂直专业化数据以及图2的分析可以发现，产业集聚与垂直化分工之间的互动在由短期向长期过渡的过程中可能存在不同的“门槛值”；短期中当两者匹配到一定程度时互动机制才开始得到实现；若短期中产业集聚和垂直专业化未达到形成互动的水平，随时间推移，二者达到一定程度水平相匹配时便形成长期互动。
图2 不同类型行业产业集聚水平与垂直专业化平均水平对比
不同类型行业为上述推断提供了正反两面有说服力的证据。资本技术密集型行业平均产业集聚水平达到0.3711，参与国际垂直专业化分工程度达到17％，这两个指标在所有行业中是最高的，实证研究表明二者在短期具有显著的相互促进作用。可以理解为，该类型行业的产业集聚与垂直专业化水平均已经达到自身的“门槛值”，且相互匹配，因此短期和长期均具有互动作用。对于劳动密集型行业，目前其参与垂直专业化分工的程度较低，平均垂直专业化指数VSS为8.1％，对产业集聚无短期因果关系。对于资本密集型行业，目前其产业集聚程度最低，平均区位基尼系数HV为0.3231，对垂直专业化分工无短期促进作用。图2显示了四类制造业行业平均产业集聚程度及参与国际垂直分工水平，可以直观地看到，资本技术密集型行业的产业集聚和垂直专业化水平较为匹配，资源密集行业产业集聚和垂直专业化水平反差最大。各类型行业的产业集聚和垂直专业化水平在越过自身的“门槛值”后，两者便能实现长期中的相互促进累积循环机制。短期中产业集聚和垂直专业化互动存在“门槛效应”和匹配条件，不能相互促进的行业是因为短期内没有达到互动机制要求的规模经济和累积效应。
五、结论与启示
本文通过建立误差修正模型来考察我国制造业参与垂直专业化分工程度和产业集聚之间的互动关系。结果显示，我国制造业整体在短期和长期均存在产业集聚和垂直专业化的双向因果关系，即产业集聚程度的增加促使垂直专业化加深，而垂直专业化水平的提高也能使得制造业行业产业集聚进一步加强，与前文理论预期一致。
经济生活的现实也较好地印证了不同类型行业两者互动关系的差异性。劳动密集型制造业主要为传统产业，以低劳动力成本作为比较优势。以纺织业为例，该行业1992—2008年产业集聚程度提高了25.9％，2008年时77％的纺织业产值集聚在江浙粤沪等沿海省市。但是我国纺织业对外贸易形式更多的表现为一般贸易，而能够表征垂直专业化程度的加工贸易所占的比重不高。因此，短期内垂直专业化程度的提高对集聚无显著因果关系。对于资本技术密集型制造业，其短期存在强烈互动。这与跨国公司媒介作用是分不开的。1996年以来外资企业的技术水平逐渐提高，使高技术产品加工贸易比重持续增长，成为中国高新技术产品出口的主要增长源泉。同时其行业区位基尼系数高达0.6071，产业集聚程度居所有行业之首。产业集聚程度的提高使得该产业获得规模经济效益，进而促进垂直专业化分工的深入，互动过程因此具有循环累积效应。我国资本密集型制造业则存在国际垂直专业化分工对于产业集聚的单向因果关系。以钢铁行业为例，目前我国现有大小钢厂约800家，2009年我国前五大钢厂粗钢产量仅占当年全国粗钢总量的29％，行业集中度较低。又由于该行业是事关国民经济命脉的重要战略产业，对外资公司在产权、产量、资金实力等方面做出了严格限制（如2005年出台的《钢铁产业发展政策》），这在一定程度上阻碍了行业参与国际垂直专业化的分工。而我国石油加工、炼焦及核燃料加工业参与国际垂直分工一直维持在全国制造业中最低水平，进口中间品占出口的比重仅为2％左右。由于该行业的分布很大程度上受到资源分布的限制，其区位基尼系数达到0.4643，集聚水平较高。该行业的垂直专业化与产业集聚未形成短期互动，这与其所具有的国有资本垄断特性相关。
按要素密集度对行业进行分类研究，其结果与整体结论基本一致。在长期，我国制造业产业集聚与垂直专业化分工是相互促进的，具有总体共性。但由于行业性质不同，二者在短期的互动形式略有区别，互动关系存在行业性差异。根据数据的分析可以推测，各类型行业的产业集聚和垂直专业化水平可能存在不同“门槛值”，当二者达到相互匹配的程度时就能实现长期中的互动。
因此，不同性质产业两者互动关系的分类比较具有现实意义，可以针对不同类型行业的长短期目标合理地设定政策建议。长期看，因为我国制造业产业集聚与垂直专业化分工具有相互促进的互动关系，我们可以通过提高产业集聚度的方式提升我国制造业参与新国际分工的深度，并在深度嵌入国际垂直专业化分工的过程中提高产业的集聚程度，形成规模经济，促进地区经济发展。短期内要提高劳动密集型行业的垂直专业化程度，可以考虑从加强该行业产业集聚的角度入手，因为产业集聚在短期对其垂直专业化有促进作用，以产业集聚的方式更好地参与国际分散化生产的垂直专业化分工。同样，对于资本密集型行业，短期内可以通过提升其参与垂直专业化分工程度的方式促进行业的进一步集聚。
目前，研发国际化、服务外包、高端制造业的跨境转移势头继续加强，应充分利用跨国公司作为垂直专业化分工与产业集聚互动的媒介作用，促进我国产业集聚技术升级，形成二者良性互动，为我国在国际分工中谋求更高地位和更大利益。
［收稿日期］2011－07－08
注释：
① 由于篇幅所限，文章未列出三个面板的单位根检验及Pedroni协整检验结果，如有需要，可与作者联系。
② 根据计算，2008年通信设备、计算机及其他电子设备制造业的垂直专业化的贸易额为755.98亿元，而纺织业，石油加工、炼焦及核燃料加工业，金属冶炼及压延加工业该指标分别为73.89亿元、4.62亿元、70.08亿元。
③ 根据《中国经济普查年鉴》（2004）计算。