垂直专业化、产业空间集聚与制造业生产率——我国15个制造业细分行业数据的实证检验，本文主要内容关键词为：制造业论文,生产率论文,实证论文,我国论文,产业论文，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。
改革开放以来，我国制造业受到空间集聚与国际垂直专业化分工两个重要因素的影响快速发展，尤其是珠三角、长三角等制造业发达地区，产业不断集聚以及本土制造企业嵌入全球价值链参与国际分工的现象非常明显。新经济地理理论认为，产业空间集聚，尤其是行业内企业的集聚有利于行业全要素生产率水平的提高，众多实证检验也证明了产业空间集聚对生产率增长的促进。然而，随着全球经济一体化与产业分工的不断深化与细化，一种产品的生产过程往往被分割为多道生产工序，分散于不同国家之间进行工序专业化生产，形成了以工序、区段、环节为对象的垂直专业化(vertical specialization)分工体系。在这个分工体系中，大型国际跨国公司往往将产品设计、研究开发、管理服务、营销和品牌管理等高增值环节布局在发达国家，而将装配、制造等低附加值环节布局在发展中国家，由此造成产业分工的高端环节向发达国家集聚，而产业分工的低端环节向发展中国家集聚。那么，垂直专业化分工与产业空间集聚相互作用对制造业生产率会产生什么影响？其内在机理是什么？这些问题的回答，对于更加深入认识国际分工与产业空间集聚相互作用对我国制造业发展的影响，对于政府制定有针对性的政策措施促进我国制造业转型升级具有重要的理论与现实意义。
目前，国内外学者对垂直专业化、产业空间集聚与制造业生产率三者之间的关系研究主要从三个方面展开：一是研究垂直专业化与全要素生产率之间的关系。Egger H和Egger P(2005)认为，垂直专业化是影响发达国家制造业生产率增长的重要因素。张小蒂和孙景蔚(2006)对中国的研究也表明，垂直专业化有利于劳动生产率和产业技术水平的提高。徐毅和张二震(2008)认为，垂直专业化提高生产率的效果对不同行业是不同的。Costas和Ananth(2009)等在李嘉图框架下分析了技术效率差距对垂直专业化分工形态的决定作用。孟祺和隋杨(2010)使用2001-2007年中国工业行业的面板数据和高度细化的进口数据，考察垂直专业化对内资企业生产率的影响。文东伟和冼国明(2010)基于Hummels等(2001)的分析框架，利用OECD(2009)提供的投入产出数据库，测算了中国制造业的垂直专业化水平，估计了中国制造业出口增长的来源，并与31个其他经济体进行了比较。二是研究产业空间集聚与全要素生产率之间的关系。唐根年等(2009)研究发现，并非我国所有制造业行业生产效率与产业聚集程度呈正相关，一些制造业空间聚集过度并呈现生产要素拥挤迹象，生产要素配置存在输入剩余和输出亏空。朱英明(2009)的研究结果表明，产业空间集聚对技术变化率的影响不显著。李胜会(2010)采用基于动态DEA-Malmquist指数对我国省级层面以及东、中、西三大地带的要素集聚、全要素生产率、规模效率和技术进步进行了量化分析，认为东部地区已经出现了要素集聚过度的特征，从而导致规模效率下降。吴三忙和李善同(2010)认为，近年来，随着产业空间集聚的强化和市场拥挤效应的作用，中国制造业地理空间分布正发生显著变化。三是研究垂直专业化与产业空间集聚的相互关系。Ando和Kimura(2003)认为，国际分散化生产和产业空间集聚共同塑造了东亚的国际生产网络。钱学锋和陈勇兵(2009)考察了国际分散化生产对中国工业集聚的影响。结果表明，国际分散化生产对工业集聚的影响存在区域性差异，其影响程度在东部、中部和西部呈现出依次衰减的趋势。臧新和李菡(2011)运用面板误差修正模型(ECM)等方法从行业层面以制造业总体和分类两个角度考察了垂直专业化与产业空间集聚长期和短期的互动关系。研究表明，总体上我国制造业垂直专业化和产业空间集聚存在互动关系，长期表现为双向因果关系。
上述研究无疑对本研究的进一步深入讨论具有重要的启发意义，然而以往的研究也存在两方面的不足：(1)现有研究文献仅局限研究垂直专业化与产业空间集聚，垂直专业化与TFP、产业空间集聚与TFP的关系，没有把垂直专业化、产业空间集聚与TFP这三者放到同一分析框架内来考虑。在我国对外开放不断深化、制造业日益深入融入国际分工、各地方政府都高度重视产业园区建设，强调产业空间集聚的大背景下，忽略垂直专业化与产业空间集聚的相互作用对制造业生产率的影响，没有把产业空间集聚、垂直专业化与制造业生产率提升纳入同一分析框架，得出的结论无疑会令人生疑。(2)垂直专业化与产业空间集聚各自都有利于制造业生产率水平的提升，然而垂直专业化与产业空间集聚的相互作用既有可能把区域的产业分工锁定在低端从而抑制制造业生产率水平的提升，也有可能相互作用，进一步提升制造业生产率水平。对我国来讲，二者之间的相互作用是否有利于制造业生产率水平的提升呢？以往的文献没有回答这个重要的现实问题。鉴于此，本研究将从两个方面对以往的研究进行拓展与改进：(1)将产业空间集聚、垂直专业化与制造业生产率纳入同一分析框架内，对其相互作用的内在机制进行理论分析；(2)利用我国1999-2011年制造业15个行业面板数据，对产业空间集聚、垂直专业化以及二者的相互作用对制造业生产率影响进行实证检验。
二、垂直专业化、产业空间集聚与制造业生产率：理论分析与假说提出
垂直专业化影响制造业生产率主要源于三种机制：一是根据比较优势理论，参与垂直专业化分工的国家可以按照比较优势选择某些生产环节或工序进行专业生产，制造业生产率的提升来源于比较优势。二是根据新贸易理论，某个国家或地区在具有规模收益递增性质的某些环节与工序进行专业化生产，内在规模经济作用会引致单位产品成本的降低，制造业生产率提升来源于某些生产环节与工序的规模经济。三是根据技术溢出理论，对发展中国家而言，垂直专业化分工会通过国际产业转移、中间品的进口与生产、外包以及嵌入全球价值链等多种方式产生技术扩散效应(梁运文、张帅，2011)，制造业生产率提升来源于发达国家的技术溢出。与此同时，影响比较优势、规模经济与技术溢出效应充分发挥的因素，会间接影响垂直专业化对制造业生产率的作用，如制造业的某些环节与工序是否有规模报酬递增的性质，发展中国家企业学习能力的高低等。然而，具体到我国来讲，在国际垂直专业化分工体系中，我国制造业有可能被锁定在工序分工的中低端环节，从而垂直专业化对我国制造业生产率的影响并不是很明显。这种锁定效应可以分为绝对锁定效应与相对锁定效应。绝对锁定效应是指，居于全球价值链中占主导地位的发达国家跨国公司充分利用其技术优势与市场需求的控制能力，通过规模经济效应、俘获效应、用工压榨效应、消费遏制效应以及制度效应，将发展中国家本土企业锁定在全球价值链的低端。梁运文(2010)认为，在既有的“南北型”垂直专业化分工格局下，中国资本(技术)密集型制造业难以摆脱发达国家政府、国际大购买商和跨国生产型公司三者联手进行的“三重利润压榨”。相对锁定效应是指，即使存在学习效应与技术溢出效应，但本土企业的技术进步始终被锁定在“引进——模仿——落后——低价竞争——淘汰——再引进——再模仿…”的路径之中，本土制造企业生产率不是没有提升，而是技术水平始终处于相对落后的状态，其在全球价值链低端的地位始终没有得到根本性的改变。在我国制造业发展的现实中，相对低端锁定效应现象更为普遍。
根据上述分析，本研究提出理论假说1，垂直专业的深化会提升制造业的生产率，但当低端锁定效应存在时，垂直专业的深化可能会对制造业的生产率的影响不明显。
产业空间集聚影响制造业生产率主要源于三种机制，一是产业空间集聚引致的规模经济带来生产率的提升。垂直式集聚带来生产率提高源于内在规模经济效应的发挥，水平式集聚带来生产率提高源于外在规模经济效应的发挥。二是产业空间集聚引致的动态外部性带来生产率的提升。动态外部性是指企业集聚因有利于知识、技术溢出和信息的传递而产生的外部性。Glaeser等(1992)认为，产业空间集聚会产生MAR(Marshall-Arrow-Romer)外部性、Jacobs外部性和Porter外部性三种动态外部性。其中，MAR外部性是指同一产业的集聚有利于企业间的知识溢出从而促进该产业生产率水平的提高，即专门化经济或地方化经济。Jacobs外部性是指一个地区不同产业的集聚有利于企业间知识溢出从而提高不同产业的生产率水平，即多样性经济或城市化经济。Porter外部性是指地区竞争有助于知识扩散和创新，带动经济增长。张公嵬和梁琦(2010)认为，产业空间集聚可通过货币外部性与技术外部性促进生产率的提升。货币外部性指产业空间集聚因劳动力市场共享、本地市场需求和前后向关联等，通过价格机制降低生产成本；技术外部性则指通过技术和知识外溢提高生产效率。三是产业空间集聚引致资源重新配置带来生产率的提升。近年来，一些学者把企业异质性因素纳入到新经济地理理论分析框架中，考察异质企业的空间选择行为对产业空间分布的影响(Ottaviano，2001；Baldwin和Okubo，2006)。“新经济地理理论”认为，在同一集聚区内的企业其生产率是异质的，随着企业集聚程度的增加，竞争程度加剧，一部分企业通过提高技术水平、管理水平和组织效率，提高了企业生产率，扩大了生产规模，增加了市场份额。与此同时，激烈的竞争会迫使另一部分低生产率的企业会因亏损退出该区域，迁移到其他的更适合该企业生存与发展的区域。通过优胜劣汰，资源得到重新配置，整个集聚区域的生产率得到提高。与此同时，低生产率企业的空间区域转移，通过要素的流动，促使要素在更大空间范围内合理配置，使其他区域的产业效率得到提高。一般而言，产业空间集聚有利于制造业生产率的提升，然而具体到我国来讲，一方面，我国地方政府在招商引资的过程中，通过各种优惠政策促使制造业在一些地方出现空间过度集聚的现象；另一方面，很多产业园区是制造业的低端生产环节与工序的集聚。这些现象可能影响产业空间集聚对制造业生产率的作用。
根据上述分析，本研究提出理论假说2，产业空间集聚在一定程度上会促进制造业生产率的提升，但当存在集聚过度、低端集聚现象时，产业空间集聚对制造业生产率的影响可能显著，也有可能存在负面影响。
实际上，在更多的时候，垂直专业化与产业空间集聚的关系可表述为“垂直专业化下的产业空间集聚”与“产业空间集聚中的垂直专业化”。基于三个方面原因，笔者认为，垂直专业化与集聚是相互促进的。第一，比较优势成为垂直专业化与产业空间集聚相互作用的基础(臧新、李菡，2011)，比较优势导致垂直专业化分工，而产业空间集聚的自我强化效应会强化某个国家或地区在某些生产环节与工序上的比较优势，并进一步强化原有的垂直专业化分工。第二，在垂直专业化分工与产业空间集聚提高制造业生产率的内在机制中，规模经济效应与技术溢出同时起着重要的作用。第三，跨国公司通过主导全球价值链将垂直专业化与产业空间集聚有机结合起来。垂直专业化往往是跨国公司为实现其长期利润最大化的需要，在全球范围内进行的战略安排，什么环节、什么工序布局在什么区域遵循比较优势规律。跨国公司凭借其强大的技术与品牌优势，对全球价值链进行治理，跨国公司通过贸易、外包、直接投资等方式使大量的中小企业成为全球价值链中的利益相关者，跨国公司对某个区域的投资往往会带动一大批利益相关企业在其周围集聚，成为地区产业集群的重要推动和参与者(臧新、李菡，2011)。因此，垂直专业化与产业空间集聚的相互作用，使得制造业生产率提升效果被放大。然而，对于发展中国家来讲，跨国公司出于对全球价值链进行控制的需要，虽然可能遵循比较优势的规律将制造业的低端环节及工序列布局到发展中国家，并通过投资带动产业空间集聚提高发展中国家制造业的生产率，但当发展中国家的企业试图通过在全球价值链上的升级获取更多的利益时，或者成为大型跨国公司的潜在威胁时，跨国公司往往通过强化专利保护、建立专利池、设立技术标准、构建品牌壁垒等措施进行“溢出拦截”(spillover interception)，阻止技术溢出(Faith Hatani,2009)。此时，垂直专业化与产业空间集聚相互作用，有可能进一步强化低端锁定效应，从而使得制造业生产率提升的效果被缩小，甚至产生负面影响。
根据上述分析，本研究提出理论假说3，垂直专业化与产业空间集聚的相互作用对制造业生产率提升效果将被放大，但如果制造企业被锁定在全球价值链的低端时，则垂直专业化与产业空间集聚的相互作用对制造业生产率提升效果也有可能会被缩小，其影响甚至会低于垂直专业化与产业空间集聚任何一个单独因素对制造业生产率的影响。
三、垂直专业化、产业空间集聚与全要素生产率的测度
(一)制造业TFP的测度
本研究使用产出导向的DEA软件Malmquist指数测算1999-2011年间我国制造行业的TFP，采用两种要素投入(资本投入和劳动投入)和单一产出(行业的工业总产值)为变量。资本投入用固定资产净值来表示，劳动投入量用年平均就业人数来表示。Malmquist指数的生产率变化可分解成技术变化与技术效率变化的乘积。为了得出以t时期为基期t+1期的全要素生产率，沿用Fare(1997)等的思路，用Malmquist指数的几何平均数来计算生产率的变化。计算公式如下
TE表示技术进步变化指数，测度的是生产前沿面从t到t+1时期的移动情况。EC表示技术效率指数，测度的是在规模报酬不变并且要素自由配置的条件下从t到t+1时期每个决策单位的实际生产与生产前沿面的最大可能产出迫近程度的变化。全要素生产率变化等于技术效率乘以技术进步。在计算全要素生产率、技术效率、技术进步时，需要行业的投入和产出数据，行业年度产出本研究用行业的工业总产值来表示，资本投入用固定资产净值来表示，劳动投入量用年平均就业人数来表示。我们用1991年为基期的工业品出厂价格指数对工业总产值、固定资产净值进行价格指数平减。计算所需的数据主要来源于《中国统计年鉴》、《中国工业经济统计年鉴》和《中国科技统计年鉴》。统计年鉴中，由于从2003年开始使用新国民经济行业分类体系(GB/T4754—2002)，为保证行业统计口径的一致，选取制造行业的20个基本未作更改的典型行业作为样本，但由于选择的20个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，为进一步分析本研究合并为15个行业。
如表1显示，我国15个制造行业的年均TFP增长29.7%，TE年均增长31.5%，EC年均增长5.7%，TFP增长80%以上是由技术进步贡献，且各行业之间技术进步差异较大，各行业之间的技术效率差异也较大。正是由于行业间的技术进步差异和技术效率差异较大导致了TFP增长的差异也较大。
(二)产业空间集聚的测度
笔者根据Kim(2000)采用的计算区位基尼系数的方法，用产业空间基尼系数来衡量产业的集聚程度，每一行业的区位基尼系数定义如下：
从表1统计数据的整体性来看，集聚和垂直专业化表现出较高的相关性和一致性，但不能直观反映集聚、垂直专业化和TFP、技术进步和技术效率之间的关系，为弄清上述关系并且找到影响生产率的因素，需要对此进行实证检验。
四、垂直专业化、产业空间集聚与制造业生产率：实证检验
(一)模型构建
基于前面的理论分析与假说，本研究将垂直专业化与产业空间集聚以及二者相互作用同时纳入制造业生产率分析框架，同时，加入外商直接投资、人力资本、研发投入、行业要素禀赋等控制变量，构建计量模型。考虑到产业空间集聚程度并不是集聚程度越高越好，产业空间集聚程度对制造业行业生产效率存在一个最优影响，因此，在计量模型中引入产业空间集聚的平方项(GINI[，it])[2]；考虑到影响制造业生产率的因素较多，因此本研究加入滞后一期的全要素生产率，以避免遗漏一些重要变量所导致的模型估计偏误。因为TFP增长在时间上可能存在路径依赖，所以为了真实反映产业空间集聚、垂直专业化对TFP增长及其分解指标的长期动态影响情况，本研究加入TFP及分解指标的一阶滞后项，来反映TFP增长及其分解指标的动态变化。为了考察垂直专业化与产业空间集聚的相互作用对制造业生产率的影响，计量模型引入垂直专业化与产业空间集聚的交互项。构建的计量模型如下
(二)指标选取与数据来源
前面已经就制造业生产率、垂直专业化、产业空间集聚进行了测算。其中，TFP增长、技术进步及技术进步的数据根据DEA软件2.1整理得到。VSS指标计算公式中进口中间品系数矩阵A[M]和国内直接消耗系数矩阵A[D]是根据投入产出表中直接消耗系数矩阵、总产出和进出口数据计算得到。下面对余下的解释变量进行说明。
研发投入R&D，用研发资本存量表示，这里采用永续盘存法计算研发资本存量；外商直接投资，本研究参照吴艳红等(2011)的做法，用i产业中外商直接投资和港澳台投资工业总产值占全部规模以上工业企业工业总产值的比重来衡量FDI；人力资本积累HRC，一般都是用人均受教育年限表示，但因无法获取行业中各类员工的受教育年限数据，因此本研究借鉴夏良科(2010)的做法，将其定义为各个行业中科技活动人员占全部从业人员的比重；行业要素禀赋CI，用固定资产净值与年从业人员的比例来表示。各变量的原始数据来源于1999-2011年《中国工业经济统计年鉴》和《中国科技统计年鉴》。各变量的统计性描述见表2。
(三)计量结果与讨论
由于模型中加入滞后一期的被解释变量后，其解释变量可能存在内生性问题。为了克服这些问题，采用差分广义矩估计(DIF-GMM)方法，该方法通过使用滞后两阶及两阶以上的变量作为一阶差分方程内生变量的内生变量消除了内生性问题。在动态面板中，选用内生变量的两阶滞后项作为其工具变量。为了辨别其工具变量的有效性，采用以下两种方法，其一使用Arellano-Bond二阶自相关检验判断差分的残差项是否存在二阶序列相关；其二采用Sargan矩条件检验工具变量是否存在过渡性识别。二阶序列相关的检验结果显示，支持估计方程的误差项不存在二阶序列相关的假设。同时，Sargan过度识别检验的结果也显示，我们不能拒绝工具变量有效性的零假设(p值均显著大于0.1)。这说明了模型设定的合理性和工具变量的有效性。
从表3的回归结果看，滞后一期的TFP影响系数在5%水平上显著，说明制造行业TFP增长存在明显的路径依赖效应，TFP增长上一期变动对本期的增长存在类似于惯性作用的影响。
垂直专业化(VSS)在1%水平上显著，对技术进步率(TE)产生负面影响，但在5%的显著水平上促进了技术效率的提高。由于垂直专业化对技术进步(TE)产生的负面影响大于对技术效率(EC)的正面影响，因此，垂直专业(VSS)对全要素生产率(TFP)影响没有通过显著性检验。这表明，我国制造业垂直专业化水平的提高有利于优化资源配置结构，在一定程度上提高了资源配置效率，但由于低端的垂直专业在一定程度抑制了技术进步，因此，垂直专业化对TFP的影响并不显著。在5%的显著性水平上，产业空间集聚(GINI)对技术进步(TE)产生负面影响，而在1%的显著性水平上，产业空间集聚对技术效率(EC)产生正面影响。由于产业空间集聚(GINI)对技术进步(TE)产生的负面影响小于对技术效率(EC)产生的正面影响，因此，在1%的显著性水平上，产业空间集聚(GINI)对全要素生产率(TFP)产生正面影响。这表明，产业空间集聚对我国制造业生产率的影响主要源于资源配置效率的提高，而不是技术进步引致的资源利用效率的提高。在考虑垂直专业化与集聚的相互作用时，其相互作用在10%水平上促进了TFP增长。垂直专业化与产业空间集聚的相互作用，对技术效率和技术进步的提高产生了正影响，且在5%水平上显著。这说明产业空间集聚与垂直专业化相互作用既提高了资源的配置效率，也使得资源的利用效率得到了明显的提升。
产业空间集聚(GINI)一次项、二次项对于全要素生产率(TFP)的影响均显著为正，表明产业空间集聚(GINI)对全要素生产率(TFP)的影响不仅是正面影响，而是加速递增的。产业空间集聚(GINI)一次项对技术进步率(TE)影响为负，二次项的影响为正，表明产业空间集聚对技术进步(TE)的影响呈U型，即在产业集聚初期，产业空间集聚对技术进步产生负面影响，集聚达到一定程度，对技术进步产生正面影响。产业空间集聚(GINI)一次项对技术效率(EC)影响为正，二次项的影响为负，表明产业空间集聚对技术效率(EC)的影响呈倒U型，即在产业集聚初期，产业空间集聚对技术效率产生正面影响，集聚超过某一临界值，即当集聚过度时，产业空间集聚(GINI)对技术效率(EC)产生负面影响。
FDI对全要素生产率(TFP)、技术进步率(TE)、技术效率(EC)的影响没有通过显著性检验，这可能与FDI投入主要是利用我国廉价的劳动力，我国嵌入全球价值链的制造企业被锁定在低端，技术溢出效应不明显有关。研发投入对于TFP增长、技术进步和技术效率的影响为负，这与张海洋(2005)、李小平和朱钟棣(2006)的结论一致。与此同时，人力资本水平的提高对TFP增长、技术进步和技术效率均存在显著的负面影响。主要的原因可能是在垂直专业化分工之中，我国制造业更多的是从事低端产品与低端的生产环节的生产，企业的盈利能力并不依赖于技术创新与技术进步，而是依赖于较低的劳动力成本、要素成本以及较低的环境标准等。研发投入(lnR & D)和科技人员的增加并没有带来相应的技术创新与技术进步。同时，也可能与我国制造业的科技人员及研发的使用效率较低、投入结构不合理有关(李小平、朱钟棣，2006)。行业要素禀赋(LNCI)对TFP增长和技术效率(EC)的影响均为正，但对技术进步(TE)影响为负，这表明我国制造业全要素生产率水平的提高，主要依赖我国制造业人均固定资产净值的增加，而不是技术进步。这可能是由于企业只重视资产规模的扩大，并不重视技术水平的提高的结果，也可能是由于我国制造业劳动力素质低下，无法满足高技术机器设备对劳动力素质的要求，因而企业只能扩大资产规模而不是采用技术更为先进的机器设备的结果。
利用1999-2011年间我国制造业15个行业数据，将垂直专业化、产业空间集聚与制造业生产置于统一的框架下，分析垂直专业化与产业空间集聚的相互作用对制造业生产率的影响。研究结果显示，我国制造业垂直专业化水平的提高有利于资源配置结构的优化，在一定程度上提高了资源配置效率，但由于低端的垂直专业在一定程度抑制了技术进步，因此，垂直专业化对TFP的影响并不显著。产业空间集聚对我国制造业生产率的影响主要源于资源配置效率的提高，而不是技术进步引致的资源利用效率的提高。产业空间集聚与垂直专业化的相互作用既提高了资源的配置效率，也使得资源的利用效率得到了明显的提升。当制造企业被锁定在全球价值链的低端时，垂直专业化与产业空间集聚的相互作用对制造业生产率提升产生负面影响的现象并未出现。
上述研究结论蕴含着明显的政策含义：(1)参与国际垂直专业化有助于提高我国制造业的分工效率，在一定程度上有利于促进资源配置效率的提高，但在我们的研究结果中发现垂直专业化对技术进步的影响为负，表明在垂直专业化分工逐渐加深的过程中，尽管资源配置效率有明显提高，但资源的利用效率却没有得到明显提升，因而，有必要在以后的垂直专业化分工中更加重视技术创新与技术进步，避免我国制造业在垂直专业分工中被锁定在低端；(2)产业空间集聚对我国制造业生产率的影响主要源于资源配置效率的提高，而不是技术进步引致的资源利用效率的提高。因此，有必要在以后的产业空间集聚过程中，积极鼓励技术先进企业加入产业集聚之中，营造有利于技术溢出的良好环境，大力推进集聚区内的企业技术升级。(3)制定合理的产业政策、投资政策与科技政策，帮助嵌入全球价值链的本土企业突破低端锁定现象，通过垂直专业化与产业空间集聚的相互作用，促使我国制造业生产率提升效果被不断放大。
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