论高技术产业的区位模式，本文主要内容关键词为：区位论文,高技术产业论文,模式论文，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。
摘要：本文首先简要回顾了德国工业区位学派的两种观点并将其用于说明高技术产业区位模式的成因，在此基础上分析了三种高技术产业区位模式的形成机制，并给出了一个统一的数学模型，从而对高技术产业区位模式的成因作出了精确的说明，最后讨论了其中的政策含义。
关键词：高技术产业；区位模式
1 工业区位理论和高技术产业区位模式的成因
工业区位理论研究一定的经济活动为什么会在一定的地域范围内进行，以及一定的经济设施为什么会建立于一定的地域范围之内等问题。在西方这一经济学分支称为区位经济学（Location economics）或空间经济学（Spatial economics），在我国则更多地将其包括在区域经济学之中而未成功独立的分支。
历史上，对区位与经济关系的研究，早在19世纪上半叶就已出现。1826年，德国经济学家杜能（J.H.von Thunen）在其著名的《孤立国》[（1）]一书中就曾讨论过农业区位问题。但系统的区位理论是由德国经济学家阿尔弗雷德·韦伯（Alfred Weber,1868—1958）完成的。他被认为是近代区位理论的奠基者，他在1909年出版的研究工业区位问题的专著《区位的纯粹理论》（Reine Theorie des Standorts）则被认为是最早的关于工业区位的比较系统和完整的理论著作。此后，又通过其他一些经济学家，主要是德国经济学家的进一步研究和发展，区位理论才逐渐发展成为一门独立的分支学科，其中形成了著名的德国工业区位学派。
在具体论及某种特定的工业区位模式的成因时，德国工业区位学派内有两种不同的观点。第一种观点（如杜能、早期的韦件等）是把特定的工业区位模式看成是预先注定的，其决定因素是地理禀赋、运输条件和企业本身的偏好等。按这种观点，现存的工业区位模式就是以这些决定因素为约束条件的一个工业空间配置问题的唯一的均衡解。所以，那些配置过程中出现的具体事件并不对最终的结果产生影响，亦即区位的历史不起作用。我们不妨把这种观点称作地理决定论。第二种观点（如后期的韦伯和本世纪二、三十年代德国工业区位学派中的某些成员）则把工业的空间配置过程看成是路径依赖的过程，即后来的配置依赖于先前的配置状况。这里，地理上的差异依然是重要的，但决定的因素是所谓聚集经济（economies of agglomeration）。按这种观点，由于某些偶然的因素而最先建立的企业可能会出于地理的原因而选择某个区位建厂，但后来的企业选择同一个区位建厂，原因是聚集经济而不是地理禀赋。这个过程的最终地果便是许多企业群集于同一个区位。但是，这种空间配置过程的结果并不是唯一的，可以由于最先建立的企业的区位选择不同，而最终形成不同的区位模式。所以，在这里区位的历史是很重要的，不妨把这种观点称作历史（路径）依赖论。显而易见，这两种观点的根本区别在于如何看待区位形成过程中必然性和偶然性的作用：前者只看到必然性而忽视偶然性的作用，而后者则在承认必然性的同时强调了偶然性的作用。
用这两种观点来分析高技术产业区位模式的成因，得到的解释将是不同的。以美国的电子工业为例，众所周知美国的电子工业相当一大部分集中在加州的圣克拉县（Santa clara County）这就是举世闻名的“硅谷”的所在地。对于这种区位模式，地理决定论的解释可能是：因为这个区位濒临太平洋从而有充裕的供应来源，海、陆、空交通也十分方便，又紧靠一睦著名的大学因而比较容易获得各类专门人才及其研究成果，所以出现了电子工业的群集；而历史依赖论则可能把“硅谷”或类似的群集现象看成是在很大程度上的历史偶然性的结果：如果美国电子工业的一些重要人物，如Hewlett、Varian和Shockley等当初不是在那里开始他们的创业活动以及由此而形成的当地具有专门技能的劳动力市场和企业之间的供求市场，以后成百上千的企业就不接踵而来，因而“硅谷”就不会在圣克拉拉而可能在别的什么地方。（有关圣克拉拉的地理、环境条件和“硅谷”的演讲过程可参见文献[（2）]中的简要介绍）
将上述地理决定论的观点用于高技术产业的区位建模，大概不会有太大的困难。因为给定地理禀赋和企业偏好，最终的区位模式便是唯一确定的。但是，要按历史依赖论的观点来进行高技术产业的区位建模就比较困难了。因为聚集经济的存在引入了不确定性，当企业愿意互相聚集时最终的区位模式将有多种可能，实际的区位究竟呈现哪种模式预先是不知道的。在本世纪上半叶，德国工业区位学派中的历史依赖论者不能解决这一困难，所以尽管他们的解释很有道理，但并未得到一致的认同。本文以下将先分析三种典型的高技术产业区位模式的形成机制，然后再应用随机过程理论给出一个统一的数学模型，以期为历史依赖论提供一个坚实的理论基础。当然，认识偶然性是为了减少偶然性，所以本文最后将从以上分析讨论中得出一些政策含义。
2 三种高技术产业区位模式的形成机制
根据上述区位模式的成因的不同组合，下面我们来具体分析三种典型的高技术产业区位模式的形成机制。
2.1 必然性起决定作用：独立偏好条件下区位模式的形成机制
在这种机制中，有I类高技术企业按先后顺序一个接一个诞生，在决定其厂址时有N个区位可供选择，但一旦选定区位建厂后则不能再搬迁。一个i类企业在j区位建厂的利益为∏[j][，i]，每个新生的企业选择对它那类企业来说获利最高的区位建厂。这里，一个企业在某个区位建厂所能获得的利益只与地理禀赋和自身的偏好有关而与别的企业在该区位的存在与否无关。为了使这种机制具有意义，我们还要给它引入一点小小的偶然因素。我们假定，决定下一个新生企业属于某一特定类型的特定的历史情况是偶然的和未知的，已知的只是下一个新生企业属于第i类的概率为P[，i]。现在的问题是：在这种机制下将生成什么样的区位模式？不同的历史事件对于生成的区位模式有何影响？
根据上述假定，我们不难算出每次选择厂址时区位j被选中的概率，亦即新生的企业正好属于在区位j建厂获利最高的那类企业的概率。此概率q[，j]＝∑pk，k∈k，其中k为选择区位j建厂的各类企业的集合。按同样的方法可算出每个区位被选中的概率，从而可得一组概率q＝（q[，1]，q[，2]…，q[，N]），他们的值与已有的区位状况无关。这样，从每一区位均无企业的初始状态开始，让高技术企业在其意愿的区位一个接一个建立起业，那末各个区位内企业（占所有区位总企业数）的比例，尽管会有一些涨落，但按照强大数定律最终将趋于下一次各区位被选中建厂的概率。亦即，各个区位拥有高技术产业的份额必然收敛于常向量q。所以，最终的结果是形成一个唯一的、可以预先确定的区位模式。
在这种机制中，偶然的历史事件（体现在不同类型企业进入顺序上的随机性）在初始阶段是起了一定作用的，但以后这种作用将逐渐地被抵消掉，最后是由地理禀赋决定的企业对各个区位的相互独立的偏好成为决定的因素。所以，在这里历史的偶然并不会影响最终的结果，必然性居于支配的地位。
2.2 偶然性起决定作用：区位模式的衍生机制
与第一种机制相同，高技术产业通过一个接一个新企业的诞生而不断壮大。不过这里初始状态假定为每个区位已有一个企业，以后新企业不断地从原有的企业中衍生（Spin—off）出来，这种衍生机制被认为在美国电子工业的形成过程中占了主导的地位。[（2）][（3）]现在假定，新企业就在原有企业的区位建厂，并且每个现有企业（包括先前诞生的新企业）均有同等的可能衍生新的企业。在这种机制中偶然性表现在：决定原有企业衍生新企业的先后顺序的历史事件是偶然的，也就是说不可能事先确定下一次哪个企业会衍生新企业。不过，按上述假定有一点是已知的，即在某个区位出现新企业的概率应该等于该区位内现有企业（占各区位总企业数）的比例。这种衍生过程是一种很特殊的随机过程，其一般表述为：每次在N个类型（如N个区位）中有一个类型会增加一个单位（如一个企业），每个类型每次有机会增加一个单位的概率正好等于每个类型已有的单位数目占所有类型总单位数目的比例。在概率论中这种随机过程称为标准波利亚过程（standard Polya process）。
从波利亚理论可以知道，在这种机制下高技术产业最终必将（即以概率1）趋于某个区位模式，亦即必定趋于某一极限比例向量。但是，这个极限比例向量是一个随机向量，任何满足＝1的比例向量p＝（p[，1]，p[，2]，…p[，N]）均可能成为极限化比例向量。[（4）]。也就是说，由于不同的历史事件每次发生的区位模式可能是各不相同的。所以，按衍生机制我们可以肯定能生成一个区位模式，但事先不能确定究竟生成什么样的区位模式。这里，偶然的历史事件（体现在不同类型企业衍生顺序上的随机性）是高技术产业区位模式的唯一的决定因素，所以偶然性属于完全的支配地位。
2.3 必然性和偶然性同时起作用：聚集经济条件下区位模式的形成机制
聚集经济是指由于工业的集中和企业的群集而产生的经济利益。具体来说，工业集中和企业群集的地域能够提供较好的基础设施，更深度的劳动力市场和更为专业化的法律和金融服务，其中的企业更容易在当地获得所需的备件从而可减少储备降低成本，企业之间有更多的机会进行面对面的交易从而也降低了交易成本，等等。所以，在第三种机制中我们在第一种机制的基础上再加上聚集的经济利益。这样，一个i类企业在j区位建厂的利益为∏[j][，i]+g（y[，j]，）即在原来的“地理利益”∏[j][，i]之上再加上“聚集利益”g（y[，j]），y[，j]为j区位已有的企业数。如果区位1到N已有的企业数为y[，1]，……，y[，N]，我们可重新计算出区位j下次被选中建厂概率。与第一种机制中一样，此概率q[，j]＝∑p[，R]，R∈K，其中K为选择区位j建厂的各类企业的集合。由以上分析可知，区位j被选中建厂的概率应该是当时各区位已有企业数的一个函数。
从每一区位均无企业的初始状态开始，让高技术企业在其意愿的区位一个接一个建立起来，不过下一个新生的企业确切讲是哪个从而在哪个区位建厂事先并不知道，只知道其属于第i类企业的概率为p[，i]。与第一种机制相同，在初始状态区位模式会有些涨落，但在这种机制下如果由于偶然的运气和地理的吸引力某个区位内的企业数额领先了。那末以后就可能越来越领先。可以证明[（5）]，当随企业的增加聚集利益也不断增加并无封顶的情况下（亦即g单调递增并无上界），那末最终会有一个区位赢得足够多的企业并提供足够大的区位优势从而使其他区位不再可能被选中建厂[*]。结果是这个区位垄断了高技术产业。但是，究竟哪个区位会成为企业垄断意义上的“硅谷”事先并不知道，它将受制于偶然的历史事件（体现在新生企业类型的随机性上）。不过，这里偶然性不再是唯一的因素，必然性（体现在地理禀赋上）也起着重要的作用：那些在地理上对更多种类型企业有吸引力的区位在初始阶段更可能被选中建厂，从而居于领先地位并最终垄断整个产业。所以，在这种机制下必然性和偶然性同时起作用。
3 一个统一的数学模型
现在，我们应用随机过程理论给出一个能对上述三种机制作出统一描述的数学模型。这个模型可以说明地理必然性（客观的地理条件）和历史偶然性的作用以及什么情况下它们起作用。
在这个模型中，假定高技术产业选择在N个可能的区位建厂，每次建一个，作为初始状态，每个区位已分别存在一定数目的企业，影响区位选择的各种经济力量、各种偶然因素和各种区位选择机制都是可能的，但关于它们的具体细节无须了解清楚。需要知道的是：区位1，区位2，…，区位N下次被选中的概率为各区位已有企业（占产业总企业数）的比例x[，1]，x[，2]，…，x[，N]的一个函数。绘出这个函数（如图1绘出了N＝2时的函数），从直观可知，当一个区位接受下一个企业的概率超过其现有企业的比例时，其企业的比例将趋于增加；而概率小于现有比例时，比例将趋于减小。而且，随着企业的增加，每个新增的企业对比例的影响将越来越小。所以，各个区位内企业的比例应该稳定下来。其涨落应该越来越小，并最终收敛于某一点（称为不动点），在该点上比例等于概率。这个区位模型的形成过程称为非线性波利亚过程（nonlinearPolya process），是由美国学者Arthur及其合作者在八十年代初首先提出的，他们并对上述直观结论作了严格的数学证明。[（6）]对于我们说明地理必然性和历史偶然性特别有意义的是：按照这个理论，地理必然性的作用是决定究竟哪个（些）点能成为不动点；而当存在多个稳定不动点时，每个都有可能成为最终的区位模式，历史偶然性的作用是把过程引向其中一种可能的模式。
图1 区位选择函数（箭头表示期望运动）
下面我们来具体分析一下上述三种区位形成机制中可能的区位模式（参见图2）。第一种机制中，区位选择概率为常数，因而只有一个不动点，所以只有一个唯一的、可以预先确定的区位模式。第二种机制中，概率等于比例，因而区位选择函数上的每一点都是不动点，通过历史偶然性把过程引向其中任一模式。第三种机制中，聚集经济导致两个稳定的不动点，0和1（中间一点是不稳定的），所以结果不能完全预测的，历史偶然性选择其中一个作为最终的区位模式。通过以上分析，我们现在可以比较确切地回答什么时候地理必然性和历史偶然性起作用的问题：当区位选择函数上只存在一个不动点时必然性起决定作用；当存在多个不动点时必然性和偶然性同时起作用，其中必然性的作用是决定那些为不动点而偶然性的作用是选择其中一个不动点作为最终的区位模式；当处处都是不动点时偶然性起决定作用。
图2 三种区位形成机制中的区位选择函数
4 政策含义
从以上三种高技术产业区位模式的形成机制及其统一的数学模型的讨论中，至少可以得出如下一些政策含义。
4.1 区位优势的培育对于一个地区高技术产业的成长是十分重要的
所谓培育区位优势是指，如提供完善的基础设施，选择一个地理环境良好的地区作为高技术产业开发区等。这里，地理环境可以是广义的，包括自然地理环境和人文地理环境，后者如著名的理工大学等。从我们以上的讨论来看，区位优势的培育加大了必然性的作用而减小了偶然性的作用，从而增加了预见性有利于高技术产业在意愿地区的成长，具体来说就是优势区位能够从一开始就把高技术企业吸引过来并为它们今后的发展提供良好的环境条件。国外高技术产业的历史事实也证实了这一点。以美国电子工业为例，50年代几乎同一时期shockley半导体公司在圣克拉拉创建，得克萨斯仪器公司在达拉斯开业，摩托罗拉公司在菲尼克斯开始半导体制造，但后来只有圣克拉拉成了“硅谷”，而另两地却始终没有吸引其他大量半导体生产者。很多研究者认为，其原因是“硅谷”有诸如斯坦福大学和斯坦福工业园那样的良好的人文地理环境。
4.2 培育区位优势是重要的，但建立高技术产业开发区切莫盲目赶潮流
本来建立高技术产业开发区是培育区位优势的有效途径，但如果开发区办得太多太滥，一个不大的区域内有多个开发区，即使是每个开发区都吸引了一定数量的高技术企业，从总体上讲也不一定是经济有效的。因为原来可以聚集在一个开发区的企业现在被分散了，所以就丧失了聚集的经济利益。而从我们以上的讨论可以看到，高技术产业的集中或高技术企业的群集，原因之一是它能够产生聚集经济，所以太多的开发区实际上也不是可能办成功的。从国外高技术产业开发区的实践来看，也有前车之鉴值得作为教训。如日本技术城计划的实施过程中就曾出现过盲目赶潮流现象，因而该计划未能取得预期的成功。
4.3 聚集经济固然需要产业的集中和企业的群集，但聚集经济也有其限制
第一，并不是任何企业的群集都能产业聚集经济。如果企业是资源密集型的，又争用同一资源，那末至少过于群集是不经济的，这时反而会出现聚集不经济。高技术企业之所以能够在很大程度上享受到聚集经济，是因为高技术企业是知识密集型企业，而知识具有共享性，因此在基本生产要素上它们并不构成竞争关系，但另一方面聚集提供的利益却依然存在，所以高技术企业的群集能产生聚集经济。第二，即使是能产生聚集经济，也不是群集程度越高越经济，因为企业过于群集也有负面后果如交通拥挤、环境污染等，从以上讨论可知这时反而会出现分散（相当于g有上界的情况）。由此看来，高技术产业开发区必须是名符其实的高技术产业开发区，不应把其它企业（主要是资源密集型企业，为高技术企业服务的第三产业等除外）建在高技术产业开发区，否则将不利于高技术产业本身的集中发展。
* 在g存在上界的情况下，最终结果可能是几个区位分享整个产业。但这里一般也存在多种可能的结果，所以偶然的历史事件仍将起作用。
On the Locational Patetrns of Hi—Tech Industry
Wang Jian’an
(Zhejiang University)
Abstract:Based on the two points of view of German industrv-locationschool and their application to the explanation of the causes of hi-tech industry location pattern,this paper attempts at first providethree mechanisms of hi-tech indrustry location,secondly to introduce ageneral framework to encompass all three mechanisms,and finally toderive some policy implications from the above discussions.
Key words Hi-fech industry,Locational pattern
标签：不动点论文; 农业区位因素论文; 工业区位论文; 必然性与偶然性论文; 区位理论论文; 概率计算论文; 地理论文;