规模效应、创新外部性与区域经济增长差异_外部性论文

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      修回日期：2016-03-15

      中图分类号：F061.2；F061.5；F127 文献标志码：A 文章编号：1674-8131(2016)03-0054-08

      DOI：10.3969/j.issn.1674-8131.2016.03.007

      我国经济发展进入新常态后，国家战略层面对区域协调发展问题日益重视，多个跨区域城市群战略的实施亦是致力于城市—区域协同发展理念。因此，深入理解区域经济增长模式下隐含的内在机制具有重要的理论与现实意义(Huggins et al.，2014)。众多学者从多方面研究区域经济增长差异的形成，总体来看主要有三个研究视角：

      一是从要素投入量及组合效率角度切入，不仅考虑传统的劳动力、资本要素投入量的影响，而且依据内生增长理论，将经济增长的源泉建立在经济体内或经济体之间知识的生产、分布与利用所发挥的作用基础上(Antonelli et al.，2011)。创新能力在现代区域经济增长中的作用日益凸显，而整体的经济增长还取决于创新的组织间与空间扩散。知识作为独立因素，发挥生产率和经济增长关键推动力的“内生资源”作用，知识生产本身存在显著的规模收益递增效应，而且知识作为关键的组合投入要素使其他生产要素形成收益递增。考虑要素组合效率的相关研究，主要从全要素生产率角度进行分析(蔡昉，2013)。二是基于政策环境因素对区域经济增长差异的原因进行分析，如中央政府对外开放、市场化改革等政策安排的区域渐进性与非均衡性对区域经济增长形成的差异性影响(刘乃全等，2008；刘渝琳等，2012；丁嵩等，2015)。三是从要素空间组合、区位因素等方面对区域经济增长的差异进行研究，同时也对区域经济增长过程中的空间依赖问题进行了探讨(Ying，2000，2003；符淼，2009)。

      这些研究为理解区域经济增长差异形成与演化的特征及内在机制提供了多样化视角。但目前关于区域间增长传递形成的微观机制研究相对不足，对要素禀赋相似的区域间经济增长差异的形成、区位相似而经济增长迥异等现象的解释力相对有限；同时，也忽视了在市场机制作用发挥、要素区际流动性增强的背景下，基于要素空间集聚和扩散的规模效应和创新外部性对区域经济增长的影响。因此，有必要更进一步深入解释区域经济增长模式中包含的微观机制(Stimson et al.，2011)，尤其是区域间经济增长过程中相互作用形成的增长传递的形成机制。

      二、规模效应和创新外部性与区域经济增长差异

      经济活动空间集聚程度的差异是决定不同国家或区域经济增长和劳动生产率差异的一个重要因素(章元等，2008)。自改革开放以来，我国地区之间要素流动，如人员、经贸、技术引进等日益频繁(舒元等，2007)，发生了要素、产业空间上的聚集和转移，与此相伴随的是区域经济呈现差异化发展。非农产业规模报酬递增的地方化是产业聚集的源泉，并提高了区域劳动生产率，进而对地区差距产生持久影响(范剑勇，2006)。要素的空间集聚推动组织、区域规模经济的形成，而其空间扩散引致空间结构体系演化，影响区域经济增长进程。规模效应由内部规模经济效应和外部规模经济效应构成，内部规模经济效应主要体现为企业规模扩张产生的平均成本下降效应，而外部规模经济效应则体现为经济主体空间集中产生的外部经济性。按照新经济地理理论，各区域市场潜力存在差异，具有较大市场规模和较低市场进入门槛的区位吸引更多的企业集聚，本地市场进一步扩大，进而形成正反馈机制。外部性的本质即为规模经济，是空间集聚形成的动力(Krugman，1980)。由于消费者多样性偏好、区间运输成本的存在，使得人口、区域企业数量形成互相促进的循环累积因果效应，即人口的集聚产生多样化需求，形成生产要素成本优势及市场规模扩张，进而吸引更多的企业集聚。产品多样化程度进一步提高，区域价格指数不断降低，吸引更多的人口、企业集聚，不断循环往复。

      在区际要素流动的基础上，区域经济增长的空间相互作用促成区域经济增长的空间传递现象凸显。已有很多学者关注中国经济增长及收敛过程中不同区域间的空间相互作用(潘文卿，2010)，对其内在形成机制的探讨具有重要现实意义。内生增长理论研究的最主要启示之一与区域知识流动的空间组织的影响有关(Huggins et al.，2014)。区域经济增长率的差异可以由知识创造、集聚及更为关键的知识传递条件方面的差异性来解释(Roberts et al.，2010)，而这一过程就是区域创新产出及空间扩散的过程。源于组织间、空间的地方化过程及伴随的创新空间扩散不断实现收益递增(Storper，2009)。创新产出存在明显的空间自相关性，专利创新存在空间邻近局域集聚效应，而新产品创新存在空间邻近局域溢出效应(吴玉鸣，2015)，进而存在以空间为媒介的增长溢出。因此，区际创新溢出是形成区域经济增长空间效应的重要机制，长期经济增长率受到区际知识溢出程度的影响，也就是说毗邻区域的创新水平会影响区域经济增长过程。技术外部性在经济体之间的交互作用已受到广泛关注(刘迎霞，2010)。由于创新过程中所需的多样化新知识具有典型的隐性知识特征，其传递过程对近距离接触及密集的交流要求较高，直接影响扩散的有效性。因此，在要素流动全球化背景下，创新过程更加凸显地方化特征，而且，邻近区域间的技术扩散现象更为突出。由于区域之间“技术势差”的存在，创新能力空间分布非均衡，导致知识溢出对区域创新绩效影响异质化(安源等，2013)，进而成为推动区域经济增长差异形成的重要力量。一个区域的资本和知识外溢在没有增加邻近区域成本的情况下，改善其资本、知识等要素供给条件，并带来其他相关经济增长条件的改善，从而提高邻近区域的经济增长能力(覃成林等，2012)。对我国区域发展实践的研究表明，省域创新行为在空间上并不是分散分布，而是呈现出规律性的空间联系结构(吴玉鸣等，2008)。因此，创新外部性因素已经成为影响区域经济增长差异变化的重要因素。

      与已有研究文献相比，本文尝试将规模效应、创新外部性两大因素纳入区域经济增长分析框架中，并利用我国省级面板数据检验其对区域经济增长的影响程度。从某种意义上讲，区域经济非均衡增长外在表现为经济活动空间分布的异质性特征，特定区位形成的历史优势是经济活动空间集聚形成的初始条件，在要素流动性相对有限前提下，区域要素禀赋状况构成区域经济发展初始差异的先天条件。随着要素流动性加强，规模收益递增效应及其自加强机制、技术外部性进一步放大了这种初始差异，成为推动区域经济自组织发展、不断强化经济活动空间集聚的第二条件。企业前后向关联效应形成产业发展外部性，引致企业空间集聚倾向形成，而且，企业又有向创新要素丰富的区位集聚以获取创新外部性的趋势，这两种趋势常常呈现出空间叠加效应，从而使区位空间优势不断凸显，促进规模收益递增实现，这成为推动现代区域经济增长的关键机制。需要加以验证的是，创新外部性对区域经济增长影响的作用方向。创新外部性的作用可能产生两种差异化效应：创新核心区域的创新过程若以集聚效应为主，可能造成核心区域对外围区域的消极影响，主要源于外围区域与核心区域存在较大的“技术梯度差”，吸引创新要素向创新核心区域集聚，对外围区域经济增长造成消极影响；而当创新核心区域创新能力不断提升后，对其他区域的创新溢出效应逐渐强化，将正向推动区域经济增长。因此，创新外部性对区域经济增长的作用方向因所处阶段不同而可能存在差异。

      三、计量模型的设定与数据描述

      本文主要分析导致我国区域经济增长空间差异形成和变迁的主要因素的作用及相对强度，着重关注规模效应、创新外部性对区域经济增长的影响程度。在柯布—道格拉斯生产函数基础上，形成区域生产基本方程：

      

      其中，

为区域i在t年的经济产出；C是资本要素投入，L是劳动力因素投入，K是创新要素投入，其中，资本因素对区域产出的影响存在滞后性，所以模型中对资本变量的时间滞后问题加以考虑；e是误差项，反映未知因素对经济增长的影响；A是技术参数，看成是规模效应与创新外部性因素的方程。如前文所述，规模效应(SCALE)的存在对区域经济发展形成正反馈机制，区际创新过程中存在的空间外部性(INNVO-SPA)对其他区域创新过程产生影响。另外，由于我国区域经济增长过程受对外开放程度约束(EXP)，因此，将生产方程进一步拓展，并取对数，以线性形式表述为：

      模型的因变量为区域产出，以各区域GDP占全国比重衡量，这一指标与衡量区域经济增长常用的GDP指标相比较，能够较好地揭示各区域经济规模的相对变化。解释变量LABOR用各区域常住人口占全国比重来衡量，CAP采用永续盘存法核算，分别代表区域生产过程中的劳动力、资本投入。

      按照内生增长理论，创新要素投入是驱动创新、影响区域经济增长效率高低的关键变量，本文选用区域研发经费内部投入规模占全国比重(RD)来衡量。由于改革开放政策给区域经济增长注入了活力，外资经济活动成为推动区域创新、经济增长的重要力量(王红领等，2006；侯润秀等，2006)。因此，在计量模型中，引入区域外资使用因素(FDI)的影响，衡量区域对外开放程度。

      本文重点关注的是规模效应和区域创新过程中产生的空间外部性对区域经济增长的影响。主要从两个角度考察规模效应变量：一是区域产业规模效应(INSCALE)，区域产业规模大小是影响区域经济增长的重要因素，以区域规模以上工业企业数占全国的比重来衡量；二是区域市场规模效应(MAKSCALE)，即本地市场效应，反映区域消费需求规模，以区域社会消费品零售总额占全国的比重衡量。区域创新外部性作用的发挥不仅与邻近区域创新水平有关，而且与区域间相互作用强度有关。一般来说，创新外部性的作用强度随空间距离增加而递减，区域与创新核心区越接近，获得的创新外部性效应也越强。基于此，区域创新的空间外部性主要受到相邻区域创新产出水平及空间距离的影响，本文以如下公式衡量：

      

      其中

表示区域i的邻近区域j的创新产出，以区域国内专利授权数来衡量，邻近区域的选择标准以地理邻近为依据；

为空间权重，考虑区域创新外部性的作用强度存在距离衰减，衡量相邻区域空间权重的公式为①：

。

是距离衰减参数，

为两区域间的距离。这一表达式表明随着

的增加，空间相互作用过程中的距离摩擦效应上升，创新外部性作用强度趋于下降。

      本研究考察样本期为2000-2014年，由于西藏及海南两省部分数据缺失，因此在本文计量分析中未加以考虑。相关原始数据主要来源于2000-2015年《中国统计年鉴》及相关年份《中国科技统计年鉴》。数据处理过程中考虑了滞后期问题。数据的基本统计描述如表1所示。

      

      

      四、模型估计结果与基本结论

      首先通过LLC检验对面板数据的平稳性进行检验。从表2可以看出，在5%的显著性水平下，各变量均为平稳序列。经HAUSMAN检验，chi2值为94.87，1%水平上拒绝原假设，宜使用固定效应模型进行估计。从估计结果来看(表3)，无论是规模效应变量，还是创新外部性变量，都对区域经济增长差异的形成具有很强的解释力，说明区域经济增长是一个受多种因素共同影响的复杂过程，而且随着区域经济发展模式转变，各因素的相对重要程度也发生变化，若忽视其中部分因素，将直接影响实证分析结果的可信度与解释力。

      第一，从产业规模效应来看，模型估计系数皆为正，但统计不显著，说明区域规模以上工业企业数量比重的下降，可能对各区域在全国经济总量中的相对地位有影响。从全国整体来看，由于制造业仍是各地区经济支柱性产业，其规模比重的变化直接对地区经济相对地位变迁产生影响，但对不同区域的相对影响程度存在差异性。如北京规模以上工业数量比重由2000年的2.8%降至2014年约1%左右，一直处于下降趋势，同期(尤其是2004年以后)GDP占全国比重整体处于下降趋势，但降幅与规模以上工业企业数量比重的下降相比，相对较小；上海、广东等典型区域的情况类似。需要指出的是，天津市的情况不同，其规模以上工业企业数量比重从2000年的3.2%降至2014年的1.5%左右，但GDP比重从1.7%上升至2.5%左右，这可能由于规模以上工业企业数比重虽然下降，但经济效益提升；也可能与天津产业结构调整紧密相关，其他产业的发展产生了补偿作用，极大地促进了地区经济增长。而以内蒙古、安徽、江西、河南、湖南和四川等为代表，规模以上工业企业数量比重则呈现上升趋势。这与我国区域经济工业化进程的空间格局紧密相关，由于所处的工业化阶段存在区域差异，再加上区域产业升级与区际转移的共同作用，区域之间形成工业发展的梯度性差异。产业规模二次项的估计系数为负，且在10%水平上统计显著，说明产业规模(主要指工业)与经济规模间可能存在倒“U”型关系，随着产业规模扩张，对GDP增长的相对贡献存在最优水平，并非单调的正向影响。

      

      第二，从市场规模效应来看，区域市场规模对区域经济增长具有显著正向促进作用。本地市场效应越强，经济集聚程度越高，区域经济增长相对越快，说明2000年以来，本地市场需求已逐渐成为影响区域经济发展的重要因素，从估计结果来看，其超越了外商直接投资的影响力。因此，本地需求规模的扩张是推动区域经济增长的内在动力之一。外部需求大小与本区域产业竞争力紧密相关，而本区域产业竞争力形成的早期阶段是与本地需求结构、规模密切相关；同时，门槛效应的存在使区域市场规模达到某一临界值后，循环累积因果机制发挥作用，将对区域经济增长形成正反馈。市场规模二次项估计系数为负，说明市场规模与区域经济发展之间也可能存在较为显著的倒“U”型关系。

      第三，创新外部性对我国区域经济增长具有显著的正向影响。模型估计结果中，创新外部性系数为正，在10%的显著性水平上通过检验，说明邻近区域的创新产出对区域经济增长存在显著的正向作用。现代经济发展规律表明，创新要素流动基础上产生的创新空间集聚与扩散日益成为区域经济空间关联的关键机制。区域创新过程与模式将不仅影响本区域创新绩效及经济发展，也会通过空间外部性直接影响邻近区域的创新过程，最终影响其经济发展。空间区位的差异，如是否邻近创新核心区及与其之间的距离等因素直接影响区域经济增长，若忽视空间接近性的作用，将对区域经济增长的解释出现偏差。创新外部性的存在，使创新核心区对外围区形成显著的创新集聚与溢出效应，这是区域之间形成增长传递的重要微观机制；在空间溢出效应日益凸显的情况下，区域创新水平受到其与邻近区域创新系统一体化程度的影响(Fritsch et al.，2010)。创新主体行为的空间相互作用经由循环累积因果机制强化，进而产生区际创新溢出以及空间自组织演化的内在动力，最终推动区域间形成增长传递，这对区域经济增长来说具有重要意义。创新过程中空间溢出效应的距离衰减规律使得临近长三角、珠三角等创新核心区的区域具有比较优势，如最近几年安徽、江西等省在承接长三角产业转移中获得更多的发展机遇。创新外部性一次项系数为正、二次项系数为负的估计结果说明，当以扩散效应为主时，外围区域受到创新核心区溢出效应的积极影响，最终表现为推动本区域经济增长；但对于外围区域来说，在强化与核心区域各种经济联系时，可能会经历不同阶段的差异化影响，这在区域经济政策制定中需加以考虑。

      五、政策启示

      1.建立和完善城市群主导的空间治理体系

      以城市群发展牵引我国区域经济发展格局“升级”。城市乃至城市群是规模效应实现的空间载体，对于区域治理来说，充分发挥规模效应的正向促进作用，需要重视城市体系发展。要破除“沿海与内陆”“东、中、西”等同质性经济区划分思想割裂区域经济空间关联的制约，建立和完善城市群主导的空间治理体系。城市群经济某种程度上是由行业的规模经济构成，城市的集群发展能有效扩大区域市场规模、促进需求多样化，从而提高企业生产效率。因此，企业往往倾向于布局在市场需求较大的地方，从而充分利用新经济地理理论中的“本地市场效应”。城市集群化发展不仅能促成较大的统一市场形成，而且在此基础上进一步引致经济集聚的形成。“十三五”规划(草案)中，提出要大力推动长三角、珠三角、京津冀、中原、长株潭等19个不同等级城市群的发展，形成“两横三纵”城市集群发展战略框架格局，推进我国区域经济格局的“裂变”，为城市群发展创造了良好的政策环境，也为我国产业升级与转移、企业区位优化调整提供了空间载体。因此，促进城市群体系的发展，可以有效发挥规模效应的积极影响，提升区域经济增长效率。

      从区域政策角度来说，推动城市集群化发展，注重城市群建设中的规划引导作用，突破行政区划刚性约束，应注意两个主要问题：一是注重集约化发展，在遵循城市经济发展规律的前提下，通过政策倾斜积极推动城市群合理发展，避免发展过程中由行政化指令产生的短视行为，避免“摊大饼”式发展思路，注重城市经济发展“质”的提升；二是在城市发展过程中，遵循区域经济发展空间关联规律特征，有效推动城市间、城市群间、城市群与区域经济之间耦合发展，各城市、城市群遵循内在的技术等级体系，强化区间分工与合作，形成高效的城市群空间治理体系。

      2.强化区际创新溢出效应

      改革开放以来，区域经济的高速增长是以高投入、高消耗和高排放为代价的(吴延兵等，2011)。各区域经济发展过程中，政府政策导向仍以资本投入为主，这种经济增长方式具有不可持续性，唯有提升区域创新能力才能推动经济增长方式由粗放向集约转变。区域创新过程中外部性的存在，可能产生两种相反的作用力，对于外围区域来说，要致力于降低创新外部性的消极影响，强化创新溢出效应的积极影响，才能正向推动经济增长，实现与创新核心区同向增长的“双赢”局面。因此，在注重区域自主技术创新能力提升的同时，要充分重视创新在组织间、区间扩散的重要作用，提高技术扩散的效率。

      从企业的角度来说，为高效利用创新外部性的积极效应，应注意以下两个关键问题：一是着力推动开放式创新模式的形成，强化与区内外其他组织间的知识交流与联系，充分获取外部异质性创新要素，在资源共享基础上实现自身创新能力的提升。由于单个企业自身资源量有限，能否有效地从外部获取知识对企业创新能力提升十分重要(郑华良，2012)。二是致力于自身吸收能力的提高。组织间知识的高效传递是实现区内和区际创新要素共享、提升要素利用效率及创新产出的关键机制之一。企业从组织外部获取资源、实施创新的过程中，能否有效整合内外部知识十分关键。自身吸收能力直接决定对组织外部创新溢出的利用效率，因此创新主体只有本身具备一定的知识积累，才能在创新过程中有效识别和利用外部知识，进而将外部知识溢出内部化，最终形成自主创新能力的提升。与此同时，要打破企业发展过程中由路径依赖形成的“技术锁定”，从而破除“创新者的窘境”约束，进而拓展发展空间(高丽娜等，2015)。对于政府来说，应当致力于创造有利于创新要素在区域内部及区域间流动的良好政策环境，完善引导创新主体协同发展的交流触发机制(刘爱君等，2015)，建立有利于知识传递的社会网络，并促成组织间、区域间的学习过程，从而实现知识共享，最终使知识优势转化为经济优势(贺灵等，2012)。

      3.提高区域空间联系网络化程度

      在市场机制调控下，集聚力与扩散力的存在及其相互作用促成创新要素的空间集聚与扩散；不断调整区际空间关联模式与结构，重塑空间经济格局，这是经济自组织发展的内在机制。空间效应强度的大小，即区际相互作用程度的强弱，不仅受到区域间空间距离的影响，更与区际要素流动中的交易成本高低紧密相关。由于市场主体空间流动规模受到诸多因素的约束，如空间距离远近、转移成本与适应成本大小、政策引力等，使消费者、企业等主体的空间流动在方向选择、转移规模上具有规律性，存在明显的毗邻效应，即优先区位为空间位置靠近的区域，而且空间相互作用强度随区域间距离的增加而递减。当运输成本和交易费用较高时，企业只有进行区域迁移才能享受到核心区域创新的外部性收益，区间经济增长差异出现扩大化；只有拥挤效应的形成并导致核心区域要素收益率下降时，区间企业迁移过程停止，非核心区域才能获得增长(Urban，2007)。

      因此，对于政府来说，要从两方面着手：一是“软”环境的优化，降低交易成本。完善要素自由流动的市场环境，有利于降低空间交易成本，降低空间距离产生的消极影响，可以助推区域经济发展空间格局的优化调整。二是“硬”环境的完善，主要是从完善基础设施的网络化着手。从区域协调发展视角来说，政府政策着力点并不是要扭转在市场作用下形成的收益递增性导致的产业集聚(金煜等，2006)，而是要通过交通基础设施、通讯设施的完善及网络化，强化全国统一市场，增强要素的区际流动性，为区域产业结构调整与优化创造条件。尤其是对劳动密集型产业来说，基础设施的网络化在一定程度上能抵消因远离经济中心区域带来的成本增加，有效促进其向中西部转移，从而改善我国长期以来形成的要素禀赋与产业发展空间错位的问题，推动不同类型区域产业结构的优化。因此，通过完善基础设施网络化，进一步消除由区域间行政分割、地方保护主义等形成的约束，推动全国市场一体化进程，对于实现区域协调发展十分重要。

      ①主要参照Funke和Niebuhr(2005)中的相关处理方法，假定空间权重遵循空间距离衰减参数的负指数方程。

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