产业地理集中对地区协调发展的聚集效应与分散效应——基于局部溢出模型和实证研究，本文主要内容关键词为：效应论文,协调发展论文,局部论文,分散论文,模型论文，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：F211.99 文献标识码：A 文章编号：1005－1309(2013)08－0014－010
一、引言
经济活动在空间的非均衡分布是现实中一个非常普遍的现象，自然条件及要素禀赋的空间差异是一个重要原因，但却不足以解释区域经济差异问题，具有相同或相似自然条件的区域的经济增长存在很大的差异，并没有收敛于相同的稳态(Barro & Sala-I-Martin,1992)。改革开放三十年，中国经济实现了快速发展，但地区间的经济差距也日益显露出来，还表现出明显的“块状经济”。因此，在保持经济持续增长的同时缩小经济差距对增强发展协调性、努力实现经济又好又快发展具有重要的理论和现实意义。
学者们开始尝试从经济活动空间分布的角度来分析中国经济快速发展和地区差距扩大同时存在的原因。从经验上判断，中国经济创造的成就是与产业的空间集聚现象伴随产生的。产业集聚不仅会对经济活动的空间分布带来影响，还会对不同地理区位的经济增长有着重要的影响。范剑勇(2006)发现改革以来中国整体上发生了产业在空间上的转移与集聚，而地区差距扩大与产业集聚有密切关系。Brulhart & Sbergami(2009)分析了经济活动的空间集聚对经济产出的影响，发现集聚只有在经济发展达到一定水平时才能促进经济增长，在贫困地区实施阻止经济集聚的政策所付出的代价更大。产业集聚从要素构成的角度看又是资本和劳动力在空间的集聚，要素投入在空间分布上的差异将是造成地区经济差距的一大原因。王小鲁和樊纲(2004)发现资本集聚加快了东部地区的经济增长，扩大了地区差异，而劳动力的流动性有利于缩小东部地区与中西部地区的经济差距。随着新经济增长理论的兴起，技术进步对经济增长的影响受到重视，彭国华(2005)分析了技术进步和要素投入对中国经济差距的影响，发现技术进步造成的区域生产率差异是中国地区差距的主要决定因素。Keller(2004)发现国家贸易、外商直接投资和国际交流是区域知识溢出的三种媒介，能够缩小地区经济差距，但溢出效果受地理影响显著。D'Uva & Siano(2006)发现人力资本存量通过与其他要素结合而表现出的溢出效应能有效促进经济增长，对最初经济落后地区的促进作用更大。新经济增长理论揭示了溢出效应将成为促使我国区域经济差异缩小的主要因素。
Cohen & Paul(2005)发现知识的空间溢出和来自需求方、供给方的产业溢出能降低企业的创新成本，提高创新效率，对企业的区位选择具有重要的影响，即溢出效应将成为一种额外的聚集力，与产业的空间聚集具有一致性。无论是新古典增长理论，还是内生增长理论都没有考虑经济活动中的空间纬度，经济增长理论和地理因素的分离将不能更好地解释地区经济演化(Koo,2005)。新经济地理学在规模报酬递增、不完全竞争、运输成本和生产要素流动的假设下，分析了产业在地理空间上的集聚和扩散情况以及产生集聚的内在机制，为解释区域经济增长模式、空间交互作用和区域差距的形成提出了新的观点和研究视角。决定产业分布长期均衡稳定性的力量通常有两种：一种是生产要素向某区域集中所带来的本地市场效应和价格指数效应，从而引起产业自我集聚循环累积因果效应，称之为聚集力；另一种是来源于市场拥挤效应的分散力，促使产业在区域均匀分布，同时知识溢出也成为促使经济分散的一种力量，各种市场均衡是由各种聚集力和分散力共同作用的结果(Krugman,1991; Martin & Ottaviano,1999)。陈建军，胡晨光(2008)论证了产业集聚给集聚地区带来的经济发展、技术进步和索罗剩余递增三类聚集效应，认为全要素生产率增加既构成区域产业集聚循环累积因果机制的集聚力，又构成分散力。Ellison,Glaeser & Kerr(2010)分析了企业与供应商或消费者的地理经济距离、劳动力共享和知识溢出三者对美国制造业的产业间集聚形成所发挥的作用，发现产业的前后向联系和劳动力池效应是产生集聚的主要原因。产业并不可能无休止集中在一个区域，现实经济中总会因土地租金或工资成本过高、交通拥塞等因素出现规模不经济的现象，成为核心区域分散力的来源。许德友和梁琦(2012)在空间经济学的框架下分析了国内两地区对称和不对称两种情形下国内外贸易成本对国内产业地理的作用。贸易成本足够高时，分散力大于聚集力，经济的对称均衡格局是稳定的。
产业集聚效应与经济增长存在协同关系得到广泛的认同，知识溢出的形成过程以及对经济活动集聚效应的促进作用也引起广泛的关注和有益的探讨，但研究的重心大多停留在产业集聚行为对促进经济增长或知识溢出对缩小地区差距的经验分析和鼓励性的产业政策制定上，对聚集效应和溢出效应的作用强度以及对经济均衡发展的作用机制缺乏成熟、统一的理论分析框架，忽略产业的地理分布、投入要素的流动、知识溢出等空间因素对地区经济差距的影响。本文在要素积累、知识溢出等存在较大空间差异的前提，构建局部溢出模型分析产业空间分布格局中的聚集效应和溢出效应的内生互动关系，以及对地区经济均衡发展的作用机制。为了分析产业地理集中过程中的规模不经济现象，本文特地在模型中引入了市场拥挤参数，分析产业过度集中对经济均衡增长的负面效应。并利用空间计量模型实证检验我国产业地理集中度对经济增长和地区差距的影响。
二、理论与实证模型的构建
(一)局部溢出模型的构建
地区协调发展是在保持整体经济高速增长的同时实现地区经济的均衡，而中国区域经济发展的非均衡特征引发以下问题的思考：影响中国经济活动空间分布模式的聚集力和分散力从何而来？我国区域经济发展差异是否跟这两种作用力有关？考虑到产业过度集中引发交通拥堵、住房和土地租金升高等拥挤效应的产生，这决定了产业地理集中度是有限的，因此，本文在Baldwin,Martin和Ottaviano(2001)提出的局部溢出模型(LS模型)的基础上，引入拥挤参数，通过聚集力和分散力对比探讨产业地理集中度、经济增长与地区差异之间的关系。
1.模型的基本假设
经济系统是由两个区域(南部和北部)，三个主要部门(农业部门A、工业部门M和知识创造部门I)、两种要素(资本和劳动)构成。每个区域拥有一半的劳动力禀赋，其中农业劳动力不能在区域间流动，工业劳动力可在区域间流动。农业部门以瓦尔拉斯一般均衡(规模报酬不变和完全竞争)为特征，根据土地分布进行区位选择；工业部门以迪克希特—斯蒂格利茨的垄断竞争、规模报酬递增为特征，其区位选择是依据资本禀赋分布等因素内生的；知识创造部门以完全竞争、规模收益不变为特征，生产私人知识资本和公共知识资本。三个部门都使用劳动力作为可变投入要素，且假设每个工业企业只生产一种差异化的产品，单位产出所需的固定成本为一单位的私人知识资本。
私人知识资本在区域间不能流动，专门用于新产品生产和新企业的构建。公共知识资本的非竞争性和非排他性使其较为容易地得到传播和扩散，这种溢出效应的存在使得资本创造成本随着存量的增加而下降。
假设北部相对于南部地区聚集了更多的企业，则两个区域资本创造成本的表达式为：
2.模型的长期均衡
根据资产重置理论，当每个区域单位资本的回报率υ恰好等于资本创造成本F，即托宾q＝υ/F＝1时，经济系统达到长期均衡，此时产业的空间分布也保持稳定。经济系统的均衡状态有两种：一是对称均衡，两个区域的资本增长率相同，即g＝g*，产业均匀分布在两个区域；二是核心－边缘结构均衡，此时产业全部位于一个区域内。经济增长是由系统资本存量的持续扩张所驱动，资本增长率代表了经济增长状况。
由此，本文提出假说1：经济增长与产业份额之间存在“倒U型”关系。这取决于产业地理集中的循环累积因果效应与拥挤效应对比呈阶段性变化，具有自组织性，由初始阶段的聚集力占主导地位向分散力占主导地位转变。
知识溢出效应随距离衰减使其具有本地化特征，这种本地化的外部性将产生一种额外的聚集力，但高度集聚会产生规模不经济现象。知识溢出增大了企业外部性投入对内部性投入的替代，提高了生产效率。没有溢出的知识增强了区域的专业化水平。当r＜2(1－λ)，即大规模生产造成的拥挤负外部性小于知识私有化、专业化规模经济时，产业高度集中下的经济增长率比均匀分布的经济增长率高。反之，产业均匀分布更有利于经济增长。
据此本文提出假说2：拥挤效应的缓解增大了产业集聚的可能性边界和整体规模，使得核心—边缘结构下的经济增长率更高。但随着溢出效应的增强，产业对称分布下的经济增长速度更快。知识溢出可以同时兼顾“增长”与“公平”。
经济的快速发展可以采用非均衡战略来实现，首先，促使生产要素向某一区域聚集，充分发挥专业化报酬递增效应和知识溢出的空间效应，使得经济进入“快车道”；其次，通过构建知识共享平台，降低知识溢出成本，增大知识溢出的强度，从而促进区域经济的协调发展。
(4)式中的第一项为需求关联效应，消费者对产品多样性的需求导致规模收益递增，从而吸引资本和企业向一个区位集中，并因聚集效应促进该区域经济增长，产业集中度越大对位于其他区域企业的吸引力越大，形成自我聚集。第二项为拥挤效应，构成分散力。产业地理集中程度的增加使得q降低，北部资本创造速度减缓乃至停止，该项是维持对称均衡稳定的力量。第三项为溢出效应，知识溢出程度越大，资本创新的成本越小，吸引企业的地理集中。但当知识在地区间溢出不存在障碍(λ＝1)时，这一促进集聚的力量消失，只要贸易自由度足够低，即需求关联效应足够大，对称均衡就可持续，因此溢出效应也有助于经济活动的分散。
据此提出假说3：需求关联形成的自我聚集效应和溢出效应构成聚集力，拥挤效应构成分散力，同时溢出效应也有利于经济活动的分散，分散力与聚集力的对比决定了对称均衡能否稳定存在。
产业空间集聚中存在的需求关联、溢出和拥挤三种效应通过形成聚集力和分散力影响着均衡状态的稳定性。若聚集力小于分散力就会保持对称均衡，若聚集力大于分散力则会发生突变，地区差距拉大，形成核心—边缘均衡。
(二)空间计量扩展模型的设定
针对产业地理集中的空间差异和经济发展的空间相关性，本文采用空间计量扩展经济增长模型进行实证检验，其中空间权重矩阵体现地区间知识溢出和经济辐射的空间效应。
空间计量模型是在人力资本溢出模型的基础上扩展得到的。假定中国各省市遵循如下形式的总量生产函数：
由于空间协方差的存在，采用OLS估计以上模型得到的参数方差和系数估计值会有偏或者无效，残差也会存在相关性。采用OLS法估计将会产生非一致估计(Anselin,2003)。因此，对于空间计量模型使用极大似然法(ML)估计。
三、中国地区经济增长的空间演变轨迹
(一)测度指标与数据来源
1990年以后为改革开放的深化时期，中国已基本形成沿海对外开放格局，并逐步建立经济市场化体系，且鉴于数据的完整性和可得性，本文以中国30个省市1990－2010年的数据作为实证样本，根据已设定好的空间计量拓展模型考察产业地理集中对地区协调发展的作用机制。
经济产出用国内生产总值(GDP)度量。考虑到价格波动的影响，GDP以1990年为不变价，用各地区的国内生产总值指数进行了平减。物质资本存量采用永续盘存法测算得到，反映了资本要素在某地区的集中。关于初始年份的资本存量数据借鉴单豪杰(2008)的研究成果，随后根据各省的固定资产投资平减指数将资本存量折算成以1990年为基年。
人力资本存量能同时反映劳动力的量和质，多采用受教育年限来衡量，两者之间的关系为：
除产业地理集中度外，影响全要素生产率的控制因素还主要包括：
贸易自由度。地区间的贸易变得充分自由时，有利于降低交易成本，扩大某地区生产的力量，同时促进该区域资本的积累，增强本地市场放大效应。本文用某地区交通运输及通信邮电业的产值占全国的比重tr来表示贸易自由度(李杰，2009)。
对外开放程度。经济全球化过程中，一个地区可以通过加速国际贸易和引入外部直接投资，以分享外部知识积累和技术外溢。外贸对技术进步的影响用外贸依存度ex，即商品进出口总额占GDP的比重度量。
制度变迁。中国经济正处于关键的转型阶段，产权制度、市场化制度的变革带来了经济的高度发展。市场化变革主要是通过非国有经济部门的发展实现的，故用非国有工业总产值占工业总产值的比重mr近似衡量各地区市场化变革程度。
基础设施水平。便利的基础设施能够提高投入要素的生产率，降低交易成本，加快要素流动，增大溢出效应，更利于企业采用新技术和拓展发展空间(Ezcurra et al.,2005)。本文用公路密度road(公里/平方公里)衡量基础设施的发展能力。
1996－2008年从业人员的受教育程度根据《中国劳动统计年鉴》和《中国人口统计年鉴》整理得到，1990－1995年的相关数据则用整体居民的受教育年限替代。其余的数据，如外贸依存度、产业集聚程度、外贸依存度、公路密度等来源于《新中国60年统计资料汇编》和《中经专网》。
(二)实证分析
中国经济增长具有空间自相关性，产业空间集聚不仅对经济增长具有一定的影响，还可能通过空间外部性对地区差距产生影响，本文将同时分析产业地理集中的聚集力和分散力对经济增长和地区差距的作用。构建i地区关于其余地区的经济增长差异度
，即各个地区的劳均GDP用其余地区的加权平均值进行标准化处理，用该指标反映地区经济差距。进行经济增长实证分析时，由于LMsar统计量较之LMerr大，在统计上更加显著，故采用SAR模型，最终得到的面板计量回归结果如表1所示。为对比加入空间效应后对经济增长的影响，其中，模型1和2是地区经济增长固定效应模型的EGLS(Cross－section SUR)估计结果。考虑到变量可能在时间上具有相关性，在EGLS回归时添加了AR(1)变量。模型3为SAR模型的ML估计结果。通过空间自相关性检验，发现模型4不存在显著的空间相关性，因此，模型4是固定效应模型的EGLS估计结果。具体计量方程如下：
从模型1可知，物质资本和人力资本都具有较大的产出弹性，物质资本对经济发展的推动作用更大，但经济发展依赖于人力资本提升的趋势已经显现，反映了中国经济增长方式的不断转变。AR(1)显著，说明经济发展存在一阶自相关，即上一期的经济发展水平对当期经济发展有显著的影响，经济发展存在惯性。良好的经济基础不仅不会使经济增速减缓，反而成为经济持续发展的助推力，落后地区不仅没有发挥出后发优势，还很有可能发生逆转陷入“发展陷阱”。只有从根本上转变经济增长方式才有可能阻止后发优势可能发生的逆转。
模型3中的空间自相关系数具有统计意义上的显著性，表明我国各个地区经济增长在邻近地区之间存在空间媒介的辐射效应，使得经济发展的空间分布并非表现出完全随机状态，而是存在着空间上明显的依赖现象。在空间自相关模型中人力资本对经济发展具有正向影响，这表明人力资本的外部性显著，是经济辐射效应的主要来源。人力资本溢出效应的发挥促使集聚区域表现出明显的比较优势，推动更多的人力资本向该区域流动、集聚，提高要素的使用效率，直接促进区域经济增长。增大教育投资的社会回报率，促进人力资源的积累和合理配置，将稳固人力资本“增长引擎”的作用。
模型2和3显示，产业地理集中与经济增长之间存在“倒U型”关系，证实了前面提出的假说1，在产业集聚的初始阶段，通过生产的前向和后向关联，规模报酬递增、知识外溢等成为产业地理集中的聚集力，并且该聚集力在路径依赖和自我预期的作用下产生循环累积效应，明显的聚集效应促进当地经济增长；当产业过度集中时，作用力发生了逆转，要素价格提高，市场竞争激烈、地租提升等拥挤效应的产生导致了规模不经济，从而阻碍当地经济的增长。
贸易自由度对经济增长有负向影响。当贸易自由度比较低时，意味着为克服区域间距离而产生的运输成本、知识溢出成本等就越大，从而减少区际贸易往来，不利于经济增长。市场化倾向的改革扩大了市场范围，带动了社会分工的细化与深化，提高了劳动生产率。并通过价格机制增强了资源流动的现实可能性，资源配置得以优化，产业结构得以升级，进而带动经济增长。省市的基础设施越完善，越有利要素的流动和贸易的开展，对区域经济增长具有正向促进作用。对外开放程度对经济增长具有显著的正向影响。外贸依存度高的地区较好地占据了国内外两个市场，能利用国内外两个资源，在国内竞争和发展上也拥有一定优势。在空间自相关模型中，劳均资本和产业集聚对经济发展的影响均被高估，也就是说空间联系在一定程度上影响着投入要素的空间分布格局，不同的产业分布模式对经济增长的影响是不同的。良好的市场环境下，产业非对称时的经济增长要快于对称时的经济增长，这证实了假说2。该结论对制定我国区域经济发展战略具有重要的启示意义。
在制定地区经济发展战略时，应充分考虑经济发展的空间相关作用和非均质性特点。模型4表明，物质资本投入是造成我国省域经济发展存在巨大差异的主要因素。投资是经济增长的动力，投资分布越不平等则经济增长越不平等。人力资本溢出效应对缩小地区差异能起到正向作用，虽然该作用力还比较小。人力资本规模收益的递增性促使人力资本的空间集聚，推动知识在区域内扩散、传播；当人力资本集聚达到一定程度之后，在集聚区域得到的收益低于其他区域，人力资本就会向区域外流动，形成人力资本效益的外溢。溢出效应的增大将成为缩小地区差距的根本原因。因受保守型传统文化、户籍制度以及房价等因素的约束，人才流动性较低，导致人力资本积累的外部经济性并没有对缩小经济差距起到较大的作用。贸易自由度成为强化“核心—边缘”模式的聚集力，与地区经济差距之间是正相关的关系。在多数工业集中于我国东南沿海等经济发达省市的情况下，随着贸易自由度的提高聚集力大于分散力，进一步吸引位于其他地区的厂商向东南沿海地区流动，加剧两极分化的格局，与假说3的内容相符。
产业地理集中与地区差距之间存在尚不明显的“倒U型”二次曲线关系。产业集聚促进经济增长时，促使生产要素向集聚区域流动，极化效应占据主导地位，导致集聚地区成为经济发展的核心区。当产业集聚阻碍经济增长时，拥挤效应显著，推动区域产业转移和分工协作格局的形成，经济发展省市向周围省市表现出强大的经济辐射力，从而推动地区间一体化程度的加深。基础设施的完善和市场化变革使得要素流动完全遵循利益最大化的原则，经济发达省市有更大的吸引力，且各省市经济市场化程度不一，从而加剧地区经济差距。对外开放减低了区际交易成本，增大了地区专业化分工的精度，对缩小地区差距有一定的促进作用。
四、结论与建议
本文采用局部溢出模型和空间计量实证研究，从聚集力和分散力的比对出发，分析了产业地理集中的聚集效应、溢出效应和拥挤效应对内生经济增长以及地区差距的影响。得出的基本结论是：
我国经济活动展现出局部集聚的特征，一个地区的经济发展受到周边地区和上一期经济发展状况的影响，也就是说，经济发展存在路径依赖性和增长惯性。暂时性的政策冲击可能使得经济系统处于核心—边缘结构，或者经济活动从一个地区转移到另一个地区，但这种暂时性政策造成的影响是难以消除的。因此，合理界定全国区域经济的空间布局，进一步明确划分各区域的主体功能和发展原则，并按区域主体功能制定和实施差别化的区域政策。区域之间的空间相关性也有利于开展优势互补，使得经济集聚的空间辐射效应能够有效发挥，并能产生共振效应，从区域外部产生缩小区域差距的力量。
产业地理集中与经济增长和地区经济差距之间存在“倒U型”的关系。产业集聚的初始阶段，需求关联效应不断增强集聚区域对企业的吸引力。而且短期内导致极化效应的出现，使得区域经济差距扩大。人力资本集聚提高知识在空间上的扩散速度和范围，有助于缩小地区差距。但知识溢出的本地化特征使经济增长的有效辐射范围有限，缓解地区差距的作用也相应有限。企业为了获取知识的正外部性而倾向于集聚。即需求关联效应和溢出效应形成聚集力，促使经济增长，并通过空间外部性缓解地区差距。但高度的产业地理集中会带来诸如非贸易品价格居高不下、环境污染等拥挤效应，形成分散力阻碍产业的进一步集中或使其从核心区向周边地区转移，从而减缓核心区的经济增长速度。聚集力和分散力的对比还决定了对称均衡状态能否稳定存在。随着贸易自由度的增加，聚集力大于分散力，对称均衡不能得到维持。因此，要合理对待“效率优先”与“兼顾公平”的关系。在经济发展初期，政府应当优先发展条件较好的地区，但当经济发展到一定水平时也要防止循环累积因果效应造成贫富差距的无限扩大，政府可以通过调整经济集聚所带来的规模经济效应和空间外部效应实现经济赶超。
物质资本仍然是经济增长的主导要素，且资本累积导致产业的空间集聚，所以资本在区域间的流入和流出可以改变产业的均衡区位。但资本累积在区域间存在差异时，资本从落后地区流向发达地区的，回流效应会扩大地区经济发展的不均衡程度。充分发挥人力资本在经济发展和缓解地区差距的作用。人力资本一方面通过提升全要素生产率促进经济的健康发展，另一方面，通过溢出效应缩小地区差距。因此，要缩小地区经济差距，首先要减少投入上的地区差距，为区域经济提供公平的发展机会与发展政策。增大教育投资，增加人力资本存量将是经济增长方式转变的关键。政府可以通过引导地区进行人力资源、技术资源和资金资源的充分交换，实现资源的共享和交流，增大资本积累的空间外部效应实现地区协调发展。
收稿日期：2013－03－21
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