高技术产业集聚的新理论解释，本文主要内容关键词为：高技术论文,理论论文,产业集聚论文，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］F062.9
［文献标识码］A
［文章编号］1000-114X(2004)02-0046-06
在现有的关于科学技术园区的研究中，人们应用了以下几个基础理论：一是“增长极”理论，该理论是用以解释高新技术园区发展的理论中最强的一个。科学园区可以看成是增长中心。或者称“核心－边缘扩散”理论，将高新技术园区视为核心区。二是企业家能力理论和地区创造性理论，认为高新技术园区创造了环境，培育了新的公司，涌现出创新企业家，因此获得了社会和经济效益。三是苗床理论或称孵化器理论，认为高新技术园区是孵化器的最佳选址。四是技术创新理论，认为技术创新带动高技术产业的发展，最终促进高新技术园区的增长。五是空间扩散理论，认为技术空间扩散是高新技术园区的重要基础，无疑，这些理论都是正确的，但应用这些理论只是说明了高新技术园区形成后的功能和作用，并没有说明高新技术园区形成的原因。
本文提出一种新理论解说：知识溢出的空间局限论，是解释高新技术园区为什么会形成的最好角度。该理论的逻辑思路如下：知识具有外溢性，即所谓的知识外在性（这一点人们早已达成共识）；但由于存在缄默知识和知识本身的粘性，知识溢出具有空间局限性，即存在地域性。因此，集聚的发生既是源于知识的外在性，更是源于知识溢出的地域性。创新发明活动倾向于产业集聚，而且那些新知识投入越是重要的行业，创新活动的产业集聚倾向越发明显。高新技术园区是创新活动的产业集聚地，正因为知识溢出具有地域性，集聚在一起的高技术企业才有更便利的获取知识的渠道和更多的创新动机。所以才有高新技术园区的诞生和发展。
一、知识溢出的地域性
供给与需求是具有地方关联的。譬如需求具有地域性。Hanson(1998)（注：Hanson,G.(1998)'Regional adjustment to trade liberalization',Regional Science and Urban Economics.28:419～444.）通过县级水平的工资与美国其它县的以距离加权的收入水平之间的相关分析，估计了需求关联的地理范围。例如，在他的估计基础上的一个模拟显示，如果伊利诺斯州居民的个人收入总量减少10%，则距离它200英里外的县的工资水平将降低约1%，而距离它500英里外的县的工资水平基本上不受影响。
但是，技术和知识的扩散是否也具有地域性，即受地理范围限制呢？
科学知识和技术是全球的。由于internet的迅猛发展，由于全球经济相互依赖性大大加强，所有国家的人们都能进入同样的知识技术全球池。一般说来，商品的知识密集度越高，它的传送量与运输距离和成本的相关性越小。例如把一个软件程序从Los Angeles通过Email送到Dallas或送到Sydney，成本几乎是一样的。Irwin and Klenow(1994)（注：Irwin,D.,Klenow,P.,(1994),Learning by doing in the semiconductor industry.Journal of Political Economy.102(6),1200-1227.）以半导体工业为例，说明在不同国家的公司之间的溢出和在某个国家内的公司之间的溢出从量上来说是相似的。
反对派的观点则认为，果真如此的话，为什么会有如此巨大并且越来越大的人均收入的国际差异呢？所以，知识和技术在某种程度上是地方的而并不是全球的，即知识溢出和技术扩散具有某种地理效果。譬如信息在传送过程中会有扭曲和失真现象，传送路径越长，扭曲和失真现象越多，因此信息也有信息源和幅射圈。就如电磁波，离发射源越远，半径越大，电磁场越弱。而且，并不是所有的知识都能像可编码信息那样传输的。
Jaffe et al.(1993)（注：Jaffe.A.,M.Trajtenberg,and R.Henderson,(1993),'Geographic Localization of Knowledge Spillovers as Evidenced by Patent Citations',Quarterly Journal of Economics 108:577～598.）、Jaffe and Trajtenberg(1998)（注：Jaffe,A.,and M.Trajtenberg,(1998) 'International Knowldge Flows:Evidence from Patent Citations',NBER working paper 6507,April.）通过比较专利引用的区位来研究技术传播，他们发现美国专利更多地是被美国本土引用而不是被外国引用。Eaton and Kortum(1996)（注：Eaton,J.and S.Kortum,(1996)'Trade in Ideas:Patenting and Productivity in the OECD',Journal of lnternational Economics 40:251～278.）利用专利的统计数据估计了国家水平上的技术扩散和生产率增长，他们计算的扩散系数表明一国内部的技术扩散多于国际间的扩散，因而从这个意义上来说技术传播是地方化的。Coc and Helpman(1995)（注：Coe D.T.and E.Helpman,(1995) 'Imternational R&D Spillovers' European Economic Review 39:859～887.）视国际贸易为技术的输道管，估计了国内R&D溢出的和外国R&D溢出对生产率的影响，发现前者的影响强于后者，这与技术传播的地域性观点是一致的。
Keller,W.(2000)（注：Keller,W.(2000) 'Geographic localization of international technology diffusion',NBER working paper no.7509,Cambridge,MA.）则直接通过贸易双边的空间距离来考察技术知识溢出是否影响从外国R&D溢出中生产率获益大小。如果存在技术知识的全球池，或者一个国家的技术水平仅依赖于特殊的非空间因素，那么空间距离对国际技术传播就没有什么影响。否则，技术扩散和知识溢出就存在空间局限性。如果这个观点成立的话，举例来说，赫尔辛基（芬兰首都）离波恩大约1,500英里，离华盛顿大约6,900英里，离东京大约7,800英里，而堪培拉（澳大利亚首都）与波恩、华盛顿和东京的距离分别为16,500、16,000和8,000公里，那么在其它条件相同情况下，芬兰的生产率应该比澳大利亚的高，因为德国、美国和日本这三个国家的R&D支出超出世界R&D支出总量的75%。
无论从理论还是从实践上来看，知识溢出既是全球的，更是地方的。
二、知识的类型和知识传播的途径
为什么知识溢出具有空间局限性呢？让我们仔细分类，知识是有两种类型的。一种是可编码知识(codified knowledge)，信息(information)就是这一类知识。信息是容易编码并具有单独的含义且能释义的。随着计算机和通讯的发展，Email、传真机、信息高速公路，使得信息的传播速度之快、幅度之广令人惊讶。但是，与之相反，另一类知识是含糊的，不易编码整理的，并且往往仅是偶然地可认知的，但是它却是创新的重要源泉。
通讯革命使得跨空间传递信息的边际成本成为了恒定变量，但是，传播知识特别是“缄默知识”(tacit knowledge)的边际成本却是随距离递增的。所谓缄默知识，是指那种在传播过程中不易留下痕迹的知识。那种具有高度语境限制的、不确定的知识则称为“粘性知识”(sticky knowledge)（注：Von Hippie,E.(1994),Leaning by doing in the semiconductor industry[J].Journal of Political Economy 102(6),1200-1227.）。缄默知识和粘性知识的最好的传播方式是面对面的交流和连续地、重复地接触与联系。这类知识的传播还不易和个人、社会及环境分开，所以才产生了知识溢出的地域性，所以才使得产业集聚在知识传播中具有特殊的意义。这正如Glaeser等(1992)所说，“知识穿流肯定是跨走廊和跨街道比起跨海洋和跨大陆来得更容易”（注："intellectual breakthroughs must cross hallways and streets more easily than oceans and continents".see Glaeser,E.H.,Scheinkinan,J.and Shieifer,A.(1992).）。
高精尖的专业化知识和技术，或是通过自主创新获得，或是通过模仿创新获得。而模仿创新的前提是自主创新的知识溢出，自主创新的前提是有R&D和人才。知识溢出的途径有两条：一是知识的正式扩散，通过研究自主创新的产品而“解密”；二是知识的非正式扩散，有专业化知识的个人之间信息与构想的非正式交流。厂商的集聚也就是专业技术人才的集聚，很多例子表明，在这样的人才集聚地，酒吧、茶室、野炊、舞会都可能是重要的知识扩散源，一次不经意的闲聊也许就是一个信息的传播。有用的技术资料似乎在许多产业的企业、设计者和工程师间流动。这都是缄默知识和粘性知识传播的特殊途径。
另外，劳动力市场共享使人才在集聚的厂商之间流动，带给厂商模仿对手长处的机会。这样，集聚的厂商有比远距离孤立的厂商更好的知识溢出渠道，不论是正式的还是非正式的知识扩散，这使得它们有更高的生产率。在美国，公司一般都相信靠近大学能获益，公司和大学能通过多种方式进行科研合作而相互受益，并且他们的R&D产学结合模式往往具有地域性：公司雇员和大学教师及研究生互相参加学术研讨会，这种知识交流一般是在某个城区，地理范围不大使得参加研讨交流的成本很低。譬如人们愿意参加每周一次的研讨，如果这种研讨只需花上二三个小时并且很少需要事先计划和准备的话。很少有人愿意旅行几个小时却仅为了两个小时的会（注：Wallsten,S.J.(2001),'An empirical test of geographic knowledge spillovers using geographic information systems and firm-level data',regional science & Urban economics,pp574.）。地理位置对合作项目也有好处，因为往往面对面的交流是很重要的。
仅在几年前，有人预言全球化将使得区域作为经济单位是无意义的（注："The death of distance as a determinant of the cost of communications will probably be the single most economic force shaping society in the first half of the next century".See"the death of distance".The Economist,30 September,1995）。但同时，政策制定者纷纷对在地球各处“创造下一个硅谷”的迷恋，说明地理的接近和区域的集聚愈来愈重要，空间距离是创新活动的一个关键平台。
三、知识生产函数
在创新研究中一个流行的模型是知识生产函数。知识的外在性激励公司寻求新的实用知识作为一种产生发明的创新过程中的投入，知识生产函数中的确定的投入就是这些新的实用知识。知识作为一种投入，与劳动、资本和土地这些传统的投入是不同的。传统的投入其经济价值是相对确定的，但知识的价值及潜在的价值是“因人而异”的。有很多经验证据支持知识生产函数。从国家角度来看，像美国、日本、德国这些R&D高投入的国家同时便是创新最多的国家。从产业角度来看，创新最多的产业，也是R&D和新知识投入最多的产业，如计算机、制药等；相反，像木制品、纺织和纸业等创新少的行业，也是R&D投入少的行业。Acs and Audretsch(1990)发现在美国4位数产业分类水平上，R&D投入和创新发明的相关系数为0.84。不过在公司水平上，这个相关系数只有0.40（以美国的大公司为样本）。
知识生产函数定义为（注：参见Jaffe.A.and M.Trajtenberg,(1998) 'International Knowledge Flows:Evidence from Patent Citations',NBER working paper 6507,April.）：
式中I表示创新产出，IRD是私人公司的R&D支出，UR是大学从事研究的支出，GC是大学研究和公司研究之间的距离（注：从公司和大学合作研发中受益是人们的共识，而且人们认为公司靠近大学受益颇多。）。下标s表示区域，i表示产业。其中系数
均大于0。
Au&etsch and Feldman(1996)用新产品作为创新产出，发现：创新发明活动倾向于产业集聚，而且那些新知识投入越是重要的行业，创新活动的产业集聚倾向越发明显。譬如生物技术领域，一个基于专有新技术的行业，公司倾向于集中在极少数的几个地方。
一旦某个地方形成了创新活动的集聚，外在性的正反馈效应使得创新优势更加凸现。1982年，美国创新发明最多的城市是纽约。全美18.5%的新产品是由位于纽约的公司创新的，其次分别是旧金山(12%)、波士顿(8.7%)、洛杉矶(8.4%)。而1980年，45%的发明源于这四个地区。按每十万人口创新比例排序，旧金山(8.886)和波士顿(8.686)遥遥领先，其次是纽约(4.191)、费城(3.609)和达拉斯(3.002)；按创新产品绝对数目排序，纽约－新泽西州北部第一，其次是旧金山－奥克兰，波士顿－Lawrence第三。显然，创新发明是大城市现象（注：Maryann P.Feldman,David B.Audretsch(1999)'Innovation in cities:Science-based diversity,specialization and localized competition',European Economic Review,43:409～429.），重大的创新发明一般都出现在大城市而不是小地方；大多数创新发明都发生在城市而不是城市之外的地方，而城市本身就是集聚的结果。
四、高新技术园区的理论与实践
为什么会形成高新技术园区？为什么一些高新技术园区是专业化的，而另一些是多样化的？
从理论上说，上面我们已推导出了这样的逻辑：由于知识具有粘性和缄默知识的存在，知识溢出是有空间局限性的；由于知识的价值及潜在的学习能力是“因人而异”和“因地而异”的，集聚的公司便有更好的学习条件和机会；新知识投入越大越重要的行业，集聚的优势越发凸现。高新技术园区就是新知识投入很大很重要的行业的集聚地。从人的区位来说，产业集聚地是企业家的区位，而高新技术园区是风险投资家的区位。
区域专业化有助于新知识的发现和传播，所以有行业集聚；并且越是需要新知识的行业越是倾向于集聚，所以才有计算机技术行业、生物技术行业这些专业化的集聚。但是多样性同样甚至更加有利于技术创新和知识溢出，所以才有多样化的高新技术园区的诞生和成功。并且，专业化的高新技术园区最终也会向多样化发展。
于是我们看到，从知识溢出的空间局限性导出的逻辑推理是解释高新技术园区为什么会形成的一个很好的理论角度。
众所周知，1951年美国斯坦福大学创办了世界上第一个专业化的研究园(Stanford Reseach Park)，就是当今闻名遐迩的硅谷——世界创新中心和摇篮。20世纪的三次技术革命，70年代的半导体(Intel)、80年代的PC(Apple)、90年代的Internet(3COM、Netscap)都发生在硅谷。它不仅是全球电脑科技产业的心脏，更是世界高技术产业的圣城“麦加”，是世界高科技产业的最高殿堂，同时，它也是世界风险投资家的乐园。在硅谷的桑德希尔大道300号，汇集了众多风险投资的巨擘，是世界上最大的风险投资资金中心。硅谷只是美国加利福利亚州一个约70公里长、15公里宽的条状形半岛，却有如此众多的高新技术公司集聚。在硅谷的知识传播机制中，信息流动是最重要的机制。Saxeman(1994)（注：Sited by Wallsten,S.J.(2001) 'An empirical test of geographic knowldge spillovers using geographic information systems and firm-level data',Regional Science and Urban Economics,31:571～599.）援引了一段记者的话：每年都有一些地方，如WagonWheel,Chez Yvonne,Rickey's和Round House，在那里从事半导体工业工作的年轻男女们就像是神秘的兄弟会成员一般，在下班后会一起去喝一杯，聊聊天，谈谈战时的故事。如间歇性的神经过敏、周期性幻觉、泡沫记忆、脉冲训练、无弹性联系、跬跳测试、p-n交叉、睡眠疾病模式、缓慢死亡情节、RAMs、NAKs、MOSes、PCMs、PROM吹风机、PQOM爆破器、以及Teramagmtude…，这种信息的非正式流动意味着在硅谷的公司比在其它任何地方的公司更容易与技术发展的前沿保持一致。
今天，以发展高技术和高技术产业为主的高新技术园区比比皆是，如美国波士顿128号公路地区（至20世纪70年代，这里和硅谷同被公认为美国电子业创新中心，128号公路以微型计算机而闻名，而硅谷则擅长制造商用半导体；至20世纪90年代，它在计算机生产领域长期的主导地位已让位于硅谷）、北卡三角研究园；英国的剑桥科学园、苏格兰“硅谷”；法国的法兰西岛科学城、索菲亚·安蒂波利斯科技城；中国台湾新竹科学工业园等等。
中国的“硅谷”—中关村科技园区，是我国第一个国家级高新技术开发区，它是电子一条街的专业化典型。它是依靠信息产业起家的，今天，信息技术产业仍然是中关村的主导产业，其技工贸收入占总收入的2/3强。不过，早自20世纪90年代初，中关村也开始了其它高科技领域的活动。如四通公司1992年起就分别与康柏、松下电工、三井、三菱、LDTFE等跨国公司合作，在电子、医药、食品和建材的科技领域进军。我国自1988年至今，已建立了53个国家级高新技术开发区。这些国家级高新技术开发区，有31个位于东部沿海地区，其余13个在中部地区，9个在西部地区；相同的是，它们基本上都是电子信息、生物工程、新材料、新能源和光机电一体化的产业多样化园区。
相反，对一些传统性的、成熟型的行业，产业集聚多半是行业内集聚，容易形成地方专业化。譬如浙江嵊州，从1985-1999年，小小的县级市集聚了1000多家企业，都是生产领带的，如今成为重要的领带生产基地，年产领带2.5亿条，其中出口1.2亿条，占国内该行业产值的80%、国际生产总量的30%。嵊州的产业集聚优势在于劳动力市场共享，以及市场、价格行情和管理这些信息的共享。至于领带生产的技术是相对简单的，只是在面料、工艺设备、花型设计上有些新花样。再如诸暨市大唐镇的袜业、海宁的皮装、柳市的低压电器等，对这些成熟型产业集聚，重要的是市场信息的共享，而不是缄默知识的共享。它们多是产业内公司集聚，并且多是中小型厂商的集聚。这类的产业集聚易形成地方专业化。
高新技术园区多是多样化的差异性产业集聚，即便对于那些以专业化起步的自发形成的高新技术园区，发展到一定阶段也会向多样化发展。这里，知识的粘性起了重要作用，缄默知识的溢出是高新技术园区的重要特点，信息流动是高新技术园区重要的知识传播机制。