聚集均衡变动与城市空间扩展的经济学分析，本文主要内容关键词为：变动论文,经济学论文,城市论文,空间论文，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：F 019.1文献标识码：A文章编号：1671-394X(2007)02-0044-06
聚集是城市经济的突出特征，它意味着两个或两个以上的系统趋向于联锁，超越原有组织层次的功能复杂性优化极点，创造出更高层次的系统。聚集效应(Agglomeration Effect)，又称聚集经济或聚集经济效益，一般是指因企业、居民的空间集中而带来的经济利益或成本节约。聚集可以理解为经济要素和相关经济活动处于相对密集的状态，它对应于经济要素和经济活动的密集型空间组织与资源配置结构。聚集经济规定了一个特定的系统特征边界，决定了对应于该边界的经济系统在高于微观经济要素和活动的组织层次上运行。城市恰恰是处于这一层次的特定经济系统。对聚集经济问题的讨论所应关注的一个方面是微观经济要素和活动的聚集对经济在更高系统层次上的结构化的影响。预见到这种影响以及聚集经济可能发生的结构和功能的演变，则无疑能够引导微观经济要素和活动进行更有效率的模式选择。
一、聚集理论综述
(一)传统的产业聚集理论
关于产业聚集的研究已经积累了很多成果，从某种意义上说，杜能的农业区位论、韦伯的工业区位论已经体现了产业集聚的思想，但真正研究产业聚集的理论当属增长极理论、地域生产综合体理论以及马歇尔的产业区理论。
1.增长极理论。增长极(Growth Pole)是佩鲁(F.Perroux)于1950年发表在《经济学季刊》中的一篇题目为“经济空间：理论与应用”的文章中第一次提出，后来由法国的布代维尔(Boudeville)、美国的弗里德曼(Friedman)、瑞典的缪尔达尔(Myrdal)和美国的赫希曼(Hischman)等分别从不同程度上进行了发展。佩鲁认为，由于各个经济单位的规模、交易能力和经营性质的不同其增长能力也不同，带动整个区域经济增长的是区域内某些处于支配地位、具有推动效应的领头产业。
2.地域生产综合体。该理论是由前苏联的一些专家提出的，巴朗斯基在20世纪30年代提出了生产地域综合体的概念，1941年科洛索夫斯基对这一概念进行了全面论述，认为在一个工业点或一个完整的地域内，根据地区的自然条件、运输状况和区位布局企业可以获得特定的经济效果，这些企业之间的经济联合就是生产综合体。由此可以概括出地域生产综合体的特征主要有：企业之间彼此联系、相互协作；地域生产综合体与区域的条件相适应；地域生产综合体具有层次结构。
3.产业集聚理论。该理论由马歇尔提出，认为地方性的工业企业在产业区的聚集归因于三个方面的原因：(1)技术外溢。知识的流动与物流的规律相似，也遵循距离衰减原理，所以知识在当地扩散比在远方扩散更容易，为此就容易创造一个协同创新的区域环境，不断的创新使这些产业区的经济持续增长，更加激励着相关产业新企业的加盟。(2)劳动市场共享。产业区内聚集了许多潜在的劳动力需求和潜在的劳动力供应，聚集既降低了工人的失业概率，也保障了劳动力的供应，这种潜在的供需关系进一步加强了既有的产业集聚。(3)提供中间投入品和服务。产业集聚可以导致支持该产业运作的多种类、低成本的非贸易投入品的生产。众多使用中间投入品的企业集中在一起才使辅助性工业能够使用专业化的、高成本的机械设备，以较低的生产成本来供应众多的消费者。
(二)当代产业集聚理论
在传统产业聚集理论的基础上，当代众多学者对产业聚集的原因进行了新的探索，形成了很多新理论。(1)新产业区理论。该理论由Bagnasco提出，认为新产业区是具有共同社会背景的人们和企业在一定的自然地域上形成的社会地域生产综合体，是灵活性加弹性专业化，是弹性的地域生产综合体。(2)加利福尼亚学派。在Scott、Storper、Harrison以及Walker等对高新技术产业研究中发现产业的组织形式具有明显的垂直分工过程，认为为了减少技术锁定、劳动力积压和生产能力过剩的风险，生产需要进行垂直分工，通过产业聚集减少交易费用。(3)创新环境学派。该理论认为创造环境是形成产业集群的原因，构建创新网络是企业发展的战略行为，创新环境激励了企业的创新活动。(4)新经济地理学。该理论由克鲁格曼(Krugman)提出，认为集聚的增长取决于报酬的递增、运输成本和需求的交互作用，认为本地化的规模报酬递增和空间距离带来交易成本之间的平衡。为此建立了一个模型，假设工业生产具有报酬递增的特定，而农业生产规模报酬不变，在一个区域内工业生产活动的空间格局演化的最终结果将是集聚。克鲁格曼总结地方产业化的一般逻辑是：从小的偶然事件开始，逐渐出现积累过程，区域内大量厂商和工人的存在为更多的厂商和工人的集聚提供了激励，并强调集聚是由潜在的资源和技术决定的。(5)竞争理论。波特认为，一个企业或者国家要想取得持续的发展就必须有竞争优势，这种竞争优势主要来自支持性、本地的相关产业和竞争产业。认为高竞争力的产业集群可以刺激创新，只有创新才能创造并维持集群所需要的竞争优势。进一步认为通过加入具有竞争力的产业集群可以提升自身的竞争力。(6)区域创新系统理论。由Cooke提出，其理论基础是创新过程的系统性。认为区域创新系统是由某个区域的产业群、教育机构、政策和政府机构以及金融商业服务机构组成的创新体系。区域创新系统具有整体性、开放性、层次性和动态性，是国家创新系统的子系统，产业聚集的原因在于系统要素间的关联。
二、聚集效应的经济节约与城市的空间扩展
(一)集聚效应创造经济节约的一般思考
经济学认为，集聚经济是指各种产业和经济活动在空间上集中产生的经济效果以及吸引经济活动向一定地区靠近的向心力，是导致城市形成和不断扩大的基本因素[1]。集聚效果产生经济集聚，集聚效果是指在社会经济活动中，有关生产和服务职能在地域上集中产生的经济和社会效果。[2] 其产生的原因在以下几个方面：(1)成本节约。产业集聚得很大程度上是得益于自然资源及劳动力资源的差异。若干生产相同产品的企业集聚在一起可以使成本大幅度降低。不仅如此，产业集聚也有助于衍生新的相关产业和服务业。原因在于企业的集聚规模扩大会使生产链条上的各个环节获益，进而形成新的市场，进一步降低生产成本，集聚区外的企业由于生产成本高于集聚区内的企业，进入集聚区内可获得集聚区低成本的优势。(2)交易费用节约。如果企业的原材料、供应商、资金不是专用性的或专用性程度很低，这就意味着买者或卖者能够在市场上方便地找到可替代的交易伙伴，假如交易的产品数量很大，其搜寻合适交易对象所付出的费用可能比那些小批量、非连续的交易者要大得多，则供应或销售的连续性和稳定性就有突出意义。寻找交易伙伴需付出成本，出于成本节约就产生了交易规模及交易率上的专用性。在一定地理范围内存在不可替代的交易对象，为了降低搜索成本就产生了地理上的专用性。(3)人力资本节约。集聚区可以降低人才的搜索成本，并享受人员流动所带来的便利。高科技企业区位相互靠近并形成集聚，主要是为了利用地方的劳动力市场特别是高级人力资源市场，工业和企业之间的联系倒成为次要考虑的因素。(4)联系效应与中间产品的规模经济。不同产业的经营活动是紧密相连的。一个企业的产出可能是另一个企业的投入，从而两者之中任何一个企业的建立都会给另一个企业的经营带来有利的影响即存在联系效应。区位上的靠近与聚集，不仅节约了运输成本，而且为大规模生产提供了条件。[3](5)分工与专业化带来生产效率的增长。分工与专业化之所能够产生巨大的经济利益主要是：分工与专业化生产有助于生产要素投入的节约和提高劳动生产率；分工与专业化有助于技术创新；分工与专业化生产有助于提高企业的经营管理水平；分工与专业化促进了生产方式的发展。分工与专业化的发展，不仅节约了生产资源，提高了生产效率，而且为技术进步、提高资源利用率提供了社会经济条件。产业集聚不仅强化了已有的社会分工与协作，而且由此形成的紧密联系进一步推动了分工与专业化生产的深化和发展，从而为企业、城市、区域乃至整个国民经济带来了显著的经济利益。(6)产业创新。产业集聚有利于技术创新并诱致出制度创新。产业集聚使得相互间具有紧密经济联系的企业在地理空间上相互靠近，形成了信息反馈回路，改变了传统意义上的买者与卖者的关系，降低了以信息搜索成本为主的交易成本。由于产业集聚各企业内部是基于开拓共同市场而建立起来的较稳定的专业化分工与协作关系，不仅促进了企业间有序的竞争来激活创新的动力，而且，专业化使企业日益专精于某一项技术，使得每个企业负担的技术创新投资成本大大降低。
(二)集聚效应与城镇组织体系空间格局的变化
城市内部的集聚效应造成其产业结构的变化，当城市产业结构由第二产业主导型向第三产业主导型发生转变时，生产方式也会相应地由劳动密集型向资金、技术密集型过渡，这种经济结构上的根本性转变一方面使得进一步的聚集发展变得不经济，另一方面也为城市内部的经济主体“跳出去”提供了可能[4]。因此市域城镇体系所承载和赖以发展的是产业结构调整的扩散作用所形成的产业在市域范围的重新分布。按照新古典经济学的观点，区域经济增长依赖于资金和劳动力的投入以及全要素劳动生产率的提高，其实质是产业结构的有序演变。由于资金和劳动投入具有可替代性，所以二者均从同一角度反映产业结构有序演变的规律。城市化的突出表现在于农业人口向非农业人口的转移，使城市人口规模扩大。[5] 从资金和劳动力的角度看，资金的转移可使劳动力的转移出现两种情况：资金投入的增加使投入的产业部门生产规模扩大，可以提供更多的就业岗位，从而吸引农业剩余劳动力向第二、三次产业转移。而城市作为第二、三次产业的地域载体，势必造成城市人口规模的扩大，促进城市化的发展；就某一特定产业部门而言，资金投入的增加意味着劳动力需求的减少。此时城市化主要表现在内涵的发展上，即城乡融合，城市地域扩展，区域经济一体化的实现(如图1)。
图1 产业结构变化与城市的空间演化示意
从区域内产业结构演变的过程看，产业结构的变化推动着城市的变化。在区域经济发展的早期，以农业经济为主，第一产业占较大比重。在城市内部，产业结构主要是第二产业的劳动密集型产业，如纺织、服装、食品等。由于农业劳动生产率较低，农业释放剩余劳动力有限，对城市化推力不大。同时，城市中的劳动密集型产业由于资金匮乏，扩大再生产能力弱，企业规模一般都不大，因而对城市化的拉力也就不大。此时，产业结构演变速率较慢，对城市化推动作用不强。随着经济的发展和技术的进步，产业结构的有序演变使工业经济成为区域经济的主要方面。经过一定时期的资本积累，城市内部劳动密集型产业部门扩大再生产能力增强，生产规模普遍扩大。加之本身劳动力吸纳能力强，导致大量农村人口向城市转移。同时，资金充足使产业结构向资金密集型产业方向发展，城市出现大量重化工业产业部门。此时，虽然资金密集型产业内部存在资金排斥劳动力的倾向，但由于这些产业部门追求规模效益和集聚效益，强调经济的外部性，因此普遍规模较大，城市集聚性强，仍表现出较强的吸纳农业剩余劳动力的能力。这一时期，资金和劳动力生产要素对城市化的推动作用强大，城市化发展较快。随着区域产业结构向更高层次转化，资金、劳动力向第三产业转移。这一时期，资金对劳动力的排斥作用表现明显，技术密集型产业所需劳动力大多为技术人员，在城市内部就可解决(如表1)。
三、城市聚集均衡变动的经济学解释
(一)城市化过程中居民点布局的理论分析
个体城市成长进程的突出表现就是居民点的布局变化，居民点(包括企业)在城市内部的集聚受到集聚成本与相应收益的对比，如果集聚收益大于集聚成本，则会导致集聚产生，反之若集聚收益小于集聚成本则会导致城市的扩散。韦伯第一个提出了集聚概念并用解析式子来表达。假如来自集聚的节约大于运输成本的增长，那么拥有日产量为M的大企业将吸引(集聚)位于距离r处的日产量为m的小企业。设运输单位产品的重量为A，运输单价为s，总的运输成本为Arms。产生于集聚的节约依赖于生产的类型。
于是兼并m的小企业产生的边际纯收益为：
这个集聚经济函数中，影响集聚的主要因素就是运输成本和生产密度。生产密度的增加明显有助于集聚，即增加了集聚的“规模”。反过来，不同的集聚规模也会产生不同的节约指数，规模T越大，节约指数DT/dM也越大。而每一集中阶段的节约指数就构成了集聚经济函数。集聚经济就说明了规模经济对集聚的影响。但拥有日产量为M的大企业是否能吸引(集聚)位于距离r处的日产量为m的小企业，要看集聚产生的节约增量是否大于运输成本的增量Arms，运输成本的增量与两企业之间的距离r成正比，如果距离r很大，以至于集聚产生的节约增量不足以抵消因距离带来的成本增量，那么集聚不可能发生，因此规模经济对集聚的影响是受距离远近制约的。
(二)城市居民点布局的理论分析模型
城市化过程(包括逆城市化)中居民户在市区的“离心”布局现象可以用消费者行为理论进行解释。在西方经济理论中，分析消费者对某种消费品的消费时经常采用边际效用分析方法，设x和y为两种消费品，Q[，x]和P[，x]分别为x商品的消费量和价格，Q[，y]和P[，y]分别为y商品的消费量和价格，M为消费者的既定收入，MU[，x]、MU[，y]和MU[，m]分别为商品x和y以及货币的边际效用，由此可以得出以下的方程式：
按照这样的思路可以对城市化过程中居民户在城市中不同区位的布局进行考证，居民户在城市的不同区位布局居民点考虑的出发点是用既得收益获得最大的效用[6]，假设住户的效用函数为
为城市居民户的收入，p(r)表示土地价格p是住户地点与城市中心距离r的减函数，q为居民户消费的土地面积，pz为综合商品的价格，Z为居民户对商品的消费量，k为交通成本，k是r的增函数，μ为居民户的效用函数，对μ的两边分别取q和r的一阶导数，令
u/q=0；u/r=0。进行整理得到公式(3)和(4)：
将公式(3)和(4)整理得到公式(5)和(6)：
仔细观察就可以发现，公式(5)相当于公式(1)，而公式(6)相当于公式(2)，在公式(6)中有三个分式，左边的分式中分子表示地皮的边际效用，分母是地皮的价格，为正值；中间的分式中分子表示综合商品的边际效用，分母是其价格，为正值；右边的分式为距离的边际效用，分母为相应变化而引起的地皮和通勤费用上支出的变化，由于r的边际效用为负，所以(dp/dr)q+dk/dr为负，即dk/dr＜-(dp/dr)q。该公式表明，消费者的选择总是趋向于租地面积不变时地租随区位变化相对于交通成本更占优势的地段，即消费者在均衡的区位上随着距离r的增加，总是趋向于减少租地费用和通勤成本，节约的成本用于扩大用地面积或者商品的消费使得总效用的增加能补偿由于通勤距离增加而引起的效用减少。只要存在补偿的效用大于减少的效用，距离就会增加，直到两者相等时消费者的选择就会停止，这时实现了居民户消费的区位均衡。
(三)地租衰减曲线与不同居民户的住址选择
在城市规模迅速膨胀的情况下，城市的圈层在向外扩展，消费者原来认为的土地成本布点区位就会变成现在的高成本布点区位[7]，这就会使得租地费用大为增加，即用与原来相同的支出只能得到更少的租地面积，在其他条件不变情况下会使得p(r)曲线左移，这时在原来区位相同地方布点的居民户会觉得距离r扩大较比以高地租增加较少的面积所带来的总效用增加的幅度会更大，居民户就会用长距离r同时获得更大的租地面积替代短距离时获得较少租地面积，于是就会使得居民户向城市的外围扩展，从而促使城市规模扩大。如果把一个城市想像成为均质分布并且只有一个中心时，实际上地租水平是按照以城市中心为圆心的同心圆的规律而分布的，越是距离城市中心近的地方，地租水平越高，距离城市中心越远，租金水平越低。如图2所示，曲线表示租金是距离的一个减函数，租金水平沿A＞B＞C，每一个租金水平对应着一个同心圆，在整个城市区域内存在无数多个同心圆，所以存在租金的距离衰减规律。
就是城区中居住人口贫富差异的一个区位标准。历史资料表明，在西方发达国家大城市城区内居民早期交通不发达时的居住区正是按照这样的原则进行分布的，一般是富人居住在市内而穷人居住在市外。随着城市的发展交通越来越便捷，不但公共交通设施逐渐完善，而且家庭轿车越来越普及，这时距离对于居民进入城市已经不是障碍，在交通成本允许的范围内，更多比较富裕的住户以居住的舒适来替代距离，用原来花费在地租上的支出购买交通工具，这时图3表现的规律发生反向变化。
富人外迁相应地只会在原来相对稳定布局基础上使得城区扩大，即富人只能迁移到比原来城市规模更远的地方，国内有些专家将该种现象叫做“城市空心化”。“城市空心化”促进了城市规模的发展，这样的发展导致穷人居住在市中心而富人居住在市郊区，当代西方国家大城市住户的布局充分证明了这个结论[8]。
图2 地租衰减曲线示意图
图3 不同消费能力居民户的初期住址选择
(四)居民户布局中的级差地租思想
城市级差地租存在以下特点：由土地位置而形成的级差地租是城市级差地租的主要形式；商业级差地租是城市级差地租的典型形态；城市土地投资的地租效应扩散性强，城市级差地租的积累性大。城市居民点布局实际上就是以级差地租为成本而进行的一次收益成本分析，收益就是消费者购买并且享受了土地及其以上的建筑后所取得的效用。前文已论及，这里的成本除了居民点到市中心的交通费用外，主要的是级差地租，消费者为了获得预期效用必须按照P的价格预先支付级差地租，所以消费者支付的不是级差地租本身，而是按照一定的级差水平支付的一定利息水平上的折现值，即
。式中P是土地价格，也是消费者必须支付的费用，R是地租，i是利息率。在一定时期内i是一定的，所以影响消费者行为决策的主要变量是R，由于城区中不同区位的级差地租水平存在很大差别，居民点布局与级差地租水平存在很大的相关性，在图3中已经有详细说明。近代上海市的地价分布呈现近似的情况，以1925年的上海公共租借地为例，城市土地价格在交易中形成了多层次的等级差别：外滩头等地产每亩25万-35万两，头等洋行地产每亩14万-25万两，中区大商店地产每亩7万-15万两，普通店地产每亩2万-13万两，外国住宅每亩0.45万-2.5万两，最远至码头沿浦等地每亩0.5万-2.5万两，头等工厂地产每亩0.5万-1.8万两，普通工厂地产每亩0.2万-0.6万两，界外田地每亩0.02万-0.3万两。
四、结论
市区发展过程中居民点布局表现为向城市的外围扩展仅仅是现象，现象背后的规律是打破聚集均衡的经济学原理：成本与收益的对比始终是城市内部经济主体选址的基本原则。在聚集收益大于聚集成本时城市表现为聚集，在聚集成本大于聚集收益时城市表现为空间扩展，在一个更大的城市规模上找到一个新的均衡点，但经济的发展始终会打破固有的均衡，于是城市规模的扩展就成为一种趋势。消费者行为理论和级差地租理论可以对城市的空间膨胀现象做充分解释。我国正处于城市化发展阶段，应充分借鉴发达国家城市化进程中的成功经验，稳步加速我国的城市化进程。
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