城市群內產業集聚與區域經濟發展
——基于長三角25市動態面板數據的分析

■洪 娟 谷永芬

城市群內產業集聚與區域經濟發展
——基于長三角25市動態面板數據的分析

■洪 娟 谷永芬

城市群;產業集聚;經濟增長;GMM回歸

產業集聚與城市群作為區域經濟發展到一定階段的典型形態，其本質都是集聚經濟。兩者不僅在空間上具有高度的耦合性，而且在經濟發展中相互促進，產業集聚是城市群經濟增長的主要動力和競爭優勢，而城市群是產業集聚發展的主要空間載體形式。本文以長三角為例，探討城市群內產業集聚與區域經濟發展的關系，通過對產業集聚經濟效應影響的分析，促進城市群內產業集聚資源的組織引導和整合。

一、相關文獻回顧

關于產業集聚與區域經濟增長理論，20世紀90年代初以Krugman為代表的新經濟地理學家開始把主流經濟學家長期忽視的空間因素納入一般均衡的分析框架，研究產業在空間的集聚與分散原理，從而為研究區域經濟增長差距提供了新的視角。早期的空間經濟模型都是靜態的，一旦經濟達到均衡，經濟增長率為零，除非外生經濟參數發生變化，否則這一均衡結果很難改變。因此，要考察集聚與經濟增長的關系，必須將新經濟地理模型動態化。Englmann＆Walz在Krugman創立的“中心—外圍”模型基礎上，首次將新經濟地理學與內生經濟增長理論融合，解釋了產業集聚與區域經濟增長差異的動態關系。在此基礎上，近年來，眾多學者在這方面也做了很多努力，他們試圖把經濟增長和空間集聚放到統一的框架下進行研究，如，Martin et al[1]和Baldwin et al[2]創建了勞動力不流動條件下的新經濟地理學動態模型，認為資本存量產生的溢出效應影響新資本的形成成本，從而進一步促進資本積累，最終形成內生經濟增長;Fujita et al在區域間勞動力自由流動的假定條件下，提出了結合內生增長理論和新經濟地理“中心—外圍”模型的動態模型，認為地理位置影響經濟增長，集聚對于整體經濟增長有利[3]。

關于產業集聚與經濟增長的實證分析，大多數經驗研究支持集聚與經濟增長呈正相關，但同時也存在相當部分研究認為產業集聚對區域經濟增長無相關和負相關。如，Ciccone利用歐洲5個國家的Nuts－3級地區628個樣本數據研究了產業集聚 (就業密度)對平均勞動生產率的影響，發現制造業與服務業的經濟集聚對區域經濟增長具有正面效應，并得出勞動生產率對就業密度的彈性系數為4．5%[4];范劍勇借鑒Ciccone提供的模型分別研究了我國地級以上城市非農產業和服務業集聚對生產率的影響，同樣得出了正相關的結論[5]。Rice＆Venables[6]和Midelfar[7]分別在研究英國和挪威地區間收入差距時發現，即使工資收入對人口密度有正彈性，但勞動生產率與人口密度沒有表現出顯著的正相關關系;Bode基于德國數據的研究結論也是經濟集聚對勞動生產率幾乎沒有促進作用[8]。Sbergami使用6個歐盟成員國1984－1995年的跨國面板數據分析了經濟增長率和經濟集聚的關系，研究結果發現，高、中、低技術行業集聚對于經濟增長率均負相關;Sbergami進一步研究發現，從國家層面看，只在經濟發展的某一水平集聚才能推動GDP 增長[9]。

已有的實證研究結論表明，產業集聚與經濟增長是存在內生關系的，但這種關系有可能是正相關也有可能是負相關。鑒于此，本文初步假設產業集聚與經濟增長可能不是簡單的線性關系，而是一種非線性的關系。為此，我們將從理論和實證兩個層面來進行論證。

二、理論模型

在空間經濟理論研究中，通常假設傳統部門密集使用不可流動要素，而現代部門密集使用可流動要素?，F代部門間的要素流動會使得不同地區的市場規模由各自競爭優勢而內生決定，同時使得由于經濟活動集中而產生的要素緊張得以緩解，并由此導致現代部門的集聚。所以，集聚與要素流動，進而與經濟增長之間有著很強的共生關系。Baldwin＆Forslid在Krugman“中心—外圍”模型基礎上，引入Grossman－Helpman－Romer的內生增長模型，通過兩部門(農業與工業)間產業工人要素的流動構建了增長模型探討集聚與長期增長的共生關系。Fujita＆Thisse結合Krugman和Grossman－Helpman－Romer的增長模型構建了一個三部門的含集聚因素的增長模型。本文在Fujita＆Thisse模型的基礎上，引入知識溢出和通勤成本來構建集聚與經濟增長模型，并驗證集聚與經濟增長的共生關系。

假設存在兩個城市A、B，包括熟練工人S和非熟練工人F兩種生產要素，經濟活動涵蓋傳統部門T、現代工業部門M和研發部門R三個部門。其中，非熟練工人分布在傳統和現代工業部門，而熟練工人分布在研發部門。假設城市知識創新能力N(或專利數量)由研發部門熟練工人份額決定，根據ROMER內生增長理論，穩態的經濟增長路徑取決于內生新產品數量，于是區域經濟增長能力取決于N。非熟練工人由于視為不可流動要素，不需要通勤成本。熟練工人是可流動要素，由于其工作場地集中在商業中心區CBD，從居所到CBD需要通勤成本，并假設該成本與距CBD距離呈線性關系。令熟練工人的總市場份額為1，在初始條件下，城市A、B的熟練工人份額為λA、λB，并且都以CBD為中心，呈對稱分布。不考慮知識溢出條件下，根據上述假設條件我們可以給出城市j的L供給分布:

x為L分布到CBD的距離，θ為通勤成本參數。由此，我們可以算出城市j總共的熟練勞動供給能力為:

借鑒Accetturo關于知識產出的方程式，在知識溢出效應條件下，代表城市創新能力的新品種數量為:

M為城市已有工業品種數，ηj為城市間的知識溢出程度，n為城市個數。由于本文只探討兩城市模型，所以，(3)式可以表示為:

利用假設條件，將(1)式代入(4)式，并且令λj=λA，則 λB=1 － λj，則:

由(5)式我們得出城市群的經濟增長與g(λ)直接相關，對 g(λ)求一階導和二階導，我們可以得出:g″(λ) ＜0(證明過程略)。由于g'(1/2)=0，我們可以得出:g'(λ)＞ 0，(0 ＜λ ＜1/2;g'(λ)=0，(λ =1/2);g'(λ) ＜0，(1/2 ＜λ ＜1)。

由此，我們可以得出如下命題:城市群內產業集聚與區域經濟增長存在一種非線性的相關關系，產業集聚對經濟增長總體呈現出先促進后惡化的倒“U”型曲線關系。該命題與“Williamson hypotheses”認為的“集聚促進經濟增長的作用只能到一定的發展階段上，過了該階段集聚不再對經濟有促進作用”是一致的。

三、實證分析

(一)指標選取和數據來源

本文重點考察的是城市群內產業集聚與區域經濟增長的關系，擬采用的樣本是長三角25個設區市1998—2010年的制造業面板數據，數據來源于上海、江蘇和浙江各省《統計年鑒》以及“中國工業企業統計數據庫”。所考察的25個設區市為:上海、浙江省內11個市(杭州、寧波、嘉興、湖州、紹興、舟山、溫州、金華、臺州、麗水、衡州)和江蘇省內13個市 (南京、無錫、蘇州、揚州、常州、鎮江、泰州、南通、徐州、宿遷、鹽城、連云港、淮安)。

在產業集聚量化指標選擇上，根據本文的研究特點以及面板數據獲得的可能性，我們在此將采用區位熵(專業化集聚指標)來計算。區位熵的計算公式為:EI=表示 j地區的 i產業的產出，EI＞1表明該地區產業處于集聚優勢;EI＜1，表明該地區產業處于集聚劣勢;EI=1則處于均勢。經濟增長指標我們用LNPGDP，即地區人均GDP增長率來表示。由于我們探討的是城市群范圍內的集聚與增長，在此我們引入城市群特征的一個重要變量城市化，其量化指標用URBAN，即地區非農人口占總人口比重來表示。

(二)模型設定

本文擬用長三角設區市面板數據人均GDP增長率作為被解釋變量對產業集聚EI、城市化URBAN做回歸分析，以考察這些變量與經濟增長的關系?？紤]到被解釋變量存在自相關，本文使用人均GDP的一階滯后量作為解釋變量加入到模型中，得到本文實證研究使用的動態面板計量經濟基本模型I。根據在“理論模型”的討論分析中我們得到的命題假設，我們引入非線性變量EI2it加入到模型中，得到基本模型Ⅱ。

其中，λit是模型中無法觀測的設區市效應，εit是模型的殘差項。為解決計量經濟模型中時間序列變量的內生性導致的參數有偏估計問題，本文利用廣義差分矩(GMM)方法對計量經濟模型進行回歸分析。

(三)回歸結果分析

模型Ⅰ、Ⅱ的廣義差分矩陣(GMM)計量結果見表1:

表 1 模型 I、II的 GMM計量結果

根據Arellano－bond的廣義矩估計法要求差分方程中殘差的一階差分項應該是一階負相關，而且沒有二階和更高階的相關。由以上回歸結果可以看出，模型Ⅰ、Ⅱ的差分方程的殘差序列都只存在一階自相關，而且沒有二階自相關，兩個模型都通過序列相關性檢驗條件。而且，Sargan檢驗也表明所有的工具變量都有效。從模型Ⅰ的回歸結果看，區位熵EI對經濟增長的回歸結

果是正向的，但回歸結果不顯著，說明產業集聚與經濟增長并不是簡單的線性關系。在加入非線性變量EI2it的模型Ⅱ中，我們發現區位熵EI對經濟增長的回歸結果仍然是正向的，但EI2項與經濟增長的回歸系數是負相關，而且統計結果都顯著。這一回歸結果表明，城市產業集聚進程對經濟增長的影響具有門檻效應，呈倒U型的曲線關系。

從表1我們還可以看出，EI與滯后一期人均GDP的相互作用對經濟增長的影響卻是負的，這表明隨著經濟的發展和人均收入的提高，產業集聚對經濟增長的作用不再為正，即隨著人均收入的提高而下降。在城市化水平URBAN對經濟增長的作用上，模型Ⅰ、Ⅱ均支持城市化對經濟增長具有顯著的作用，是經濟增長的引擎，這與國內其他學者的結論基本一致。

上述回歸結果檢驗了本文第二部分的命題結論。城市群內產業集聚在發展到一定程度以前，由于其所帶來的資源共享效應、學習效應，以及由此帶來的知識溢出效應能有力地促進城市群經濟增長，但當產業集聚發展到一定程度時，由于資源過度集聚會帶來擁擠成本，不利于經濟增長。我們根據表1可以計算出，長三角城市群制造業產業集聚對經濟增長影響的臨界值為 EI=(3．754 －0．278LnPGDPt－1)/2 ×0．497。

四、結論與政策啟示

本文在理論上拓展了Fujita＆Thisse模型，在基于知識溢出和通勤成本的經濟學分析上，構建了城市群內產業集聚與經濟增長模型，從理論上證明了產業集聚與地區經濟增長存在共生關系，并且得出這種關系不是簡單的線性關系，而是一種倒U型的曲線關系。在實證上，本文利用長三角25個設區市的區位熵值作為衡量產業集聚程度的指標，結合城市化水平驗證了產業空間集聚對區域經濟增長的二次型非線性關系。這些結論也有力地支持了“Williamson hypotheses”，即只有當經濟發展到一定水平時，產業集聚才能促進人均GDP的增長。

本文的研究結論，對合理引導我國城市群內產業集聚具有重要政策啟示:第一，產業集聚與城市經濟增長具有很強的共生關系，政府在規劃城市功能定位時，應充分考慮城市的產業集聚優勢，因為城市的競爭優勢主要是通過集聚優勢來體現;第二，產業集聚的過程中同時存在著集聚效應和擁擠效應，當資本集中度超過某一臨界值時，擁擠效應會大于溢出效應，經濟增長率反而會隨著資本集中度的提高而下降。所以，政府在制定區域調控政策時，要合理引導和規劃大城市的產業集聚程度，避免由于產業集聚過度而帶來的經濟損失增加;第三，產業集聚之間應加強分工，這種分工既包括集聚區之間的水平分工，也包括產品內集聚區間的垂直分工。通過分工可以有力加強集聚經濟的正外部性，促進集聚的經濟增長效應。第四，城市化過程能有效促進城市群的經濟增長，但城市化過程也加劇了城市范圍內的資本要素集中，這種要素集中會加大產業集聚區的擁擠成本。所以，在城市化過程中政府要加大對基礎設施，特別是交通基礎設施的建設，降低產業集聚間的擁擠成本[10]。

[1]Martin．P．and G．Ottaviano．“Growth and Agglomeration．”International Economic Review，Vol．42(2)， 2001．

[2]Baldwin， Richard et al．Economic Geography and Public Policy．Princeton University Press， 2003．

[3]Fujita， Masahisa， Thisse， Jacques－ Francois．Economics of Agglomeration:Cities， Industrial Location， and Regional Growth．Cambridge University Press， 2002．

[4]范劍勇．產業集聚與地區間勞動生產率差異[J]．經濟研究，2006，(11)．

[5]Ciccone A．“Agglomeration Effects in Europe．European Economic Review，2002，Vol．46(2)．

[6]Rice．P．，A．J．Venables， Spatial determinants of productivity:Analysis for the regions of Great Britain．CEP Discussion Paper 0642， 2004．

[7]Midelfar．K．H．，Does agglomeration explain regional income in equalities，Norwegian School of Economies and Business Administration and CEPR， 2004， http://www．etsg．org/ETSG2004/Papers/midelfart．pdf．．

[8]BODE．E， Productivity effects of agglomeration externalities，Discussion paper prepared for presentation at the Third Spatial Econometrics Workshop， 2004， http://cournot2．u － strasbg．fr/sew/papers_sew/Bode_Eckhardt．pdf．．

[9]Brülhart，M．， and F．Sbergami．“Agglomeration and Growth:Cross－country Evidence．”Journal of Urban Economics，2009，Vol．65(1)．

[10]王衛東．長三角城市群協同創新發展機制研究[J]．企業經濟，2011，(12)．

城市群與產業集聚在本質上都屬于集聚經濟，在空間發展上兩者具有高度的耦合性。本文在理論上拓展了Fujita＆Thisse模型，得出了城市群內產業集聚與經濟增長存在一種共生關系，呈非線性關系的結論性命題;在實證分析上，選擇了長三角25個設區市1998—2010年的制造業面板數據為樣本，通過對產業集聚與經濟增長的動態面板GMM回歸，檢驗了上述命題，并得出城市群內產業集聚與經濟增長關系表現為一種倒U型曲線關系的結論。這一結論對我國城市群內的產業集聚區規劃具有重要政策啟示:產業集聚具有正、負外部性，政府對城市群內集聚區的規劃應合理把握集聚的度，應加強集聚區間分工和基礎設施建設以降低集聚增加帶來的負外部性。

F207

A

1004－518X(2012)03－0049－04

洪 娟(1981—)，女，中央財經大學經濟學院博士生，景德鎮陶瓷學院講師，主要研究方向為區域經濟學;(北京 100081) 谷永芬(1963—)，女，上海對外貿易學院國際經貿學院教授，主要研究方向為產業經濟學、區域經濟學。(上海 201620)

【責任編輯:薛 華】