航運產業集群的生命周期及演進動力

金嘉晨，真虹

(1.上海海事大學 科學研究院，上海 201306;2.上海國際航運研究中心，上海 200082)

0 引言

產業集群是指在某一特定領域內互相聯系的、在地理位置上集中的公司和機構集合.［1］由于產業集群與生態系統中的生物種群之間存在天然相似的特征，將生態學的有關理論引入產業經濟領域已經得到越來越多的重視.目前國內外對航運產業集群的研究主要有航運產業集群的主要構成［2－3］、內涵特點［4］、發展模式［5］和競爭力［6－7］分析.對航運產業集群演進的研究，或是僅僅參照港口發展階段闡述航運集群演化［8］，或是利用常見的鉆石模型分析港航產業成長機理［9］，缺乏從完整、系統的角度對航運產業集群演進機理的分析.因此，將生態學理論引入航運產業集群的演進研究對拓展航運產業集群的研究視野、深化航運產業集群的理論體系、指導航運產業集群發展具有現實意義.

1 航運產業集群演進的生命周期

類似生物種群的演替發展，航運產業集群的成長呈現出階段特征.由于各發展階段的要素構成、組織結構、相互關系等方面的不同，航運產業集群的演進過程大致可以分為4個階段:形成期、成長期、成熟期和衰退期(見圖1).

圖1 航運產業集群生態演進的概念模型

1.1 形成期

這一時期是指航運產業集群生產要素逐步形成的過程.在此階段，由于資源環境、產業基礎、政府引導等利好因素的出現，初步具備航運產業集群形成的條件，其中種子企業(關鍵種企業和優勢種企業)的出現是航運產業集群形成的必要條件.作為海上運輸服務的直接提供者，船公司是航運產業集群的關鍵種企業，可以實現航運需求與供給的有效對接，其發展決定航運產業的集聚區域.港口企業是航運產業集群的優勢種企業，在船公司業務范圍以外的領域起主導作用，對航運產業集群形成期的發展特征起決定性作用，即處于形成期的航運產業集群是大量基礎型航運業務的集聚地.

1.2 成長期

這一時期是指航運產業集群生產要素加速集中的過程.在此期間，種子企業發生規模和對象的雙重變化:一方面，船公司仍然保持其關鍵種企業的地位，同時規模不斷擴大，出現具有區域輻射能力的龍頭型企業［10］，帶動航運產業在該區域的地位不斷上升，增強航運產業集群對航運相關企業的吸引力;另一方面，隨著大量不同類型航運企業及相關企業涌入集群，集群內部企業的專業化程度顯著提高，港口企業在集群中的優勢地位不斷減弱，轉而由成本優勢相對更高的服務型航運企業取代.

1.3 成熟期

這一時期是指航運產業集群生產要素擴大影響的過程.在此期間，集群的種子企業仍然發生著動態變化，船公司依然延續從形成期開始的強勢地位——關鍵種企業.由于成熟期的集群生產率已經趨向穩定，集群與外界的聯系也從“量”的吸引轉向“力”的影響，因而此時集群的優勢種企業不再是與集群生產率有關的企業，而是依靠大量非營利性機構的加入，為集群注入信息、決策、規則、創新等新的活力，將集群的影響力和輻射力提升到最大.然而，航運產業集群成熟期也是集群內部結構相對固化、資源利用率難以提高、競爭優勢難以整體推進的特殊時期.

1.4 衰退期

這一時期是指航運產業集群生產要素轉移衰落或轉型升級的過程.衰退期一般會出現兩種情況:一是反向演進，二是正向演進.反向演進即航運產業集群向其他地區轉移，直至走向衰亡.由于集群的規模擴大和企業的大量聚集，導致集群所在地區勞動力價格、土地價格等生產要素成本急劇上升，加之區域產業結構出現調整或轉移，帶動航運需求流向其他國家或地區，群內企業開始逐漸遷出.正向演進即航運產業集群向更高層次發展，實現轉型升級.對于集群內部企業而言，如何在外部條件相對不利的情況下繼續保持創新力的提升，達到集群與外部環境的有機結合，是推動集群正向演進的關鍵所在.

1.5 生命周期不同階段的特征比較

通過上述分析，可以對航運產業集群所處生命周期不同階段所具備的發展特點、產業特征等進行歸納比較，見表1.

2 航運產業集群演進的動力機制

自然界生物種群的演替階段與種群密度之間有著緊密的聯系，種群密度往往對生物種群的演替發展起到重要的調節作用.類似地，航運產業集群所呈現的生命周期演進表征與其背后的動力機制也是相對應的.根據演進動力與集群規模是否存在直接聯系，可將驅動航運產業集群演進的動力機制分為密度機制和非密度機制［12］(見圖2).

2.1 密度機制

航運產業集群演進的密度機制，是指與航運產業集群的企業密度有關的機制調節因素.當集群達到一定規模時，某些與密度有關的因素就會發生作用，借助于調節集群企業的增長速度和群內企業的聯系方式影響集群的演進.

表1 航運產業集群生命周期不同階段的特征對比

圖2 航運產業集群演進的動力機制模型

2.1.1 資源稟賦引導機制(形成期)

通過對國內外著名航運產業集群的形成過程分析得出:航運產業集群的形成并非偶然事件，而是需要特定條件的激發，例如特殊的地理區位、良好的岸線水深、廣闊的腹地貨源等.正是由于航運產業集群的形成具有較強的資源依賴性，資源稟賦的天然差異使得航運企業從資源相對匱乏的地區向資源豐裕的地區集中，并且集群企業的數量隨著可獲資源量的增減而增減.

2.1.2 專業分工激發機制(成長期)

航運產業集群的成長是高度專業化的結果.隨著集群規模逐漸擴大，大量的生產和服務需求使得群內企業對中間產品和服務產生新的訴求.例如，具備一定規模的船公司、港口企業逐步將非核心業務以組建子公司或服務外包的形式剝離出去，促使航運產業內部衍生出貨運代理、船舶代理、船舶經紀、船舶管理等中間服務供應商，或是因船舶融資、船舶保險、海事糾紛等業務需求帶動航運產業與金融、保險、法律等相關行業交叉發展.航運產業集群在行業內部和行業之間的專業化分工將激發集群規模的突破性增長.

2.1.3 知識溢出增強機制(成熟期)

航運產業集群演進至成熟期時，單純依靠資源消耗和分工裂變已經不能維持集群規模和企業密度的增長，而是需要更為有力的推進劑.航運產業集群的知識溢出是指集群內不同組織的知識，尤其是隱性知識，在集群內的各種企業與機構之間的擴散、傳播、轉移和獲取.［13］行業組織、社會團體或是從事研究分析、信息服務的咨詢機構是航運產業集群知識溢出的主要來源.尤其是在國際上具有領先地位的航運組織機構，例如波羅的海交易所、波羅的海國際航運公會(BIMCO)、克拉克森(Clarksons)集團、挪威船級社(DNV)等，其對于行業的標準制定、價格導向、前沿研究等具有較強的引領作用，能夠吸引更多具備知識創新能力的企業或機構加入集群.

2.1.4 成本調控抑制機制(衰退期)

當航運產業集群進入成熟期后，一方面原本有助于成本降低的調控機制難以維系，另一方面集群固化的組織形態和制度設計出現“疲態”，致使集群生產、交易、制度、環境等顯性和隱性成本急劇上升，集群競爭的比較優勢逐步削弱，造成集群規模擴張速度趨于平緩，群內企業數量增長動力不足.

2.2 非密度機制

航運產業集群演進的非密度機制，是指與航運產業集群的企業密度無關，但從整體上對航運產業集群演進產生影響的機制因素.非密度機制對航運產業集群演進的影響之大，可以使任何密度機制調節因素的影響變得微弱.例如，一場全球金融危機的爆發，可能會引發海運需求大幅萎縮、銀行信貸收緊、航運企業流動性降低等問題，致使航運產業集群的演進受阻，出現波動甚至是倒退.一般而言，航運產業集群演進的非密度機制調節因素包括4個方面:政治因素、經濟因素、科技因素和文化因素.

3 航運產業集群演進模型

3.1 模型的建立與推導

某一地區航運產業集群的形成發展過程，是該集群內部企業所能提供服務能級與外部環境和需求之間的差距不斷縮小的過程.用N(t)表示在t時刻的航運產業集群內企業數量.在集群的演進初期，N(t)隨時間t的增長幾乎不受任何空間資源以及外部需求的限制，同類型企業間也不存在惡性競爭.因此，在初始階段0～t時間內，航運產業集群規模增長率

當Δt→0時，可以得到形成期0～t時間內某一時刻的規模增長率

式中:r是直接影響區域內航運產業規模的系數.r又反過來受該區域內產業規模的影響，在初始階段可以表示為企業遷入率p與遷出率q之差，即凈遷入率r=p－q.從而可知，如果r始終為正，則區域航運產業規模可以無限增大，但外部需求以及活動區域資源的有限性將隨N(t)的增加反過來不斷影響N(t).

隨著航運產業集群密度的逐步上升，群內企業對自身成長的資源、空間等的需求量急劇增加，環境條件的限制和群內個體間資源競爭的加劇，必然影響集群的遷入率和存活率，從而使集群規模的實際增長率下降，甚至出現負增長.［14］因此，必須對式(2)進行修正，加上一個競爭項R(t).

特定區域為航運產業集群提供經營活動的資源是恒定的，因此，可以推斷特定區域所能維持的航運產業規模必然存在一個上限.引入K值作為區域航運產業規模容納量，即當N(t)=K時=0，集群規模不再增長;當N(t)＞K時＜0，集群規模開始下降.在式(2)引入競爭項R=，可得

從生態學的角度看，由于資源有限，任何區域所能承載的航運產業集群規模也有限.一旦集群規模趨于極限，集群內部企業就會為資源展開競爭，企業的遷出率隨之上升，而惡劣環境又會使企業的遷入率同步下降.顯然，任何區域的航運產業集群發展規模必定會受到外部需求、活動空間等因素的限制而無法持續增長.由式(3)可以得到，航運產業集群規模的發展符合Logistic增長模型，見圖3.

圖3 Logistic增長曲線

3.2 模型的優化與修正

根據生態學理論，航運產業集群的規模增長要完全符合Logistic增長模型，必須滿足一個前提條件，即集群規模增長率的最大值發生在集群規模最小的時候.事實上，集群規模很小時，可能出現非但群外企業不遷入集群、群內企業反而遷出集群的情況，此時集群會因規?？s小而直接走向衰退.究其原因，集群最小起始規模對集群成長非常重要，尤其是對產業結構較為復雜的集群，最小起始規模的存在有利于集群的均衡成長.

為改進Logistic增長模型，以便把集群最小起始規模的概念包括在內，可以在式(3)中再增加一個系數A(集群增長所必需的起始規模)，從而式(3)改進為

對式(5)兩邊積分，得到

式(6)可以轉化為

整理得到

圖4 修正后的Logistic增長曲線

當航運產業集群規模很小時，式(4)中的R和J接近1，這時Logistic增長曲線接近指數增長;但是隨著航運產業集群的發展，當N接近K時，R接近0，導致集群的增長也接近0，限制集群外部企業進入集群.此外，當N＜A時，J＜0，集群規模會縮小;只有當N＞A時，才有J＞0，集群規模才會擴大.

4 實證分析

選取2003—2011年上海航運產業集群發展的相關指標數據(見表2)，基于推導產生的適用于航運產業集群規模發展測度的Logistic生態模型，對上海航運產業集群的發展狀況進行實證分析.

表2 2003—2011年上海航運產業相關數據

本文所使用的SPSS 15.0中曲線回歸的Logistic曲線方程表達式為N=，回歸 結 果 為ln=ln b+ln b，輸出參數值為 b和 b，0101由此可知 K= － ln b1，B=b0·A.把 A，K，B 值代人上式，即得Logistic曲線方程式.其中，A值為初始參數，這里根據專家打分得出的區域航運產業集群的規模上限作為A的輸入值.區分航運產業集群演進的各個階段，主要依靠 Logistic曲線的3個重要點［15］，分別是兩個拐點和一個極值點，分別為

4.1 國際水路運輸及服務企業數量的Logistic曲線回歸分析

利用SPSS 15.0得到上海國際水路運輸及服務企業數量回歸結果，見表3.

表3 上海國際水路運輸及服務企業數量的Logistic回歸結果

當初始參數A=1280時，K= －ln b1=0.46681，B=b0·A=3.84.

上海國際水路運輸及服務企業數量Logistic增長曲線模型為

Logistic增長曲線的拐點和極值點分別為

因而，可以判斷上海國際水路運輸及服務企業早在2003年之前已經進入成長期，2005年進入成熟期，2008年步入衰退期.從原始數據可以看出，t=2～5時，上海國際水路運輸及服務企業數量從519家增長到918家，增長速度最快，平均增長率達22.49%，而進入2008年后年均增長率降至6.97%.由此可見，Logistic增長曲線的拐點和極值點與實際情況十分相近.

4.2 國內水路運輸及服務企業數量的Logistic曲線回歸分析

利用SPSS 15.0得到上海國內水路運輸及服務企業數量回歸結果，見表4.

當初始參數A=670時，K=－ln b1=0.21196，B=b0·A=0.67.

表4 上海國內水路運輸及服務企業數量的Logistic回歸結果

上海國內水路運輸及服務企業數量Logistic增長曲線模型為

Logistic增長曲線的拐點和極值點分別為

因而，可以判斷上海國內水路運輸及服務企業早在2003年之前已經進入成熟期，2006年步入衰退期.從原始數據可以看出，t=1～3時，上海國內水路運輸及服務企業數量從463家增長到577家，仍然保持11.66%的年均增長率.但是進入2006年以后，年均增長率滑落至1.39%，此期間最高增長率只達到4.82%，甚至出現4.28%的負增長.由此可見，Logistic增長曲線的拐點和極值點與實際情況十分相近.

4.3 實證研究結論

根據Logistic生態模型對上海航運產業集群的相關數據進行測度，結合前文對航運產業集群生命周期各階段特征和演進動力機制的闡述，可以得出以下實證研究的結論:

(1)原有航運產業集群發展模式難以維系.上海航運產業集群中的國內和國際水路運輸及服務企業已經先后進入發展衰退期，意味著原有的以傳統航運服務業(船公司、代理企業、裝卸搬運企業等)為主導的產業發展模式已經無法為上海航運產業集群規模的進一步增長提供發展動力.

(2)轉型發展促進功能升級已經迫在眉睫.自上海國內和國際水路運輸及服務企業進入衰退期至今，已經有5～7年的時間，意味著上海航運產業集群的轉型發展已經迫在眉睫，如不加快航運產業集群的轉型步伐，極有可能面臨航運產業集群的核心功能向外部轉移的危險.

(3)成本、環境、網絡成為轉型突破的3大難點.對于處于轉型階段的上海航運產業集群，急劇上升的經營成本、頻多障礙的營商環境以及脆弱失衡的社會網絡都會成為核心企業加速流失的“導火索”.只有為集群發展提供更好的平臺建設、制度保障和經營服務，激發群內企業的創新潛能，才能促進上海航運產業集群順利實現轉型升級.

5 結束語

引入生態學的生命周期理論，將航運產業集群演進分為形成期、成長期、成熟期和衰退期等4個階段，提出種子企業的出現是航運產業集群形成的必要條件，其中關鍵種企業對航運產業集群的形成和衰亡起到決定作用，優勢種企業對航運產業集群的各階段演進起到決定作用.根據演進動力與集群規模的聯系，從密度機制和非密度機制兩個角度分析航運產業集群的演進動力，發現密度機制隨著集群所處階段的不同有所變化，而非密度機制則從整體上對航運產業集群演進產生影響.根據航運產業集群成長機制推導得來的集群成長模型符合Logistic增長模型，在此基礎上探索考慮集群最小起始規模的模型修正.在對上海航運產業集群演進階段測度的實證分析中，得出上海國內和國際水路運輸及服務企業分別自2006年和2008年先后步入生命周期的衰退期，意味著上海航運產業集群的發展已經到了急需轉型突破的攻堅階段，如不及時調整航運產業發展方式，上海航運產業集群將錯過集群升級的有利機遇，繼而面臨集群萎縮的危險.

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