膠東半島制造業集群耦合度實證研究

王心娟，綦振法，黃順亮

（山東理工大學 商學院，山東 淄博 255000）

一、引 言

二戰以來，制造業在世界范圍內顯示出空間上集群的定位式的特征［1］，制造業集群對經濟發展也顯示舉足輕重的作用，國內外學者對其進行了深入的大量的研究。如周虹指出以制造業為主的區域性產業集群是欠發達國家和地區迅速發展經濟的入門處和增長捷徑［2］，Ahuja&Gautam 提出的協同競爭觀已經成為現代制造業產業集群的戰略新意境［3］。

制造業集群［4］（Manufacturing Base）在一般意義上的概念可以概括為：在一定的地域范圍內，集中了某類或某幾類相關的制造業企業，它們有著較強的生產能力，所生產的某類或某幾類產品在該國國內市場甚至全球市場都具有相當強的競爭力和較高的市場份額，這樣的工業化地域即是制造業集群。但是隨著經濟全球化的發展，制造業集群的概念已不局限于“地區”，而是指以商品生產為核心，由不同規模、不同層次的企業、政府、雇員、研究機構等利益相關者有機構成的具有較大規模的生產組織網絡。制造業集群以生產制造業為主，從事產品設計、產品研發、市場營銷和售后服務等各種增值活動，具有以高技術產業為先導、以高附加值產業為支撐和以高度國際化為目標等特點。

耦合源于物理學，是指具有相互協調動態關系的各個運動主體之間經過長時間的作用和影響，從而聯合起來的現象。本文所探討的制造業集群的耦合是指制造業集群內的各主體通過產品、資金、信息、技術、人才、知識、信任等耦合要素緊密聯系在一起，有效調動制造業集群內外部資源為其服務，以及在此過程中形成的各集群主體之間相互作用的關系。

耦合度是用來描述系統或要素相互作用、區域相互影響的程度，它決定了系統變量處于區域臨界點時將要呈現的狀態和系統的最終結構。系統耦合在相變點處有慢馳豫變量和快弛豫變量兩類內部變量，其中，慢馳豫變量作為系統的序參量決定了系統耦合的相變方向和相變過程。系統能夠由無序走向有序根本原因就是系統內部序參量之間的協同作用，耦合度就是系統序參量之間協同作用的度量［5］。制造業集群的耦合度是指制造業集群中各個主體通過各自的耦合元素彼此作用相互影響的程度，它的大小反映了各個主體對制造業集群的作用強度和貢獻程度。

二、制造業集群耦合度模型

（一）制造業集群的功效函數

設變量Xi(i=1,2,…,m)為制造業集群系統的一級指標序參量，Xij為第i個一級指標序參量的第j個指標，其值為xij(j=1,2,…,n)，αij、βij 為制造業集群系統穩定臨界點上的序參量指標的上、下限值，因而制造業集群中的序參量指標Xij對系統有序的功效uij可表示如下［6］。

當指標Xij具有正功效時，指標值越大，它對系統的正貢獻越大，有

當指標Xij具有負功效時，指標值越大，它對系統的負貢獻越大，有

其中，uij反映了各指標達到目標的滿意程度，uij=0 時為最不滿意，uij=1 時為最滿意。由于集群中主體眾多且相互作用，采用線性加權和法對集群中各指標序參量有序程度的總貢獻進行集成：

其中，UA(Xi)為各個一級指標序參量對制造業集群系統有序程度的總貢獻；λij為各個一級指標對應的二級指標序參量的權重；A 為系統穩定區域。

（二）制造業集群的耦合函數

借鑒物理學中的容量耦合概念及容量耦合系數模型，可以得到制造業集群的耦合度：

耦合度對分析制造業集群的發展狀態有著十分重要的作用，但是由于每個集群主體都有交錯、動態和不平衡的特性，單純根據上式計算耦合度并進行判別有可能產生誤導，因此，提出修正后的耦合度計算方法［7］：

其中，C′為修正后的耦合度；T 為制造業集群中各集群主體的耦合協調系數，反映處于不同發展水平的各集群主體對制造業集群的整體協同效應或貢獻；ai為各個一級指標序參量的權重，本文利用層次分析法和熵值法的綜合賦權法予以確定。

顯然，耦合度的值C′∈[0,1]。根據制造業集群耦合度值的變化，可以將制造業集群的耦合狀態分為耦合度最小（C′=0）、較 低 水 平 耦 合（0 ＜C′≤0.3）、拮 抗 時 期（0.3 ＜C′≤0.5）、良性耦合（0.5 ＜C′≤0.8）、高水平耦合（0.8 ＜C′＜1）和耦合度最大（C′=1）六種類型［8］。制造業集群在各個不同的階段有不同的特點，本文稍后將對膠東半島制造業集群的耦合度進行分析并判斷其所處階段特點。

三、膠東半島制造業集群耦合度評價

（一）制造業集群耦合度指標體系的建立

在制造業集群耦合度指標的選擇上，利用中國知網數據庫和萬方數據庫，對2000-2011年的期刊中制造業集群評價指標的類型和各指標出現的次數進行統計。在分析、篩選、合并的過程中遵循真實性、科學性、主導性、獨立性、適用性、綜合性等原則，運用頻度統計法、主成分分析法、灰關聯法等方法，最終確定制造業集群耦合度指標體系由聚集程度、合作程度、創新程度、經濟效應4個一級指標及產業區位商系數、企業家活動機構數、成果專利數以及規模以上企業數等22個二級指標構成，具體見表1所列。

表1 制造業集群耦合度指標體系

（二）制造業集群耦合度指標權重的確定

指標權重的確定直接影響到評價的合理性。制造業集群作為一個經濟系統，其發展狀態既包括自身的發展狀態，也包括其對周圍環境的影響，因此，單一的方法不能全面反映制造業集群的耦合狀態。為了實現對制造業集群耦合狀態的完整評價，本文在確定膠東半島制造業集群的耦合度指標權重時，采用主觀賦權法中的層次分析法和客觀賦權法中的熵值法，對指標的權重進行組合賦權。

層次分析法是專家對各級指標的相對重要程度進行判斷，形成判斷矩陣，然后計算判斷矩陣的最大特征值和權重向量，最后進行一致性檢驗，若通過一致性檢驗則說明有滿意的一致性，若通不過則需要對指標進行調整。利用層次分析法得出的權重見表1。熵值法是根據指標值的差異化程度計算指標權重的方法，根據熵值法計算出的權重見表1。

基于上述權重確定方法各自的優缺點以及制造業集群耦合的特殊性，對上述兩種方法求出的權重進行組合賦權：設用層次分析法得到的指標權重為w1i，用熵值法確定的指標權重為w2i，然后根據組合法wi=aw1i+（1-a）w2i計算出組合權重，其中0 ≤a ≤1，i 表示指標的項數，a 的值據具體情況確定，計算出的組合權重也會隨著a 的變化而變化，當a=0 時，組合權重就是用熵值法計算出的權重，當a=1 時，組合權重就是用層次分析法計算出的權重［9］。根據膠東半島制造業集群的具體情況，取a 為0.6，用組合賦權法分別求出一級指標和二級指標的權重，見表1。

四、膠東半島制造業集群耦合度的計算

本文采用2011年中國統計年鑒和山東省統計年鑒上的相關數據對膠東半島制造業耦合度進行定量計算，個別不能直接查出的數據通過計算得出。

（一）計算膠東半島制造業集群的產業區位商系數

產業區位商系數的經濟含義是一個給定區域中某產業占有的份額與整個經濟中該產業占有的份額的比值［10］，該指標體現了群域產業相對于整體經濟中該產業的專業化程度，產業區位商系數越大，產業在地理上越集中，產業群在地理上的集中能促進技術的創新和升級［11］。我們通過從業人員數來計算膠東半島制造業集群的產業區位商系數，膠東半島合計數據通過七市數據求和得出，具體數據見表2所列。

表2 膠東半島的從業人數 萬人

用L 表示膠東半島制造業集群的產業區位商系數，P 表示膠東半島制造業從業人員數， P′表示膠東半島從業人員數，Q 表示全國制造業從業人員數，Q′表示全國從業人員數，則膠東半島制造業集群的產業區位商系數為：

通過膠東半島制造業集群的產業區位商系數，可以看出膠東半島制造業產業專業化水平比較高，制造業產業在地理上比較集中，這反映了膠東半島制造業集群效果比較顯著。

（二）膠東半島制造業集群耦合度指標值

求出各二級指標的序參量功效，指標權重已經采用層次分析法和熵值法的組合賦權法確定。其指標體系的數據如下表3所列。

表3 膠東半島制造業集群耦合度指標體系總匯

其中，產業區位商系數、每平方公里企業數、每平方公里年產值、企業家活動機構數、產業鏈部門數、技術培訓人次、基礎設施投入、服務機構收入、成果專利數、科研機構數、研發投入、規模以上企業數目、集群總產值、利稅總額、產品名牌數的指標值的上限以膠東半島包括的三個城市中的2009年指標值的最大值的七倍作為序參量的上限，以三個城市中2009年指標值的最小值的七倍作為序參量的下限。

服務機構貢獻率、技術人員比重、自主知識產權率、新產品率、市場占有率、產業增加值率、企業利稅率的指標值的上限以膠東半島包括的三個城市中的2009年指標值的最大值作為序參量的上限，以三個城市中2009年指標值的最小值作為序參量的下限。

（三）耦合度的計算與分析

由（1）式和（2）式可以計算出膠東半島制造業集群耦合度指標體系的各二級指標的序參量功效。

由（3）式可以計算出膠東半島制造業集群的聚集程度、合作程度、創新程度、經濟效應的綜合序參量功效。經過計算可得：

由（4）式可以計算出膠東半島制造業集群的耦合度C=0.71。利用層次分析法和熵值法的組合賦權法得出膠東半島制造業集群耦合度指標體系的一級指標的權：

由（5）式可以計算出膠東半島制造業集群的耦合協調系數T=0.42，從而可以得出膠東半島制造業集群的修正耦合度C′=0.546。

因為0.5 ＜C′＜0.8，所以，依據前面的耦合階段分析，膠東半島制造業集群的發展開始進入良性耦合階段，逐步趨向穩定發展。同時，制造業集群的聚集優勢十分明顯，對其他企業的吸引力度不斷加大。而且，膠東半島制造業集群的耦合度較大，表明制造業集群的核心企業和其他企業之間有良好的互動關系。膠東半島制造業集群能夠進入良性耦合發展階段，能夠充分發揮制造業集群的集聚優勢，離不開政府對膠東半島的政策支持、制造業本身的管理能力和自主創新能力的提高以及制造業企業之間的協同競爭關系。因此，這啟示我們在今后的發展中，要充分利用政府的政策優勢，加大企業自身的創新能力和管理能力的提高，增加產業鏈附加值，不斷創造一個企業間良好可持續發展的競爭環境。

此外，從膠東半島制造業集群較小的耦合協調系數，可以看出膠東半島制造業集群內各城市之間發展水平不同，存在發展不平衡的問題。這除了與各個地區本身固有的發展模式和經濟基礎有關外，還與各個地區現有的經濟政策指引、地區發展環境、企業管理戰略和自主創新能力等有關。因此，今后膠東半島制造業集群的發展必須在保持聚集優勢的同時加強各地區之間的學習和合作，增強企業的創新能力和管理能力，提高制造業集群耦合協調系數，促進各地區之間共同發展，縮小地區差異，從而帶動整個膠東半島制造業集群的可持續發展。

制造業集群的發展對區域經濟的發展具有重要影響，制造業集群的耦合度越高，集群中的企業越具有競爭力，對區域經濟發展的帶動作用越大。為了提高制造業集群的耦合度，就必須提高各個集群主體對整個制造業集群的功效以及各主體與整個制造業集群的協同功效，積極促進制造業集群的創新優勢的發展，將制造業集群的經濟行為根植于社會網絡之中［12］，增加產業鏈的附加值，進一步提高膠州半島制造業集群的升級，只有這樣，整個制造業集群才能持續穩定地發展，集群中的每個主體也才能不斷地發展壯大。

［1］和炳全，梅明君.企業“競合”戰略博弈分析［J］.昆明理工大學學報（社會科學版），2004（9）：36-38.

［2］周虹，王陸莊.價值鏈成本模型研究及競爭策略［J］.中共浙江省委黨校學報，2006（4）：52-53.

［3］Ahuja，Gautam. Collaboration Networks，Structural Holes，and Innovation：A Longitudinal Study［J］. Administrative Science Quarterly，2000，45（3）：425-455.

［4］余東華，趙夢涵.產業集群與膠東半島制造業基地建設研究［J］. 煙臺大學學報（哲學社會科學版），2004（2）：213-216.

［5］劉耀彬，宋學鋒.城市化與生態環境的耦合度及其預測模型研究［J］.中國礦業大學學報，2005（1）：91-94.

［6］郝生賓，于渤.企業技術能力與技術管理能力的耦合度模型及其應用研究［J］.預測，2008（6）：12-14.

［7］郝生賓，于渤，吳偉偉.企業網絡能力與技術能力的耦合度評價研究［J］.科學學研究，2009（2）：250-253.

［8］趙巖.林區經濟環境系統協調性綜合評價［J］.計算機仿真，2011（5）：363-366.

［9］宋偉，閆超.區域知識產權保護力度與創新能力的耦合度分析［J］. 華東理工大學學報（社會科學版），2010（1）：46-59.

［10］張海華，姜明輝，王雅林.非權變組合產業集聚綜合識別方法研究［J］.學術交流，2009（2）：49-54.

［11］Porter Michael E.Clusters and the New Economics of Competition［J］.Harvard Business Review，1998，76（6）：77-90.

［12］魯開垠.產業集群社會網絡的根植性與核心能力研究［J］.廣東社會科學，2006（6）：41-46.