產業集聚的知識溢出對區域經濟差距的影響
——基于制造業與服務業的比較研究

吉亞輝,曹希廣

(西北師范大學經濟學院，甘肅 蘭州 730070)

產業集聚的知識溢出對區域經濟差距的影響
——基于制造業與服務業的比較研究

吉亞輝,曹希廣

(西北師范大學經濟學院，甘肅 蘭州 730070)

本文采用2005—2014年中國30個省份制造業與服務業的面板數據，運用Arellano-Bond GMM估計方法，考察了MAR、Jacobs與Porter溢出效應對區域經濟差距的影響。結果表明：①目前制造業的MAR、Jacobs與Porter溢出效應均縮小了區域間的經濟差距，而服務業的MAR和Porter溢出效應有擴大該差距的作用。②制造業與服務業的MAR、Jacobs與Porter溢出效應均與區域間的經濟差距存在非線性關系，當跨越門檻臨界值后，知識溢出會產生相反的影響作用。③與沿海地區相比，內陸地區的知識溢出更能縮小區域間的經濟差距。

產業集聚；知識溢出；區域經濟差距

1 引言

胡鞍鋼[1]曾指出：“若將中國放入國家背景之下比較的話，其地區發展差距最大的特點便是‘一個中國，四個世界’。”這并不是一個夸張說法，因為從一定程度來上說，當前中國各省內部的經濟發展差異水平跟一個國家內部的經濟發展差異水平是類似的，而各省之間的經濟發展差異水平跟國家之間的經濟發展差異水平是類似的。而且隨著經濟的迅速增長，中國區域之間的經濟差距在不斷地擴大。中國區域間經濟差距形成的原因有許多，其中自然稟賦、投入要素、歷史條件以及政策條件等都是重要的影響因素。而從產業集聚與外部性的研究視角來看，產業集聚與區域經濟差距形成有密切的關系[2]。根據已有文獻的研究，產業集聚又分為產業內集聚和產業間集聚，存在三種外部性(MAR溢出效應[3]、Jacobs溢出效應[4]和Porter溢出效應[5])與之對應[6]。

目前,隨著產業集聚理論和知識外部性(知識溢出，Knowledge Spillovers)理論的不斷發展，越來越多的學者就產業集聚的知識溢出對區域經濟增長及差距影響進行了研究。相關的研究文獻主要沿著兩條研究思路展開。第一條研究思路主要以內生增長理論為基礎，認為產業集聚可以通過知識溢出促進創新，創新將推動集聚地區的經濟增長，進而擴大了區域間的經濟差距[7-8]。另一條研究思路基于新經濟地理學分析框架,認為知識溢出效應在空間集聚中發揮作用：知識溢出可以促進產業的空間集聚，該集聚會推動經濟增長，進而產生了區域間的經濟差距[9-11]。可見，產業集聚可以通過促進集聚區內知識溢出的產生來推動產業創新和經濟增長，從而各地區的經濟發展也由于產業集聚的狀況不同而產生差異。

在已有文獻的基礎上，本文以2005—2014年中國30個省(市，自治區)(剔除西藏、港澳臺地區)制造業與服務業的面板數據作為樣本，運用Arellano-Bond GMM估計方法，研究分析了不同類型產業的三種知識溢出對中國區域經濟差距的影響。

2 模型、變量與方法

2.1 模型構建

本文主要研究MAR溢出效應、Jacobs溢出效應與Porter溢出效應對區域經濟差距的影響。基于Marshall、Jacobs和Porter等人的知識溢出理論，并借鑒Cécile Batisse[12]以及Bivand等[13]人的實證計量模型，我們構建了知識溢出效應對區域經濟差距影響的計量方程，如下式：

(1)

Κ∈(manufacture，service)

其中，i表示地區，t表示年份，R-disparityit表示區域經濟差距，為被解釋變量；MARit為MAR溢出效應，即專業化效應；Jacobsit表示Jacobs溢出效應，即多樣化效應；Porterit為Porter溢出效應，即競爭效應。此外，根據Krugman[14]、賀燦飛等[15]與楊仁發等[11]多位學者研究，認為不同類型產業的集聚對區域經濟差距的影響機制與效應是不同的。故本文將三種溢出效應按產業類型分為制造業知識溢出和服務業知識溢出，以便對制造業知識溢出與服務業知識溢出對區域經濟差距的影響進行對比分析。Xit表示控制變量，包括人力資本(hcap)、城市化水平(city)、市場化水平(market)、外資占比(fdi)和開放程度(open))；εit為隨機擾動誤差項。

考慮到區域經濟差距具有持續性，這種差距的變化是一種動態的過程，當期的區域經濟差距可能會受到上一期的影響。因此，我們將解釋變量的滯后項加入到計量模型(1)當中，模型便擴展為動態面板模型：

(2)

K∈{manufacture，service}

其中，R-disparityit-1為解釋變量的滯后項。

2.2 變量說明

(1)被解釋變量。R-disparity為區域經濟差距，筆者采用各省(市，自治區)的人均國內生產總值(GDP)和全國人均國內生產總值(GDP)相減之后差值與全國人均國內生產總值(GDP)的比值(或相對人均GDP與1的差值)來衡量。本文以各地區的居民消費價格指數將人均名義GDP折算成以2005年不變價格計算的人均實際GDP，從而剔除物價因素的影響。

(2)解釋變量。

①MAR溢出效應(MAR)，也稱專業化效應。本文借鑒Glaeser等[3]構建的地區專業化指數進行衡量，定義i地區的專業化指數為：

(3)

其中，sij是i地區j行業的就業人數占i地區其所屬產業的總就業人數的比重；sj是j行業的就業人數占其所屬產業全國總就業人數的比重。二者的比值衡量了樣本產業中某個行業的專業化程度，對其取最大便得到了一個地區的樣本產業的專業化程度。另外，當Κ=manufacture時，MARΚ表示制造業的專業化指數；當Κ=service時，MARΚ表示服務業的專業化指數。

②Jacobs溢出效應(Jacobs)，也稱多樣化效應，主要采用多樣化指數進行衡量。本文借鑒了張宗慶等[16]關于多樣化指數的測度方法，即采用1-HHI(赫希曼-赫芬達爾系數)來表示多樣化程度，其定義公式為：

service}

(4)

其中sij的含義同上。若一個地區的樣本產業的行業分布是多樣化的，則就業也傾向于在多個行業中分散，此時sij的值會變小，很顯然該多樣化指數的數值會變大[16]。Κ的分取情況同上。

③Porter溢出效應(Porter)，也稱競爭效應。本文借鑒Glaeser等[3]所使用的競爭指數進行衡量，計算公式為：

(5)

其中qij表示i地區j產業的企業個數，qnj表示全國j產業的企業個數；yij表示i地區j產業的總產值，ynj表示全國j產業的總產值。該指數越高，表明該地區樣本產業內部企業間的競爭程度越大。Κ的分取情況同上。

(3)控制變量。人力資本(hcap)采用各地區普通高中與高等學校在校生數占總人口的比重來衡量。城市化水平(city)采用各地區非農人口占總人口的比重來衡量。市場化水平(market)采用樊綱和王小魯構建的各省市場化指數進行衡量。外資占比(fdi)采用各地區FDI(外商直接投資)占GDP的比重進行衡量，FDI按當年美元對人民幣匯率調整成人民幣計價。開放程度(open)采用對外貿易依存度，即各地區進出口總額占GDP的比值來衡量，按當年美元對人民幣的匯率調整為人民幣計價的進出口總額。

2.3 數據選取

本文選取2005—2014年中國30個省(市，自治區)(剔除西藏、港澳臺地區)制造業和服務業的面板數據作為樣本進行研究分析，其中有關制造業指標數據的計算涉及26個行業的數據，而有關服務業的指標數據涉及了14個行業的數據，主要來源于歷年《中國工業(經濟)統計年鑒》《中國第三產業統計年鑒》《中國勞動統計年鑒》和《中國統計年鑒》。市場化指數數據來源于2006年和2010年《中國市場化指數——各地區市場化相對進程報告》。除此之外，其他數據均來自歷年《中國統計年鑒》和Wind資訊數據庫。

2.4 計量方法

我們構建的計量模型(2)中包含了被解釋變量的滯后項，因此該模型是個動態面板模型，但被解釋變量的滯后項與誤差項之間具有相關性(存在內生性問題)。而該相關性將會導致普通最小二乘法估計量有偏與不一致。為了得到無偏且一致的估計量，本文采用Arellano和Bover、Blundell和Bond提出的Arellano-Bond GMM動態面板數據估計方法。本文采用stata 11.0作為分析軟件。

3 實證檢驗

3.1 全國層面的知識溢出對區域經濟差距的影響

本文使用Arellano-Bond GMM估計方法分別對制造業和服務業的知識溢出對區域經濟差距的影響進行了逐步回歸分析。回歸結果如表1所示，我們將三種溢出效應逐次加入到模型當中，得到模型(1)～(3)和(5)～(7)。結果顯示制造業的MAR溢出效應對區域經濟差距的影響顯著為負，估計系數為-0.0144，說明制造業專業化程度的提高1%會使區域經濟差距縮小0.0144%，意味著制造業的專業化水平提高有利于區域經濟差距的改善，這與理論模型的結論是不一致的。本文認為其主要的原因是：中國大部分地區的制造業還延續著勞動密集型發展模式，企業中存在大量的低技術勞動力。制造業在一個地區集聚會使得該地區大量農村剩余勞動力轉變這些制造業中的低技術勞動力，使得企業勞動生產率下降，抑制了該地區產業和經濟的增長，從而縮小了區域經濟差距。另外，中國制造業存在“集而不聚”或者“形聚而神不聚”現象，僅僅是地理空間上的集聚，可能是由政府推動產生或者無序自發產生，但沒有形成顯著的知識與技術溢出效應。而服務業的MAR溢出效應對區域經濟差距的影響顯著為正，估計參數為0.005，可制造業專業化程度的提高1%會使區域經濟差距擴大0.005%，說明服務業專業化程度的提高擴大了區域經濟差距，這一結果與理論模型的結論一致。

根據模型(2)(4)和(6)(8)回歸結果，我們發現無論制造業還是服務業的Jacobs溢出效應對區域經濟差距的影響系數在1%的水平下均顯著為負，這說明制造業與服務業多樣化程度提高均會縮小區域經濟差距，Jacobs溢出效應并不存在。這一結果與我們的理論模型結論不一致，且與楊仁發[11]、程中華等[8]學者的結論有所不同，但與龍志和[17]與張宗慶等[16]學者的研究結果相似。本文認為當前中國不同產業關聯性和互補性依然不足，并未發揮出技術和知識的溢出效應，可能的原因是中國大部分企業過于保守，不同產業間的企業在一個地區集聚更多的是為共享市場，從而抑制了該類型的溢出效應的發揮。模型(3)(4)和(7)(8)顯示制造業與服務業的Porter溢出效應的回歸系數分別在1%的水平下均顯著為負和顯著為正。前者說明制造業行業競爭程度越高，區域經濟差距會越小，這一結果與理論模型結果不一致。制造業內部行業間的競爭越激烈，就越容易導致某個企業知識和技術的創新被迅速模仿，創新的收益便會下降，故企業更加傾向于主動抑制本企業內部的這種非自愿技術外溢[6]，從而抑制了創新和技術外溢。后者表明服務業行業競爭程度越高，區域經濟差距越大，即存在Porter溢出效應。

由表1的回歸結果可知，五個控制變量對區域經濟差距的影響與已有文獻的研究結論基本一致。地區人力資本與區域經濟差距存在顯著正向關系，即人力資本的增加會拉大區域經濟的差距。地區外資占比對區域經濟差距具有正向促進作用，即導致區域經濟差距的擴大。開放程度、市場化水平以及城市化水平的提高也會拉大區域經濟的差距。此外，區域經濟差距的一階滯后項的估計系數顯著為正，意味著區域經濟差距具有很明顯持續性。

表1 知識溢出效應影響區域經濟差距的回歸結果

注：括號內數值表示穩健的標準差，* * *、* *和*分別表示1%、5%和10%的顯著水平，lagR-disparity表示R-disparity滯后項，表中所給出的Hansen檢驗和AR(2)都是其統計量對應的p值，下同。

我們進一步考慮到三種溢出效應與區域經濟差距可能存在著非線性關系，故將三者的平方項引入到計量方程(2)中(見表2)。根據表2中模型(9)和(12)的回歸結果，制造業MAR溢出效應的估計參數在1%的水平下為正且顯著，而它的平方項顯著為負，說明制造業的專業化程度與區域經濟差距之間存在正U型非線性關系，即存在門檻效應。由負向影響轉為正向影響的門檻臨界值為12.21，該數值處于樣本取值區間內部。這意味著當低于該值時，制造業的專業化程度的提高將縮小區域經濟差距；當高于該值時，將擴大區域經濟差距，該結果驗證了理論模型的結論。而服務業的MAR溢出效應的估計參數在1%的水平下顯著為正，而它的平方項顯著為負，說明服務業的專業化程度與區域經濟差距之間存在倒U型非線性關系。從模型(10)和(13)回歸結果來看，制造業與服務業的Jacobs溢出效應的估計參數均在1%的水平下顯著為負，其平方項顯著為正。這說明不管是制造業還是服務業，多樣化程度與區域經濟差距之間存在正U型非線性關系，該結果也驗證了理論模型的結論。該結果便對前文中Jacobs溢出效應不存在的原因提供了進一步的解釋。模型(11)和(14)結果顯示，制造業與服務業的Porter溢出效應與區域經濟差距之間也呈現出顯著的正U型關系，該結果也驗證了理論模型的結論。

表2 知識溢出與區域經濟差距的非線性關系考察的回歸結果

3.2 沿海與內陸地區的知識溢出對區域經濟差距的影響

改革開放以來，由于國家區域政策的傾斜以及參與全球化分工程度加深，使得東部沿海地區擁有較好的基礎設施和豐富的人力資本等條件，其經濟發展水平遠遠高于內陸地區。即沿海與內陸地區的知識溢出對區域經濟差距的影響存在一定的差異，為了考察該差異，我們在計量方程(2)中引入了沿海內陸的虛擬變量(沿海省份為0，包括遼寧、北京、天津、河北、浙江、江蘇、上海、福建、山東、廣東和海南11個省市；內陸省份為1，為其余省市)分別與三種溢出效應的交互項。

根據表3的回歸結果可以看出，模型(1)中沿海地區制造業的MAR溢出效應對區域經濟差距的影響系數顯著為負，估計參數為-0.0137，而交互項的估計系數顯著為正，那么綜合來看內陸地區MAR溢出效應對區域經濟差距的影響為-0.0041。可見相比內陸地區，沿海地區的專業化程度更有利于改善區域經濟差距。而模型(5)中沿海地區服務業的MAR溢出效應對區域經濟差距的影響顯著為正，而交互項的估計系數并不顯著，這說明沿海地區服務業的專業化程度的提高擴大了區域間經濟差距，而內陸地區則不存在這種效應。模型(2)～(4)的結果顯示，沿海地區制造業的Jacobs和Porter溢出效應均顯著為負，(2)和(3)中沿海地區的估計系數分別為-0.597和-0.0475，內陸地區分別為-0.647和-0.121。雖然兩個地區制造業的多樣化程度與競爭程度都有縮小區域經濟差距的作用，但內陸地區的影響更強。模型(6)～(7)的結果顯示，沿海地區的服務業Jacobs溢出效應與Porter溢出效應對區域經濟差距的影響系數分別為-0.497和0.0974，內陸地區分別為-0.564和-0.0276。說明兩個地區服務業的多樣化程度提高都會縮小區域經濟差距，而內陸地區的影響更大。另外，沿海地區服務業競爭程度的提高會擴大區域間經濟差距，而內陸地區的競爭程度會縮小區域經濟差距。模型(8)中服務業的三種溢出效應基本都不顯著(除了沿海地區的Jacobs溢出效應)，限于篇幅不再多做解釋。

此外，控制變量除了在個別模型中不顯著的情況外，基本與前文的研究一致。

表3 沿海地區與內陸地區的知識溢出對區域經濟差距的影響比較

4 結論

通過以上研究得出以下主要結論：

首先，從初步回歸結果中制造業集聚的知識溢出來看，MAR溢出效應、Jacobs溢出效應與Porter溢出效應對中國區域經濟差距的影響系數均顯著為負，意味著目前各地區制造業的專業化程度、多樣化程度與競爭程度的提高實際上縮小了區域間的經濟差距。而就服務業集聚的溢出效應來看，MAR溢出效應和Porter溢出效應對中國區域經濟差距的影響系數均顯著為正，Jacobs溢出效應顯著為負，意味著服務業專業化程度和競爭程度的提高會擴大區域間的經濟差距；多樣化程度的提高縮小了區域之間的經濟差距。

其次，加入平方項的回歸結果。制造業的MAR溢出效應、Jacobs溢出效應與Porter溢出效應與區域經濟差距間均存在正U型非線性關系，說明專業化程度、多樣化程度與競爭程度較低時會縮小區域間的經濟差距，跨越門檻臨界值后，會擴大區域間的經濟差距。就服務業來看，其MAR溢出效應與區域經濟差距之間存在倒U型非線性關系，表明隨著服務業專業化程度的提高，區域經濟差距是先擴大后縮小的。其Jacobs溢出效應與Porter溢出效應與區域經濟差距間均存在正U型非線性關系，即隨著多樣化與競爭程度的提高，區域間的經濟差距將先縮小后擴大。

最后，我們在計量模型當中引入了地區虛擬變量的交互項，實證結果表明沿海與內陸地區制造業的MAR溢出效應、Jacobs溢出效應與Porter溢出效應對中國區域經濟差距的影響系數均顯著為負，但內陸地區的影響系數的絕對值更大，說明兩個地區制造業的專業化、多樣化和競爭程度均會縮小區域間的經濟差距，而內陸地區的這個影響作用更明顯。沿海與內陸地區服務業的情況有所不同，沿海地區服務業的專業化程度對區域經濟差距具有擴大作用，內陸地區的影響作用不明顯。就服務業的多樣化程度來看，沿海地區的多樣化程度對區域經濟差距的作用要小于內陸地區。

此外，相比市場化水平、城市化水平和外資占比等其他控制變量，人力資本的提高更加穩定地擴大中國區域間的經濟差距。

[1]胡鞍鋼.地區與發展:西部開發新戰略[M].北京:中國計劃出版社,2001.

[2]范劍勇,朱國林.中國地區差距演變及其結構分解[J].管理世界,2002,7:37-44.

[3]GLAESER E，KALLAL H D，SCHEINKMAN J,et al.Growth in cities[J].Journal of political economy，1992，100(6)：1126-1152.

[4]JACOBS J.The economy of cities[M].New York：random house，1969.

[5]PORTER M E.The competitive advantage of notions[J].Harvard business review，1990，68(2)：73-93.

[6]王海寧,陳媛媛.產業集聚效應與地區工資差異研究[J].經濟評論，2010(5)：72-81.

[7]金春雨,王偉強.產業集聚,知識溢出與工業經濟增長——基于空間面板模型的實證研究[J].財經論叢,2015(1)：3-9.

[8]程中華,劉軍.產業集聚,市場潛能與地區工資差距[J].財經論叢,2015(3):10-16.

[9]趙勇,白永秀.知識溢出:一個文獻綜述[J].經濟研究,2009(1):144-156.

[10]范劍勇.市場一體化,地區專業化與產業集聚趨勢——兼談對地區差距的影響[J].中國社會科學,2004(6)：39-51.

[11]楊仁發.產業集聚與地區工資差距——基于我國269個城市的實證研究[J].管理世界,2013(8)：41-52.

[12]CéCILE Batisse.Dynamic externalities and local growth：a panel data analysis applied to Chinese provinces[J].China economic review，2002，13(2)：231-251.

[13]ROGER S B.Dynamic externalities and regional manufacturing development in poland[J].Tijdschrift voor economische en sociale geografie，1999，90(4)：347-362.

[14]KRUGMAN P.Increasing returns and economic geography[J].The journal of political economy，1991，99(3)：483-499.

[15]賀燦飛,朱彥剛,朱晟君.產業特性,區域特征與中國制造業省區集聚[J].地理學報,2010,65(10):1218-1228.

[16]張宗慶,張寅.產業集聚,知識溢出與區域增長——基于長三角區域的實證研究[J].東南大學學報:哲學社會科學版,2012,14(1):37-43.

[17]龍志和,蔡杰.中國工業產業發展中知識溢出效應的實證研究[J].經濟評論，2008(2)：45-52.

TheEffectsofKnowledgeSpilloversofIndustrialAgglomerationonRegionalEconomicDisparity——ComparativeStudyonManufacturingIndustryandServiceIndustry

Ji Yahui，Cao Xiguang

(School of Economics，Northwest Normal University，Lanzhou 730070，China)

This paper quantitatively estimates the effect of MAR spillovers，Jacobs spillover and Porter spillover on Chinese regional economic disparity with Arellano-Bond GMM estimation methods through panel data of manufacturing and services of Chinese 30 provinces from 2005 to 2014.The research conclusion indicates that:①MAR spillovers，Jacobs spillovers effects and Porter spillovers of manufacturing industry are narrowing Chinese regional economic disparity,while MAR spillovers and Porter spillovers of service industry are expanding Chinese regional economic disparity.②The effect of MAR spillovers，Jacobs spillovers and Porter spillovers of manufacturing and service industries on Chinese regional economic disparity is non-linear，when they cross the threshold of critical values，knowledge spillovers will have the opposite effect.③Compared with coastal areas，inland areas of knowledge spillovers can narrow the economic disparity among regions in China.

Industrial agglomeration；Knowledge spillover；Regional economic disparity

國家自然科學基金項目“供應和需求混合中斷下供應鏈協調的理論與應用研究”( 71471148) 。

2016-08-30

吉亞輝(1964-)，女，陜西韓城人，碩士，教授；研究方向：區域空間結構等。

F207

A

(責任編輯 劉傳忠)