产业集聚与空间集聚的协调发展研究
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[摘要]自20世纪90年代以来，中国沿海地区出现了一批别具特色的产业集聚区，有力地推动了当地经济的快速发展。各地政府开始纷纷借鉴沿海地区经验，通过引导部分产业向该地区集聚以实现经济增长，带动城市化建设。探讨产业集聚与城市空间集聚之间是否协调发展，成为当前关注的焦点。文章阐述了产业集聚与空间集聚协调发展的内涵，并从理论上分析了两者间存在的促进机制和反馈机制。以中国制造业为例，实证分析了制造业产业集聚与城市空间集聚的关系，发现自1990年以来我国产业集聚和城市空间集聚之间呈现出一定的协调性，并在此基础上给出了相关政策建议。
[关键词]产业集聚；空间集聚；协调发展
[中图分类号] F062.9［文献标识码］ Ａ [文章编号]1673-0461（2011）07-0052-08
一、引 言
改革开放以来，中国的城市化建设取得了举世瞩目成就，中国城市化率从1978年的15.82%提高到2009年的46.59%，城市化建设进入快速发展时期。诺贝尔经济学奖得主约瑟夫・斯蒂格利茨曾预言：“本世纪影响世界发展的最大两件事：一是美国高科技产业；二是中国的城市化。”[1] 可见，中国经济发展中城市化建设已经成为较为重要的一部分。随着中国城市规模不断扩大、城市数量不断增加，原先以面向市场需求为指导方针在土地、财政、税收等政策上给予优惠的方法已经趋于饱和，而以打造专门的产业集聚区、建立产业之间前后向关联、确立地方主导产业为基础的产业政策越来越受到投资者的青睐[2]。空间集聚从微观层面看，主要是劳动力、资本等生产要素在特定地区上集中；从宏观层面看，空间集聚是指相同的产业上在特定地区上集聚，可以看成是要素集聚的外在表现。除了将产业集聚理解为空间集聚的一部分，还可以更宏观的看，城市、城市群也可以看成是各种产业、城市基础设施在一个较大地域范围的集聚。从这个角度看，空间集聚概念就是由要素集聚、产业集聚、城市、城市群这样一个越来越大的集聚综合体组成，要素集聚、产业集聚、城市和城市群是一个逐渐]化的过程。既然产业集聚和城市、城市群是空间集聚的不同表现形式，那么产业集聚和城市、城市群的协调发展就可以看成一个从下至上的促进过程和一个从上至下的反馈过程，也就是产业集聚推动城市化进程，城市的发展反过来进一步促进产业在城市中集聚，两者应该形成一个良性的发展循环。所以说，产业集聚与空间集聚的协调发展主要体现在产业集聚程度提升与城市化、城市群的]化在一定程度上保持同步。产业集聚是工业化发展到一定阶段的必然结果，产业集聚在一定程度上能够优化城市的功能，它将城市的生产功能集中在城市定地区，从而达到城市的生活功能和生产功能实现良好的分开，同时对不同区域资源配置效率将大大提升[3]。而政府通过引导部分产业向该地区集聚以实现经济增长，成为当前各地城市化建设的主要措施。因此，研究产业集聚与城市化之间的互动关系、产业集聚与城市空间集聚如何协调发展将成为区域经济、产业经济及空间经济未来研究的一个主要内容。
二、产业集聚与空间集聚的互动关系
1. 产业集聚对空间集聚的促进机制
产业集聚能够吸引生产要素在城市集聚，推动城市化进程。通过产业的集聚，大量的劳动力、资本在该地区集聚[4]。同时，产业的发展离不开相关的配套服务，这将吸引物流、餐饮等第三产业的入驻，需求将吸引周边的剩余劳动力进入该地区，有效地实现了把一部分农村剩余劳动力转化为城镇居民，推动城市人口的不断增长。
产业集聚能够提高城市竞争力。产业集聚最主要的功能是实现产业间分工与协作，通过将产业链中的不同产品分配给不同企业生产，充分发挥企业在该领域的优势，提高整个产业的生产效率，从而达到提升整个区域竞争力的目标。另一方面，相关产业的集聚，能够利用规模优势逐渐提高产业集聚区的竞争实力，最终能够建立区域性的品牌，如嵊州的领带、晋江的鞋业、义乌的小商品等，提高区域的知名度，从而提高城市的竞争力。
产业集聚能够降低城市化的成本。据统计，通过鼓励产业集聚，土地将节约30%，能源利用率提升40%，行政管理费用节省20%以上，城市的主要功能主要是提供基础设施和公共服务。一般来说，城市提供的交通、医疗等公共物品都有一个最低规模，只有在该地区服务的对象超过最低规模，才会在该地区建设相应的基础设施，显然集聚的产业比分散的产业更有可能超过最低规模，同时由于产业集聚，使得公共物品的利用更有效率[5]。
2. 空间集聚对于产业集聚的反馈机制
城市提供了产业集聚所需的生产要素。通常来说，产业会在区位条件优良进行集聚。企业考察该地区的区位条件主要是看交通是否便利、劳动力供给是否充足、服务是否完善[6]。城市中拥有大量不同工作技能的劳动力，产业在城市集聚能够很快雇佣与之生产相匹配的劳动力，减少搜寻成本。同时，城市劳动力的流动比较频繁，能够应付企业在特殊时期大量的劳动力需求[7]。值得一提的是，城市汇集了一批有才能的企业家、技术专家等高素质人才，他们是企业快速发展的中坚力量，为产业集聚提供了较为丰富的人力资源。
城市提供了产业集聚所需的公共物品。城市的主要功能就是提供公共物品，城市提供的公共物品质量越高，对周围地区的居民和企业的吸引力越大，促使企业向该地进行集聚。这主要是由于城市公共物品是企业发展所依赖的外部环境和服务保障，将直接影响企业的生产行为和效率[8]。企业的生产和销售，离不开城市交通网络体系的支持，交通的便利性决定企业的生产成本的高低。城市公共物品质量的提升，使企业自发向城市集聚。
城市提业集聚所需的完整的产业网络体系。产业集聚区是一个集聚综合体，集聚在产业链上具有纵向和横向关联的产业，而城市是一个更大范围的集聚综合体，集聚了众多产业和相应的服务机构，提供了一个支持众多产业相互协作、相互发展的公共平台。城市为各个产业搭建了完整的网络体系，提供了众多产业之间的互动平台，而这些恰恰是产业发展最需要的资源[9]。因此，在城市规模达到最大容量之前，各产业追求城市化经济所带来的优势会形成一种拉力效应，拉动产业自发向城市集聚。
三、产业集聚与空间集聚的实证分析――以中国制造业为例
1. 制造业产业集聚与空间集聚的测度
（1）产业集聚程度的测度。衡量产业集聚水平，有许多指标，如集中度、赫希曼―赫芬达指数、空间基尼系数、EG指数等。在各种测度产业集聚水平的方法中， EG指数能够将赫希曼―赫芬达指数和空间基尼系数合理的结合起来，充分考虑了企业规模及区域差异带来的影响，弥补了空间基尼系数的缺陷，使我们能够进行跨产业、跨时间、跨区域比较[10]，本文用EG指数衡量产业集聚程度。
计算EG指数，需要分别计算空间基尼系数和赫芬达指数。假设某一经济体（国家或地区） 的某一产业内有N 个企业，且将该经济体划分为M 个地理区域，这N 个企业分布于M个区域之中。Ellision 和Glaeser 建立的产业地理集中指数的计算公式为：
上式中，G是基尼系数，H是赫希曼-赫芬达指数，Si表示i地区某产业就业人数占全国该产业总就业人数的比重，Xi表示i地区就业人数占全国总就业人数的比重，Zj表示该产业中以就业人数为标准计算的企业规模分布。
在计算EG指数过程中，基尼系数的计算以各个省份划分区域，衡量指标也是选择工业总产值。由于暂时无法找到中国各个企业额微观数据，不可能像国外文献中比较准确计算赫芬达指数，故参照国内学者一般处理的方法，通过《中国工业经济统计年鉴》提供的企业单位数和全部从业人员平均人数两个指标对赫芬达尔指数进行了大致测算，由此确定的赫芬达尔指数不可能像Ellision 和Glaeser 那样精确，但这并不妨碍对产业集聚程度的评估和比较。
本文计算了1990年到2008年19年间制造业20行业的EG指数以及按该行业占制造业20个行业工业总产值比重加权出当年制造业总EG指数，现截取1990年、1996年、2002年、2008年数据（见表1），图1总结了1990年~2008年中国制造业总体EG指数，值得注意现有资料中并没有1995年、1996年、1998年数据，文中采用将线性插值法补齐缺失数据。不难发现，1990年到2008年间制造业总体。 集聚程度基本上呈现稳步上升趋势。大部分行业集聚程度呈现逐年增加现象，除了C27医药制造业、C32黑色金属冶炼及压延加工业、C33有色金属冶炼及压延加工业这三个行业。Ellision 和Glaeser 将地理集中度指标分为三个区间，第一个区间为γ< 0.02 ，表示该产业没有地方化的现象；第二区间为0.02 ≤γ≤0.05 ，表示该产业在区域上的分布较平均；第三区间为γ> 0.05 ，表示该产业在地区上的分布聚集程度最高。2008年行业EG指数大于0.5的行业有7个，最高的是C40通信设备、计算机及其他电子设备制造业，EG指数为0.1896，可见该行业在中国处于高度集聚状态，主要集中能够在广东、江苏、上海；EG小于0.02的行业有6个，最低的是C15饮料制造业，EG指数仅有0.0052，基本上属于均匀分布状态。
（2）空间集聚程度的测度。本文的空间集聚程度主要是指人口、土地等生产要素在城市的聚集程度，在现有指标中一般都是仅仅只有衡量一个方面的集聚程度如用城镇人口除以总人口得到的城市化率或者是以建成区面积除以城市行政面积得到的比率，本文打算将两者结合在一起，衡量城市人口以及建成区在城市的集聚程度。该指标构建的思路如下：人口和土地作为城市要素的一部分，都为当地的GDP做出了贡献，衡量城市人口和土地集聚程度的指标，可以考虑将城市人口和城市土地创造GDP占当地GDP的份额近似看成衡量城市人口、土地集聚程度的指标。
需要说明的是，这样做近似替代是有一些前提假设：①城市人口是均质的，不存在个体差异；②城市内土地也是均质的，这个假设可以理解为把该城市所有产出平均摊到所有土地上；③上一年和下一年资本保持不变，这个假设比较好理解，通常来说资本的变化是比较缓慢的；④城市人口近似都认为是劳动力，一般用就业人数来估算创造GDP，然而就业人数通常只有一个数据反映不出城乡差别，故只能做此近似替代。上述指标中劳动力边际产出可以用当年GDP与上一年GDP之差除以当年人口与上一年人口之差的比率作为当年劳动力边际产出，而土地边际产出的衡量存在一个问题，城市行政面积每年变化很微小，而GDP每年变化是十分明显的，如果参照前面劳动力边际产出的做法将有很大偏差，因此此处选择当年GDP除以行政面积近似替代，其变化反映了土地每年的升值。结合上文的论述，最终计算城市空间集聚程度的表达式如下：
（4）
通过以上公式，计算1990年~2008年中国空间集聚程度所需数据（见表2）。图2总结了1990年~2008年中国城市空间集聚程度，从图中可以看出中国空间集聚程度是保持逐年上升的，从1990年的0.1910不断提高到2008年的0.4305，表明在城市建成区范围内的经济活动对整体经济增长所做贡献越来越大。从增长速度上看，1995年到2007年空间集聚程度保持了一个较高的增长速度，近乎直线增长，到2008年速度有所放缓，这有可能是因为城市发展开始转变为内涵式发展。
2. 产业集聚与空间集聚的协整及因果关系检验
分析产业集聚与城市空间集聚的互动关系，是将工业化和城市化的关系讨论进一步深入到产业集聚与城市空间集聚方面，并试图回答在中国经历的特殊城市化道路中产业集聚与城市空间集聚之间是否存在因果关系。梳理现有文献，可以发现文献中都承认产业集聚与城市空间集聚确实存在互动关系。但是，在实证分析中研究者先验性认为产业集聚是促使城市集聚不断增强的原因之一，而没有给出具体说明。客观地说，在研究西方城市的发展，是可以这样做的，大量理论证实产业集聚是城市形成和发展的重要动力。但是，由于中国的体制限制，中国城市化道路偏离了西方的经典模式，改革开放后这些限制才逐步消除，城市集聚能力和产业集聚发展水平也正是在这个时期才得到快速提高，两者之间因果关系并不明朗，有待实际检验。
（1）单整检验。由于只有相同单整阶数的两个变量才可能存在协整关系，因此，协整分析之前首先要检验变量的单整阶数。进行产业集聚水平与空间集聚程度的协整分析， 首先要检验这两个变量的时间序列是否平稳。对上文中计算的1990年到2008年中国制造业加权EG指数（chanye）和空间集聚水平（kongjian）两个序列进行ADF检验，表3结果显示两个序列ADF检验值大于10%的临界值，属于非平稳序列；对两个序列做一步差分，再进行ADF检验，结果显示两个序列的检验值都小于1%的临界值。可知，两个序列具有一阶单整性，即kongjian、chanye 是I（1）序列。
（2）协整模型及检验。检验两变量间的协整关系，通常采用Engle-Granger检验。利用该方法对产业集聚与空间集聚水平进行协整检验，首先用OLS 方法估计变量kongjian对chanye（jiju）的回归方程，结果如下：
R2=0.9276DW=1.1575F=205.1193
令et=kongjian-0.1822-4.0573jiju，检验et是否平稳，即et是否是I（0）序列，ADF检验值为-2.5284，远远小于5%和10%的临界值，变量通过平稳性检验，说明空间集聚与产业集聚确实存在长期稳定的协整关系。这种动态均衡关系说明1990年以来我国城市空间集聚和产业集聚之间呈现出一定的协调性。
（3）误差修正模型。由于产业集聚与城市空间集聚水平之间存在协整关系，因此可以通过误差修正模型来进一步了解产业集聚拉动城市空间集聚的短期波动回到长期均衡状态的作用力大小。建立产业集聚与城市空间集聚之间的误差修正模型， 第一步是用OLS法估计系数和残差序列，该过程在上文中已经完成，结果如下：
ecmt=et=kongjian-0.1822-4.0573jiju
第二步将误差修正项ecmt=t带入模型：
Δkongjiant=β0+β1Δchanyet+β2ecmt-1+εt
继续用OLS方法进行估计后可以得到如下误差修正模型：
Δkongjiant=
-ecmt-1+AR（1）
R2=0.3104DW=2.2979F=1.8001
在该误差修正模型中，模型拟合效果不是特别理想，可能是因为样本空间太小，存在一定偏差。城市空间集聚程度的短期变动可分为两部分: 一部分是城市自身发展以及产业集聚水平短期波动的影响；另一部分是偏离长期均衡的影响。误差修正项ecm 的系数大小反映了产业集聚对城市空间集聚偏离长期均衡的调整力度。从模型的误差修正项系数估计值来看， 当城市空间集聚的短期波动偏离长期均衡时，产业集聚能以（-0.3007）的调整力度将非均衡状态拉回到均衡状态，显示出产业集聚对城市空间集聚发展水平具有较强的修正能力，说明提高制造业集聚水平能够明显提升城市空间集聚程度。
（4）格兰杰因果关系模型及检验。协整检验可以揭示变量序列之间是否存在长期均衡关系，但是无法揭示变量之间是否具有因果关系，格兰杰因果检验为解决这类问题提供了一种很好的思路和方法。建立产业集聚与城市空间集聚之间的格兰杰因果关系模型:
kongjiant=α10+α1i chanyet-1+β1ikongjiant-1+εt
chanyet=α20+α2i chanyet-1+β2ikongjiant-1+εt
上述公式中下标t 为年度，k 为最大滞后阶数， εt为误差项。利用普通最小二乘法（OLS） 对参数进行估计，最大滞后阶数取5，检验结果如表4所示。
表4中检验结果表明：滞后2期产业集聚不是城市空间集聚的格兰杰原因的概率为9.57% ，说明我国产业集聚对城市空间集聚水平提高的效应在滞后2年时最为明显，可以说产业集聚是城市空间集聚的格兰杰原因；而无论是滞后1 期， 还是滞后3期~5期， 城市空间集聚不是产业集聚的格兰杰原因的概率都在35% 以上，说明我国城市空间集聚程度提高对产业集聚有一定的推动作用，但效应还不是十分明显。
（5）制造业集聚对城市空间集聚的冲击脉冲响应函数分析。利用向量自回归模型、脉冲响应函数及方差分解方法从动态的角度进一步分析制造业集聚的某一冲击对城市空间集聚程度的影响。本文通过在自回归模型的基础上建立起一个产业集聚对城市空间集聚的冲击响应模型，反映城市产业集聚与城市空间集聚之间的动态影响。通过综合评价似然比LR、赤池信息准则AIC、施瓦茨信息准则SC 等，最终把滞后阶数确定为3。采用渐进解析法计算响应函数的标准差，检验结果如图3 所示。
从图 3可以看出，给予产业集聚一个标准差的外生冲击，产业集聚水平立刻对此产生一个巨大反应，随后在零左右振荡，振幅越来越小，在第5期基本没反应。城市空间集聚水平受到冲击后第一期没有反应，第二期达到最大，这与前面格兰杰因果检验结果吻合，随后趋于平稳，一直到第9期才基本没反应。产业集聚水平对城市空间集聚外生冲击的变化在第一期达到最大，后面影响不断衰减，到第4期基本没反应。城市空间集聚对自身的冲击也是在第一期达到最大，一直持续到第9期才基本没反应。可见，城市空间集聚水平对外部冲击反应比较大，持续时间比较长；而产业集聚水平在前期反应比较大，持续时间比较短。总体来看，产业集聚水平变动对城市空间集聚水平的提高带来较大的正面冲击效应， 产业集聚程度提高会引起城市空间集聚迅速上升，持续时间比较长。城市空间集聚程度的波动也会对产业集聚水平产生强烈影响，但是持续时间比较短。脉冲响应函数得到的结论与格兰杰因果关系检验的结果相一致。
（6）预测方差分解。为进一步分析结构冲击对内生变量变化的贡献度，评价不同结构冲击的重要性，建立预测方差分解模型。根据方差分解理论模型，对城市空间集聚程度和产业集聚的预测均方误差进行分解，结果见表5。
由表5可见，产业集聚水平的波动在第1 期只受自身波动的影响，空间集聚对产业集聚水平波动的冲击（即对预测误差的贡献度）从第2 期开始逐步增强， 从第2 期的6. 93% 缓慢上升到第10 期的9.24%，而且还有继续上升的趋势；同时，产业集聚波动受其自身冲击的影响逐步减弱，由第2 期的93.07%下降为第10 期的90.76% ，下降幅度不大，这与脉冲响应函数分析的结果相一致。空间集聚从第1 期起就受到自身波动和产业集聚水平冲击的影响，且受产业集聚水平的影响要大于其自身波动的影响，随后空间集聚受自身波动的影响呈下降趋势，第5 期后基本稳定在30%~31%之间；同时，空间集聚受产业集聚水平波动的影响逐步上升，也从第5 期达到稳定，大致处于预测方差的69%~70% 之间。正是由于产业集聚对城市空间集聚的正向作用要明显强于空间集聚对产业集聚的反向作用， 结果使得城市空间集聚水平的波动主要是受产业集聚程度的影响， 而其对产业集聚产生的影响不大。
四、结论与政策启示
根据1990年到2008年的时序数据，利用协整检验、因果关系检验、脉冲响应及方差分解模型，对中国制造业集聚与空间集聚进行动态计量分析。结果发现， 产业集聚与城市空间集聚之间存在长期均衡关系，产业集聚对城市空间集聚的正向作用明显强于城市空间集聚对产业集聚的反向影响。城市空间集聚与产业集聚相互作用的效应差异明显。产业集聚对其自身的一个标准差冲击有较强的反应，影响时间较短，而城市空间集聚水应与前者较相似，但是持续时间明显长于前者；城市空间集聚水平对自身的一个标准差开始有较强反应，前几期变化明显，但效应不断减弱; 产业集聚水平对此冲击开始反应也较强，效应减弱也较快。从长期来看，产业集聚对促进城市空间集聚水平正向拉动的影响时限更长，效率更高；城市空间集聚水平的提高对产业集聚有一定的正面作用，但强度不大，时限较短。
根据上文的分析，本文给出一些政策建议，希望能够促进城市空间集聚与产业集聚之间形成良性循环。
首先，地方政府应根据当地情况，适时出台一系列产业政策，重点培育优势产业。通过吸引相关产业向该地集聚，推动城市化建设。同时，应该避免急功近利的短期行为，而应该考虑城市的长远发展，夯实当地产业基础。
其次，地方政府在制定城市发展规划中，应注重将提升产业集聚水平和城市空间集聚程度一起考虑。产业集聚水平的提升，有助于城市的经济增长，推动城市化进程，增强了城市的竞争力，自然会吸引劳动力、资本等生产要素向该城市集中。城市由于经济发展的需要，也将扩大其范围，为产业提供更大的发展空间。另一方面，城市化进程的不断推进，势必将改善当地的公共服务水平和基础设施。城市为相关产业提供了良好的制度环境和产业网络体系，这些都是吸引相关产业在该地集聚的重要因素。
此外，地方政府还要尊重经济规律，循序渐进地加快城市化进程，切勿盲目动用行政力量。改革开放以来，我国城市化水平有了明显提高，但与发达国家相比还有较大差距， 城市化水平提高任重而道远。然而，推进城市化进程应遵循经济规律，而不是动用行政力量予以干预，行政力量更应该发挥引导的作用。经济增长是城市化水平提高的基础，产业的发展才是经济增长的源泉。不注重产业的发展，人为地提高城市化水平，将会造成一系列的经济、社会问题。
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