基于仿生学的区域产业竞争力形成机理
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摘要：经济仿生学即借助自然界生物系统的生命机制和生存科学及其存在的自然规律来研究和探索经济体制和经济运行规律。文章采用仿生学模拟的研究方法，以树的生命特征为原型，建立了区域产业竞争力树模型。从土壤、树根、树干、树冠和果实之间的联系和结构规律描述了区域产业竞争环境、区域产业潜在竞争力、现实竞争力和市场竞争力的形成过程和机理。该模型不仅能够推动仿生学的发展，而且对区域产业竞争力的形成理论也有很大的指导意义。
关键词：仿生学；区域产业竞争力；区域产业系统；产业生态学
一、 引言
区域产业竞争力是一个区域的某产业或总体产业在与其他区域的竞争和合作中表现出的综合实力，包括在竞争过程中形成的有效提品和服务的能力以及未来进一步发展的潜力。区域产业竞争力是怎样形成的，什么因素决定了区域产业竞争力的强弱，为什么长江三角洲的制造业和服务业能够表现出强大的竞争力，而东北地区的制造业却停滞不前，丧失了优势；为什么珠江三角洲的制造业曾经具有出色的生命力和竞争力，却随着市场环境的变化，出现了竞争力缺乏后劲的忧虑。本论文就是在以上问题的引导下构思的，希望通过对生物体生存竞争和区域产业竞争的比较分析，挖掘出区域产业竞争力的本质和形成机理，探讨区域产业竞争力的影响因素，为培育和增强区域产业竞争力提供支持。
二、 仿生学及其在区域产业竞争力研究中的适用性
1. 仿生学。仿生学是20世纪60年代产生和发展起来一门新兴边缘学科，涉及生物学、生理学、物理学、化学、数学等基础学科以及控制论和工程学等应用学科。其研究的基本内容即把各种生物等系统的功能原理和作用机理研究成果运用到相关学科的发展过程中，从模拟自然生物的生理中获得启迪，简单的说就是“模仿生物的科学”。早期的仿生学主要应用到产品技术设计中，使用“生物原型――新技术的钥匙”来定义仿生学，他们通过研究生物系统的力学结构、能量转化原理、和信息控制过程，应用获得的知识为工程技术提供新的设计思想、工作原理和系统构成。根据仿生学研究出的式样新、性能好、成本低、效率高的新型技术设备产品已经不胜枚举。
2. 仿生学在经济领域的应用。经济系统和生物系统一样都是及其复杂的，经济学和生物学都存在着资源的稀缺和生存竞争等前提，因此经济学的研究可以借鉴生物学的思想。国内学者陈华山最早提出可以把仿生学的研究方法应用到经济领域中，他认为任何经济系统都是一个有机统一体，都受一定的自然规律和社会规律的支配和制约，因此可以运用仿生学的基本原理和基本方法来探讨社会经济问题。运用仿生学来研究经济问题即采用仿生学的原理来探讨经济这个有机统一体的内在规律体系及其在一定条件下的发展变化趋势，寻求尽可能壮大经济主流的力量，减少相反或偏离的力量，使得经济健康发展，达到预期的效果。
3. 运用仿生学来研究区域产业竞争力。“提出模型，进行模拟，这就是仿生学的基本研究方法”。它从生物体出发，在对生物体的结构和功能进行研究的基础上，除去一些无关因素并加以简化，提出一个生物模型，将其与经济模型进行模拟和对照，运用生物体的生命特征和生长规律对经济的发展特征和规律进行描述。本文的研究方法即是整体结构模拟方法，具体来说即以树的结构组成为原型，采用仿生学模拟推理方法，从树木的生命系统推广到区域产业竞争力系统中，通过对树木生长的土壤、树根、树干、树冠和果实与区域产业竞争环境、潜在竞争力、现实竞争力、市场竞争力的比较推理分析，剖析出区域产业竞争力的形成机理及其影响因素。
如果把区域产业经济系统看作是一个生命体，它由众多子系统组成、子系统之间以及子系统内部元素之间、系统与外部环境之间都存在着类似生物系统一样的关系。“物竞天择，适者生存”的自然进化选择现象也存在于区域产业之间的竞争发展中，区别可能在于区域产业之间的竞争不像生物体一样是你死我活的黑白竞争，而更多的是和谐发展的“竞合”和“双赢”。一个区域的产业怎样才能激烈的竞争中始终保持旺盛的生命力，作为和自然界生命系统类似的区域产业经济系统，其是否可以从自然界生物的生存中学到点什么？为此，本文运用仿生学的研究方法，构建了区域产业竞争力树模型，这棵树包括树根、树干、树冠和果实，树的主体加上其根植的土壤、周围环境中的其他树木组成一个生态系统，如图：
1. 土壤和周围环境。使用竞争力树这个比喻，土壤即区域产业的投入要素基础，包括初级生产要素即劳动力、资本、土地和高级生产要素如技术、人力资本等。不同土壤中养分的种类和数量存在差别，正如不同区域的资源禀赋差别。土壤中相当部分的养分又可以通过不同的途径和方式迁移（如随着土壤中的水分或地下水流动而迁移），相当于现实社会中的运输系统对生产要素的运输，知识和技术的外溢，劳动力的流动等。土壤的贫瘠和肥沃在一定程度上也取决于它从树的枝叶和果实中重新获得的营养，“落叶归根”，落在地上的树叶和果实腐烂后也会化作养分渗入土壤中。正如区域产业已有的竞争力结果也是竞争力进一步提高的基础。
2. 树根。树根即区域产业内部经济主体对生产要素的吸引、占有和配置能力。树木通过树根从土壤中吸收养分，一般来说根深才能叶茂，根系越发达，其吸收养分的能力越强。因此，扎根于某种要素贫瘠的土壤中的树木，可以借助发达的根系从远处的土壤中吸收该养分。正如经济发达的区域可以从域外吸引自己缺乏的资源或技术。树木如果没有树根提供的养分，就不可能繁茂葱茏，正如一个区域经济主体的要素占有能力不高，就没有生产的投入基础。
3. 树干。树干是根颈以上到着生第一个分枝的部分，树干描述了区域产业潜在的竞争力，是区域产业竞争优势形成、积累、运用和转化的能力。根部吸收的水分和养分要通过树干运送到树木地上各器官中，正如区域产业潜在竞争力是竞争优势转化为现实竞争力的基础。树干的粗壮是通过不断的积累形成的，一个区域产业的潜力竞争力也是在生产经营过程中累积形成的。潜力竞争力是影响区域产业竞争力的间接因素，区域产业的结构和集聚状况、区域产业的创新能力和可持续发展能力（环境竞争力）都是该区域产业的潜在竞争力。
4. 树冠。树冠是树干以上分生枝条的整个部分，描述了区域产业现实竞争力，即产品和服务的提供能力及其增长状况。树冠是树根从土壤中吸收的养分经过树干的运输和转化生长的，其功能是把这些养分和树叶吸收的二氧化碳合成为二氧化碳，区域产业的现实竞争力也是区域产业运用自己的潜在竞争优势把投入要素转化为产出的能力。树冠必须经过修剪才能长的更茂盛，因此一个区域必须选择某些具备竞争优势的适合的产业和产品，这样才能提高自己整体的竞争力。
5. 果实。果实即区域产业的市场竞争力，即区域产业生产的产品对市场的占有能力，包括国内市场占有能力和国际市场占有能力。国内市场竞争能力是果实成熟后落到地上腐烂形成可以重新被吸收的养分或者果实直接在所处环境中被消费。国际市场竞争力能力是果实通过风或者其他生物的传播到其他地方被消费或重新投入生产的过程。
整个树木生态系统的有机性也反映了区域产业竞争力的系统特性。土壤、环境的质量及树根、树干和树冠系统的有效运作决定了树的力量和结出果实的能力。这是一个动态的过程，其中也存在多种反馈联系。首先，土壤的肥沃程度在一定程度上也取决于它从树的枝叶和果实中重新获得的营养。其次，各经济主体从其所处的土壤中汲取营养，成为其运行的基础；再者，各经济主体相对独立运作的效率直接影响同时又会得益于整个体系整体运作所能取得的效果，两者相互依存，相互融合。这种有机联系正是“区域竞争力树”模型的精髓所在。
四、 区域产业竞争力的形成机理
根据区域产业竞争力树模型，区域产业竞争力就是影响区域产业竞争力各要素的竞争力以及由各要素关系所形成的竞争力。具体而言，区域产业竞争力来源于两个方面：一方面是在区域产业系统内，影响其竞争力的各要素各自产生的竞争力；另一方面，区域产业作为一个系统，在整体运作过程中，各要素相互作用共同构成的竞争力。区域产业系统各要素复杂的经济关系将区域产业系统粘结成一个复杂的整体，成为区域产业竞争力复杂系统，该系统最终表现出的外部特性并不是系统内部各个要素相互作用的简单叠加和。本文将影响区域产业竞争力的要素分为竞争环境、现实竞争力要素和潜在竞争力要素和市场竞争力（结果），其内部关系如图1。
1. 竞争环境的形成机理。区域产业发展的竞争环境包括区域资源禀赋环境、知识和技术环境、政治经济环境、资本和市场环境、相关产业发展和产业政策环境等。竞争环境是区域产业竞争力形成和提升的基础，不同区域有不同程度的发展某种产业的多种有利条件和因素，这些有利条件和因素的综合就是区域产业发展的竞争环境。在产业发展的不同阶段，不同环境要素对区域产业竞争力的贡献存在不同。一般来说，在产业发展的初级阶段，知识和资本要素相对不发达，自然资源禀赋环境是区域产业竞争环境构成的主要要素。随着产业不断向高级化方向发展，知识要素和技术要素积累越多，对产业竞争力的影响也变得越来越重要。当然，对于不同的产业，由于其特性不同，对竞争环境的要求也不同，劳动密集型产业对资源禀赋环境要求较高，知识要素和技术要素对技术密集型产业影响较大；资本环境对资本密集型产业竞争力影响较大。市场环境对区域产业竞争力也存在重要的影响，市场规则、市场需求、市场秩序、市场规则都会从不同的侧面影响区域产业竞争力。
2. 潜在竞争力的形成机理。区域产业潜在竞争力是由影响产业竞争力的间接指标决定的。若一个区域产业系统内部某子产业系统由于政府的支持和自身的实力形成了一定的市场占有率，导致该子产业的竞争优势从零开始了逐渐增加过程。首先，其市场地位导致其市场竞争力提升，吸引区域内以及区域外的资金和物质流向该产业，使得该产业发展的资本累积，资本通过两种方式累积，即新企业的进入和原有企业规模的扩大。这两种方式分别通过产业聚集和规模经济导致区域该产业的潜在竞争力提升。
产业聚集对区域产业潜在竞争力产生两种影响：一是通过聚集区企业间的合作和群体协同效应，可以降低交易成本从而获得成本优势；还可以充分利用企业聚集的区位优势、市场优势。二是聚集区的自我加强机制，即聚集区规模越大，竞争优势越强，就越具有吸引力，导致更多的企业加入聚集区，从而使得聚集区内部存在很强的外部规模经济和范围经济。
规模经济对区域产业潜在竞争力的影响表现在：一是企业规模的扩大，生产产品数量和种类增加，竞争力提高。二是规模的扩大，由于内部规模经济和范围经济的作用，生产单位产品的平均成本会下降。
3. 现实竞争力的形成机理。区域产业潜在竞争力的形成和不断提升使得区域该产业的竞争优势不断增强，企业和政府的支持和推动能够推动区域产业创新系统的形成，促进该产业技术不断进步，企业的生产经营效率也不断提高，投入产出水平也不断提高。这一切都导致区域该产业的现实竞争力不断提高。
区域产业创新对现实竞争力的影响：创新就是建立一种新的生产函数，即把一种从来没有过的关于生产要素和生产条件的新组合引入生产体系中，主要表现表现在产品设计、开发、包装、技术和管理上，它是一种制度化的相互依存、相互联系的支持体系，包含一系列的知识和经验。通过创新，产业的产品能够更好的满足消费者多方面的需求，或者能开发出一种新的产品。通过创新，能够降低产品生产的成本或减少生产的时间。创新能够带来持久的竞争优势，对创新的不断追求是竞争力形成及其提高的源泉和内在动力。
技术进步能够导致整个生产函数的移动，是生产要素使用效率的提高。随着技术进步成为经济增长的第一源泉，区域产业之间的竞争在很大程度上就表现为技术、人才和教育的竞争，通过技术开发和引进实现产业生产要素的重新组合，提高劳动者素质都可以使区域产业现实竞争力提高。
4. 市场竞争力的形成机理。市场竞争力是区域产业的产品在国际和国内市场上的实现程度，用该产品的国际和国内占有率表示。潜在竞争力和现实竞争力的提升导致该产业的产品的市场扩张能力增强，其国内市场和国际市场占有率不断提高。市场竞争力的提升主要通过两种路径：一是技术进步和效率提高导致企业的生产成本下降，使得其可以制定比其他同类产品更有竞争力的价格，或者在同等的价格水平下能获得更高的利润。二是导致区域该产业的产品在市场上形成自己的品牌和声誉。随着市场经济的发展，品牌日益成为市场竞争力的重要标志，这里的品牌可以指一个产业，也可以指一个行业。该产业或者行业的产品能覆盖区域内部甚至扩展到区域外部，拥有良好的市场信誉和销售业绩，从而形成区域品牌。
五、 结论
本文运用仿生学的基本研究方法，即提出模型，进行模拟，从树的原型出发来区域产业竞争力，运用树的生长过程对区域产业竞争力的形成机理进行了描述，树作为有机体的生命特征和系统特性恰如其分的反映了区域产业竞争力的特性，树木之间的生存竞争类似于不同区域产业之间的竞争，树木与其他生物种群（如其他植物、动物等）的相互依存和食物链条也充分反映在区域不同产业之间的相互依存和产业链中。因此，运用仿生学来研究区域产业竞争力具有很大的实用性和启发性，运用自然界在选择和进化中碰到的问题来解决人类经济系统中存在的问题是经济学研究的重要进展。
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作者简介：王燕，南开大学经济与社会发展研究院教授、博士生导师；谢蕊蕊，南开大学经济学院2010级博士生。
收稿收期：2011-12-24。