基于仿生學的區域產業競爭力形成機理

摘要：經濟仿生學即借助自然界生物系統的生命機制和生存科學及其存在的自然規律來研究和探索經濟體制和經濟運行規律。文章采用仿生學模擬的研究方法，以樹的生命特征為原型，建立了區域產業競爭力樹模型。從土壤、樹根、樹干、樹冠和果實之間的聯系和結構規律描述了區域產業競爭環境、區域產業潛在競爭力、現實競爭力和市場競爭力的形成過程和機理。該模型不僅能夠推動仿生學的發展，而且對區域產業競爭力的形成理論也有很大的指導意義。

關鍵詞：仿生學；區域產業競爭力；區域產業系統；產業生態學

一、 引言

區域產業競爭力是一個區域的某產業或總體產業在與其他區域的競爭和合作中表現出的綜合實力，包括在競爭過程中形成的有效提供產品和服務的能力以及未來進一步發展的潛力。區域產業競爭力是怎樣形成的，什么因素決定了區域產業競爭力的強弱，為什么長江三角洲的制造業和服務業能夠表現出強大的競爭力，而東北地區的制造業卻停滯不前，喪失了優勢；為什么珠江三角洲的制造業曾經具有出色的生命力和競爭力，卻隨著市場環境的變化，出現了競爭力缺乏后勁的憂慮。本論文就是在以上問題的引導下構思的，希望通過對生物體生存競爭和區域產業競爭的比較分析，挖掘出區域產業競爭力的本質和形成機理，探討區域產業競爭力的影響因素，為培育和增強區域產業競爭力提供支持。

二、 仿生學及其在區域產業競爭力研究中的適用性

1. 仿生學。仿生學是20世紀60年代產生和發展起來一門新興邊緣學科，涉及生物學、生理學、物理學、化學、數學等基礎學科以及控制論和工程學等應用學科。其研究的基本內容即把各種生物等系統的功能原理和作用機理研究成果運用到相關學科的發展過程中，從模擬自然生物的生理中獲得啟迪，簡單的說就是“模仿生物的科學”。早期的仿生學主要應用到產品技術設計中，使用“生物原型——新技術的鑰匙”來定義仿生學，他們通過研究生物系統的力學結構、能量轉化原理、和信息控制過程，應用獲得的知識為工程技術提供新的設計思想、工作原理和系統構成。根據仿生學研究出的式樣新、性能好、成本低、效率高的新型技術設備產品已經不勝枚舉。

2. 仿生學在經濟領域的應用。經濟系統和生物系統一樣都是及其復雜的，經濟學和生物學都存在著資源的稀缺和生存競爭等前提，因此經濟學的研究可以借鑒生物學的思想。國內學者陳華山最早提出可以把仿生學的研究方法應用到經濟領域中，他認為任何經濟系統都是一個有機統一體，都受一定的自然規律和社會規律的支配和制約，因此可以運用仿生學的基本原理和基本方法來探討社會經濟問題。運用仿生學來研究經濟問題即采用仿生學的原理來探討經濟這個有機統一體的內在規律體系及其在一定條件下的發展變化趨勢，尋求盡可能壯大經濟主流的力量，減少相反或偏離的力量，使得經濟健康發展，達到預期的效果。

3. 運用仿生學來研究區域產業競爭力。“提出模型，進行模擬，這就是仿生學的基本研究方法”。它從生物體出發，在對生物體的結構和功能進行研究的基礎上，除去一些無關因素并加以簡化，提出一個生物模型，將其與經濟模型進行模擬和對照，運用生物體的生命特征和生長規律對經濟的發展特征和規律進行描述。本文的研究方法即是整體結構模擬方法，具體來說即以樹的結構組成為原型，采用仿生學模擬推理方法，從樹木的生命系統推廣到區域產業競爭力系統中，通過對樹木生長的土壤、樹根、樹干、樹冠和果實與區域產業競爭環境、潛在競爭力、現實競爭力、市場競爭力的比較推理分析，剖析出區域產業競爭力的形成機理及其影響因素。

三、 基于仿生學的區域產業競爭力理論模型

如果把區域產業經濟系統看作是一個生命體，它由眾多子系統組成、子系統之間以及子系統內部元素之間、系統與外部環境之間都存在著類似生物系統一樣的關系。“物競天擇，適者生存”的自然進化選擇現象也存在于區域產業之間的競爭發展中，區別可能在于區域產業之間的競爭不像生物體一樣是你死我活的黑白競爭，而更多的是和諧發展的“競合”和“雙贏”。一個區域的產業怎樣才能激烈的競爭中始終保持旺盛的生命力，作為和自然界生命系統類似的區域產業經濟系統，其是否可以從自然界生物的生存中學到點什么？為此，本文運用仿生學的研究方法，構建了區域產業競爭力樹模型，這棵樹包括樹根、樹干、樹冠和果實，樹的主體加上其根植的土壤、周圍環境中的其他樹木組成一個生態系統，如圖：

1. 土壤和周圍環境。使用競爭力樹這個比喻，土壤即區域產業的投入要素基礎，包括初級生產要素即勞動力、資本、土地和高級生產要素如技術、人力資本等。不同土壤中養分的種類和數量存在差別，正如不同區域的資源稟賦差別。土壤中相當部分的養分又可以通過不同的途徑和方式遷移（如隨著土壤中的水分或地下水流動而遷移），相當于現實社會中的運輸系統對生產要素的運輸，知識和技術的外溢，勞動力的流動等。土壤的貧瘠和肥沃在一定程度上也取決于它從樹的枝葉和果實中重新獲得的營養，“落葉歸根”，落在地上的樹葉和果實腐爛后也會化作養分滲入土壤中。正如區域產業已有的競爭力結果也是競爭力進一步提高的基礎。

2. 樹根。樹根即區域產業內部經濟主體對生產要素的吸引、占有和配置能力。樹木通過樹根從土壤中吸收養分，一般來說根深才能葉茂，根系越發達，其吸收養分的能力越強。因此，扎根于某種要素貧瘠的土壤中的樹木，可以借助發達的根系從遠處的土壤中吸收該養分。正如經濟發達的區域可以從域外吸引自己缺乏的資源或技術。樹木如果沒有樹根提供的養分，就不可能繁茂蔥蘢，正如一個區域經濟主體的要素占有能力不高，就沒有生產的投入基礎。

3. 樹干。樹干是根頸以上到著生第一個分枝的部分，樹干描述了區域產業潛在的競爭力，是區域產業競爭優勢形成、積累、運用和轉化的能力。根部吸收的水分和養分要通過樹干運送到樹木地上各器官中，正如區域產業潛在競爭力是競爭優勢轉化為現實競爭力的基礎。樹干的粗壯是通過不斷的積累形成的，一個區域產業的潛力競爭力也是在生產經營過程中累積形成的。潛力競爭力是影響區域產業競爭力的間接因素，區域產業的結構和集聚狀況、區域產業的創新能力和可持續發展能力（環境競爭力）都是該區域產業的潛在競爭力。

4. 樹冠。樹冠是樹干以上分生枝條的整個部分，描述了區域產業現實競爭力，即產品和服務的提供能力及其增長狀況。樹冠是樹根從土壤中吸收的養分經過樹干的運輸和轉化生長的，其功能是把這些養分和樹葉吸收的二氧化碳合成為二氧化碳，區域產業的現實競爭力也是區域產業運用自己的潛在競爭優勢把投入要素轉化為產出的能力。樹冠必須經過修剪才能長的更茂盛，因此一個區域必須選擇某些具備競爭優勢的適合的產業和產品，這樣才能提高自己整體的競爭力。

5. 果實。果實即區域產業的市場競爭力，即區域產業生產的產品對市場的占有能力，包括國內市場占有能力和國際市場占有能力。國內市場競爭能力是果實成熟后落到地上腐爛形成可以重新被吸收的養分或者果實直接在所處環境中被消費。國際市場競爭力能力是果實通過風或者其他生物的傳播到其他地方被消費或重新投入生產的過程。

整個樹木生態系統的有機性也反映了區域產業競爭力的系統特性。土壤、環境的質量及樹根、樹干和樹冠系統的有效運作決定了樹的力量和結出果實的能力。這是一個動態的過程，其中也存在多種反饋聯系。首先，土壤的肥沃程度在一定程度上也取決于它從樹的枝葉和果實中重新獲得的營養。其次，各經濟主體從其所處的土壤中汲取營養，成為其運行的基礎；再者，各經濟主體相對獨立運作的效率直接影響同時又會得益于整個體系整體運作所能取得的效果，兩者相互依存，相互融合。這種有機聯系正是“區域競爭力樹”模型的精髓所在。

四、 區域產業競爭力的形成機理

根據區域產業競爭力樹模型，區域產業競爭力就是影響區域產業競爭力各要素的競爭力以及由各要素關系所形成的競爭力。具體而言，區域產業競爭力來源于兩個方面：一方面是在區域產業系統內，影響其競爭力的各要素各自產生的競爭力；另一方面，區域產業作為一個系統，在整體運作過程中，各要素相互作用共同構成的競爭力。區域產業系統各要素復雜的經濟關系將區域產業系統粘結成一個復雜的整體，成為區域產業競爭力復雜系統，該系統最終表現出的外部特性并不是系統內部各個要素相互作用的簡單疊加和。本文將影響區域產業競爭力的要素分為競爭環境、現實競爭力要素和潛在競爭力要素和市場競爭力（結果），其內部關系如圖1。

1. 競爭環境的形成機理。區域產業發展的競爭環境包括區域資源稟賦環境、知識和技術環境、政治經濟環境、資本和市場環境、相關產業發展和產業政策環境等。競爭環境是區域產業競爭力形成和提升的基礎，不同區域有不同程度的發展某種產業的多種有利條件和因素，這些有利條件和因素的綜合就是區域產業發展的競爭環境。在產業發展的不同階段，不同環境要素對區域產業競爭力的貢獻存在不同。一般來說，在產業發展的初級階段，知識和資本要素相對不發達，自然資源稟賦環境是區域產業競爭環境構成的主要要素。隨著產業不斷向高級化方向發展，知識要素和技術要素積累越多，對產業競爭力的影響也變得越來越重要。當然，對于不同的產業，由于其特性不同，對競爭環境的要求也不同，勞動密集型產業對資源稟賦環境要求較高，知識要素和技術要素對技術密集型產業影響較大；資本環境對資本密集型產業競爭力影響較大。市場環境對區域產業競爭力也存在重要的影響，市場規則、市場需求、市場秩序、市場規則都會從不同的側面影響區域產業競爭力。

2. 潛在競爭力的形成機理。區域產業潛在競爭力是由影響產業競爭力的間接指標決定的。若一個區域產業系統內部某子產業系統由于政府的支持和自身的實力形成了一定的市場占有率，導致該子產業的競爭優勢從零開始了逐漸增加過程。首先，其市場地位導致其市場競爭力提升，吸引區域內以及區域外的資金和物質流向該產業，使得該產業發展的資本累積，資本通過兩種方式累積，即新企業的進入和原有企業規模的擴大。這兩種方式分別通過產業聚集和規模經濟導致區域該產業的潛在競爭力提升。

產業聚集對區域產業潛在競爭力產生兩種影響：一是通過聚集區企業間的合作和群體協同效應，可以降低交易成本從而獲得成本優勢；還可以充分利用企業聚集的區位優勢、市場優勢。二是聚集區的自我加強機制，即聚集區規模越大，競爭優勢越強，就越具有吸引力，導致更多的企業加入聚集區，從而使得聚集區內部存在很強的外部規模經濟和范圍經濟。

規模經濟對區域產業潛在競爭力的影響表現在：一是企業規模的擴大，生產產品數量和種類增加，競爭力提高。二是規模的擴大，由于內部規模經濟和范圍經濟的作用，生產單位產品的平均成本會下降。

3. 現實競爭力的形成機理。區域產業潛在競爭力的形成和不斷提升使得區域該產業的競爭優勢不斷增強，企業和政府的支持和推動能夠推動區域產業創新系統的形成，促進該產業技術不斷進步，企業的生產經營效率也不斷提高，投入產出水平也不斷提高。這一切都導致區域該產業的現實競爭力不斷提高。

區域產業創新對現實競爭力的影響：創新就是建立一種新的生產函數，即把一種從來沒有過的關于生產要素和生產條件的新組合引入生產體系中，主要表現表現在產品設計、開發、包裝、技術和管理上，它是一種制度化的相互依存、相互聯系的支持體系，包含一系列的知識和經驗。通過創新，產業的產品能夠更好的滿足消費者多方面的需求，或者能開發出一種新的產品。通過創新，能夠降低產品生產的成本或減少生產的時間。創新能夠帶來持久的競爭優勢，對創新的不斷追求是競爭力形成及其提高的源泉和內在動力。

技術進步能夠導致整個生產函數的移動，是生產要素使用效率的提高。隨著技術進步成為經濟增長的第一源泉，區域產業之間的競爭在很大程度上就表現為技術、人才和教育的競爭，通過技術開發和引進實現產業生產要素的重新組合，提高勞動者素質都可以使區域產業現實競爭力提高。

4. 市場競爭力的形成機理。市場競爭力是區域產業的產品在國際和國內市場上的實現程度，用該產品的國際和國內占有率表示。潛在競爭力和現實競爭力的提升導致該產業的產品的市場擴張能力增強，其國內市場和國際市場占有率不斷提高。市場競爭力的提升主要通過兩種路徑：一是技術進步和效率提高導致企業的生產成本下降，使得其可以制定比其他同類產品更有競爭力的價格，或者在同等的價格水平下能獲得更高的利潤。二是導致區域該產業的產品在市場上形成自己的品牌和聲譽。隨著市場經濟的發展，品牌日益成為市場競爭力的重要標志，這里的品牌可以指一個產業，也可以指一個行業。該產業或者行業的產品能覆蓋區域內部甚至擴展到區域外部，擁有良好的市場信譽和銷售業績，從而形成區域品牌。

五、 結論

本文運用仿生學的基本研究方法，即提出模型，進行模擬，從樹的原型出發來區域產業競爭力，運用樹的生長過程對區域產業競爭力的形成機理進行了描述，樹作為有機體的生命特征和系統特性恰如其分的反映了區域產業競爭力的特性，樹木之間的生存競爭類似于不同區域產業之間的競爭，樹木與其他生物種群（如其他植物、動物等）的相互依存和食物鏈條也充分反映在區域不同產業之間的相互依存和產業鏈中。因此，運用仿生學來研究區域產業競爭力具有很大的實用性和啟發性，運用自然界在選擇和進化中碰到的問題來解決人類經濟系統中存在的問題是經濟學研究的重要進展。

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作者簡介：王燕，南開大學經濟與社會發展研究院教授、博士生導師；謝蕊蕊，南開大學經濟學院2010級博士生。

收稿收期：2011-12-24。