空間經濟學視角下的產業協同集聚：一個文獻綜述

劉月+鄒苗苗+陳建軍

摘要：產業協同集聚是現實世界中經濟活動的重要空間組織現象，對產業協同集聚問題的研究有助于進一步豐富空間經濟學理論并指導區域與城市發展實踐。文章按照文獻的發展脈絡與邏輯關系，首次回顧并總結了目前國內外對產業協同集聚問題的研究成果及最新進展，包括產業協同集聚的理論基礎、產業協同集聚機制與效應研究、產業協同集聚水平的測度方法三個方面；此外，還分析了產業協同集聚的未來研究重點和趨勢。

關鍵詞：產業協同集聚；空間外部性；機制與效應；產業協同集聚水平測度

中圖分類號：F26文獻標志碼：A文章編號：1001-862X（2017）03-0047-007

產業集聚不僅是單一產業在空間上的不斷集中，更伴隨著相關產業的協同集聚。[1]-[11]Ellison & Glaeser（1997）[1]最早對差異化產業之間的空間集聚現象進行了關注，并提出產業協同集聚（Industrial Co-agglomeration）的概念（也有譯者稱為產業共同集聚），即不僅單一產業在空間上存在集聚現象，不同產業也傾向于在空間上彼此鄰近。產業協同集聚中的差異化產業之間通常具有某些關聯關系，例如投入產出關聯（垂直關聯）、技術關聯（水平關聯）等，通過集聚產生金錢外部性、技術外部性等空間外部性，以及協同集聚效應。與產業集聚（1）相比，產業協同集聚更強調不同產業之間的空間鄰近以及相互之間的內在關聯。

作為現實世界中經濟活動的重要空間組織現象，學界對產業協同集聚問題進行了大量研究。[12]-[16]近二十年來，取得了較為豐富的成果，但尚未有文獻系統梳理和總結產業協同集聚相關問題的研究進展，特別是產業協同集聚的理論基礎、機制與效應以及產業協同集聚水平測度方法等。因此，本文按照文獻的發展脈絡與邏輯關系，從上述三個主要方面出發，首次回顧并歸納分析了目前國內外對產業協同集聚問題的研究成果及最新進展。

一、產業協同集聚的理論基礎：集聚與空間外部性

（一）集聚與空間外部性的基本表述

自Marshall（1920）[17]起，空間外部性就被認為是經濟集聚的關鍵因素。空間經濟學中新經濟地理理論和城市經濟理論從區域和城市尺度分別對集聚機制進行了詳盡的闡述，二者的討論均以馬歇爾關于外部性的思想作為研究的起點。馬歇爾外部性思想包括三個方面：（1）產業的投入產出關聯；（2）勞動力的可獲得性；（3）基于知識交換和“面對面”交流而產生的新思想（知識溢出），三者共同形成了所謂的規模外部經濟。Scitovsky（1954）[18]進一步將其概括為金錢外部性和技術外部性。

集聚與空間外部性的研究主要以制造業和生產性服務業為研究對象。Krugman（1991）[19]發現美國大量制造業的生產集聚度都很大，并不囿于人們傳統觀念中固有的高科技產業。Rosenthal & Strange（2001）[20]利用美國制造業的數據研究發現，投入產出關聯、勞動力的可獲得性、知識溢出均對制造業集聚有顯著的促進，但在不同空間尺度（編碼區、郡縣和州）作用大小存異。Duranton & Overman（2005）[3]考慮空間連續性下的產業區位，在K-density指數的基礎上以英國制造業的樣本進行了實證檢驗，發現大部分的產業集聚傾向于發生在小于50km的空間范圍里。中國的制造業產業集聚現象同樣得到了大量關注[21]-[24]，他們聚焦于制造業集聚的時空演化、成因和空間經濟績效，還就如何縮小地區差距提出了諸多建議。

隨著生產性服務業在經濟中的重要性不斷提升，生產性服務業集聚問題也成為研究熱點。Keeble et al.（1991）[25]考察發現了生產性服務業的集聚發展特征。Kolko（2007）[26]試圖揭示生產性服務業與制造業不同的產業區位選擇模式，通過多個服務業協同集聚的角度分析，認為這種協同集聚的動力源于知識外溢和直接貿易關系。Keeble & Nachum（2002）[27]認為生產性服務業集聚源于知識溢出和學習效應，頻繁的知識交流和互相學習基于正式和非正式的網絡傳導是形成生產性服務業集聚的關鍵。Richard & Christel（2002）[28]以法國巴黎為例，研究了服務業細分行業的空間區位選擇模式，發現每個細分行業的空間區位選擇模式各異，但都是產業集聚和擴散的綜合結果。

由于空間尺度的差異，新經濟地理理論與城市經濟理論對于空間外部性的側重也有所不同。具體而言，新經濟地理理論在區域尺度上關于集聚形成機制的解釋更加倚重金錢外部性。他們雖然也認同非市場行為的關聯效應（知識溢出）導致的技術外部性在集聚機制中的重要作用，但出于種種考慮（主要是技術上的），技術外部性在區域尺度上的集聚機制研究僅代表了未來需要發展的方向。城市經濟學理論則更加側重技術外部性在城市集聚中的重要作用。Duranton & Puga（2004）[29]將城市尺度的空間外部性進一步歸納為共享、匹配和學習。城市經濟學者認為，城市中充滿了技術外部性[30]，這是由于人和企業作為“信息接收者”或“信息傳送者”具有交流互動的需求。

需要指出，集聚經濟并不總是帶來這些好處，過度集聚同樣會產生負面的效果形成集聚不經濟，規模不經濟下的擁擠效應形成了分散力，使產業要素在空間上分布趨于離散化，這造成了產業集聚發展的挑戰。Ke（2010）[31]和陳建軍等（2016）[11]以中國地級市數據為樣本的實證考察發現中國城市存在明顯的擁擠效應。

（二）異質關聯視角的空間外部性再整合

產業關聯在集聚中的作用非常關鍵，上下游產業的垂直關聯（包括前后向關聯）在市場機制主導下加強生產的空間集中，形成金錢外部性，并與集聚之間構成循環累積因果關系。同時，產業之間的關聯性是普遍存在的，處于相同或相近的產業鏈條上的產業，具有前向、后向和水平的聯系。[10]水平關聯是指臨近產業鏈條上的產業之間無形的交往和聯系，例如管理技巧和經驗的分享、勞動力或人力資本之間的交流以及知識技能的共享，也可產生集聚[32]，形成非市場作用下的技術外部性。

然而，學術界雖然從馬歇爾空間外部性出發均認識到了異質關聯的存在性，但分類角度不盡相同。目前，形成了市場作用角度和產業關聯角度兩個主流觀點（表1）。市場作用角度，將異質關聯分為經濟關聯和知識關聯，經濟關聯在市場機制下發揮作用，與空間外部性中的金錢外部性對應；知識關聯在非市場機制下發揮作用，與空間外部性中的技術外部性對應。產業關聯角度，按照上下游產業間的有形交往與相同或相近產業間的無形交往分為垂直關聯和水平關聯，同樣分別對應空間外部性中的金錢外部性和技術外部性。顯然，兩種分類只是切入角度有異但無實質區別。

二、產業協同集聚機制與效應研究

（一）產業協同集聚機制研究

產業的協同集聚現象是普遍存在的，沒有一個城市是完全專業化（只有單一產業）或者完全多樣化（擁有所有產業）的，而是介于二者的中間情形，幾乎所有城市的產業集聚都呈現出中性結構特點。[14]然而，現象上觀察到的制造業與生產性服務業協同集聚事實上只是呈現在眼前的結果，而如何形成產業間協同集聚的內在微觀機制仍然是個“黑箱”。為尋求現實中多產業協同集聚的來源，諸多學者進行了微觀形成機制方面的研究。

產業間協同集聚形成機制研究同樣圍繞馬歇爾空間外部性的思想展開。Ellison et al.（2010）[6]奠定了該領域的研究基礎，在構建產業協同集聚指數（E-G指數）基礎上，利用美國的數據對產業協同集聚的微觀形成機制進行了深入而詳細的探討，研究表明不同產業間的協同集聚同樣源于馬歇爾所強調的三個關鍵因素，即中間投入品與最終產品供應商之間的聯系、共享勞動力市場、增加信息交換和創新機會，從結果來看三種因素的作用基本相同，并且影響產業協同集聚的形成機制中馬歇爾因素作用均遠大于自然優勢形成的地理“第一性”。Stephen & Erik（2016）[33]研究了城市內部的產業協同集聚影響因素，進一步印證了Ellison et al.（2010）[6]的觀點，區別僅在于各因素的系數相對大小不同，而這可能是由于在較小空間尺度考察下的結果。Gallagher（2013）[34]在研究產業協同集聚的形成機制時將運輸成本細分為物理和信息運輸成本，分析了異質運輸成本下的馬歇爾因素是產業協同集聚的形成來源。Gabe & Abel（2013）[35]側重于考察馬歇爾第三因素的關鍵作用，發現具備相似知識的職業勞動力傾向于協同集聚，并且這種協同集聚導致的知識分享的重要性在都市尺度要大于州級尺度；行業層面的拓展分析表明，工程和技術、藝術與人文、制造和生產、數學和科學、工商管理、信息通訊等制造業和生產性服務業行業由于知識分享，在都市尺度更加傾向于協同集聚。個案研究方面做出貢獻的是Mukim（2015）[36]和Rusche et al.（2011）[37]，分別以印度正式和非正式制造業、德國家具內部產業間為樣本進行了產業協同集聚形成機制方面的補充研究。

（二）產業協同集聚效應研究

總結現有研究成果來看，部分學者的產業協同集聚效應研究依然局限于“產業”到“產業”的集聚互動影響。例如，陸劍寶（2013）[38]進行了基于制造業集聚的生產性服務業協同效應研究，主要關注和測度了制造業集聚對生產性服務業集聚的影響，發現無論在省級還是市級層面，制造業集聚顯著影響生產性服務業集聚，制造業集聚是導致生產性服務業集聚的主要因素，即存在制造業對生產性服務業的集聚帶動效應。盛豐（2014）[39]分析了生產性服務業空間聚集對制造業升級的影響及其空間外溢效應，發現生產性服務業集聚對制造業升級具有明顯的提升作用，這種作用不僅體現在對本地區制造業升級的影響，而且通過空間外溢效應對周邊區域制造業升級有明顯的促進。

產業協同集聚在空間上的經濟效應研究是關系城市與區域經濟發展、競爭力提升的重要議題。高峰和劉志彪（2008）[5]對長三角地區產業協同集聚問題的分析表明產業協同集聚可以促進產業升級，通過相關產業和支援性產業的集聚，以及產業間的外部經濟而與集聚產業之間產生的協同效應，不斷強化產業集群的“集體效率”和“外部經濟”，提升產業集群內在的“知識含量”和競爭水平。陳曉峰和陳昭鋒（2014）[9]研究了東部沿海地區十省市生產性服務業與制造業協同集聚的演進關系及其效應，發現兩者協同集聚對區域經濟增長、專業化水平及產業優化升級有促進作用，但其產業協同集聚水平的度量方法有待商榷。胡艷和朱文霞（2015）[16]發現生產性服務業與制造業的協同集聚效應明顯，對于城市經濟增長有促進作用；但生產性服務業與其他服務業的協同集聚效應在現階段城市經濟增長的作用未能顯現。

不難發現，目前關于產業協同集聚效應的研究仍停留在不同產業間集聚互動影響的方面，而對于產業協同集聚在空間上的經濟績效方面大多尚處于現象觀察和定性分析階段，僅有的研究也只考察了產業協同集聚對于區域（城市）經濟增長的作用，并沒有解釋產業集聚互動所導致的城市（空間）的諸如工資收入和生產效率增進效應，及其空間溢出效應等關鍵議題。

（三）產業協同集聚與空間結構互動

產業集聚發展與空間結構演化之間是互相影響、相輔相成的。一方面，產業集聚發展需要空間載體，產業要素的集聚會改變空間結構形態；另一方面，決定這種空間集聚的基本因素包括運輸成本、規模經濟和空間外部性，而這三者都與距離相關，故空間結構的不斷優化會降低運輸成本和便于經濟主體“面對面”接觸，縮短時空距離、加速要素在空間范圍內的自由流動，反過來又促進產業的集聚。

產業協同集聚與空間結構互動方面，陳國亮（2010）[40]、陳菁菁（2011）[41]研究發現不同產業（包括制造業與生產性服務業以及細分行業層面）在空間上存在“互補”和“擠出”，無論是城市尺度還是城市群尺度。陳國亮（2010）[40]認為生產性服務業與制造業集聚之間的雙重集聚在時間序列上來看是動態推進的過程，二者作用強度的相對大小決定了體現出來的到底是“互補”還是“擠出”。此外，運輸成本和“面對面”接觸是主導制造業與生產性服務業空間上協同集聚的關鍵：制造業運輸成本的降低可以推動制造業靠近生產性服務業發達的地區以實現“互補性”的空間協同集聚；而生產性服務業方面，運輸成本的降低（“面對面”交流的可得性提高）可以推動生產性服務業向城市中心的集聚來形成“擠出性”的空間協同集聚。[41]

產業協同集聚具有產業和空間二重屬性，產業區位選擇可以影響城市（群）空間格局，而城市（群）空間格局的優化又進一步促進產業協同集聚，形成循環累積因果的產城互動發展模式。[11]然而，現有產業協同集聚與空間結構互動研究雖然加入了空間思維，但依然囿于產業間的互動對彼此造成的“互補性”和“擠出性”及其形成的空間形態，對產業協同集聚與空間結構互動機制的闡述也僅限于定性的或者經驗的討論，并沒有將產業協同集聚與空間結構互動問題納入統一的空間經濟學分析框架進行系統解釋。

三、產業協同集聚水平的測度方法

關于產業協同集聚水平量化測度指標的選取和構建，不少學者根據具體研究對象的不同需要進行了諸多嘗試。例如，國外方面，Ellison & Glaeser（1997）[1]和Ellison et al.（2010）[6]構建的E-G指數、Duranton & Overman（2005、2008）[3][4]構建的D-O指數、Stephen & Erik（2016）[33]構建的Colocalization指數等；國內方面，陳國亮和陳建軍（2012）[42]、陳建軍等（2016）[11]構建的？酌指數和？專指數等。

（一）E-G指數

最早提出并構造產業協同集聚水平測度指標的是Ellison & Glaeser（1997）[1]，其計算方法為：

其中，G表示產業i的空間基尼系數，X表示地區r的就業人口占全國就業人口的比重，HHI為赫芬達爾指數。E-G指數包含了產業、企業兩個維度，因此，能夠避免計算出來的產業協同聚集水平即使在同一空間的不同產業（行業）之間進行對比也存在偏差的缺陷。[23]

同時，Ellison & Glaeser（1997）[1]和Ellison et al.（2010）[6]還構建了產業層面的E-G指數，用以測度產業協同集聚水平。根據該E-G指數，衡量產業i和j協同集聚度的計算公式為：

E-G指數的應用非常廣泛。Rosenthal & Strange（2001）[20]、Barrios & Strobl（2004）[43]利用E-G指數分別以美國、歐盟成員國的制造業樣本數據考察了產業集聚狀況。羅勇和曹麗莉（2005）[22]、路江涌和陶志剛（2006）[23]等利用E-G指數考察了中國制造業集聚狀況。然而，目前并沒有文獻利用E-G指數進行制造業與生產性服務業、生產性服務業細分行業之間協同集聚方面的測度和研究。

（二）D-O指數

Duranton & Overman（2005、2008）[3][4]基于非參數密度估計模型分析構造了D-O指數來衡量產業協同集聚水平，一般性的表達式為：

D-O指數需要利用較為精確的廠商空間位置數據，并假設廠商的空間分布具有連續性突破了區域邊際限制[23]；同時，該指數的計算可以設置任意形式回歸函數，具有評價偏離隨機性的顯著性統計特征，可以規避與規模和邊界相關的問題。雖然D-O指數較為精確，但在我國的實踐性并不強，尚未有文獻利用D-O指數進行基于中國實踐的產業協同集聚方面的研究。

（三）Colocalization指數

Colocalization指數（簡稱Coloc指數）是由Stephen & Erik（2016）[33]在借鑒瓦薩斯坦度量（Wasserstein metric）的思想基礎上所構建的用以測度產業協同集聚水平的指數。Coloc指數的大小由Wasserstein距離決定。具體而言，指數的數值代表了產業J位移到產業K空間相似性的統計顯著性大小。

利用上式，就可以定義Wasserstein距離為：

Coloc指數貢獻在于一方面克服了E-G指數只能衡量行政空間單元的產業協同集聚而導致的遺漏相鄰地區廠商信息的缺點，另一方面克服了D-O指數由于依賴廠商的成對距離而導致移除特定地區的信息后廠商與就業中心信息不一致的缺點。另外，由于Coloc指數解決了可塑性面積單元問題，適用于對城市內部產業協同集聚的分析。

Stephen & Erik（2016）[33]利用Coloc指數實證檢驗了產業在城市內部協同集聚的微觀形成機制，與E-G指數、D-O指數相比，各因素（自然優勢、投入產出關聯、消費者外部性以及知識溢出）對城市內部產業協同集聚的顯著正效應，差別在于相關系數大小不同。Coloc指數對數據的要求更高，囿于中國數據限制其現實可操作性同樣較低。

（四）？酌指數和？專指數

國內方面，一些學者結合中國實踐，開始嘗試構建具備實際可操作性的產業協同集聚水平測度指標。陳國亮和陳建軍（2012）[42]認為E-G指數只能從產業層面反應國家層面的產業協同集聚水平，不能反映地區（城市）層面的產業協同集聚水平。因此，構建了？酌指數：

其中， k為地區（城市）；η為單個產業（i或j）的集聚水平，以區位商衡量。那么，？酌指數的數值越大，表示產業協同集聚水平越高；反之，越低。

陳建軍等（2016）[11]借鑒Ellison & Glaeser（1997）[1]和Ellison et al.（2010）[6]的思想，構建了新的適用于考察城市層面的產業協同集聚？專指數：

陳建軍等（2016）[11]通過比較E-G指數與之構建的？酌指數，在樣本范圍內二者的相關系數高達0.9409。（3）他們認為，？專指數相對于以上產業協同集聚指數的好處在于，不僅能夠反映“協同質量”，還能夠反映“協同高度”，因為高度集聚的城市產業通常是優勢主導產業，能夠帶動相關產業的協同發展。因此，考慮“協同高度”能夠全面反映產業協同集聚水平。

四、研究評述

產業協同集聚是不同產業間在特定空間上的集聚，具有“產業-空間”二重屬性。自Ellison & Glaeser（1997）[1]以來，已有大量國內外文獻開始對這一典型的空間經濟現象進行研究，已經處于“現象→機制”分析階段。

空間經濟學中的新經濟地理理論和城市經濟理論分別從區域尺度和城市尺度系統闡述了產業集聚和擴散的機制，在主導機制上新經濟地理理論較依賴于垂直關聯（前后向關聯）的作用，而城市經濟理論更為側重水平關聯（“面對面”接觸下的知識溢出）的作用，通過異質關聯的傳導形成了金錢外部性和技術外部性，并且二者構成的空間外部性與集聚之間又形成循環累積因果關系、互相強化。當然，這一過程也并不會無限制地持續下去，集聚經濟并不總是帶來這些好處，過度集聚同樣會產生負面的效果形成集聚不經濟，規模不經濟下的擁擠效應形成了分散力，使產業要素在空間上分布趨于離散化。另外，學術界雖然從馬歇爾的空間外部性理論出發均認識到了異質關聯的存在性，但是角度不同產生了不同分類，本文對其進行了重新整合。

諸多學者圍繞空間外部性的思想展開產業協同集聚微觀形成機制的研究，驗證了Marshall（1920）[17]所強調的三個關鍵因素，即中間投入品與最終產品供應商之間的聯系、共享勞動力市場、增加信息交換和創新機會對于制造業與生產性服務業之間的協同集聚、制造業和生產性服務業內部細分行業之間協同集聚的促進作用。然而，產業協同集聚內在微觀形成機制僅是機制研究的一個方面，產業協同集聚與空間的互動機制作為機制研究的另一重要方面，目前的成果卻非常單薄。效應研究，依然局限于“產業”到“產業”的集聚互動影響，對產業協同集聚在空間上的經濟績效大多尚處于現象觀察和定性分析階段，并沒有解釋產業集聚互動所導致的城市（空間）的經濟績效，例如工資收入和生產效率增進效應，及其空間溢出效應等，亦即現有關于產業協同集聚問題的研究并沒有形成“現象→機制→效應”這一完整分析脈絡，有待進一步完善。因此，產業協同集聚經濟績效及其空間效應研究也構成了未來研究重點，對于指導城市和區域發展具有重要現實意義。

最后，本文還全面總結了國內外現有產業協同集聚水平測度的不同方法，并客觀比較了不同方法的適用性。

注釋：

（1）產業集聚（Industrial Agglomeration）同樣是指產業在特定空間聚集的一種地緣經濟現象，既包括受自然資源稟賦的吸引而集中（第一屬性），亦包括在集聚空間的自我強化過程（第二屬性）。

（2）詳細介紹可參考Wasserstein L.Markov processes over denumerable products of spaces describing large systems of automata.Problems of Information Transmission 5，1969：47-52。

（3）陳建軍等（2016）利用E-G指數和？專指數，對2003—2011年中國240個地級及以上城市生產性服務業與制造業產業協同集聚水平進行了測算，通過進行相關關系檢驗發現二者的相關系數均值為0.9409。

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（責任編輯 吳曉妹）