生產性服務業(yè)與制造業(yè)共生演化動力機理探討

金 晟

（中南財經政法大學 工商管理學院，武漢430073）

0 引言

生產性服務業(yè)與制造業(yè)之間隨著產業(yè)分工的深化經歷了一個動態(tài)演化過程。在制造業(yè)發(fā)展到一定程度，專業(yè)化分工促使生產性服務業(yè)從制造業(yè)中分離出來，制造業(yè)“大而全、小而全”生產組織模式被價值鏈分工所取代，而且生產性服務業(yè)自成體系。市場、技術和政策等環(huán)境因素的變化使得企業(yè)之間以及產業(yè)之間的界限日益模糊，產業(yè)融合和共生的現象日趨普遍，生產性服務業(yè)與制造業(yè)之間的依存度和互動性逐漸增強，二者共生發(fā)展成為重要趨勢。創(chuàng)新是企業(yè)的生命力所在，創(chuàng)新影響企業(yè)的生存和繁衍，協同創(chuàng)新是生產性服務業(yè)與制造業(yè)的共生關系的一個重要內容。自從唐榮強（2009）開始用演化博弈的方法來研究生產性服務業(yè)和制造業(yè)的關系以來，學界出現了諸多關于制造業(yè)和生產性服務業(yè)的共生發(fā)展模型，但用共生模型來研究生產性服務業(yè)和制造業(yè)的協同創(chuàng)新問題的文獻較少。本文探討生產性服務業(yè)與制造業(yè)協同創(chuàng)新的演化機理，通過共生模型，揭示生產性服務業(yè)與制造業(yè)協同創(chuàng)新的一般演化過程，以及二者達到均衡狀態(tài)的條件以及環(huán)境等因素變化對均衡狀態(tài)的影響。

1 基本模型

生產性服務業(yè)和制造業(yè)以產業(yè)集群的形式存在，因此，可以把它們視為兩個種群，用Logistic方程來表示：

yS、yM分別表示生產性服務業(yè)與制造業(yè)在特定時刻的種群密度，rS、rM分別表示理想條件下兩個種群的自然增長率。種群的生存資源是有限的，KS、KM分別表示兩類種群在環(huán)境要素給定的條件下且相互獨立時的最大環(huán)境容量，它反映了資源約束。

除了種群密度之外，市場結構、產業(yè)政策和基礎設施等方面也是影響生產性服務業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展的重要因素，在這里，特別突出協同創(chuàng)新這個因素。知識溢出具有不對稱性，在創(chuàng)新領先企業(yè)和跟隨企業(yè)之間，后者從前者那里得到的知識溢出顯然比前者從后者那里得到的多。生產性服務業(yè)和制造業(yè)在創(chuàng)新能力上有強弱之分，呈現非均衡的分布。一般來說，制造業(yè)的發(fā)展的歷史比較悠久，先驗知識積累多，在創(chuàng)新中處于領導者地位，生產性服務業(yè)由于是從制造業(yè)中派生的，其產品和服務是附屬于制造業(yè)的，因此，其創(chuàng)新能力相對較弱。在上式的基礎上，加入協同創(chuàng)新因素，可以得到生產性服務業(yè)和制造業(yè)協同創(chuàng)新的演化動力模型：

其中，λ稱為環(huán)境系數，λM、λs分別表示制造業(yè)企業(yè)和生產性服務企業(yè)受環(huán)境影響的系數。0＜λ＜1表示外界環(huán)境對企業(yè)發(fā)展起積極作用，λ＞1則表示外界環(huán)境抑制企業(yè)發(fā)展。θM、θs分別表示制造業(yè)企業(yè)與生產性服務企業(yè)協同創(chuàng)新的知識溢出系數，0≤θ≤1，θ越大，表示企業(yè)從協同創(chuàng)新知識溢出效應中的獲益越大，根據知識溢出效應的不對稱性假設，有θM＞θS。

對上式進行變形可得：

上式取得了和Logistic方程相同的形式，區(qū)別在于，后者把生產性服務企業(yè)和制造業(yè)視為是獨立存在的兩個企業(yè)種群，一個企業(yè)種群的發(fā)展不會影響到另一個企業(yè)種群的發(fā)展，故而其自然增長率和最大環(huán)境容量不受其他共生單元種群密度的影響，表現為常數。可以看出，生產性服務業(yè)與制造業(yè)的協同創(chuàng)新創(chuàng)造了更多的價值，生產性服務業(yè)與制造業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)內部的共生單元和最大環(huán)境容量不再是常數，而是受環(huán)境影響系數和知識溢出系數等因素影響的函數，共生單元范圍和最大環(huán)境容量在協同創(chuàng)新中得到了擴展。

2 環(huán)境因子對演化路徑的影響

生產性服務業(yè)與制造業(yè)協同創(chuàng)新系統(tǒng)達到均衡狀態(tài)條件是dyM/dt=0，dys/dt=0，。由此可得均衡點為對比企業(yè)種群之間不存在創(chuàng)新協同，二者獨立發(fā)展的狀況，均衡點為(KM，Ks)。基礎設施、產業(yè)政策、技術環(huán)境和市場結構等均是影響生產性服務業(yè)與制造業(yè)在協同創(chuàng)新中互動的環(huán)境因素，按照環(huán)境因子和知識溢出系數對均衡狀態(tài)的影響的差異，分三種情況進行討論。

在企業(yè)種群的發(fā)展不受環(huán)境因素影響的條件下，即λM=λs=1，有φM=(1+θs)/(1-θMθs)，φs=(1+θM)/(1-θM θs)。顯然，φM＞1，φs＞1，可知均衡值比初始均衡值高，即生產性服務企業(yè)與制造業(yè)實施協同創(chuàng)新比獨立發(fā)展更具競爭力。若兩類企業(yè)種群不實施創(chuàng)新合作，即θM=θs=0，則φM=1/λM，φM=1/λs，只有λ＜1時，才有φ＞1，因此，在兩類企業(yè)種群不進行創(chuàng)新合作的情況下，只有當環(huán)境因素對企業(yè)有利時，均衡值才會有所提高。

一般情況下，制造型企業(yè)與生產性服務企業(yè)的產值分別為φMKM與φSKS，對比兩個企業(yè)種群之間不存在創(chuàng)新協同，獨立發(fā)展的狀況，制造型企業(yè)與生產性服務企業(yè)的產值分別為KM和Ks。為探討一般情況下環(huán)境因子對于均衡狀態(tài)的影響，需要確定λ的取值范圍。令φM，φS＞1，可得：

如圖1所示：分別以λS和λM為橫軸和縱軸作坐標系，定義兩條曲線：曲線；曲線 S2，S1、S2分別稱為環(huán)境因子臨界線1和環(huán)境因子臨界線2。為分析λ的影響，假設θ不變。橫軸、縱軸、λS=1、λM=1、S1和S2把坐標系的第一象限分為6個區(qū)域。下面按區(qū)域分別討論環(huán)境因子對均衡狀態(tài)的影響（見表1）。

區(qū)域I由曲線S1和λS=1圍成，該區(qū)域內λM＞1，λS＜1，環(huán)境因子對制造業(yè)不利，對生產性服務企業(yè)有利。該區(qū)域內，有φMKM＜KM，φSKS＞KS，制造業(yè)雖然能從協同創(chuàng)新中獲益，但環(huán)境因素的抑制使其發(fā)展受益。生產性服務企業(yè)則由于協同創(chuàng)新和環(huán)境兩方面的積極影響，得到較大的發(fā)展。與之密切聯系的是區(qū)域III，區(qū)域III內，兩個部門均衡產值的變化同區(qū)域I。區(qū)域III由S1、S2和λS=1圍成，該區(qū)域內λM＞1，λS＞1，環(huán)境因素對制造業(yè)和生產性服務業(yè)都有抑制作用，但生產性服務業(yè)從協同創(chuàng)新中獲得較大的合作收益，抵消了環(huán)境因素的抑制作用，得到了成長。

區(qū)域II由曲線S1、λS=1、橫軸和縱軸圍成。該區(qū)域內，有φMKM＞KM，φSKS＞KS，制造業(yè)與生產性服務業(yè)的均衡產值都增長了。在曲線λM=1以下的部分，λM＜1，λS＜1，環(huán)境因素對制造業(yè)和生產性服務業(yè)都有利。在曲線λM=1以上的部分，λM＞1，λS＜1，環(huán)境因素對制造業(yè)不利，對生產性服務業(yè)有利。但制造業(yè)與生產性服務業(yè)協同創(chuàng)新的合作收益抵消了環(huán)境的抑制作用，最終，兩個部門的均衡產值都增長了。與之密切聯系的區(qū)域V，在區(qū)域V內，制造業(yè)與生產性服務業(yè)的均衡產值也都增長了。在曲線λM=1以上的部分，λM＞1，λS＞1，環(huán)境因素對制造業(yè)和生產性服務業(yè)都不利。在曲線λM=1以下的部分，λM＜1，λS＞1，環(huán)境因素對制造業(yè)有利，對生產性服務業(yè)不利。雖然環(huán)境對某一個部門或兩個部門都有消極影響，但制造業(yè)和生產性服務業(yè)通過協同創(chuàng)新合作產生的巨大收益抵消了環(huán)境的抑制作用，均衡產值都得到了增長。

區(qū)域IV由S1、S2和λM=1圍成，該區(qū)域內有φMKM＞KM，φSKS＜KS，生產性服務業(yè)均衡產值降低而制造業(yè)均衡產值增長。在λM=1以下的部分，環(huán)境對生產性服務不利而對制造業(yè)有利，制造業(yè)利用環(huán)境和協同創(chuàng)新的雙重作用得到較大的發(fā)展。在λM=1以上的部分，環(huán)境因素對制造業(yè)和生產性服務業(yè)都不利，制造業(yè)從協同創(chuàng)新中獲益較多，抵消了環(huán)境的抑制作用，獲得了增長。區(qū)域VI由S1和S2圍成，λM＞1，λS＞1，環(huán)境因素對制造業(yè)和生產性服務業(yè)都不利，且有φMKM＜KM，φsKS＜KS，生產性服務業(yè)和制造業(yè)的均衡產值都有所降低，這可能是由于環(huán)境因素的負面作用過大，雙方從協同創(chuàng)新中的獲益不足以抵消環(huán)境因素的抑制作用。

3 知識溢出效應對演化路徑的影響

為探討一般條件下知識溢出系數對于均衡狀態(tài)的影響，需要確定θ的取值范圍。令φM＞1，有θ1＞(λ1λ2-λ2)/θ2-1；令φS＞1，有θ1＞(λ1λ2-λ2)/1+θ2。分別以和θ2和θ1為橫軸和縱軸作坐標系，定義兩條曲線：曲線 L1，θ1=(λ1λ2-λ2)/θ2-1 ；曲線 L2，θ1＞(λ1λ2-λ1)/1+θ2。為分析θ的影響，假設λ不變，同時假設λ1＜1，λ2＜1，即環(huán)境因素對制造業(yè)和生產性服務業(yè)都起積極作用。橫軸、縱軸、L1和L2把坐標系的第一象限分為4個區(qū)域。下面按區(qū)域分別討論知識溢出系數對均衡狀態(tài)的影響（見圖2和表2所示）。

表2 協同創(chuàng)新系統(tǒng)中知識溢出系數的影響

在區(qū)域I中，φMKM＜KM，φSKS＜KS，雖然綜合環(huán)境因子對兩個產業(yè)部門的發(fā)展有利，但雙方不能建立良性的互動關系以創(chuàng)造合作收益，兩個部門的均衡產值都有所降低。在區(qū)域II中，φMKM＜KM，φSKS＞KS，由于雙方在協同創(chuàng)新中的博弈，收益分配不均衡，制造業(yè)均衡產值有所降低，生產性服務業(yè)則得到增長。在區(qū)域III中，情況和區(qū)域II相反。在區(qū)域IV中，φMKM＞KM，φSKS＞KS，在環(huán)境因素的積極影響和合作創(chuàng)新的協同效應下，制造業(yè)和生產性服務業(yè)均衡產值都得到增長。

4 結論

在生產性服務業(yè)與制造業(yè)的共生關系中，環(huán)境因子和知識溢出效應是兩個重要影響因素，生產性服務業(yè)和制造業(yè)協同創(chuàng)新的共生體的發(fā)展狀態(tài)取決于環(huán)境因子和知識溢出效應的對比。若企業(yè)種群發(fā)展不受環(huán)境的影響，生產性服務企業(yè)與制造業(yè)實施協同創(chuàng)新比獨立創(chuàng)新能實現更快的發(fā)展。若生產性服務業(yè)與制造業(yè)不實行創(chuàng)新合作，則其發(fā)展只能依賴于環(huán)境的促進作用。若環(huán)境因子對制造業(yè)不利，而對生產性服務企業(yè)有利，而且制造業(yè)環(huán)境系數高于臨界值1時，制造業(yè)雖然能從協同創(chuàng)新中獲益，但環(huán)境因素的抑制使其發(fā)展受益，生產性服務企業(yè)則由于協同創(chuàng)新和環(huán)境兩方面的積極影響，得到較大的發(fā)展。當環(huán)境因素對制造業(yè)和生產性服務業(yè)都有抑制作用，且制造業(yè)環(huán)境系數高于臨界值1但低于臨界值2時，生產性服務業(yè)從協同創(chuàng)新中獲得較大的合作收益，以至于抵消了環(huán)境因素的抑制作用，反而得到了成長。即使在環(huán)境因素對制造業(yè)和生產性服務業(yè)都起積極作用的情況下，二者的發(fā)展狀況還取決于二者在創(chuàng)新中的互動關系。若雙方不能建立良性的互動關系以創(chuàng)造合作收益，兩個部門都不能得到增長，雙方在協同創(chuàng)新中的博弈形成的收益分配格局也會影響生產性服務業(yè)和制造業(yè)的相對發(fā)展狀況。

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