理论教育 地区间地理集聚模型分析

地区间地理集聚模型分析

时间:2023-06-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:新经济地理学模型假设:第一,两个区域开始是完全同质的,一个地区内在性地发生制造业集聚。一个国家内的地理集中和这个国家的贸易自由化程度有负相关关系。除了贸易成本,一系列其他因素可能影响城市和地区间的贸易流量。

地区间地理集聚模型分析

经济地理学模型假设:第一,两个区域开始是完全同质的,一个地区内在性地发生制造业集聚。集聚的优势与自然禀赋无关,循环因果关系发挥作用,地区的主导地位是一个自我强化的过程,可以由历史小事件引发,很小的初始差异,导致核心—外围结构。第二,均衡集的结构取决于运输成本农业份额等。整个分析方法强调不同市场之间、企业和供应商、客户之间的互动,以及工人作为生产和消费因素的双重作用。第三,是否发生集聚,取决于各种不同力量的相互作用。促进聚集的向心力可被离心力所抵消。第四,假设不存在正外部性,存在运输成本、规模报酬递增和要素流动性之间的相互作用。如果放宽这些基本假设会出现新的见解(Armin Schmutzler,1999)。如采取多区域并引入技术负外部性可解释:制造业很少会完全集中在一个地区;周边地区通常也包含一些制造业(Brakman etal.,1994)。一个国家内的地理集中和这个国家的贸易自由化程度有负相关关系。用多地区框架可解释为什么世界上许多大的城市出现在第三世界国家中,尽管有时政府努力支持分散化(Livas-Elizondo,Krugman,1996)。Krugman(1991)针对这些问题,提出一个与基本两区域模型密切相关的动力模型,以理解期望和历史因素的相对重要性。假设区域1制造业人口比例比区域2更高,那么区域1的工资高。当前工资决定未来工资的期望值,因此确定了迁移的决定。假设已发生了集聚,然后某种外源冲击(技术或政治)使新的区域更有吸引力,这样,部分或全部的生产移至其他区域将更有效。如果后向和前向联系足够强大,并且企业和工人不能协调移到新区位,经济可能被锁定在旧区位(Arthur,1990;Rauch,1993)。新经济地理学模型的不同形式,依赖企业间的纵向联系,而不是劳动力的流动性,提供许多方法可更好地理解一些重要问题。第一,历史因素在集聚发生中的作用。即使区域没有自然优势,正外部性产生的累积过程也可能导致核心—外围结构的发展。第二,运输成本、规模经济强度和重要的可迁移工业是决定这种工业集聚是否发生的重要因素。第三,连续变化的参数可导致均衡结构的不连续变化。第四,对贸易的可能影响:如果正外部性发挥作用,提高经济一体化,既影响制造业的分布也影响制造业部门内的地理分布。第五,贸易政策与区域经济结构之间的相互作用:增加国际一体化可能会降低经济的集聚程度。第六,运输成本模型有助于理解跨国公司的成因和结果(Armin Schmutzler,1999)。杨小凯的新古典经济学和克鲁格曼的新经济地理学理论,其决定模式是内生比较优势(内生因素),由于选择不同的专业化方向的决策而造成时候的生产率的差别。决定区域竞争力的最基本最终要素:区位、制度供给、企业集聚、产业结构以及社会发展环境优势(陈秀山,2004)。“历史和偶然”埋下空间分工和差异的种子,递增报酬则不断强化既定的贸易格局。有效的制度降低交易费用,提高分工水平,改进生产力,增进财富

地理和历史是理解经济过程的关键。经济地理的基本问题是解释为何空间发展不平衡之谜。针对NEG局限性的批评包括:(1)NEG模型是否能完全涵盖塑造经济景观的各种因素和力量,特别是社会制度和文化因素不能轻易地用数学形式充分表达(克鲁格曼承认这种“混乱”因素是社会学家的事情;1995)。(2)基于简化假设为基础的NEG模型(两区域-两部门模型),如有关经济结构、消费者和企业行为、竞争和运输成本,是否可以表示真实世界(Fujita,Mori,2005)。真实世界的中心通常不仅是制造中心,还有政治中心、金融中心等(Isserman,1996)。(3)NEG模型中达到某种状态与时间无关,也没有涉及实际调整与进化路径。模型中空间和时间是外生的,并不影响经济活动。经济活动的空间是预先给定的,且不会改变。用抽象的点来代表固定的地区或城市。这个时空框架中,条件和内容是纯粹的抽象形式,没有具体的地理位置和历史。到目前为止,对于地理和历史因素如何解释空间经济的稳定性以及随时间改变(不平衡),仍然缺乏有说服力的回答。

适当的经济地理学(PEG)和演化经济地理学(EEG)模型对地理和历史的理解,为NEG模型提供了重要的方向,如提高其解释能力和表示地理空间能力,除了发展多区域模型外,还包括相对空间概念及其影响。经济地理学家现在非常重视“流”、联系和网络机制对经济景观形成的作用,并代表地理景观的多重空间。除了贸易成本,一系列其他因素可能影响城市和地区间的贸易流量。NEG模型中其他流动(如劳动力迁移和知识溢出),也可定义为相对而不是绝对的,劳动力迁移被认为是两个区域间的实际工资差异的函数,而知识流量通过“外溢参数”,使其范围包括完善的知识溢出效应(全域溢出)到本地化溢出。NEG“流”模型的一个共同点是所有流量不能用绝对标准距离度量,是与变量有关的相对空间。将“历史”解释为多重均衡的一个选择过程意味着“历史”(初始条件的形式)只是选择和向平衡位置运动的问题,一旦到达平衡位置,经济景观又静止。根据威特(Witt,2003,2006)的进化导向,经济模型应该满足三个关键标准:必须是动态的、必须处理不可逆过程、必须包括创新的产生及其影响。其中,第三个标准是任何经济演化理论的关键:经济主体(个人和企业)的创新能力和市场的创造功能驱动经济的进化和适应。因此,知识和创新在演化经济学中起着至关重要的作用,尤其是种类(如经济结构、技术和各种知识形式)、新奇(创新)、选择(如市场的创造性破坏过程)和适应(如学习)。戴维(David,2005)描述路径依赖是历史或进化过程的一个重要特性,同时想保留平衡(多重均衡)的想法,解决方案是把经济演化看作“间断平衡(punctuated equilibrium)”:一个历史偶然事件触发路径依赖走向多个可能的均衡,一旦达到某个均衡,系统被锁定,直到外部冲击的打破。区域经济随着时间适应和变异,一个地区的产业结构和技术是个连续变化的过程。虽然存在路径依赖,进化过程可以防止一个区域经济锁定在一个特定的稳定状态或轨迹,NEG模型没有提到这种可能性。进化等同于受某种外生冲击从一个平衡状态到另一个平衡的瞬间滞后运动,即使是“间断均衡”理论。另外,路径依赖理论没有考虑到新的经济和技术发展路径如何出现(Martin,2010)。在EEG模型中采用了不同的假设,即一个新产业或技术路径的出现在某种程度上是随机的或意外的过程,演化经济地理学家所谓“区位机会窗口”(windowsof locationalopportunity)在这一阶段开放,原先存在的产业和技术发展的空间格局与新产业或技术的位置有很少或没有相关性。

事实上,克鲁格曼(2010)关于模型(1991)的含义是,经济的地理结构取决于几个关键参数:运输成本、规模经济、要素流动。驱动这些的是规模经济、运输成本、市场规模之间的相互作用。这样因素会产生一个集中生产的循环因果关系,但市场规模的“向心力”会被分散自然资源的“离心力”所抵消。克鲁格曼(2010)“倾向于马歇尔三位一体的前两个元素(产业投入的专业供应商、大量专业技能劳动力市场)超过第三(信息溢出)”。前两个因素仍然是集聚因素,但信息溢出、企业链的影响等越来越重要。虽然关注发达经济体可能表明应该淡化有形因素,如运输成本,而提倡无形的因素如信息溢出,一旦将注意力转移到发展中国家,尤其是中国,“一个戏剧性的核心-边缘模式已经出现,从中国中西部到沿海地区大规模的迁移,在沿海地区东南部出现制造业带(加上向北京地区的一次迁移)”。中国大部分的工业生产目的是面向外部世界市场,而不是国内市场。区域分化明显类似于19世纪美国制造业带的出现。按照克鲁格曼的理解,中国的增长非常适合新经济地理学模型,低运输成本结合空间集聚和专业化分工,提高了规模经济。

长期增长和产业区位联合内生决定的模型(Baldwin,Forslid,2004),将罗默(Romer,1990)产品创新增长引入克鲁格曼的中心外围模型。结果表明增长是强大的向心力,而知识技术溢出是强大的离心力。一体化的政策降低交易成本鼓励经济活动分散,而降低贸易品成本鼓励集聚。产业集聚在中心和外围两个地区增长,促增长的影响缓解集聚对外围静态福利的损失。在结合地理和历史的情况下,地区间收敛的最终结果会怎样?本节通过“冰山”模型来模拟最终的收敛情况,并产生可视化的结果,观察区域结构的演化。

(一)二维NEG模型

包括多部门、信息技术和区际贸易的投入—产出分析,对标准(NEG)模型并没有任何部分的改变。假设一个部门不能转移到其他地方,而另一个部门的生产要素是自由流动的,可以选择最佳的生产地点。前者通常被称为农业部门(如采矿港口、中央政府等),后者是制造业部门。各区域制造业就业人口占比为δ,在垄断竞争框架下,企业生产规模收益递增,农业就业人口比重(1-δ)、农产品完全竞争、农业生产规模报酬不变。同比例的支出δ花在制造品上和(1-δ)花在农产品上。每个制造企业生产一种产品。每个区域中每个企业的产出是相同的,这意味着每个地区生产的产品数量与各地区制造业的劳动力lrm比例相同。

地区r的总收入:

由同样比例的支出δ花在制造品上和(1-δ)花在农产品上。

价格指数:

冰山成本:

名义工资:

实际工资:

式(6.13)中,Yr是r区域总收入,花费在制造品的比例是δ,Wr是制造业工资水平(名义工资),λr是区域制造业就业人员占全国制造业就业的比重,φr是区域农业就业占全国农业就业的比重。式(6.14)Ir是区域价格指数,Trs是“冰山成本”,表示要运输一单位产品从区域r到达区域s所需的数量。式(6.15)表明,两区域模型中运输成本参数T从D(1,2)=1提高到n区域模型中的D(R,S)。在式(6.14)和式(6.16)中ε是商品替代弹性σ=1/(1-ρ),ρ是消费者总效用函数中的替代参数。矩阵D是对称的r×r区域间的距离矩阵。ρ表示消费者对制成品多样性的偏好程度,ρ=1时差异化产品完全替代;ρ=0时消费更多种类差异化产品的愿望最强。价格指数对可得制成品数目的敏感度取决于不同种类制成品间的替代弹性σ,σ越低(即产品差异越大),产品种类增加引起价格指数下降的幅度越大。“冰山形式”即把1单位产品从地区r运到地区s,只有部分[即1/TArs(1/TMrs)]能够到达,其余的在运输途中损耗。在模型中运输成本本身在空间经济结构的形成过程中可能扮演了重要的角色,“距离逐渐消失(运输成本下降)产生的影响并不一定是单调的,运输成本最初的下降可能有助于经济活动的集中,如果继续下降则可能使刚形成的集中土崩瓦解”(藤田昌久,克鲁格曼,维纳布尔斯,2013)。

给定区域制造业的初始分布L0,在那些可提供更低价格和更高工资的地区发生集聚过程。这些均衡区域通常是初始分布就较大的地区,或到其他运输成本相对较低的地方,或两者的组合。该解决方案依赖于初始分布:制造业的总体生产规模(π)、运输成本参数τ、替代弹性σ和距离矩阵D。模型参数π、σ、τ和制造业劳动力初始值l0,通过模型迭代直至长期均衡,这时,所有地区的实际工资相等且不再有人员迁徙。因为没有哪个地区比其他地区更具有任何区位优势,最终将导致初始规模较大的地区取代较小的地区。一般来说,当规模经济增加(低σ),当自由部门(制造)规模相对于受限部门(农业)较高(高π)和运输成本较低(低τ)时,留下的地区就越少。加入模型中的每一个区域,总是规模和位置变化共同作用的结果。斯德尔德(Dirk Stelder,1995)认为,问题的关键是模型的稳健性与空间维数,阈值水平应该是地区数目可靠的最小值。两种模式的长期均衡取决于三大基本要素:经济、地理和历史。经济由三个参数δ、ε和T确定,地理由区域数量n和距离矩阵D确定,历史是初始分布的,三者共同决定路径依赖的结果。简单假设政策涉及所有的区域:如税收上涨10%这一政策是通过使距离矩阵D增加到1.1×D。由此产生的地区分布,然后与原始分布比较,给出该政策引起的集聚结构的变化。在多区域NEG模型中,斯德尔德将二维空间经济引进NEG模型(Stelder,1995)。

(二)二维NEG模型分析结果(www.daowen.com)

新经济地理学模型包括简单的核心-边缘(CP)、自由资本(FC)、自由企业家(FE)、资本创造(CC)、全局溢出(GS)、局部溢出(LS)、核心-边缘垂直联系(CPVL)、自由资本垂直联系(FCVL)和自由企业家垂直联系(FEVL)等模型,本书仅以前三种为例进行分析。由于中国历年的全国制造业(或固定资产投资)的GDP份额基本为0.44,城镇从业人员占全部从业人员比重0.4~0.49,故取份额mu=0.45。工业制成品的需求弹性ε=3或5,以考虑替代性弱和强两种情况。冰山运输成本取tao=1.75,通过系数变化,如增大或减少20%,找到临界点的变化百分比。分析两种情况:第一,冰山运输成本不变,看需求弹性变化对集聚的影响。第二,需求弹性不变,看冰山运输成本变化对集聚的影响。

从NEG要素流动均衡图(附录图6.10)可观察到相对真实工资和地区人员/投资/制造业份额的关系随着参数调整而变化。

(1)区域的消费结构变化(如工业品消费比例减少)或当弹性系数参变量ε减少时(如sigmma从5降到3),曲线逆时针旋转,向对称均衡点靠拢。(2)增加市场一体化程度(如冰山运输成本tao从1.75减少到1.4甚至1.05),关系曲线围绕点(mu=0.5,sigmma=1)逆时针旋转。当市场一体化程度足够高时(tao=1.05),相对真实工资随人员/投资/制造业份额增加而增加。冰山运输成本相比弹性系数来说影响较小,如图中tao=1.05与tao=1.4时的两条曲线基本重合。(3)地区税负等值提高,相当于降低地区间一体化程度。税负降低(如从0.2到0.1再到0),则关系曲线也逆时针旋转。当地区1的税负高于地区2时,关系曲线右移,均衡点也向右移,即地区l需要更多的人员/投资/制造业份额才能达到均衡。(4)区域的消费结构变化(如工业品消费比例增加)或人员/投资/制造业份额mu增加,关系曲线也逆时针旋转。因此,弹性、运输成本、税负降低或者消费习惯改变和人员/投资/制造业份额增加都能强化分散均衡。反之则出现聚集均衡。

将该模型用于制度分析,并进一步适应实际情况和提高可视化程度,采用斯德尔德(Dirk Stelder)的Geam程序代码,其中历史选择核心模式、现在模型选择集聚模式或核心模式结果一样,没有用到松散企业模式。取31个省会的经纬度计算距离(注:省份质心与省会结果一样),制度变迁简单地用经济距离表示,其中经济距离的增大或减少用(运输成本)地理距离矩阵(或冰山成本)乘以系数(大于或小于1)表示。

1.非国有从业密度=非国有从业数/区域面积。

(1)ε=3时,如附录图6.11,无论u=1.75或u=1.75×0.8,甚至×0.6=1.05,都是22个分散集聚区(上海、北京、天津、江苏、广东、浙江、山东、福建、辽宁、河北、山西、陕西、河南、安徽、湖北、重庆、湖南、江西、广西、海南、四川、贵州,只有上海高于初始值。(2)ε=5时,无论u=1.75或u=1.75×0.8,甚至1.75×0.6=1.05,都是有25个集聚区(除新疆、西藏、内蒙古、黑龙江、甘肃、青海之外),上海、北京、天津高于初始密度值。两者比较也符合冰山运输成本相比弹性系数来说影响较小,以及弹性系数增大促进分散均衡的结论。

2.非国有固定投资密度=非国有固定资产投资额/区域面积

(1)ε=3时,如附录图6.12,无论u=1.75,还是I,u=1.75×0.8,甚至1.75×0.6=1.05,都是有25个集聚区(除新疆、西藏、内蒙古、黑龙江、甘肃、青海之外),上海、天津高于初始密度值。(2)ε=5时,无论u=1.75,还是I,u=1.75×0.8,甚至1.75×0.6=1.05,有25个集聚区(除新疆、西藏、内蒙古、黑龙江、甘肃、青海之外),上海、天津高于初始密度值。

非国有从业和非国有固定资产投资两个指标都呈现:需求弹性越大,集聚区越多,整体集中程度越低。并且冰山成本相比于需求弹性对集聚影响不明显。另外,非国有从业指标相对于非国有固定资产指标来说,集中程度略低。北京的非国有从业密度模拟值高于初始值,而非国有固定投资密度模拟值低于初始值,这与投资方向以及从业领域有关。

3.以制造业的份额/土地面积份额作为指标进行Geam程序,以核心集聚模式模拟,结果31个省份收敛为8个省份(附录图6.13),即如果inifialF=制造业的份额/土地面积份额,inifialB=制造业之外份额/土地面积份额,取制造业份额gamma=0.44。工业制成品的需求弹性ε(=1/1-rho),采用空间溢出效应系数W=0.23反推得到epsilon=3。而冰山运输成本取1.49。结果只剩8个集聚区(上海、北京、天津、江苏、广东、浙江、山东、福建),全部集中在沿海地区。

如果将距离矩阵数值系数缩小到0.02,即距离减少到1/50,作为制度变迁的结果,则模型结果只剩3个集聚区:上海、天津、广东。

4.如果inifialF=非国有从业的份额/土地面积份额,inifialB=国有从业份额/土地面积份额,模拟结果有22个集聚区(除新疆、西藏、内蒙古、黑龙江、甘肃、青海、吉林、宁夏、云南之外),基本上分布在东部沿海和中部地区(见附录图6.14)。

如果将距离矩阵数值系数缩小到0.02,即距离减少到1/50,作为制度变迁的结果,则模型结果只有8个集聚区:天津、上海、湖南、河南、湖北、重庆、福建、广东。

5.以非国有从业人员数/省份面积作为指标进行Geam程序,以核心集聚模式模拟结果与inifialF=非国有从业的份额/土地面积份额时完全一致,将距离矩阵数值系数缩小到0.02,即距离减少到1/50,作为制度变迁的结果,则模型结果同样剩8个集聚区:天津、上海、湖南、河南、湖北、重庆、福建、广东。

以上三种指标的集聚主要区别在于,制造业份额集聚都集中在沿海地区,而从业人口份额集聚包括中部地区省份,即呈现空间俱乐部收敛。以上结果与孙久文、叶裕民(2003)分析新中国成立以来(1952—2000年)经济重心、工业重心、人口重心“核心区明显南移、东移”基本一致。重心推移反映全国经济发展空间平衡点的变化。总体上外围区数量大大增加,过渡区数量大大减少,在西北五省份中,有四省份由过渡区降为外围区。从制度变迁的角度来看,经济距离缩短促进制造业和人口份额的进一步集聚,但对制造业集聚的影响大于对人口集聚的影响。从经济距离需要大幅度减少的程度来看(1/50),说明需要很强的制度变迁才能改变原来形成的集聚模式。

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