胡 健，焦 兵

（西安財經(jīng)學院，陜西 西安710061）

一、引言

經(jīng)濟學家很早就認識到，經(jīng)濟活動并不是沿空間均勻分布的，即經(jīng)濟活動是具有空間結(jié)構(gòu)的。有關(guān)經(jīng)濟活動空間結(jié)構(gòu)的研究最早可追溯到1826年德國經(jīng)濟學家杜能（Thunen）發(fā)表的巨著《孤立國》，他首次利用嚴謹?shù)慕?jīng)濟學模型對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的空間結(jié)構(gòu)進行開創(chuàng)性分析，開啟了空間經(jīng)濟學的先河。杜能的農(nóng)業(yè)區(qū)位論提出以后，立即成為當時空間經(jīng)濟研究的主流范式，其影響一直持續(xù)到20世紀初。直到1909年，韋伯（Weber）發(fā)表《工業(yè)區(qū)位論》一書，正式將工業(yè)布局的區(qū)位問題引入空間經(jīng)濟學，才開創(chuàng)了空間經(jīng)濟學的另一研究流派——工業(yè)區(qū)位論。1956年，美國經(jīng)濟學家艾薩德（W.Isard）出版了《區(qū)位與空間經(jīng)濟學》一書，試圖將杜能的農(nóng)業(yè)區(qū)位論與韋伯的工業(yè)區(qū)位論整合為一個統(tǒng)一的一般均衡分析框架——新古典區(qū)位論，從而將空間問題融入到阿羅—德布魯分析框架之中。[1]

新古典區(qū)位論建立在完全競爭與規(guī)模報酬不變的基礎(chǔ)上，其核心觀點在于區(qū)域之間地理環(huán)境、資源稟賦及技術(shù)水平等初始條件的差異是產(chǎn)生空間集聚的根本原因，如自然資源豐富的地方以及大港口附近通常會成為工業(yè)集聚的中心地區(qū)。①但新古典區(qū)位論卻不能解釋兩個重要的經(jīng)濟現(xiàn)象：第一，一些在純自然條件方面并不一定非常有優(yōu)勢的地方卻成為了工業(yè)集聚的中心；②第二，兩個自然條件非常相近的地方卻可能在工業(yè)集聚方面具有非常不同的表現(xiàn)。③因此，新古典區(qū)位理論無法解釋所有的空間集聚現(xiàn)象，它只是在完全競爭框架下對空間集聚問題進行局部均衡分析。

幸運的是，1977年迪克西特（Dixit）和斯蒂格利茨（Stiglitz）建立了迪克西特—斯蒂格利茨壟斷競爭模型（以下簡稱D-S模型），掃除了對規(guī)模報酬遞增與不完全競爭進行經(jīng)濟學模型化的障礙。正是借助于D-S模型，克魯格曼、藤田昌久和維納布爾斯建立了新經(jīng)濟地理學派，對空間集聚的研究進入了嶄新的階段。新經(jīng)濟地理學理論的核心思想是，即使兩個地區(qū)的初始條件非常接近，也可能受某些偶然因素（如歷史事件）的影響使產(chǎn)業(yè)開始在其中一個地方集聚，由于產(chǎn)業(yè)集聚的規(guī)模報酬遞增作用，在地區(qū)間運輸成本沒有大到足以分割市場的條件下，就可能導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)的空間集聚。[2]

二、空間經(jīng)濟集聚模型的創(chuàng)建：D-S模型

1977年，迪克西特和斯蒂格利茨對美國經(jīng)濟學家張伯倫1933年提出的壟斷競爭思想給出了嚴謹?shù)哪Ｐ捅硎觯碊-S模型），成功找到了將規(guī)模收益問題內(nèi)生化的數(shù)學工具，為把空間問題納入阿羅—德布魯一般均衡分析框架創(chuàng)造了條件。[3]

D-S模型假設(shè)在一個封閉的國家中，有兩個生產(chǎn)部門，即農(nóng)業(yè)部門和制造業(yè)部門。其中，農(nóng)業(yè)部門是完全競爭的，生產(chǎn)單一的同質(zhì)產(chǎn)品，且其生產(chǎn)過程為規(guī)模報酬不變；而制造業(yè)部門卻是壟斷競爭和規(guī)模報酬遞增的，它生產(chǎn)大量的異質(zhì)產(chǎn)品。農(nóng)業(yè)部門和制造業(yè)部門的要素投入都只有一種，即勞動力。

從消費者角度來講，對農(nóng)產(chǎn)品和制成品的偏好相同，因此用柯布—道格拉斯函數(shù)表示總效用函數(shù)，表達式如下：

公式（1）中，M表示制成品數(shù)量，A表示農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量，μ表示在制成品上的支出比率。由于制成品是異質(zhì)的，因此我們用mi表示每一種制成品的數(shù)量，假定制成品M符合不變替代彈性函數(shù)（CES）：

其中，ρ表示消費者對制成品多樣性的偏好程度，當ρ趨近于1時，制成品之間幾乎是完全替代的；當ρ趨近于0時，制成品之間的替代性很低。我們用σ表示兩種制成品之間的替代彈性，σ與ρ之間的關(guān)系為

給定收入Y和農(nóng)產(chǎn)品價格pA以及每種制成品的價格可以求解預(yù)算約束下的消費者最優(yōu)問題。在對數(shù)線性模型下，消費者對某種制成品的需求將由該種制成品的價格制成品上的支出額μY以及制成品的價格指數(shù)P決定，其表達式如下：

假定所有制成品的價格都是pm，這時：

由上述表達式可以看出，制成品種類的變化會影響制成品價格指數(shù)，進而會影響對每種制成品的需求量。由于制成品之間是完全異質(zhì)的，所以每種制成品的產(chǎn)量與需求量相等，即

三、空間經(jīng)濟集聚模型的演進

正如上述基本模型所揭示的那樣，在壟斷競爭環(huán)境下，如果生產(chǎn)是規(guī)模報酬遞增的，制造業(yè)就有產(chǎn)生空間集聚的傾向。新經(jīng)濟地理學就是試圖將這種累積因果機制模型化，以解釋初始條件基本相似的區(qū)域間產(chǎn)生空間集聚現(xiàn)象的原因。新經(jīng)濟地理學已經(jīng)發(fā)展出多種模型來解釋空間集聚的累積因果機制。例如，克魯格曼提出，勞動力的跨區(qū)域流動、規(guī)模報酬遞增以及運輸成本是導(dǎo)致制造業(yè)空間集聚的根本原因。但從國際視角看，國家間移民的高壁壘會極大地限制勞動力的跨國流動，無法用勞動力的流動解釋產(chǎn)業(yè)在國家間的集聚現(xiàn)象。[4]因此，維納布爾斯建立了模型，用以證明即使沒有勞動力的自由流動，在上下游產(chǎn)業(yè)皆為不完全競爭市場且運輸成本適中的情況下，產(chǎn)業(yè)間的縱向關(guān)聯(lián)同樣會導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)在特定地區(qū)的集聚。[5]

1.勞動力流動引致空間集聚：中心—外圍模型

假定農(nóng)民是不能自由流動的，于是農(nóng)民的工資及農(nóng)產(chǎn)品的價格都是保持不變的；而工人是可以自由流動的，工人會從實際工資低的地區(qū)流向?qū)嶋H工資高的地區(qū)。當一家制造業(yè)企業(yè)由于某種偶然因素從B國轉(zhuǎn)移到A國時，會出現(xiàn)兩種情況：當新企業(yè)的進入導(dǎo)致A國制造業(yè)利潤水平低于B國時，這家企業(yè)會退回B國，原有均衡得到恢復(fù)；當新企業(yè)的進入導(dǎo)致A國制造業(yè)利潤水平高于B國時，后面會有企業(yè)持續(xù)進入，從而導(dǎo)致A國出現(xiàn)制造業(yè)集聚現(xiàn)象而成為“中心國”，B國因制造業(yè)企業(yè)全部遷出而淪落為農(nóng)業(yè)的“外圍國”。至于新企業(yè)的進入究竟會產(chǎn)生哪種情況，還要具體分析。

新企業(yè)的進入會產(chǎn)生兩種效應(yīng)：一種是價格指數(shù)效應(yīng)。由價格指數(shù)公式可知，當n增加時，P減小。因此，新企業(yè)的進入會降低當?shù)氐闹瞥善穬r格總指數(shù)；而根據(jù)當n增加時，企業(yè)均衡產(chǎn)量降低，因此新企業(yè)進入的價格指數(shù)效應(yīng)會降低制造業(yè)利潤水平。另一種是勞動力流動需求效應(yīng)。由于新企業(yè)的進入會降低價格指數(shù)，在名義工資ωA不變的前提下，實際工資會增加，因此會吸引新的工人進入該國，而新工人進入會增加對該國制成品的需求，因而導(dǎo)致該國制造業(yè)利潤水平上升。綜上所述，新企業(yè)進入后是維持原有均衡不變，還是促使中心—外圍模式形成，關(guān)鍵在于價格指數(shù)效應(yīng)與勞動力流動需求效應(yīng)的比較。

由于我們假定農(nóng)業(yè)勞動力不能自由流動，因此新企業(yè)進入時，產(chǎn)量水平的變化主要由勞動力數(shù)量的變化和名義工資水平的變化引起，由此得出產(chǎn)量變化的表達式：

其中，ω＾為名義工資的變動，n＾為勞動力數(shù)量的變化。由公式（5）可以看出，新企業(yè)進入引起的價格指數(shù)效應(yīng)與勞動力流動需求效應(yīng)比較的關(guān)鍵在于參數(shù)Z、μ及σ的大小。

（1）μ＞Z時，新企業(yè)的進入會引起產(chǎn)量的增加，從而導(dǎo)致利潤水平增加；反之，μ＜Z時，新企業(yè)的進入會導(dǎo)致利潤水平下降。因此，當運輸成本Z=1時，必然是μ＜Z，新企業(yè)的進入必然導(dǎo)致原有均衡不變，制造業(yè)呈分散化分布；當Z=0時，必然是μ＞Z，新企業(yè)的進入最終會導(dǎo)致中心—外圍模式的形成?？梢姡S著運輸成本的降低，才有可能出現(xiàn)制造業(yè)的空間集聚現(xiàn)象。

（2）為保證μ＞Z，μ必須越大越好。μ越大，表明新進入勞動力在制成品上的支出比率越高，勞動力流動的需求效應(yīng)越明顯。

（3）不變替代彈性σ越小，消費者對制成品之間的差別偏好性越強，導(dǎo)致各制造企業(yè)壟斷力量增強，市場競爭削弱，制造業(yè)利潤增加，誘致制造業(yè)中心—外圍模式形成。

克魯格曼的中心—外圍模型表明，高運輸成本會阻止產(chǎn)業(yè)的空間集聚，刺激制造業(yè)部門選擇靠近消費市場的區(qū)位進行產(chǎn)品生產(chǎn)，所以制造業(yè)是空間分散的。當運輸成本降到中間水平時，一方面，一國市場需求越大，由于存在較強的規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)、價格指數(shù)效應(yīng)及累積循環(huán)因果效應(yīng)，該國制造業(yè)份額越大，商品價格指數(shù)越低，廠商能支付給工人的工資越高，從而能夠吸引更多外國工人進入，促使該國市場容量進一步變大；另一方面，由于規(guī)模報酬遞增的存在，市場容量的擴大會吸引越來越多的制造業(yè)企業(yè)進入該國，累積循環(huán)因果效應(yīng)開始發(fā)揮作用。在這種情況下，兩國對稱的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)就會變得不可持續(xù)，于是制造業(yè)就從原來的在兩國經(jīng)濟中均勻分布逐步演變成一種中心—外圍的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)。運輸成本進一步降低時，制造業(yè)是進一步集聚還是開始分散，要視分散化力量與集聚性力量哪一個居主導(dǎo)地位而定。因此，制造業(yè)空間集聚與運輸成本呈U字型相關(guān)關(guān)系。

2.產(chǎn)業(yè)縱向關(guān)聯(lián)引致空間集聚：中間產(chǎn)品模型

克魯格曼通過構(gòu)建中心—外圍模型說明了規(guī)模報酬遞增和運輸成本并不是產(chǎn)業(yè)空間集聚的充要條件，只有再加上勞動力自由流動才可能誘致空間集聚。但布蘭查德和凱茲（Blanchard&Katz）發(fā)現(xiàn)，美國的制造業(yè)空間集聚主要是勞動力自由流動促成的，但在歐洲，由于國家間移民存在較高壁壘，勞動力自由流動對制造業(yè)空間集聚的誘致作用不明顯。例如，艾肯格林（Eichengreen）的實證研究發(fā)現(xiàn)，美國因區(qū)域工資差異而產(chǎn)生的勞動力跨區(qū)域流動率是英國的25倍，而意大利的這一比率更低。因此，越來越多的經(jīng)濟學家認為，從勞動力自由流動視角出發(fā)解釋空間集聚問題只適用于一國內(nèi)部，而在討論國際間空間集聚問題時則存在很大局限。為彌補中心—外圍模型的不足，維納布爾斯建立了中間投入品模型，推導(dǎo)出產(chǎn)業(yè)間縱向關(guān)聯(lián)與分工是勞動力自由流動之外另一條解釋制造業(yè)空間集聚的有效途徑。

從供給角度看，假定農(nóng)業(yè)和制造業(yè)的勞動力都不能自由流動。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)只有一種要素投入，即勞動力，而制造業(yè)生產(chǎn)需要兩種要素投入，即勞動力和中間產(chǎn)品，中間產(chǎn)品是某一制造企業(yè)生產(chǎn)出來并用于另一制造企業(yè)生產(chǎn)的制成品。假定中間產(chǎn)品也是替代彈性不變的，其替代彈性與制成品相同，也是σ，因此中間產(chǎn)品價格指數(shù)與制成品價格指數(shù)也相同，都是P，中間投入品與勞動力共同構(gòu)成柯布—道格拉斯要素投入成本函數(shù)：W=ω1-αPα。由此可以看出，制成品生產(chǎn)成本與中間產(chǎn)品價格指數(shù)P成正比。

從需求角度看，對制成品的需求不僅來自于消費者，也來自于生產(chǎn)者。消費者在制成品上的支出額為μY，每個生產(chǎn)者都會把收入（pq）的α用于購買中間產(chǎn)品，則n個制造業(yè)企業(yè)對制成品的需求為nαpq，因此制成品總支出函數(shù)為：

由生產(chǎn)者利潤最大化條件得到：

將上述三個方程合并化簡可得：

由方程（6）可以看出，制造業(yè)企業(yè)數(shù)量對制成品產(chǎn)量及制造業(yè)利潤水平的影響主要通過參數(shù)α、σ、Z起作用，三個參數(shù)取值范圍的討論與克魯格曼模型相似。

維納布爾斯的中間產(chǎn)品模型揭示出，擁有較大制造業(yè)份額的區(qū)域通常能夠提供種類較多的中間產(chǎn)品，而中間產(chǎn)品種類較多的區(qū)域價格指數(shù)較低，使得使用中間產(chǎn)品的廠商能以較低的成本進行生產(chǎn)，這就構(gòu)成了一種前向聯(lián)系：既有的產(chǎn)業(yè)集聚對外部廠商構(gòu)成吸引，中間產(chǎn)品投入較大的廠商將傾向于在擁有較大制造業(yè)份額的區(qū)域選址生產(chǎn)。同時，在一個區(qū)域進行生產(chǎn)的廠商越多，對中間產(chǎn)品的需求越大，在其他條件相同的情況下，該區(qū)域在制成品上的總支出也越大，這就為中間產(chǎn)品提供了一個巨大的當?shù)厥袌觯瑥亩謽?gòu)成了一種后向聯(lián)系。正是由于中間產(chǎn)品的前后向聯(lián)系效應(yīng)，促使企業(yè)隨著運輸成本的降低，會在中間產(chǎn)品多的地區(qū)選址，以利用規(guī)模經(jīng)濟實現(xiàn)成本節(jié)約。最終結(jié)果是，每個區(qū)域都會在一個部門上實現(xiàn)專業(yè)化生產(chǎn)。在維納布爾斯的中間產(chǎn)品模型中，產(chǎn)業(yè)空間集聚與分散仍然取決于運輸成本與規(guī)模經(jīng)濟之間的力量對比，這一點與克魯格曼的中心—外圍模型并無太大區(qū)別。這個模型最大的意義在于，即使在市場規(guī)模相同、勞動力不可流動的情況下，由于產(chǎn)業(yè)存在的縱向關(guān)聯(lián)，產(chǎn)業(yè)空間集聚仍然會發(fā)生。

四、總結(jié)性評論

新經(jīng)濟地理學與傳統(tǒng)經(jīng)濟地理學在空間集聚領(lǐng)域的主要分歧在于對市場結(jié)構(gòu)的假設(shè)。傳統(tǒng)經(jīng)濟地理學采用了完全競爭、規(guī)模報酬不變（或報酬遞減）及同質(zhì)需求的新古典假設(shè)，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了屠能模型和阿隆索模型，推導(dǎo)出在區(qū)域間不存在基本差異的情況下，運輸成本的存在將導(dǎo)致經(jīng)濟活動沿空間均勻散布，運輸成本的變化對廠商區(qū)位選擇的影響是線性單調(diào)的，但這一結(jié)論與現(xiàn)實中很多經(jīng)濟活動集聚情況不符。為解決這一困境，20世紀初馬歇爾提出了“外部經(jīng)濟”概念，這一概念主要指廠商層次的規(guī)模報酬不變而社會性報酬遞增的經(jīng)濟，以籠統(tǒng)地解釋空間集聚情況。盡管在規(guī)模報酬不變的假設(shè)下，可以利用外部經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)聯(lián)系在一定程度上解釋產(chǎn)業(yè)集聚，但傳統(tǒng)經(jīng)濟地理學派卻始終無法說明外部經(jīng)濟來自何處，因此傳統(tǒng)經(jīng)濟地理學始終不被主流經(jīng)濟學所接納。

為突破這一困境，以克魯格曼為代表的新經(jīng)濟地理學派采用了壟斷競爭、規(guī)模報酬不變的假設(shè)，在D-S模型和冰山模型基礎(chǔ)上構(gòu)建了中心—外圍模型及中間產(chǎn)品模型等新空間集聚模型。這些模型通過報酬遞增、運輸成本、產(chǎn)業(yè)聯(lián)系及市場外部性之間動態(tài)、非線性的相互作用可內(nèi)生出經(jīng)濟活動沿地理空間遵循倒U字型軌跡演化的規(guī)律，推導(dǎo)出即使初始條件非常相似的國家、地區(qū)或城市也可以產(chǎn)生空間集聚現(xiàn)象，解決了傳統(tǒng)經(jīng)濟地理學不能解釋的問題。新經(jīng)濟地理學為馬歇爾提出的外部經(jīng)濟找到了確定的來源和微觀基礎(chǔ)，使空間集聚問題研究正式納入主流經(jīng)濟學研究范疇。

盡管新經(jīng)濟地理學空間集聚模型為解釋經(jīng)濟活動的集聚與擴散現(xiàn)象提供了新的視角、理論、方法和工具，但不能否認的是，該模型仍然存在很多問題。首先，中心—外圍模型中制造業(yè)工人的份額、中間產(chǎn)品模型里的中間投入在柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)中所占的份額以及消費者對制成品的偏好強度（或制成品之間的替代彈性）等參數(shù)都假設(shè)固定不變，而現(xiàn)實中這些參數(shù)并非固定不變的，因此模型計算得出的對稱結(jié)構(gòu)破壞點與集聚狀態(tài)支持點的臨界值與現(xiàn)實情況存在很大差異。于是，如何實現(xiàn)數(shù)學模型邏輯的嚴密性與現(xiàn)實世界演變路徑之間的和諧，成為新經(jīng)濟地理學亟待解決的一個問題。其次，新經(jīng)濟地理學在研究知識和技術(shù)外部性與空間集聚之間的內(nèi)生互動關(guān)系方面，無論在微觀理論構(gòu)建還是實證檢驗方面，都忽略了太多現(xiàn)實因素。盡管很多經(jīng)濟學家已經(jīng)意識到這個問題，并在這一領(lǐng)域作出了嘗試性的努力，但已有研究仍然存在很多不足，要么知識和技術(shù)外部性的內(nèi)生性沒有得到很好的刻畫，要么模型中沒有很好地融入空間因素，要么兩者之間的內(nèi)生互動關(guān)系不是很清晰，這些不足也是新經(jīng)濟地理學亟待解決的。

盡管新經(jīng)濟地理學的空間集聚模型仍然存在諸多問題，但不可否認的是，它在傳統(tǒng)經(jīng)濟地理學基礎(chǔ)上進一步深化了我們對空間集聚問題的理解和把握，增強了理論模型的整體解釋力。毫不夸張地說，新經(jīng)濟地理學的空間集聚模型對規(guī)模報酬遞增、運輸成本變化、中間產(chǎn)品投入以及技術(shù)外溢關(guān)系的解釋，打開了我們認識空間集聚的另一扇大門。如果空間集聚技術(shù)外溢內(nèi)生模型的建模取得成功，新經(jīng)濟地理學甚至可以把傳統(tǒng)經(jīng)濟地理學作為自己一個特殊的部分，并有望把區(qū)域經(jīng)濟學其他分支也納入主流分析框架，從而構(gòu)建一個統(tǒng)一的空間集聚模型。

＊本文系國家社會科學基金項目“基于油氣資源稟賦的產(chǎn)業(yè)集聚、技術(shù)溢出與區(qū)域創(chuàng)新能力提升的關(guān)聯(lián)研究”（項目編號：08BJL038）的研究成果之一。

注釋：

①美國德克薩斯州依靠自身豐富的石油資源形成了石油煉化業(yè)的產(chǎn)業(yè)集聚，韓國釜山借助自身的大港口優(yōu)勢形成了造船業(yè)的產(chǎn)業(yè)集聚，而我國的大慶和山西也依靠資源稟賦成為了我國石油化工和煤化工產(chǎn)業(yè)集聚的典型代表。

②美國“硅谷”高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)和意大利紡織工業(yè)新產(chǎn)業(yè)區(qū)的崛起是這方面的典型代表。

③例如，與福建省相比，浙江省在自然條件方面并沒有特別的優(yōu)勢，資源不是十分豐富，港口優(yōu)勢也不明顯，但其工業(yè)集聚趨勢卻比福建省明顯得多。同樣，廣東省與廣西壯族自治區(qū)純自然條件也非常相近，但改革開放以來，廣東省已經(jīng)發(fā)展成為非常重要的工業(yè)中心，而廣西壯族自治區(qū)經(jīng)濟仍然比較落后。

④由于制造業(yè)是規(guī)模報酬遞增的，同時制成品之間是完全異質(zhì)的，所以每個廠商都會專注于某種商品的生產(chǎn)，從而市場上制成品種類的數(shù)量應(yīng)與廠商數(shù)量相等。

[1]藤田昌久，克魯格曼.空間經(jīng)濟學：城市、區(qū)域與國際貿(mào)易[M].北京：中國人民大學出版社，2005：12-17.

[2]藤田昌久，蒂斯.集聚經(jīng)濟學[M].四川：西南財經(jīng)大學出版社，2004：20-27.

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[5]Fujita.A Monopolistic Competition Model of Spatial Agglomeration：Differentiated Product Approach[J].Regional Science and Urban Economics，1988，18（1）：87-124.

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