基于系统动力学的总部经济发展研究

赵黎明,张亚兰

(天津大学 管理学院,天津 300072)

●区域发展

基于系统动力学的总部经济发展研究

赵黎明,张亚兰

(天津大学 管理学院,天津 300072)

总部经济是突破地区资源限制和空间限制实现区域经济跨越式发展的经济模式。文章运用系统动力学建立了总部经济的系统仿真模型,并将该模型应用于石家庄地区的总部经济发展研究中。通过模型的基本模拟和政策模拟,得出 2012年前总部经济对石家庄地区经济社会影响的动态变化,并根据仿真结果提出有针对性的发展建议。

总部经济;系统动力学;模型;石家庄市

总部经济是顺应全球经济发展的一种新经济模式,它是指某区域通过创造各种有利条件,吸引大型企业集团总部入驻,通过极化效应和扩散效应,形成企业总部在本区域集群布局,生产加工基地通过各种形式安排在成本较低的周边地区或外地,从而形成合理的价值链分工的经济活动的统称[1]。随着区域经济一体化的不断深化,总部经济将成为地区突破资源瓶颈实现跨区域发展的新模式。

目前,关于总部经济的研究主要集中于内涵研究、风险收益研究和政策研究等方面,很少有人从系统动力学的角度对总部经济进行系统研究。本文试图应用系统动力学对总部经济的运行机制进行系统仿真,并通过对石家庄地区的实证研究验证模型的有效性和适用性,从而提出有针对性的发展建议。

一、总部经济系统动力学模型的构建

系统动力学是由美国麻省理工学院 Forrester教授于 1956年创立的一门分析研究复杂系统问题的学科,是一种以反馈控制理论为基础,以仿真技术为手段的研究复杂社会经济系统的定量方法[2]。系统动力学研究的是复杂系统的反馈结构,擅长于处理非线性时变的多重反馈问题,它所要求的数据的精确程度不高,即使在数据不足的情况下,仍可以进行研究,比较适合于长期、动态、战略性的研究[3]。总部经济是一个由多个子系统通过不同方式相互联系组成的非线性复杂系统,将系统动力学应用于总部经济对于研究总部经济的运行机制具有重要的意义。

图1 总部经济子系统输入输出关系

(一)子系统之间的输入输出关系

总部经济是一种高端服务经济,并不是所有的地区都具备发展总部经济的条件。只有经济发展基础较好、具备特定的资源条件、相对完善的产业基础和高度发达的服务业的地区,才有条件采取总部经济发展战略提升本地区经济层次。根据总部经济的发展条件和系统特征,将总部经济分为经济、产业、资源和服务四个子系统,子系统之间相互作用、相互制约。总部经济子系统之间输入输出关系如图 1所示。

(二)总部经济系统动力学模型

基于对总部经济系统结构和各子系统关系的研究,构建了总部经济的系统动力学模型。系统动力学模型是以状态变量为中心,以速率变量为驱动的结构模型,系统的结构用反馈回路来描述,系统的状态通过速率变量才能改变,而速率变量的变化是系统外部政策通过系统内部机制作用的结果。

在对总部经济进行理论研究和反复验证的基础上,建立系统动力学模型如图 2所示。模型中采用 87个原始指标,120个衍生指标,105个重要公式,全面系统的反映了总部经济的运行机制。选取 GDP1、GDP2、GDP3、总人口、工业企业数和财政收入为状态变量,由于篇幅所限,图 2为整个系统的简化流图。

图2 总部经济系统动力学简化模型

二、实证研究

为了验证总部经济系统动力学模型的有效性和适用性,我们对石家庄地区进行了实证研究。本文的数据主要来源于《石家庄统计年鉴》和《石家庄年鉴》。

(一)有效性检验

在对总部经济的系统动力学模型边界、变量之间的关系以及参数取值等进行理论检验后,对模型进行历史仿真检验。以地区生产总值和工业企业数为检验变量,时间范围为2000—2007年,检验结果如图 3和图 4所示。根据历史验证结果,地区生产总值和工业企业数的仿真值和历史值误差较小,该模型通过历史检验,较好的反映了总部经济的发展和运行机制。

(二)模拟结果

模型通过有效性检验后,经过运行 GDP、财政收入、工业企业数以及总人口四个水平变量,得到 vensim输出的模拟曲线如图 5～图 8所示。根据模拟结果,在外部经济环境不发生系统性变化的情况下,到 2012年,地区生产总值将增加到 40 316 300万元,工业企业数将增加到 5 422家,财政收入也有望突破 6 356 310万元,石家庄人口也将控制在 1 100万人以内。

图3 GDP模拟值与历史值

图4 工业企业数模拟值与历史值

图5 石家庄市 GDP模拟曲线

图6 石家庄市财政收入模拟曲线

图7 石家庄市工业企业数模拟曲线

图8 石家庄市总人口模拟曲线

(三)政策模拟

为了针对石家庄地区寻找合理的总部经济发展策略,我们对仿真模型进行政策模拟实验。由于地区经济素质的提升不可能通过简单改变一两个变量来达到满意值,而是需要调整几种因素来同时平衡单一因素调整带来的负面影响。因此,在研究中,我们对总部经济仿真模型进行复杂控制,选择 “产业集中度”、“基本建设占财政收入的比例”、“区位因子”以及“科技三项费占 GDP的比例”为监测变量,设置以下四种模拟方案,以达到地区经济生产总值、财政收入、工业企业数最佳,产业结构最优。

方案 1:产业集中度提高 0.05;

方案 2:基本建设投资比例提高 0.01;

方案 3:区位因子提高 0.1;

方案 4:科技三项费占 GDP比例提高 0.0001。

输出变量为:GDP、财政收入、工业企业数和产业结构。其中,产业结构为 GDP2/GDP3,模拟结果如图 9～12所示,图中各指标数值为各方案下的政策模拟值与基本模拟值之差。

由图 9～图 12可以看出:综合考虑 “产业集中度”、“基本建设投资比例”、“区位因子”和 “科技三项费比例”能够提高地区经济规模以及优化地区产业结构。其中:提高“产业集中度”和 “科技三项费比例”有利于优化产业结构,可以弥补提高基本建设投资比例带来的产业结构失衡。“区位因子”的提高在吸引企业入驻的同时有利于地区经济规模提升和产业结构优化。

图9 各政策策略下地区生产总值变化

图10 各政策策略下财政收入变化

图11 各政策策略下工业企业数变化

图12 各政策策略下产业结构变化

(四)政策建议

根据石家庄地区的总部经济政策模拟结果,单纯的提高“产业集中度”、“基本建设投资比例”、“区位因子”或 “科技三项费比例”都会带来片面的发展结果,必须综合的考虑这几方面的因素,才可能提升地区的整体配套水平,实现区域经济的全面可持续发展。基于总部经济的实证研究结果,针对石家庄地区提出以下几点总部经济发展建议。

(1)大力发展优势产业,提高地区产业配套能力。根据实证结果,提高产业集中度有利于优化地区产业结构。产业上下游价值链以及相关产业的配套水平是吸引企业入驻的重要因素。总部集群的形成是总部经济发展初期的重要特征,而产业配套对于企业的吸引力集中体现在优势产业的集中度上。对于石家庄而言,目前要大力发展医药、化工、冶金、纺织、建材等优势产业,提高产业配套能力,形成具有区域竞争力的优势产业集群。产业集群吸引企业入驻的重点是通过吸引和留住龙头企业和名牌企业,龙头企业和名牌企业的辐射效应和带动效应有利于吸引上下游企业和相关企业的集聚,从而带动地区产业整体竞争力的提升。

(2)加强基础设施建设,提高地区硬件配套水平。基础设施是总部经济发展的重要条件,加强基础设施建设不仅有利于提升地区经济规模,而且提升地区基础配套水平,吸引企业入驻。根据仿真结果,我们发现加强地区基础设施建设对于政府财政收入增加和地区产业结构的优化也有一定的促进作用。同时,地区经济规模和政府财政收入的增加为政府提供足够的资金增加基础设施建设,为企业的入驻和总部集群的扩张创造良好的基础。在未来一段时间内,石家庄地区要充分依托现有的铁路和公路交通基础所创造的经济发展潜力,加强城市绿化、市区交通、电力、航空、通信等基础设施建设,进一步提高城市的硬件配套水平。

(3)优化地区发展环境,提高地区综合竞争力。在石家庄总部经济仿真模型中,区位因子反映了石家庄地区发展环境,优化地区发展环境有利于通过吸引企业入驻增加地区经济规模以及优化地区产业结构。同时,地区经济规模的增加和产业结构的优化进一步增强地区综合影响力,优化地区发展环境。与其他措施相比,改善地区发展环境是综合性的措施,对于总部经济的发展具有重要的战略意义。石家庄具有良好的区位优势、交通优势和产业优势,依托现有的发展优势,石家庄除了改善基础设施等硬环境外,必须创造良好的文化氛围、创新环境和服务基础。

(4)增加地区科技投入,提高地区整体创新能力。在石家庄总部经济仿真模型中,增加研发经费占地区生产总值的比重,不仅有利于优化地区产业结构,而且能够增加地区经济规模。通过政府增加地区科技投入,加强政策引导,调动企业科技创新的积极性,从而提高企业创新能力,增强企业自身综合素质。政府在增加科技投入的同时,也需要完善创新机制,通过充分调动高校、科研机构以及企业的创新资源,强化产业的整体创新能力,吸引高素质的企业入驻,从而进一步加强石家庄企业和产业吸引能力。

三、结束语

总部经济的发展不仅仅是一个简单的由资本、劳动和技术等要素推动的过程[4],而是一个复杂的资源—产业—服务—经济综合互动的过程。总部经济发展的动力不仅来源于地区经济发展水平,而且与地区资源禀赋、产业基础以及综合服务配套水平有相互促进、相互制约。本文运用系统动力学,深入研究了资源子系统、经济子系统、产业子系统和服务子系统之间的作用机制,建立的总部经济的系统动力学模型较好的反映了总部经济的系统运行机理。发展总部经济必须在综合考虑地区自身特定的发展阶段、经济基础以及发展环境的基础上,进行系统的、科学的规划,制定综合性的发展战略,进而通过发展总部经济推动地区产业升级和经济转型。

[1]赵弘.2004年总部经济 [M].北京:中国经济出版社,2004.

[2]王波.区域循环经济系统分析—基于系统动力学的方法[J].统计与决策,2007,(20):12-14.

[3]何有世.区域经济社会经济系统发展动态仿真与政策调控 [M].合肥:中国科学技术大学出版社,2008.

[4]谷国锋.基于动力系统模型的区域经济发展机制研究[J].科技进步与对策,2008,(8):108-112.

A Study of the Headquarters Economy Based on System Dynam ics

ZHAO Li-ming,ZHANG Ya-lan
(School of M anagem ent,Tianjin University,Tianjin300072,China)

The headquarters economy is a kind of developing pattern which breaks through the region and the resources l imit.This paper utilized the systems dynamics(SD)to establish the headquarters economy system simulation model,and applied thismodel in the Shijiazhuang headquarters economic development research.Through basic simulation and policy simulation by the model,we get the dynamic changes of the influences of headquarters economy in Shijiazhuang on the economic and the social impact until 2012,and put for ward the target-oriented development proposal according to the simulation result.

headquarters economy;system dynamics;model;Shijiazhuang

F061.5

A

1007—5097(2011)05—0046—04

10.3969/j.issn.1007-5097.2011.05.011

2010—01—29

赵黎明 (1951—),男,北京人,教授,博士生导师,研究方向:区域经济可持续发展,技术经济及管理;张亚兰 (1983—),女,陕西宝鸡人,博士,研究方向:区域经济。

[责任编辑:张 青 ]