基于城市视角下的生产性服务业与制造业双重集聚研究

李 强

(1.南京大学经济学院，江苏南京210093;2.安徽科技学院财经学院，安徽蚌埠233100)

一、问题的提出

有关生产性服务业和制造业集聚的研究是近年来国内外经济学界研究的一个热点问题，对于这个问题，国外的研究主要集中于两个方向:一是以分析生产性服务业的发展为切入点，延伸到对制造业的集聚的影响;另一个方向是从制造业与生产性服务业的相互联系入手，研究制造业与生产性服务业的“协同集聚”效应。

第一个研究方向代表性研究者包括Selya(1994)［1］和Richard(2002)［2］，Selya利用台湾的样本数据进行了实证分析，研究发现生产性服务业的发展对城市中制造业的空间重构具有促进作用。Richard则利用美国的样本数据进行了实证分析，研究发现生产性服务业的发展同样有利于制造业的集聚。第二个研究方向的代表人物主要是 Andersson(2006)［3］和 Desmet，Fafchamps(2005)［4］，Andersson 将区位选择作为生产性服务业与制造业相互集聚函数的自变量来研究生产性服务业和制造业的双重集聚效应。Andersson通过利用瑞典数据进行的实证分析发现，城市中生产性服务业与制造业的集聚存在双重集聚效应，这种双重集聚产生的交互效应主要来自于两种产业之间的投入产出关系，制造业要利用生产性服务业作为中间投入，因此两种产业的空间距离不能太远。Desmet和Fafchamps则通过美国郡级区域数据，实证研究了生产性服务业与制造业双重集聚的互动效应，分析认为在同一地理区域范围内生产性服务业集聚度要高于制造业，而且有促进制造业集聚的作用。

生产性服务业和制造业集聚问题的研究，近年来也引起了国内经济学界的关注，目前的研究主要也集中于两类:一类是理论推论及基于一定调查数据的分析，如刘志彪(2006)［5］研究认为发展生产性服务业来促进制造业结构的调整和优化，是知识经济和全球化背景下产业结构调整的新视角;高传胜(2006)［6］以“长三角制造”面临升级与发展困境为出发点，提出长三角制造业发展模式同时又阻碍了生产性服务业的升级，因此，需要创新发展思路，实现二者互动发展;胡丹(2009)［7］以北京市的基本单位普查资料，研究不同类型的制造业和配套生产性服务业的空间结构，认为建立制造业和生产性服务业融合的新型产业集群对城市功能全面提升具有重要意义。另一类是以生产性服务业与制造业集聚之间的关联性为分析思路，通过实证检验研究生产性服务业对制造业集聚的效应，以及研究生产性服务业对制造业生产率的促进作用等等。顾乃华(2010)［8］首先分析了生产性服务业对制造业发挥外溢效应的渠道，提出了理论假说并利用城市面板数据进行了检验，研究认为在城市中生产性服务业对制造业的技术效率提升有积极的作用，提高生产性服务业集聚有利于增强对制造业的外溢效用;顾乃华(2011)［9］还利用城市样本数据，通过多层线性模型实证检验了我国城市中生产性服务业集聚对制造业的外溢效应，研究发现我国城市中生产性服务业的集聚能显著提高本地制造业的全要素生产率。

总的来看，无论是国外成熟的研究还是国内刚兴起的研究，对于生产性服务业与制造业双重集聚主导力量的研究尤其是实证上的研究仍然较少，另外，不同的城市规模下双重集聚效应的差异性，也是目前文献中比较缺乏的，而且目前对生产性服务业和制造业集聚的空间研究基本上还处于现象描述阶段，这些研究的不足都为本文提供了其他的分析视角。因此，本文从空间和价值链的视角来分析双重集聚的互动效应，提出理论假说和实证检验，并从空间的视角下做了扩展，分析了不同城市规模下的双重集聚效应差异。

二、双重集聚效应及影响因素的理论假说

(一)双重集聚效应:互补还是挤出

从产业形态上来看，不论是服务业还是制造业都存在不同的类别，例如制造业可以分为技术密集型、资本密集型以及劳动密集型，不同类型的制造业价值链的长短不一。这就导致了对作为中间投入的生产性服务业的需求的不同，劳动密集型制造业价值链较短，其对生产性服务业的需求较弱，因此这类制造业和服务业的集聚互动效应不强。技术密集型制造业价值链较长，与生产性服务业互动效应较强。总之，不同行业形态的存在，使得生产性服务业和制造业在同一城市区域内的集聚存在不同程度的互动性，互动性上的差异使得双重集聚存在双重效应，即挤出效应和互补效应。而且城市中产业的集聚不只是制造业的集聚，服务业尤其是生产性服务业也会在城市中集聚，一个城市的空间范围只能承受有限度的经济能级，一个城市空间范围内能否同时容纳制造业与生产性服务业的双重集聚，不仅取决于空间范围的大小，同时也会受城市化水平等多方面因素的影响。因此，制造业和生产性服务业在同一城市区域内集聚既会带来互补效应也会有挤出效应。

以2010年我国除拉萨市以外的286个地级及以上城市为例，如果在城市区域中服务业就业人员占比超过60%，就认为服务业集聚对制造业集聚产生了较大的挤出效应，如果比重小于40%则认为制造业集聚对服务业集聚产生了较大的挤出效应，介于这两个比重之间的可以认为存在较大的互补效应。《2011中国城市统计年鉴》的数据显示，77个城市的服务业就业人员占比超过60%，65个城市的服务业就业人员占比低于40%，其他的城市介于这两者之间。从我国的统计数据来看，在城市层面上看存在制造业与服务业双重集聚的挤出效应和互补效应。

式中sij表示城市i中产业j的就业占比，sj表示产业j在全国所占比重。RDI数值越强说明互补效应越强，RDI数值越小说明挤出效应越大。为了从不同的角度研究双重集聚下的双重效应，同时可以进行实证研究的稳健检验，本文提出另一个可以间接度量互补效应和挤出效应的指标。借鉴张晓东和池天河(2001)［11］建立的经济环境协调度，具体公式如下:

式中x度量生产性服务业的集聚度，表示所有行业就业总数中生产性服务业就业人数的占比，y度量制造业的集聚度，表示所有行业就业总数中制造业就业人数的占比。

利用2008、2009和2010年《中国城市统计年鉴》中286个地级及以上城市的数据，分别计算了RDI指数和Cxy指数，为了便于进行分析文章只选择了两个指数排在前10的城市，具体结果见表1。

表1 RDI指数和Cxy指数的计算结果(取排名前10城市)

从表1的计算结果来看，两个指标在每年排在前10名的城市中大城市占的比重都是最大的，也即是双重集聚的互补效应比较大的也是大城市。以2010年为例，在RDI指数中，排在前10的城市中有8个是大城市，Cxy指数在2010年也具有相似的情形。这些分析只是在固定空间内制造业与生产性服务业共同集聚下的集聚效应，但是并不能得出这种效应内在的产生机制，以及影响这种效应的因素，这些内容将在下文中进行详细分析。

(二)双重集聚效应影响要素的理论假说

本文从城市和价值链两个视角来解释双重集聚产生的双重效应，城市视角实际上就是基于空间的视角，主要是基于城市空间的研究，即包括城市内的区域也包括中心城市辐射作用的城市间的关系，价值链的视角主要是基于生产性服务业与制造业价值链的匹配角度。

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1.城市的视角

按照Alonso(1964)［12］的投标租金模型，制造业和服务业对于不同的土地租金有不同的反应，由于服务业所需土地相对较少，因此土地租金的弹性较小。靠近城市中心土地租金较高，适合服务业集聚，但在城市中心不利于制造业集聚，当前在很多城市中都可以找到一些实例。但是在Alonso的研究中没有考虑交通成本对行业集聚的影响，按照新经济地理学的观点，运费必然会影响产业集聚的区位选择。当城市中交通设施改善后，按照Alonso的模型，服务业集聚区将会不断扩展，整个城市都将成为服务业的集聚区，制造业将被从城市中挤出，这显然是违背现实的。笔者认为Alonso模型中服务业适应高租金而制造业适应低租金的简单线性关系是不符合现实的，生产性服务业和制造业能否在一个城市空间内双重集聚取决于制造业和生产性服务业的向心力和离心力，这两种力量的大小都取决于租金水平。当城市化水平较低从而租金较低时，制造业集聚处于主导地位，此时对生产性服务业集聚的挤出效应更明显。随着城市的发展，土地租金水平开始上升，一部分制造业开始从城市中撤离而服务业开始进入城市，两者的向心力开始加强，双重集聚的互补效应开始显现。但是随着租金水平的进一步上升，离心力开始超过向心力，此时挤出效应又占据主导地位。因此，制造业和生产性服务业的双重集聚产生的互补效应与租金水平存在“倒U”型的关系，即存在一个均衡的租金水平，在这个均衡的租金水平上互补效应和挤出效应协调最好。所以，从上述的论述得到本文的第一个理论假说:

假说1:在城市中存在一个均衡的租金水平，在这个租金水平上生产性服务业和制造业的双重集聚达到最优，即双重集聚的互补效应达到最大。

从空间视角来看，城市经济区域还存在一个无形的空间，这个无形的空间是相对于市场容量来说的。市场容量的大小取决于市场需求，而市场需求是一个城市工业化和经济发展的真实体现。在经济处在工业化发展初期的时候，人均收入较低市场需求不足导致市场容量较低，带来产业结构的单一性，此时既没有挤出效应也没有互补效应。而随着工业化发展到中期阶段，人均收入不断增加，工业化发展带动了城市化，在这个阶段城市中的主要产业是制造业，此时制造业发展也促进了生产性服务业的发展，但以劳动密集型为主的制造业对生产性服务业的拉动作用并不明显，互动效应相对较低。当发展到工业化后期时，城市中的主要产业开始向服务业转变，洪银兴(2003)［13］认为随着城市规模增加带来市场容量的增加，使得生产性服务业与制造业的双重集聚能实现协调发展。因此，从城市无形的空间来看，随着城市化和工业化的发展，生产性服务业与制造业的双重集聚所产生的互补效应和挤出效应也从不协调逐步向协调转变。所以，从上述的论述得到本文的第二个理论假说:

假说2:市场规模与互补效应成正比，市场规模的扩大促进互补效应的提高。

2.价值链的视角

不论是从城市的有形空间还是无形空间来看，双重集聚效应的差异主要是对于城市内部来说的，实际上城市间的关系也会对城市内的双重集聚效应产生影响，具体到微观层面上就是价值链的问题。

一个产业包含多价值链环节，而制造业价值链环节上的资本密集度和技术含量都具有一定的差异性，所以需要不同的生产性服务业相匹配。但是制造业的价值链环节与生产性服务业可能存在不合理的匹配，此时双重集聚的挤出效应可能就比较明显。而且制造业的价值链处于不断的动态变动中，这对生产性服务业匹配提出更高的要求。因此，制造业和生产性服务业的双重集聚协调发展问题，从另一个侧面来看实际上也是制造业与生产性服务业在价值链上的协调发展问题。另一方面结合城市角度来看，由于大城市可能集聚更多的服务业尤其是生产性服务业，使得大城市中的制造业与生产性服务业有更多的配对机会，产生更明显的互补效应。而规模相对较小的城市由于处于城市发展的相对低级阶段，生产性服务业不发达，制造业与生产性服务业的匹配度低，互补效应相对较小。

从城市间的关系来看，有的城市规模较大处于地区的中心城市位置，有的城市规模较小处于次中心城市的位置，中心城市会对次中心城市产生辐射作用。从这个视角看，次中心城市中制造业与生产性服务业的双重集聚效应来自两个方面:一是城市内部制造业集聚所产生的对相匹配的生产性服务业需求带来的生产性服务业的集聚，根据上面的分析，这方面的集聚效应取决于市场规模和城市规模;另一个是中心城市的生产性服务业集聚对次中心城市的辐射作用而带来的互补效应，由于不同的城市处于不同的工业化发展阶段，产业结构也存在差异。而生产性服务业尤其是高端生产性服务业往往集聚于中心城市，这时次中心城市就要利用中心城市的辐射作用促进协调度的提高，弥补次中心城市的生产性服务业发展不足。从这个分析角度来说，中心城市的辐射作用实际上是把城市区间从单个城市扩展到了城市群，从一个更广阔的空间来实现双重集聚的互补效应，缓解单一城市内挤出效应的不利影响。综上所述，得出本文的第三个和第四个理论假说:

假说3:城市规模与双重集聚的互补效应成正比。

假说4:一个城市接近中心城市能够促进互补效应的提高。

三、理论假说的实证检验

(一)计量模型构建与变量描述

1.计量模型

为了检验上文提出的四个理论假说，笔者根据假说内容定义了四个基本变量来对假说进行验证，分别为城市租金水平(ren)、市场规模(mar)、城市规模(cit)和距中心城市距离(dis)来表示。另外，由于考虑到地方政府都有最大化地方利益的动机，从而导致地区分割的形成，这可能会降低双重集聚的协调效应，因此加入度量地区分割程度的变量(apa)。同时一个地区资本密度的提升会导致商务成本的上升，会抑制制造业的聚集，因此加入一个控制变量资本密度(cap)。由于本文中利用2001－2010年286个地级及以上城市的面板数据，数据主要来自于2001年到2010年各年的《中国城市统计年鉴》，因此建立以下回归模型:

2.变量描述

(1)RDIit和Cit表示城市i第t年制造业和生产性服务业双重集聚产生的互补效应和挤出效应的度量，指标的具体计算方法和意义在第二部分中已做了说明。同时选择Cit作为一个计量模型的因变量，主要是为了从另一个角度来分析双重集聚效应的变化和实证结果的稳定性。

(2)renit表示城市i第t年的租金水平，但是现实中关于租金的数据是得不到的，用土地价格作为替代变量。在本文的第二部分中分析租金和互补效应存在“倒U”型的关系，因此在回归方程中加入租金的二次项。

(3)marit表示城市i第t年的市场规模，文中用人均GDP来度量。用人均GDP表示生产性服务业和制造业的市场规模，不仅可以表示居民生活质量的提升，还意味着产业结构升级和经济发展方式的转变。

(4)citit表示城市i第t年的规模大小，对于城市规模有不同的度量方法，本文选择从城市的空间范围度量城市的规模，具体用城市的面积来量化。从城市空间视角来度量城市规模，此时城市规模的扩大即为制造业和生产性服务业在城市集聚提供了可能，同时又有利于周边城市的辐射。

(5)disi表示城市i距离地区中心城市的距离，这里中心城市为各省份的省会城市。在本文中使用次中心城市到中心城市的铁路距离来度量，数值越小说明来自中心城市的辐射作用越明显。由于有些城市没有铁路，因此剔除掉这些城市后样本数量变为212个城市。

(6)两个控制变量城市分割程度(apait)和资本密度(capit)，基于数据的可获得性，城市分割程度用政府的干预程度来间接度量，具体表示为非公共财政支出占总财政支出的比率。由于资本有增量和存量的区别，城市i第t年的资本密度用该城市第t年的固定资产投资总额占城市面积的比率来度量。

(二)实证分析

由于本文估计计量模型用的是面板数据，传统的面板回归会遇到各种内生性问题，例如因变量和自变量之间的内生性、观测不到的变量和自变量之间的内生性以及动态项和随机扰动项之间的内生性等。为了解决内生性造成回归结果的偏误问题，本文采用GMM(系统广义矩估计法)来对(3)式和(4)式进行估计。具体回归结果如表2和表3所示，表2是(3)式以Ln(RDIit)为因变量的回归结果，表3是(4)式以Ln(Cit)为因变量的回归结果。

表2 双重集聚效应的回归结果

从表2的租金变量的回归结果来看，租金水平变量的一次项的回归结果为正值，二次项的回归结果是负值，符合理论分析中的互补效应与租金水平存在“倒U”型的关系的性质。这同时也说明了在城市中存在一个均衡的租金水平，在这个租金水平上生产性服务业和制造业的双重集聚达到最优。因此，假说1通过计量结果验证是正确的。市场规模变量符合我们的预期，市场规模增加能够提高双重集聚的互补效应。但是所有回归模型的市场规模变量都是不显著的，本文认为可能是用人均GDP来表示市场规模具有一定的偏差。因此，假说2中关于城市无形空间的扩大有利于互补效应的提高的假说还有待进一步的分析。

从城市规模变量的所有回归结果来看，对双重集聚效应的影响不论是影响符号还是显著性都符合预期。城市规模增加1%，互补效应将增加0.127%，这验证了本文中关于城市规模与双重集聚效应的相关假说(即假说3得到了验证)。Ln(dis)的所有回归方程的系数为负，表明地区中心城市有利于双重集聚互补效应的提升，假说4也得到了验证。因此，通过缩短区域中心城市与次中心城市之间的距离，对提高双重效应有积极的作用，这也意味着强化城市间的基础设施建设，缩短城市间的距离具有重要的现实意义。

两个控制变量的估计系数为负，表明政府干预带来的城市分割以及城市资本密度的增加不利于互补效应的提高，但是这两个变量都是不显著的。本文中用非公共支出表示政府的干预程度，但现实中政府的干预有积极的一面，例如改善交通，提高信息化，促进了产业集聚;但也有消极的一面，例如提高商品流通壁垒和市场准入门槛等。但由于数据的限制，本文没有把影响区分开，暂定认为政府的干预阻碍了互补效应的进一步提升，如果能将这两种影响区分开的话，影响的显著性水平可能会提高。

为了验证模型检验的可靠性，对以Ln(Cit)为因变量的(4)式进行回归(见表3)。从表3的回归结果可以看出，虽然变量的回归系数大小发生了改变，但是回归系数的符号和显著性没有发生任何改变，文中的四个假设中还是有三个得到了计量结果的验证。

表3 以Ln(C)为因变量的双重集聚效应回归结果

因此，通过本部分的实证分析，笔者认为制造业和生产性服务业双重集聚所形成的互补效应最大化的实现路径为:不断提高城市中的经济密度，缩短次中心城市与中心城市之间的经济距离，增强中心城市对次中心城市的辐射作用;同时，减少地方经济的分割，降低由市场分割带来的效率损失。

四、基于城市规模视角下双重效应的进一步分析

在本部分中研究不同的城市规模条件下，双重集聚的挤出效应和互补效应对劳动生产率的影响程度。因此首先构建如下C-D生产函数:

上式中Qit表示城市i第t年的实际产出;Lit表示城市i第t年的就业量;Kit表示城市i第t年的固定资产投资;D为虚拟变量，是沿海城市取值为e，其他为1;RDI和C的含义同上文。为了分析方便假定规模报酬不变，即α+β=1。为了进行计量回归，对(5)式和(6)式两边同时除以L并取对数可得:

根据城市人口多少把城市分为0～20万人口城市、20万～50万人口城市、50万～100万人口城市、100万～150万人口城市、150万～200万人口城市以及200万以上人口城市六个层次，利用第三部分实证分析的数据和方法，对(7)式和(8)式在每组城市样本下进行回归，具体结果如表4所示。

从表4的回归结果可以看出，所有的分组回归结果的RDI和Cxy的系数都为正，RDI对劳动生产率的影响的3个回归系数是至少在10%的显著性水平下显著，以Cxy对劳动生产率的影响的5个回归系数是至少在10%的显著性水平下显著。因此，双重集聚效应具有明显的提高劳动生产率的作用。但RDI和Cxy对劳动生产率的影响随城市规模的改变显示出不同的特征，双重集聚效应的两个度量指标，在不同的城市规模分组回归中也表现出影响劳动生产率的显著性差异。RDI和Cxy对劳动生产率的影响也存在一个共同的特点，即随着城市规模的扩大，影响大小呈现出先上升后下降的“倒U”型趋势。

双重集聚效应对生产率的影响在城市人口为50万～100万水平时达到最大值，随着城市人口规模的继续扩大，影响程度开始降低，这意味着存在一个最优的城市规模使得双重集聚效应达到最优。而目前我国城市中有56个城市超过这个人口规模，随着我国城市化的不断发展，是不是城市中的双重集聚效应会变得越来越差呢?笔者认为解决这个问题，从我国的实际发展来看，可以通过建立“城市集聚区”的模式，从城市产业升级和结构转变的角度来看，“城市集聚区”将是我国城市未来的发展方向，它能够带来单个城市规模扩大形成的帕累托改进，而且还能缓解“两个诅咒”。

“城市集聚区”可以通过经济一体化在局部空间内使要素自由流动，从而使产业发展的多元化成为可能。利用“城市集聚区”作为平台，以价值链的延伸为重点，以产业多样化作为辅助，来实现城市内的禀赋升级、价值链提升以及空间结构优化的协同发展，建立现代产业体系。另外通过建设“城市集聚区”，也可以提高中心城市的辐射能力，实现更大区域范围内的制造业和服务业的协调发展，变挤出效应为互补效应。

表4 不同城市规模下集聚效应对劳动生产率的影响

五、结论、建议与展望

本文通过对制造业和生产性服务业在城市内集聚产生的双重效应进行实证分析，从城市空间和价值链视角研究双重效应形成的内在机制。这种研究思路不同于以往对两者集聚只是从整体上研究，因为仅从整体上研究难以呈现出行业的异质性，而且研究只是侧重于单个产业上，很少同时考虑服务业与制造业的集聚。笔者通过互补效应和挤出效应从空间与产业链的视角进行研究，建立理论假说并进行实证检验，得到了以往研究没有关注到的结论，即在保持其他变量不变的情况下，城市中存在一个均衡的土地租金，使得双重效应的互补效应达到最大;城市规模有利于双重集聚效应的提高;区域中的中心城市对其他城市的双重集聚效应有一定的辐射作用，经济距离越短辐射作用越大。本文为进一步分析双重经济效应，基于不同规模城市的视角研究双重集聚效应对劳动生产率的影响，研究发现在任何规模的城市下双重集聚效应对劳动生产率都有促进作用，但这种促进作用随着城市规模的增加，影响大小呈现出先上升后下降的“倒U”型趋势。

通过本文的研究可以得到如下政策启示:(1)不应过分强调经济服务化，因为过度的经济服务化可能会带来制造业的衰退以及产业空心化等问题。而应科学和理性地加快生产性服务业的发展，同时也要促成制造业价值链的扩展，提高获利能力，提升生产效率和产业附加值;(2)打造都市圈促进生产性服务业与制造业的双重集聚。制造业与服务业的协调更多地涉及到政府间的利益问题，通过都市圈的发展完善地区间的利益分配，使得生产性服务业集聚在中心城市，制造业向次中心城市集聚，从而带来双重集聚效应;(3)加快不同阶段生产性服务业的发展，生产性服务业作为制造业的中间投入，要适应不同发展阶段制造业的需要，以提高制造业不同阶段的运行效率和产出价值。通过不同阶段生产性服务业的快速发展，带来生产性服务业结构升级和现代制造业竞争力的提高，使消费者能够感知产品中的服务增值;(4)构建制造业与生产性服务业互动机制，鼓励制造业服务外包，将非核心的生产性服务环节分离为社会化的专业服务，促进制造业对生产性服务业的需求和生产性服务业对制造业的依赖，强化双重集聚效应。通过流程再造和管理创新促进制造业企业将非核心产业外包。从政策建议的角度来看，政府应制定合理的产业政策，创造良好的市场竞争环境，使制造企业将各种服务性业务外包给专业的服务业公司，从而降低成本提高效率。

本文主要通过计量经济学的方法分析了双重集聚问题，在此基础上得出了一些简要结论，但在本文的研究中没有考虑制造业可能利用生产性服务业作为中间投入品的情形，这样就无法利用理论模型来推导双重集聚的关系;同时在文章的分析中没有对生产性服务业进行细分，细分后的生产性服务业是否还具有相同的双重集聚效应呢?这两点都是未来的研究方向。

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