基于知识流动的县域特色产业集群提升路径研究

王晓凤，吕翠改，张明秋

(1.河北科技大学团委，河北石家庄 050018；2.河北科技大学信息科学与工程学院，河北石家庄 050018；3.河北科技大学经济与管理学院，河北石家庄 050018)

基于知识流动的县域特色产业集群提升路径研究

王晓凤1，吕翠改2，张明秋3

(1.河北科技大学团委，河北石家庄 050018；2.河北科技大学信息科学与工程学院，河北石家庄 050018；3.河北科技大学经济与管理学院，河北石家庄 050018)

经过改革开放30多年的迅速发展，县域特色产业集群已经形成了一定的规模和竞争优势，成为推动地方经济快速、持续发展的重要力量。从知识流动对企业集聚模式的影响入手，揭示县域特色产业集群发展的一般机制，探讨知识流动影响下的企业集聚模式，总结其在发展过程中表现出来的主要特征和问题，并提出相应的建议。

知识流动；县域特色；产业集群；

县域特色产业集群是中国当前发展县域经济、转变经济发展方式的重要途径。以往中国各级政府在促进发展县域特色产业集群的手段和方式上比较注重于单纯的政策扶持和资金投入，对提升集群的技术能力重视不够或难以采取有效措施。多年的发展实践证明，这种方式往往无法保证集群实现健康、可持续的发展。县域特色产业集群发展的最终出路只有依靠不断的技术创新，而技术的不断创新主要是通过集群内外知识的有效流动从而促进创新技术在集群内外的扩散而实现的，这也是各级政府促进区域经济发展，提升区域产业集群健康、良性发展的有效着力点[1]。本研究将从知识流动对企业集聚模式的影响入手，揭示县域特色产业集群自主创新的一般机制，探讨知识流动影响下的企业集聚模式，寻求提升县域经济竞争优势的途径。

1 模型的建立

1.1知识流动与企业集聚

知识流动是指从知识生产到知识在不同行为主体间的转移、传播、扩散的过程，是提高区域企业集聚的基本方式之一，一个区域的产业集群发展程度主要取决于知识流动的效率[2]。

县域产业经济发展过程中，区域内的企业或者处于同一行业中，或者处于相关行业中，既相互竞争又相互合作。区域内企业集群形成的过程也是一个竞争和淘汰的过程。一方面由于行业专业性的限制，与区域内企业集群中主导行业相关性不大的企业无法利用集群中流动的技术、信息、人才，并转化为可促进生产率和提高竞争力的资源，因此逐渐被整个企业集群所淘汰；另一方面，区域外的同行业或相关行业的企业为了获取区域内集群中流动的技术和信息，在经济利益的驱动下将入驻区域企业集群中[3-5]。因此，县域经济要得到快速、持续的发展，关键在于促进区域内企业间的知识共享和知识创新，加强企业之间的知识流动。

1.2基于知识流动的企业集聚模式

企业产出受知识的影响越来越大。基于新经济增长理论，企业要素分为有形要素和无形要素2部分，其中资金、机器设备、原材料、房屋等为有形要素；技术、制度、管理、商标等为无形要素。知识属于无形要素。将生产函数变形为区域内代表性企业的生产函数，可以写成如下形式：

Y=f(K,Fd)。

(1)

式中：Y为企业产出，它取决于知识的投入量K(即无形要素的投入量)和有形要素的投入量Fd。各种要素投入量与企业产出间的关系用f表示。

知识要素包括3个部分，假设其中制度知识为Ks，专有技术知识为Kp，共性技术知识为Kc，则式(1)可写成：

Y=f(Ks,Kc,Kp,Fd)。

(2)

可将式(2)写成幂函数形式，即

(3)

2 企业集聚中的知识流动效应分析

2.1非相关行业企业集聚的知识流动效应分析

非相关行业企业所拥有的技术知识是不相同的，因此不相关行业的企业被集聚在一起，它们的制度知识Ks是能共享的，而共性技术知识Kc和专有技术知识Kp是不可以共享的。也就是说，制度知识在非相关行业企业集聚过程中是具有流动性的，与之不同的是，技术知识不具有流动性[6]。假设企业要素投入中，生产性要素为Fd，研发性要素为Fr，知识存量为K(知识开发后形成)，并假设知识存量K有2个决定性因素，即现有的制度知识Ks和共性技术知识Kc，则

(4)

式中：ρ1和ρ2分别表示制度知识Ks和共性技术知识Kc对企业开发的知识产出弹性。假定：

K=K1+K2+K3。

(5)

式中：K1表示企业的制度知识；K2表示企业的共性技术知识；K3表示企业的专有技术知识。

令R1=K1/K，R2=K2/K,R1,R2⊂(0,1),其中R1表示制度知识在企业开发的知识总量中所占的比例，R2表示共性技术知识在企业开发的知识总量中所占的比例，可得K1=R1K,K2=R2K,K3=(1-R1-R2)K。

当不相关行业企业被集聚在一起时，能够产生流动的只有制度知识，而不包括技术知识。因此，只有企业制度知识K1能够外溢，从而转化成各企业的共同知识，这里R1表示制度知识的流动率。

把被集聚的企业数设为x，并假设可共享的知识数量与集聚的企业数量之间是正比关系，则企业集聚的制度知识为

(6)

因技术知识不存在外溢，则

Kc=K2=R2K，

(7)

Kp=K3=(1-R1-R2)K。

(8)

将式(6)和式(7)代入式(4)得

K=(xR1K)ρ1(R2K)ρ2Fr，

(9)

解得

(10)

将式(4)、式(6)、式(7)和式(8)代入式(3)，在存在制度知识流动的情况下，不相关行业企业集聚时企业的生产函数为

Y1(x,R1,R2,Fr,Fd)=

(11)

其中：

λ=(α+β+γ)/(1-ρ1-ρ2)。

(12)

则

(13)

假设各企业投入要素有2种，分别为生产性要素和开发性要素，2种要素可以互相替代，并且总量一定。基于产出最大化原则，即可求出企业的生产函数。把企业投入的要素总量设为F，则有F=Fr+Fd。产出最大化时，求解其生产函数，等价于求解式(13)：

maxY1(x,R1,R2,Fr,Fd), s.t.F=Fr+Fd。

(13)

建立拉格朗日函数：L=Y1-ζ(Fr+Fd-F)，

(14)

(15)

解得Fr=λFd。代入Y1求得集聚企业选择最大化产出时关于要素投入F的生产函数为

Y1(x,R1,R2,F)=Aλφ1(x)ψ(R1,R2)F1+λ。

(16)

其中：

Aλ=Aλλ(1+λ)-1-λ。

为了便于分析，将投入的要素总量固定为一个单位，这里假设F=1，则有

Y1(x,R1,R2)=Aλφ1(x)ψ(R1,R2)。

(17)

式(17)对X求导，得

∂Y1/∂x=Aλ(α+λρ1)xα+λρ1-1ψ(R1,R2)>0，

(18)

∂2Y1/∂x2=

Aλ(α+λρ1)(α+λρ1-1)xα+λρ1-2ψ(R1,R2)。

(19)

显然∂2Y1/∂x2的符号取决于(α+λρ1-1)的符号。这表明，在企业的知识特征一定的情况下，非相关行业企业集聚时，企业产出和集聚企业数目呈同向变化；产出变化幅度与技术知识特征关系不大，而是由制度知识特征决定的。

知识交流需要花费成本，包括时间、精力，甚至是资金，因此企业聚集也需要花费集聚成本。一般来说，集聚的规模与集聚的经营场地成本成正比，而与沟通的效率成反比。假设企业集聚成本与集聚企业数存在相关关系，即C=C(x)=Bxμ,μ∈(0,1),B>0,则Cx=∂C/∂x>0。非相关行业企业集聚的利润为P1(x)，设企业不集聚的产出为Y1(1,R1,R2)，则

P1(x)=
Y1(x,R1,R2)-Y1(1,R1,R2)-C(x) 。

(20)

P1(x)最大时，满足：

∂P1/∂x=

Aλ(α+λρ1)xα+λρ1-1ψ(R1,R2)-Bμxμ-1=0，

(21)

求得企业利润最大化下的最佳集聚规模为

x1=

{Bμ/[(Aλ(α+λρ1)ψ(R1,R2)]}1/(α+λρ1-μ),

(22)

即企业的集聚成本和知识特征是企业最佳集聚规模的决定性因素。

进一步分析发现，当μ变化到μ=α+λρ1时，企业集聚成本效应和知识流动效应变化同步，利润与规模不相关。当μ<α+λρ1时，成本效应小于知识流动效应，企业最佳集聚规模是知识特征的减函数，是成本特征的增函数，即知识流动的效应越大，集聚的最佳规模越小；成本效应越大，集聚的最佳规模越大；当μ>α+λρ1时，则是相反的情形。

2.2相关行业非竞争企业集聚的知识流动效应分析

在相关行业非竞争企业集聚时，制度知识Ks、共性技术知识Kc具有流动效应，专有技术知识Kp不具有流动效应。企业制度知识K2能够外溢，从而转化成各企业的共同知识，这里R2表示制度知识的流动率。

假定共享知识是集聚企业数X的增函数，企业集聚的共性技术知识可写成

(23)

专有技术知识不存在外溢，即Kp=K3=(1-R1-R2)K。

将式(6)、式(8)和式(23)代入式(4)得

K=(xR1K)ρ1(xR2K)ρ2Fr，

(24)

解得

(25)

将式(4)、式(8)、式(23)和式(25)代入式(3)，则在存在制度知识流动和共性技术知识流动情况下，相关行业非竞争企业集聚时企业的生产函数为

(26)

其中：φ2(x)=xβ=φ1(x)xβ+λρ2，为相关行业非竞争企业集聚时的知识流动函数，是制度知识流动和共性技术知识流动的乘积，这表明相关行业非竞争企业集聚比非相关行业企业集聚有更大的流动效应；θ=α+β+λ(ρ1+ρ2)，简称为知识流动系数，代表制度知识流动的特征系数加上共性技术知识流动的特征系数的总和。

同理，在企业产出最大化下，相关行业非竞争企业被集聚时的生产函数为

Y2(x,R1,R2)=Aλφ2(x)ψ(R1,R2)。

(27)

将式(27)对x求导，得

∂Y2/∂x=Aλθxβ-1ψ(R1,R2)>0,

(28)

∂2Y2/∂x2=Aλθ(θ-1)xβ-2ψ(R1,R2)。

(29)

很明显，∂2Y/∂x2的正负由(θ-1)=α+β+λ(ρ1+ρ2)-1的正负决定。即在共性技术知识特征和制度知识特征给定且不变时，非竞争企业在相同技术领域集聚时，企业的产出和企业集聚规模同向变化，其变化幅度由知识特征决定。

假设相关行业非竞争企业的集聚成本仍为C=C(x)=Bxμ，且企业集聚的利润为P2(x)，企业不集聚时的产出为Y2(1,R1,R2)，则

P2(x)=Y2(x,R1,R2)-Y2(1,R1,R2)-C(x)。

(30)

式(30)对x求导并令其等于零，即

∂P2/∂x=Aλθxβ-1ψ(R1,R2)-Bμxμ-1=0,

(31)

得出企业最佳集聚规模为

x2={βμ/[Aλθψ(R1,R2)]}1/(θ-μ)。

(32)

通过进一步分析可以发现：当μ=θ时，知识流动的效应与企业成本的效应仅仅相差一个常数，此时企业集聚利润与企业集聚规模无关；当μ<θ时，知识流动的效应比成本效应大，企业集聚的规模与效率成正比；而当μ>θ时，知识流动的效应比成本效应小，企业集聚的规模与效率成反比。

2.3相关行业竞争企业集聚的知识流动效应分析

(33)

式(33)对x求偏导，得

(34)

(35)

参考同产业非竞争企业被集聚时的情况，∂2Y/∂x2的正负由(θ-1)=α+β+λ(ρ1+ρ2)-1的正负决定，可见知识的构成变化对知识流动函数和知识特征并没有影响。在不改变知识特征前提下，区域内企业产出与区域企业组织规模同向变化，其变化幅度是由知识的特征决定的。

C(x)-Cj(x)。

(36)

式(36)对x求导并令其等于零，即

(37)

则可以得出企业最佳集聚规模为

(38)

从上述分析可知，在相关行业范畴，竞争企业与非竞争企业集聚有所差别。当知识结构的函数变化时，竞争企业的知识流动的函数保持不变，同时集聚的知识流动的效应不必然增大，成本效应增大，效率不必然提高，甚至降低。这是由知识产出特征和知识构成决定的。在一般情况下，相关行业的非竞争企业的集聚相对来说更加有利。当ω≈μ时，竞争成本与规模成反向变化，如果竞争企业的集聚成本变化幅度比知识构成变化导致知识流动的增幅大时，企业的最佳集聚规模将会随企业集聚成本的增大而增大；反之，企业的最佳集聚规模将会随企业集聚成本的增大而减少。当ω与μ相差较大时，企业的集聚效应变化不大，比较而言，企业竞争成本的增加比较大，此时企业聚集没有产生。

3 县域特色产业集群提升路径

以知识流动促进县域特色产业集群的提升是强化区域孵化、增强区域创新能力、提高区域经济实力的重要支撑。区域内各创新参与主体，如政府、企业、高等院校、科研院所以及相关中介机构等应通过完善科技创新资源的有效配置机制，本着“联合互动、协调有序、运行高效”的原则，使各种创新资源作用得到更加充分地发挥[7]。综合上述模型分析不难看出：区域内行业集聚效率取决于流动知识的构成与产出特征，并且与集聚成本相关。因此在县域经济发展过程中，应当从以下几方面入手。

第一，应重点发展技术领域相对宽泛的相关产业集聚。因为从知识流动的角度考虑，技术领域相对宽泛比技术领域相对集中效率更高[8]。深入研究主导、优势和特色产业在区域内发展的趋势和重点，推进产业集聚，调整产品结构，加强品牌培育，提高区域产业集中度，提升综合配套能力，增强主导产业集群的核心竞争力。

第二，应将区域内企业集聚规模控制在一定范围内。因为受到企业集聚成本的影响，企业集聚规模并非越大越好，集聚规模超出一定范围，知识流动产生的效益反而会减小，从而消弱企业集聚效应。

第三，坚持引进技术与自主研发相结合，积极引导社会优质资源的配置，使之向区域主导产业集聚。要顺应全球经济一体化的趋势，并充分利用之，围绕主导、优势企业，引进和集聚区域内上下游企业，加速区域知识流动[9-11]。还应促进新的集聚模式形成，如吸引和鼓励国内外的大企业、风险投资公司、研发中心、工程中心和培训机构的进入，加快区域产业结构的调整，促进区域产业集群的壮大，推动区域的经济实力的增强。

第四，积极探索产业集聚的关联机制，推动产业联盟的建设。产业集聚的组织形式之一就是产业联盟，它已经形成产业集群发展的基础，并且成为加速产业发展和升级的重要工具。积极探索产业链之间的联系，利用相关产业链在横向或者纵向的强联系，将其进行集聚，形成技术产业联盟，推动产业集聚发展，促进产业链的成熟。

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Study on promotion way of county unique industrial cluster based on knowledge flow theory

WANG Xiaofeng1， LYU Cuigai2， ZHANG Mingqiu3

(1.Youth League Committee, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang Hebei 050018, China;2. School of Information Science and Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang Hebei 050018, China; 3.School of Economics and Management, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang Hebei 050018, China)

Chinese county characteristic industrial clusters have been developed for more than 30 years, and have massive scale and competitive advantage, which have been the important impetus for rapid development of regional economy .The effect of knowledge flowing on enterprise agglomeration is analyzed, which shows the self-innovative mechanism of county characteristic industrial clusters. The enterprise agglomerating model under the influence of knowledge flowing is discussed, the characteristics and problems in the developing-process are summarized and some suggestions are provided.

knowledge flowing; county characteristic industrial clusters; enterprise agglomeration

1008-1534(2013)05-0324-05

F062

A

10.7535/hbgykj.2013yx0504

2013-05-15;

2013-06-06

责任编辑：张 军

石家庄市科技支撑计划(12579851A)；河北科技大学博士基金(QD201047)

王晓凤(1973-)，女，河北承德人，副教授，博士，主要从事区域经济方面的研究。

E-mail:kdwangxiaofeng@126.com