基于自增强机制的矿区产业共生系统自稔性风险研究

王发明，于志伟

（1．山东工商学院 山东能源经济协同创新中心，山东 烟台 264005；2．山东师范大学 人口资源与环境学院，山东 济南 250014）

引 言

矿区产业共生系统得以长久存在和健康发展的一个重要前提是保持系统的稳定性。矿区产业共生系统同一般产业共生系统有所不同，因为它是高度协调资源、环境与社会等三方面的一种比较先进的产业组织模式。矿产资源的储存数量及开采条件基本决定了矿区产业共生系统发展演变规模、速度与效益，矿产资源是矿区产业共生系统的核心主导资源，处于整个共生系统的核心地位，对整个共生系统的行为具有支配和决定作用，而且它还决定了未来矿区产业共生系统的演变方向。另外矿区环境生态承载力也是矿区产业共生系统的重要制约因素。由此可见，这种较为特殊的内部结构及外部目标，使得矿区产业共生系统较之一般的产业共生系统（产业聚集系统）在内部结构、外部影响因素以及技术构成等方面都要求更为苛刻的稳定性边界条件，这就意味着它具有更加脆弱的系统稳定性。

目前国内外学者在产业共生系统的稳定性方面已经做了一定研究，主要集中于稳定性影响因素识别，如经济因素、技术因素、政策因素、自身结构因素，其代表人物有 Gregory D（2003）、G．Zilahy（2004）、刘宁（2009）、孙博、王广成（2012）等；稳定性运行机制如竞争定价机制、利益调节机制、沟通信任机制等，其代表人物有蒋国俊（2004）、秦颖、武春友（2004）、陈群胜（2007）等；以及稳定性增强和提升等，其典型代表有 R．Cote（1995）、Cohen Rosenthal（1998）和Pauline Deutz et al．（2003）等。上述研究已经认识到矿区产业共生系统发展中存在的风险及其对区域经济发展的冲击，为进一步研究矿区产业共生系统风险奠定了良好的基础。但现有研究还仅限于工程技术的角度，主要集中在对影响产业共生系统稳定性的系统结构分析，缺乏对产业共生系统风险生成内在机制和演化规律研究。因此本文拟尝试运用阿瑟的自增强理论对矿区产业共生系统风险形成及演进过程进行一个初步的研究，揭示其内在发展规律。

一、矿区产业共生系统的自增强机制

自增强理论最早出现在物理学、化学动力学和理论生物学中，在经济学中的应用首次出现在美国斯坦福大学经济学讲座教授W·布雷恩·阿瑟（W．BrainArthur）在1988年发表的题为《经济学中的自增强机制》一文中。尽管迄今为止自增强理论仍未完全系统化，也未被纳入主流经济学之中，但是，对我们而言，该理论的思想具有重要的启发意义。阿瑟（1988）认为自增强机制使经济系统产生以下四个特性：多态均衡：存在自增强机制的系统可能存在多个以完全不同的方式进行市场份额分配的近似“解”，而系统的最终选择具有“三不性”，即不确定性、不唯一性和不可预测性；②结果可能无效率：一项技术就技术本身而言“优于”另一项技术（通过经济福利指标来反映），但是如果由于其他原因导致这项好的技术未被采用，而是较差的技术被采用了，这就导致选择的结果不是最优解，即未获得最大利益；③锁定：系统一旦选择了其中一个“解”，就很难再选择其他的“解”；④路径依赖：路径依赖理论指出微小事件以及随机事件有可能影响市场份额的前期形成过程，且这种市场份额一旦形成将决定后期的优先选择。这意味着，经济系统很有可能会因为前期历史的影响而选择了一个非最有效率的均衡，并且一旦这个均衡被选定，那么未来将会不断地被重复选择，导致系统被这种“选择优势”牢牢地锁定在这个劣等均衡上。就矿区产业共生系统而言，它的形成主要得益于丰富的矿产资源储量，其卫星企业形成的原材料也是依托采矿的副产品，在长期发展过程中，在自增强机制的重要作用下，矿区逐步形成了以区域资源为支撑的区域主导产业格局。基于自增强机制，矿区产业共生系统的产业格局具有明显的特有资源特色，主要表现在：

1．固定成本。矿区在初始阶段选择产业时，通常选择成本代价最小的特色资源优势产业。随着产业的发展，逐步锁定产业格局，这是由于产业存在一定的固定成本或者沉没成本，使得矿区不得不继续发展之前的特色资源产业，尽管此时这种资源可能已经不是优势资源，因为这些成本是矿区转型的沉没成本。尤其是那些把煤炭、石油等能源资源作为其经济发展的支柱产业的地区，它们的发展大都遵循这一规律。它们的发展大致可分为三个阶段：初期形成阶段，特色资源产业发展规模较小，开发成本低，开发利润大；中期发展阶段，生产规模在规模经济和市场需求的刺激下不断地扩大，以实现最大经济效益；后期成熟阶段，区域内形成了一个固定投资成本巨大的特色资源型矿区产业共生系统。

2．学习效应。在矿区内，如果某家企业率先利用本区域内的特色资源优势取得了非常好的经济收益，那么区域内的其他企业就会学习模仿该企业，即在区域内形成学习效应。在学习效应的作用下，该区域将发展成依托这种资源优势的矿区产业共生系统。并且随着经济的进一步发展，矿区最终将形成主导产业为特色资源型产业的产业格局。一旦形成了这种产业格局，在巨大的沉没成本和良好的经济效益双重作用下，区域发展模式必然难以改变而表现为严重的路径依赖。

3．合作效益。一旦在矿区内形成了以特色资源型产业为主导产业的共生系统，则该企业的关联企业也将会随之发展与壮大，产生明显的区域合作效益。这种合作效益有利于区域资源型产业链的发展，导致矿区面临更大的变更沉没成本，这使区域资源型产业发展模式得到了进一步的强化。在矿区产业共生系统发展过程中，许多依托资源主导产业发展的关联产业也往往随之发展。比如，在煤炭开采区域内，煤炭运输业、化工产业等关联产业也常常在区域内集聚，进一步提高了资源型产业系统内产业链的稳定性。此外，合作效益的存在也使得矿区产业转型更加困难。

4．适应性预期。人们会根据区域以往的发展经验做出适应性预期。具体而言，过去凭借特色资源优势发展起来的产业在其发展过程中给区域带来经济效益，而且只要资源还未枯竭、市场需求还未急剧下降、技术还未形成显著约束，那么这种收益将会持续存在。这时，人们便会预期这种模式将继续存在，因为它仍然能够促进区域经济的发展。在这种预期下，区域特色资源主导产业发展模式将得到进一步发展与强化。

二、基于自增强机制的矿区产业共生系统自稔性风险

根据自增强理论，矿区产业共生系统的形成方式，虽然在初期为系统发展带来活力和提供空间；但也为后期系统衰退埋下了种子。矿区产业共生系统发展过程中的风险为矿区产业共生系统所固有，原先为系统带来竞争优势的资源要素也恰恰是后期使系统陷入衰退风险的根源。本文借助生物学的“自稔性”（self－fertility①自稔性（self－fertility）：植物学术语，原指自花结实性，文中借指矿区产业共生系统借以产生优势的自身特性，同时也是引起产业共生系统风险最终导致系统走向衰退的根本原因。这一术语来解释这一现象，并通过成因模型构建（图1）来解释矿区产业共生系统的自稔性风险。矿区产业共生系统以区域内主导资源为纽带，这种纽带表现在：一是流动于上下游之间的废物（其实也是原材料）；二是存在于各企业内部的连接技术，这一生态技术使得上下游流动的物质在新的生产环节进行使用价值的更新，系统成员间因分工而形成的相互资产“质押”，进一步加强了企业间的依赖性，促进系统内各成员间更加密切的合作。企业在长期的交易合作中，不仅需要付出大量的时间、精力以及资本，为保证产品间的信息交流和技术指导建立较为强大的信息交流系统；而且为了满足客户的某些特定需求，供应商需要不断地改进技术，造成资产专用性的不断提高。这就导致系统内的各合作企业之间形成资产“质押”，使得企业之间的依赖性加强，促成了长期合作。因为企业更换合作伙伴将会面临较大的沉没成本。因此矿区产业共生系统自稔性风险来自于系统的“锁定”效应。通常由以下六个因素造成：

图1 自增强机制下矿区产业共生系统演进模型

1．高转换成本。主要有以下两个原因：其一，矿区产业共生系统的建立和发展主要依靠分工体系所带来成本优势，但是这种分工体系的建立也显著增加了企业的资产专用性。这种高的资产专用性导致当市场需求剧烈波动需要变更产品结构时，系统内企业将会面临巨大的沉没成本。不但如此，系统内现有的利益分配规则也将因产品结构的更新或创新成果的出现而发生变化，而且系统内已有的分工合作体系也将面临巨大的挑战，只有当利益分配格局重新建立、新的产业链重新稳定、分工合作体系重新形成，系统才进入新一轮的稳定与发展。其二，分工体系导致的资产“质押”造成企业彼此之间较强的依赖性。系统内的成员之间在分工体系内通过长期交易形成亲密合作伙伴关系，形成了非常强的依赖性，这体现在两方面：其一，合作企业之间在进行产品信息的交流与技术指导方面花费了大量的时间、精力与资本，在此基础上，逐步建立了强大的信息交流平台；其二，为了满足特定客户不断变化的需求，供应商必须相应地调整技术，这就导致供应商的资产专用性不断增强。因此企业间的合作过程实际上也是彼此资产“质押”的过程。可见系统内的分工体系不仅强化了企业间的相互依赖，也促进了企业之间的长期合作。这时如果终止合作，那么企业的投入就转化为沉没成本，致使企业遭受巨大损失。这导致即使出现更好的交易对象，它们也不愿做出改变而只能维持现状，从整个系统而言这不是最优状态。

2．规模刚性。系统的规模刚性主要体现在以下两个方面：一是矿区产业共生系统内部的分工体系越来越细，带来系统内企业人力资本专用性与固定资本专用性提高。虽然企业在系统内具有较好的适应性，但是，企业一旦离开系统，则其效能就无法得到很好的发挥。因此，对系统内组织而言，矿区产业共生系统是一个退出壁垒较高的系统。这意味着即使当系统进入衰退期、市场开始萎缩时，企业也不能及时退出系统。另外，某些企业为了占领市场份额、争夺资源，不断扩大产能，导致市场上产品供过于求，“价格战”不可避免地产生，最终导致整个体系的解体。二是交易的搜寻成本同规模之间呈现U型关系，即在一定的范围内，企业间交易的搜寻成本随着规模的增大而降低，使系统具有正外部性，从而导致收益递增。然而，超过一定限度的系统规模使搜寻成本随规模增大而增加，使系统具有负外部性，削弱了分工的益处。

3．认知趋同。同一个系统内的企业之间往往进行频繁的互动活动，在企业间相互暗示、感染的作用下，系统的产业文化逐渐形成并且获得系统内成员的认可，这就成为集群行为的认知基础。在这种被普遍接受的产业文化基础上，便产生了一种在经济上、技术上以及生产活动上具有同质性的群体性思维，这种思维容易造成系统对事情一致性的错误判断。

4．技术的强联系。由于企业不愿放弃现存技术（因为它能带来聚集经济利益）或具有较低的采用新技术的积极性，使企业对陈旧的生产工艺墨守成规，导致“技术锁定”的风险成为矿区产业共生系统所面临的重要风险。

5．封闭的信息圈。当系统内的企业网络逐渐形成并趋于稳定时，一个封闭、稳固的信息圈就可能产生，企业信息搜寻往往局限于系统内网络，系统内的企业缺乏搜寻系统外新信息的动力。封闭的信息圈降低了系统进行技术创新与市场开拓的积极性。

6．政治性期望。政府为了促进本地经济发展，实现矿区产业共生系统的可持续发展，通常会通过多种形式的介入，往往在系统内形成一个人为控制发展方向的“政治行政系统”，即受政府和企业共同作用，这可能使系统的发展偏离市场自我调节机制作用下进行业务更新与产业转型的轨迹。

三、案例研究：以山东新汶矿区产业共生系统为例

1．山东新汶矿区产业共生系统发展概况

新汶矿区产业共生系统涉及的产业包括煤炭、电力、建材、化工、养殖等。为提升煤炭采掘和利用效率，新汶矿区产业共生系统以煤炭、矸石和矿井水等大宗资源为着手点，实施了煤炭地下气化，实现了矿井遗留的煤柱和无法正常开采的煤炭资源的完全利用，使煤炭资源的使用价值提升近10倍。通过“以矸换煤”实现了采空区的矸石充填，解决了“矸石不升井”难题，使地面沉陷问题也有所缓解，大量地节约了煤炭资源，同时矿井还实现了矿井水和矸石的资源化输出。此外，新汶矿区产业共生系统通过煤炭深加工链条上企业间的生态激励，以差别柔性专业化的方式，对洗选企业的工艺设备进行升级改造，如选用新型煤炭筛选设备、新上煤泥压滤设备、更新煤炭洗选流水线等。另外，建立煤矸石电厂充分利用煤矸石和杂次煤泥等为燃料，电厂产生的电力、热能在矿区产业共生系统内得到普遍的利用。在此基础上还利用煤矸石和粉煤灰发展建材产业，这比粘土配置建筑用砖和水泥生料具有明显的成本优势。之后又先后建设了净水厂和钢铁冶炼厂，使采煤的副产品（包括矿井水和伴生硫铁矿等）被充分利用。同时井下辅助产业的兴起，也得益于煤炭、电力和建材产业的副产品、环境友好型产品以及廉价能源。环保建材的产生促使房地产业的兴起，廉价的热电资源促进化工产业的形成，以及为解决矿区土地塌陷问题而发展的农业和养殖业，还有向各企业提供基本服务的服装厂、造纸厂和编网厂等。与经营范围的不断扩大相适应，煤炭生态产业网络的形成证实建立在这种不同产（企）业、不同层次的合作基础上，并基于供应节点进行不断的扩散和辐射，这对矿区产业的可持续竞争优势的建立产生重要的支撑作用。

图2 山东省新汶矿区产业共生系统的实现方式

2．基于自增强机制的矿区产业共生系统自稔性风险分析

首先，矿区产业共生系统内企业在物质和资源得到最合理和充分利用的同时，也提高了产业价值链纵向各环节的资产专用性，增加共生系统转换成本。

新汶矿区区域专有优势自然资源为煤，矿区产业共生系统以采煤为主业，区域内资源高度聚集于一个产业（煤炭），形成了产品单一、结构单一的专业化产业区，系统中成员企业间依赖度较高，资产专用性强，因此成员进入或退出系统的难度都很大，进而减弱了矿区产业共生系统应对外界市场变化和冲击的应变能力。因为在矿区产业共生体系内，煤矿企业通常都拥有较高的资产专用性（如矿井巷道），这就决定了固定资产投入的风险大大增加，这就带来多数企业固定资产投资意愿不高，导致企业规模偏小，技术研发能力偏弱，缺乏独立创新能力，产品大都是工艺技术水平不高的劳动密集型产品。因此，当产品升级换代需求加快，或更具竞争力的生产企业出现时，既有的企业不仅无法提供具有市场竞争力的产品，而且还难以实现生产快速转型。比如，前几年煤炭行业的整体亏损带来整个地区经济的萧条。

其次，矿区产业共生系统物质和能量交换通常通过特定传输渠道运输得以实现，单个企业间原有的纵向整合式经营结构模式得以突破，同时，也导致了产业价值链横向各企业供应链的结构刚性。

通过系统内企业成员的链接关系可以实现资源的高效利用，但对于处于共生系统中的组织主体，每个成员的经济活动都会对其他成员产生影响，如果一家企业无法正常运营，系统内产业链上下游的厂家的运营就会受到制约，进而波及整个系统。譬如，张庄石膏厂以辛集电厂的石膏作为原材料，但辛集电厂的石膏原材料的温度不同于天然石膏，最终两家企业花费了大量成本用于工艺改进，使辛集电厂的石膏原材料可以用于张庄石膏厂。另外，矿区产业共生系统的稳定性也会因为生产工艺的限制而受到威胁。还有，如果下游厂家对原材料的性能要求很严格，则其难以容忍上游厂家所供应的原料成分或性能上的变动。比如，2005年，孙滩矿印染厂在质检过程中检验出了产品中含有过量对人体有害的硫化物，通过细致的调查研究查明是因为上游的煤矸石发电厂使用了一种低廉的助燃剂。这样印染厂只有通过设备改造以杜绝硫化物的积累及污染其他产品。因此，成员组织之间在技术上和工艺上的相互联系，成为矿区产业共生系统内部稳定发展的一个重要限制因素。

第三，矿区产业共生系统内企业同机构之间的关联不仅带来企业交易成本的降低，而且也造就了整个共生系统内部的封闭自守式结构，系统内企业的机会主义行为盛行。

经济利益上的竞争与协同会导致矿区产业共生系统运营过程的不稳定，使关系风险发生。这种风险来源于系统内部成员的理性不合作与非理性不合作，其中理性不合作是指机会主义行为，系统内成员因自身利益最大化考虑所实行的不合作行为，是一种“囚徒困境”，对单个企业来说，最优策略是不合作，而对整个系统来说，则无法实现系统利益最大化，构成系统生存威胁。面临这种局面，系统内部的成员存在损害合作者利益而实现自身利益最大化的机会主义倾向。与理性的不合作不同，非理性的不合作并非是为了实现自身利益最大化，而是指合作双方因为信息扭曲或过滤等信息不对称，或者因为对市场变化的反应不一致使得合作方不能采取合作行为。最终，信息不对称会使合作双方之间的信任程度下降。为使自己的竞争地位不受到威胁，在合作过程中合作双方都会采取措施防范公司机密的泄漏。为避免不应转换的技术发生泄漏，企业之间往往都会采取一些保密措施，防止其他企业盗取本企业技术和商业情报。但与此相反，每个企业又都希望合作方能坦诚地进行合作，以保障本方在产业共生系统网络中获取最大的收益。这种不对称信息交流可能导致矿区产业共生系统网络的效率与绩效水平损失。

最后，系统的发展方向深受政府与企业形成的“政治行政系统”的影响，导致系统的发展轨迹可能偏离现有市场机制作用下已有企业业务更新及产业转型形成的轨迹。

煤炭资源的开发利用在新汶矿业共生系统中处于核心地位，煤炭资源是系统的主导资源，对整个系统的构建与运行起着决定性作用。煤炭赋存、采掘条件影响着矿区产业共生系统的发展、运行、速度和效益等，同时系统的演化方向也受此影响。然而，作为一种不可再生资源，随着不断的开采，煤炭资源总有枯竭的一天，当其他产业成为矿区的主导产业或矿区失去特有资源发展的基础时，矿区产业共生系统就会受到巨大的产业变革风险。作为国有企业的新汶矿业集团，在其价值取向中，环境友好形象的树立要较经济利益更为重要。为实现矿区产业共生系统达到最优的产业共生状态，以二次资源回收率为基础确定最优标准。然而，这可能引发过度注重循环经济的外在形式而淡化经济效益。新汶矿业投资循环经济产业共生项目的风险主要体现为项目失败或资金链断裂，其后果是致命的，轻则导致整个集团陷入财务困境，重则破产。集团的运行依靠的不是市场机制，而是严格的科层制度和计划制度实现资源配置，这样虽然使交易成本降低，但同时付出了高额的组织成本。

四、结 语

从以上分析可以看出，自增强机制可以使矿区产业共生系统实现规模递增，带来协同效应和竞争优势。但同时也使系统内企业惰性增加和适应性减弱，在外部环境发生变化时，在自增强机制的作用下，矿区产业共生系统内企业容易走上无效率的状态。因为系统内企业间信息的同质性越高，系统的路径依赖和锁定效应也就越明显。信息的同质性与网络连接的强度密切相关，网络关系越强，则信息的同质性越高；反之则相反。因此可以得出以下结论：

1．矿区产业共生态系统内的企业在享受专业化分工体系所带来的成本优势时，也面临着越来越细的分工体系所造成的企业资产专用性不断增强的问题。然而，资产专用性又是一把双刃剑，拥有专业化较多的专用性资产将降低企业对环境的应变能力，特别是在产业价值链某一环节出现问题时，就很有可能产生类似“多米诺骨牌”的连锁反应进而影响到矿区产业共生系统的整体运行。

2．矿区产业共生系统可以视为以“信任”为基础的网络，网络节点就是系统内的企业以及相关组织，这些节点之间具有盘根错节的关系。系统中某一成员企业随着合作增多，与系统内其它企业信任逐步提高，系统内的成员企业会在“信任”固化的基础上，而降低与系统外企业或组织进行相关交易的意愿，这虽然可以在一定时期内规避交易风险，但与此同时，系统内企业的沉没成本以及网络内各种关系成本也将随之增加，造成调整企业战略的难度进一步增加，往往使企业被锁定在一种特定网络中。

3．矿区产业共生系统企业网络的建立，使系统信息积累的优势得以发挥。但当系统网络的弱连结小于强连结时，这将减弱企业与外界交流的机会，系统内部封闭、固封的信息圈可能得以形成，一旦系统内企业获取信息的渠道习惯被固化，那么将始终保持这种趋势。企业也就逐渐被“锁定”在一种无效率的状态中，并且随着竞争的逐渐加剧和外界变动的影响，将带来系统的缓慢发展或停滞不前。

4．矿区产业共生系统内企业借助网络关系，获得单个企业无法拥有的各种优势竞争资源，实现规模报酬递增，通过系统整体优势对外能够不断适应激烈的市场竞争，具有局部的正反馈。然而，当矿区产业共生系统内技术创新滞后于系统结构创新时，系统将不能发挥最大的优势，也可能处于无效率状态，这是一个具有自增强或自催化的动态系统。

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