西安制造业集聚效应研究

杨 嵘 刘 睿

(西安石油大学 经济管理学院，陕西 西安 710065)

0 引 言

全球工业化浪潮一再证明：工业是城市兴盛的引擎，工业强则城市强。而大工业生产中的制造业更是支撑一座城市发展的筋骨。西安制造业发展不仅有以往的辉煌，同时作为国家“一五”、“二五”和“三线建设”时期重点布局的工业基地，还有着得天独厚的发展优势：工业体系完整、科教资源、军工科技等位居全国前列，航空航天、新材料、新技术等战略性新兴产业发展迅猛，目前已成为全国重要的装备制造业基地、高新技术产业基地、国防科技工业基地。

西安虽然有着得天独厚的优势和辉煌的历史，但西安制造业却存在着工业不大不强、工业短板补不上的问题。西安制造业的经济贡献率与东、中部城市相比差距甚远。在20世纪90年代初，Krugman构建的新经济地理学认为，产业集聚能够产生知识和技术溢出效应，而内生增长理论认为，知识的溢出促进经济增长，因此，产业集聚和经济增长之间表现出明显的相关性。[1]483-499产业集聚的水平、集聚效应的发挥将直接影响对经济增长的贡献。目前，西安制造业的集聚水平究竟处于何种地位？ 集聚效应的发挥如何？下面将对西安市制造业集聚水平现状及产业集聚效应进行分析。

1 相关文献综述

自2015年我国提出“中国制造2025”以来，制造业成为许多专家的研究热点，就近几年的研究来看，对制造业集聚效应的研究多是从全国的层面进行分析。聂飞,刘海云运用我国30个省市的面板数据，分析了中国制造业集聚的影响路径，发现对外直接投资的规模经济效应和逆向技术溢出效应对中国制造业产值区位熵有一定的影响。[2]34-37赵玉林,廖明尧运用EG指数对中国航空航天设备制造业的集聚水平进行实证分析，研究表明:中国航空航天设备制造业的集聚水平呈“W”型趋势,其集聚度对产业产出和产业全要素生产率的增长都具有显著的正向作用。[3]115-122郭利平以我国及东、中、西部地区的电子及通信设备制造业为研究对象，通过实证分析发现中国及东中部地区电子信息设备制造业存在明显的集聚效应。[4]107-110另有一些学者对区域性制造业集聚效应进行了研究。齐颖超,涂锦分析了四川省制造业集聚现状，并通过对四川省6个主要制造业的统计数据的回归分析，发现只有少数制造业有明显的集聚效应，进而提出了提高四川省制造业集聚效应的建议。[5]108-110刘权,李洪雄研究了浙江省生产性服务业对制造业集聚效应的影响作用，分析了在我国经济体制下影响集聚效应的因素及不同生产性服务业所起的作用效果。[6]129-130郭思,曾刚等从企业网络组织的角度，对上海临港装备制造业的集聚过程与效应进行分析，发现上海临港核心企业的本土根植性不强，并对此提出了相应的对策建议。[7]277-283柯蓉,秦莉等对长三角区域16个城市制造业集聚效应与劳动生产率差异进行分析，得出劳动生产率有溢出效应，对本地区的劳动生产率有促进作用[8]40-44。

综上所述，尽管我国学者对制造业集聚效应进行了分析与研究，但大多是从国家层面和省级层面进行研究，缺乏对某个具体城市进行分析以提出城市经济发展的建议。还有一些研究针对某个制造业行业的集聚效应分析。本文针对西安制造业，通过集聚水平与集聚效应的分析，以期就集聚效应的有效扩散提出对策建议，为西安制造业在“中国制造2025”环境下的发展提供思路。

2 西安制造业集聚水平分析

2.1 评价方法的选择

一般来说，产业集聚应当具备以下3个特征：地理上的绝对集中、专业化分工、产业间的密切往来。衡量产业集聚的方法主要有：赫芬达尔指数、区位熵、空间基尼系数、空间集聚指数等。通过比较以上方法，本文选取了孙晓华,郭旭构造的度量劳动和资本集聚的指标体系进行计算，以反映地理集中程度，并体现专业化分工水平和产业间的经济往来。[9]78-93具体计算公式见(1)、(2)式。

(1)

(2)

2.2 指标及数据选取

根据产业集聚的特征，本文从以下三个方面选取指标。

(1)地理密度。产业集聚最直接的表现是地理集中程度。用公式(3)、(4)表示。

(3)

(4)

式(3)、(4)中，labori,c表示c地区i行业的从业人员数；capitali,c表示固定资产数，sc表示c地区面积。

(2)产业专业化。产业集聚的内在特征通常体现在专业化程度上。在此，运用熵指标进行衡量，见(5)、(6)式。

(5)

(6)

(3)行业相似度。产业集聚的隐含属性往往体现在与其它行业间的经济技术联系上。投入产出表是一个能够反映一定时期各部门之间的相互联系和平衡比例关系的衡量表，不仅能够体现各部门生产过程中直接的、较为明显的经济技术联系，而且还能揭示出相互间间接的、隐含的经济技术联系。本文运用投入产出表中直接消耗系数矩阵中的向量余弦值来表示行业相似度，具体表示见(7)式。

(7)

集聚指数测算数据选自《西安统计年鉴》(2012—2016年)，同时将数据有明显缺失的行业剔除后，确定29个样本行业。行业相似度的计算数据取自2012年陕西省投入产出表。由于我国行业分类口径不同，因此要进行行业分类标准的统一。本文依照投入产出表的分类标准，最终将制造业合并为16个制造行业[注]合并后的16个行业分别为：食品和烟草业(农副食品加工业、食品制造业、烟草制品业)、纺织业、纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品业(纺织服装服饰业、皮革毛皮羽毛及其制品和制鞋业)、木材加工品和家具业(木材加工和木竹藤棕草制品业、家具制造业)、造纸印刷和文教体育用品业(造纸和纸制品业、印刷和记录媒介复制业、文教工美体育和娱乐用品制造业)、石油加工炼焦和核燃料加工业、化学产品业(化学原料和化学制品制造业、医药制造业、化学纤维制造业)、非金属矿物制品业、金属冶炼和压延加工品业(黑色金属冶炼和压延加工业、有色金属冶炼和压延加工业)、金属制品业、通用设备制造业、专用设备制造业、交通运输设备业(汽车制造业、铁路船舶航空航天和其他运输设备制造业)、电气机械和器材制造业、计算机通信和其他电子设备制造业、仪器仪表制造业。，并把16个制造业合并为轻工纺织制造业、资源加工制造业和机械电子制造业3个类型。

2.3 产业集聚评价结果

表1列出了西安16个制造业子行业2012—2016年的劳动集聚指数和资本集聚指数。为了体现各行业的地理集聚情况与行业专业化程度，一并列出地理密度和熵指标的测算结果。

表1 西安16个制造业子行业劳动集聚和资本集聚测算结果

资料来源：作者根据有关资料整理。

(1)从地理密度的计算结果分析。从劳动集聚指标看， 地理密度最低的行业为轻工纺织制造业中的木材加工品和家具业，其地理密度值仅为0.21。最高的行业为机械电子制造业中的交通运输设备业，其地理密度值为14.98。

从资本集聚指标看，地理密度最低的行业为轻工纺织中的纺织、服装、鞋帽、皮革、羽绒及其制品业，地理密度值仅有2.06；最高的行业为机械电子制造业中的交通运输设备业，其地理密度值为367.28。从整体来看，除交通运输设备业的地理密度较高外，西安制造业整体地理集聚水平都较低。

(2)从产业专业化的计算结果分析。从劳动集聚指标看，最高熵值5.47的行业为机械电子制造业中的仪器仪表制造业；最低的行业是资源加工制造业中的石油、炼焦产品和核燃料加工品业，其熵值仅有0.38。

从资本集聚指标看，最高熵值2.62的行业为机械电子制造业中的计算机、通信和其他电子设备制造业；最低的行业是资源加工制造业中的石油、炼焦产品和核燃料加工品业，其熵值仅有0.13。另外，我们发现无论是劳动集聚还是资本集聚，熵值高的行业大多属于机械电子制造业，进一步说明机械电子制造业的产业专业化要明显优于轻工纺织制造业和资源加工制造业。

(3)从集聚指数的计算结果分析。从集聚指数来看，劳动集聚水平最高的行业为机械电子制造业中的交通运输设备业；最低的行业为资源加工制造业中的石油、炼焦产品和核燃料加工业。资本集聚水平最高的行业为机械电子制造业中的通信设备、计算机和其它电子设备业，最低的行业为轻工纺织制造业中的纺织、服装、鞋帽、皮革、羽绒及其制品业。

总体来看，各行业地理密度和熵指标的测算结果差异不大，但集聚指数的测算结果却波动较大。例如劳动集聚指数最小为0.27，最大为236.84。出现这种结果的原因主要是因为在集聚指数的测算中考虑了行业间的经济技术联系，相似度值较大的行业，集聚水平往往也较高，如此可将行业发展的特性和差异更加真实地体现出来。

从行业相似度值的计算结果来看，最高的是机械电子制造业[注]行业相似度均值大小排序为：计算机通信和其他电子设备制造业、专用设备制造业、金属冶炼和压延加工品业、金属制品业、通用设备制造业、交通运输设备业、电气机械和器材制造业、化学产品业、纺织业、非金属矿物制品业、仪器仪表制造业、纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品业、石油炼焦产品和核燃料加工品业、造纸印刷和文教体育用品业、木材加工品和家具业、食品和烟草业。，资源加工制造业次之，轻工纺织制造业最小。形成这一结果的主要原因是高技术行业外溢效应大、带动作用强。另外，对3大类行业来说，同一类型的行业之间集聚指数差距相对较小，符合同类行业生产经营模式相近的特征，表明该测算方法是可靠的，能准确地衡量产业集聚水平。西安轻工纺织、资源加工和机械电子制造业，2012—2016年产业集聚指数的变动趋势如图1和图2所示。

图1 2012—2016年劳动集聚指数变动趋势 图2 2012—2016年资本集聚指数变动趋势

从图1和图2可以看出：同一时期内，不管是劳动集聚指数还是资本集聚指数，都是机械电子制造业最高，资源加工制造业次之，轻工纺织制造业最低，并且机械电子制造业与其他差异极为明显。

从时间序列可以看出两点：一是三大类型行业劳动集聚指数均在2013年下降，2014年开始回升。不同的是，轻工纺织制造业和机械电子制造业劳动集聚指数在2016年又出现下降，而资源加工制造业的劳动集聚指数在2014年后持续下降；二是轻工纺织制造业的资本集聚指数逐年下降，2015年略微回升。资源加工制造业资本集聚指数逐年上升，但在2015年开始下降。机械电子制造业的资本集聚指数逐年上升，且攀升幅度最为显著，但在2016年又出现较大幅度的下滑。

另外，还可以看出西安制造业中轻工纺织制造业和资源加工制造业集聚水平较低，机械电子制造业集聚水平最高。从制造业整体的角度看，西安制造业整体集聚指数是由机械电子制造业拉高的，并且表现出劳动集聚程度较为稳定，资本集聚程度不断提升的态势。

从集聚指数的分析可知，不同类型的行业间要素集聚程度存在较大的差异，那么在一定的地理范围内，这种集聚特点能否产生集聚效应呢？下面通过数据进行分析。

3 西安制造业产业集聚效应分析

3.1 测算方法的选择

CES生产函数(即不变替代弹性生产函数)为集聚效应(以h表示)的测量提供了较为理想的工具，即通过CES形式的函数估计产业或空间的集聚效应。唐杰以上述方法的变式测算出天津市各主要工业部门的集聚效应[10]141-146。因此，本文采用CES生产函数测算西安制造业各行业的集聚效应。其中P代表各制造业行业实现的利润，Q代表行业总产值，K代表该制造业行业某年份固定资产净值，β代表产出利润弹性，γ代表固定资产占用的利润弹性。[11]53-57。通过上述方法测算西安制造业的集聚效应，见(8)、(9)、(10)式。

W=AQβLγ

(8)

P=AQβKγ

(9)

(10)

3.2 数据来源与处理

由于纺织业，纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品，石油、炼焦产品和核燃料加工品，通信设备、计算机和其他电子设备三个行业的利润总额出现负值，故剔除。选取2006—2015年食品和烟草、木材加工品和家具、造纸印刷和文教体育用品、化学产品、非金属矿物制品、金属冶炼和压延加工品、金属制品、通用设备、专用设备、交通运输设备、电器机械和器材、仪器仪表12个行业的利润总额、总产值和固定资产净值。数据来源于西安市统计年鉴[注]2014年西安统计年鉴中未列出2013年制造业固定资产原值及累计折旧，故取2012和2014年固定资产净值的均值作为2013年固定资产净值计算。。

3.3 测算过程与结果分析

本文对P=AQβKγ方程两边取对数，得到以下函数，见(11)式。

LnP=LnA+βLnQ+γLnK

(11)

考虑到样本数据虽然为2006—2015年的面板数据，但时间跨度较小，为保证回归结果的准确性，以LnP为因变量，LnQ和LnK为变量进行5年一期的移动回归。根据β和γ值测算h集聚度指标。结果见表2。

表2 西安制造业的h值

续表2：

行业年 份2006—20102007—20112008—20122009—20132010—20142011—20152012—2016化学产品业10.888 33017.739 780-0.315 2800.282 966 11.311 1761.283 982-4.402 460非金属矿物制品业0.817 0941.084 785-0.423 4402.504 827 21.101 302-2.344 600-0.980 100金属冶炼和压延加工品业-0.800 960-2.174 7600.657 4851.448 104 71.185 1411.238 4042.081 390金属制品业3.425 5990.208 5340.050 781-9.171 611 08.129 6940.388 436-0.244 840通用设备制造业2.943 6513.544 728-1.512 760-368.292 800 02.251 3941.183 773-0.641 350专用设备制造业-27.436 100-0.390 850-0.205 190-1.268 044 0-20.177 1006.960 297-1.417 790交通运输设备业37.147 6401.235 4630.759 958-0.773 904 00.692 9000.692 5863.668 800电气机械和器材制造业-0.163 8300.658 2730.553 4261.126 024 3-0.258 320-0.317 870-0.705 290仪器仪表制造业0.919 6711.262 6472.084 8945.594 381 5-3.056 1300.031 843-0.697 980

由h=(1+γ)/(1-β)可算出h值。当h≥1时，表明整体经济或行业具有集聚效应，h值越高，所带来的产业集聚效应越大。当h<1时，表明整体经济或行业没有集聚效应。西安制造业集聚效应各行业h值折线[12]91-102见图3。

图3 西安制造业集聚效应各行业h值折线

从表2可以看出，集聚效应较为明显的只有金属冶炼、压延加工业。从图3可以看出，h值保持增长趋势且尚未达到最高点的有金属冶炼和压延加工业、交通运输设备业；h值越过最高点且呈递减趋势的有食品和烟草业、化学产品业、非金属矿物制品业、金属制品业、专业设备业、电器机械和器材制造业、仪器仪表制造业；h值呈递减趋势并进入集聚不经济状态的有木材加工和家具业、造纸印刷和文教体育用品业、通用设备业。

从集聚程度来看，集聚程度由高到低的行业依次为机械电子制造业—资源加工制造业—轻工纺织制造业。

3.4 对西安制造业集聚水平和集聚效应的总体评价

根据对西安制造业集聚水平和集聚效应的测算，本文得出以下结论：

(1)西安制造业中地理集聚水平最高的行业为机械电子制造业中的交通运输设备业，其余大部分行业的地理集聚水平不高。

(2)西安制造业产业专业化水平最高的行业为机械电子制造业中的仪器仪表制造业和计算机、通信和其它电子设备制造业。总体来看，机械电子制造业的产业专业化水平明显高于轻工纺织制造业和资源加工制造业。

(3)行业之间技术经济联系最密切的是机械电子制造业。其中计算机、通信和其他电子设备行业最高。

通过以上分析发现，西安制造业集聚效应不明显。

4 促进西安制造业集聚效应有效扩散的对策建议

本文通过对西安制造业12个子行业的集聚效应的分析可以发现，西安制造业的集聚状况很存在很大的提升空间。西安制造业普遍存在龙头企业不强不大，企业配套协作能力差的问题，未能形成真正意义上的深度分工。在此，本文针对西安各制造业集聚效应的实际情况提出以下建议。

首先，对于h值尚未达到最高点的金属冶炼、压延加工业和交通运输设备业来说，由于其发展前景较为可观，处于这两个行业的企业要尽快扩张规模，形成规模效益，以发挥出集聚效应的正向影响。

其次，对于h值越过最高点并且呈递减趋势的食品和烟草业、化学产品业、非金属矿物制品业、金属制品业、专业设备业、电器机械和器材制造业、仪器仪表制造业来说，扩张产出规模已不是首要任务，在经济规模最佳的状态下，推动企业技术进步成为今后发展的必由之路，通过对技术的改进来削弱集聚效应下降对整个行业造成的影响。

最后，对于h值持续递减并且进入集聚不经济状态的木材加工和家具业、造纸印刷和文教体育用品业、通用设备业来说，应亟待解决的问题是重新调整行业结构和产品结构。原有产品的市场需求达到了饱和，唯有开发新的高新技术产品重新占领市场才能缓解集聚效应持续下降的问题。

城市产业的发展离不开政府的引导和扶持，从西安市政府的角度出发，还应从以下三方面改进才能促进西安制造业集聚效应的有效扩散：

(1)政策引导，营造制造业集聚良好环境。在产业形成和发展过程中，政府为了达到经济和社会目标，往往会制定一系列干预政策，由此形成了产业政策。产业集聚是一个区域发展的增长极，是区域竞争力提高的根源，因此，西安市有必要把产业集聚政策作为产业政策的重要补充和地区经济发展的新思路。[12]120-123

(2)统筹规划，突出制造业空间布局。针对西安制造业地理聚集水平低，专业化程度低，企业间配套协作能力差，产业链延伸不足，产业园区内企业扎堆的问题，西安应按照全市制造业“一盘棋”的发展思路，以“突出主导，错位发展”为基本原则，统筹规划，突出制造业空间布局。具体来说，要按照“突出特色，优势互补”的原则，以开发区(工业园区)为承载，在每个区(开发区或工业园区)明确2～3个主导产业方向，推动产业链上的项目向开发区(工业园区)集聚，最终提高制造业集聚水平，提高集聚效应。

(3)创新驱动，扩散技术溢出效应。创新与技术溢出是制造业集聚发展的源泉和关键，特别是在制造业价值链和外部经济性的作用之下，创新对制造业集聚的影响明显。目前，西安工业化已步入中后期阶段，以资源投入和规模扩张为特征的发展难以为继，必须坚持走创新驱动之路。[15]108-110

综上所述，西安制造业集聚效应的有效扩散，需要政府和企业的共同参与，发挥政策引导，突出地区优势，加强技术创新和新技术的引进，消除集聚“不经济”所产生的经济负效应，从而为西安经济发展开辟出一条新的道路。