生产性服务业与制造业协同集聚对产业结构优化升级的影响

周小亮，宋 立

(福州大学 经济与管理学院，福建 福州 350108)

供给侧结构性改革的重要目标是以产业结构调整升级为突破口转变经济发展方式，实现经济结构的全面优化升级。《关于加快发展生产性服务业促进产业结构调整升级的指导意见》(2014)和《国家新型城镇化规划(2014—2020年)》先后明确提出了“适应制造业转型升级要求，推动生产性服务业专业化、市场化、社会化发展，引导生产性服务业在中心城市、制造业密集区域集聚”的产业布局和发展目标。因此，生产性服务业与制造业协同集聚是否影响了产业结构优化升级，其对产业结构变迁的具体影响是什么，是具有重要现实价值和理论意义的问题。

已有文献研究了生产性服务业集聚对产业结构优化升级的影响，但目前直接讨论生产性服务业与制造业协同集聚对产业结构影响的较少，且大部分研究未将产业结构的优化调整和转型升级分开处理，而是仅着重分析某一方面。许多研究实际上提出了协同集聚效应促进产业结构优化升级的间接机制[1-5]，但对二者关系的直接考察目前较缺乏。另外，由于协同集聚存在适当规模区间和非效率性[6]，协同集聚对产业结构优化升级可能存在非线性影响或抑制效应也不容忽视，而目前较少被研究。因此，本文考察生产性服务业与制造业协同集聚对产业结构优化和升级的具体作用和影响机制。本文的研究意义体现在：(1)立足于协同集聚外部性的理论基础，阐明并区分协同集聚对产业结构优化和升级的不同影响效应，并采用工具变量法和面板门槛模型等方法进行实证检验;(2)通过检验协同集聚对产业结构优化升级影响的区域及行业异质性，验证要素拥塞和路径锁定效应的存在;(3)检验协同集聚对产业结构优化升级的不同影响因素，以解释二者影响机制的差异性。

一、理论基础和研究假设

首先探讨协同集聚的理论基础，即协同集聚外部性的来源。在此基础上阐述协同集聚影响产业结构优化升级的具体影响效应和机理，并提出理论假设。

(一)协同集聚的外部性效应

协同集聚的外部性效应同时包含专业化与多样化两方面因素。马歇尔(Marshall，1919)指出了集聚经济的三个来源：劳动力池、投入品共享和知识溢出(MAR外部性)，其本质是专业化效应[7]。在此基础上，雅各布斯(Jacobs,2016)基于知识外溢路径，提出不同产业间相互影响会产生多样化效应(Jacobs外部性)[8]。新经济地理学将经典集聚效应分析发展为劳动力流动[9]、投入产出关联[10]和技术创新带来的投入异质性[11]。罗森塔尔和斯特拉奇(Rosenthal & Strange，2001)采用美国数据实证了投入产出关联、劳动力流动和知识溢出存在的空间效应[12]。杜兰顿和普加(Duranton & Puga，2004)进一步将集聚外部性的微观机制总结为为共享、匹配和学习[13]。新经济地理学一定程度上整合了MAR外部性和Jacobs外部性，为协同集聚理论的产生提供了基础。

协同集聚(coagglomeration)即相互关联的产业在空间上集聚。埃里森和格里瑟(Ellison & Gleaser，1997)基于产业间存在的水平关联(自然资源、人才和技术共享)和垂直关联(投入产出关系)，提出协同集聚对专业化和多样化都有促进作用[14]。安德森(Anderson，2006)认为生产性服务业与制造业的协同集聚源自二者之间的供需关系，描述并证明了协同定位现象的存在[15]。德斯梅特(Desmet，2005)认为生产性服务业的“吸引”作用大于制造业[16]。海尔斯利斯特拉奇(Helsley & Strange，2014)将协同集聚解释为专业化和多样化的统一体，并同时考虑了协同集聚规模和结构上可能的非效率性，即协同集聚中可能存在拥塞和低效率的情形[6]。

(二)生产性服务业与制造业协同集聚对产业结构优化升级的影响机理

1.协同集聚对产业结构合理化的影响机理

产业结构优化或合理化水平，即各产业比例的合理程度和产业间的耦合程度。主流观点是从资源配置与产出组合的耦合度出发，评价要素资源在整体产业结构中的利用效率和协调程度[17]。因此，协同集聚对产业结构合理化的影响机理主要是多样化经济，其中最关键的是投入产出关联和市场分工水平提升带来的规模效应和资源优化配置。

投入产出关联是生产性服务业与制造业协同集聚影响产业结构合理化的重要机制。有国外研究分析了制造业协同集聚中的因素，发现重要性的排序为消费-产出关联、投入-产出关联、劳动力池化和知识溢出[18]。中国技术密集型制造业与科技类生产性服务业协同集聚最为紧密[19]。产业前后向关联和知识密度以及区域开放带来的市场分工和知识溢出是协同集聚的主要影响因素[20]。但是，协同集聚带来的要素集聚可能产生拥塞效应，阻碍产业结构进一步优化。集聚效应对结构调整和经济发展动力的影响依赖要素配置情况[21]。要素拥塞或者要素配置状况与经济结构不匹配，都会使得集聚外部性的优化效应无法发挥或者形成抑制效应。

2.协同集聚对产业结构高级化的影响机理

产业结构升级从要素投入来看是要素密集类型的升级，即从劳动密集型到技术密集型的转换过程；从最终产品来看是产品附加值的上升过程。相应地，产业结构高级化可以从两方面度量，一是源于配第-克拉克定律的部门产出比值[17]；另一部分是部门劳动生产率的上升[22]。协同集聚对产业结构高级化的影响机理主要是专业化经济中人力资本积累和知识溢出带来的技术创新。协同集聚具有路径依赖效应，能通过提升专业化水平促进产业升级[23]。

同时，许多研究表明，集聚外部性对产业结构升级的影响可能是非线性的：知识溢出的集聚外部性引发的技术创新对区域产业结构升级产生推动，而要素集聚会对产业结构高级化产生非线性影响[24]。生产性服务业集聚显著促进技术创新，而制造业集聚则存在倒U型影响[5]。生产性服务业与制造业协同发展能显著促进制造业效率提升，在产业发展特征上存在门槛效应[2]。协同集聚也可能存在“路径依赖”效应，使区域产业的布局和发展进入中低端价值链路径锁定，从而抑制生产率提高和产业结构升级[25]。

最后，由于协同集聚外部性的发挥必须要基于一定的市场规模特征和发展水平，因此在不同地区、不同产业中，协同集聚对产业结构优化升级的影响可能是不一致的。生产性服务业与制造业协同集聚能同时发挥专业化与多样化外部性，提升产业结构合理化和高级化水平，同时无效率集聚和集聚拥塞效应都有可能产生非线性或抑制作用，因此协同集聚对产业结构优化和升级的影响因素可能存在差异。综上所述，基于上述理论分析，本文提出三条研究假设：

H1：协同集聚能在整体上促进产业结构优化，但要素拥挤效应会起抑制作用。

H2：协同集聚对产业结构升级存在非线性效应，但“路径锁定”效应会起抑制作用。

H3：协同集聚对产业结构优化升级具有区域、行业异质性以及不同的影响机制。

根据以上假设，首先分别检验生产性服务业与制造业协同集聚对产业结构优化升级的具体影响效应，然后对影响的地区、行业异质性和不同机制进行检验。

二、实证模型和变量说明

(一)实证模型基本设定

为探索生产性服务业与制造业协同集聚对产业结构优化升级的影响，构造如下基本实证模型：

ISit=β0+β1Coagit+δXit+αit+εit

(1)

式(1)中i和t分别代表地区和时间，被解释变量ISit为产业结构优化升级，分别用产业结构合理化指数SR和高级化指数SH衡量。解释变量Coagit为协同集聚指数，Xit为选取的控制变量，αit为不随时间变化的固定效应，εit为随机扰动项。

为了研究协同集聚对产业结构高级化水平可能的非线性影响，根据前文的理论机理分析和信息准则(IC)，加入协同集聚水平的二次项作为解释变量，将计量模型设为：

(2)

(二)被解释变量

被解释变量为产业结构优化升级程度，分解为产业结构合理化和高级化两方面。

(三)解释变量

本文的核心解释变量是生产性服务业与制造业之间的产业协同集聚水平。采用“交通运输、仓储和邮政业”“金融业”“信息传输、软件和信息技术服务业” “租赁和商务服务业” 以及“科学研究和技术服务业”这五个国民经济分类行业作为生产性服务业[27]。

(四)控制变量

本文根据以往研究确定了6个有效的控制变量：(1)人口数量(pop)，集聚外部性的发挥直接依赖市场规模，人口数量和区域市场规模对产业结构有显著影响，而二者通常高度相关，因此采用人口数量作为市场规模的代理变量；(2)工资水平(salary)，工资水平对产业结构变迁的影响主要是引起劳动力向相对生产率高的区域流动，用平均工资水平来衡量；(3)发展水平(gdp)，经济发展水平对产业结构有显著影响，采用区域生产总值衡量，以2005年为基年将名义GDP转换为实际值；(4)基础设施建设(road)，采用人均道路公里数衡量；(5)创新能力(zhuanli)，采用专利授权数衡量；(6)政府支出(govgdp)，采用政府支出占GDP比重衡量。另外，将以上变量中的水平值进行对数化处理。

本文采用2005—2015年30个省级区域的平衡面板数据，因缺漏值和数据来源原因剔除港澳台及西藏地区数据。数据来源于《中国统计年鉴》、各省统计年鉴和国泰安数据库。

三、计量检验与结果分析

由于生产性服务业与制造业协同集聚与产业结构之间的作用关系较为复杂，且可能存在互动关系和共同决定因素。为了避免二者之间可能存在内生性问题从而导致衡量偏误，引入工具变量法进行估计。目前，工具变量法被广泛用于消除内生性问题，而常用的估计方法为两阶段最小二乘法(2SLS)和广义矩估计(GMM)，二者的主要区别是GMM不要求同方差假定，假设条件更为宽松。

(一)协同集聚对产业结构合理化影响的实证检验

首先用混合OLS模型作为基准检验，然后通过豪斯曼检验对固定效应和随机效应进行筛选，结果显示应选用固定效应模型。接着分别在OLS和固定效应模型基础上引入工具变量估计，进行稳健性检验。

表1为采用产业结构合理化为被解释变量时的模型估计结果。模型(1)作为基准的混合OLS和模型(2)FE系数估计值的符号一致。再采用2SLS模型(3)和两步GMM估计模型(4)，发现对应的系数估计值略有上升且结果一致。以模型(4)为例，协同集聚指数的系数估计值为0.091，在1%水平上显著。以上检验结果初步证实了假设H1，生产性服务业与制造业协同集聚整体上促进了产业结构合理化水平提升。

表1 产业结构合理化回归结果

表1(续)

注：括号内为t值，*、**、***分别表示10%、5%、1%显著性水平，后同。

(二)协同集聚对产业结构高级化影响的实证检验

表2的模型(1)—模型(4)是以产业结构高级化为被解释变量时的估计结果。在OLS估计中解释变量的回归系数为正，而固定效应估计的系数为负，说明存在偏误。进一步采用工具变量法对模型进行估计，虽然一定程度缓解了内生性偏误，但仍未能得到一致且合理的结果。这也侧面说明协同集聚对产业结构高级化的影响并非简单线性关系，因此修改模型设定，探究协同集聚与产业结构高级化的非线性关系。

加入二次项解释变量后的估计结果为模型(5)—模型(8)，发现一次项为正，二次项为负，均在1%水平显著。该结果初步验证了假设H2，产业结构高级化指数和生产性服务业与制造业协同集聚存在显著的非线性“倒U”型关系。随着产业协同集聚水平的不断提高，协同集聚对区域产业结构高级化的作用逐渐凸显，当跨过阈值后，协同集聚水平继续上升对产业结构高级化起阻碍作用。

二者之间存在非线性关系的原因是，在区域产业结构发展的初级阶段，经济发展通常以快速提升制造业规模，提高劳动生产率为目标进行重点投资建设。因此，在区域主导产业建立后，生产性服务业的跟进能通过产业关联、技术溢出和人力资本集聚等方式带动产业结构进一步升级；该过程持续到一定水平后，由于各区域发展的禀赋优势、技术和主导产业不同，会逐步形成不同程度的发展“路径依赖”，即在一定的产业协同集聚形式下，不断进行规模扩张，最终造成发展路径锁定。该效应会阻碍产业“梯度转移”过程的继续推进，从而对产业结构高级化造成不利影响。

表2 产业结构高级化检验结果

表2(续)

为了进一步验证协同集聚对产业结构高级化的非线性影响，同时作为稳健性检验，采用面板门槛回归方法对其进行检验。门槛回归模型通过自助法(Bootstrap)来决定门槛个数以及具体的门槛值[29]，将待检验的计量模型设定为：

(3)

其中，Xit为控制变量的向量，εit为随机扰动项，γ为待检验的门槛值。

表3门槛回归检验结果表明，协同集聚对产业结构高级化的影响在10%显著性水平上存在单门槛效应，进一步检验双重和三重门槛效应均不显著。以2.745的门槛值为分界，门槛解释变量协同集聚的系数分别为1.508和-1.028，且均在1%的水平显著，这说明协同集聚在门槛值前后分别对产业结构高级化具有正效应和负效应，该结果进一步验证了假设H2，即协同集聚对产业结构高级化的非线性影响。

表3 协同集聚对产业结构高级化的门槛回归结果

(三)协同集聚对产业结构优化升级异质性影响的检验

1.区域异质性检验

进一步考察生产性服务业与制造业协同集聚对产业结构优化升级的不同影响。从地区异质性角度出发，按照中国的经济地理划分东、中、西部地区对二者关系，采用固定效应模型分别进行检验，同时起到稳健性检验的作用，结果见表4。

首先，产业协同集聚在中、西部地区对提高产业结构合理化水平存在较大的促进作用[30-31]，分别达到0.146和0.138，均在1%水平显著。其原因是中、西部地区近年来在承接产业转移过程中产业部门的多样化水平逐渐提升，促使投入产出关联、优化资源配置和知识溢出等集聚多样化效应作用的发挥。

值得注意的是，东部地区协同集聚对产业结构合理化的影响为负。该结果与其他文献能相互印证，说明东部地区已进入要素拥塞效应非常显著的发展阶段，其特点是企业间高度竞争，争夺要素资源，抑制了集聚外部性的发挥。该结果进一步验证了假设H1，即要素拥挤效应的存在同样会抑制协同集聚对产业结构的优化效应。

控制变量中，人口数量、工资水平和经济发展水平仅对中、西部的产业结构合理化有显著影响。其中，人口数量对中部地区影响为负，对西部地区影响为正，说明中国中部地区人口数量对产业结构合理化产生了拥塞效应，而西部地区人口密度较低，人口上升还可能进一步释放集聚的正外部性；工资水平对中、西部地区的影响均为正，存在较大促进作用，说明当前工资还处于较低水平。

其次，就产业结构高级化而言，东部地区和中部地区体现了协同集聚的非线性影响，但西部地区不显著。因此，模型(7)重新对西部地区采用线性模型GMM检验进行估计，其系数在1%显著为负。造成该结果的原因有两个。其一，这表明中国西部地区产业结构高级化水平本身较为落后，形成了低端产业协同集聚的“路径锁定”效应。其二，西部地区目前是中国经济发展的低谷，在产业“梯度转移”过程需要承接东、中部地区产业和产能，而由于发展重心和资源禀赋等原因，梯度转移在西部地区无法顺利进行。该结果进一步验证了假设H2，即产业协同集聚可能出现路径锁定现象，阻碍产业转型升级。

控制变量方面，经济发展水平对东、西部地区产业结构高级化有促进作用，对中部地区影响不显著，这从侧面表明中部地区处于产业结构升级非线性过程中，正负面效应影响关系较为复杂的阶段。另外，基础设施对中西部地区产业结构升级存在抑制作用，这可能源于近年来国家对中、西部地区的基础设施规划、建设力度较大，但与当前的产业结构发展阶段不相匹配，因而暂时无法体现其作用。

以上实证检验结果说明，协同集聚对产业结构优化升级的影响存在显著的区域异质性，也初步验证了假设H3，即协同集聚对产业结构优化升级影响的区域异质性存在。

表4 分地区检验结果

2.分项生产性服务业与制造业协同集聚对产业结构优化升级的差异性影响检验

由于五大生产性服务业在行业特征、功能定位和产业格局上有显著区别，不同生产性服务业在协同集聚外部性上会发挥不同作用。例如，交通运输业和商务服务业对以要素密集型产业为主导的地区发挥集聚外部性十分重要，科学技术服务业的知识溢出效应对高端制造业有重要意义。进而假定，不同生产性服务业与制造业协同集聚对产业结构优化升级的影响存在行业差异。因此，考察协同集聚对产业结构优化升级的行业异质性。

表5报告了采用固定效应模型，以分项生产性服务业与制造业协同集聚作为解释变量对产业结构优化升级的检验结果。可以看出，不同生产性服务业与制造业协同集聚对产业结构优化升级的影响的确存在差异。交通运输业与制造业协同集聚(以下简称交通运输业，下同)对产业结构合理化存在显著促进作用，系数值为0.099，在1%的水平上显著，但对产业结构高级化的影响不显著。科学技术服务业仅对产业结构高级化有促进作用，系数值为0.714，同样在1%的水平上显著。金融业对产业结构高级化和合理化均存在促进作用，且对高级化的作用较大。原因是交通运输业促进了要素的区域流动，提高了资源配置效率，但无法提供金融和科技服务业所具有的知识溢出、人力资本积累等集聚外部性效应，而这些正是产业结构高级化所必需的。

此外，信息服务业对产业结构优化升级的影响为负，可能说明当前信息服务业与制造业发展目标和发展水平脱节的问题。由于中国信息服务业的主体是虚拟经济和网络经济，对实体制造业会产生挤出效应。最后，商务服务业作用不显著，可能的原因是当前中国商务服务业与制造业的耦合关联性较低。以上结果进一步验证了假设H3，协同集聚对产业结构优化升级存在显著的行业异质性。

表5 分项生产性服务业与制造业协同集聚的回归结果

注：表中首行为解释变量，首列为被解释变量，由于篇幅所限，未报告控制变量。

3.协同集聚对产业结构优化升级的不同影响机制检验

通过构建协同集聚及其影响因素的交互项，进行中心化处理之后，加入固定效应模型来检验协同集聚对产业结构优化升级的不同作用机制。模型设定延续前文，以产业结构高级化为被解释变量时加入协同集聚的二次项，产业结构合理化为被解释变量时采用线性模型。根据集聚外部性的理论分析，加入四个集聚外部性的影响因素[注]基于系数显著性、VIF检验、赤池信息准则(AIC)和R2贡献率的考虑，未将以上变量加入控制变量。：(1)市场化水平，市场化水平一般认为与政府的经济干预程度有关，会影响区域要素资源配置效率，用非国有固定资产投资占总固定资产投资的比值衡量；(2)消费水平，消费水平与市场规模和市场潜力有关，而市场是发挥集聚外部性的关键因素，用区域人均消费总额来衡量；(3)对外贸易水平，由于国际贸易可以通过区域开放效应间接作用于集聚外部性，因此加入对外贸易水平，用净出口额衡量；(4)外商投资水平，用外商直接投资占GDP比值来衡量。

表6结果显示，协同集聚对产业结构高级化与合理化的影响因素存在明显差异。首先，核心解释变量仍然显著，且系数符号与原估计模型相同，说明结果较为稳健，所以在此主要关注交互项系数。协同集聚与经济发展水平的交互项对产业结构高级化和合理化都有显著影响但方向不同，分别为0.319和-0.069，均在1%的水平显著：协同集聚对产业结构高级化的影响受经济发展水平影响，经济发展水平越高，则协同集聚对产业结构高级化的促进作用越明显；同时，经济发展水平越高，协同集聚对产业结构合理化的促进作用越具有抑制性或越弱。人口数量交互项与经济发展交互项的作用类似，说明市场规模扩大使得要素拥挤抑制了产业结构优化。工资水平和政府支出与协同集聚的交互项仅对产业结构合理化有显著正影响，系数分别为0.056和0.076，都在1%的水平显著，说明工资水平和政府支出一定程度上促进了协同集聚对产业结构优化的影响。

另一方面，市场化程度、消费水平、净出口额和外商直接投资与协同集聚的交互项仅对产业结构高级化有影响。其中，消费水平的系数为正，说明消费水平越高，协同集聚对产业结构高级化的促进作用越大，其原因是较高的消费水平有助于高端产业的布局。市场化水平交互项为负意味着较高非国有固定资产投资占比会抑制协同集聚对产业结构高级化的影响，其原因可能是目前民营经济的整体发展状况不佳，投资环境恶化和实体经济利润率较低导致非国有经济资本流入房地产等行业，挤出了对产业升级的投资。净出口和外商直接投资交互项的作用为负，说明净出口额和外商直接投资同样会抑制协同集聚对产业结构高级化的影响。原因可能是中国整体还处于国际贸易价值链分工中低端，产业附加值低。同时，国内吸引外资的比较优势主要是低劳动力工资和中低端产业的成本优势。因此，这类行业的规模化布局所形成的协同集聚将倾向于加剧“路径依赖”带来的对产业结构升级的抑制作用。以上结果从识别协同集聚对产业结构优化和升级的不同影响机制和因素角度进一步验证了假设H3。

表6 加入交互项的回归结果

注：篇幅所限，未报告控制变量结果。

四、结论与建议

促进生产性服务业与制造业协同集聚是中国向“高端制造业、现代服务业主导型”产业结构转变的重要驱动力，同时也是优化产业聚集模式的重要助力，对中国顺利实现结构调整和产业升级，最终实现高质量发展具有重要意义。

本文基于中国2005—2015年的省级面板数据，实证检验了生产性服务业与制造业协同集聚对产业结构优化升级的不同影响效应和机制。(1)通过固定效应、工具变量等方法发现，协同集聚整体上促进了产业结构合理化水平提高，但对产业结构高级化水平存在非线性“倒U”型影响，并采用面板门槛回归验证。(2)分地区检验显示，协同集聚对产业结构合理化的影响在中西部为促进作用，但在东部呈抑制效应；协同集聚对产业结构高级化的非线性影响存在于东、中部地区，在西部为负效应，验证了要素拥塞和“路径锁定”效应的存在。(3)分项检验显示，交通运输业与制造业协同集聚仅促进合理化水平提升，科学技术服务业与制造业协同集聚仅对高级化有促进作用。金融业与制造业协同集聚对产业结构高级化的促进作用更大，而信息服务业与制造业协同集聚对产业结构优化升级起抑制作用。(4)交互项检验显示，发展水平和人口数量在协同集聚对产业结构高级化与合理化的影响中具有相反作用，前者为正向作用，后者为负向作用。工资水平和政府支出仅正向影响产业结构合理化，而产业结构高级化则受市场化程度、消费水平、净出口和外商直接投资的影响，其中消费水平的影响为正，其他为负。从本文的实证结果出发，提出如下政策建议：

进一步发挥协同效应，促进产业结构调整优化。对产业结构不平衡、发展不全面的地区而言，应从产业间投入-产出关联性出发，充分发挥协同集聚外部性对资源配置的优化作用和效率提升功能。对已经产生要素拥挤的东部地区而言，一方面应主动推进产业结构的区域梯度转移，另一方面应促进市场分工和强化区域联系，以协同集聚推动要素配置纵深和辐射范围。

以产业协同催化集聚外部性，助力产业转型升级。产业协同集聚必须在适当规模范围内以对产业转型升级发挥促进作用，而具体规模门槛取决于市场范围和潜力。因此，不能盲目追求地方产业部门“大而全”，应更加重视协同质量的提高。政府应采取功能性产业政策改善区域禀赋结构，同时在地方优势主导性产业的基础上，科学规划和构架具有互补性的生产性服务业发展体系，以最大程度促进跨产业知识溢出和技术耦合，驱动产业结构向高端化迈进。对陷入路径锁定使得产业结构升级困难的地区，政府必须发挥跨区域协调能力，改善区域市场分割，从而在承接梯度转移的基础上构建区域竞争优势。