集群政策对产业集群升级的驱动效应研究——基于系统动力学模型

(山东科技大学 经济管理学院， 山东 青岛 266590)

一、引言

产业集群是现代经济的重要构成单元，也是经济增长和创新发展的核心动力。产业的集群化发展已经成为众多国家和地区发展经济的重要战略选择[1]。产业集群具有提升经济生产效率、促进企业竞争、改善创新环境从而带来社会经济整体发展的外部性优势。党的十九大报告明确将培育世界级先进产业集群作为促进我国产业迈向全球价值链中高端，建设现代化经济体系的重要举措。

产业集群带来的外部性优势及增长极效应使得政策制定者关注集群的形成与健康发展，并为此出台了诸多产业集群政策[2]。产业集群带来的外部性特征使得集群政策不仅是重要的，而且是必要的。集群政策能够消除市场失灵，并为集群外部性的实现提供必要的规则、机制和激励；良好的政策支持环境能够调节创新产出，并且能推动集群阶段性演进[3，4]；作为价值链支持系统的一部分，集群政策能够促进产业集群升级；政府针对集群实施的产业扶持政策、经济系统政策和社会环境政策不仅能够促进集群的发展，还能够促进集群和产业以及城市发展的融合[5]。但对于如何选择和制定适合的政策及政策组合从而最大化促进集群发展和升级，现阶段仍然存在一些争议。一方面源于对针对性集群政策必要性的质疑，一些学者认为，推动集群发展、升级并不需要出台专门的政策，政府只需要关注诸如用地规划、城市交通以及公共服务方面的政策[6]，集群自然会从这些公共政策中获益；其他学者则认为，一些针对性的集群政策更利于其发展与升级，这些政策包括提供技术支持服务、引进集群发展所需的企业、建立供应链联盟、提供劳动力信息并进行专门培训[7，8]。另一方面则源于对已有集群政策效果评价的模糊与缺失[9]，若无法评价已有政策及政策组合对集群的影响，最优政策的设计与组合就无从谈起。

本文着眼于集群政策及政策组合对产业集群升级的驱动效应。首先，在已有文献的基础上，阐述集群政策驱动集群升级的作用机理；其次，以齐鲁软件园作为研究对象，识别影响其发展的集群政策，在此基础上，利用系统动力学方法构建集群政策影响产业集群升级的系统动力学模型；最后，通过设计一系列政策组合，利用系统动力学模型进行仿真分析。本文从创新系统失灵的角度阐述集群政策驱动集群升级的作用机理，丰富了集群政策及集群升级理论；利用系统动力学方法对集群政策驱动集群升级进行仿真，既是对系统动力学在政策研究应用方面的有益探索，也为集群政策的选择提供了一定的参考。

二、产业集群政策与产业集群升级

(一)集群升级

目前，学者对产业集群的升级形式尚未取得一致看法。一部分学者从竞争力的视角强调产品、效率和生产环节在升级中的重要性；另一部分学者则从价值链的视角强调过程、产品、功能和跨链的升级。虽然对产业集群升级的形式存在分歧，但学者仍在其他方面达成了共识。第一，产业集群升级要突破价值链低端锁定[10]，集群升级要实现集群从价值链中低端向价值链高端的转变；第二，创新在产业集群升级中起着举足轻重的作用，创新是推动产业集群升级的重要因素，是实现产业集群转型升级的保障力量，是产业集群升级的本质[11]。借鉴Reeg(2013)(1)REEG C. Micro, small and medium enterprise upgrading in low-and middle-income countries: a literature review[J]. German development institute,2013.的看法，对产业集群升级的界定如下：产业集群升级是由创新驱动的集群成长，包括质和量两个方面，质的方面指集群创新，即集群产品、工艺流程、生产组织方式等的质的改进；量的方面是指集群的成长情况，包括集群的生产能力、利润、营业额、资产、就业方面的可持续增长，其中质的改进是集群升级并获取长期增长和竞争力的最终决定力量。

(二)集群政策与集群升级

学者在界定“集群政策”方面存在分歧，一些学者认为，产业集群政策是指政府制定和实施的以集群为服务对象的各种政策和措施的总和[12]，如针对特定集群的发展计划、政府对集群的补助等[13]；另一些学者认为，产业集群政策应该将一些宏观上的政策，如创造集群发展的有利环境、打造集群内外合作平台等也包含进去[14]。本文认为，由于产业集群的根植性特征，产业集群不仅受到针对性政策的影响，而且也不可避免地受到区域一般性政策的影响[15]。因此，本文讨论的集群政策既包括以集群为专门对象设定的针对性集群政策，也包括对集群升级影响较大的区域性政策。

作为区域创新系统的重要组成部分，集群创新系统在集群创新中起着重要作用[16]。集群政策通过作用于集群创新系统影响集群创新[17]，进而影响集群升级。创新系统中相互关联的机构、组合和交易规则之间出现不协调或不一致时，“创新系统失灵”就会发生。因此，集群创新系统存在诸如基础设施失灵、制度失灵、互动失灵、能力失灵等系统失灵的问题[18]。当产业集群处于早期阶段时，虽然集群创新系统中机构、组合等协调性较差，但在这一阶段，集群创新系统对协调性要求较低，集群主要依靠成本优势、规模经济等非创新要素取得竞争优势；然而，随着产业集群的发展演化，集群逐渐进入成熟期，已经无法依靠非创新要素取得竞争优势而面临升级的选择。与此同时，虽然集群创新系统中各机构、组合及交易规则协调度有了一定的进步，但集群创新对创新协调性的要求远远高于集群已取得的协调度，因此，集群也面临着创新系统失灵的风险。集群依靠自身拥有的资源与能力很难克服创新系统失灵，例如，克服基础设施失灵需要进行基础设施的投资，而对基础设施的投资又面临着“搭便车”行为；克服制度失灵既涉及合同标准、知识产权等法律体制，也涉及企业家精神、价值观念等文化范式，集群很难以一己之力进行改变；克服能力失灵需要摒弃现有的技术范式，培育快速而有效的学习能力，这对于由小企业组成的集群而言，无疑是困难的[19]。

政府政策有助于解决创新系统失灵的问题[20]，影响集群升级的机理如图1所示。集群政策实施点表示集群政策的正式实施，由于政策滞后性的存在，集群在政策实施后的一段时间内仍然会沿着衰退路径进行演化；在这一时期内，集群价值获取能力既受到创新系统失灵的影响存在下降趋势，也受到集群政策影响存在上升的趋势。当集群政策有效地克服了创新系统失灵问题，重新激活集群创新系统活力时，集群就能够实现集群升级，在新的、具有更高价值获取能力的演化路径上进行演化发展。

图1 集群政策驱动集群升级机理图

已有研究结论也在一定程度上肯定了集群政策在克服创新系统失灵、促进集群创新方面的作用。Falck等人对德国巴伐利亚州集群政策的研究发现，集群政策对集群创新的提升幅度在4.6%—5.7%[21]；Nishimura等人对日本集群政策的研究表明，集群政策的实施显著地改善了集群的研发效率[22]；Garone等人对巴西集群政策的研究发现，集群政策的实施促进了中小企业绩效的提升并提高了集群的知识溢出；Giuliani对拉丁美洲12个集群进行研究，结果表明集群政策能够帮助集群克服不利因素，促进集群顺利升级[23]。

三、系统动力学模型构建

系统动力学以系统为研究对象，是一门认识系统问题和解决系统问题的综合性研究方法。系统动力学模型可作为实际系统的“实验室”，成为有效的政策分析工具。在评价集群政策对产业集群升级驱动效应的研究中，由于各个产业集群在所属行业、构成要素、内部结构以及协作方式方面存在差异，再加上各地政府政策力度的大小存在差异，因此无法抽象出一个适用于所有产业集群的模型，而只能以特定产业的特定集群作为研究对象进行建模。事实上，已有研究对集群政策的评价也是更多地以特定集群的视角展开。

在选取目标集群的过程中，既要考虑集群的代表性，又要考虑建模的现实可能性。本文最终选择以齐鲁软件园作为建模对象，原因在于：第一，软件产业是信息技术的核心与灵魂，是提高我国竞争力的战略性新兴产业。软件产业基地作为软件产业的一种集聚形式，实现了营造软件要素资源集聚的良好环境，取得了重大的成就。但是，与跨国软件巨头相比，国内软件园仍存在资源整合不够、创新能力不足、核心竞争力缺乏等诸多问题，软件产业集群升级势在必行[24]；第二，作为首批“国家火炬计划软件产业基地”、最早建立的四大软件产业基地之一(2)其余三家为东大软件园、天府软件园与长沙软件园。，以及软件产业基地发展布局的典型园区之一，齐鲁软件园的发展与升级实践也较多地为后来的软件产业基地所借鉴参考，因此齐鲁软件园具备一定的代表性。本文利用系统动力学的方法，在考虑政策因素的基础上，以2009—2016年齐鲁软件园数据为基础，构建产业集群政策驱动集群升级的模型。

在模型的构建中，如何衡量产业集群升级效果至关重要。根据上文的界定，在衡量集群升级时，既要考虑到升级的质的方面——创新的驱动作用，也要考虑到量的方面——集群价值获取能力的提升。在众多指标中，选取“集群新产品销售收入”作为衡量产业集群升级的具体指标，原因在于：第一，新产品产出反映了企业更新其产品的能力，是企业创新能力的直接体现；第二，新产品销售收入反映了市场对集群新产品的认可程度，只有符合市场需求的产品才能有较好的市场表现，而市场表现的优劣反映了集群的价值获取能力。

(一)政策识别

选取齐鲁软件园作为研究集群政策驱动效应的对象，首先应当明确齐鲁软件园享有的集群政策。资金支撑是集群创新的重要问题，人才是影响创新的重要因素[25]。政府在推动产业集群升级的过程中，既直接地以资金投入、政策优惠等形式制定针对性的政策，也间接地以营造更好的创新环境与升级环境制定区域性政策。因此，本文将影响齐鲁软件园升级的政策分为政府资金投入、税收优惠、金融机构贷款、科技政策四类。

(二)模型基本假设

(1)产业集群系统的发展与运行是一个连续不断渐进的行为过程；

(2)集群创新能力是集群升级的决定性因素；

(3)不考虑由于不可抗力、罢工、战争、政府更迭等因素而导致的系统崩溃。

(三)因果关系图

政府资金投入、税收优惠、金融机构贷款和科技政策，通过作用于资金流和人才流来影响产业集群升级。以产业集群运行过程中企业行为和政府政策互动关系为主线，建立集群政策影响集群升级的因果关系图，见图2。

图2 集群政策影响集群升级的因果关系图

(四)系统动力学流图

不同的集群政策组合会对集群升级产生不同的影响，而本文的目的之一便是评价各政策组合对集群升级的影响。本文选取“集群年新产品销售收入”作为“集群升级”的衡量指标。由于集群年新产品销售收入与集群累计新产品销售收入之间密切相关，选取“集群累计新产品销售收入”作为状态变量，“集群年新产品销售收入”作为速率变量。除选择“集群累计新产品销售收入”作为状态变量之外，本文还选取“集群研发人员”作为状态变量，将“集群新增研发人员”作为指向该状态变量的速率变量，建立因果关系图，见图3。

图3 集群政策影响集群升级的系统流图

在构建系统流图的基础上，进一步确定流图中各变量之间的关系。本文所使用的数据主要来自于2009—2016年《济南统计年鉴》《中国火炬统计年鉴》，使用Eviews 8.0初步确定各变量间的关系。鉴于该系统动力学模型中部分比例、系数指标采用的为1 个日历年的平均值，为避免引致系列误差，采用软件中的优化功能对这类比例、系数指标与真实值进行对比从而进一步调整，力求使误差将至最小，具体见表1。

表1 模型变量及方程

续表

*在初始的仿真中，各政策因子的取值均为1。集群累计新产品销售收入以及集群研发人员两状态变量的初始值，分别取2008年集群新产品销售收入及研发人员值。“科技支出增加对研发人员增长的激励效用”与“全市研发人员增加对集群研发人员增加的带动效用”分别使用“科技支出增加值与研发人员增加值之比”与“全市研发人员增加值与集群研发人员增加值之比”衡量。

(五)模型有效性检验

系统动力学模型所反映的系统行为必须符合实际系统的行为。为确保模型运行结果可信，需要对模型进行检验。整个模型借助Vensim软件完成结构和量纲一致性检验；选取2009—2016年数据进行历史性检验，以各变量8年的平均误差来衡量该变量的误差。

从各变量的平均误差来看，该模型除“集群研发人员”这一指标平均误差达到了5.57%以外，其他各项指标的平均误差均保持在5%以内。总体而言，该模型误差较小，能够较好地反映现实中集群的运行状态，因此可利用该模型进行政策分析，具体见表2。

表2 模型各变量平均误差

四、模型应用

本文建立包含政策变量的系统动力学模型的目的在于将该模型作为“政策实验室”，通过设计政策组合方案来研究不同政策组合对产业集群升级的驱动效应。

将2009年设定为基础情景，通过灵敏度分析来研究不同政策组合对于产业集群升级的驱动效应。进一步将集群政策划分为两类进行分析：单一集群政策和组合集群政策。

(一)单一政策分析

分别将各政策影响因子提高50%，观察集群年新产品销售收入对单一政策的反应程度，以此来判断集群政策对产业集群升级的影响。从图4及表3可以看出，不同的集群政策对集群升级影响不同。各政策影响因子的提高对集群升级均产生了正向促进作用。对于这四种政策而言，政府资金投入对于集群升级的提升效果最差；税收优惠对于集群升级的提升效果最好；科技政策和金融机构贷款对于集群升级的促进作用处于中间，科技政策对产业集群升级的促进作用略优于金融机构贷款。

注：线条1表示各政策影响因子不变；线条2表示科技政策影响因子提高50%；线条3表示金融机构贷款影响因子提高50%；线条4表示政府资金投入影响因子提高50%；线条5表示税收优惠影响因子提高50%。

图4 单一政策对集群升级的影响

表3 单一政策之间的比较

(二)组合政策选择分析

在组合政策中，分别将选择的多个政策的影响因子各提高50%，观察集群升级指标即集群年新产品销售收入对组合政策的反应程度。如，选择“政府资金投入+税收优惠”这一组合，则将“政府资金投入影响因子”与“税收优惠影响因子”各提高50%，测算这两个政策因子变动前后的集群升级指标的变动幅度，具体见图5、图6。

在两种政策组合而形成的六个方案中，对集群升级提升作用最大的组合为“税收优惠+科技政策”，提升作用最小的组合为“政府资金投入+金融机构贷款”；在三种政策的组合中，“税收优惠+科技政策+金融机构贷款”的组合对集群升级的提升幅度最大，“政府资金投入+科技政策+金融机构贷款”的组合对集群升级的提升幅度最小。在四种政策组合使用之时，集群升级得到最大程度的提升，具体见图7，表4。

五、结论

产业集群政策能够促进产业集群升级。基于这一观点，本文选取齐鲁软件园为例，在识别影响集群升级的四种政策的基础上，构造了集群政策影响集群升级的系统动力学模型。并通过设计政策方案进行了政策模拟，分析政策组合对集群升级的驱动效应，主要得出以下结论。

注：线条1表示科技政策影响因子与金融机构贷款影响因子各提高50%；线条2表示税收优惠影响因子与科技政策影响因子各提高50%；线条3表示税收优惠影响因子与金融机构贷款影响因子各提高50%；线条4表示政府资金投入影响因子与金融机构贷款影响因子各提高50%；线条5表示政府资金投入影响因子与科技政策影响因子各提高50%；线条6表示政府资金投入影响因子与税收优惠影响因子各提高50%；线条7表示各政策影响因子均不变。

图5 两种政策的组合对集群升级的影响

注：线条1表示税收优惠影响因子、科技政策影响因子与金融机构贷款影响因子三者各提高50%；线条2表示政府资金投入影响因子、科技政策影响因子与金融机构贷款影响因子各提高50%；线条3表示政府资金投入影响因子、税收优惠影响因子与金融机构贷款影响因子各提高50%；线条4表示政府资金投入影响因子、税收优惠影响因子与科技政策影响因子各提高50%；线条5表示各政策影响因子均不变。

图6 三种政策的组合对集群升级的影响

第一，集群政策通过克服集群创新系统失灵以及激活创新系统活力驱动产业集群升级，促进集群在新的更高的价值路径上演化发展。

第二，齐鲁软件园所涉及的四种集群政策通过影响集群创新的资金投入和人才投入两个方面对产业集群升级产生影响，每一种政策都对产业集群升级产生了正向促进作用。

注：线条1表示政府资金投入影响因子、税收优惠影响因子、科技政策影响因子与金融机构贷款影响因子各提高50%；线条2表示各政策影响因子均不变。

图7 四种政策的组合对集群升级的影响

第三，虽然政策组合对集群升级的驱动效应为正，但驱动效果存在差异。在单一政策中，税收优惠对集群升级的提升作用最为显著；政府资金投入对集群升级的提升效果最不显著。政府在单一集群政策的选择中，应当优先考虑税收优惠政策。

第四，在两种政策的组合下，税收优惠与科技政策的组合对集群升级的促进作用最强。政府可以根据集群升级的需要有选择性地进行政策搭配。在三种政策的组合下，税收优惠、科技政策与金融机构贷款三者的组合为最优组合。四种政策一起使用，对集群升级的促进作用最为明显。

表4 组合政策之间比较

第五，更多的政策数量并不意味着对集群升级有更好地促进。单一政策下的“税收优惠”要优于两种政策组合下的“政府资金投入+金融机构贷款”；两种政策组合下的“税收优惠+科技政策”要优于三政策组合下的“政府资金投入+科技政策+金融机构贷款”。政府对集群政策的选择，应当注重政策的质量而非数量。

不同的集群政策组合对集群升级有着不同的影响。本文仅仅以齐鲁软件园这一特定集群为例选取了较为容易测度的四种集群政策。四种政策远远不能够包括所有集群政策。此外，本文针对齐鲁软件园构建的系统动力学模型是否适用于其他产业集群，值得进一步探索。