产业集聚、城市人口规模与区域经济协调发展——基于我国12个城市群的比较研究

张凤超，黎 欣

(华南师范大学 经济与管理学院，广州 510006)

一、问题的提出

随着世界经济发展速度的减缓，我国经济进入新常态发展阶段，经济发展由改革开放以来的高速增长转为高质量发展。在高速增长阶段，我国一些地区获得经济腾飞，“先富带动后富”的区域经济协调发展趋势形成，并成为推动我国高质量发展的重要因素。从东南沿海的率先发展到西部大开发，从东北振兴到中部崛起，从长江经济带的发展到粤港澳大湾区的建设，从京津冀城市群协同发展到成渝双城经济圈经济联动，我国区域经济协调发展的战略布局与整体体系不断完善。“十三五”以来，我国的区域经济协调发展水平已有所提升。中心城市与城市群，作为区域经济发展的主要空间载体，对于推动区域经济的高质量发展与整体协调具有重要作用。

产业的集聚发展是提高区域经济发展水平的重要路径。资本与劳动力要素在区域内伴随企业聚集，通过合作分工形成专业化的生产流程与劳动力市场，产业内企业共享专业基础设施，同业竞争中企业进行技术创新，并通过兼并重组等形式实现企业的规模报酬递增，获得集聚的外部经济效应。随着城市的发展，产业间合作推进形成产业多样化集聚，分属不同类型产业的企业通过合作共享技术信息，通过规模经济效应获得经济回报与技术创新，通过服务城市经济生活带动区域经济增长。专业化集聚和多样化集聚作为产业发展常见的集聚模式，同时存在并通过其外部性效应对区域经济产生影响。城市群，作为人口、产业和经济的主要空间载体，其内部城市依托便捷的通讯、交通等基础设施促成要素由周边城市向核心城市形成集聚效应，再由核心城市向周边城市产生涓滴效应，要素资源在城市群内部自由流动，促进经济整体协调发展。

产业集聚与经济增长关系的已有研究大多围绕产业集聚模式的选择展开[1-4]。关于人口规模与城市经济的研究，有学者从适宜性城市人口规模这一角度进行探讨[5-8]。关于产业集聚与人口规模的协同经济效应，已有研究基于不同城市人口规模条件，检验了产业集聚对城市创新经济发展的差异性作用[9-10]。综观这些研究可以发现，它们多是将所有研究城市作为一个整体，找出适宜于经济增长的城市规模与产业集聚模式，并基于整体经济发展给予指导建议。但是，我国幅员辽阔，区域异质性显著，城市群作为引领区域经济发展的空间主体，由于历史条件、资源禀赋与产业基础的不同，其经济发展水平、人口集聚状况及产业发展等区域特色鲜明。如果将所有城市群集合为一个研究整体，以对其发展路径给予指导，则可能忽略城市群区域特色，制定出不适宜的发展方向，反而不利于城市群的发展。因此，在现有研究的基础上，本文以我国12个重点城市群(1)这12个城市群分别是：北部湾城市群、成渝城市群、关中平原城市群、哈长城市群、海峡西岸城市群、京津冀城市群、辽中南城市群、山东半岛城市群、长江中游城市群、长三角城市群、中原地区城市群与珠三角城市群。共191个城市作为研究的空间范畴，分析各城市群产业集聚、城市人口规模及两者协同作用对区域经济增长的作用效果，重点基于城市群进行比较研究，以找出适宜各城市群发展需要的集聚模式与人口规模选择，寻求因地制宜的发展道路，避免盲目跟从与相互攀比，释放各城市群发展潜力，以达到区域经济协调发展。

二、文献综述与理论机制

(一)产业集聚与经济增长

产业集聚是指众多独立个体企业或机构通过产业关联的分工协作在一定地理空间的集中聚合。基于不同产业集聚模式(专业化集聚与多样化集聚)对经济增长的作用，已有研究结论具有一定差异，大体可以概括为以下三种。第一，专业化集聚通过MAR外部性促进城市经济增长，即企业受益于同类产业的集聚，通过与同类产业共享劳动力市场、中间产品与基础设施以及产业内的创新知识溢出[2]，获得规模经济效应与知识溢出，并促进城市经济增长。Duranton 和 Puga围绕专业化与多样化对经济增长作用的比较研究，认为专业化集聚因其更强的技术外溢性，对经济增长的作用效果强于多样化集聚[11]。张宗庆等基于长三角区域空间研究发现，产业集聚对区域经济增长具有显著正向的MAR溢出，Jacobs溢出表现为不显著负向影响[12]。Kurihara等基于经济开放程度研究发现，发达国家的专业化集聚对于经济增长具有显著的促进作用[13]。第二，多样化集聚通过Jacobs外部性促进城市经济增长，即不同产业的企业聚集，不仅同享城市基础设施，而且通过不同产业间知识与技术的跨产业交流，推动知识互补与创新溢出，进而促进城市经济增长。Glaeser 等[1]、Cainelli等[14]与Mikheeva[5]的研究结论支持雅各布理论，即多样化集聚相比专业化集聚，对城市经济增长具有更显著的促进作用。王俊松基于我国271个地级城市进行整体分析发现,多样化与专业化产业集聚对城市经济增长都具有促进作用,但是多样化集聚的作用效果显著大于专业化集聚[15]。陈长石等研究发现，多样化集聚在知识资本条件下，对城市创新发展的作用效果增强[16]。第三，产业集聚与区域经济增长之间呈现一定动态变化关联。有研究发现产业集聚与城市经济增长的关系呈现为“倒U型”，适度集聚可以带来规模经济,但过度集聚则会引起负外部性的规模不经济[17-18]。于斌斌等、杨仁发等研究发现，区域异质性与产业异质性情况下，产业集聚的外部性作用效果不同[19-20]。

专业化集聚作为同类产业的集聚，在产业内部形成专业化劳动力市场、专业化投入品市场以及专业化知识技术外溢，获得集体化与规模化生产，便捷交流渠道、降低生产成本、优化行业内产业结构，促进了经济增长与区域经济协调发展。但由于同类竞争的加剧以及垄断的出现，过度专业化集聚发展对地方经济可能产生不利影响。多样化集聚作为开放型产业集聚模式，促进不同产业间合作生产，优化资源配置效率，拓宽生产渠道，提高经济部门间协同效率，并促进经济增长。不过，产业间互动发展的多样化集聚需要在产业关联、基础设施以及产业结构等因素发展到一定阶段之后，才能获得释放条件并有利于地方经济。由此，本文提出假设1和假设2：

H1 关于产业集聚对经济增长的外部性效应，专业化集聚与多样化集聚的作用效果不同。

H2 处于不同发展阶段的产业集聚，对经济增长的外部性作用效果不同。

(二)产业集聚、城市人口规模与经济增长

城市规模，作为空间外部性条件，对集聚经济的外部性作用效果具有一定影响。城市规模不同，城市的资源供给、配套服务以及基础设施等差异显著，产业集聚外部性效应受到影响。城市人口规模或资源投入不足将导致累积基础较差，规模经济无法形成，集聚外部性作用难以释放，进而影响城市经济发展进度；城市人口规模过高，资源的过度聚合可能导致资源浪费、效率低下，集聚不经济的产生将影响最优规模的形成[21]以及区域经济发展。可见，随着城市规模的变化，在城市产业结构、功能与其相互适应的过程中，经济绩效的表现显著不同[5，22-24]。同时，城市经济发展中，产业集聚和经济发展水平也影响着城市人口规模的变化。产业集聚通过公共服务供给在提高所属城市及周边城市人口规模的同时,形成城市人口与产业集聚的协同效应[25]。随着城市经济发展水平的提高、配套产业的发展、就业机会的增加，人口的流入自然发生。

不同模式产业集聚，在不同城市人口规模条件下，其外部性作用效果也表现出显著的差异性。Henderson研究发现，随着城市规模的不断扩大，专业化集聚对于城市经济增长的作用效果由显著促进转为逐渐消失[6]。孙祥栋等研究发现，专业化集聚对城市经济增长的作用效果呈现为“倒U”型，多样化对城市经济增长的作用效果表现为“U”型，这两类非线性作用效果的出现都与城市规模之间有着密切的联系。总体表现为城市规模的扩大对产业专业化集聚的经济外部性不利,而对多样化集聚经济外部性的发挥却是有利的[26]。于斌斌通过研究生产性服务业对城市经济的作用，发现专业化集聚模式在以低端的生产性服务业集聚为主的中小城市可以促进经济增长；而多样化集聚模式则在以高端的生产性服务业集聚为主的大城市及特大城市有利于经济增长[27]。方敏等基于城市人口规模进行异质性分析，认为目前我国大城市适合发展产业多元化集聚,中小城市则更合适发展产业专业化集聚，不同规模城市在适宜性产业集聚模式下获得经济效应[4]。袁冬梅等基于全国285个城市人口规模进行门槛分析并发现，以我国城市人口规模147.59万—211.71万作为一个规模区间,当人口规模处于区间内，专业化和多样化产业集聚均利于城市经济增长；当人口规模处于此区间以下,专业化集聚促进城市经济；当人口规模处于此区间以上,则多样化集聚更利于城市经济增长[9]。

城市规模作为影响产业集聚外部性的一个重要因素，当城市人口规模不大时，市场容量较小，社会需求较单一，城市资本、劳动与技术等要素配置相对不足，发展专业化产业集聚模式可以集中资源支持特色产业，充分利用比较优势，集聚发展形成规模优势，提高产业生产效率，“小而精”的城市发展路径是适宜的。随着城市人口规模的扩大，城市基础设施、要素配置以及市场供给等各方面发展水平得到提高，多样化集聚通过产业间协同的横向合作发展产生经济外部性效应。城市人口规模继续扩大，劳动力、中间产品与土地要素等成本增加，同业竞争加剧，产业利润下降，专业化集聚的发展模式将束缚城市经济的发展。此时，“大而全”的城市发展路径、多产业协同发展不仅可以释放城市的人口压力，而且可以满足城市多样化需求，提升产业结构，通过促进产业互补优化供给结构，并在知识交换和信息互动中促进城市经济增长。由此，本文提出假设3：

H3 随着城市人口规模的扩大，专业化集聚不利于城市经济增长，多样化集聚有利于城市经济增长。

三、计量模型与数据来源

(一)模型与变量说明

本文基于柯布-道格拉斯生产函数，分析城市人口规模、产业集聚协同作用与城市经济增长之间的关系。

(1)

其中，Yit表示城市i在时期t的总产出，Ait表示城市i在时期t的技术水平，Kit表示城市i在时期t的资本要素投入，Lit表示城市i在时期t的劳动力要素投入，α表示资本要素的产出弹性系数。式(1)两边除以Lit：

(2)

其中，yit表示人均产出，kit表示人均资本。式(2)两边取对数：

lnyit=lnAit+∂lnkit

(3)

借鉴Hulten等[28]和袁冬梅[9]的做法，假定Ait技术水平的构成为多元组合，引入城市人口规模与产业集聚协同作用函数F[g1(N)×MARit，g2(N)×JACit]：

lnAit=F[g1(N)×MARit,g2(N)×JACit]+ei

(4)

其中，MARit代表城市i在时期t的专业化集聚水平，JACit代表城市i在时期t的多样化集聚水平，g1(N)、g2(N)表示对专业化集聚和多样化集聚外部性产生影响的函数，该函数作用效果取决于N城市人口规模。

将式(4)代入式(3)，整理后得到：

lnyit=F[g1(N)×MARit,g2(N)×JACit]+∂lnkit+eit

(5)

其中,专业化集聚与多样化集聚对城市经济增长的边际作用可表示为：

根据上式，构建产业集聚、产业集聚与城市规模的交互项对城市经济的计量模型：

lnPGDPit=γlnMARit+λlnMARit×lnPOPit+θlncontrolit+εit+φit+μit

(6)

lnPGDPit=γlnJACit+λlnJACit×lnPOPit+θlncontrolit+εit+φit+μit

(7)

其中，PGDPit表示城市i在时期t的经济增长水平；MARit表示城市i在时期t的专业化集聚水平；JACit表示城市i在时期t的多样化集聚水平；POPit表示城市i在时期t的人口规模。control表示为控制变量，包括财政支出水平GOV、人均资本投入K、人力资本水平EDU、外商直接投资FDI以及交通基础设施ROAD；εi表示各城市固有的地区固定效应；φit表示时间效应；μit表示随机干扰项，假设它服从均值为0而且方差为有限的正态分布。

(二)变量测算与数据来源

1.被解释变量。城市经济增长水平(PGDP),以对应城市当年的人均GDP来衡量。人均GDP相比GDP来说，可以更为直观、真实地反映城市经济实力。

2.核心解释变量。(1)专业化集聚水平，选择就业人员占比最多的产业作为所属城市的专业化产业，以相对专业化指数(MAR)测度城市专业化集聚水平:MARi=max(sij/sj)。MAR指数值越高，表明该地区产业专业化集聚程度越高。(2)多样化集聚水平，表现的是城市内不同产业共存的多样化水平，以相对多样化指数(JAC)测度多样化集聚水平：JACi=1/∑(sij-sj)。JAC指数值越大，表明该地区产业多样化集聚程度越高。其中，sij表示i城市的j产业的就业人数对应城市总就业人数的比重，sj表示j产业在全国的就业人数对应全国总就业人数的比重。(3)城市人口规模(POP)，以城市市辖区年末总人口数表示。

3.控制变量。(1)财政支出水平(GOV)，政府行为对地方经济具有重要引导作用，这里以城市政府支出与GDP的比值衡量政府的经济影响力。(2)人均资本投入(K)，以城市人均固定资产投资额表示，资本要素的投入对于区域经济增长具有显著作用。(3)人力资本水平(EDU)，以高校学生人数衡量区域人力资本水平，高校学生数的多少可以反映当地对教育的重视程度与人才储备状况。(4)外商直接投资(FDI)，以全市外资直接投资额与全市人口数的比值表示，外商直接投资作为地方经济来源之一，对区域经济增长产生影响。(5)交通基础设施(ROAD)，交通便利程度直接影响区域要素的流动与交互以及区域经济发展水平的高低，这里以城市人均道路面积衡量。

本文数据使用2005—2018年中国地级及以上城市的面板数据，12个城市群共191个样本城市。相关数据主要来源于2006—2019年《中国城市统计年鉴》《中国统计年鉴》《中国价格指数统计年鉴》及部分省统计年鉴。其中，固定资产投资借鉴单豪杰[29]的做法，期初固定资产投资K0使用2005年固定资产投资计算得出。以美元为单位的数值依据历年平均汇率折算成人民币，所有货币量均以2005年为基期，用各地区各数据的对应指数经折算后实际值表示。变量的描述性统计如表1所示。

表1 变量的描述性统计

四、回归结果与分析

(一)整体分析

根据上文构建的计量模型进行实证分析，考虑到产业集聚与城市经济之间具有一定相互影响，计量模型中可能存在双向因果关系。因此，本文采用工具变量法(IV)进行回归分析以解决内生性问题。为了最大限度地减少内生性影响，这里采用去除产业集聚当期值后的均值为工具变量。在地区固定效应与年份效应皆被控制的情况下，该工具变量能够反映城市的产业集聚发展趋势，它与对应城市当年的集聚水平相关，但与城市的经济发展之间没有直接关联，可以一定程度地避免内生性问题对计量结果产生的影响。这里基于我国12个城市群的191个样本城市进行总体分析。

表2 基于191个样本城市的检验结果

由表2中第(1)列与第(2)列结果显示，专业化集聚显著抑制城市经济增长，随着城市人口规模的扩大，专业化集聚对城市经济的抑制作用加大。第(3)列与第(4)列结果显示，多样化集聚抑制城市经济增长但不显著，随着城市人口规模的扩大，多样化集聚对城市经济增长的抑制作用显著。本文假设1得到验证。专业化集聚具有专业化分工协作和同质性知识溢出的创新优势，但由于产业结构单一、行业边界封闭，资源无法充分利用，一旦其内部产生过度竞争甚至垄断时，就会对城市经济产生抑制作用。多样化集聚是开放型系统，其多元化的“知识蓄水池”和“劳动力蓄水池”能有效促进产业联合、知识共享，在积累到一定程度后，新知识的产生和累积将为经济增长提供有力保障。但现阶段分析结果显示，多样化集聚积累不足，对经济的促进作用尚未产生。专业化集聚竞争饱和并进入垄断时，城市规模扩大，引起城市土地成本增加、交通拥挤加剧以及要素供给不足等，企业生存压力增加，利润减少，专业化集聚对地区经济增长的副作用进一步加强。多样化集聚的前期积累尚未完成时，城市规模的扩大，城市的软硬件水平无法匹配，拥挤效应引发资源约束、要素配置不到位、交易成本上升等一系列问题，城市吸引力减弱，高水平、高质量生产要素可能逃离城市，多样化集聚经济外部性受到抑制。

财政支出水平的提高不利于城市经济增长，外界干预降低要素配置效率影响区域间经济的协调发展。人均资本投入的增加使城市获得更多的资本要素，促进生产与经济发展。人力资本水平的提高，通过为城市提供高水平的“劳动力池”，使经济增长获得更多的推动力。外商直接投资为地方带来更多生产与就业机会，促进经济增长。交通基础设施的便利活跃了人口在区域间的流动，为地方带来更多知识交流与要素储备，为地方经济带来新动力。

参考胡安军等[30]的方法，替换部分变量以检验模型稳健性，以科学研究投入(SCI) 和社会消费(SOLD)分别替换人力资本水平(EDU)和外商直接投资(FDI)。科学投入变量为城市科研支出与财政支出之比值，反映城市对科学技术的支持程度；社会消费为城市社会消费总额与GDP的比值，衡量城市消费水平对经济的影响力。检验结果保持基本一致，说明本研究结果是稳健的。

(二)分城市群比较分析

城市群作为带动我国区域经济协调发展的主体，由于历史条件、政策因素以及资源禀赋等不同，处于不同的发展阶段，其内部产业发展所处阶段也有所不同。在我国区域经济协调发展关键期，我国各城市群产业集聚是否利于经济增长？产业集聚与城市人口规模是否匹配？城市规模是否契合产业发展模式？这些问题至关重要。因此，分城市群找出适宜性发展路径对区域经济协调发展具有重要意义。

由表3结果可以发现，我国12个大城市群中，只有北部湾城市群与辽中南城市群的专业化集聚模式对经济增长具有促进作用，本文假设2得以验证。专业化产业集聚作为同类产业聚集生产的模式，确实在发展初期可以带动地方经济发展，但是产品的单一性、竞争的垄断性以及资源利用无法得到全面开发，导致专业化集聚模式对区域经济发展的作用逐渐减弱甚至抑制经济增长。北部湾城市群与辽中南城市群可以借助地方特色，继续发展专业化产业。随着城市规模的扩大，专业化集聚对经济的抑制作用加强。城市专业化产业工作对劳动力的要求一般具有对应的产业性要求，而随着大量的劳动力剩余以及需求的多样化的出现，专业化集聚无法吸收剩余劳动力并优化产业结构，资源配置效率下降，城市经济增长受到不利影响。契合本文假设3，人口规模的加大不利于专业化集聚发展，专业化集聚与“小而精”的城市发展路径相得益彰。但是，长三角城市群与珠三角城市群相对特殊，城市人口规模的扩大非但没有抑制专业化集聚，反而促进了专业化集聚经济外部性效应的发挥。长三角城市群与珠三角城市群，具有较高的经济发展水平，但由于人口规模受限，产业发展受到拘束，“民工荒”抑制下的产业发展无法促进地方经济增长。可见，长三角与珠三角城市群的产业并没有得到充分发展，仍存在较大发展空间，随着劳动力的流入，产业发展对区域经济增长的潜力得以释放。

由表4可见，辽中南城市群和长三角城市群的多样化产业发展对区域经济增长具有促进作用，而且随着人口规模的扩大，多样化集聚对经济增长的外部性效应得到提高。假设2、假设3进一步得到验证。我国城市群作为区域经济发展主体，各城市群之间不论在经济发展水平还是资源优势等方面都存在一定差距，盲目追求一样的产业发展路径以及人口规模引入是不可取的。辽中南城市群、长三角城市群作为产业发展水平较高的城市群，内部城市发展水平也较为均衡，产业协同发展具备良好的基础条件，多样化集聚的经济外部性产生。辽中南城市群、长三角城市群不仅内部城市经济实力相对均衡，而且内部产业结构、产业成熟度也相对较高，多层次、多样化的产业可以吸收不断流入的劳动力人口，通过劳动力要素与产业发展的匹配结合，提高要素使用效率、促进经济发展。同时，珠三角城市群由于具备较高的区域经济发展实力，虽然多样化产业外部性尚未产生，但随着产业结构升级，产业发展空间巨大，人口规模的增加推动了产业对地方经济的服务。

表4 我国12个城市群多样化集聚与城市规模协同发展的分析结果

五、研究结论与建议

我国各城市群之间的产业与经济发展水平皆具有一定差距，找出利于经济增长的产业集聚与城市规模的协同作用，对于促进区域经济协调与高质量发展意义重大。本文基于我国12个城市群的191个城市，检验各城市群产业集聚在当前人口规模条件下对经济的外部性效应以找到适宜的城市发展路径，得到以下结论。

第一，基于城市群的整体研究发现，专业化集聚对经济增长产生显著抑制作用，多样化集聚对经济增长的促进作用尚未显现。城市人口规模的扩大加剧了产业集聚对经济增长的抑制作用。第二，分城市群研究显示，北部湾城市群与辽中南城市群在专业化产业发展促进经济增长方面存在发展空间。但是，人口规模的加大抑制了专业化集聚在城市经济中的外部性效应。长三角城市群与珠三角城市群受限于劳动力不足，其专业化集聚的经济外部性效应未能显现，城市人口的增加促进了产业集聚对经济增长的作用。第三，辽中南城市群与长三角城市群多样化产业发展促进了经济增长。多样化集聚经济外部性没有产生时，人口规模的加大不利于多样化集聚对经济增长的促进作用；多样化集聚经济外部性产生时，人口规模的加大有利于多样化集聚对经济增长的促进作用。辽中南城市群与长三角城市群的多样化产业发展与城市人口规模的经济增长协同效应已经产生。第四，珠三角城市群多样化产业基础配置尚不足，但产业协同发展空间巨大，人口规模的增大不仅没有阻碍产业的发展，反而推动了产业发展及其对区域经济的促进作用。

上述研究结论给予我们五点启示。第一，虽然专业化产业发展抑制经济增长，但基于不同城市群产业与经济基础，专业化集聚仍然具有发展潜力并促进区域经济增长。第二，积极发展我国多样化产业集聚，搭建产业间协同发展渠道，激发多样化集聚对经济增长的促进作用。第三，对于不同人口规模城市群，找出适合的产业集聚模式以促进经济增长，避免盲目跟从造成产业同构与资源浪费。专业化集聚适合“小而精”的城市发展路径，人口规模的加大只会抑制专业化产业发展对经济增长的作用；多样化集聚适合“大而全”的城市发展路径。但要注意，只有在多样化集聚基础搭建完善，对区域经济产生促进作用的前提下，多样化集聚与城市人口规模才能产生良性的协同发展经济效应。第四，辽中南城市群多样化集聚发展良好，具备城市人口规模扩大的产业基础，应实施积极的人口政策带动东北振兴。第五，总体看来，长三角城市群与珠三角城市群的产业发展具有潜力，人口聚集具有较大容纳空间，一味追求区域间人口均衡只会带来不利影响，人口向经济发达地区的自由流动，“在集聚中走向平衡”[31]是真正达到区域经济协调发展的有效途径。