运输成本、厂商最优规模与长期生产选址

杨浩天 陆军 黄伟杰

关键词：运输依赖程度;最优规模;区位选择;厂商理论

微观经济学构建了厂商理论研究企业生产行为却没有引入空间和运输成本的概念。以Krugman（1991）与Fujita（1999）为代表的新经济地理学（NEG）学者，通过将Dixit 和Stiglitz（1977）构建的垄断竞争模型（D-S模型）与Samuelson（1952）创造的冰山运输成本相结合，将规模报酬与运输成本呈现在模型中，但是NEG 模型又受限于其模型设定与关注重点：假设市场上的交易行为都是瞬间完成，将传统厂商理论对于厂商生产决策的研究剔除，使得NEG 模型相当程度地脱离现实。如何在厂商理论中以新的方式加入运输成本、规模经济性等因素，使其在保留对厂商生产行为分析的同时，在厂商区位选择方面同样具有解释力，这是本文研究的重点。

一、引言

隨着中国市场经济的不断深化，工业化进程推进、工业结构升级等加快了物流需求的释放，中国工业发展对物流的依赖程度呈逐年递增的态势，工业物流需求系数从2006年的5.604 增长到2017年的8.375，反映出工业与物流业的互动融合增强（梁红艳，2018）。这一趋势在微观视角，可以体现为运输依赖程度对工业企业生产行为的影响正逐年上升。

与此同时，中国在物流业发展和交通基础设施完善方面取得了令人瞩目的成就：一方面，电子商务时代的来临使得各类物流企业数量不断增长，现阶段中国拥有近70 万家物流企业和物流行业相关的机构组织，在运输、仓储、装卸搬运、包装、信息技术等方面的物流技术运用也都取得了不错的进步（孟一君，2020）;另一方面，交通基础设施建设长期以来被视为国民经济发展的重要基础（刘晴等，2020），1978年基础设施投资仅占GDP 的5.44%，2015年，这一比例达到19.10%（张勋等，2018），高速公路、铁路、空运等物流运输效率不断提升，特别是近年来高速铁路的通车运营，大大提高了铁路客运能力（王刚和龚六堂，2018）。正因如此，空间距离在运输成本中扮演的角色不断减弱，工业企业的选址可以在更大的空间范围上享有自由度，运输成本是否还应被作为一个核心研究对象正在受到质疑。

本文正是以中国经济发展实践中的这一矛盾为出发点，将运输成本加入厂商理论的框架，分析其生产决策，得到运输成本影响厂商生产规模和区位选择的路径机制，希望以此说明在物流业发展和交通基础设施完善的背景下，运输成本仍然有其独特的现实意义和研究价值。

纵观运输成本的相关研究可以发现，当前对运输成本的研究集中在交通运输经济、企业经营管理、运输部门经营等领域。在运输经济学中，运输成本通常被视为重要影响因素，加入经济学的分析，何宁等（1998）分析了轨道交通对城市土地利用的作用，修正了轨道交通成本与土地价值的关系式，讨论确定运输成本在调整城市土地利用方面的作用及手段。在企业经营管理的研究中，通常涉及运输成本的核算以及成本控制，黄岩等（2000）等对一般企业物流成本的控制进行了系统分析，归纳总结出物流成本的构成要素，认为企业物流运输成本的控制应重视系统化和综合控制。当前更多的研究集中在运输部门经营和成本降低上，谭凌等（2004）研究了需求不确定、存在运输规模经济下的连锁零售企业的配送中心选址问题，以配送中心和门店服务水平为约束条件，建立了配送系统总成本优化模型，为配送中心选址提供了决策支持;吴坚等（2004）在运输成本最低的基础上，构建了配送中心选址的数学模型，把遗传算法引入模型的求解中，提出了适用于大规模物流系统配送中心的选址模型。通过运输成本的相关研究可以发现，运输成本被视为影响企业经营行为的重要因素，这为本文研究运输成本影响厂商生产决策提供了理论基础，同时运输成本可以通过物流技术进步或者选址调整等降低，也为本文研究运输技术变化对企业生产决策的影响提供了依据。付雨琴等（2015）从运输企业盈利模式的分类和影响因素出发，探究物流业的盈利模式创新与服务能力提升路径。

本文希望在经济学的视角下研究运输成本对厂商的规模及选址的影响，当前关于这部分的研究多集中在新经济地理学的框架下：范剑勇（2004）对长三角一体化与制造业结构进行研究，通过地区专业化水平、行业集中度的指标计算，证实了一体化必然会带来制造业的空间转移和地区结构差异性增强的理论假设;林理升等（2006）分析了运输成本和劳动力流动的作用机制，认为运输成本差异造成了制造业在沿海地区的选址优势，这一优势与高劳动力流动成本一起，形成了沿海高成本压力而内地收入低下的新空间二元结构;李娅等（2010）则是在研究为什么东部产业不向西部转移的过程中，运用空间经济学原理，在“C-P”模型的基础上，构建了东西部不对称的资源禀赋系数，将转移成本当作关键因素，解释产业地区间转移困难的现象。由此可见，运输成本在新经济地理学的研究中被视为影响企业转移和决策的关键因素，但是并没有对其作用机制进行分析，这就需要通过讨论生产厂商的生产决策行为来进行分析，这也是本文选择将运输成本加入厂商模型的重要原因，而厂商理论中又没有空间和区域的概念，由此，本文简化新经济地理学框架中的空间假设，构建了单中心区域以研究厂商区位决策。

在研究过程中，本文构建运输需求弹性来反映厂商对物流的依赖程度。对弹性的研究可以很好地解释厂商所属产业门类不同时，运输成本对其生产行为的作用强度不同。林伯强等（2007）就在对中国长期煤炭需求的研究中，估计了长期均衡中的煤炭运输成本弹性，分析其对未来长期煤炭需求的影响。运输需求弹性是厂商运输成本影响生产决策的核心变量，厂商生产技术的进步也会影响其对运输的依赖程度。

基于以上，本文在单中心区域中构建了加入运输部门的厂商生产决策模型，对短期和长期中的厂商最优规模决策、最优区位决策进行了理论模型的推导、数值模拟，分析厂商决策的影响因素和相关关系，以厂商最优区位为依据，确定单中心区域产业圈分布范围以及变化规律。这是本文的核心创新点。

二、文献综述

自古典经济学开始，运输成本对经济学理论的发展就有很重要的影响，亚当·思密提出了世界上相隔太远的地区之间的贸易会很少甚至没有，认为运输成本是斯密定理起作用的重要条件。其后，区位理论研究人类活动空间分布及相互关系，提出无论是农业还是工业，人们倾向于选择地租和累计运输成本最小的区位。发展至新古典经济学，因为运输成本会带来天然的垄断地位，与完全竞争和一般均衡的分析框架的初衷不符，因此将区位、空间和运输成本从模型中剔除。但是模型的简化并不意味着运输成本的重要性降低，很快，新经济地理学家就通过冰山运输成本的设定（即产品从产地运到消费地的过程中，有一部分商品会在运输途中融化）发展了经济学理论（何雄浪等，2007）。可以说，经济学研究中的运输成本有着重要的研究价值，是空间因素在经济活动中存在的直观表征。

然而，随着现代物流业发展和交通基础设施完善，运输成本在现实生活中不断地降低。EdwardGlaeser 和Janet Kohlhase （2004）揭示了20世纪美国制成品实际运输成本下降了90%的经验现象，并将其解释为技术变革消除了固定基础设施在城市建设中的重要性。类似地，Pierre-Philippe Combes和Miren Lafourcade （2005）的研究发现，1978年至1998年，法国的运输成本整体下降达38.3%。此外，随着互联网经济和电子商务的发展，商品基本实现了异地统一定价，这样大大消除了运费对于生产者和消费者的影响。举最简单的例子，不同地区的消费者可以很容易地在电商平台上以同样的价格购买同一件商品，而运费通常会在购物满一定额度之后进行免除。理论甚至可以证明，随着物流业的进步，在没有资源约束的情况下，运输成本会无限趋近于零。

这是否意味着运输成本的研究在当前经济学研究中已经不再重要了呢？现代物流业提出了供应链的概念，将“原料地—供应商—生产厂商—分销商—消费者”纳入到厂商的物流过程中（陈国权，1999），这使得对运输成本的研究需要加入新的部分，即运输成本不仅应包含从生产厂商到消费者的制成品运输，还应包含着从原料地、供应商到生产厂商的原材料及中间品的运输。在生产环节，受到要素禀赋差异约束的区位理论仍然发挥着基础性作用，经验表明，虽然这部分运输成本也会随着时间的推移而发生减免，但是不会消除，特别是对于易腐烂、不可分割、运输难度大的商品而言，运输成本在生产环节中更难被替代。这也是本文构建运输需求弹性的出发点，即找到产业间运输成本依赖程度异质性的表达方式。

那么又是什么导致了生产环节和销售环节中运输成本的差异呢？这与企业生产环节和销售环节所在市场的市场结构不同有关。李奇会等（2016）研究并分析了装配型住房市场价值链各环节的市场结构类型，指出在土地获取环节和规划设计环节市场结构呈现“寡头垄断”特征，而在部品构建预制环节、现场装配施工环节、销售物业管理环节市场结构呈现“垄断竞争”特征，市场结构的不同会带来不同的产业环节增量成本。文嫮和韩笑（2014）则研究了3G时代移动通信产业中间环节市场结构，其中芯片提供环节趋向于完全垄断、手机终端制造环节趋向于垄断竞争、移动运营环节趋向于寡头垄断，这种市场结构的差异导致了处在该生产环节的企业话语权不同。

将上述研究结果一般化，在产业价值链的生产环节，往往由于原料供应厂商（或中间产品供应商）数量少、产品差别较大、行业进出壁垒较高、政府介入强度大等特点，市场结构呈现出完全垄断或寡头垄断的特征;在产业价值链的销售环节，由于提供制成品的企业数量较多、产品可替代性较高、行业进出壁垒低、政府介入强度低等因素，市场结构呈现出垄断竞争或完全竞争的特征。由此，本文假设生产环节的自然垄断和销售环节的完全竞争市场，分析两种市场结构下利润最大化时的运输部门定价策略。短期中，生产厂商根据两个环节运输成本来决定最优生产规模，同时在长期区位可变的情况下，揭示技术进步对厂商选址带来的影响。

三、理论模型

五、结论

本文调整了运输成本的假设，将其加入微观经济学厂商理论中，构建了一个包含原料厂商、生产厂商、消费者、运输部门四个市场主体行为的厂商模型，研究了在生产市场自然垄断、消费市场完全竞争的两种市场结构下运输部门的定价策略，得出了运输部门定价的核心影响因素：厂商运输依赖程度。

此后，对生产厂商短期最优规模决策以及长期最优区位决策进行讨论，发现了在市场价格和厂商区位给定的条件下，短期最优规模只受到厂商运输依赖程度的影响，而在长期厂商可以根据成本最小化条件调整自身区位选址时，其决策不仅会受到运输依赖程度影响，还与原材料和制成品的运输难度有关。具体的相关关系借助MALTLAB 软件进行数值模拟分析并得到相应的结论。

在本文模型设置中更为关键的是，假定上述行为发生在中心为市场、外围为原料地的单中心区域中，以此为基础进行相关推导：依据运输依赖程度与短期厂商最优规模的关系，得到了区域产业规模决策图谱，对区域内所属不同产业门类的厂商规模调整决策提供指导;依据最优区位与技术进步的关系，得到了單中心区域中环状产业带的形成及蔓延机制，为单中心区域的圈层划定提供了参考依据。

本文研究结论也为中国区域经济发展政策的制定提供了可行方向。首先，在当前物流业发展和交通基础设施完善的背景下，政府应依据当前区域主导产业对原料和制成品依赖程度，分别鼓励面向原料厂商（区域外围）和面向消费者（区域中心）的运输企业技术升级行为，同时为运输企业的技术升级提供相应的交通基础设施投资配套，例如区域主导产业为原材料导向型，重点改善区域外围到产业园区的交通基础设施条件;其次，在区域产业带的形成与调整过程中，政府应依据生产企业所属行业的特征，引导不同类型、不同规模的生产企业进行合理化选址，形成良性的区域产业分工格局，提升区域整体的物流运输效率，例如鼓励重工业企业在原料产地集中布局，轻工业企业则拆分生产环节，依托区域专业化分工体系进行小型化生产等;再次，在长期的经济发展过程中，鼓励生产企业探索原料转化技术升级及运输企业进行环节衔接技术升级，进而推动区域环状产业带向原料地或市场地蔓延，这能使得企业更大程度地摆脱运输成本的限制，形成效率更高的空间均衡结果，实现帕累托改进。

此外，本文仍留下了进一步研究的空间：在对模型进行数值模拟的过程中，一定程度上存在与现实条件偏离的情况，可以深入实践，选取合适的研究对象，展开更为深入的实证研究。