我國產業集聚與省域經濟發展的空間關系的計量分析

一、引言 產業集聚是指同一產業在某個特定地理區域內高度集中,產業資本要素在空間范圍內不斷匯聚的一個過程。產業集聚問題的研究產生于l9世紀末,馬歇爾在1890年就開始關注產業集聚這一經濟現象,并提出了兩個重要的概念即內部經濟和外部經濟.馬歇爾之后,產業集聚理
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  一、引言
  
  產業集聚是指同一產業在某個特定地理區域內高度集中,產業資本要素在空間范圍內不斷匯聚的一個過程。產業集聚問題的研究產生于l9世紀末,馬歇爾在1890年就開始關注產業集聚這一經濟現象,并提出了兩個重要的概念即“內部經濟”和“外部經濟”.馬歇爾之后,產業集聚理論有了較大的發展,出現了許多流派,比較有影響的有:韋伯的區位集聚論、熊彼特的創新產業集聚論、E·M·胡佛的產業集聚最佳規模論、波特的企業競爭優勢與鉆石模型等。以產業園或一定區域范圍為研究對象的產業集聚發展及其對經濟增長影響的研究不勝枚舉。

  Martin指出集聚與經濟增長是內生的相互促進的過程,集聚降低創新成本從而促進區域經濟增長,同時,經濟增長的進一步成長也會反向促進新的集聚;Brulhart認為集聚在早期會促進經濟增長,但發展到一定階段擁擠效應會造成發展瓶頸,反向調節集聚的水平.國內的韓寶龍也從鄰近性理論角度指出,產業集聚發展對區域經濟發展的影響是周期性的自反饋調節作用,存在地理鄰近的負效應;同時,徐盈之等也通過集聚對增長具有非線性效應證實了“威廉姆森假說”.

  但是,現有關于產業集聚與區域經濟增長關系的探討中都把區域當作獨立的封閉空間,忽視經濟系統的開放性和多區域空間之間經濟集聚特征的相互作用。近年來興起的空間計量經濟學方法可以填補這一空白,已有學者利用空間計量分析方法研究我國縣域經濟發展的空間差異特征,以及利用空間滯后模型和空間誤差模型,研究發現人力資本對區域創新有顯著促進作用.但尚無研究將空間計量分析方法應用到我國產業集聚空間特征與區域經濟增長特征的相關性分析當中,更無基于面板數據的產業集聚與區域經濟增長關系計量分析。因此,本文試圖使用面板數據對我國的產業集聚特征進行時間和空間的雙重分析,并討論區域經濟發展與產業集聚之間的時空關系。

  二、我國產業集聚及省域經濟發展的空間特征
  
  (一)產業集聚的空間分布特征
  產業集聚的Theil指數是通過核算區域的產業就業水平來考察區域的產業集聚情況,即:【1】
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其中r代表各區域序數,Er代表r區域的就業水平,Ar代表r區域的面積。

  本文使用地級以上城市的就業數據,計算1985~2011年各地級市產業集聚Theil指數,并依據各城市的行政所屬省域計算該省的平均Theil指數,進而利用GeoDa軟件繪制出省級Theil指數的空間分布的四分位圖。發現各省區(不含臺灣地區)產業集聚存在比較明顯的區域差異:廣東、福建、北京、天津、上海為集聚度最高的第一梯度;陜西、甘肅、內蒙古、貴州、湖北、黑龍江、江西、寧夏、四川、河北、遼寧、云南、山西、安徽、吉林、廣西、江蘇、浙江、重慶等省市屬于集聚度中等的第二梯度;河南、湖南、山東屬于集聚度較低的第三梯度;其余為產業集聚度低區域。【圖1】
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  以1985年不變價格測算1985~2011年各省區人均GDP增長率,并繪制出其空間分布的四分位圖(見圖1)。從中可以看出,我國區域經濟增長呈現出明顯的空間分布特征:北京、天津、上海、江蘇、浙江、福建經濟增長率最高在第一梯度;內蒙古和廣東在第二梯度;東北地區和中部地區各省多處在第三梯度;西部地區各省多處在第四梯度。通過對比產業集聚和區域經濟增長的空間分布圖,發現產業集聚度和區域經濟增長都大致有從東南沿海向西北內陸降低的趨勢。產業集聚與區域經濟增長空間分布具有一致性,可見產業集聚對區域經濟增長具有正向促進作用。

  (二)全域與局部空間自相關
  由于省域經濟系統是一個開放的系統,省域內的經濟發展水平是與其周邊省域發展水平戚戚相關,絕非孤立存在,這種空間上的相關性特征,稱之為空間自相關性.對空間自相關性的考察又分為全域空間自相關分析(考察大空間范疇內的各子空間自相關性總體特征)和局部空間自相關分析(考察子空間所處區域的局部空間自相關特征)。

  Maron指數是全域空間自相關分析方法中的常用指數,其計算方法為:【2】
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  式(2)中,xi代表區域i的值,xj代表鄰近區域j的值,s2代表x值與其均值珚x的方差。wij代表二進制的鄰接空間權值矩陣,用于定義空間對象的相互鄰接關系(選取二階鄰接權值矩陣)。

  Moran'I的取值介于-1和1之間,取值越接近1越表明存在正相關關系,取值越接近-1越表明存在負相關關系,取值接近于0則表示不存在相關關系。

  針對局域空間自相關(LISA)分析,采用LISA空間聚類探討,把數據的空間分布相關關系劃分為高高、高低、低低、低高(HH、HL、LL、LH)四種模式,結合Moran'I和LISA空間聚類兩種空間自相關測度方法,分析我國產業集聚與區域經濟增長的空間自相關特征。

  對1985~2011年各省內部產業集聚Theil指數平 均 值 進 行Moran'I空 間 自 相 關 探 討,發 現Moran'I值為0.1539,表明產業集聚存在明顯的空間自相關關系(圖2左)。對各省經濟增長率平均值進行Moran'I探討,發現Moran'I為0.4230,表明區域經濟增長存在顯著的正自相關關系,即經濟增長率高的地區與經濟增長率高的地區鄰近,經濟增長率低的地區與經濟增長率低的地區鄰近(圖2右)。LISA空間聚類探討發現,各省區產業集聚空間自相關分屬于四種聚類模式(圖3)。具體而言,北京、天津、上海、廣東、福建、江西、湖北、重慶、貴州屬于高高類型;山東、江蘇、安徽、河南、山西、吉林、遼寧屬于低低類型;云南、廣西、湖南、浙江屬于低高類型;內蒙古、陜西、河北屬于高低類型。各省區經濟增長空間自相關也分屬于四種聚類模式,北京、天津、上海、山東、江蘇、河南、湖北屬于高高類型;貴州、廣西、湖南、江西屬于低低類型;廣東、福建、重慶、海南屬于高低類型;河北和山西屬于低高類型。【圖2.圖3】
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  進一步分析產業集聚對省域經濟增長的影響,對產業集聚和省域經濟增長進行雙變量Moran'

  I分析,有Moran'I為0.1826,說明產業集聚對省域經濟增長的影響具有正自相關特性,選擇空間計量模型可以探究其中的數量關系

  三、空間面板計量模型與數據來源
  
  (一)空間面板計量模型空間計量模型主要包括空間滯后模型(SLM)和空間誤差(SEM)模型.在考慮空間相互作用的情況下,需要在以上面板模型的基礎上加入用來表征空間滯后或空間誤差的項。空間滯后面板模型(SLPDM)用來探討由于各種空間溢出所產生的空間自相關,一個地區的因變量的值由此地區及其相鄰地區的自變量的值共同決定,一般形式為:【4】
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  其中,i和t分別代表樣本的地區和時間維度,F為因變量,H為一系列自變量,β為系數列向量,μi表示個體固定效應,εit為正態分布的隨機誤差向量,ωij為空間權值矩陣W的元素,δ是測度空間自相關強度的系數,用來反映空間自相關的影響方向和程度。

  空間誤差面板模型(SEPDM)認為,空間自相關的信息存在于通常被認為是噪聲的誤差項中,用來測度鄰近地區誤差項的沖擊對于本地區觀測值的影響,一般形式為:【5】
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  其中ψit代表空間誤差自相關,ρ為用來測度空間自相關影響方向和強度的空間自相關系數。

  對于在實際模型設定時是選擇空間滯后模型還是空間誤差模型,常用的統計檢驗包括Moran's I檢驗、LM檢驗、穩健的LM檢驗等。

  Anselin等認為,若在檢驗中發現LM-Lag較之LM-Error在統計上更加顯著,且RLM-Lag顯著,RLM-Error不顯著,則可以斷定適合的模型是空間滯后模型;反之,如果LM-Error比LM-Lag在 統 計 上 更 加 顯 著,且RLM-Error顯著而RLM-Lag不顯著,則可以斷定空間誤差模型是恰當的模型.傳統的模型擬合優度指標R2檢驗已不再適用于對具有空間效應模型的判斷,對面板數據模型的擬合度的檢驗一般使用對數似然值(LogL)指標,LogL越大,AIC和SC值越小,模型擬合效果越好。此外,R2(e,Ω)和corr2指標對于空間面板模型的選擇也具有重要的參考價值.

  本文采用側重于考察短期循環效應的面板回歸,把1985~2011年分為9個時間段(每3年一組)。借鑒Sala-i-Martin對于長期經濟增長影響因素及增長收斂探討,結合我國區域經濟增長的實際,構建如下基礎計量模型:【6】
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  其中,因變量JZ代表區域經濟增長率。自變量的選取主要考慮在控制住其它影響經濟增長的因素后,探 討 產 業 集 聚 對 區 域 經 濟 增 長 的 影 響。

  lnAGRP為 初 始 年 份 人 均GRP(Gross RegionalProduction)對數,TH代表區域產業集聚的Theil指數,TF代表投資份額,ZX代表政府消費份額,RZ代表人口增長率,R代表人力資本,S代表市場化變量,K代表開放度變量,C代表城市化變量。

  相應的SLPDM模型和SEPDM模型是在以上基礎計量模型中加入用來表征空間滯后或空間誤差的項,具體模型不再一一列出。

  (二)模型變量設定與數據來源
  區域經濟增長率(JZ),作為被解釋變量的經濟增長率,用以1985年不變價格衡量的各省人均地區生產總值(AGRP)的各時段的年均增長率來測度。

  初始人均GRP對數(lnAGRP),為各時間段初期年份的人均GRP取自然對數。區域產業集聚度的Theil指數,使用省域內部的地級以上城市的就業數據按照公式(1)進行計算得到。投資份額(TF)用全社會固定資產投資占地區生產總值的比重測度。政府消費份額(ZX)用政府消費占支出法地區生產總值的比重來測度。人口增長率(RZ)用各省區人口自然增長率(%)衡量。人力資本(R),人力資本的估算方法參考陳釗等(2004)的做法,把文盲、半文盲、小學、初中、高中、大專及以上學歷的教育年限分別取0、1、6、9、12、16年,以勞動年齡人口中上述各層次學歷人員所占比例為權重測算勞動者平均受教育年限。市場化(S)用非國有工業總產值占地區工業總產值比重測度。開放度(K)將外貿依存度和FDI占比進行主成分分析,提取主成分得到加總的開放度指標。外貿依存度是把以美元計價的進出口貿易總額按照當年外匯牌價折算為人民幣計價,用各省區進出口貿易總額占GRP的比重衡量。

  FDI占比以FDI占區域固定資產投資比重來度量。城市化(C)用城鎮人口占區域總人口的比重衡量①.

  四、我國產業集聚與省域經濟發展的空間耦合關系
  
  對基礎計量模型(6)分別運用不考慮空間自相關因素的混合面板OLS(Pooled OLS)估計、考慮空間自相關因素的空間滯后面板模型(SLPDM)估計和空間誤差面板模型(SEPDM)估計三種方法進行模型估計。其中SLPDM和SEPDM又分別包括固定效應(FE)和隨機效應(RE)兩種模型。模型回歸結果見表2.【表2】
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  對比5個模型發現,考慮空間自相關因素的模型在總體模型擬合度和變量系數顯著性等方面均優于不考慮空間自相關因素的Pooled OLS模型,這說明在探討產業集聚對經濟增長影響時忽略空間自相關因素容易導致模型估計偏誤。進一步比較考慮空間因素的4個模型,發現SEPDM_FE模型的logL值高于其他模型,并且corr2值也高于其他模型,說明SEP-DM_FE模型的擬合度好于其他模型。使用LM檢驗和RLM檢驗發現空間誤差模型優于空間滯后模型,用Hausman檢驗發現固定效應優于隨機效應,因此,最終選擇的模型為SEPDM_FE模型。

  從SEPDM_FE模型的回歸結果來看,W_ψit的系數為正且具有高度的顯著性,說明區域經濟增長具有空間正自相關性,即鄰近省區的經濟增長對本省區的經濟增長具有正向溢出效應。各自變量均以較高的顯著性通過檢驗。初始人均GRP水平的系數為負,顯示出區域經濟增長的條件收斂性特征。

  產業集聚、投資份額、政府消費份額、人口增長率、人力資本、市場化、開放度、城市化等都是重要的條件收斂變量。因此,在控制了其他影響區域經濟增長的因素并考慮到空間自相關因素后,分析結論顯示產業集聚對區域經濟增長具有顯著促進作用。在影響區域經濟增長的各變量中,人口增長率和政府消費份額是負向影響的變量,說明過快的人口增長和過多的政府參與是制約區域經濟增長的因素。產業集聚、投資份額、人力資本、市場化、開放度、城市化等都是促進區域經濟增長的重要因素,尤其是城市化和投資份額變量系數較大,具有較高的增長彈性,說明城市化和投資推動是我國區域經濟增長的主要動力來源.市場化和開放度變量也具有較高的彈性,顯示出改革開放是促進區域經濟增長的強大動力。產業集聚和人力資本變量彈性較小,說明通過提高人力資本水平和通過提高產業集聚來促進區域經濟增長還有很大的空間。
  
  五、結論與討論
  
  以上分析表明:(1)我國產業集聚和省域經濟增長具有顯著的區域差異特征,都表現為由東南沿海向西北內陸降低的趨勢。(2)全域空間自相關Mo-ran'I分析說明產業集聚與省域經濟增長都存在比較明顯的空間自相關關系,同時對產業集聚與省域經濟增長的雙變量Moran'I分析說明產業集聚對省域經濟增長的影響具有正自相關特性。(3)局部自相關LISA聚類分析發現,各省的產業集聚空間自相關分屬于四種聚類類型,北京、天津、廣東、福建等屬于高高類型;山東、江蘇、遼寧等屬于低低類型;陜西、河北、內蒙古等屬于高低類型;廣西、湖南、云南等屬于低低類型。省域經濟增長空間自相關分屬于四種聚類類型,北京、江蘇、河南等屬于高高類型;貴州、湖南、江西等屬于低低類型;廣東、福建、重慶屬于高低類型,河北和山西等屬于低高類型。(4)對產業集聚與省域經濟增長進行空間面板計量分析,發現考慮空間自相關因素的模型在總體模型擬合度和變量系數顯著性等方面均優于不考慮空間自相關因素的模型,估計結果表明在控制了其他影響區域經濟增長的因素并考慮到空間自相關因素后,產業集聚對區域經濟增長具有顯著促進作用。

  因此,對于中西部欠發達地區,為實現向東部發達地區的經濟增長收斂,可以從擴大投資規模、大力推進城市化、加快改革開放步伐、提高產業集聚水平、注重人力資本投資等方面入手;對于東部發達地區而言,應率先從過去主要靠投資推動的經濟增長方式向主要依靠人力資本和科技創新推動的經濟增長方式轉變。對產業集聚和省域經濟水平都處于低低聚類類型省域,需要增強跨省的重大戰略舉措,通過大區域發展來實現各省市的經濟實力;對于產業集聚和省域經濟發展水平空間關系同處于高低聚類類型或低高聚類類型的省域,需要在產業鏈建設上實現省域間關聯,通過產業鏈合作來加強鄰近省域的經濟空間關聯,從而實現鄰域的耦合發展。

  參考文獻
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