新经济地理学基本模型及其扩展综述

刘亚军，张 娥

（西安交通大学 经济与金融学院，西安 710061）

新经济地理学基本模型及其扩展综述

刘亚军，张 娥

（西安交通大学 经济与金融学院，西安 710061）

新经济地理学为研究经济集聚现象提供了有力的建模方法，标志着空间经济学的最新进展。经过十几年的发展，新经济地理学的理论体系已经基本形成。文章介绍了新经济地理学的基本理论模型、主要结论以及重要的理论扩展，这些扩展表明新经济地理学能够以严格的建模方法对不同领域的诸多空间经济问题做出合乎事实的解释。简述了新经济地理学的局限性和发展前沿。

新经济地理学；经济集聚；递增报酬；运输成本

1 新经济地理学的起缘

经济活动在空间上的分布表现出明显的集聚特征。然而，空间不可能性定理（spatial impossibility theorem）[1]表明，阿罗—德布鲁范式（Arrow-Debreu Paradigm）不能用于解释集聚现象。根据阿罗—德布鲁定理，如果不存在地区优势并且商品运输需要付出运输成本，那么经济活动在空间上是均匀分布的，这显然不符合经济现实。因此，空间经济分析必须对两种不同的逻辑起点做出选择，或者假设空间具有很强的非同质性，或者假设运输成本和递增规模收益同时存在。

城市经济学和国际贸易学通过地理位置、资源禀赋、技术或政策制度的差异解释生产活动空间差异。这些理论可以部分地解释集聚现象，但是不能解释为什么最初在这些特征上相似的地区后来发展出非常不同的生产结构。同时，经济集聚问题长期游离于主流经济学之外，主要原因是没有找到合适的理论进行解释。经济集聚意味着存在某种形式的规模经济和不完全竞争，因此空间经济分析需要构建不完全竞争的一般均衡模型，但是不完全竞争难以植入到一般均衡理论中。经济学家在处理空间经济问题时要么以牺牲微观经济学基础为代价，要么避免一般均衡分析，二者均不能满足主流经济学的方法论要求。因此，新经济地理学（New Economic Geography，简称NEG）应运而生。1991年，克鲁格曼提出了新经济地理学，该方法的关键是将迪克西特—斯蒂格利茨垄断竞争模型[2]与萨缪尔逊的冰山运输成本模型[3]结合起来，使经济集聚由经济主体微观决策过程的一般均衡结果决定。用该方法可以解释同质空间上出现的经济集聚及其原因。2008年，克鲁格曼被授予诺贝尔经济学奖，以表彰他在贸易模式上所做的分析工作和对经济活动区位理论的贡献。这表明新经济地理学已经得到主流经济学的承认。从方法论角度来看，新经济地理学是以一般均衡理论分析规模报酬递增的不完全竞争生产者和追求效用最大化的消费者的微观经济决策导致经济集聚的一套理论分析方法。

2 新经济地理学基本模型及其扩展

2.1 新经济地理学基本模型

2.1.1 中心—外围模型的概念

克鲁格曼1991年发表于美国《政治经济学》杂志上的论文“递增报酬与经济地理”[4]标志着新经济地理学的诞生。这篇文献用严格的主流经济学方法清晰地刻画出递增报酬、运输成本以及要素流动相互作用引起经济集聚结构出现和演化的机制。如果生产要素是可流动的，当运输成本较高时，经济处于自给自足状态，工业部门在同质空间上均匀分布。但当运输成本下降到足够小时，两个地区的生产结构开始分化，并出现工业化的“中心”地区和专门生产农业产品的“外围”地区的分野（在分化过程中究竟哪个地区成为“中心”地区取决于历史和偶然因素）。如果运输成本进一步降低到一定的临界水平之下，经济活动的空间分布又回到均匀分布的状态。这个模型在新经济地理学文献中常被称中心—外围模型（Core-Periphery model，简称CP模型），是新经济地理学的基础。

2.1.2 中心—外围模型的基本逻辑

中心—外围模型的主要思想是由三种效应的合力来确定经济活动的空间分布情况。第一种称为“市场接近效应”，即垄断竞争厂商倾向于选择在市场规模较大的地区组织生产并将其一部分产品运输到市场规模较小的地区出售。第二种是所谓的“生活成本效应”，指劳动力会选择在工业部门集中的地区居住。这是由于在工业集中地区大多数消费品是在本地生产的，由于本地产品不存在运输成本加价，因而工业集中地区的消费品价格指数较低，这导致该地区的生活成本也较低。上述两种效应的共同作用形成了通常所说的“循环累积因果过程”或“前后向联系”，即厂商选择在市场规模大的地区生产，这会降低该地区的生活成本并导致更多的生产要素在此地集聚，从而产生更大的市场需求，进一步促使厂商在该地区的集聚。由于“市场接近效应”和“生活成本效应”促使厂商集聚，因而被称为集聚力。第三种是“市场拥挤效应”，它反映了垄断竞争厂商希望在竞争者较少的地区组织生产的倾向。这种效应促使厂商分散，因而被称为分散力。在新经济地理学模型中，集聚力和分散力的相对强弱决定了经济的空间分布是集聚还是分散，当集聚力占主导时经济活动在空间上呈集聚状态；反之，呈分散状态。发展经济学早就指出这三种效应相互作用导致的循环累积因果过程是经济增长的基本特征，新经济地理学则为其建立了标准的经济学模型[5]。

2.2 新经济地理学基本模型的扩展

自从提出基础模型，NEG得到了迅速的发展，不同学者从各个角度进行扩展和丰富，以合理解释更多的经济现象。下面将介绍其中5种主要的扩展方向。

2.2.1 劳动力要素的流动性分析

CP模型假设可以跨地区流动的劳动力是唯一的生产要素，但是在现实中劳动力的流动常常受到限制。因此，有些学者在分析劳动力流动受到限制的空间经济时引入了其他可流动的生产要素。1995年，Martin和Rogers[6]建立了一个资本可流动而劳动力不能流动的模型，称之为自由资本模型（简称FC模型）。在FC模型中不存在需求联系效应，但是本地市场效应仍能在一定条件下产生稳定的集聚现象。Ottaviano和Forslid[7]对劳动力进行区分并提出了自由企业家模型（Footloose Entrepreneur model，简称FE模型）。FE模型结合了CP模型和FC模型的特点，虽然经济活动在需求联系效应和本地市场效应下产生集聚，但由于非熟练劳动力不能跨地区自由流动，因此FE模型中的集聚力要小于CP模型，经济活动分散分布的可能性也较大。

此外，有些学者研究劳动力在不同部门间的流动以及非贸易品部门的存在如何影响经济活动的空间分布。Puga[8]指出,如果劳动力从农业部门容易转向工业部门，则后者就能以较低的工资吸引到本地区的农业工人，经济集聚就能顺利进行。Helpman[9]沿用CP模型的方法，并将生产自由贸易产品的农业部门改为提供非贸易品的住宅部门，结果发现非贸易品的引入弱化了经济集聚的趋势。

2.2.2 投入—产出联系与地区专业化

上述的FC、FE等模型主要从劳动力要素的流动性进行拓展，认为要素的流动性是经济活动产生集聚的关键因素，在集聚过程中假设工业部门整体性地迁入或迁出某个地区，这样就排除了地区专业化的可能性。实际上，生产的集中往往高于资源的集中，一个地区通常专业化于几个特定行业的生产。因此，许多学者从地区专业化的角度对CP模型进行考察。

Krugman和Venables[10]将上下游产品之间的纵向联系引入CP模型，建立了中心—外围纵向联系模型（简称CPVL模型）。在CPVL模型中不存在要素的流动，当运输成本较高时，拥有同样禀赋的地区其工业份额相同，随着运输成本的下降将使聚集成为可能，从而打破地区间的对称均衡，导致地区分化为专业化于工业的“中心”地区和专业化于农业的“外围”地区。因此，工业品之间的纵向联系将取代要素的流动性成为促成集聚的因素。Robert-Nicoud[11]将纵向联系引入FC模型并建立了FCVL模型，而Ottaviano[12]则建立了具有纵向联系的FE模型。在纵向联系模型中，工业部门内部上下游产品之间的前向联系和后向联系是集聚力形成的关键，而要素的流动则受到不同程度的限制，因而，该模型可以解释国际范围内的经济集聚和专业化。

Fujita和 Krugman 等在“The Spatial Economics”一书[13]（本书在文献中常被简称为FKV）中，将新经济地理学方法进一步用于分析国际经济背景下的产业扩散和产业集群问题。根据纵向联系模型，运输成本的下降首先会形成中心—外围结构，但是由于劳动力不能跨国界流动，随着制造业集聚地区的工资水平不断被抬升，厂商在“外围”地区生产的成本可能会低于“中心”地区，于是一连串的循环累积过程开始促使制造业部门向“外围”地区扩散。如果考虑多个工业部门、多种生产要素的空间分布，则分散均衡时每个国家拥有每个产业一半的市场份额，而在集聚均衡中一个产业部门中的企业只能位于一个国家，从而每种产业都会形成企业集群。结果，每个国家都会同时存在几个产业的企业集群，工业部门内部的国际分工也就自然地形成了。

2.2.3 多区域、多城市模型

前面讨论的是一个经济活动中心及其外围的形成，因而，一个自然而然的问题就是：是否会形成两个或者多个中心，形成机理是什么？学者们在连续空间上进行了该问题的探讨，并研究指出用新经济地理学能够很好地解释多个中心或者城市的形成。

克鲁格曼的“跑道经济”模型[14]是沿这个方向对中心—外围模式扩展的第一个尝试。在这个模型中，经济活动起初在圆周上均匀分布，但是最终所有的制造业都会集中在一条直径两端的位置上，呈现出经济集聚的自组织性质。将这种基本方法运用到多地区连续空间上，不仅可以解释经济活动在空间上的集聚，而且可以解释城市的形成以及更复杂的城市等级体系的演化。Fujita和Krugman等[15]假设连续空间为一条均匀分布的直线，空间经济的均衡结果表明，当人口数量较少时，农业部门在直线上平均分布，而制造业集中于直线的中点，随着人口逐渐增加，最终在农业腹地的外部某个地点由于和城市距离太远而使一些企业在此选址是有利的，从而产生规模较小的新城市。随着人口的进一步增长，又会产生更多的城市。

如果经济空间是连续的二维平面，新经济地理学的基本方法仍然是适用的，但是模型的求解则几乎是不可能的。Stelder[16]用空间上的离散格栅近似连续空间，将连续空间上的集聚问题转化为离散问题，结果发现该模型能够大体上预测欧洲国家城市的分布和城市的大小。需要指出的是，如果同质空间是有界的，经济活动的集聚地点就不再是偶然事件，而是取决于空间边界的几何形状。

2.2.4 要素积累与内生增长

大多数NEG模型本质上是静态的：一旦经济达到稳态均衡，如果外生的参数没有变化，经济空间分布将不再变化。换句话说，这些模型不能解释集聚对经济增长以及经济增长反过来对经济活动空间分布的影响。因此，有的学者在NEG模型中进一步研究了经济活动集聚中心的动态演变及其结果。

Baldwin[17]认为即使不存在要素的迁移，如果经济中的所有资源以同样的速率增长并且不依赖于厂商的空间分布，要素的积累通过需求联系仍能够刺激经济集聚。因此，经济增长在一定的条件下会加强集聚的趋势。新经济地理学也可以分析集聚对创新和经济增长影响。Martin和Ottaviano[18]表明地区层次上的金钱外部性强化了由企业层次的金钱外部性产生的集聚趋势，其结果是：一个地区专门化于创新与工业品生产，另一个地区专门化于传统产业的生产。Walz[19]给出的扩展模型指出，要素迁移和地区层次上的递增报酬能触发集聚并刺激创新和增长。这些文献展现了集聚促进经济增长的机制。Martin和Ottavianio[20]建立了一个经济增长和经济集聚相互影响的内生增长模型，其主要结论是：如果R&D投资溢出效应是全局性的，在落后地区进行R&D投资会带来较高的增长率，反之，在先进地区进行R&D投资会带来较高的增长；如果创新的速度足以弥补落后地区的损失，同时运输成本足够低而溢出效应足够强，那么产业集中对所有的地区都是有利的。

2.2.5 NEG与公共政策

还有的学者将NEG模型应用于公共政策领域的分析。Baldwin等[21]讨论了不同的政府政策对空间经济的影响。首先，在空间经济学的框架内，单边贸易保护政策的作用如何呢？Baldwin等表明，适度的消费品市场保护和中间投入品市场的适度开放，有利于提高本国的工业生产份额，而在具体保护措施的效力方面，关税政策较之配额政策更利于本国工业的发展。Puga和Venables[22]以及Forslid[23]研究了贸易协定对各参与国家的产业发展的影响，他们表明各参与国的产业发展都会得到促进，但是优惠贸易协定有利于大国而不利于小国。除了贸易政策，一国内部的基础设施建设也影响整个经济的发展。当集聚效应存在时，落后地区的基础设施建设如果有利于区际贸易，则会提高产业集中度和整个经济的增长率，如果基础设施投资仅仅改善落后地区内部的运输成本，虽然可以使落后地区吸引更多厂商投资，但是却损失整个经济的效率并且扩大地区间收入差距。但是，如果先进地区出现拥挤效应，则区域之间的基础设施改善会进一步加剧拥挤效应并降低整体经济的效率，而区域内部的基础设施改善有利于整体经济增长。由此可见，当集聚效应存在时，工业部门向先进地区集聚对整体经济的增长有利，也会缩小地区之间的收入差距，应该在政策上优先发展先进地区。反之，当拥挤效应出现时，优先发展落后地区，加大落后地区的开发力度，对整体经济的健康增长是必要的。

3 新经济地理学的局限和发展方向

迄今为止，NEG仍然是唯一通过具有微观经济学基础的市场机制解释经济集聚的一般均衡框架，并为发展经济学与区域和城市经济学中许多以前难以模型化的重要思想建立了严格的经济学模型，但是，随着NEG的进一步发展，也出现了一些亟待解决的问题。如果说过去十几年中NEG的研究热点是对基本模型进行扩展，以适应更复杂的经济现实并充分挖掘其解释能力，那么，现在的研究热点逐渐转向了更深层次的问题。

第一，目前的NEG建模方法过于依赖特殊形式的需求函数和贸易成本函数[24]。尽管运输成本在NEG模型中扮演了重要的角色，但是运输成本在NEG模型中是外生的，因此，NEG并非真正意义上的一般均衡模型。所以，下一步需要提出具有微观基础的运输成本模型，以使经济活动的空间分布与运输成本同时内生决定。

第二，在NEG模型中，企业被看作是垄断竞争的，因而没有采取独立行动的余地，不存在企业间的策略互动，企业也不能采取产业策略。如何处理具有更强垄断力的厂商的区位选择问题，是新经济地理学面临的另一个挑战。

第三，在新经济地理理论中，集聚来自市场外部性，而非来自技术外部性以及区域公共品（如知识外溢）的作用。知识的创新与空间传播，作为一种促使集聚的力量，还没有被成功地纳入新经济地理学的分析中[25]。

最后，在NEG模型中，由空间上的一个点代表一个城市,尽管NEG模型可以解释城市层级体系，但是没有讨论城市的内部空间结构。一些学者对上述模型进行了修正，Brakman等认为“拥挤效应”会使聚集在特定区位里的企业生产成本过高，企业倾向于向拥挤程度较低的外围迁移[26]。朱希伟认为新兴制造业可以在外围地区形成并缩小地区间差异[27]。何雄浪认为贸易成本不仅包括产品运输成本，而且也包括要素流动成本，并在引入前后向产业联系的基础上发展了可解的中心-外围模型[28]。如何将新地理经济学与讨论城市内部结构的城市经济学统一起来，是新经济地理学的重要任务[29]。

[1]Starrett D.Market Allocations of Location Choice in a Model with Free Mobility[J].Journal of Economic Theory,1978,17.

[2]Dixit A K,Stiglitz J E.Monopolistic Competition and Optimum Product Diversity[J].American Economic Review,1977,67.

[3]Samuelson P A.The Transfer Problem and Transport Cost,Ⅱ:Analysis of Trade Impediments[J].Economic Journal,1958,64.

[4]Krugman P.Increasing Returns and Economic Geography[J].Journal of Political Economy,1991,99.

[5]蔡荣（译）[美国]保罗·克鲁格曼.发展、地理学和经济理论[M].北京:北京大学出版社，2000.

[6]Martin P,Rogers C A.Industrial Location and Public Infrastructure[J].Journal of International Economics,1995,39.

[7]Forslid R,Ottaviano G I P.An Analytically Solvable Core-periphery Model[J].Journal of Economic Geography,2003,3.

[8]Diego P.Urbanisation Patterns:European vs.less Development Countries[J].Journal of Regional science,1998,38.

[9]Helpman E.The Size of Regions[A].Pines D,Sadka E,Zilcha I.Topics in Public Economics.Theoretical and Applied Analysis[M].Cambridge:Cambridge University Press,1997.

[10]P.Krugman，A.J.Venables.Globalization and the Inequality of Nations[J].Quarterly Journal of Economics,1995,60.

[11]Robert-Nicoud F.A Simple Geography Modelwith Vertical Linkages and Capital Mobility[Z].London School of Economics,2002.

[12]Ottaviano G I P.Models of New Economic Geography:Factor Mobility vs.vertical Linkages[Z].Graduate Institute of International Studies,2002.

[13]Fujita M,Krugman P,Venables J.空间经济学——城市、区域与国际贸易[M].北京:中国人民大学出版社,2005.

[14]Krugman P.On the Number and Location of Cities[J].European Economic Review,1993,37.

[15]Fujita M,Krugman P.When is the Economy Monocentric Von Thünen and Chamberlin Unified[J].Regional Science and Urban Economics,1995,22.

[16]Stelder D.Central Places in the Real World:Some 2D Geographic Experiments for Europe with a Krugman Agglomeration Model[C]//The 45thRSAINorthAmericanMeetings.Santa Fe,New Mexico,USA,1998.

[17]Baldwin R E.Agglomeration and Endogenous Capital[J].European Economic Review,1999,43(2).

[18]Walz U.Transport Costs,Intermediate Goods,and Localized Growth[J].Regional Science and Urban Economics,1996,26.

[19]Martin P,Ottaviano G I P.Growth and Agglomeration[J].International Economic Review,1996,42(4).

[20]Philippe M,Ottaviano G I P.Growing Locations:Industry Location in a Model of Endogenous Growth[J].European Economic Review,1999,43(2).

[21]Baldwin R,Forslid R,Martin P,et al.Economic Geography and Public Policy[M].Princeton：Princeton University Press,2003.

[22]Puga D,Venables A J.Preferential Trading Arrangements and Industrial Location[J].Journal of International Economics,1997,43.

[23]Rikard F,Jan I.H,Karen H,et al.A U-shaped Europe:A Simulation Study of Industrial Location[J].Journal of International E-conomics,2002,57(2).

[24]Neary J P.Of Hype and Hyperbolas:Introducing the New Economic Geography[J].Journal of Economic Literature,2001,39(2).

[25]Fujita M,Krugman P.The New Economic Geography:Past,Present and the Future[J].Regional Science,2004,83.

[26]Steven Brakmana,Charles van Marrewijk.Transfers，Returnsto Scale，Tied Aid and Monopolistic Competition[J].Journal of Development Economics，1995,47(2).

[27]朱希伟.偏好技术与工业化[J].经济研究，2004,(11).

[28]何雄浪.专业化产业集聚要素流动与区域工业化克鲁格曼中心-外围模型新发展[J].财经研究，2007(2).

[29]Masahisa,Fujita，Mori Tomoya.Frontiers of the New Economic Geography[J].Papers in Regional Science,2005,84(3).

（责任编辑/亦 民）

F241.1

A

1002－6487（2010）23－0160-03

国家自然科学基金资助项目（70602031）

刘亚军（1970-），男，陕西靖边人，博士研究生，高级经济师，研究方向：应用经济学。