长株潭城市集群经济增长的知识溢出研究

李新平

(邵阳学院 经济与管理系，湖南 邵阳 422004)

一、引言

大量研究表明，在开放的经济体系中，地区的经济增长已经不再是仅仅依靠其内在因素，而是越来越受到周边地区经济增长的关联带动。早期的西方经济理论研究表明，扩大企业或者城市的边界，可以降低交易成本，利于资源利用效率的提高。理论研究和实践表明，空间和地理临近是获取知识、提高创新能力的重要因素。而新经济增长理论则认为知识和创新是现代经济增长的源动力。城市集群发展模式中，空间因素和地理临近性强化了区域在创新活动中的作用，有利于知识尤其是隐性知识和学习能力的提高，有助于通过近距离的、面对面的直接交流，获取和共享对创新有重要意义的隐性知识。同时，那些拥有共同知识结构的地区和组织，比其他地区或组织更能够保持持续的创新能力，这说明有着地理邻近性和相互认同感的城市走集群发展的道路是区域经济增长的积极因素。城市集群不但可以使集中分布的、具有较高专业化水平的企业集群具有较强的关系资产和非贸易的相互依赖关系，而且城市之间还可以在软技术的文化、制度等方面相互学习、相互影响，进而形成政府、研究机构、企业及其他组织之间相互学习、合作与协调的机制，知识溢出得以在学习和影响中产生。知识溢出是造成集聚效应的主要动力之一(叶建亮，2001)。而事实上集聚也是促进知识溢出的重要条件，空间距离短可以节约获取信息的成本，距离也是促成信息有效传递的条件，知识溢出与吸收需要具备很多条件，而信息传递的准确性、快捷性、节约性是其有效性的本质要求。大量经验研究显示，在企业微观水平上，创新投入与产出之间并没有直接的决定性关系，知识生产与总体经济活动水平有关表明外部性的存在，这种关系在城市和区域等较广的范围内则比较显著，城市集群作为知识溢出的研究对象具有巨大空间。正是基于城市群之间知识溢出的广阔前景，我们开始尝试性地研究长株潭城市集群经济增长的知识溢出。

二、知识溢出的一般分析

(一)知识溢出的一般分析

知识溢出是内生增长理论、新经济地理学等经济学分支解释集聚、创新和区域增长的重要概念之一。在经济学文献中，Arrow(1962)最早阐明了知识的累积过程及其经济涵义，Romer(1986)在此基础上明确指出:技术知识的非竞争性和部分排他性特征是知识溢出发生的根本原因，并将知识作为独立要素引入生产函数，建立了知识溢出的内生增长模型。在Arrow(1962)和Romer(1986)的开创性研究基础上，知识溢出的研究最初主要局限于创新与技术进步的文献当中，以企业为研究对象，使用Griliches－Jaffe 知识生产函数分析知识生产与溢出。在代表性的知识生产函数中，企业将新的经济知识作为生产函数中的自变量，生产函数的因变量就是创新产出，经济知识和创新产出构成投入产出的函数关系。企业的新知识由于受到专利等制度的保护，生产的产品具有排他性，但产品会进入其他企业，其中的技术知识也就溢出到其他企业，这样可以促使这些企业创新，创新的技术知识又会溢出，从而形成不间断的企业间相互知识溢出，使得创新收益递增。

(二)知识溢出的传导

1.知识溢出的内在机理。许多学者在分析溢出方与吸收方之间知识溢出的内在机理时，多强调空间距离是其交互作用的前提。Romer 的技术外部性理论认为:“同一产业在空间上的集聚有利于知识的传播和溢出。企业的地理集聚是知识溢出的前提条件”。分析知识溢出的具体原因，一部分学者倾向于知识的稀缺性和扩散性，也有一部分学者认为知识是公共财富。事实上，追求利润最大化的经济动机和自我实现的社会价值动机是知识溢出的真实原因。源于内在追求的本质属性会导致知识溢出的收益，远远多于其传播成本，从经济规律来看就是边际报酬递增。对于城市集群之间的知识溢出也不例外，溢出效应促进经济资源节约、环境优化、均衡产出增长等，使得社会经济效益和私人经济效益从知识溢出中提高，知识溢出带来经济的帕累托改进，当然，知识溢出带来城市群社会价值的提升也非常明显，人的文化生活、精神状况、整体素质都能得到很大的提高。

2.组织对知识溢出传导有积极作用。知识获取有两种途径:要么通过组织内部的“用中学”和“干中学”;要么通过组织外部的交流学习。只有当组织成员意识和感受到贡献自己的才能所得比知识囤积和隐藏所得来得多时，知识溢出才能较顺利地进行，所以要构建一个公平合理的知识溢出激励机制，为组织的知识共享提供动力支持。除非涉及组织机密，对于一般的知识与技能应该有包容的胸怀，加强交流与合作，促进信息的交汇与互相渗透。为了便于这种信息的畅通交流，要注重组织文化建设，打造学习型团队，研究性团队。城市集群知识溢出，政府组织充当了知识扩散的传播者和守护者，城市群更利于在文化层面和制度层面建立起适合交流的内外环境。

3.外部环境为知识溢出传导提供保障。组织从外部环境中不断地吸收信息，将信息转换成知识，然后根据自己掌握的知识采取行动。例如高等院校、科研院所与高技术产业集群之间的知识溢出就需要构建一个良好的环境氛围，搭建合作平台，开展校企深度合作。要形成一种良性互动协作机制，需要政府有关部门搭建知识共享和知识创新的环境，包括硬环境与软环境。微观企业能够更好地利用研究机构为企业提供技术的合作平台，而促进合作的环境需要政府与社会、企业共同营造。城市集群知识溢出，地方政府能够更加轻松地得到上一级政府和中央政府的政策支持，能够更轻松地协调与周边地区的良好经济关系，减少地方保护方面的贸易摩擦，这些都能为城市群知识溢出的传导提供保障。

三、城市集群知识溢出模型分析

(一)传统的凯尼尔斯知识溢出模型

凯尼尔斯通过对Verspagen 模型进行修改，构建了知识溢出模型(CANIELS MC，2000):

其中，Sj表示j 组织接受的来自i 组织的知识溢出效应。δj为的接受能力，Gij表示二者之间的知识差距，dij表示二者之间的空间距离，μi为技术追赶系数，指两区域之间实现技术追赶情况下的知识存量差距。

凯尼尔斯将空间距离作为知识溢出效应的分析变量，认为空间距离与知识溢出效应成反向变动关系，空间距离越大，知识溢出的效率越低。在模型中，凯尼尔斯引入了误差项μi用来调节知识溢出方与知识接受方的知识差距。

(二)城市集群知识溢出模型

在对凯尼尔斯空间知识溢出模型进行改进的基础上，构建城市集群知识溢出效应模型，对于某一项知识(技术、专利、教育等)假设M 为知识溢出城市，N 为知识接受城市，城市间的知识溢出源于某些方面的知识差异，用GMN表示，则城市间知识溢出效应为:

其中，SN为N 城市接受M 成员的知识溢出效应，a 为知识溢出效率，δN为N 城市的知识渗透效率，GMN为M 城市与N 城市的知识差异，dMN表示M 与N 的空间距离，μN为误差项。

如果对于某些知识，N 为知识溢出城市，M 为知识接受城市，则城市知识溢出效应为:

考虑两个城市相互间的知识溢出问题，则知识溢出对于城市群的溢出效应就变成:

城市集群知识溢出效应是两个城市接受对方知识溢出效应的总和。

(三)城市集群知识溢出效应模型分析

城市知识溢出摸型(4)中的a 为知识渗透效率，a 的大小主要取决于知识溢出城市的溢出意愿EXY和溢出能力FXY，而知识溢出城市的溢出意愿主要由国家区域政策、合作经历、人才流动等因素决定，溢出能力则主要受文化差异、制度差异、空间距离等因素的影响。EXY、FXY的计算可以采用熵值法进行综合评价，见表1。

表1:知识溢出意愿与溢出能力

其中:EMN= EM× EN

城市知识溢出摸型(4)中的δN、δM为知识接受城市接受知识的能力。参考Yoguel＆Rabetino 的吸收能力指标，从教育水平、人口素质、协调能力等方面，以接受知识数量、质量和接受效率3 维度构建指标。

其中，P1表示接受知识的数量;P2表示接受知识的质量;P3表示接受效率。P1、P2、P3可引用Yoguel＆Rabetino 对吸收能力的指标权重进行设计。

城市知识溢出摸型(4)中的dMN为空间距离，集群城市的空间距离相比较于非聚散地城市，空间距离相对稳定，因而我们假设其为常数。为简化城市知识溢出效应研究，我们将城市知识溢出摸型(4)中的GMN假设为常数，但现实生活中，知识溢出城市和知识接受城市间的知识差异是变化的。

四、长株潭城市集群知识溢出经济效应分析

长沙、株洲、湘潭三市与武汉城市圈一起于2007 年底被批准为全国资源节约型和环境友好型社会建设综合配套改革试验区。意味着长株潭成为又一个城市集群发展的经济区域。长株潭城市群位于湖南省东北部，包括长沙、株洲、湘潭三市。区域总面积2.81 万平方公里，是湖南省经济发展的核心增长极。城市集群区域经济发展模型正越来越成为区域经济增长的新动力和新模式，城市集群发展的溢出效应更加明显，区域创新能力更强，高新产业对经济增长的贡献更大，长株潭经济区的集群发展使区域经济发展实力更强。

2010 年，长株潭三市生产总值、地方财政收入、全社会消费品零售额、全社会固定资产投资分别占全省的42.2%、38.4%、43.2%和45.9%，日益成为湖南产业、城市最为密集的区域。国家十二五规划明确提出，要大力促进中部地区崛起，重点推进环长株潭城市群等区域发展。这标志着加快长株潭城市群的发展已成为国家促进区域协调发展的重要举措。

1.产业结构不断优化，知识溢出的经济总量和结构效应正在形成。2010 年，长株潭城市群实现财政总收入715.8 亿元，比上年增长26.8%，增速超过全省平均水平3.5 个百分点，总量占到全省的38.4%;实现GDP 6715.91 亿元，增长15.5%，总量占全省的42.2%，增速分别比上年和当年全省平均水平快1 个百分点。在三次产业结构中，长株潭城市群农业历史悠久，工业门类齐全，第三产业比较发达，一些领域的优势已经形成或正在形成。在农业发展上，传统的粮棉油和具有特色的蔬菜、水产品、林特产品等品种繁多，附加值高，第一产业增加值达到421.9 亿元，占全省的18.0%。在工业发展上，建筑、装备制造、钢铁有色、卷烟制造等行业在全省乃至全国都占有重要地位，第二产业增加值达到3681.87 亿元，占全省的50.3%。在服务业发展上，以长沙为中心，商贸、运输、邮电、金融、科教、旅游、房地产、文化娱乐、信息服务和社区服务等发展优势明显，第三产业增加值达到2612.14 亿元，占全省的41.8%。在第二产业保持对国民经济有力支撑的同时，第三产业对国民经济的贡献率日益增大，一产业占比逐年下降。2010 年长株潭城市群三次产业结构比为6.3:54.8:38.9，而全省为14.7:46.0:39.3。这说明长株潭知识溢出的经济总量和结构效应正在形成。

2.知识溢出的投资效应凸显。2010 年长株潭城市群完成全社会固定资产投资4511.88 亿元，比上年增长28.4%，高于全省0.8 个百分点，占全省的45.9%。其中，投入基础设施建设资金867.46亿元，比上年增长20.5%。先后建成了一批重点基础设施项目，公路交通、通信、电力、饮水和水利防洪能力明显提高，城市配套设施不断完善。长沙市亿元以上的在建项目(不包括房地产)达374 个，计划投资规模2632.87 亿元。随着轨道交通工程、湘江过江通道工程、湘江长沙综合枢纽工程等重大项目的开工建设，长沙的基础设施将更加完善。株洲市共完成全社会固定资产投资567.3 亿元，增长46.1%。新开工5 条高速公路，武广高铁株洲西站投入运营，干线公路改建提速，炎帝大道、时代大道等建成通车，湘江风光带建设顺利推进，城市品位明显提升。湘潭市交通、通讯、电力、环保等重大基础设施建设完成投资80 亿元以上，城际轨道交通等一批重大项目加速启动和推进，综合交通体系建设驶入快车道。

3.技术溢出成为经济增长的主旋律。长株潭三市聚集了湖南省90%以上的科研人员和80%以上的科研成果，高新技术产品产值占全省的3/4，是湖南经济发展的精华所在。长沙和湘潭聚集了湖南的大部分著名的大学，科技实力雄厚。利用现有科研优势，长株潭城市群重点培育和发展新材料、生物工程、人口与健康技术等，重点扶持CPU 南方设计中心、光机电一体化技术柔性联合研究开发中心、动力电池材料工程中心、软件测评中心等科研基地的建设，可以形成一批有自主知识产权的高水平创新成果，形成产业优势，确立湖南省在全国知识创新体系中的地位。2010 年长株潭开发区技工贸总收入3144.9 亿元，占全省开发区技工贸总收入的55.43 ℅，长株潭高新技术产值2174.2 亿元，占全省开发区高新技术产值的73.75 ℅。

五、结论与启示

知识溢出是造成集聚效应的主要动力之一，而事实上集聚也是促进知识溢出的重要条件。无论是企业集群还是城市集群，都会促进集群内各要素之间的知识溢出，知识溢出的源动力在于集群内各要素经济价值和社会价值的增加。知识生产和总体经济的关联程度在城市和区域之间的显著程度甚至超过了企业集群，对于城市集群，更易于知识在城市内部的扩散和传播，城市内各要素，无论是政府、企业、机构还是个人都会因为知识之间的交流带来经济效应和社会效应的显著提升，因而走城市集群经发展之路，有利于提升区域经济发展水平，有利于提升国民经济整体发展水平，引起区域甚至全社会经济和社会的帕累托改进，长株潭作为城市集群试验区，通过几年的建设实践也充分说明集群城市的知识溢出效应非常明显，带来了区域经济的显著增长，区域创新程度的显著改进。

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