航运产业集群的生命周期及演进动力

金嘉晨，真虹

(1.上海海事大学 科学研究院，上海 201306;2.上海国际航运研究中心，上海 200082)

0 引言

产业集群是指在某一特定领域内互相联系的、在地理位置上集中的公司和机构集合.［1］由于产业集群与生态系统中的生物种群之间存在天然相似的特征，将生态学的有关理论引入产业经济领域已经得到越来越多的重视.目前国内外对航运产业集群的研究主要有航运产业集群的主要构成［2－3］、内涵特点［4］、发展模式［5］和竞争力［6－7］分析.对航运产业集群演进的研究，或是仅仅参照港口发展阶段阐述航运集群演化［8］，或是利用常见的钻石模型分析港航产业成长机理［9］，缺乏从完整、系统的角度对航运产业集群演进机理的分析.因此，将生态学理论引入航运产业集群的演进研究对拓展航运产业集群的研究视野、深化航运产业集群的理论体系、指导航运产业集群发展具有现实意义.

1 航运产业集群演进的生命周期

类似生物种群的演替发展，航运产业集群的成长呈现出阶段特征.由于各发展阶段的要素构成、组织结构、相互关系等方面的不同，航运产业集群的演进过程大致可以分为4个阶段:形成期、成长期、成熟期和衰退期(见图1).

图1 航运产业集群生态演进的概念模型

1.1 形成期

这一时期是指航运产业集群生产要素逐步形成的过程.在此阶段，由于资源环境、产业基础、政府引导等利好因素的出现，初步具备航运产业集群形成的条件，其中种子企业(关键种企业和优势种企业)的出现是航运产业集群形成的必要条件.作为海上运输服务的直接提供者，船公司是航运产业集群的关键种企业，可以实现航运需求与供给的有效对接，其发展决定航运产业的集聚区域.港口企业是航运产业集群的优势种企业，在船公司业务范围以外的领域起主导作用，对航运产业集群形成期的发展特征起决定性作用，即处于形成期的航运产业集群是大量基础型航运业务的集聚地.

1.2 成长期

这一时期是指航运产业集群生产要素加速集中的过程.在此期间，种子企业发生规模和对象的双重变化:一方面，船公司仍然保持其关键种企业的地位，同时规模不断扩大，出现具有区域辐射能力的龙头型企业［10］，带动航运产业在该区域的地位不断上升，增强航运产业集群对航运相关企业的吸引力;另一方面，随着大量不同类型航运企业及相关企业涌入集群，集群内部企业的专业化程度显著提高，港口企业在集群中的优势地位不断减弱，转而由成本优势相对更高的服务型航运企业取代.

1.3 成熟期

这一时期是指航运产业集群生产要素扩大影响的过程.在此期间，集群的种子企业仍然发生着动态变化，船公司依然延续从形成期开始的强势地位——关键种企业.由于成熟期的集群生产率已经趋向稳定，集群与外界的联系也从“量”的吸引转向“力”的影响，因而此时集群的优势种企业不再是与集群生产率有关的企业，而是依靠大量非营利性机构的加入，为集群注入信息、决策、规则、创新等新的活力，将集群的影响力和辐射力提升到最大.然而，航运产业集群成熟期也是集群内部结构相对固化、资源利用率难以提高、竞争优势难以整体推进的特殊时期.

1.4 衰退期

这一时期是指航运产业集群生产要素转移衰落或转型升级的过程.衰退期一般会出现两种情况:一是反向演进，二是正向演进.反向演进即航运产业集群向其他地区转移，直至走向衰亡.由于集群的规模扩大和企业的大量聚集，导致集群所在地区劳动力价格、土地价格等生产要素成本急剧上升，加之区域产业结构出现调整或转移，带动航运需求流向其他国家或地区，群内企业开始逐渐迁出.正向演进即航运产业集群向更高层次发展，实现转型升级.对于集群内部企业而言，如何在外部条件相对不利的情况下继续保持创新力的提升，达到集群与外部环境的有机结合，是推动集群正向演进的关键所在.

1.5 生命周期不同阶段的特征比较

通过上述分析，可以对航运产业集群所处生命周期不同阶段所具备的发展特点、产业特征等进行归纳比较，见表1.

2 航运产业集群演进的动力机制

自然界生物种群的演替阶段与种群密度之间有着紧密的联系，种群密度往往对生物种群的演替发展起到重要的调节作用.类似地，航运产业集群所呈现的生命周期演进表征与其背后的动力机制也是相对应的.根据演进动力与集群规模是否存在直接联系，可将驱动航运产业集群演进的动力机制分为密度机制和非密度机制［12］(见图2).

2.1 密度机制

航运产业集群演进的密度机制，是指与航运产业集群的企业密度有关的机制调节因素.当集群达到一定规模时，某些与密度有关的因素就会发生作用，借助于调节集群企业的增长速度和群内企业的联系方式影响集群的演进.

表1 航运产业集群生命周期不同阶段的特征对比

图2 航运产业集群演进的动力机制模型

2.1.1 资源禀赋引导机制(形成期)

通过对国内外著名航运产业集群的形成过程分析得出:航运产业集群的形成并非偶然事件，而是需要特定条件的激发，例如特殊的地理区位、良好的岸线水深、广阔的腹地货源等.正是由于航运产业集群的形成具有较强的资源依赖性，资源禀赋的天然差异使得航运企业从资源相对匮乏的地区向资源丰裕的地区集中，并且集群企业的数量随着可获资源量的增减而增减.

2.1.2 专业分工激发机制(成长期)

航运产业集群的成长是高度专业化的结果.随着集群规模逐渐扩大，大量的生产和服务需求使得群内企业对中间产品和服务产生新的诉求.例如，具备一定规模的船公司、港口企业逐步将非核心业务以组建子公司或服务外包的形式剥离出去，促使航运产业内部衍生出货运代理、船舶代理、船舶经纪、船舶管理等中间服务供应商，或是因船舶融资、船舶保险、海事纠纷等业务需求带动航运产业与金融、保险、法律等相关行业交叉发展.航运产业集群在行业内部和行业之间的专业化分工将激发集群规模的突破性增长.

2.1.3 知识溢出增强机制(成熟期)

航运产业集群演进至成熟期时，单纯依靠资源消耗和分工裂变已经不能维持集群规模和企业密度的增长，而是需要更为有力的推进剂.航运产业集群的知识溢出是指集群内不同组织的知识，尤其是隐性知识，在集群内的各种企业与机构之间的扩散、传播、转移和获取.［13］行业组织、社会团体或是从事研究分析、信息服务的咨询机构是航运产业集群知识溢出的主要来源.尤其是在国际上具有领先地位的航运组织机构，例如波罗的海交易所、波罗的海国际航运公会(BIMCO)、克拉克森(Clarksons)集团、挪威船级社(DNV)等，其对于行业的标准制定、价格导向、前沿研究等具有较强的引领作用，能够吸引更多具备知识创新能力的企业或机构加入集群.

2.1.4 成本调控抑制机制(衰退期)

当航运产业集群进入成熟期后，一方面原本有助于成本降低的调控机制难以维系，另一方面集群固化的组织形态和制度设计出现“疲态”，致使集群生产、交易、制度、环境等显性和隐性成本急剧上升，集群竞争的比较优势逐步削弱，造成集群规模扩张速度趋于平缓，群内企业数量增长动力不足.

2.2 非密度机制

航运产业集群演进的非密度机制，是指与航运产业集群的企业密度无关，但从整体上对航运产业集群演进产生影响的机制因素.非密度机制对航运产业集群演进的影响之大，可以使任何密度机制调节因素的影响变得微弱.例如，一场全球金融危机的爆发，可能会引发海运需求大幅萎缩、银行信贷收紧、航运企业流动性降低等问题，致使航运产业集群的演进受阻，出现波动甚至是倒退.一般而言，航运产业集群演进的非密度机制调节因素包括4个方面:政治因素、经济因素、科技因素和文化因素.

3 航运产业集群演进模型

3.1 模型的建立与推导

某一地区航运产业集群的形成发展过程，是该集群内部企业所能提供服务能级与外部环境和需求之间的差距不断缩小的过程.用N(t)表示在t时刻的航运产业集群内企业数量.在集群的演进初期，N(t)随时间t的增长几乎不受任何空间资源以及外部需求的限制，同类型企业间也不存在恶性竞争.因此，在初始阶段0～t时间内，航运产业集群规模增长率

当Δt→0时，可以得到形成期0～t时间内某一时刻的规模增长率

式中:r是直接影响区域内航运产业规模的系数.r又反过来受该区域内产业规模的影响，在初始阶段可以表示为企业迁入率p与迁出率q之差，即净迁入率r=p－q.从而可知，如果r始终为正，则区域航运产业规模可以无限增大，但外部需求以及活动区域资源的有限性将随N(t)的增加反过来不断影响N(t).

随着航运产业集群密度的逐步上升，群内企业对自身成长的资源、空间等的需求量急剧增加，环境条件的限制和群内个体间资源竞争的加剧，必然影响集群的迁入率和存活率，从而使集群规模的实际增长率下降，甚至出现负增长.［14］因此，必须对式(2)进行修正，加上一个竞争项R(t).

特定区域为航运产业集群提供经营活动的资源是恒定的，因此，可以推断特定区域所能维持的航运产业规模必然存在一个上限.引入K值作为区域航运产业规模容纳量，即当N(t)=K时=0，集群规模不再增长;当N(t)＞K时＜0，集群规模开始下降.在式(2)引入竞争项R=，可得

从生态学的角度看，由于资源有限，任何区域所能承载的航运产业集群规模也有限.一旦集群规模趋于极限，集群内部企业就会为资源展开竞争，企业的迁出率随之上升，而恶劣环境又会使企业的迁入率同步下降.显然，任何区域的航运产业集群发展规模必定会受到外部需求、活动空间等因素的限制而无法持续增长.由式(3)可以得到，航运产业集群规模的发展符合Logistic增长模型，见图3.

图3 Logistic增长曲线

3.2 模型的优化与修正

根据生态学理论，航运产业集群的规模增长要完全符合Logistic增长模型，必须满足一个前提条件，即集群规模增长率的最大值发生在集群规模最小的时候.事实上，集群规模很小时，可能出现非但群外企业不迁入集群、群内企业反而迁出集群的情况，此时集群会因规模缩小而直接走向衰退.究其原因，集群最小起始规模对集群成长非常重要，尤其是对产业结构较为复杂的集群，最小起始规模的存在有利于集群的均衡成长.

为改进Logistic增长模型，以便把集群最小起始规模的概念包括在内，可以在式(3)中再增加一个系数A(集群增长所必需的起始规模)，从而式(3)改进为

对式(5)两边积分，得到

式(6)可以转化为

整理得到

图4 修正后的Logistic增长曲线

当航运产业集群规模很小时，式(4)中的R和J接近1，这时Logistic增长曲线接近指数增长;但是随着航运产业集群的发展，当N接近K时，R接近0，导致集群的增长也接近0，限制集群外部企业进入集群.此外，当N＜A时，J＜0，集群规模会缩小;只有当N＞A时，才有J＞0，集群规模才会扩大.

4 实证分析

选取2003—2011年上海航运产业集群发展的相关指标数据(见表2)，基于推导产生的适用于航运产业集群规模发展测度的Logistic生态模型，对上海航运产业集群的发展状况进行实证分析.

表2 2003—2011年上海航运产业相关数据

本文所使用的SPSS 15.0中曲线回归的Logistic曲线方程表达式为N=，回归 结 果 为ln=ln b+ln b，输出参数值为 b和 b，0101由此可知 K= － ln b1，B=b0·A.把 A，K，B 值代人上式，即得Logistic曲线方程式.其中，A值为初始参数，这里根据专家打分得出的区域航运产业集群的规模上限作为A的输入值.区分航运产业集群演进的各个阶段，主要依靠 Logistic曲线的3个重要点［15］，分别是两个拐点和一个极值点，分别为

4.1 国际水路运输及服务企业数量的Logistic曲线回归分析

利用SPSS 15.0得到上海国际水路运输及服务企业数量回归结果，见表3.

表3 上海国际水路运输及服务企业数量的Logistic回归结果

当初始参数A=1280时，K= －ln b1=0.46681，B=b0·A=3.84.

上海国际水路运输及服务企业数量Logistic增长曲线模型为

Logistic增长曲线的拐点和极值点分别为

因而，可以判断上海国际水路运输及服务企业早在2003年之前已经进入成长期，2005年进入成熟期，2008年步入衰退期.从原始数据可以看出，t=2～5时，上海国际水路运输及服务企业数量从519家增长到918家，增长速度最快，平均增长率达22.49%，而进入2008年后年均增长率降至6.97%.由此可见，Logistic增长曲线的拐点和极值点与实际情况十分相近.

4.2 国内水路运输及服务企业数量的Logistic曲线回归分析

利用SPSS 15.0得到上海国内水路运输及服务企业数量回归结果，见表4.

当初始参数A=670时，K=－ln b1=0.21196，B=b0·A=0.67.

表4 上海国内水路运输及服务企业数量的Logistic回归结果

上海国内水路运输及服务企业数量Logistic增长曲线模型为

Logistic增长曲线的拐点和极值点分别为

因而，可以判断上海国内水路运输及服务企业早在2003年之前已经进入成熟期，2006年步入衰退期.从原始数据可以看出，t=1～3时，上海国内水路运输及服务企业数量从463家增长到577家，仍然保持11.66%的年均增长率.但是进入2006年以后，年均增长率滑落至1.39%，此期间最高增长率只达到4.82%，甚至出现4.28%的负增长.由此可见，Logistic增长曲线的拐点和极值点与实际情况十分相近.

4.3 实证研究结论

根据Logistic生态模型对上海航运产业集群的相关数据进行测度，结合前文对航运产业集群生命周期各阶段特征和演进动力机制的阐述，可以得出以下实证研究的结论:

(1)原有航运产业集群发展模式难以维系.上海航运产业集群中的国内和国际水路运输及服务企业已经先后进入发展衰退期，意味着原有的以传统航运服务业(船公司、代理企业、装卸搬运企业等)为主导的产业发展模式已经无法为上海航运产业集群规模的进一步增长提供发展动力.

(2)转型发展促进功能升级已经迫在眉睫.自上海国内和国际水路运输及服务企业进入衰退期至今，已经有5～7年的时间，意味着上海航运产业集群的转型发展已经迫在眉睫，如不加快航运产业集群的转型步伐，极有可能面临航运产业集群的核心功能向外部转移的危险.

(3)成本、环境、网络成为转型突破的3大难点.对于处于转型阶段的上海航运产业集群，急剧上升的经营成本、频多障碍的营商环境以及脆弱失衡的社会网络都会成为核心企业加速流失的“导火索”.只有为集群发展提供更好的平台建设、制度保障和经营服务，激发群内企业的创新潜能，才能促进上海航运产业集群顺利实现转型升级.

5 结束语

引入生态学的生命周期理论，将航运产业集群演进分为形成期、成长期、成熟期和衰退期等4个阶段，提出种子企业的出现是航运产业集群形成的必要条件，其中关键种企业对航运产业集群的形成和衰亡起到决定作用，优势种企业对航运产业集群的各阶段演进起到决定作用.根据演进动力与集群规模的联系，从密度机制和非密度机制两个角度分析航运产业集群的演进动力，发现密度机制随着集群所处阶段的不同有所变化，而非密度机制则从整体上对航运产业集群演进产生影响.根据航运产业集群成长机制推导得来的集群成长模型符合Logistic增长模型，在此基础上探索考虑集群最小起始规模的模型修正.在对上海航运产业集群演进阶段测度的实证分析中，得出上海国内和国际水路运输及服务企业分别自2006年和2008年先后步入生命周期的衰退期，意味着上海航运产业集群的发展已经到了急需转型突破的攻坚阶段，如不及时调整航运产业发展方式，上海航运产业集群将错过集群升级的有利机遇，继而面临集群萎缩的危险.

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