基于生态学模型的西安纺织产业集群进化研究

李 霞，秦颖博

(西安工程大学 管理学院，陕西 西安710048)

早在20 世纪初，马歇尔就曾从外部规模经济的角度对产业集群进行初步解释，而在《国家竞争优势》中其概念才被波特正式提出［1］，之后众多学者从各个角度进行研究，使产业集群理论不断丰富完善。

产业集群具有明显的地域特性，具体表现为某一地区众多同质企业的集合，因此产业集群的发展与区域息息相关［2］。由于我国不同地区的经济体制改革方式各有特色，再加上当地历史文化的差异与经济水平的高低，促使我国不同地区在产业集群发展中出现众多发展模式。群原本是一个生态学概念，在具体的发展过程中，产业集群所表现出来的若干现象与自然界的生物种群生存特性极为相似，如生物间的竞争与共生关系以及群聚现象等［3］。这为研究产业集群的进化发展提供了新的思路。

生态学是生物学的一个重要分支，其基本任务是研究生物与其环境所形成的结构以及这种结构所表现出来的功能关系的规律［4］。其理论包括食物链、食物网，以及生态系统多样性理论等，这对于产业集群的进化发展、工业园区的设计及相关网络的形成具有重要的综合指导意义［5］。利用生态学理论，对产业集群进行生态化管理，有助于改善其生存环境、提高内部竞争力和加强集群系统的稳定性，使所建立工业园区和形成的产业集群不是简单的企业群，而是人力、物力、能量和信息等一系列因素的高效优化组合［6］。

自改革开放以来，产业集群已成为我国许多行业发展的重要组织形式和空间载体。其中，最具代表性的是纺织产业集群，为国民经济的增长做出了巨大的贡献。西安纺织产业集群作为全国的试点之一，一直考虑该如何进一步加快和完善产业集群建设规划。20 世纪80 年代，西安纺织产业堪称出口创汇第一大行业，生产效益仅次于机械制造，纺织城地区大型企业云集，被誉为西安的“小香港”，而10 年后却步入了萧条，纺织城的几个大型企业纷纷陷入困境。

2007 年10 月西安提出全面振兴纺织城地区，其综合发展区由旧城核心区和周边辐射区组成，总面积32.39 平方公里。在市、区的统一安排部署下，通过实施旧城改造，优化投资环境，转变经济发展方式，调整产业结构，加大城市基础设施建设力度等措施推进纺织城地区综合发展。未来将纺织城打造成西安市的商贸新都、宜居新地、生态新城，实现纺织城地区全面振兴。

笔者以西安纺织城的改造为契机，对纺织产业集群进行研究，建立相应的修正生态学动力模型，为其转型升级提供依据，借以提升西安纺织产业的整体竞争力，并实现可持续发展。

1 产业集群生态学原理

自然界很多生物能够生存下来，往往靠的是集体的力量，彼此协调合作，同时又伴随着竞争，从而形成了种群，这是生物的一种适应性特征。在这方面，产业集群与生态集群相当一致，并且集群结构与功能都处于协调的动态发展之中。企业群是产业集群的主体，同时相互之间形成一定的结构并保持动态平衡，因此产业集群可以看作是以企业为主体的生态系统。

人为因素在产业集群中占主动地位，政府的行为对产业集群具有调节能力，通过制定相应的政策来决定集群的发展方向，改善外部环境来维护产业的生态平衡，并最终以产业对区域经济的贡献来决定该产业的发展与消亡［7］。然而在市场化经济的现代社会，产业集群的生存法则应该遵循优胜劣汰规律，即产业集群只能被动适应市场环境。这就涉及到产业生态平衡，它是一种动态平衡，其各项指标都处于某个变化范围内，当外力的影响超出这个范围时，生态平衡就会遭到破坏，一般来说需要很长时间回到当初的状态，在极端的情况下甚至不可逆转［8］。

生态集群有很多显而易见的优点，比如提高捕食效率，共同防御天敌等，而产业集群则主要表现为降低整体成本和实现总体规模效益［9］。在一定条件下，环境资源是有限的，因此当集群内的种群个体达到一定数量时，它们会争夺有限的资源而产生竞争，适度的竞争有利于群体的进化，但密度过高则会对集群产生不利的影响，造成“拥挤效应”［10］。因此，产业集群的发展要保持在一个最合适的密度。

2 产业集群生态平衡模型

2.1 竞争模型

生态学是一门联系生物、环境和人类社会有关可持续发展的系统科学。通过借用生态学中描述生物间相互关系的竞争模型和互利模型［11］，来研究网状产业集群生态系统达到生态平衡的条件。

基于简化模型和便于研究的目的，只使用两个企业之间的相互关系来表现产业集群内部的生态平衡条件，同时假设企业A 和企业B 完全独立。

(1)模型建立。当企业A 和企业B 在产业集群中处于并列关系且相互竞争时，可得到两企业的竞争方程组:

式中:PA，PB分别为A、B 两企业的产出水平;RA，RB分别为A、B 两企业在理想情况下最大产出增长率;MA，MB分别为环境对两企业产出的最大容纳量;λA为企业B 对企业A 的竞争效应系数;λB为企业A 对企业B 的竞争效应系数;τ 为在有限环境下，集群内一个企业对其他企业的行为发生反应的时间;t－τ 为除去时滞条件后的实际有效时间。

(2)平衡点求解。竞争效应系数的数值越大，在资源配置方面，竞争威胁越大，由于竞争的不对称性，因此当两企业达到竞争均衡状态时，则需要满足:

因为当1－λAλB(t－τ)2=0 时，两企业的产出水平将不受其他因素影响，这与假设的竞争条件不符，所以认为它不等于0，即可得方程的稳定平衡点:

因为MA为企业A 产出最大容纳量，λAMB为企业B 对企业A 竞争所带来的威胁，所以当企业A 生产所用的有效时间较短，即t－τ 时，所带来的净产出水平为MA－MBλA，且为正，否则威胁大于最大容纳量，企业A 将破产。同理，企业B 也应该如此。

通过稳定平衡点的表达式，可以看出，式(3)分母1－λAλB(t－τ)2也必须大于0，否则企业也将破产，这意味着两企业的竞争系数不能很大，即企业之间需要适度竞争。

其实，企业间的竞争效果不仅取决于企业自身利用环境资源的能力，还在于竞争对手对自身所产生的影响。

2.2 互利模型

(1)模型建立。当企业A 和企业B 在产业集群中处于并列关系且互为合作时，可得到两企业的互利方程组:

式中:θA为企业B 对企业A 的产出水平贡献效应系数;θB为企业A 对企业B 的产出水平贡献效应系数。

(2)平衡点求解。贡献效应系数的数值越大，在资源配置方面，贡献效应越大，由于贡献的不对称性，因此当两企业达到竞争均衡状态时，则需要满足式(2)。因为当1－θAθB(t－τ)2=0 时，两企业的产出水平不受其他因素影响，这与假设的合作互利条件不符，所以认为它不等于0，即可得方程的稳定平衡点:

通过式(5)，可以看出，当1－θAθB(t－τ)2小于0 时，两企业将不能生存，因此必须大于0。当企业生产所用的有效时间为t－τ 时，企业的产出等于最大容纳量，此时效率最高。

通过确定稳定平衡点可知，集群中的两家企业经济效益明显大于独立经营的最大经济效益，此时，集群所体现的集群效应开始充分体现出来。

2.3 综合模型

(1)模型建立。企业之间既有竞争又有合作，因此综合以上模型，可以得到两企业的竞争合作协同方程组:

(2)平衡点求解。当两企业达到内部均衡状态时，需满足式(2)。

通过上述模型可知，企业A 由于竞争和合作所带来的综合效应为MAθA－MBλA，该式必须为正，否则企业迟早会入不敷出。同理可得出企业B 的综合效应MBθB－MAλB也必须为正，即可得到方程的稳定平衡点:

当综合效应相互抵消为0 或者企业生产所用的时间为有效时间时，企业生产水平达到最大容纳量。同时，1－(MAθA－MBλA)(MBθB－MAλB)·(t－τ)2小于0 时，企业将不能生存，因此只能大于0。其中，若MAθA－MBλA＞MBθB－MAλB，则表示企业B 对企业A 的综合效应大于企业A 对企业B 的综合效应，即企业B 对企业A 的依赖程度比较大，否则，结果相反。若两者的综合效应相等，则表示两企业之间依赖程度相当。

以上均基于Logistic 模型推导，分析了产业集群中两企业间竞争合作型协同的产业演化情况。如果对以上的模型进行推广，则可以得到产业集群中多个企业间竞争合作协同演化模型。

2.4 模型推导结论

通过对上述各式的分析，可以得出:

(1)影响较大的企业产出规模越大，受其影响的企业产出规模也就越大。可以理解为，西安纺织产业集群中某些主导企业的产出规模越大，集群中其他企业的产出规模也越大。

(2)西安纺织产业集群中企业间需适度竞争，否则，其整体效应将严重衰减，甚至造成企业破产。

(3)企业之间的合作效益明显大于独立经营的经济效益，再次充分体现出集群效应，因此西安纺织企业之间要加强合作。

(4)企业之间的综合效应体现了其依赖程度，并由此展现出产业集群中的主导企业，西安纺织企业中的主导企业往往会成为产业集群中的标杆，引导整个集群共同发展。

事实上，从最初公式就可以明显看出，集群产出增长率越高，其产出规模越大，对于西安纺织产业集群的发展越有利。而产出的最大容纳量越大，产出规模也越大。这主要体现在以政府为主导的资源投入越多，对西安纺织产业集群的发展越有利。

3 政策建议

(1)利用政策法规来规范市场环境。适度竞争历来是产业集群正常发展的保障，而恶性竞争则会导致网状产业集群解体，通常表现为恶性降价和恶意垄断等。出现这种情况时，政府应及时通过法律予以警告或惩罚，营造公平合理的市场交易环境，以防垄断的市场格局出现。

(2)积极维护集群内部的合作关系。团体协作相当重要，产业集群也不例外，因此集群内企业间应保持密切合作和信息流畅，形成良好积极的协作关系;共同维护好品牌形象，对内营造协作气氛，对外扩大市场空间，创造有利的稳定性条件。

(3)为产业集群提供尽可能充分的资源投入。通过以上模型的分析，可以看出，企业要增大产出水平，就必须提高其产出最大容纳量，而这需要政府提供相当的资源投入，包括自然资源的充分供应，人力资源的合理调配，以及企业内部优良管理体制的引进。

(4)建立完善的服务体系。完善的服务体系，能够为产业集群提供所需的各种资源，如物质、人员以及信息等，方便与外界进行及时交流，扩大市场容量，使产业集群成为一个开放的产业生态系统。这显然对产业集群迅速适应内外部环境非常有利，也更能提高其抗风险能力。

(5)营造良好的创新气氛。创新是产业集群发展的内在动力，是其持续发展的关键所在，其中包括:引进新技术，增加技术存量;改善技术研发人员的各项待遇，创造有利的外部环境;制定各项优惠政策鼓励创新，增加专项资金投入;鼓励企业进行技术改进，有效地转化技术成果;倡导应用新技术，补贴有发展潜力的困难企业等。通过制定和实行各项政策措施，为产业集群成功转型升级打下良好的基础［12］。

4 结论

西安纺织产业集群，也是企业群体在自然环境与社会环境相互作用、长期进化的表现。其进化的行为准则是适应周围多变的环境进而使适应能力得到相应的提高，从而能在激烈竞争的市场环境中生存。从生态学的角度对产业集群理论进行解释说明，可以启迪人们站在回归自然的角度来分析问题。生态产业系统依赖于相应的自然资源与服务，其内部的各项成员都能在自然生态系统中找到对应。因此，依照生态学理论，将自然生态系统的运行规则运用于西安纺织产业集群，可以实现其可持续发展。

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