辽宁沿海工业园区生产性服务业发展系统动力学仿真研究——以葫芦岛市北港开发区为例

王 乐，路世昌

(辽宁工程技术大学 工商管理学院，辽宁 葫芦岛 125000)



辽宁沿海工业园区生产性服务业发展系统动力学仿真研究
——以葫芦岛市北港开发区为例

王 乐，路世昌

(辽宁工程技术大学 工商管理学院，辽宁 葫芦岛 125000)

自2009年辽宁沿海经济带发展上升为国家战略以来，辽宁沿海六市的43个工业园区在基础设施、装备制造、产业集聚等方面都实现了快速发展。伴随着信息技术、服务经济、创新体系等概念的不断深入，辽宁沿海工业园区也需要在更高层面上实现转型升级。从发达地区经验和自身实际看，辽宁沿海工业园区的发展出路在于生产性服务业的突破。为此，运用系统动力学理论，选取制造业、劳动力、园区财政、生产性服务业供求等要素，构建了辽宁沿海工业园区生产性服务业发展模型。同时，以葫芦岛市北港开发区为例，对其2012—2020年发展趋势进行了仿真模拟。结果表明，园区生产性服务业的各项相关指标在仿真期内保持了增长势头，但各指标之间则彼此联系，相互影响，发展趋势和幅度既有共性也存在一定差异。

地区；服务业；发展；系统动力学

自辽宁沿海经济带上升为国家发展战略后，沿海六市工业园区都实现了迅猛发展。当前，沿海六市工业园区又面临新的转型要求。一方面，要求传统工业园区向现代制造园区转变，在大力引进、培育高端产业过程中，实现园区在产业链上的提升；另一方面，要求传统工业园区向创新型园区转变，通过技术研发、自主创新等手段，实现园区自身核心竞争力的提升。从先进地区的实践看，生产性服务业在工业园区上述“两个转型”过程中都发挥了重要作用，园区的服务化特征越来越明显。为此，研究、总结工业园区生产性服务业的发展模式就显得非常重要。

一、文献回顾

自20世纪80年代，生产性服务业成为学术界的研究热点以来，经济学、地理学、管理学等学科都从内容和形式上对其进行了深入分析。与区域性的生产性服务业特征相比，工业园区生产性服务业发展有其自身特点。

从地理分布上看，生产性服务业有向城市郊区的工业园区集中的倾向。生产性服务业空间分布，主要体现两个层面。一是从总体分布看，生产性服务业更多地分布在城市地区。Illeris在分析20世纪90年代北欧地区生产性服务业的分布规律后发现，超过2/3的生产性服务业都集中在大城市地区[1]。Beyers认为，从20世纪末开始，美国生产性服务业的90%以上位于城市地区，且占容纳总就业的4/5强[2]。Gillespis认为，英国生产性服务业绝大部分也集中在城市地区。从国内研究看，盛龙等认为，2003年以来我国生产性服务业在直辖市和东部沿海城市地区的集中程度呈现逐年提高的态势[3]。二是从具体分布看，城市地区的生产性服务业，出现了由城市核心区向城市边缘区转移的趋势，越来越多的生产性服务企业迁往城市郊区及其周边的工业园区。Nelson认为，由于城市周边较低的租金、便利的交通、优美的环境、充足的人才保障，使某些生产性服务业持续向城市周边转移[4]。Hessels对欧洲700多家生产性服务机构进行了调研，结果有2/3的企业将所在地迁往了城市周边地区[5]。Schamp认为，从20世纪末开始，德国已经出现了生产性服务业的郊区化趋势[6]。从国内研究看，蒋丽认为，广州生产性服务业空间分布有沿交通主干线向外扩散的趋势，初步呈现郊区化现象[7]。毕秀晶等认为，2002年以来上海软件业正从城市核心区迁移至城市周边的高新园区，且速度不断加快[8]。上述研究成果说明，生产性服务业既离不开城市经济发展的整体环境，又出于自身产业发展规律而有郊区化倾向。因此，位于城市周边的工业园区可以成为生产性服务业的承接载体和发展平台。

从产业关联上看，工业园区的生产性服务业与园区制造业关系密切。Goe认为，从需求角度看，正是工业园区内制造业的扩张所导致的引致服务促进了区内生产性服务业需求，制造业企业的内部技术缺陷促使企业对相关服务的需求必须通过外部购买来实现, 从而促进了生产性服务业发展[9]。Macpherson考察了美国纽约州的制造业后认为，在制造业的技术进步和创新过程中，生产性服务业发挥着重要作用[10]。实践中，确实是生产性服务业企业较多地集中在一些大城市，但这些企业会继续在制造业集中的地区开设分支机构，并且会根据园区发展不同阶段提供相应需求服务。国内学者，例如陈建军等认为，我国生产性服务业仍会较多地分散在原本制造业发达的地区和工业园区[11]。肖文等认为,如果园区是劳动密集型或技术水平较低的园区，则物流运输、交通仓储等生产性服务企业较多；如果园区是知识密集型或技术水平较高的园区，则商务服务、信息服务等生产性服务企业较多[12]。总之，工业园区生产性服务业发展与园区内的制造业发展关系紧密。园区制造业发展扩大了对生产性服务业的中间需求，生产性服务业发展又促进园区制造业的生产效率和技术含量，两者彼此互动、融合发展。

从发展动力上看，工业园区生产性服务业发展源于企业对成本控制的追求。虽然大城市、大都市核心区的生产性服务业可以应对较高的运营成本。但是，对于工业园区内的生产性服务业，成本因素是其主要考虑的因素之一。园区内的制造业企业，受益于生产性服务的短距离供应，而生产性服务企业受益于客户的可进入性[13]。工业园区的产业竞争正由产业内竞争更多转向生产性服务业竞争[14]，距离扩大意味着更高的交易成本，包括人员往来成本、业务洽谈、信任度降低等产生的成本。另外，在生产性服务业企业进行微观区位选择时,建设资金、房屋租金、人员工资等则显得更为重要，特别是像物流、运输等生产性服务业，对固定成本投入更为敏感。总之，从工业园区生产性服务业的成本分析看，宏观政策、土地因素、人力资源等因素对其成本构成会产生重要影响。

从发展环境上看，工业园区生产性服务业发展更加依靠政府、科研机构等参与和支持。郝莹莹等认为，美国硅谷一开始便受到美国政府、国防部给予特定的政府采购、财政补贴等政策扶持；同时，硅谷周边的大学、科研机构提供相应的智力、技术支持。没有政府和周边高校、科研机构支持，硅谷是不能发展壮大的[15]。当前，北美地区共有500多个科技工业园区，虽然这些园区位于不同规模的城市地区，从最大的都市区到远离大都市数百英里的小城市，但是，他们分布的共同特征是都位于众多大学和科研机构周围，属于智力、技术密集地区。另外，由于生产性服务业对于美国中小城市的就业、基础设施建设等起着至关重要的作用，因此，政府部门对生产性服务业一直保持鼓励、扶持的态度和措施。Popper认为，生产服务业的发展与便利的设施、良好的政策支持等因素是相互关联的，各种因素相互契合有利于生产服务业的发展[16]。国内有学者认为，制度因素对地区制造业发展起到促进作用的同时，对该地区的生产性服务业发展也有明显的推动作用[17]；还有些学者指出，北京、上海等地的科技园区和传统工业园区进行转型升级，发展软件、信息、研发等生产性服务业，必须要依托当地丰富的教育、科研和人力资源。由此看出，我国大部分的工业园区生产性服务业发展与园区政府政策、所处智力环境密切相关。

二、工业园区生产性服务业发展系统动力学模型

工业园区生产性服务业发展系统，作为一项复杂的社会经济系统，属于非线性、高阶次、多重反馈复杂时变系统。而系统动力学作为模拟实际经济系统的“实验室”，非常适合对此类问题的研究。结合上文分析，本文运用系统动力学基本方法，构建工业园区生产性服务业发展的系统动力学模型。

(一)研究区域概况

葫芦岛市北港工业区地处辽宁沿海经济带的最西端，规划面积35平方公里。在2009年7月，辽宁沿海经济带发展规划获得国务院批准，标志着北港工业区开发建设上升为国家战略。北港工业区背靠沈阳中部城市群，面向京津唐，辽西走廊穿境而过，其装备制造业可以承接两大经济板块双向辐射。近年来，北港工业园区在着力发展能源装备、海洋装备、石化装备为主的制造业同时，也凭借临港仓储、物流、商务开发等途径，大力推进园区生产性服务业突破和城市化建设，各项经济指标处于所在地区发展前列。目前，葫芦岛市北港工业园区已经进入产业转型升级、制造业和生产性服务业齐头并进的发展阶段。

(二)模型构建

根据上文分析，工业园区生产性服务业发展与园区生产性服务业发展水平、制造业发展水平、劳动力资源水平、园区政府投入等因素关系密切。为此，本文以生产性服务业的供给和需求为切入点，构建工业园区生产性服务业发展的系统动力学模型。

立足于工业园区生产性服务业发展动力系统的影响因素及数据的可获得性，本模型的具体变量如表1所示。

表1 工业园区生产性服务业发展系统动力学模型变量集

系统动力学遵循对结构—功能的模拟，为此，结合系统变量集，工业园区生产性服务业发展系统各子系统及因果关系图如下。

(1)劳动力子系统。劳动力的数量和质量对于工业园区生产性服务业发展十分重要。一方面，劳动力数量的不断增多，意味着园区内更多的生产性服务业发展机会，如专业培训需求、金融保险需求等；另一方面，高质量的劳动力是园区制造业特别是生产性服务业发展的关键投入，如研发、技术服务等生产性服务业，离不开高素质人才。该子系统包含一个劳动力总量的水平变量。另外，由于工业园区劳动力数量多少与区内产业发展水平、区域工资水平相关。因此，本文将劳动力年增长量作为速率变量，并且是工业园区制造业产值、生产性服务业产值、园区所在地区工资水平的函数。最后，考虑到工业园区未来城市化发展方向以及劳动力转移规律，因此，模型假定工业园区在长时间内可以容纳不断增长的劳动力数量水平，也就是说劳动力不存在流出或流出很少。如图1所示。

(2)制造业子系统。制造业是工业园区发展的基础，一个追求核心竞争力的工业园区，是生产性服务业得以进入的充分条件，也就是说，出于产业协同效应，园区内制造业的不断发展是通过产业迂回，与生产性服务业相互促进发展的。制造业子系统包含制造业总产值这一水平变量，表明园区制造业的发展规模。园区制造业总产值越大，说明园区制造业发展对整个市场的控制能力提升，此时就越需要相关生产性服务业的进入，使其集中精力在自身具备核心竞争力的领域，这也意味着园区制造业对生产性服务业的潜在需求进一步提升。同时，随着园区制造业的规模扩大，规模经济和范围经济效应逐步显现，会吸引更多的制造业涌入，从而影响园区整个产业规模和劳动力规模。另外，新引入的制造业，必然考虑园区投资环境、基础设施条件等，因此，园区政策、投入等也是影响制造业发展的重要因素。如图2所示。

图1 劳动力子系统因果图

图2 制造业子系统因果图

(3)园区财政子系统。园区财政能力体现为园区管理部门对区内产业的引导能力和扶持程度。特别是在园区发展初始阶段，园区财政对基础设施的投入直接影响到制造业、生产性服务业企业进入园区的意愿和投资效率。另外，在园区生产性服务业发展的过程中，园区财政适时对科研、技术等创新投入，可以进一步引导生产性服务业发展。园区财政总量作为财政子系统的水平变量，其流入速率是年税收量，取决于区内制造业和生产性服务业发展水平，其流出速率是年支出量，主要用于对制造业、生产性服务业和科研创新方面的基础设施、项目支持等方面的支出。如图3所示。

图3 财政子系统因果图

(4)园区生产性服务业需求子系统。园区对生产性服务业的需求，主要来自三个方面：一是园区由于劳动力的增加导致的在人口城市化推进过程中出现的生产服务性需求，如教育培训、金融保险等；二是园区由于制造业的规模扩大导致的原有制造业和新进入制造业双方对生产性服务业的需求，如技术研发、信息服务、物流运输等；三是园区本身生产性服务业的丰富，由生产性服务业本身发展而衍生出来的新的生产性服务业，如房地产、商务服务等。园区生产性服务业需求量体现了园区潜在的生产性服务业的市场规模，如果这个市场规模不断扩大，则会带动园区内生产性服务业不断壮大，并吸引更多的区外生产性服务业企业进入，并进一步影响园区制造业、财政收入等指标，形成良性循环。如图4所示。

(5)园区生产性服务业供给子系统。园区生产性服务业供给反映了园区自身生产性服务业的功能大小和发展程度。影响园区生产性服务业供给能力的因素：一是园区财政的投入水平，具体说就是园区政府在基础设施等领域上的投入在多大程度上降低了潜在进入园区的生产性服务业企业成本，通过外部企业的进入来提升园区的生产性服务业供给能力；二是园区原有生产性服务企业通过自身发展，进一步提升了自身的服务供给能力；三是园区财政研发资金对园区企业的支持，实现的企业技术方面的突破创新，达到的供给能力提升。该子系统的水平变量用园区生产性服务业总产值来表示。另外，园区生产性服务业供给也受到园区生产性服务市场需求的影响，如果需求不足，则园区企业及拟进入企业是不愿增加供给水平的，因此，上述影响因素发挥作用受到供求比的影响。如图5所示。

图4 生产性服务业需求子系统因果图

图5 生产性服务业供给子系统因果图

根据因果图，绘制出工业园区生产性服务业发展流图，如图6所示。

(三)参数确定和检验

工业园区生产性服务业发展模型采用以下方法确定系统参数。

根据北港工业园区历史数据或者平均值法得到的数据有：财政支出比例(0.9)、园区支出比例(0.8)、地区资本工资率(4)、对生产性服务业税费比例(0.07)、对制造业税费比例(0.05)。根据趋势外推法得到的数据有：制造业自然增长率(0.1)、生产性服务业自然增长率(0.15)。根据回归分析得到的数据有：政府投入对制造业产值的影响系数(1.2)、政府投入对生产性服务业产值的影响系数(2)、政府研发对生产性服务业的影响系数(1.5)、生产性服务业对制造业产值的影响系数(0.4)。表函数有：对研发投入比例、对制造业投入比例、对生产性服务业投入比例、带动系数1、带动系数2、带动系数3。

图6 工业园区生产性服务业发展的系统动力学模型流图

工业园区生产性服务业发展系统动力学模型检验，主要包括模型的结构检验、行为检验及其与实际系统的一致性检验。在模型的构建中，首先，对北港工业园区进行了实地考察和大量调研，使模型结构符合实际系统结构；其次，模型分别选取步长为DT=0.25，DT=0.5和DT=1进行仿真分析，发现园区制造业产值、生产性服务业产值、财政收入等指标基本稳定，说明模型的稳定性和适合性；最后，从模型模拟数据与北港工业园区历史数据比较看，仿真结果与园区发展基本一致，误差在-5%～5%之间，说明模型与实际系统的一致性、可靠性强。总之，系统模型能较完整、真实地反映工业园区内部结构和发展趋势，可作为比较模拟和趋势预测进一步使用。

三、工业园区生产性服务业发展模型分析

根据上述模型方程和参数设定，对北港工业园区2012—2022年的运行进行仿真，具体仿真结果如下。

(一)总发展趋势

工业园区总发展趋势如图7和表2所示。

图7 工业园区总发展趋势图

表2 工业园区仿真模拟数据

由于北港工业园区成立较晚，有些数据获取较为困难，因此，本文模拟时间为2012—2020年，以2012年的数据为基准。根据仿真结果图7、表2可以得知，到2020年，工业园区的各项经济指标都呈现增长的趋势。其中，园区劳动力将由12 000人增长至35 000人，年均增长4 000人；制造业产值接近87 000万元，实现9年翻两番的发展速度；园区生产性服务业产值实现2.5亿元，增长近20倍，表明园区经济转型持续推进；随着园区内部制造业发展以及园区自身生产服务业产能的提升，其面临的潜在市场规模，即园区生产性服务业需求持续扩大至26亿元；园区财政收入由于初期投资较大的原因，在短期内呈现下降，但大致在2015年左右能够回收前期投资，实现园区财政的净收益。

(二)生产性服务业发展趋势

从图8和图9可以看出，北港工业园区生产性服务业发展趋势的主要特点：一是园区生产性服务业产值和生产性服务业的市场规模都呈现逐年增长态势；二是随着园区生产性服务业产值的不断提升，意味着园区生产性服务业的供给能力也在提升，发展得更为快速，表现为园区生产性服务业的产值曲线更为陡峭，说明其发展速度与市场规模的发展速度是密切相关的；三是随着园区生产性服务业水平的提升，其发展程度与需求市场逐步稳定，两者将实现一种供需平衡的状态，即供求比曲线逐渐从陡峭变为平滑。如图9所示。

图8 生产性服务业发展趋势

图9 生产性服务业需求与供给之比

(三)生产性服务业与制造业发展趋势

根据上文分析，工业园区生产性服务业发展，两者是一种相互促进的关系。从图10看出，两者都呈现出同步上升的态势。需要指出的是，在上升的过程中，与制造业产值相比，生产性服务业产值呈现出S型发展轨迹，表明在工业园区生产性服务业发展初始阶段，随着制造业对生产性服务需求突然扩大，导致的生产性服务业发展速度要大于制造业发展速度；之后，大致在2015年，随着园区生产性服务业供给能力的提升，两者实现同步发展。另外，两条曲线随着间距的缩短，说明园区生产性服务业比重在不断提升，即工业园区转型正在持续推进。

图10 生产性服务业与制造业发展趋势

(四)园区劳动力和园区财政发展趋势

工业园区生产性服务业发展，政府投入被视为关键因素。从图11可以看出，在园区决定进行发展转型的第一年，即2012年，园区将大笔资金用于生产性服务业的硬件支出上，导致其在后继的2013年、2014年，出现了财政总量上的减少。但是，随着工业园区生产性服务业的发展，逐步提升了园区发展环境和税收规模，使园区在2015年之后财政总量实现逐年提高，并与生产性服务业发展同步。

图11 生产性服务业与园区财政发展趋势

另外，从图12可以看出，随着园区生产性服务业和制造业的不断发展，对劳动力的需求也在不断增加，因此，从2012年开始，园区劳动力呈现出逐年增加的态势，到2020年预计增长3倍，园区基本实现葫芦岛市工业新城的发展目标。

图12 生产性服务业与劳动力发展趋势

图13 引致需求比较

结 论

1.工业园区生产性服务业发展动力模型是制造业、生产性服务业供给、生产性服务业需求、劳动力、园区财政5个子系统相互藕合，彼此作用而形成的，各个子系统有其独特的作用和功能。工业园区生产性服务业发展系统内部是紧密联系的，要想发展生产性服务业，必须全面考虑系统内部各个要素因子。

2.通过系统动力学仿真模拟，北港工业园区生产性服务业发展各个子系统，在仿真期间总体上呈现出向上发展的态势。其中，制造业和生产性服务业需求增长的最为明显，劳动力、生产性服务业供给随着制造业和生产性服务业需求的扩张也呈现稳步增长态势，园区财政由于前期投入较大的原因，在初始两年有所下降后，后期又体现为继续增长。因此，要实现北港工业园区生产性服务业发展，需要对系统内部不同子系统采取不同的发展策略，以实现共同、协调发展。

3.对各子系统研究发现，其关键性的因子发展趋势和幅度也有所差别。例如，引致需求因子是影响工业园区生产性服务业发展关键因子之一，对其而言，由制造业发展、生产性服务业自身发展和劳动力集聚导致的三种引致需求，其发展过程和幅度是不同的：劳动力导致的引致需求呈现稳步上升态势，生产性服务业导致的引致需求在前期小于制造业导致的引致需求，但是在后期，则超过制造业的影响，成为工业园区主要的市场规模扩大力量，这也意味着工业园区发展方式的转变。如图13所示。因此，工业园区生产性服务业协调发展，需要考虑各个子系统内的关键因子，并适时提出合理政策，实现协调发展。

4.由于工业园区生产性服务业发展处于初级阶段，有关数据、指标较为稀少和粗糙，对模型构建会产生一定影响。但是，运用系统动力学思想研究工业园区生产性服务业发展则是一种新的视角。今后，可以对此模型进一步深入探讨。

[1]Illeris S.The Nordic Countries:High Quality Services in a Low Density environment[J].Progress in Planning,1995,43(3):205-220.

[2]Beyers W B.Producer services[J].Progress in Human Geography,1993,22(2):12-18.

[3]盛 龙,陆根尧.中国生产性服务业集聚及其影响因素研究[J].南开经济研究,2013,(5):117-120.

[4]Nelson K.Labor Demand,Labor Supply and the Suburbanization of Low-Wage Office Work[A].London:Allen and Unwin,1986,31-42.

[5]Hessels M.Locational Dynamics of Business Services: An Intrametrpolitan Study on Randstad Holland[M]. Utrecht:Geography Institute Rijks University Utrecht,1989,67-68.

[6]Schamp J B.The Communications Factors in Office Decentralization[J]. Progress in Planning,1977,29(26):71-80.

[7]蒋 丽, 广州市生产性服务业空间分布及成因研究[J].经济地理,2014,(3):106-112.

[8]毕秀晶,汪明峰,李 健,宁越敏. 上海大都市区软件产业空间集聚与郊区化[J].地理学报,2011,(12):1682-1694.

[9]Geo W.R. The Growth of Producer Service Industries:Sorting Through the Externalization Debate[J].Growth and Change,1991, (22):118.

[10]Macpherson A.The role of Producer Service Outsourcing in the Innovation Performance of New York State manufacturing firms[J].Annals of the Association of American Geographers,1997,87(1):52-71.

[11]陈建军,陈菁菁.生产性服务业与制造业的协同定位研究[J].中国工业经济,2011,(6):141-150.

[12]肖 文,樊文静.产业关联下的生产性服务业发展[J].经济学家,2011,(6):74-82.

[13]韩元军.国外生产性服务业研究的新进展[J].中国流通经济,2011,(2):7-12.

[14]Francois,J.F.Producer Services,Scale,and the Division of Labor[J].Oxford Economic Paper,1990,42(4):715-729.

[15]郝莹莹,杜德斌.从硅谷到网谷:硅谷创新产业集群的演进及其启示[J].世界经济与政治论坛,2005,(3):22-27.

[16]Popper, K. The Logic of Scientific Discovery[M]. 2nd, Routledge, London, 2000.

[17]吉来辉,程 斌.生产性服务业与先进制造业的互动与融合——基于甘肃省投入产出表的实证分析[J].西安财经学院学报,2014,(1):20-24.

[责任编辑：李其光]

Simulation of Dynamic Development of Industrial Park of Productive Service Industry——A Case Study of HuLuDao BeiGang Industrial Park

WANG Le，LU Shi-chang

(College of Business Administration, Liaoning Technical University, Huludao 125000,China)

Since 2009 the Liaoning coastal economic belt development rose to national strategy, 43 Industrial Parks of six cities in Liaoning have achieved rapid development in infrastructure, equipment manufacturing, industrial agglomeration etc. Along with the concept of information technology, the service economy, the deepening of innovation system, Industrial Park needs to realize the transformation and upgrading in a higher level. Looking from the actual experience of developed regions, Development way of Liaoning coastal industrial park is the productive service industry breakthrough. Using system dynamics theory, selection of manufacturing, finance, labor , producer services supply and demand factors, the construction of the development of Liaoning Coastal Industrial Park production services model. This model takes the Huludao Beigang industrial zone as an example, on the 2012--2020 the development trend of the simulated. The results show that the production service industry of park maintained a growth momentum in the simulation period, but the subsystems are interrelated and influence each other, development trend and magnitude of both common and there are certain differences.

area service industry development system dynamics

2014-11-09

王 乐(1981-)，男，博士研究生，副教授，主要从事区域发展创新研究；路世昌(1962-)，男，博士生导师，教授，主要从事区域经济发展战略研究。

F207.3;F287.4

A

1671-7112(2015)02-0036-12