产业延伸模式的理论范式及实证分析

孙国民

（南京大学经济学院，江苏南京210093）

产业延伸模式的理论范式及实证分析

孙国民

（南京大学经济学院，江苏南京210093）

延伸模式是区域战略性新兴产业发展的重要模式之一。文章在回顾延伸模式形成的理论基础上总结了产业发展的延伸模式，即从产业链延伸视角看，将延伸模式分为位移延伸、平移延伸和混合移动延伸；从延伸产业前后的相关性视角看，将延伸模式分为相关延伸和无关延伸等，并构建数学模型实证了产业间的延伸不是无止境的，需要一定的“度”，同时还以我国钢铁产业为例探讨了传统产业向新兴产业的延伸。

战略性新兴产业；衍生模式；理论范式；钢铁产业；案例研究

一、延伸模式形成的理论基础

“延伸”就是延展、延长和伸长的意思，如从A延展到B即为延伸。延伸模式形成的理论基础主要包括：一是“价值链”以及“产业链”理论的应用。按照Porter的价值链理论，价值链是内外部后勤、生产作业、市场和销售、售后服务等基本活动以及外部采购、技术开发、人力资源管理和企业基础设施等辅助活动的集合体。基本活动和辅助活动的互动构成了一个创造价值的连续动态过程，即价值链［1］。通常认为，价值链仅存在于企业内部的各个价值创造环节，但上下游关联企业之间实际上也存在行业价值链或产业价值链。本研究探讨的延伸模式正是同“链”有一定的密切关系，这也体现了延伸发展具有一定的规律可遵循。二是物理学中“位移”和“平移”的概念应用。位移是描述质点位置变化的物理量，它是同一条线（如直线、斜线等）上位置的移动，是为点的移动［2］；平移是将不同物体的每点向同一方向移动相同距离，如不同线（如直线、斜线等）之间的平行移动，是两条线之间的变动。运用该名词术语，本研究将形成阐释延伸模式的创新理论。三是多元化理论的应用。在多元化发展战略中，企业多元化类型可分为相关多元化和无关多元化。相关多元化是指企业进入与现有业务在价值链上拥有一定竞争性关系或有价值链匹配关系的新业务。而多元化的发展模式则包括横向多样化（即以产品市场为中心的水平扩展）、多向多样化（即开发异质产品、异质市场的多样化）和复合多样化（即开拓与原有产品、市场不相关的业务）［3］等。这些理论将对研究战略性新兴产业延伸发展模式具有启发意义。

二、延伸模式的理论范式

基于价值链与产业链、平移与位移以及多元化及多样化理论的应用，本研究较为系统地总结出延伸模式，具体包括：从内部关联性看，形成内部价值链延伸模式，即通过技术与产品的战略性新兴化以及商业模式的应用来提升企业及其产品的新兴特质，从而推动战略性新兴产业发展，这是内部价值链延伸模式的重点。从外部关联性看，形成基于外部行业价值链的产业链条，即为产业链延伸。产业链延伸包括：一是位移延伸，是在某一条产业链上的点位移动，从而实现战略性新兴产业前向或后向发展；二是平移延伸，它以外推扩散方式进行延伸，形成跳跃式创新型新兴产业链；三是混合移动，如采取先平移式延伸，再经过位移式延伸，然后再通过平移延伸或位移延伸的方式交替进行，是平移中有位移、位移中有平移的相互结合（见图1）。从技术视角看，技术上的延伸引发产品延伸，从而形成新产品和新产业，如信息技术中的物联网技术上的突破，引发物联网产业的发展。此外，依托技术和产品功能改变形成的产品线延伸，形成战略性新兴产业产品，如机械装备产业向高端价值链的延伸，形成高端装备制造业，而高端装备制造业则属于国家战略性新兴产业的范畴（见图2）。从相关性视角分析，延伸又可以分为相关延伸和无关延伸。所谓相关延伸，是依托原有技术、原有产品、原有产业链形成的延伸，这里涵盖了位移式延伸，如互联网技术形成的互联网产品——互联网主页，其与商业模式的结合就形成了电子商务产业，而电子商务产业将是未来商业模式变革所形成的重要业态，属于战略性新兴产业。所谓无关延伸，是突破原有技术、原有产品及原有产业链形成的延伸，表现为延伸结果的“质”的改变，是为战略性新兴产业再造，即产品脱离了原有产业而形成的一种新兴产业，如为高端装备产业提供高品质金属材料产业发展到非金属材料产业，形成如LED产业的材料、半导体产业的材料等战略性新兴材料产业。因此，延伸模式并不一定表现为线性关系，有时表现为非线性关系，如混合及跳跃关系。这里的跳跃关系，又可称之为跳跃性延伸模式，它内涵于无关延伸型产业发展模式之中，是产业技术的跳跃式发展形成的产业跳跃型发展路径，是一种高度异质型延伸模式。实际上，延伸还同范围经济以及多元化理论密切相关，其具体表现形式包括专利技术型延伸、产品功能性、产品线长度和宽度的延伸改变以及产业类别的延伸，甚至包括延伸到新的产业领域。

图1 战略性新兴产业发展的延伸模式

图2 传统—新兴产业区

有关延伸模式主要在产业内和产业间发生，其中延伸发展的最重要依托是技术主导的延伸，那么技术延伸是不是无止境的呢？或者说依托技术的延伸是不是不受限制呢？是不是总能实现呢？为了回答这些问题，本文通过构建数学模型来进行相关阐释。首先，延伸模式的施动者是市场主体——企业，因此，尽管本研究属于产业经济领域，为中观层面的研究，但依然涉及微观领域的市场主体及其产品；其次，本研究相继界定产品收益、产品技术距离、产品的成本函数并由此进行数学模型的构建和计算，具体如下：

产品的技术距离用离差σ表示，σij表示i产品到j产品的技术距离，ρij为i产品与j产品的技术相关系数，相关系数越大表明技术距离（σij）越小，ρij的取值范围为[0,1]。当i=j时，ρij=1且σij=0；ρij=0时，i与j产品之间的技术距离（σij）达到最大，即为i产品与j产品为完全替代关系，其技术相关性为0，因此界定二者之间的函数关系为σij=f(ρij)。同时，产品i到产品j的成本，特别是技术创新投入固化的创新成本（包括研发人员的工资、研发设备投入、产品试制试销以及各类运行成本等）等都随产品技术距离增加而增加，现假定该企业成本函数为：

收益用R表示，产品A延伸发展到产品B，其收益为Rij=f(σij)；考虑到新产品及技术投入等成本因素，当i产品延伸发展到j产品后，新的j产品定价通常要比i产品高，也是保障创新产品获取更高利润的需要，即产品定价随技术距离增加而提高，计算的最大化利润函数为：

根据上述函数计算得出的从产品i到产品j最佳技术延伸距离为：

上述结论具有多种含义：一是产品延伸小于或大于技术距离σij∗时，企业将不能实现利润最大化；当ρij=1且σij=0时，f′[f(1)]=f′(0)=0，σij∗既非最佳技术距离，又代表了产品j没有实现延伸发展；当ρij=0，f′(σij)达到最大值。二是产品延伸超越最佳技术距离σij

∗时，除了利润达不到最大化以外，还出现投入产出失衡的低效率，这种低效率产出可能会给企业带来负面效应。因此，产品延伸需要一个恰当的“度”的把握，超过最佳技术距离的过度延伸将给企业发展带来很大风险。三是当企业受益函数为线性函数时，假定Rij=θσij，则产品i到产品j最佳技术延伸距离为σ∗=θ 2c是一个固定值，且成本函数

ij中常数项θ值越大、c值越小，最佳技术距离越大；当企业受益函数为抛物线时，也即处于成熟期及之前的生命周期，企业是逐渐盈利的，但过了成熟期之后逐渐衰退，利润也随之减少的情况，然后假定Rij=f(σij)=-θ(σij-a)2+m(a,m>0)，则产品i到产品j最佳技术延伸距离为σ∗=θa(θ+c)，同样为常数，但

ij在a和c值固值定时，θ值越大最佳技术距离越大，即最佳技术距离与抛物线的斜率直接相关。

产业是由生产相同或相似产品的企业组成的族群，不同企业的最佳延伸技术距离不同，这些不同最佳技术距离形成了一个产业的最佳技术距离（图3）。在图3中，曲线Y代表产业的生命周期曲线，A1-A6代表了不同企业的延伸产业链或者延伸发展方向，与曲线Y1相切的曲线是在曲线Y的不同生命周期企业一次延伸的最佳技术距离，这些最佳点形成了曲线Y1，Y1代表了基于最佳技术距离的产业延伸发展曲线，也是企业延伸发展的安全距离。与曲线Y2相切的曲线是在曲线Y的不同生命周期企业二次延伸的最佳技术距离，这些最佳点形成了曲线Y2，Y2代表了基于最佳技术距离的二次产业延伸发展曲线，也是企业二次延伸发展的安全距离。此外，二次延伸是在一次延伸基础上开展的。图3同时还显示，企业或产业在不同生命周期，其延伸发展的最佳技术距离也是不同的，具体原因主要包括：第一，从技术演进的历史来看，时间对企业的技术积累总体上成正向关系；第二，整个产业在不同生命周期的技术积累与技术进步（如发明专利拥有量）又是不同的，技术进步从历史的长河来看也不是一次“匀速运动”；第三，不同企业技术积累及技术消化能力在特定时期是一定的。因此，特定时期企业延伸能力有限；第四，并非所有企业都具有二次延伸发展能力，可能有部分企业未能把握第一次最佳技术距离延伸而走向无法挽救的衰败，而只有少数企业能进行多次的最佳技术距离延伸，并实现可持续的良性发展，继而从“优秀”走向“卓越”而实现“基业长青”。

图3 基于最佳技术距离的产业延伸发展曲线

三、案例研究——传统钢铁产业的延伸发展

（一）中国钢铁产业简要概况

钢铁是铁（Fe）与碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）以及少量的其他元素所组成的一种合金，其中除铁（Fe）之外，碳（C）的含量对钢铁的机械性能起重要调节作用，故统称为铁碳合金，属二元合金，如碳钢和铸铁等就是一种铁碳合金材料［4-5］。钢铁产业是国民经济重要基础性、支柱性的传统产业，它涉及面广、产业关联性大（如影响力系数相对较高）、消费带动力强（如乘数效应相对较大），是一国综合国力和科技实力的重要标志［6］，对中国装备制造业、船舶工业、轨道交通、房地产业、道路及桥梁建设等行业具有重要影响。根据中国钢铁工业协会、国际钢铁协会及查阅有关文献［7-8］整理发现，近十多年来，中国钢铁产业总体上保持了快速发展态势，生产消费均位列世界第一，2015年中国粗钢产量达8.04亿吨，占世界粗钢产量的49.9%［9］，中国钢铁产量自2002年以来保持了年均12.2%的复合增长率，比世界粗钢产量复合增长率高7.5个百分点。实际上，中国钢铁产能在2004年已开始出现过剩，钢铁产量的迅速增长是伴随着产能过剩以及冶炼产业的“高能耗、高污染、低效率”，钢铁产业在某种程度上已成为中国限制发展的基础产业，这需要引起社会各界的重视。未来中国钢铁产业整合、科技含量提升、产能的合理控制、强化节能减排约束以及大力发展面向钢铁产业的循环经济将是中国钢铁产业发展的重要方向［10］（见图4）。

图42002 -2015年中国钢铁产业产量及占世界的比重

（二）钢铁产业产业链及延伸发展路径

钢铁产业在世界第二次科技革命以后相当长时间内都是战略性新兴产业，之后大约在20世纪初，钢铁产业逐渐成为美欧日等国的支柱产业和基础产业。因此，钢铁产业经历了从战略性新兴产业到支柱产业再到基础产业的发展历程。对于中国来说，新中国成立以前，钢铁产业是中国的战略性新兴产业；新中国成立以后（1949-1978年），中国钢铁产业迎来了“春天”，受“赶英超美”思想、新中国“百废待兴”的国民经济建设的客观需要以及准备打大战的“备战”思想的指导，中国一度出现20世纪60-70年代的“大炼钢铁”时期，钢铁产业日益成为中国的主导产业；改革开放以后，伴随市场经济的推进，中国钢铁产业日渐成为国民经济的支柱产业。因此，钢铁产业曾是中国战略性新兴产业，特别是在清代、民国及新中国刚成立时期，钢铁产业对国家的战略地位极其重要。经过60多年的发展，如今的中国钢铁产业逐渐演变为中国的传统基础产业，在国内房地产调控、国际三大铁矿石巨头价格控制的情况下，中国钢铁产业话语权散失，钢铁产业利润受到挤压，2013年钢铁产业利润率仅为2.16%，亏损面达23.4%，钢铁产业转型升级势在必行；2014年我国钢铁产业粗钢产量达8.23亿元［11］，之后在宏观调控下产量逐年有所下降。然而，钢铁产业究竟要走向何方？又能走向何方？钢铁产业同钢铁新兴产业之间的鸿沟能否逾越？

首先是对钢铁产业的产业链构成进行描述。按照刘军（2011）等人相关研究初步整合了钢铁产业链，分为上游、中游和下游，其中上游产业链主要包括探矿、铁矿场、采矿、运输等环节，涉及采矿业、能源工业、物流及交通运输业、金融服务业等，该环节终端产品为铁矿石（或称为“铁矿砂”）及煤炭等原料产业；中游产业链主要包括洗选业、炼铁、炼钢、有色金属冶炼业及压延加工等环节，涉及煤炭、电力等能源工业、交通运输业等，该环节终端产品通常为生铁、钢坯（或粗钢）；下游产业链主要是利用不同技术和工艺加工市场需要的各类型产品，涉及机械装备制造、家电、汽车、建筑、五金制品、交通运输、船舶、电力、信息电子设备等行业，整个产业链相对较长，钢铁产业为下游产业提供各种普钢、特钢等钢材及设备［12-13］。

其次是从钢铁产业延伸发展图看钢铁产业延伸发展方向。基于钢铁产业链研究，本文再根据国家统计年鉴、国际钢铁协会、中国钢铁工业协会及相关产业研究成果，结合有关钢铁产业链各环节利润状况进行分析，简要绘制出中国传统钢铁产业向钢铁新兴产业以及非金属材料产业的延伸图（见图5）。从图5可以看出，中国钢铁产业延伸发展方向主要包括三个方面：一是产业链内部开展低端向高端的位移延伸。一般性的前端采矿、冶炼业可以向高附加值的有色金属行业延伸；传统有色金属材料产业可以通过新材料技术的突破实现有色金属产业链内的位移延伸，逐渐形成基于专利技术的各类创新产品，如生产更高强度的合金钢、钨合金、钛合金、金属纳米材料等；一般性的钢材或钢铁通用产品可向专用的高端机电装备产品延伸发展，特别是发展核电装备、高等级汽车用钢板、桥梁钢板、高端汽车用零部件、风电及太阳能和潮汐能装备、动车等高速列车用弹簧、船舶用钢材、发动机、矿山机械、模具、深潜及石油钻探等海洋产业管材等特殊用途钢铁材料以及专用设备。二是从金属产品到非金属产品的平移延伸。对于一些传统钢铁企业来说，由于自身产品技术和市场竞争优势的衰落，又不能及时获取升级换代的前沿技术，部分企业选择了进入较为陌生的非金属材料行业，即通过跨越本行业产业链，发展其他领域的新兴材料，通过产业外延伸实现产业链平移或再造，如研制生产晶体材料、超导材料、玻璃材料、化纤材料、纺织材料、纳米材料等。当然，跨链延伸并非每个企业都适用，需要把握延伸的“度”。三是由军用产业向民用产业领域实现相关延伸。积极向军工产业延伸发展，实现“军转民、民参军、军民融合”发展，特别是紧扣世界军工产业发展的潮流以及中国军事和国防现代化建设的要求，大力发展军工装备，特别是军舰、潜艇、航母、洲际导弹、火箭、坦克等高精尖军事装备材料、载具材料及专用设备，如航母用宽厚板材、核潜艇、核动力航母的反应堆材料等。

图5 钢铁及其相关产业延伸发展路径

（三）案例结论及启示

延伸模式作为产业发展的重要模式之一，本文综合上述研究并提出两点延伸发展的结论性建议：一是传统产业中孕育了战略性新兴产业。以钢铁产业为例，传统钢铁产业中孕育了钢铁新兴产业，特别是在高端装备、石油管材、海洋工程、舰艇装备、风电及核电装备、航空航天等材料领域，实际上已初步形成了钢铁战略性新兴产业。因此，传统产业并不必然远离战略性新兴产业，战略性新兴产业可以在传统产业这个“母体”中孕育、成长和发展，二者在早期形成数量（如体现在市场需求上）和质量上（如体现在技术上和产品质量及功能上）的互补和产业升级关系，是为共生发展阶段，之后进入分化发展阶段并逐步形成替代关系，最终实现“质”性升级。二是不同位差的技术有必要构筑互动融合的发展环境。构建“国防需求、军民联动、材料跟进”的军民融合发展机制，通过钢铁企业和军工企业的人才、资本、科研等资源整合，进一步强化钢铁产业领域的军工特色和军工元素，推动钢铁产业技术新兴化，才能更好地提升钢铁产业核心竞争力，特别对高端装备及新材料产业发展作用重大、意义深远。未来，军工企业完全可以基于国际军工发展规律及未来发展需求，列出军工产业需求清单，通过招标遴选研发项目、优质军品单位遴选、联合研发等方式加强与钢铁企业及科研院所开展专项研究，推动军品产业发展，进而带动钢铁产业升级。

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Theoretical Paradigm and Empirical Analysis of Industry Extension Model

SUN Guo-min
（School of Economics,Nanjing University,Nanjing 210093,China）

The extension model is an important way to develop regional strategic emerging industries.The paper summarizes the extension model of industry development on the basis of reviewing relevant theoretical foundation.Namely from the perspective of industrial chain extension,the extension model is divided into displacement extension,translation extension and mixed extension.From the perspective of industry relevance,the extension model is divided into related extension and unrelated extension.And the paper constructs a mathematical model to make an empirical analysis to show that extension between the industries is not endless and need a certain“degree”.Moreover,the paper takes Chinese steel industry as an example to discuss the extension from traditional industries to new industries.

strategic emerging industries;extension model;theoretical paradigm;steel industry;case study

F424.1

A

1007-5097（2017）06-0079-05

［责任编辑：欧世平］

10.3969/j.issn.1007-5097.2017.06.012

2017-02-10

国家社会科学基金项目（12&ZD068）；教育部人文社会科学重点研究基地重大项目（16JJD790023）；南京大学经济学院博士后项目（16NDJ0623）

孙国民（1979-），男，安徽桐城人，副教授，博士后，研究方向：产业经济，转型经济。