基于“动态钻石模型”的中国县域产业集群绩效空间差异研究——以通用设备制造业为例

王慧娟 ，兰宗敏 ，杜 锐 ，张 超

（1.河北工业大学 经济管理学院，天津 030001；2.国务院发展研究中心，北京 100010；3.中国城市规划设计研究院（北京）规划设计公司，北京 100010）

一、引言

当前国家和地区竞争的核心是关键性产业集群的竞争，我国要实现经济增长方式由初级要素驱动型、资本驱动型向创新驱动型转变，需要发挥关键性产业集群的带动作用。产业集群竞争力水平最终通过集群绩效来衡量，而波特在其代表性著作《国家竞争优势》中明确提出决定一个产业集群竞争力变动的核心要素是竞争指向的本地化特质。具体而言，为提升本地产业集群竞争力，一个地区应着力丰富和完善本地的“钻石模型”中的关键元素，具体包括本地市场需求、地区生产要素丰裕程度、本地产业竞争环境和区域内相关产业和支撑产业四个方面。可以说，“钻石模型”为产业集群竞争力分析提供了简洁的本地驱动框架。然而必须认识到的是，产业集群发展是一个由弱竞争力阶段向强竞争力阶段、由非成熟阶段向成熟阶段逐步演化的过程，不同阶段“钻石模型”四要素对集群绩效提升带动作用也存在显著差异。因此波特“钻石模型”的应用，不但要针对不同国家的不同产业有所改动，还要根据产业的发展阶段进行相应调整[1]。一般而言，在集群发展非成熟和弱竞争力阶段，产业起飞更多依赖生产要素及本地市场规模，而伴随产业集群逐步壮大，竞争性市场结构在集群竞争力提升中扮演的角色将越来越关键。基于这一判断，本文尝试从区位的本地化特质入手，在深入探讨同一产业内部不同行业间集群绩效空间差异并强调产业集群阶段性演化基础上，创新性地提出“动态钻石模型假说”；同时基于中国通用设备制造业行业县域集群数据对“假说”进行了分析验证。本文以通用设备制造业为研究对象，通用设备制造业作为制造业中的基础性产业，是“中国制造2025”战略指导发展的目标产业门类，也是我国参与国际高端产业竞争的关键产业“抓手”。近年来中国通用设备制造业发展迅猛，并逐步成为世界通用设备制造的重心，但目前国内通用设备制造业产业集群发展参差不齐，部分集群还显现出集群力度小、层次低，对当地经济增长的贡献度不足等特征，从而严重制约了中国通用设备制造业国际竞争力的提升。对通用制造业产业绩效空间差异的形成机制的深入探讨，为我们理解“中国制造”竞争力提升内在动因打开一扇“窗口”，对“中国制造”的创新发展政策制定也大有裨益。

二、研究综述

追本溯源，对产业集群绩效空间差异内在动因的研究应回归到产业集群的定义上来。产业集群指在地理位置上集中且存在竞争合作关系的企业组成的具有专业化生产的服务群体。这一概念暗含一个重要却易于被人忽视的要点，即产业集群本身是具有空间尺度含义的[2]，恰当地选取空间尺度是产业集群讨论的关键前提。目前既有研究在产业集群空间单元选取上显得十分混乱，国家[3-4]、省域[5]、城市群[6-7]、城市[8]、县域[9-10]、开发区[11-12]甚至企业群落[13]。而产业集群概念的提出者波特在集群空间单元选取上也并不明确，以至于Martin对Porter模糊的产业集群范围造成混乱提出了批判。在中国现行经济体系中，县是基础单元，也是最活跃经济单元[14]。产业分工和集群效应在中国县域经济层面表现尤为明显。同时，出于财税收入和政治晋升的考虑，作为最小的行政单元的县域，其产业集群竞争也最为激烈，针对产业集群的地方保护和招商争夺也十分普遍。因此，本文将研究重点聚焦到以县域为基本空间单元的产业集群上。

那么如何来测度产业集群绩效呢？从内涵上看，绩效具有双重属性，其既可以被视为一种“过程”[15-16]，又可以被视为一种“结果”[17]。从这一概念出发，不同学者在产业集群绩效评价的标准上也出现了分歧，部分学者在评价过程中强调集群绩效的“过程”属性，着重从集群自身的市场经营状态进行评价，涉及的评价指标包括集群的工业总产值、工业增加值、利润总额[18]、出口交货值[19]、企业出生率与死亡率[20]、工业增加值率[21]、资产总额[22]、集群内公司盈利能力等[23]。而部分学者在评价过程中则更强调其“结果”属性，着重从集群的区域经济带动效应、创新带动效应等进行评价，涉及的评价指标包括地区投入产出效率[24]、集群吸收就业能力[25]、区域经济带动能力等[26-27]。产业集群绩效影响因素的遴选主要源于四大理论，即专业化分工理论[28]、博弈论、创新理论和共享性资源观。专业化分工理论强调市场在促进生产分工深化进而提升集群绩效中的重要作用，该理论下产业集群绩效影响因素包括地区专业化程度[27]、技术专业化和市场占有率等；博弈论强调产业集群内企业间相互依赖、相互影响对集群绩效的提升作用，该理论下产业集群绩效影响因素包括志愿性合作[29]、企业网络强度、网络开放度[25]、网络位置[30]、企业异质性[31]、企业与外商的合作关系[32]、社会资本等[33]；共享性资源观认为集群内部成员之间存在的类似的资源、组织成本、竞争行为和竞争者等均将对集群绩效起到促进作用，基于该理论的影响因素包括基础设施共享[34]、市场共享[35]、知识共享等[36]；创新理论强调新技术、新工艺、新的管理模式等在促进产业集群的升级和提升集群绩效中的作用，其中包括技术学习[30]、技术创新扩散[37]、科技支出等[38]。尽管现有研究在产业集群绩效测度、评价及其解释等方面均进行了卓有成效的探讨，然而也存在诸多难以破解的问题。首先，产业集群绩效空间差异研究的前提是恰当界定和识别产业集群，目前关于集群绩效的研究缺乏对产业集群识别的相关探讨，产业集群本质上是相互关联的产业在地理上的集中，因此密度应是识别产业集群最核心的指标，因此将从业、产值密度纳入产业集群绩效评价中是非常必要的。其次，既有研究更多从集群内企业间联系、规模经济和技术创造、扩散等视角解释集群绩效差异，相对忽视影响绩效的本地化特征，而无论是竞争优势理论还是空间经济学、经济地理学均强调一个区位的本地化特征对集群竞争力提升起到至关重要的作用，因此以区位的本地化特征为视角探讨集群绩效差异具有较大的现实意义。本文正是从以上两点出发，尝试基于中国规模以上工业企业数据，将集群识别、绩效评价和绩效演化分析三者结合起来，从波特“钻石模型”视角探讨以下问题：如何衡量通用设备制造业及其内部各行业集群绩效？通用设备制造业集群绩效呈现出何种空间差异？波特钻石模型中各核心要素对不同行业集群绩效的影响是否存在差异？以上问题都是本文重点探讨的关键问题。

三、中国通用设备制造业集群绩效设定及空间演化特征

集群绩效空间差异解释的前提是集群识别，从本质上看，产业集群就是生产上相互关联的企业在空间上的集聚。由上文可知，产业集群绩效同时具备“过程”属性和“结果”属性，既可从自身经营状态角度测度，又可从本地区域经济带动性角度测度。基于这一认识，本文摒弃了传统的基于指标体系推算集群绩效的方法，转而直接构建如下集群绩效函数：

（1）式中Ji为i地区某产业集群的绩效，Si是i地区该产业集群生产率，以产业集群单位从业创造的增加值表征，Qi是i地区特定产业集群对本地区域经济带动性，以产业集群增加值占本地GDP比重表征。集群绩效函数直观的体现了集群绩效中影响力和竞争力两大核心要素，取对数旨在使集群绩效空间分异更加明显。

考察我国各县集群绩效差异及分布，并结合从业人员密度、营业收入密度、从业及收入年均增速和产业效率等多项指标，本文发现，从密度看，目前我国通用设备制造业集群主要分布于长三角和珠三角两大区域，此外辽东半岛、山东半岛和京津两地也有部分设备制造业集群；从集群规模增长看，2004—2013年东部沿海地区、成渝地区逐渐成为设备制造业集群快速增长区；从产业效率及其变动看，中部的武汉都市圈、长株潭地区和珠江三角洲地区集群高端化提升较快。从产业集群绩效格局看，通用设备制造业集群绩效高地主要分布于东部沿海的长三角、珠三角、山东半岛以及成渝城市群、长江中游城市群。从产业集群绩效空间格局演化看，2004—2013年我国中部地区的河南、长江中游城市群、西南地区的成渝地区通用设备制造业集群绩效增长更快，而武汉都市圈和长株潭地区通用设备制造业集群绩效增长在全国最为显著，相对而言，山东半岛、长三角地区产业集群绩效相对下降明显。从整体看，通用设备制造业产业集群绩效在这十年间呈现分散增长态势。

四、“动态钻石模型假说”提出及计量模型设定

（一）“动态钻石模型假说”提出

我国设备制造业集群为什么会呈现出上文所示的空间格局呢？究其原因是源于产业集群所根植的地方化特质，而波特“钻石模型”对这一本地化特质作了经典概括，即为提升本地产业集群竞争力，一个地区应着力丰富和完善本地“钻石模型”中的四大关键元素，包括本地市场需求、地区生产要素丰裕程度、本地产业竞争环境和区域内相关产业和支撑产业。必须认识到的是，产业集群发展是一个由弱竞争力阶段向强竞争力阶段、由非成熟阶段向成熟阶段逐步演化的过程，波特的“钻石模型”中四大要素对处于不同发展阶段的产业集群绩效增长的影响力是不同的，亦即集群绩效演化的核心驱动力是处于动态演化中的（图1）。

图1 波特“钻石模型”动态演化

基于这一认识，本文提出“动态钻石模型假说”，即认为波特“钻石模型”应具有其动态版本，在产业集群不同的发展阶段或不同的产业环节，其主导驱动要素明显有别。从驱动模式上看，产业集群大致遵循“要素驱动—投资驱动—创新驱动”的演进过程（图2），对于发展初期或尚处于相对低端门类的产业集群而言，集群竞争力的主要来源就是初级生产要素的低成本，或是可以无限供给的廉价劳工，或是适于生产某种产品的天然资源，如土地等。地方政府在这个阶段可通过降低企业所需生产要素的成本如低廉的地价、优惠的税收和近乎放任自由的环境管制等以实现集群绩效提升。大量集群由于无法摆脱对劳动力或土地要素过度依赖，不愿或不能进行转型，最终落入低端陷阱。只有一部分产业集群能够摆脱对要素驱动模式的依赖，进入投资驱动的中期演进阶段，处于该阶段的产业集群，其竞争优势的主要来源是规模经济带来的报酬递增。这一时期，地方政府可通过夯实集群的支撑性产业配套、完善集群上下游关联产业等措施实现集群绩效提升。而只有那些幸运的佼佼者能够跨越产业集群投资驱动模式中的各种陷阱，进入令人艳羡的创新驱动成熟阶段。在这一阶段，产业集群竞争优势的主要来源是知识溢出和人力资本外部性带来的报酬递增。这一阶段地方政府可以通过专门化基础设施建设、环境宜居性建设、人才优惠政策等手段，集聚人才、金融资本等高端要素，培育地方竞争环境，从而实现集群绩效提升。

图2 产业集群发展的不同驱动模式

（二）模型设计及变量选取

本文借鉴模型设计方法[26]，将上文所构建的产业集群绩效指数（PerfromIndex）视为被解释变量，核心解释变量则主要包含四类：生产要素、市场需求、支撑产业和本地市场结构。运用2013年全国2 869个区县截面数据，分析考察以上四大特质对中国各地区产业集群绩效的影响，基准模型构建如下：

（2）式中，下标i代表中国各县域单元，PerformIndexi为被解释变量，即上文构建的第i个区县产业集群绩效指数；rese表示i区县通用设备制造业研究开发投入费用，loan表示i区县金融机构贷款余额，两者共同反映一个地区专业化高级要素投入，需要指出的是，基本的生产要素包含劳动人口、天然资源等，但当这些要素具有较大的优势时，企业和产业集群就会对其产生依赖，反而拖累绩效提升，这就是所谓的资源陷阱。波特认为真正深刻影响产业竞争力的是那些更加专业化的高级要素，而这些高级要素往往是需要持续的投资才能形成。shar表示i区县通用设备制造业主营业务收入占全国的比重，反映的是该地区通用设备制造业对市场的控制能力，同样也体现了某地区通用设备制造业的竞争地位以及盈利能力。adde表示i区县工业部门总增加值，反映本地区支撑产业和相关产业规模，共享、匹配和学习是集聚经济的三大来源（马歇尔，1987）[39]，而支撑产业和相关产业正是有效推动了集聚经济的产生，相关产业的地理集中，通过共享营销机会、供货渠道和物流基础设施以及更有效匹配到专业劳动力等，降低采购的机会成本和采购风险，加速产业集群创新与升级；firm表示本地通用设备制造产业“同类产业规模以上企业数”，反映本地市场竞争的激烈程度，企业数越多企业的发展压力和竞争力就越强。在波特看来，本地市场结构与竞争才是产业竞争力提升的根本动力，即创造与持续产业竞争优势的最大关联因素是本地市场强有力的竞争对手，一个企业或产业要实现跨越式发展就必须苦练内功。在国际竞争中，成功的产业必然先经过本地市场的搏斗，迫使其进行改进和创新，海外市场则是竞争力的延伸。在政府的保护和补贴下，缺乏本地竞争对手的超级明星企业通常并不具有国际竞争能力。其他控制变量X包括地方通达性水平和地方财政扶持能力等，其中通达性水平以各县到天津、上海、深圳三大港口的加权平均距离表征，权重按三大港口吞吐量对比分配、财政扶持能力则以县域财政收入水平表征。

数据来源方面，本文选取2013年全国2 869个区县作为基本空间单元，产业集群绩效指数（PerformIndex）通过县域产业集群生产率与集群规模乘积取对数得到，市场占有率（shar）以某县域通用设备制造业主营业务收入占全国通用设备制造业主营收入比重衡量，以上指标数据通过《中国规模以上工业企业数据库》数据计算整理得到；而研究开发费（rese）、本地工业部门整体工业增加值（adde）、本地“同类产业规模以上企业数”（firm）等指标数据则可直接由《中国规模以上工业企业数据库》获得；金融机构贷款余额（loan）则来自《中国县域统计年鉴》和《中国区域经济统计年鉴》，具体操作采用Stata14.0和ArcGIS软件进行处理分析。主要变量的描述性统计如表1所示。

表1 主要变量的描述性统计

由表1可知，从变量离散程度看，表征本地支撑产业规模的工业增加值标准差最大，其次为表征本地生产要素的产业研发总投入，这两大变量变化波动最为明显；而金融机构贷款余额和产品市场占有率波动性较小，分别为4.1和0.02。

五、实证检验和结果分析

按照国民经济行业分类（GB/T 4754-2011）将通用设备制造业细分为：锅炉及原动机制造，金属加工机械制造业，起重运输设备制造，泵、阀门、压缩机及类似机械制造，轴承、齿轮、传动和驱动部件制造，烘炉、熔炉及电炉制造，风机、衡器、包装设备等通用设备制造、通用零部件制造及机械修理和金属铸、锻加工等九类子产业。

以整个通用设备制造业和九类细分产业样本所得出的回归结果显示（表2），在1%的显著性水平下，波特“钻石模型”四类要素中支撑产业和表征创新投入的“研究开发总投入”变量系数均显著为正，在5%显著水平下，表征地方政府能力的“地方政府财政扶持”变量系数显著为正。即支撑产业、研发投入和地方扶持显著促进了通用设备制造业绩效的提升，且这种提升作用在细分行业上有普遍性；而表征地区市场需求的“产品市场占有率”、“各县到三大港口的加权距离”和表征金融要素投入的“金融机构贷款余额”对绩效影响并不显著。其中本地工业基础对起重运输设备制造业，风机、衡器、包装设备等通用设备制造，泵、阀门、压缩机及类似机械制造等产业绩效提升效果最为明显。这也间接反映了现阶段促进通用设备制造业绩效提升的手段，还是来自于地方政府推动而非市场拉动，其中基于产业链思维的“园区化”“集群化”管理成为各地谋求发展的良方，尤其对于通用设备制造这类资本密集型产业而言，围绕支撑配套产业的招商引资目前还是地方政府打造创新型集群的核心手段。而在地方政府要素投入中，研发投入对集群绩效的带动作用要明显优于资金投入，即研发投入对设备制造业绩效的带动作用更普遍，对包括轴承、齿轮、传动和驱动部件制造，烘炉、熔炉及电炉制造，风机、衡器、包装设备等通用设备制造，金属铸、锻加工以及泵、阀门、压缩机及类似机械制造在内的五类行业而言，研发投入均显著提升了集群绩效水平，而资金投入仅对泵、阀门、压缩机及类似机械制造一个行业绩效提升作用明显，其余各细分行业受金融影响并不显著。

就整个通用设备制造业整体而言，在5%显著性水平下，表征本地竞争激烈程度的“同类企业数量”指标系数显著为负，这说明在我国当前背景下，更为激烈的本地市场竞争总体上无益于提升通用设备制造业绩效水平，反而会拖累产业绩效的提升，这一点与波特[40]“本地竞争压力才是产业创新和竞争力提升的根本动力”这一论断相悖，但在某种程度上印证了本文所阐述的关于“钻石模型”各要素对产业竞争力影响具有阶段性和层次性的论述。目前我国通用设备制造业总体尚处于“幼稚”阶段，小型企业数量占比接近90%，除个别子行业外，整体行业集中度均较低市场需求、高端生产要素对产业绩效的带动作用尚未显现，相对薄弱的产业基础和竞争力决定了通用设备制造业必须经历适度保护才能发展成为具备比较优势的新兴产业，过度的本地竞争反而会拖累绩效水平。此外在“短期”，更多产业集聚和更激烈的本地竞争将压缩企业利润空间，从而拖累绩效，而只有在“长期”，因地方产业集聚所引发的“共享、匹配和学习”等“规模经济优势”和“品牌优势”才得以发挥，波特所谓的“本地竞争促进产业竞争力提升”的论断才成立。地方财政收入对绩效的影响也显著为正，这进一步印证了“地方政府对本地产业扶持、保护在短期可提升某些产业绩效”的论断。

从细分行业对比看，本地竞争对产业绩效的推动作用存在显著差异。对行业总体更高端、创新水平更高的行业如金属加工机械制造业、起重运输设备制造和烘炉而言，本地竞争和金融资金获得的便利程度均显著推动了绩效提升；而对相对低端、创新水平相对较低的行业而言，本地竞争作用并不显著。这也从侧面验证了上文所阐释的“动态钻石模型假说”，即波特“钻石模型”是具有动态演化特性的，亦即波特所谓的本地竞争环境造就产业竞争优势是有条件的，波特竞争理论在相对成熟产业的发展中更为适用。

六、结论

产业集群竞争力根植于一个地区的本地化特征，具体而言，波特“钻石模型”认为本地市场需求、地区生产要素丰裕程度、本地产业竞争环境和区域内相关产业和支撑产业四个核心要素是本地化特征的具体表现，可以说，“钻石模型”为产业集群竞争力分析提供了简洁的本地驱动框架。然而在产业集群发展的不同阶段，“钻石模型”四要素对集群绩效提升带动作用存在显著差异，“钻石模型”要根据产业的发展阶段进行相应调整。借鉴世界银行2009年报告中3D理论和波特“钻石模型”，通过构建了产业集群绩效评价指标，并绘制了中国县域尺度下通用设备制造业绩效分布图和演化图，本研究发现通用设备制造业集群绩效高地主要分布于东部沿海的京津冀、长三角、珠三角、山东半岛、海峡西岸及辽东半岛城市群以及成渝城市群、长江中游城市群。2004—2013年我国通用设备制造业产业集群绩效总体呈现分散增长态势，其中中部的武汉都市圈、长株潭地区通用设备制造业集群绩效增长最为显著，而长三角地区产业集群绩效相对下降明显。集群绩效所呈现出的这种空间差异可归结为地方化的波特“钻石框架”，然而，集群绩效演化的核心驱动力是处于动态演化中的，亦即“钻石模型”中四大要素对处于不同发展阶段的产业集群绩效增长的影响存在明显差异。基于这一认识，本文创新性的提出了“动态钻石模型假说”，认为波特“钻石模型”应具有其动态版本，在产业集群不同的发展阶段或不同的产业环节，其主导驱动要素明显有别。从驱动模式上看，产业集群大致遵循“要素驱动—投资驱动—创新驱动”的演进过程，即对于发展初期或尚处于相对低端门类的产业集群而言，集群竞争力的主要来源就是初级生产要素的低成本，此时低端投入要素对绩效影响更为显著；而处于投资驱动中期演进阶段的产业集群，其竞争优势的主要来源是规模经济带来的报酬递增，此时支撑性产业配套、完善集群上下游关联产业等更有助于集群绩效提升；处于创新驱动成熟阶段的产业集群，其竞争优势的主要来源是知识溢出和人力资本外部性带来的报酬递增，在这一阶段，环境宜居性建设、人才优惠政策等手段，集聚人才、金融资本等高端要素，培育地方竞争环境等对集群绩效提升作用更显著。基于2013年全国2 869个区县通用设备制造业绩效的截面数据实证研究结果进一步支持了本文的“动态钻石模型假说”，对目前总体尚处于“幼稚”阶段、小型企业数量占比接近90%的通用设备制造业而言，支撑产业、研发投入和地方扶持显著促进了集群绩效，且这种提升作用在细分行业上有普遍性，而地区市场需求对集群绩效影响并不显著。同时更为激烈的本地市场竞争总体上无益于提升通用设备制造业绩效水平，反而会拖累产业绩效的提升。在通用设备制造业内部，对行业总体更高端、创新水平更高的行业如金属加工机械制造业、起重运输设备制造和烘炉而言，本地竞争和金融资金获得的便利程度均显著推动了绩效提升；而对相对低端、创新水平相对较低的行业而言，本地竞争作用并不显著。