高技术产业集聚度测度与比较研究——基于中国2007～2017年数据的实证分析

（长春理工大学经济管理学院，长春 130022）

引 言

党的十九大提出 “我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期”。其中，高质量发展表现在产业结构上是由资源密集型、劳动密集型产业向技术密集型、知识密集型产业为主转变。高技术产业是国民经济的战略先导性产业，具有知识和技术资源密集、研发投入强度大、创新性强、附加值高等特点，是推动经济发展方式转变和产业结构调整的重要力量，将成为重要的经济增长点。近年来，我国高技术产业迅速发展，到2017年高技术产业企业数总计32027家，主营业务收入达到15.9万亿元，新产品开发项目达到11.4万项。另外，“一带一路”倡议的推进对我国高技术产品贸易有明显的增长效应。2017年我国高技术产品贸易进出口总额达12575.5亿美元，同比增长11.5%。其中，高技术产品出口额为6708.2亿美元，较上年增长11.0%，高技术产品进口额为5867.3亿美元，较上年增长12.0%。从企业类型看，高技术产品贸易出口仍以外商独资企业和中外合资企业为主，2017年所占比重为66.4%。其中外商独资企业所占比重较上年有所增加，从49.7%提升到53.2%。而以私营企业为主的其他类型企业占高技术产品出口额的24.0%，比上年下降2.4个百分点。国有企业占高技术产品贸易出口的比重也从上年的7.2%小幅下降到6.8%，由此可见，我国高技术产业仍然存在大而不强的问题。党的十九大报告提出 “我国社会生产力水平总体上显著提高，更加突出的问题是发展不平衡不充分”，其中产业结构不平衡是制约我国经济高质量发展的重要因素，而高技术产业将是未来重要的经济增长点，因此有必要探讨我国高技术产业发展的总体状况及在不同区域的发展水平，即高技术产业整体集聚情况及在不同区域的集聚状态如何？高技术产业的细分行业在不同区域间的发展特点怎样？高技术产业发展呈现怎样的态势以及如何加快高技术产业集聚？这些问题将是本文着重解决的主要问题。

1 相关文献回顾

产业集聚的概念最早由马歇尔（Marshall，1890）提出，他认为集聚是相同产业内部企业在地理上的集中分布现象。美国区域经济学家胡佛（Hoover，1937）认为产业在某个区位集聚是规模经济的重要层次之一。国内外学者针对产业集聚所涉及的主要内容及其研究方法进行了大量的研究。空间基尼系数是传统的衡量经济活动地理集中度最为常用的方法，Kim（2009）［1］通过计算空间基尼系数分析了美国州级地理单元各工业或制造业行业及创新产业的地理集中状况和变化趋势。汤国儒和龚艳萍［2］、 许旸和石冬莲［3］分别应用区位熵指数、地理集中度指数对产业集聚度进行了测度。陈俊等［4］认为中西部地区的高技术产业集聚效应高于东部地区，但袁胜超［5］认为东部地区高技术产业集聚程度显著高于中西部地区。施海燕等［6］认为东部沿海省份高技术产业处于高度集聚状态。修国义等［7］认为科技人才集聚规模和均衡度与区域科技创新效率显著正相关，为提高区域科技创新效率、缩小区域间的差异，政府应全方位培育高技术人才，同时还需要通过相关政策吸引高科技人才，并引导科技人才有效流动。王欢芳等［8］认为我国新能源产业集聚水平的空间差异并非随机产生，而是取决于经济发展水平、空间相关性、产业基础、资源优势等因素。吴宗杰等［9］认为高技术产业集聚东西差异大于南北差异，区域经济质量存在显著空间自相关性，高新技术产业集聚专业化水平对经济质量有显著正向溢出效应，是区域经济高质量发展的主要推动力。林秀梅和曹张龙［10］认为生产性服务业集聚不仅可以促进本地区产业结构升级，而且可以促进邻近地区产业结构升级。张涵和杨晓昕［11］认为产业集聚对各省高技术研发创新具有推动作用。李福柱和李倩［12］认为高技术制造业集聚可以有效驱动经济快速发展，而创新在此过程中具有显著的中介效应。马昱等［13］认为高技术产业的高质量发展需要产业集聚和技术创新以及二者之间渐进演变的非线性效应。袁鹏等［14］认为长三角地区创新资源在空间上的协同对产业集聚具有显著的正向促进效应。

高技术产业作为创新型产业，通过集聚会推动产业内部或产业之间创新资源的整合。鉴于此，本文以高技术产业集聚为立足点，采用2007～2017年高技术产业数据为样本，综合考虑产业集聚内在特征，构建包含就业人数和主营业务收入等多方面的指标和实证分析模型，从国家整体和不同区域层面对高技术产业集聚水平进行测度，并根据不同区域或细分行业的集聚特点，对高技术产业的发展状况做出基本判断，科学地解释了高技术产业集聚状况形成的原因，根据研究结果所得的启示将为高技术产业发展战略的制定提供更加直接的参考依据。

2 测度方法选择与评价指标确定

考虑到指标的代表性和数据的可获取性，本文将空间基尼系数和区位熵指数作为反映高技术产业集聚程度的测度模型。鉴于就业人数的多少能够较好地表征一个区域高技术产业的集聚程度，所以选择就业人数作为空间基尼系数的测度指标，而主营业务收入可以更好地表征某个细分行业在一个区域的发展状况，所以选择主营业务收入作为区位熵指数的测度指标。本文所用的原始数据来源于2008～2018年的 《中国统计年鉴》、《高技术产业统计年鉴》及 《中国科技统计年鉴》，在研究过程中对部分相关数据进行了有效性处理。

2.1 空间基尼系数

空间基尼系数是衡量某一产业空间分布均衡程度的一种方法。Lorenz在研究居民收入分配时，创造了解释社会分配平均程度的洛伦茨曲线。Gini依据洛伦茨曲线，提出了计算收入分配公平程度的统计指标——基尼系数。Krugman等利用洛伦茨曲线和基尼系数的原理和方法，构造了测度行业在空间分布均衡程度的空间基尼系数，其计算公式如式（1）所示：

式（1）中，G为高技术产业的空间基尼系数，Si为i地区高技术产业的就业人数与全国高技术产业就业人数的比值，Xi表示i地区的就业人数与全国就业人数的比值。空间基尼系数在0～1之间波动，空间基尼系数越接近于1，表明高技术产业在该地区分布越集中，即集聚度越高；空间基尼系数越接近于0，表明高技术产业在该地区分布越均匀。其中，如果G小于0.02表明高技术产业是低度集聚，如果G介于0.02和0.05之间表明高技术产业是中度集聚，如果G大于0.05表明高技术产业是高度集聚。

2.2 区位熵指数

区位熵也称为生产的地区集中度指标，是比率的比率，由P·Haggett在1965年提出并用于区位分析中。用于衡量某一区域要素的空间分布情况，在产业结构研究中，通常用于分析区域主导产业发展状况，区位熵值越高，表明地区产业集聚水平越高，其又被称为地方专业化指数，反映某一产业中的某一行业在一个区域的集聚及发展状况，计算公式如式（2）所示：

式（2）中，LQij表示地区j的高技术产业在全国的区位熵，eij代表地区高技术产业i的主营业务收入，ej代表地区j全部产业的主营业务收入，Ei是全国高技术产业i的主营业务收入，E代表全国全部产业的主营业务收入。LQij的数值大于1，表明高技术产业i在地区j存在集聚现象且集聚水平较高。若LQij的数值小于1，表明高技术产业i在地区j的集聚水平较低，当LQij的数值恰好等于1时，表明高技术产业i在地区j的集聚程度处于全国平均水平。

3 实证结果与分析

3.1 高技术产业空间基尼系数

（1）空间基尼系数总体变动

根据对2007～2017年期间高技术产业数据的收集和整理，利用空间基尼系数模型测算得知，2007年高技术产业空间基尼系数为0.15，2008年上升到0.158，之后持续下降，2017年降至0.115。由此可见，我国高技术产业总体处于高度集聚水平，但整体呈现先略有上升后不断下降的发展态势，即我国高技术产业呈现出先集聚再分散的发展态势（如图1所示）。

图1 2007～2017中国高技术产业空间基尼系数变动趋势

（2）高技术产业细分行业空间基尼系数变动趋势

根据 《高技术产业（制造业） 分类（2017）》，将高技术产业分为医药制造，航空、航天器及设备制造，电子及通信设备制造，计算机及办公设备制造，医疗仪器设备及仪器仪表制造，信息化学品制造六大类，由于信息化学品制造业存在多个年份数据不完整，所以本文取其他5类行业作为具体研究对象。根据计算结果得知，在2009～2017年期间，中国高技术产业分行业空间基尼系数的变动整体上呈现下降趋势，如图2所示。

图2 2009～2017中国高技术产业分行业空间基尼系数变动趋势

总体来看，2009～2017年期间医药制造业和航天航空器制造业的集聚水平大于0.05，始终处于高度集聚状态，这体现了我国在这两个领域已通过产业集群形成规模优势。医疗设备及仪器仪表制造业的集聚水平处于0.02～0.05之间，表现出中度集聚水平，这在一定程度上体现了我国在医疗设备及仪器仪表制造方面仍未发挥产业集群优势。而电子计算机及办公设备制造业和电子及通信设备制造业的集聚水平长期低于0.02，说明我国在这两个领域的产业集聚水平较低，整体产业处于分散状态，尚未形成集群效应。

3.2 高技术产业细分行业区位熵指数变动趋势

通过对原始数据的收集和整理，应用式（2）对我国各省（市）的区位熵指数进行科学测算，进而揭示高技术产业细分行业在不同区域的集聚水平，为了体现各细分行业在不同区域集聚水平的基本变化趋势，本文选取了2007年、2012年、2017年各省（市）区位熵指数考察其变动情况，但由于部分地区的原始数据无法获取，因此这些地区细分行业所对应的区位熵指数未予测算，具体如表1所示。

表1 2007年、2012年、2017年各省（市）不同类型制造业区位熵指数

从表1可以看出，在医药制造业方面，吉林、海南、云南、西藏等省份是主要的集聚中心，其中，西藏医药制造业产业基础最好。2007年区位熵指数排名前5省份分别为西藏、吉林、海南、黑龙江、云南；2017年区位熵指数排名前5省份是西藏、云南、吉林、黑龙江、海南。但医药制造业区位熵指数整体呈下降趋势，其中大多数省份集聚水平呈现缓慢下降趋势，只有少数省份的集聚水平呈上升趋势。从医药制造业区位熵的变化可以看出，原材料资源禀赋对产业发展具有重要的支撑作用，西藏、云南、吉林、黑龙江、海南均是我国重要的中医药原材料产地，这些区域发展医药产业具有天然资源禀赋优势，实现了从资源优势转化为产业优势。

航天航空器制造业集聚水平较高的省份是辽宁、陕西、贵州、黑龙江，四川。其中，贵州、陕西的航天航空器制造业产业基础较好。该产业2007年集聚水平排名前5的省份为陕西、贵州、江西、黑龙江、四川；在2017年集聚水平排名前5的省份是天津、辽宁、黑龙江、贵州、陕西。大多数省份航天航空器制造业集聚水平呈下降趋势，只有少数省份的集聚水平呈上升趋势。从航天航空器制造业区位熵指数变化来看，航天工业基础和人才优势对该产业的发展起到了巨大的支撑作用，如辽宁、黑龙江均具有良好的航空工业基础，天津和上海依靠地域优势和强大的人才优势成立了国家航空航天产业基地，形成了航空航天产业集聚效应，为航空航天制造业发展起到巨大推动作用。

电子及通信设备制造业高集聚区域主要分布在环渤海地区、长江三角洲地区、珠江三角洲地区，主要集中在江苏、北京、上海、天津、广东等省份。其中，广东的电子及通信设备制造业产业基础最好。在2007～2017年期间，电子及通信设备制造业的区位熵指数在不同省份呈现不同的变化趋势，如北京、天津等地呈现逐渐下降趋势，而贵州、云南、青海等少数省份则呈上升趋势，只有吉林和海南两省的区位熵指数一直处于较低水平，这与吉林和海南两省在电子及通信设备制造业方面的基础薄弱有较大关系，而其它省份的变化则说明随着国家对产业结构的调整及对战略性新兴产业的支持，致使不同省份对原有电子及通讯制造业实施了弱化或增强的政策，从而带来产业集聚水平的变化。

电子计算机及办公设备制造业集聚水平较高的省份为上海、广东、四川、江苏、福建。其中，上海、广东的电子计算机及办公设备制造业产业基础较好。2007年集聚水平排名前5的省份分别为上海、广东、江苏、福建、北京；2017年集聚水平排名前5的省份分别是重庆、广西、四川、上海、福建。大多数省份的区位熵指数变化幅度较小，只有少数省份呈上升或明显下降趋势。其中，重庆、广西和四川提高幅度较大，这说明在产业结构调整作用下，这些省份的电子计算机及办公设备制造业发展在全国同类行业中具有比较优势，专业化程度较高、产业规模较大。

对于医疗设备及仪器仪表制造业，江苏、河南、安徽、浙江等省份集聚水平较高，其中，江苏、浙江的医疗设备及仪器仪表制造业产业基础较好。2007年区位熵指数排名前5省份分别为江苏、河南、浙江、湖南、安徽；2017年区位熵指数排名前5省份是浙江、江苏、辽宁、北京、宁夏。医疗设备及仪器仪表制造业区位熵指数整体呈下降趋势，其中部分省市呈现快速下降，极少数省份的专业化水平呈上升趋势。这说明在国家对医疗领域的规范管制加强后，我国医疗设备及仪器仪表制造业的专业化程度和产业规模均在降低。

4 结论及启示

本文从空间基尼系数和区位熵指数两个方面考察了我国高技术产业集聚状况，研究发现我国高技术产业总体处于高度集聚，但空间集聚不均衡，结合不同区域的特征，可以看出细分行业在不同区域发展也不均衡，表现为每个细分行业在不同区域的分布状态存在较大的差异，经过深入分析可以得出高技术产业的集聚情况会受到原材料资源、工业基础、高技术人才、高技术产业园区、行业规范的法律法规等宏观和微观因素的影响。因此，各区域应结合自身发展特点和需要，充分考虑影响产业集聚的主要因素，通过资源整合实现高技术产业高水平集聚，推动高技术产业的快速发展。

根据以上结论，得出相关启示如下：

（1）各区域要充分结合自身的资源优势，有针对性地发展优势产业，实现从资源优势转化到产业优势。如西藏、云南、吉林、黑龙江、海南等省份，充分利用了中医药原材料产地的优势，通过产业集群推动医药产业快速发展。其他省份可以结合自身优势，有计划地发展制造产业或服务产业，充分整合与利用资源推动产业集聚，进而带动区域经济快速发展。

（2）借助国家级新区的聚合作用，推动产业集聚快速形成。首批国家创新型产业集群政策的实施显著促进区域创新能力提升［15］。设有国家级新区的省份，应该充分借助区位优势明显、产业基础坚实、创新氛围浓厚、开放条件优越、承载能力较强的优势，发挥新产业集聚区的特征，通过产业之间协同创新提升高技术产业竞争力［16］，使高技术产业形成新的经济增长极。

（3）充分发挥区域工业基础优势，同时吸引高技术人才，实现新旧动能转换。如辽宁省和黑龙江省充分利用原有的工业基础优势，在航空航天领域取得了巨大成就。而天津和上海近年来则利用地域优势和人才优势成立了新的国家航空航天产业基地，带动了与此相关的产业发展并形成了集聚效应，促进了区域经济快速发展。以往东部和西部地区部分城市科研人才集聚偏离最优结构，这不利于地区经济新旧动能转换，城市吸引高层次科研人才不仅体现在数量上，更需根据最优分位点实现科学合理有效吸纳人才［17］，实现以人才带动产业快速发展。

（4）制定规范的行业标准和管理制度。应因地制宜制定产业集聚区环境准入条件，尽管受制于规范的行业标准和管理制度，短期内可能使部分行业的集聚水平下降，如医疗设备及仪器仪表制造业的集聚水平近年来整体呈下降趋势，但从长期来看必将得到直接参与者的认可。政府作为产业集群形成的间接参与者，是产业集群的润滑剂，需要在行业标准和管理制度建立过程中发挥应有的作用。另外，各区域应该围绕如何创造优势产业发展环境展开，加快和完善市场中介服务体系建设，通过促进高科技成果转化实现产学研充分融合，扩大高技术产业集聚效应。

（5）充分发展和应用现代信息技术，通过数字技术创新推动区域高技术产业集聚。现阶段各区域需要以高技术产业作为区域产业转型升级、实现高质量发展的突破口。要结合自身经济发展特征来提高集聚程度，加强区域内部产业布局方面的协调能力。同时在发展过程中也要考虑当地经济和基础设施的承载力，防止产业集聚带来的负向效应。让数字赋能实体经济，努力实现产业数字化，这样才能加快实现数字经济大发展，进而实现高技术产业高水平集聚和高质量发展。