基于面板数据的天津市工业集聚效应的测算与分析

贺小莉，王洪武 ，朱 磊

（天津科技大学a.经济与管理学院;b.理学院，天津 300222）

1 产业集聚的测算方法

1.1 城市集聚经济的测算方法

关于区域产业集聚度的计算，学者们从不同的角度提出了很多种方法，如行业集中度法、赫希曼—赫佛因德指数法、哈莱—克依指数法、熵指数法、空间基尼系数法和空间集聚指数法等等。以上这些方法，如果是从全球角度研究，主要是分析某产业主要集聚在哪几个国家；如果是在一国范围考察，则主要是看某产业主要集聚在哪几个区域，也可以细化到更小的市县单位。

本文考察的重点是考察我国某区域的各个产业的集中程度，对于同一区域来说，不同产业的集聚程度或竞争力应是可以比较的。考虑到数据获取的难易程度以及本评价体系的通用性，本文首先采用。德瑞米斯(P.J.Dhrymes,1965)根据不变替代弹性生产函数(CES)推导出规模系数

式中，h是规模报酬参数，用来衡量集聚效应的大小，它可以通过CES形式的函数W=AQβLγ求解出，其中W 为工资，Q 为产量，L为劳动力，β是产出的工资弹性，γ是劳动力的收入弹性。德瑞米斯的规模效益是以不完全竞争的市场为条件的，因此有较大的适用性。在德瑞米斯推导出的产业集聚效应中隐含一个重要的微观经济学理论前提，即劳动者的收入或工资取决于劳动力的边际生产力。这一边际生产力假定并不完全符合我国的实际情况。在我国很长时期中，工资并不反映劳动力的边际报酬，不存在产出的工资弹性。为此，我们使用我国学者唐杰（1989）的测算方法，将CES生产函数改写成：

其中，P是行业的实际利税，Q是行业的工业增加值，K是行业的固定资产净值年平均余额。对上式取对数得到如下方程：

同样使用（1）式得到产业集聚测算值。

1.2 面板数据模型

面板数据是用来描述一个总体中给定样本在一段时间的情况，并对样本中每一个样本单位都进行多重观察。这种多重观察既包括对样本单位在某一时期（时点）上多个特性进行观察，也包括对该样本单位的这些特性在一段时间的连续观察，连续观察将得到数据集称为面板数据。时间序列数据或截面数据都是一维数据。例如时间序列数据是变量按时间得到的数据；截面数据是变量在截面空间上的数据。Panel Data是同时在时间和截面空间上取得的二维数据。

面板数据建立的模型通常有3种。即混合估计模型、固定效应模型和随机效应模型。

本文中使用固定效应模型

其中为xit为1×K向量，β为K×1向量，K为解释变量个数。uit为随机扰动项。αi称为非观测效应也就是横截面单元的固定效应。它概括了影响着yit的全部观测不到的，在时间上恒定的因素。也就是说αi为模型中被忽略的反映个体差异变量的影响，所以模型的截距项抓住了每个截面单位的本质特征，它随个体或截面单元而变化。一般可在原有的模型中加入一系列虚拟变量再使用最小二乘法对其进行估计。

2 实证研究结果分析

2.1 计量模型的设定及数据来源

为保证研究工作的科学性和可比性，本文选择1998～2007年天津市工业企业主要财务指标数据作为样本。由之前对面板数据模型的介绍，加之我们使用的是工业内的所有行业指标数据，不存在用样本推断总体的问题。根据前部分产业集聚测定方法及面板数据模型的理论介绍，我们设定模型如下：

具体的变量解释如下：

模型中的各截面为天津市各行业数据，时间序列为1998～2007年的10年数据，模型以LS代表全市国有企业和规模以上非国有工业企业各个行业的利税总额 （万元），GZ代表各行业的工业增加值 （万元），GD代表各行业的固定资产净值年平均余额（万元）。并使用天津市零售商品物价指数进行了调整剔除了价格因素。同时，在模型中，引入了1999～2007年9个时间虚拟变量。上式中，δ1，δ2…δ9为行业的利税总额照比前一年的增长率，要计算某一年的利税增长率则为该年之前的年份增长率之和，α0为1998年的基础利税弹性值。αi为对各行业利税总额具有一定影响的但观测不到的时间上恒定的因素，即各行业在10年的发展中稳定存在的行业差异。 β0为 1998 年产出利税弹性，β1、β2…β9分别表示1999年、2000年等的产出利税弹性比上一年的增长率，其中要计算某一年的产出利税弹性都需要将该年之前的各年产出利税弹性相加。于此类似，γ0为1998年的固定资产利税弹性，γ1…γ9为1999～2007年的固定资产利税弹性的增长率，如要计算某年的固定资产利税弹性值需要将此年之前的各年固定资产利税弹性值相加。

另外，由面板数据定义特征，在模型拟合的过程中，既会出现截面数据易出现的异方差问题，也易出现序列相关问题，因此，我们使用修正的广义最小二乘法对模型进行估计。估计使用软件为Eviews5.1。

2.2 计量模型的结果分析

将模型5估计得到的系数结果分别代入（1）式中得到测算结果（见表1），模型5对应的统计检验结果（见表2）。

根据模型设定思想，我们得到以下结论:

由产业集聚测算的原则，我们知道：当h≥1表明该区域具有典型的集聚效应，并且其值越高，所带来的产业集聚效应越大；当h＜1时，表明该区域整体经济或整体工业没有出现集聚效应。由图1我们可以看出：首先，2001年之前的这几年，天津市经济总体没有实现集聚效应，产业调整剧烈，表现在年际间变化明显，这与金相郁、高雪莲使用卡利诺工资模型对天津市1987～2001年间的集聚效应的研究结果基本一致。其次，从总体上来看，各产业之间在这10年中是呈现集聚程度增加趋势。另外，作为天津市发展“十五”规划的首年—2001年，出现较高值，这可能是与之前的某些行业的政策调整后带来较高集聚效应，最后，从2002年开始产业集聚效应回归理性，趋于平稳，并有微量下滑的趋势，幅度不大。技术进步带来的行业的盈利能力（见图2）在2002之前为上升趋势，2000～2002年为正效应，而从2003年开始结果不是很理想，整体上是呈现负效应，从2003年开始出现直线下滑趋势。

3 工业集聚效应分析

3.1 指标介绍

其中kit为行业内每个员工占有的资本设备；eit该行业员工的人力资本存量；Qit为该行业的工业增加值；Lit为城市的人口总量。

考察地方化经济，我们假定其他变量（kit,eit,Nit）不改变，如果我们使用EDit代表地方化弹性指数，ECit代表城市化弹性指数那么:

为了消除在动态变化中两种指数短期波动对集聚效应的影响，我们选取了以固定的时期1998年为基期，其他每年都是和这年相减获得变化量。

结合经济学中弹性的概念我们知道：当EDit>1时，表明行业的地方化集聚效应明显；当ECit>1时表明行业的城市化集聚效应明显。

3.2 天津市典型行业的集聚效应测算结果

基于天津市工业发展的历史和现状，我们选择了近年来在天津市经济发展中具有举足轻重的六类典型行业，对它们1999年以来的行业集聚效果进行分析，所有数据均来自于2000～2008 年《天津市统计年鉴》（结果见表 3、表 4）。

通过表3、表4的测度结果，我们可以得到以下结论：

第一，除医药制造业和通信计算机制造业之外，天津市各行业的地方化弹性指数和城市化弹性指数都大于1，这表明天津市这些年来重点关注的几类产业已经充分利用了同业集聚的外部经济，享受了城市的基础设施，城市的政策体系和行业间交流的便利等所带来的规模经济。

第二，各行业的城市化弹性明显大于地方化弹性。这表明在现阶段的经济发展过程中，天津市的各行业之间的溢出效应明显大于每个行业内部的溢出效应。

表1 天津市工业集聚效应测算结果

表2 模型5对应的统计检验结果

第三，地方化弹性和城市化弹性的发展变化趋势都可以以2003年作为分界点划分为两个阶段，2003年之前两个指数变化幅度都相对较大，而在其后的这几年两指标没有明显的波动。同时总体上，在2003年之前是上升趋势，2004年之后呈现小幅度平稳下降趋势。

第四，医药制造业和纺织服装制造业总体呈现地方化弹性升高而城市化弹性降低趋势。在经济发展过程中这两类传统产业出现行业内的聚集效应的提升，即出现了由于某些大型企业的内部规模经济而导致出现的地方化经济的现象。一方面这与行业本身的特点有关系，另一方面也体现了这两个行业的产品不会受制于地理区位问题，可以实现在全国范围内地方化经济。

4 结论及政策建议

本文通过对产业集聚问题的理论及实证分析，我们得到以下结论：

表3 天津市工业集聚经济地方化弹性指数测度结果

表4 天津市工业集聚经济城市化弹性指数测度结果

（1）天津市整体工业在近5年呈现一定的集聚效应，但在1998～2001年间波动剧烈，并且没有出现典型的工业集聚特征。2002年后具有典型的行业集聚特征，集聚效应作用平稳。

（2）天津市由技术进步带来的行业盈利能力在2003年之前有显著的上升趋势，2003年开始出现下滑态势，并呈现负效应，这可能是由于制造业技术进步投入较大但盈利水平不够理想。同时在2002年后呈现降低趋势。一方面说明天津市依靠单纯的投资拉动，并不能带来良好的集聚效应，必须加强引进消化再创新，使其带动整体各行业的盈利水平的提升。另一方面也说明处于转轨期的天津市工业的技术进步要想最终带来预期的盈利能力需要一段时间的调整。整体而言，2002年之前两方面的测度结果波动较大，说明天津市政府在20世纪90年代开始的产业政策调整对产业发展影响明显，同时可见政策的前瞻性和一贯性对工业发展的重要性。

（3）受经济高速发展的影响，大城市中的制造业需要考虑自身的发展模式。通过天津市典型行业的分析，我们发现绝大部分行业的城市化弹性和地方化弹性值都是较理想的。呈现出行业内和行业间的溢出效应，并且行业间的溢出效应明显大于行业内的。各行业的集聚效应呈现明显差异，需要政府在调整产业政策时根据各行业的发展水平和特征配给相应的激励和引导措施，继续为行业发展提供良好的基础设施环境支持，并建立相应行业的信息共享平台，通过政府引导使企业体会到在城市工业发展中不仅行业间的集聚能够带来效益，同行业的集聚同样能够为每个企业带来效益。

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