第二章　国内外研究现状述评

第一节　国外相关研究综述

一、交通运输与产业集聚

交通运输对产业集聚的作用及相互关系一直是国外经济学家、地理学家的研究热点。

（一）交通运输与产业集聚

早在1826年德国经济地理学家杜能（J.H. von Thünen）就注意到农业区位问题(1)；他根据在德国北部麦克伦堡平原长期经营农场的经验，于1826年出版《孤立国对农业及国民经济之关系》一书，提出农业区位的理论模式。即在中心城市周围，在自然、交通、技术条件相同的情况下，不同地方对中心城市距离远近所带来的运费差，决定不同地方农产品纯收益（杜能称作“经济地租”）的大小。纯收益成为市场距离的函数。按这种方式，形成以城市为中心，由内向外呈同心圆状的6个农业地带，又称杜能环，如图2-1所示。

杜能环的第一圈称自由农业带，主要生产易腐的蔬菜及鲜奶等食品；第二圈为林业带，为城市提供烧柴及木料等资源；第三至第五圈都是以生产谷物为主的农耕带，但是其集约化程度随着离市中心距离的增加而逐渐降低；第六圈为粗放畜牧带，最外侧为未耕的荒野。杜能学说的意义具有开拓性，首次在理论上对市场距离对于农业生产集约程度和土地利用类型（农业类型）的影响进行了研究。

英国经济学家阿尔弗雷德•马歇尔（Alfred Marshall, 1890）(2)认为交通工具变革直接影响工业地理分布和可能出现的产业集聚，他是最早关注工业集聚现象的经济学家。马歇尔将工业集聚的特定地区称为产业区，产业区内集中了大量相关的中小企业。在马歇尔看来，这些工业之所以能够在产业区内集聚最根本的原因在于获取外部规模经济，因而马歇尔认为外部经济十分重要。

继杜能的农业区位理论产生之后，德国经济学家威廉•劳恩哈特（Wilhelm Launhardt, 1882）提出了工业区位论的重要分析。(3)劳恩哈特首先运用自己所独创的“结点原理”，对三个区位怎样连接成一个“V”或“Y”的问题进行几何求解，构建了工业三角区位论的重要模型。通过对影响企业区位决策的因素进行分析之后，劳恩哈特认为运输成本最小化是影响企业区位决策最重要的因子，并提出了运输成本最小化的厂商区位择优问题。劳恩哈特关于运输和区位的研究工作在《网络规划理论》（Launhardt W.，1877）中得到系统阐述。(4)在该著作中，劳恩哈特提出了在给定资源供给和产品销售条件等约束条件下，通过使运输成本最小化而确定厂商最优区位的方法。

德国经济学家阿尔弗雷德•韦伯（Alfred Weber, 1909）认为交通运输对产业布局和集聚起着非常重要的作用，并从工业区位理论的角度阐释了产业集群的现象，创立了工业区位理论。(5)韦伯经过反复推导，确定了三个一般区位因子：运费、劳动费、集聚和分散。韦伯认为，产业集聚分为两个阶段：第一阶段是企业自身的简单规模扩张，从而引起产业集中化，这是产业集聚的低级阶段；第二阶段主要是靠大企业以完善的组织方式集中于某一地方，并引发更多的同类企业出现，这时，大规模生产的显著经济优势就是有效的地方性集聚效应。韦伯还从运输指向和劳动力指向两个不同的途径去分析产业集群能够达到的最大规模。

德国经济学家奥古斯特•廖什（August Losch, 1940）(6)提出著名的“廖什景观”，认为运输成本是影响产业集聚的一个重要因素；把市场需求作为空间变量来研究区位理论，进而探讨了市场区位体系和工业企业最大利润的区位，形成了市场区位理论。廖什的市场区位理论以市场需求作为空间变量对市场区位体系的解释，在区位理论的发展上具有重要的意义。廖什认为，工业区位应该选择在能够获得最大利润的市场地域，他把利润最大化原则同产品的销售范围联系在一起，认为一个经济个体的区位选择不仅受其他相关经济个体的影响，而且也受消费者、供给者的影响，在此基础上，他认为在空间区位达到均衡时，最佳的空间范围是正六边形。

美国经济学家胡佛（E.M.Hoover）在其1948年出版的“The location of economic activity”（《经济活动的区位》）(7)著作中首先提出了运输费用结构理论，将运输费用划分为由装卸费用和线路营运费用两部分组成，由于包括仓库、码头、营业机构、维修等开支的装卸费用不受运行里程影响，因此，不同运输方式都存在不同技术特征的运输费用递减现象，从而修正了韦伯理论中运费与距离成比例的基本图形。胡佛提出运输费用的降低是工业和贸易能够实现规模经济的先决条件之一，他特别重视运输结构的影响，他认为运输距离、运输方向、运输量以及其他交通运输条件的变化，往往会引起经济活动区位选择的变化，从运输费用的角度分析：在什么情况下企业的最佳区位接近市场；什么情况下接近原料地；什么情况下企业布局在二者的中间地点。

德国学者沃纳•松巴特（Werner Sombart, 1960）认为随着联结中心城市重要交通干线的建设，运输费用会降低，新的交通干线对产业和劳动力具有吸引力，使产业和人口向交通干线聚集，以交通干线为“主轴”将逐渐形成一条产业带；由此他提出了生长轴理论，直接把交通运输与区域经济发展结合起来，并强调交通干线建设对经济活动的引导和促进作用。该理论认为，随着连接中心城市的重要交通干线（铁路、公路）的建设将形成新的有利的区位，方便了人口的流动，降低了运输费用，从而降低了产品成本。新的交通干线对产业和劳动力具有吸引力，形成有利的投资环境，使产业和人口向交通干线集聚，产生新的工业区和居民点。以交通线为“主轴”将逐渐形成一条产业带，交通干线就是产业带形成的发展轴。(8)

美国经济学家阿隆索（Alonso W.，1964）引入区位边际均衡和区位边际收益等空间经济学理论而提出竞租理论，其著作《区位与土地利用：关于地租的一般理论》中建立的竞租模型是现代新古典城市区位理论的里程碑。(9)阿隆索在一系列的假设条件下，分别分析了工业用地、商业用地、居住用地等不同类型城市用地的竞标地租函数并将其竞标地租曲线互相重叠在一起，得到一个城市在自由竞争条件下的均衡地租曲线。由于越靠近中心，其收益越大，运费越小，同时地租也越高，从而形成围绕中心商业区分布的环形土地利用模式。阿隆索的竞租——城市土地利用模式理论在一定程度上阐明了当时大多数城市同心圆结构的形成机理，为空间经济学相关研究的开展奠定了基础。

新经济地理学说创始人保罗•克鲁格曼（Paul R. Krugman, 1999）(10)建立了“核心—外围”模型，得出地区生产结构随运输成本变化而呈现出非线性关系。克鲁格曼运用了一个简单的“核心—外围”模型，分析一个国家内部产业集聚的形成原因。在这个模型中，处于中心或核心的是制造业地区，外围是农业地区，区位因素取决于规模经济和交通成本的相互影响。假设工业生产具有报酬递增的特点，而农业生产的规模报酬不变，那么随着时间的推移，工业生产活动将趋向于空间集聚。在资源不可流动的假设下，生产总是聚集在最大的市场，从而使运输成本最小并取得递增报酬。但需要注意的是，经济地理集中的形成是某种力量积累的历史过程。中心外围理论的意义，在于它可以预测一个经济体中经济地理模式的渐进化过程：初始状态时，一个国家的地理区位可能有某种优势，它对另一地区的特定厂商具有一定的吸引力，并导致这些厂商生产区位的改变，一旦某个区位形成行业的地理集中，则该地区的聚集经济就会迅速发展，并获得地区垄断竞争优势。根据这一模型，保罗•克鲁格曼（Paul R.Krugman）认为运输成本是工业区位选择及经济集聚最为决定性的影响因素；(11)(12)高度评价了运输成本在经济集聚中的作用。

藤田昌久（Fujita Masahisa, 1999）(13)从一般性的角度研究集聚行为并提出了一个普遍适用的分析框架，进一步解释了在不同形式的递增报酬和不同类型的运输成本之间的权衡问题，并首次对公司和家庭集聚成群的经济学原因提供了一个完整的解释。藤田昌久对企业和家庭集聚现象的经济学原因提供了一个统一的解释框架，进一步解释了不同形式的递增报酬和不同类型的运输成本之间的权衡问题。他认为当运输成本增高时，城市规模减小，产业集聚程度减弱；当运输成本降低时，城市规模增加，产业集聚程度增强。(14) (15) (16)

查特曼（Chatman D.G.，2011）等人对研究公共交通改善与聚集经济之间关系的文献进行了回顾与整理(17)，评估了公共交通项目的集聚影响；追踪运输、集聚和生产力之间的联系；更好地利用集聚机制理论来推进相关研究。将规模和再分配纳入研究范畴，对集聚经济的功能形态、模型结构内生性等进行了探索研究；认为公共交通的改善，可能会使增长和城市中心区的致密化，提高生产力，或产业集群，从而提高外部集聚经济。

此外，詹金斯•约瑟夫（Jenkins Josep, 2011）等人(18)对交通产生的集聚效益相关理论，定量分析与应用进行了研究。他们认为在大多数情况下，收益主要基于旅行时间节省。这种主要基于旅行时间节省的项目评估低估了在旅行时间之外创造经济效益的项目的收益，导致对于项目投资收益评价失真，尤其是在大型项目中。交通项目能够改变大都市区的时空地理，产生了一些先前被忽视的交通项目效益，最显著的是集聚效益。在研究中对多个项目的集聚收益进行了计算，特别是伦敦、墨尔本、澳大利亚和以色列特拉维夫的项目。

二、交通运输与城市群

早在1776年，苏格兰人亚当•斯密（Smith A.）(19)在其代表作“An Inquiry into the Nature and Causes of the Wealth of Nations”（《国民财富的性质和原因的研究》）（以下简称国富论）中就对运输对城市和地区经济繁荣所起的促进作用及政府在交通设施方面的开支等问题进行了论述，并且提出一个重要观点：“一切改良中，以交通改良为最有实效”。(20)

德国经济地理学家沃尔特•克里斯塔勒（Walter Christaller, 1933）提出了“城市区位论”，系统地阐述了城市区位问题，补充和发展了杜能的农业区位论和韦伯的工业区位论。1933年出版了《德国南部的中心地——关于具有城市职能聚落的分布与发展规律的经济地理学研究》(21)一书，提出了“城市区位论”——揭示了城市的规模、功能和等级效应，并且将城市的规模与等级的关系概括为正六边形模型，并系统地阐明了中心地理论（Central Place Theory），它基本说明了城镇为什么存在，决定城镇发展的因素是什么，以及它们在区域的次序排列是如何产生的。

沃尔特•克里斯塔勒提出的交通原则下的中心地系统如图2-2所示。

区域科学创始人沃尔特•艾萨德（Walter Isard, 1956）被誉为西方区域科学、空间经济学创始人，他于1954年创办了世界上第一个区域科学协会、第一个区域科学系、第一个区域科学研究所和第一本区域科学杂志(22)，1960年他又出版了《区域分析方法》一书(23)，书中系统阐述了区域开发的理论和方法，标志着区域科学的正式形成。艾萨德认为区位选择问题是厂商在权衡运输成本与生产成本之后的选择，其专著《区位与空间经济》(24)将一般均衡理论、产业区位理论、市场区位理论、土地利用理论、贸易理论与城市结构理论有机地统一起来。

法国地理学家戈特曼（J. Gottmann, 1957）在考察了北美地区的城市化之后提出了“大都市带”概念（见图2-3），并指出有便捷的交通走廊把核心城市连接起来是其形成的基本条件之一。(25)

英国学者威尔逊（A.Wilson, 1967）和比利时学者艾伦（P.Allen）分别就空间相互作用模型和中心地理论模型进行动态模拟，发现新的经济中心、居民中心总是在靠近交通线的地方产生，城镇体系演化呈现出沿交通线两侧分布的特征。(26)

近年来，西尔尔•达鲁瓦特（Sihil Daluwatte, 1995）等人(27)对日本城市群发展和交通之间的长期关系进行了研究；在回顾了二战时和二战后政策对日本土地利用和交通活动区域聚集的影响之后，制定了一个长期模型，并对整个模型的准确性进行了试验与确认。通过利用模型对东京战时政策影响导致的过度就业聚集以及战后高速干线铁路实施的政策影响进行评估之后，他们认为这些政策的实施大大加强了东京和关东地区的聚集效应。

弗洛郎（Florent Le Néchet, 2012）等人(28)对于交通产生的聚集效应对巴黎盆地大都市地区企业生产率的影响进行了研究；通过对巴黎盆地特大城市生产力与交通诱导集聚效应的关系进行实证研究，分析了不同产业部门产生城市聚集经济的弹性。研究结果表明，运输诱导在不同行业内产生了集聚效应，促进了商业服务的发展。研究结果还表明生产率和运输诱导的集聚效应之间的关系存在相当大的非线性，这意味着生产率收益的实际规模可能比评估的更大。

最近的研究成果中，布林克曼（Brinkman J.C., 2013）(29)对运输技术，城市群和城市结构之间的关系进行了研究；查特曼（Chatman D.G.，2014）等人(30)研究了公共交通对城市地区工资和就业密度的影响。这些研究均证实了交通运输对于城市群经济与城市群演化有着非常重要的影响。

三、产业集聚与城市群

国外学者对产业群和城市群关联的研究主要体现在产业聚集与区域经济增长的互动上。

著名经济学家马歇尔（Marshall A.，1890）(31)指出由于产业集聚可以带来外部经济性，包括外部规模经济和外部范围经济，从而使得产业集聚成为可能；奥古斯特•勒施在对集聚区进行分类后，对集聚的特点和成因分析后指出公共基础设施、外部经济、基础工业为辅助工业提供的生存前提和偶然性是产生集聚的原因，规模经济和外部性对城市空间结构的作用原理主要体现在3个方面：就业、土地开发、基础设施投资。(32)

弗里德曼（J.R. Friedmann, 1966）(33)研究了产业在一定范围内集聚影响了城市群结构的形式。(34)弗里德曼认为随着区域经济的增长，区域空间结构会发生阶段性的演变，遵循着工业化前阶段—工业化初期阶段—工业化成熟阶段—工业化后期及后工业化时期这样一个演进顺序，相应地，区域空间结构也会呈现出离散型—集聚性—扩散性—均衡性的空间结构。(35)

施费尔（Shefer D., 1973）(36)研究表明，城市规模增加1倍，生产率上升14%~27%。斯维考克斯（Sveikauskas L.，1975）(37)发现，集聚规模增加1倍，生产率上升6%~7%。西格尔（Segal D.，1976）(38)的研究显示，城市人口增加200万或更多，生产率上升8%。而莫莫（Moomaw，1981）(39)和田渊（Tabuchi，1986）(40)等人进行研究后，分别得出的结论是2.7%、4.3%。

福格蒂和加罗法洛（Fogarty M.S. & Garofalo G.A., 1988）(41)等人的研究结论是，城市规模翻一翻，生产率增加10%左右。

金元、奥卡瓦瓦和铃木（Kanemoto Y. & Ohkawara T. & Suzuki T., 1996）(42)等人使用1985年数据估计了日本大都市区和不同等级城市的生产函数，发现城市规模增长一倍，人口规模在20万~40万的城市的平均生产率将增长25%，人口规模在20万以下的城市只增长1%，人口规模在40万以上的城市则增长7%。

蒙特格姆瑞（Montgomery, 1992）(43)发现大都市地区之间的工资水平变动也很大。

格莱瑟等（Glaeser E.L. & Mare D.C., 1994）(44)通过对美国地区间工资水平变动的研究来分析集聚经济的情况，结果表明从城市地区到农村地区存在明显的工资梯度，显示集聚经济的存在。

西科尼与霍尔（Ciccone A. & Hall R.E., 1996）(45)研究了一般意义的经济集聚（制造业密度）与生产率之间的关系，得出生产率与经济密度之间存在正相关性，经济密度增加一倍，劳动生产率上升6%。

这些研究都表明城市经济的存在，集聚规模增加一倍，生产率上升幅度通常为3%~8%。

中村（Nakamura, 1985）(46)与亨德森（Henderson J.V.，1986）(47)、布莱克等人（Black D. & Henderson V.，1999）(48)在研究中，同时检验了本地化经济与城市化经济的作用。前者使用日本的数据，后者使用美国与巴西的数据，估计每个两位数制造业部门的生产函数。中村的结果显示，对重工业来说本地化经济更为重要，而对轻工业来说城市化经济更为重要，其中产业规模增加一倍，生产率上升4.5%，城市规模增加一倍，生产率上升3.4%。亨德森（Henderson J.V.，1986）(49)发现外部规模经济主要源于本地化经济而非城市化经济，但这种本地化经济将随着城市规模的扩大逐渐消失。从这一点来讲，中小城市一般比大城市的专业性更强。

另外，蒙玛瓦（Moomaw, 1983）(50)发现两种经济都存在，罗森瑟尔与斯特朗齐（Rosenthal S.S. & Strange W.C.，2003）(51)发现本地化经济更明显。

格莱泽等人（Glaeseretal, 1992）(52)对1956—1987年美国170个城市的增长进行了研究，发现产业的就业增长率依赖于产业竞争程度和本地区其他产业的规模，而本产业规模的影响不显著且为负，从而得出存在动态城市化经济。

亨德森等人（Henderson V. & Kuncoro A.&Turner M., 1995）(53)对1970—1987年8个制造业部门所做的分析显示，动态本地化经济和动态城市化经济同时存在，对较为成熟的资本密集型产业来说后者更重要，而对高新技术产业来说前者更重要，并倾向于布局在具有多样化特征的城市。

布莱克等人（Black D. & Henderson V., 1999）(54)利用1972—1992年的美国制造业企业普查数据，对企业产出的影响因素进行了分析，发现在资本品制造业中集聚经济不明显，而高技术产业存在明显的静态和动态本地化经济效应，企业产出受到现有企业和新出现企业数量的影响。

一些学者研究了从集聚中心向外的生产率梯度，即不同区位的生产率与该区位到区域中心的距离之间的关系，以验证集聚经济。

斯维考克斯等人（Sveikauskas L. & Townroe P.&Hansen E., 1985）(55)对圣保罗州市8个制造业行业新进入企业的生产率进行了研究，在控制技术水平、学习效应和内部规模经济差异后，发现到城市中心所需时间增加一倍，平均生产率下降15%。

汉森（Hansen E.R.，1990）(56)采用与斯维考克斯等人相同的框架，估计产业集聚对圣保罗市生产率和工资的影响，发现到圣保罗城市中心的距离每增加一倍，企业生产率平均下降8.9%。在另一研究中，汉森（Hanson G.H., 1996）(57)对墨西哥服装制造业的工资进行了研究，发现以旅行时间衡量各地区到墨西哥城的距离对生产率有重要影响，可以解释工资变化的41.4%。

亨德森（Henderson I.V., 1994）(58)使用1970年美国、巴西的汽车零部件与农业机械制造业的数据分析发现，从290公里开始，到市场中心的平均距离每增加一倍，平均利润降低6%。(59)

波特（Porter M.E., 1998）(60)与斯科特（Scott A.J.，2004）(61)等人通过研究认为产业集群与区域经济增长之间具有双向促进关系；迪郎东和普佳（Duranton G. & Puga D.，2002）等人(62)则从组织分工的角度讲述了厂商组织变化和城市结构变化之间的关系。(63)

2001年美国经济学家范登博格(64)经过深入研究得出结论：城市及更小区域的经济发展受到产业群的决定性影响，因此西方很多城市的长期发展战略都建立在以产业群的方式促进经济增长的基础上。

2003年美国学者波特(65)收集了1990年到2000年十年间美国集群经济发展的有关数据后，进行深入分析得出重要结论：贸易集群极大地影响了美国区域经济的发展。