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信息化、工业化与制造业集聚的理论模型及互动机理探索

2021-11-17 胡伟等 点击:[]

  经济活动空间区位问题是经济学中最重要和最具挑战性的课题之一,区位因子与社会经济发展之间的关系及其演化,是信息时代下经济地理学研究迫切需要解决的理论问题与实际问题。在我国社会主要矛盾已经转化为“人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾”的背景下,经济活动区位成为解决发展不平衡不充分问题的重要一环。信息化全球化的加速演进成为影响区域经济发展及其空间格局演变的主要因素,随着信息活动成为社会经济活动的主要部分,地理环境虚拟化加剧、信息空间和地理空间加速融合,产业区位的“运输指向”和“劳动力指向”逐步转向“信息指向”,信息活动区位及其对经济活动区位的影响成为当前理论研究的焦点问题。新一代信息技术与制造业的深度融合成为未来工业经济发展的新趋势,以美国为代表的发达国家的“再工业化”“制造业回流”陆续显现;与此同时,防止“过早去工业化”成为未来中国深化工业化需要解决的紧迫问题(黄群慧和贺俊,2019)。准确认识信息活动对工业经济活动区位(特别是制造业在一国/地区集聚)的作用机理,是抓住新一轮技术革命机遇,建设制造强国和网络强国需要解决的理论与实践问题,也是经济学理论创新与实践探索的重要议题之一。

从发展路径来看,发达国家率先实现工业化,战略布局国家信息基础设施,较早进入信息时代,深度“去工业化”后,发达国家纷纷开启艰难的“再工业化”历程,力图重振制造业领先地位,发展中国家在快速工业化的同时紧抓信息化机遇,力图实现追赶甚至超越(赵昌文,2019)。第二次世界大战后,工业化不仅成为世界各国经济发展的重要目标,更成为经济落后国家实现跨越式发展的必然选择,制造业产出与就业份额及其在国民经济中地位的变化被视为工业化与去工业化的重要风向标。20世纪90年代以来,信息通信技术(Information and Communication Technology,ICT)加速发展,信息化对全球经济社会发展产生了比工业化更为深刻的影响(Castells,1997;Jorgenson,2001),成为越来越多国家和地区的经济发展战略;工业化与信息化同步推进成为发展中国家的战略选择(乌家培,1993;徐长生,2001),走工业化和信息化融合发展的新型工业化道路(曹建海和李海舰,2003)不仅是中国提升产业竞争力(金碚,1996)与抢占制造业技术制高点的工业化使命(金碚,2014),更是中国转变经济发展方式的国家战略(谢康等,2102)。随着新一轮信息革命的到来,新一代信息技术与制造业深度融合,成为未来工业经济发展的新趋势,为中国加快建设制造强国和深入推进工业化提供战略新机遇;然而,工业化发展不平衡不充分前提下的全面、过早、快速“去工业化”(魏后凯和王颂吉,2019;黄群慧和贺俊,2019)正成为现代化建设的新困扰,持续加剧的“去工业化”压力对深度工业化提出新挑战。在以信息化为基础重构国家核心竞争力的新阶段,作为工业化“新引擎”的信息化(徐长生,2001),如何担当起应对“去工业化”和实现高质量工业化的重要使命,发展中国家是否真的难以通过信息化实现跨越式发展(Niebel,2018),这些都是急需深入探究的问题。

从理论脉络来看,制造业的空间集聚及转移是解释工业化与“去工业化”现象的重要理论依据,本质上是产业的地理集中和发展优势的空间转移。产业地理集中由“先天优势”与“后天优势”共同作用形成(贺灿飞和刘洋,2006):产业区位理论和新古典贸易理论立足于外在“先天优势”为揭示产业的地理集中提供了重要理论基础,运输成本、劳动力成本以及基于要素禀赋差异的比较优势是促成集聚的主要成因;新贸易理论和新经济地理理论将规模报酬递增视为形成集聚的“后天优势”,不存在“先天优势”的情形下,规模经济依然可以促进产业的地理集中和贸易,前者认为规模经济和市场效应是影响产业集聚的主要因素(Krugman,1980),后者认为规模经济和运输成本的相互作用可促进产业集聚(Krugman,1991)。新兴工业化经济体一方面以劳动力、自然资源等要素禀赋的“先天优势”融入国际分工格局,承接和发展劳动密集型和资源消耗型产业,推动国内形成制造业集聚发展态势,成功创造了经济腾飞的特征(Boggio,2003);另一方面通过技术引进和创新凝聚“后天优势”(Mckern,2016),“后天优势”促进集聚的理论成因异化为完全竞争下的外部性、垄断竞争下的规模报酬递增以及互动博弈下的空间竞争(Fujita & Thisse,1996,2002)。快速交通体系与通信技术持续取得突破性进展(Basu & Fernald,2007),逐步改变了发展优势的空间格局,外在“先天优势”促进集聚的力量在部分国家和地区趋于弱化,建立在“先天优势”基础之上的发展优势极有可能通过空间转移另辟沃土(Bernard,2007),规模报酬不变且完全竞争的范式不再适用于解释大规模经济集聚现象的出现和增长(Krugman,1995),内生“后天优势”成为产业地理集中的决定性因素(贺灿飞和刘洋,2006),生产中报酬递增与运输成本之间的权衡成为理解经济活动地理集中或分散的中心内容,新经济地理学(Krugman,1991;Venables,1996)引入D-S垄断竞争模型(Dixit & Stiglitz,1977)将空间维度纳入一般均衡分析框架——“中心—外围”模型(Center Periphery Model,C-P模型),通过非线性关系和多重均衡诠释了垄断竞争下的报酬递增如何影响一国制造业集聚份额的内在机理,认为集聚的驱动力主要来自由需求相关和成本相关形成的循环因果效应和本地市场效应,不同流动性下资本(或知识资本)和劳动力相互作用所形成的“后天优势”开始有选择性地转移,垄断竞争下的企业异质性成为“后天优势”的重要成因。然而,新经济地理学的核心框架似乎有选择地回避了信息化对形成集聚“后天优势”的影响,对于尚未实现工业化的发展中国家,面对“先天优势”趋弱且既有“后天优势”竞争加剧的现实,以ICT进步为主要特征的信息化能否且如何为制造业集聚培育有竞争力的“后天优势”,有待进一步将信息作为与劳动力并重的生产要素进行理论分析。可以认为,信息化如何在垄断竞争环境下以规模报酬递增的方式影响制造业集聚份额及工业化进程的理论标尺一直缺失。

信息化带动工业化被认为是以知识深化为核心的生产过程(谢康等,2016),实质是信息(数据)的深度利用及信息通信技术与制造业融合形成新的“后天优势”。信息化推进在什么样的条件下会凝聚“后天优势”促进制造业集聚份额提升或减少,如何把握并推动信息经济(数字经济)发展壮大及传统产业的数字化转型以推动制造业和工业经济高质量发展,是亟待研究的理论与实践问题。文章将研究重点集中于信息化推动下的制造业集聚,有以下三点原因:

第一,对于一国或地区而言,工业化进程就是一个以制造业为主的工业经济活动不断在国内集聚,并逐渐在国民经济中取得主导地位的发展过程;将一国(或地区)地区作为考察整体,以制造业集聚形成的制造业份额提升是工业化推进的主要表现形式,中国成为工业大国的核心是制造业的发展(黄群慧,2018),伴随着中国工业化进程加速推进,制造业增加值的全世界份额由1990年的2.7%提升至2018年的28%以上。

第二,两化融合是工业化和信息化发展到一定阶段的必然产物,核心是信息化支撑,制造业是融合的主力军;随着信息经济与数字经济发展进入快车道(Woetzel,2017),信息(数据)成为社会生产活动的独立投入产出要素(黄群慧和贺俊,2019),传统产业数字化转型成为制造业高质量发展的重要途径(吕铁,2020)。然而,信息作为生产要素进入生产过程对制造业区位产生影响的作用机理与效应,以及传统产业数字化转型是否会(及如何)促进制造业在国内集聚等问题有待进一步论证。

第三,以制造业为主要产业形态的工业可以在国家(或地区)间转移(Krugman,1991;金煜等,2006),制造业作为工业化进程的主要推动力,在国内集聚或分散直接反映制造业份额的提升或下降,结果就是工业化、“去工业化”及“再工业化”等经济现象:当更多的制造业企业在国内集聚,往往伴随着正向的工业化进程;当国内制造业企业向外迁移,制造业产出和就业下滑引致去工业化(Tregenna,2009);当采取措施引导外迁制造业回流并遏止制造业外迁态势,推动制造业在国内再次集聚,重建制造业竞争力便是“再工业化”的体现(刘戒骄,2011;黄永春等,2013)。

文章在新经济地理学C-P模型及其扩展模型的基础上,尝试引入一个不存在运输成本的信息部门(可理解为广义的信息经济),以及一种自由流动且可以替代劳动投入的信息要素,将空间D-S模型由两部门单要素两地区扩展至三部门(增加一个信息部门)两要素(增加一个信息要素)两地区(仍然是两地区模型),构建一个三部门空间D-S模型。文章的边际贡献在于:

第一,将“冰山成本”延伸为“坡度冰山成本”,进一步将空间异质性纳入D-S模型;如果企业异质性将继续与D-S模型结合并发挥作用(Dixit,2017),空间异质性与D-S模型的结合也可作为一个重要探索方向。

第二,引入充分流动的信息作为生产要素,基于“信息熵”建立信息与劳动力的替代关系式,丰富要素之间的关联;既有研究多以资本(或知识资本)展开,一方面忽略了信息正成为比资本更重要生产要素的发展现实,另一方面过于关注产品的替代特征而对要素替代视而不见,信息经济越发展,越能用信息资源来替代更大一部分的物质资源(乌家培,1993)。由于信息独特的再生性与共享性使其可以突破传统要素(包括资本)的“总量限制”,引入信息对劳动力的替代,可以进一步研究信息化对劳动力短缺情境下的制造业影响。

第三,引入一个没有“运输成本”的信息部门,与Leite等(2013)第三部门(非贸易垄断竞争部门——服务部门)的显著区别在于信息部门产品是可贸易的,共同之处就是两者均是垄断竞争且具有规模报酬递增特征,并在此基础上建立一个三部门(两要素两地区)空间D-S模型。

第四,从信息化与工业化融合发展的视角来解释信息化与工业化、“去工业化”及“再工业化”之间的互动机理,从而为当前广受关注的“过度去工业化”现象(魏后凯和王颂吉,2019)及工业互联网加速发展提供些许借鉴。本文试图在信息全球化、信息经济乃至数字经济发展进程不断加速提档的背景下,探索信息技术加速演进及其应用持续深化对区域经济空间格局演化所产生的影响,以理解中国积极推进信息化、大力拓展网络空间经济,致力于推进新一代信息技术与制造业深度融合的根本动因。

研究发现为:当信息部门出现,并引入信息作为生产要素进入生产过程,制造业部门的区位选择变得更加复杂,“信息指向”成为区位变化的主要影响因子。当一国实施信息经济赶超战略,信息部门(信息经济)的出现及快速发展将对其制造业部门(实体经济)形成强劲替代效应,其制造业部门和制造业工人将向外迁移,制造业份额呈下滑态势,造成制造业外流(制造业部门的集聚态势在另一国得到强化),信息部门快速发展所形成的替代效应将推动国内“去工业化”进程。对于正处于信息经济赶超阶段的国家,宜注重加大制造业部门的信息投入强度,改善制造业发展的外部条件,促进制造业部门的集聚发展,适时减缓制造业外流或即将发生的“过度去工业化”进程;对于已成功实现信息经济赶超发展的国家,宜进一步加大信息部门的信息投入强度,推动信息经济与实体经济深度融合发展,从而引导“制造业回流”或开启“再工业化”进程。

当然,在本文的研究与模拟分析中还存在诸多不足:刻意假定进口成本和出口成本相对立,现实经济中进口成本低的国家很有可能出口成本也很低;没有对三部门经济互动展开深入研究,缺少对现实经济的应用分析;在求解过程中存在“优化均衡”的问题,由于运算时再小的循环步长也无法真正实现数值连续,以至于求解结果并不正好落在均衡解上,此时会选取两个最接近均衡解的值通过算法优化(如插值法)强行“优化”出一个均衡解。需要特别说明的是,尽管在模型中设定了坡度冰山成本,但在实际分析中继续假定各国固定投入一致、三部门产品之间的支出份额均一致,如同大部分经济模型对现实情况的处理方式一样,本文对空间异质性的承认并不彻底。充分考虑空间异质性、将区域差异及信息熵纳入模型中进行具体分析将是本文下一步的努力方向,将资本作为与信息并列的要素,构建三要素空间D-S模型也将是极其重要的探索研究。


本文节选自《区域经济评论》2021年第5期,具体演算和整理分析过程详见原文(整理 齐双)。



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