空間知識溢出研究述評

蘇紅鍵

（北京交通大學 經(jīng)濟管理學院，北京 100044）

一、引言

知識溢出是解釋集聚、創(chuàng)新和區(qū)域經(jīng)濟增長的重要概念。知識溢出的研究最初主要以企業(yè)為研究對象，利用知識生產(chǎn)函數(shù)分析知識生產(chǎn)和溢出及其對創(chuàng)新和技術進步的影響。但經(jīng)驗研究顯示，在企業(yè)微觀水平上，創(chuàng)新投入與產(chǎn)出之間并沒有直接的決定性關系，而在城市和區(qū)域等空間范圍內(nèi)則比較顯著。由此，20世紀80年代以來，知識溢出的研究單元逐步從企業(yè)轉(zhuǎn)向空間，側(cè)重于考察知識溢出的空間約束、影響機制及其對地方經(jīng)濟的影響。目前，從知識溢出角度對集聚的研究已經(jīng)成為新經(jīng)濟地理學的前沿。

由于知識溢出的空間特征及其對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的重要作用，有必要對這一問題進行總結(jié)。本文主要圍繞以下幾個邏輯相關的問題：知識溢出是否存在空間約束？知識溢出受空間約束的范圍有多大？除地理距離之外，哪些因素會影響空間知識溢出？如果知識溢出存在空間約束，那么其如何影響地方經(jīng)濟？本文結(jié)構如下：第二部分對知識溢出的空間約束的理論觀點及相關經(jīng)驗研究進行總結(jié)；第三部分從知識的屬性、傳輸渠道、知識生產(chǎn)部門性質(zhì)、接受能力等方面考察空間知識溢出的影響機制；第四部分考察空間知識溢出對地方經(jīng)濟的影響，側(cè)重于考查不同類型的知識溢出對城市和區(qū)域經(jīng)濟增長的影響；最后是總結(jié)并提出有待進一步解決的問題。

二、知識溢出的空間約束

傳統(tǒng)的觀點認為，“知識就像光一樣，它無重量、不可觸摸，它可以輕易地暢游世界，并給各地人民的生活帶來光明。”按照這樣的觀點，知識存量的差異將不能解釋區(qū)域發(fā)展的差距，關于知識“可以輕易暢游世界的觀點”是有問題的，知識的溝通、傳遞存在空間約束。回顧關于知識溢出空間約束的觀點，主要有兩種極端的觀點（完全溢出和完全不溢出）與一種折中的觀點（不完全溢出）。

（一）兩種極端的觀點：完全溢出和完全不溢出

在新古典增長理論中有一個隱含假設，認為知識可以無成本獲得。知識是完全無實體的（disembodied），可以無摩擦的傳遞、溝通?；谥R傳播無成本以及理性人假設，人們可以有效使用所有知識儲備。這一暗含的無成本溝通的假設意味著距離對知識溢出沒有影響，知識溢出可以即刻發(fā)生到整個經(jīng)濟體，是純粹的公共品。這意味著任何落后的區(qū)域都可以通過即刻模仿更好的成功技術而追趕上先發(fā)展地區(qū)，因而區(qū)域收入差距和增長率不能通過知識存量的地理差異來解釋。

另一個極端觀點體現(xiàn)在循環(huán)累積模型中（Myrdal，1964；Daldor，1970；Malecki&Varaiya，1986），該模型假定知識溢出不存在。該觀點把知識看作私人產(chǎn)品，只能被特定的人使用，因而知識溢出不會產(chǎn)生任何好處。與知識相關的趕超不存在，知識生產(chǎn)的相對優(yōu)勢可以持續(xù)存在。從這一觀點來看，區(qū)域間的差異可以完全歸咎于知識存量的差異，并且由于知識存量與新知識的形成正相關，因而可以預期區(qū)域間差距將持續(xù)存在并不斷擴大。

（二）折中的觀點：不完全溢出

關于知識完全溢出和完全不溢出的極端觀點都不現(xiàn)實。很顯然，知識溢出是存在的，而且要花費時間，不會完全溢出。知識溢出空間約束的折中觀點往往假設知識是區(qū)域性的公共產(chǎn)品，即知識的公共產(chǎn)品特點存在空間約束。

關于這一觀點有兩個基本模型：知識溢出的傳染模型和層級模型。傳染模型（源自傳染病學的觀點）認為，知識溢出容易在臨近區(qū)域間傳遞，知識生產(chǎn)區(qū)域的毗鄰區(qū)域可以最先獲得新知識溢出。層級模型認為知識先在中心區(qū)域間溢出，然后再向外圍區(qū)域擴散。該觀點強調(diào)除了空間距離之外，知識存量也會對知識溢出產(chǎn)生影響。中心區(qū)域更容易實現(xiàn)溢出是因為這些區(qū)域具有更多的研發(fā)基礎、更多知識積累，便于接受新知識。Caniels（2000）指出，從經(jīng)驗來看，這兩類知識溢出模型在現(xiàn)實中同時存在。

（三）關于知識溢出范圍的經(jīng)驗研究

在知識溢出的空間約束方面，對于約束的存在及其對經(jīng)濟績效的重大影響已經(jīng)達成一致。不過，在影響知識溢出的空間范圍方面尚未達成一致，主流研究往往拒絕把范圍量化。關于知識溢出空間范圍主要體現(xiàn)在Anselin et al.（1997）、Varga（2000）、Keller（2002）以及Bottazzi和Peri（2003）等人的研究中。Anselin et al.（1997）等利用美國高新技術企業(yè)的數(shù)據(jù)，分析了大學等公共研究和企業(yè)私人研發(fā)行為對區(qū)域創(chuàng)新方式的影響及其范圍，研究發(fā)現(xiàn)公共機構研發(fā)活動作為新知識的來源，對其周邊50公里范圍內(nèi)存在顯著積極影響；而私人研發(fā)活動影響并不顯著。這一點在說明知識溢出空間約束的同時，也證明了知識生產(chǎn)部門的性質(zhì)（私人或公共部門）在傳播新生產(chǎn)的知識方面的限制。另外，Varga（2000）也利用知識生產(chǎn)函數(shù)的分析框架，發(fā)現(xiàn)知識溢出不僅僅發(fā)生在大都市區(qū)域，而且對75公里以內(nèi)的鄰近城市的研發(fā)活動存在顯著積極影響。

Bottazzi&Peri（2003）利用歐洲1978～1995年的數(shù)據(jù)，以單位平方公里范圍內(nèi)的專利數(shù)作為獨立變量，估計了區(qū)域（單位平方公里）自主研發(fā)支出分別對周邊區(qū)域（0，300km）、（300 km，600 km）、（600 km，900 km）、（900 km，1300 km）、（1300 km，2000 km）研發(fā)支出的影響。結(jié)果顯示，如果以研發(fā)投資和專利應用表示知識溢出，則知識溢出只對300公里范圍內(nèi)鄰近區(qū)域的創(chuàng)新活動存在顯著正作用，但影響相對較小，研究結(jié)果顯示區(qū)域研發(fā)投入增加100%，可以使本區(qū)域創(chuàng)新活動增加80～90%，而對鄰近區(qū)域的影響只有2～3%。Keller（2002）以國際視角進行研究，利用14個OECD國家的制造業(yè)數(shù)據(jù)，估計了某個國家自主研發(fā)投入以及G5（法國、德國、英國、西班牙、意大利）的研發(fā)投入對14個OECD國家全要素生產(chǎn)率的影響，結(jié)果顯示某國研發(fā)投入對于國外研發(fā)投入的影響每1200公里會減少50%，從而支持了知識溢出存在空間約束的假設。

Funke&Niebuhr（2000）和Niebuhr（2000）通過對德國75個區(qū)域的跨部門分析，證明了知識溢出主要發(fā)生在鄰近區(qū)域之間。結(jié)果表明，區(qū)域間距離每增加23～30公里，創(chuàng)新活動溢出作用會減少50%。另外，他們的研究還支持了這一假設，即創(chuàng)新活動通常發(fā)生在核心集聚地區(qū)，而在外圍區(qū)域很少發(fā)生。Badinger&Tondl（2002）在研究歐盟159個區(qū)域增長的決定因素時得到了類似的結(jié)果，研究發(fā)現(xiàn)，知識的流入對某一區(qū)域的增長存在正的作用，如果區(qū)域本身存在較高增長率，則這一作用會更大。Greif（1998）等的研究同樣發(fā)現(xiàn)，知識生產(chǎn)的空間分布指標，比如研發(fā)人員數(shù)量、專利應用情況等等存在高度的區(qū)域集中，這與即刻擴散的知識溢出假設相反。

由此可見，不同學者利用不同國家數(shù)據(jù)的經(jīng)驗研究均證明了知識溢出存在顯著的空間約束，但具體的約束范圍并不明確。

三、空間知識溢出的影響機制

如前所述，既然知識溢出的空間約束確實存在，那么是哪些因素使知識溢出存在空間約束？Caniels（2000）等強調(diào)了影響知識溢出的三個重要方面：知識的屬性與傳輸渠道（知識生產(chǎn)者和接受者之間的聯(lián)系）、知識生產(chǎn)部門的性質(zhì)、知識接受者的接受能力。下面根據(jù)Caniels（2000）的觀點，從三個方面對相關研究進行總結(jié)。

（一）知識屬性與傳輸渠道

不同屬性的知識對應著不同的傳輸渠道，進而決定知識溢出的空間約束。顯性知識與隱性知識的區(qū)別取決于能否編碼化，能否以書面形式存在。顯性知識可以編碼化，以書面文字等形式存在，能夠通過直接與間接方式在較大的空間范圍內(nèi)傳播。隱性知識難以表達和編碼化，只能通過直接的面對面交流和不斷接觸等形式，在特定區(qū)域范圍內(nèi)交流傳播。Anselin et al.（1997）指出只有顯性知識可以遠距離溝通，而隱性知識的傳遞要求直接的相互作用和較近的空間距離。Feldman（1999）指出，隱性知識溢出的發(fā)生通常源自個人層面的交往。Schrader（1991）也表明，不同企業(yè)研發(fā)人員之間的交流頻度與企業(yè)創(chuàng)新頻率顯著正相關。

1.創(chuàng)新網(wǎng)絡的作用

對于隱性知識溢出來說，知識溢出者與知識接受者之間的關系非常重要，這也意味著當?shù)貏?chuàng)新網(wǎng)絡對隱性知識溢出的重要作用。如果直接溝通是隱性知識溢出的先決條件，空間問題就會突顯，因為隨著新知識生產(chǎn)者和接受者之間的距離的增加，建立和維持直接溝通的成本也會增加。這也可以解釋為什么創(chuàng)新網(wǎng)絡通常不會跨越區(qū)域邊界，并且一旦建立就會比較穩(wěn)定（Wilkinson&Moore，2000）。

當?shù)仄髽I(yè)家、風險資本、大學、政府機構等形成的特定溝通模式形成了促進創(chuàng)新活動的非正式制度。由于當?shù)厣鐣?lián)系可以形成相互信任和面對面的溝通，關于新知識的信息更容易在同一區(qū)域內(nèi)的個體間傳遞。因此，集聚比分散提供了更多的創(chuàng)新機會，創(chuàng)新溢出也會更快（Breschi&Lissioni，2001）。Piore&Sabel（1984）開創(chuàng)性地強調(diào)了知識溢出的社會網(wǎng)絡的重要性及其對創(chuàng)新頻率的影響，他們分析了意大利東北產(chǎn)業(yè)區(qū)的創(chuàng)新活動的決定因素，發(fā)現(xiàn)企業(yè)間穩(wěn)定的網(wǎng)絡導致了創(chuàng)新活動的增加和交易成本的降低。Piore&Sabel的研究引起了大量關于意大利產(chǎn)業(yè)區(qū)的研究（如Lazerson，1993、1995；Gottardi，1996）。在控制很多其他變量之后，在所有調(diào)查的產(chǎn)業(yè)區(qū)中，當?shù)睾蛥^(qū)域網(wǎng)絡對創(chuàng)新活動依然存在顯著積極影響。同時，大量其他的研究已經(jīng)表明這不僅僅是意大利產(chǎn)業(yè)區(qū)特有的現(xiàn)象：Saxenian（1994）證明了硅谷和波士頓的社會網(wǎng)絡對創(chuàng)新的積極作用；Garnsey&Connon-Brookes（1993）等研究了劍橋的社會網(wǎng)絡作用；Ganne（1992）、Kristensen（1992）、Maskell（1992）以及Saglio（1992）等利用丹麥和法國數(shù)據(jù)得到了類似結(jié)論?；诖?，可以認為社會網(wǎng)絡對隱性知識空間溢出進而對創(chuàng)新的重要性具有一般性。

2.跨國公司的作用

對傳遞渠道的考察表明，空間知識溢出通常在跨國公司內(nèi)發(fā)生，因為同一公司內(nèi)部的知識傳遞不存在競爭關系或者變革的要求。Fosfuri（2001）指出，跨國公司的對外直接投資（FDI）是知識溢出的重要渠道。Markusen&Venables（1999）建立了一個模型指出跨國公司的中間產(chǎn)品需求會促生出生產(chǎn)中間產(chǎn)品的當?shù)毓S，并進一步導致當?shù)厣a(chǎn)出能夠與跨國公司競爭的最終產(chǎn)品。在這種情況下，當?shù)刂虚g產(chǎn)品生產(chǎn)者便會成為跨國公司知識向當?shù)馗偁幷咭绯龅慕橘|(zhì)。

Barrill&Pain（1997）驗證了FDI對東道國技術進步的影響。同樣，Driffield&Munday（2000）發(fā)現(xiàn)英國制造業(yè)的競爭優(yōu)勢很大部分源自FDI流入。然而，Lutz（2000）、Tybout（2000）以及Xu（2000）等發(fā)現(xiàn)，跨國公司內(nèi)的知識溢出往往局限于高收入水平國家，這一點通常解釋為研發(fā)活動依賴于高素質(zhì)的勞動力，而這些勞動力往往集中在發(fā)達的經(jīng)濟體中。

（二）知識生產(chǎn)部門性質(zhì)的影響

大量研究都關注公共研究機構作為區(qū)域知識溢出機制的重要性。公共部門的研發(fā)機構更愿意傳遞新知識，而私人部門的研發(fā)機構不愿意傳播自己生產(chǎn)的新知識。

Jaffe（1989）利用“地理重合指標”用來測度私人和大學研發(fā)投入的空間集聚。Jaffe利用美國29個州的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)大學研究和私人研發(fā)在空間維度上緊密相關。很多后期的實證研究 （如Link&Rees，1990；Audretsch&Mahmood，1994；Audretsch&Steph an，1996等）進一步驗證了美國的結(jié)果。如前所述，Anselin et al.（1997）也證明了知識生產(chǎn)部門的性質(zhì)（私人或公共部門）在傳播新生產(chǎn)的知識方面的限制。

Nerlinger（1996）、Fritsch& Schwirten（1998）、Sternberg（1998）、Edler&Schmoch（2001）以及Franke（2002）等利用德國的數(shù)據(jù)證明了類似的相關性，即某個區(qū)域的學?；蚬惭芯繖C構越多，那么這一區(qū)域越會集聚更多的私人研發(fā)活動，同時也越有利于新的研發(fā)密集型企業(yè)的創(chuàng)立。

（三）接受能力的影響

接受能力對知識溢出的影響與知識溢出不完全溢出密切相關。新知識接受者需要擁有理解并使用可獲得知識的能力（Cohen&Levinthal，1990），以及承擔學習新知識的成本的意愿。Cohen&Levinthal指出接受者應當具備使用新知識的經(jīng)濟理性。另外，在使人滿意而非實現(xiàn)最優(yōu)的模型中，在現(xiàn)有知識儲備條件不能實現(xiàn)滿意的人，會具備學習的意愿。

Mariani（2000）、Verspagen&Schoenemakers（2000）、Maurseth&Verspagen（2002）等人研究了知識接受者的知識存量對知識溢出的影響。這類研究表明，在生產(chǎn)率相對較高、知識存量相對高的區(qū)域，知識接受也相對容易。更重要的是，技術上的相近性（比如知識溢出的接受者與知識溢出發(fā)送者的專業(yè)一致或相近）對組織間知識溢出存在積極作用。類似的，如果知識生產(chǎn)與接受的區(qū)域在他們的產(chǎn)業(yè)結(jié)構方面比較接近的話，區(qū)域間的溢出也會更容易發(fā)生。這也證明了如果兩個區(qū)域之間存在類似的知識積累，便更容易獲得知識外部性。

四、空間知識溢出對地方經(jīng)濟的影響

這里主要對以往關于不同類型知識溢出的界定及其促進區(qū)域和城市經(jīng)濟增長的觀點和相關經(jīng)驗研究進行總結(jié)。

（一）知識溢出對地方經(jīng)濟的影響：不同類型知識溢出的作用

在引入知識溢出的空間約束之后，知識溢出對地方經(jīng)濟增長的影響遵循這樣的邏輯：知識溢出與集聚之間存在相互正強化的關系，進而促進創(chuàng)新和知識存量的增長，從而促進地方經(jīng)濟增長。

不同類型的集聚會產(chǎn)生不同類型的知識溢出。20世紀90年代以來，集聚的結(jié)構問題受到越來越多的關注，基于此，知識溢出主要分為知識的地方化外部性和城市化外部性。知識的地方化外部性主要指MAR溢出。MAR溢出源自三位貢獻者（Marshall（1890）、Arrow（1962）、Romer（1986））的名字，表示同一產(chǎn)業(yè)的研發(fā)者、企業(yè)家、公司等之間的溢出。MAR溢出認為，同一產(chǎn)業(yè)集中有利于企業(yè)間的知識溢出，因而有利于產(chǎn)業(yè)和區(qū)域增長。比如，硅谷的電腦芯片業(yè)、紐約的時裝設計等等。通過觀察、模仿以及高技術員工在臨近企業(yè)間的流動，知識在臨近企業(yè)間快速傳播。另外，MAR理論認為當?shù)氐膲艛啾雀偁幐欣谠鲩L，因為壟斷可以限制想法流到其他企業(yè)，從而使外部性在創(chuàng)新企業(yè)內(nèi)部實現(xiàn)。當外部性內(nèi)部化時，可以激勵創(chuàng)新和增長。

同MAR一樣，Porter（1990）認為專業(yè)化的、地理集中的產(chǎn)業(yè)更有利于知識溢出從而促進產(chǎn)業(yè)和區(qū)域發(fā)展；不同的是，Porter認為當?shù)氐母偁幎皇菈艛喔欣诖龠M創(chuàng)新。他以意大利的陶瓷、金銀珠寶業(yè)以及德國的印刷業(yè)為例，說明同一產(chǎn)業(yè)企業(yè)集聚條件下對企業(yè)創(chuàng)新的促進作用。

除了MAR溢出之外，知識的城市化外部性強調(diào)集聚的規(guī)模和異質(zhì)性的作用，主要指的是Jacobs溢出（Jocobs，1970/1986），強調(diào)不同產(chǎn)業(yè)間知識溢出的重要作用。Jacobs（1969）認為最重要的知識溢出源自產(chǎn)業(yè)外部，地理臨近產(chǎn)業(yè)的多元化和差異性更有利于創(chuàng)新和增長。例如紐約的谷物和棉花商人發(fā)現(xiàn)了國內(nèi)和國際金融交易的需求，促進了金融期貨的產(chǎn)生；設備租賃業(yè)務并非由銀行業(yè)者發(fā)現(xiàn)，而是源自舊金山食品加工業(yè)的創(chuàng)新。這類溢出的作用機制可以理解為通過與其他產(chǎn)業(yè)相互作用，使單個產(chǎn)業(yè)研究范圍擴大。由于異質(zhì)的產(chǎn)業(yè)之間往往不存在競爭，因而相對于MAR溢出來說，不同產(chǎn)業(yè)間更愿意相互交流。同Porter一樣，Jacobs同樣認為地方競爭促進了技術創(chuàng)新和使用。

（二）實證研究：不同類型知識溢出重要性的證據(jù)

目前，關于知識溢出對地方經(jīng)濟增長的作用已經(jīng)得到廣泛認可，但是關于哪一類知識溢出更為重要并沒有達成共識。自Glaeser etc.（1992）以來，關于不同類型的知識溢出（Glaeser等稱之為動態(tài)外部性）對區(qū)域創(chuàng)新和經(jīng)濟發(fā)展的影響一直存在爭論，出現(xiàn)了越來越多基于不同國家、不同時期、城市、產(chǎn)業(yè)的實證研究，我國學者自2007年以來也開始利用本國數(shù)據(jù)進行分析。一些學者強調(diào)MAR外部性，認為地方產(chǎn)業(yè)專業(yè)化對經(jīng)濟發(fā)展具有更顯著的正效應，因為企業(yè)主要是從鄰近的同產(chǎn)業(yè)企業(yè)學習。另一些學者則認為，地方經(jīng)濟的多樣化程度越高，知識溢出效應越強，因為企業(yè)可以通過向當?shù)仄渌a(chǎn)業(yè)的企業(yè)學習獲得更好的新想法 （Jacobs外部效應）。

表1總結(jié)了以往的實證研究結(jié)果。由于觀測時期、國家、觀測對象以及所使用模型的不同，實證研究結(jié)果也不同。在很多實證研究中，多元化對經(jīng)濟發(fā)展存在正作用。而對于專業(yè)化的作用，實證研究結(jié)果差異較大。最后，在分析當?shù)馗偁帡l件的研究中，很多都表明了競爭的正作用?？偟膩碚f，實證研究與Jacobs的觀點更為接近，而對MAR外部性和Porter外部性的研究結(jié)果差別較大。

表1 知識溢出與區(qū)域經(jīng)濟增長關系的實證研究結(jié)果

五、總結(jié)

本文對近三十年來關于空間知識溢出問題的理論觀點與經(jīng)驗研究進行了總結(jié)。一個一般的結(jié)論是：知識不會無摩擦地溢出，空間距離、知識的屬性與傳輸渠道、知識生產(chǎn)部門的性質(zhì)、接受能力等都會影響知識溢出。知識溢出與集聚的正強化關系加深了不同區(qū)域的增長差異，集聚的不同結(jié)構會引起不同類型的知識溢出，進而對地方經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生不同影響?？偟膩碚f，空間知識溢出理論取得了很大的進展，但依然存在一些待解決的問題：

（一）知識溢出的空間范圍問題

Breschi&Lissioni（2001）指出“地理距離對知識溢出的經(jīng)濟性的影響依然存在爭議”。知識溢出方面的經(jīng)典文獻都明確指出知識溢出的重要性及其空間約束，但經(jīng)驗研究對知識溢出的空間范圍并沒有達成共識。

（二）空間知識溢出的影響機制方面

第一，知識屬性（尤其是隱性知識）引起的特殊問題。Cowan等（2000）指出，技術知識可能是隱性的，并不是因為它不能被表述，而是因為它的專業(yè)性。對技術知識的理解還依賴于信息表達能力，這與個體的知識積累密切相關。第二，知識溢出渠道中市場機制、非市場機制的區(qū)別與作用。知識的傳遞除了源自外部溢出之外，還有可能基于市場交易，因此Breschi&Lissioni（2001）指出，需要全面考察知識在大學、企業(yè)間交易的價格和非價格機制。第三，F(xiàn)eld（2003）指出影響知識溢出的制度因素有待進一步研究，比如私人研發(fā)的政策支持以及知識溢出的促進政策等等。

（三）關于知識溢出與經(jīng)濟增長的關系已經(jīng)達成共識，但是在考察不同類型知識溢出的作用時（除了以上提及的實證研究方法問題之外）忽略了兩個重要問題

其一，Jacobs溢出的來源及其對地方經(jīng)濟的影響需要進一步分析。Frenken等（2007）指出，由于相關多元化與不相關多元化對經(jīng)濟增長的作用機理不一樣，Jacobs外部效應同時包括了知識溢出效應（相關產(chǎn)業(yè)）和風險分擔效應（不相關產(chǎn)業(yè)），因而有必要對這兩類多元化進行區(qū)分。

其二，關于知識溢出與地方經(jīng)濟增長的文獻只關注區(qū)域范圍內(nèi)的知識溢出對經(jīng)濟發(fā)展的影響，忽略了區(qū)域外聯(lián)系（Boschma 2005；Weterings 2005），而區(qū)域外的聯(lián)系同樣重要，新的知識可以通過外部聯(lián)系引入到區(qū)域內(nèi)。

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