膠東半島制造業(yè)集群耦合度實證研究

王心娟，綦振法，黃順亮

（山東理工大學 商學院，山東 淄博 255000）

一、引 言

二戰(zhàn)以來，制造業(yè)在世界范圍內(nèi)顯示出空間上集群的定位式的特征［1］，制造業(yè)集群對經(jīng)濟發(fā)展也顯示舉足輕重的作用，國內(nèi)外學者對其進行了深入的大量的研究。如周虹指出以制造業(yè)為主的區(qū)域性產(chǎn)業(yè)集群是欠發(fā)達國家和地區(qū)迅速發(fā)展經(jīng)濟的入門處和增長捷徑［2］，Ahuja&Gautam 提出的協(xié)同競爭觀已經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)產(chǎn)業(yè)集群的戰(zhàn)略新意境［3］。

制造業(yè)集群［4］（Manufacturing Base）在一般意義上的概念可以概括為：在一定的地域范圍內(nèi)，集中了某類或某幾類相關的制造業(yè)企業(yè)，它們有著較強的生產(chǎn)能力，所生產(chǎn)的某類或某幾類產(chǎn)品在該國國內(nèi)市場甚至全球市場都具有相當強的競爭力和較高的市場份額，這樣的工業(yè)化地域即是制造業(yè)集群。但是隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，制造業(yè)集群的概念已不局限于“地區(qū)”，而是指以商品生產(chǎn)為核心，由不同規(guī)模、不同層次的企業(yè)、政府、雇員、研究機構等利益相關者有機構成的具有較大規(guī)模的生產(chǎn)組織網(wǎng)絡。制造業(yè)集群以生產(chǎn)制造業(yè)為主，從事產(chǎn)品設計、產(chǎn)品研發(fā)、市場營銷和售后服務等各種增值活動，具有以高技術產(chǎn)業(yè)為先導、以高附加值產(chǎn)業(yè)為支撐和以高度國際化為目標等特點。

耦合源于物理學，是指具有相互協(xié)調(diào)動態(tài)關系的各個運動主體之間經(jīng)過長時間的作用和影響，從而聯(lián)合起來的現(xiàn)象。本文所探討的制造業(yè)集群的耦合是指制造業(yè)集群內(nèi)的各主體通過產(chǎn)品、資金、信息、技術、人才、知識、信任等耦合要素緊密聯(lián)系在一起，有效調(diào)動制造業(yè)集群內(nèi)外部資源為其服務，以及在此過程中形成的各集群主體之間相互作用的關系。

耦合度是用來描述系統(tǒng)或要素相互作用、區(qū)域相互影響的程度，它決定了系統(tǒng)變量處于區(qū)域臨界點時將要呈現(xiàn)的狀態(tài)和系統(tǒng)的最終結(jié)構。系統(tǒng)耦合在相變點處有慢馳豫變量和快弛豫變量兩類內(nèi)部變量，其中，慢馳豫變量作為系統(tǒng)的序參量決定了系統(tǒng)耦合的相變方向和相變過程。系統(tǒng)能夠由無序走向有序根本原因就是系統(tǒng)內(nèi)部序參量之間的協(xié)同作用，耦合度就是系統(tǒng)序參量之間協(xié)同作用的度量［5］。制造業(yè)集群的耦合度是指制造業(yè)集群中各個主體通過各自的耦合元素彼此作用相互影響的程度，它的大小反映了各個主體對制造業(yè)集群的作用強度和貢獻程度。

二、制造業(yè)集群耦合度模型

（一）制造業(yè)集群的功效函數(shù)

設變量Xi(i=1,2,…,m)為制造業(yè)集群系統(tǒng)的一級指標序參量，Xij為第i個一級指標序參量的第j個指標，其值為xij(j=1,2,…,n)，αij、βij 為制造業(yè)集群系統(tǒng)穩(wěn)定臨界點上的序參量指標的上、下限值，因而制造業(yè)集群中的序參量指標Xij對系統(tǒng)有序的功效uij可表示如下［6］。

當指標Xij具有正功效時，指標值越大，它對系統(tǒng)的正貢獻越大，有

當指標Xij具有負功效時，指標值越大，它對系統(tǒng)的負貢獻越大，有

其中，uij反映了各指標達到目標的滿意程度，uij=0 時為最不滿意，uij=1 時為最滿意。由于集群中主體眾多且相互作用，采用線性加權和法對集群中各指標序參量有序程度的總貢獻進行集成：

其中，UA(Xi)為各個一級指標序參量對制造業(yè)集群系統(tǒng)有序程度的總貢獻；λij為各個一級指標對應的二級指標序參量的權重；A 為系統(tǒng)穩(wěn)定區(qū)域。

（二）制造業(yè)集群的耦合函數(shù)

借鑒物理學中的容量耦合概念及容量耦合系數(shù)模型，可以得到制造業(yè)集群的耦合度：

耦合度對分析制造業(yè)集群的發(fā)展狀態(tài)有著十分重要的作用，但是由于每個集群主體都有交錯、動態(tài)和不平衡的特性，單純根據(jù)上式計算耦合度并進行判別有可能產(chǎn)生誤導，因此，提出修正后的耦合度計算方法［7］：

其中，C′為修正后的耦合度；T 為制造業(yè)集群中各集群主體的耦合協(xié)調(diào)系數(shù)，反映處于不同發(fā)展水平的各集群主體對制造業(yè)集群的整體協(xié)同效應或貢獻；ai為各個一級指標序參量的權重，本文利用層次分析法和熵值法的綜合賦權法予以確定。

顯然，耦合度的值C′∈[0,1]。根據(jù)制造業(yè)集群耦合度值的變化，可以將制造業(yè)集群的耦合狀態(tài)分為耦合度最?。–′=0）、較 低 水 平 耦 合（0 ＜C′≤0.3）、拮 抗 時 期（0.3 ＜C′≤0.5）、良性耦合（0.5 ＜C′≤0.8）、高水平耦合（0.8 ＜C′＜1）和耦合度最大（C′=1）六種類型［8］。制造業(yè)集群在各個不同的階段有不同的特點，本文稍后將對膠東半島制造業(yè)集群的耦合度進行分析并判斷其所處階段特點。

三、膠東半島制造業(yè)集群耦合度評價

（一）制造業(yè)集群耦合度指標體系的建立

在制造業(yè)集群耦合度指標的選擇上，利用中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫和萬方數(shù)據(jù)庫，對2000-2011年的期刊中制造業(yè)集群評價指標的類型和各指標出現(xiàn)的次數(shù)進行統(tǒng)計。在分析、篩選、合并的過程中遵循真實性、科學性、主導性、獨立性、適用性、綜合性等原則，運用頻度統(tǒng)計法、主成分分析法、灰關聯(lián)法等方法，最終確定制造業(yè)集群耦合度指標體系由聚集程度、合作程度、創(chuàng)新程度、經(jīng)濟效應4個一級指標及產(chǎn)業(yè)區(qū)位商系數(shù)、企業(yè)家活動機構數(shù)、成果專利數(shù)以及規(guī)模以上企業(yè)數(shù)等22個二級指標構成，具體見表1所列。

表1 制造業(yè)集群耦合度指標體系

（二）制造業(yè)集群耦合度指標權重的確定

指標權重的確定直接影響到評價的合理性。制造業(yè)集群作為一個經(jīng)濟系統(tǒng)，其發(fā)展狀態(tài)既包括自身的發(fā)展狀態(tài)，也包括其對周圍環(huán)境的影響，因此，單一的方法不能全面反映制造業(yè)集群的耦合狀態(tài)。為了實現(xiàn)對制造業(yè)集群耦合狀態(tài)的完整評價，本文在確定膠東半島制造業(yè)集群的耦合度指標權重時，采用主觀賦權法中的層次分析法和客觀賦權法中的熵值法，對指標的權重進行組合賦權。

層次分析法是專家對各級指標的相對重要程度進行判斷，形成判斷矩陣，然后計算判斷矩陣的最大特征值和權重向量，最后進行一致性檢驗，若通過一致性檢驗則說明有滿意的一致性，若通不過則需要對指標進行調(diào)整。利用層次分析法得出的權重見表1。熵值法是根據(jù)指標值的差異化程度計算指標權重的方法，根據(jù)熵值法計算出的權重見表1。

基于上述權重確定方法各自的優(yōu)缺點以及制造業(yè)集群耦合的特殊性，對上述兩種方法求出的權重進行組合賦權：設用層次分析法得到的指標權重為w1i，用熵值法確定的指標權重為w2i，然后根據(jù)組合法wi=aw1i+（1-a）w2i計算出組合權重，其中0 ≤a ≤1，i 表示指標的項數(shù)，a 的值據(jù)具體情況確定，計算出的組合權重也會隨著a 的變化而變化，當a=0 時，組合權重就是用熵值法計算出的權重，當a=1 時，組合權重就是用層次分析法計算出的權重［9］。根據(jù)膠東半島制造業(yè)集群的具體情況，取a 為0.6，用組合賦權法分別求出一級指標和二級指標的權重，見表1。

四、膠東半島制造業(yè)集群耦合度的計算

本文采用2011年中國統(tǒng)計年鑒和山東省統(tǒng)計年鑒上的相關數(shù)據(jù)對膠東半島制造業(yè)耦合度進行定量計算，個別不能直接查出的數(shù)據(jù)通過計算得出。

（一）計算膠東半島制造業(yè)集群的產(chǎn)業(yè)區(qū)位商系數(shù)

產(chǎn)業(yè)區(qū)位商系數(shù)的經(jīng)濟含義是一個給定區(qū)域中某產(chǎn)業(yè)占有的份額與整個經(jīng)濟中該產(chǎn)業(yè)占有的份額的比值［10］，該指標體現(xiàn)了群域產(chǎn)業(yè)相對于整體經(jīng)濟中該產(chǎn)業(yè)的專業(yè)化程度，產(chǎn)業(yè)區(qū)位商系數(shù)越大，產(chǎn)業(yè)在地理上越集中，產(chǎn)業(yè)群在地理上的集中能促進技術的創(chuàng)新和升級［11］。我們通過從業(yè)人員數(shù)來計算膠東半島制造業(yè)集群的產(chǎn)業(yè)區(qū)位商系數(shù)，膠東半島合計數(shù)據(jù)通過七市數(shù)據(jù)求和得出，具體數(shù)據(jù)見表2所列。

表2 膠東半島的從業(yè)人數(shù) 萬人

用L 表示膠東半島制造業(yè)集群的產(chǎn)業(yè)區(qū)位商系數(shù)，P 表示膠東半島制造業(yè)從業(yè)人員數(shù)， P′表示膠東半島從業(yè)人員數(shù)，Q 表示全國制造業(yè)從業(yè)人員數(shù)，Q′表示全國從業(yè)人員數(shù)，則膠東半島制造業(yè)集群的產(chǎn)業(yè)區(qū)位商系數(shù)為：

通過膠東半島制造業(yè)集群的產(chǎn)業(yè)區(qū)位商系數(shù)，可以看出膠東半島制造業(yè)產(chǎn)業(yè)專業(yè)化水平比較高，制造業(yè)產(chǎn)業(yè)在地理上比較集中，這反映了膠東半島制造業(yè)集群效果比較顯著。

（二）膠東半島制造業(yè)集群耦合度指標值

求出各二級指標的序參量功效，指標權重已經(jīng)采用層次分析法和熵值法的組合賦權法確定。其指標體系的數(shù)據(jù)如下表3所列。

表3 膠東半島制造業(yè)集群耦合度指標體系總匯

其中，產(chǎn)業(yè)區(qū)位商系數(shù)、每平方公里企業(yè)數(shù)、每平方公里年產(chǎn)值、企業(yè)家活動機構數(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈部門數(shù)、技術培訓人次、基礎設施投入、服務機構收入、成果專利數(shù)、科研機構數(shù)、研發(fā)投入、規(guī)模以上企業(yè)數(shù)目、集群總產(chǎn)值、利稅總額、產(chǎn)品名牌數(shù)的指標值的上限以膠東半島包括的三個城市中的2009年指標值的最大值的七倍作為序參量的上限，以三個城市中2009年指標值的最小值的七倍作為序參量的下限。

服務機構貢獻率、技術人員比重、自主知識產(chǎn)權率、新產(chǎn)品率、市場占有率、產(chǎn)業(yè)增加值率、企業(yè)利稅率的指標值的上限以膠東半島包括的三個城市中的2009年指標值的最大值作為序參量的上限，以三個城市中2009年指標值的最小值作為序參量的下限。

（三）耦合度的計算與分析

由（1）式和（2）式可以計算出膠東半島制造業(yè)集群耦合度指標體系的各二級指標的序參量功效。

由（3）式可以計算出膠東半島制造業(yè)集群的聚集程度、合作程度、創(chuàng)新程度、經(jīng)濟效應的綜合序參量功效。經(jīng)過計算可得：

由（4）式可以計算出膠東半島制造業(yè)集群的耦合度C=0.71。利用層次分析法和熵值法的組合賦權法得出膠東半島制造業(yè)集群耦合度指標體系的一級指標的權：

由（5）式可以計算出膠東半島制造業(yè)集群的耦合協(xié)調(diào)系數(shù)T=0.42，從而可以得出膠東半島制造業(yè)集群的修正耦合度C′=0.546。

因為0.5 ＜C′＜0.8，所以，依據(jù)前面的耦合階段分析，膠東半島制造業(yè)集群的發(fā)展開始進入良性耦合階段，逐步趨向穩(wěn)定發(fā)展。同時，制造業(yè)集群的聚集優(yōu)勢十分明顯，對其他企業(yè)的吸引力度不斷加大。而且，膠東半島制造業(yè)集群的耦合度較大，表明制造業(yè)集群的核心企業(yè)和其他企業(yè)之間有良好的互動關系。膠東半島制造業(yè)集群能夠進入良性耦合發(fā)展階段，能夠充分發(fā)揮制造業(yè)集群的集聚優(yōu)勢，離不開政府對膠東半島的政策支持、制造業(yè)本身的管理能力和自主創(chuàng)新能力的提高以及制造業(yè)企業(yè)之間的協(xié)同競爭關系。因此，這啟示我們在今后的發(fā)展中，要充分利用政府的政策優(yōu)勢，加大企業(yè)自身的創(chuàng)新能力和管理能力的提高，增加產(chǎn)業(yè)鏈附加值，不斷創(chuàng)造一個企業(yè)間良好可持續(xù)發(fā)展的競爭環(huán)境。

此外，從膠東半島制造業(yè)集群較小的耦合協(xié)調(diào)系數(shù)，可以看出膠東半島制造業(yè)集群內(nèi)各城市之間發(fā)展水平不同，存在發(fā)展不平衡的問題。這除了與各個地區(qū)本身固有的發(fā)展模式和經(jīng)濟基礎有關外，還與各個地區(qū)現(xiàn)有的經(jīng)濟政策指引、地區(qū)發(fā)展環(huán)境、企業(yè)管理戰(zhàn)略和自主創(chuàng)新能力等有關。因此，今后膠東半島制造業(yè)集群的發(fā)展必須在保持聚集優(yōu)勢的同時加強各地區(qū)之間的學習和合作，增強企業(yè)的創(chuàng)新能力和管理能力，提高制造業(yè)集群耦合協(xié)調(diào)系數(shù)，促進各地區(qū)之間共同發(fā)展，縮小地區(qū)差異，從而帶動整個膠東半島制造業(yè)集群的可持續(xù)發(fā)展。

制造業(yè)集群的發(fā)展對區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展具有重要影響，制造業(yè)集群的耦合度越高，集群中的企業(yè)越具有競爭力，對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的帶動作用越大。為了提高制造業(yè)集群的耦合度，就必須提高各個集群主體對整個制造業(yè)集群的功效以及各主體與整個制造業(yè)集群的協(xié)同功效，積極促進制造業(yè)集群的創(chuàng)新優(yōu)勢的發(fā)展，將制造業(yè)集群的經(jīng)濟行為根植于社會網(wǎng)絡之中［12］，增加產(chǎn)業(yè)鏈的附加值，進一步提高膠州半島制造業(yè)集群的升級，只有這樣，整個制造業(yè)集群才能持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展，集群中的每個主體也才能不斷地發(fā)展壯大。

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