運輸業(yè)規(guī)模經(jīng)濟與異質(zhì)企業(yè)空間選擇
——一個縮小我國地區(qū)差距的新思路

張 興 張 煒

（西北農(nóng)林科技大學(xué)經(jīng)管學(xué)院 楊凌 712100）

一、引言與文獻綜述

要素流動性與運輸成本是新經(jīng)濟地理理論區(qū)別于傳統(tǒng)理論的兩大重要特征，對于前者而言不僅更加接近現(xiàn)實情況，且業(yè)已得到較充分的研究；然而，對于后者關(guān)于運輸成本問題長期以來則實際上處于被忽視的狀態(tài)。眾所周知，新經(jīng)濟地理 （NEG）中的運輸成本是以薩繆爾森的 “冰山”交易成本形式存在的，并且對其進行了較為嚴(yán)格的理論限定，即獨立于經(jīng)濟空間結(jié)構(gòu)與運輸方向性，是一個不受任何價格機制約束的外生給定的參數(shù)。事實上，運輸成本或者運費會對運輸服務(wù)市場的供需變動做出反應(yīng)且后者進一步影響經(jīng)濟的空間結(jié)構(gòu)；反過來，經(jīng)濟的空間組織結(jié)構(gòu)也會對運輸成本產(chǎn)生影響；換言之，運輸成本是內(nèi)生決定的且與經(jīng)濟地理結(jié)構(gòu)產(chǎn)生互動影響。

正如20世紀(jì)80年代的研究者對新古典經(jīng)濟增長理論將經(jīng)濟增長歸結(jié)為受外生技術(shù)進步?jīng)Q定的結(jié)論不滿一樣，今天對空間經(jīng)濟學(xué)家將產(chǎn)業(yè)布局與經(jīng)濟地理的形成依賴于一個簡單的外生運輸成本參數(shù)，同樣不能得到當(dāng)代研究者的滿意。于是，涌現(xiàn)出一批學(xué)者開啟了打開運輸成本這個 “黑匣子”的嘗試與探索；這樣的一種嘗試大體上沿著兩條線索進行：其一，將運輸成本內(nèi)生化，如Behrens＆Picard（2011）①Behrens，K.，P.Picard.Transportation，F(xiàn)reight Rates，and Economic Geography［J］.Journal of International Economics，2011，85（2）：280-291.分別在自由資本模型與中心——外圍模型中引入一個完全競爭的運輸部門，研究運費的內(nèi)生決定及其對經(jīng)濟區(qū)位的影響，認(rèn)為當(dāng)運輸費用內(nèi)生時將減弱NEG中的本地市場效應(yīng) （HME），較之于運費外生給定情形，企業(yè)與產(chǎn)業(yè)的分布更趨于分散，也即運費內(nèi)生性構(gòu)成一種產(chǎn)業(yè)分散力。其二，考慮運輸規(guī)模經(jīng)濟或密度經(jīng)濟存在時對產(chǎn)業(yè)區(qū)位的影響，Mori＆Nishikimi（2002）②Tomoya Mori＆Koji Nishikimi.Economic of Transport Density and Industrial Agglomeration［J］.Regional Science and Urban Economics2002，32：167-200.指出從日本到東南亞非港口城市的運費大約高于同一地區(qū)港口城市的23%，正是基于對現(xiàn)實的觀察，他們對運輸業(yè)密度經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)集聚的關(guān)系進行了研究，認(rèn)為產(chǎn)業(yè)區(qū)位行為與運輸業(yè)報酬遞增的相互作用導(dǎo)致內(nèi)生的區(qū)際貿(mào)易模式與運輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并進一步指出運輸密度經(jīng)濟是產(chǎn)業(yè)布局的最主要原因（Behrens et al.，2006③Kristian Behrens，Carl Gaigne，Gianmarco I.P.，Ottaviano.How Density Economics in International Transportation Link the Internal Geography of Trading Partners？［J］.Journal of Urban Economics.2006，（60）：248-263.；Hummels，1999④Hummels，D.Transport and International Trade，Report of the One Hundred and Thirtieth Round Tables on Transport Economics，OECD，1999.；McCann，2005⑤McCann，P.Transport Costs and New Economic Geography［J］.Journal of Economic Geography，2005，5（3）：305-318.）；這些研究者們采用迥異的方法，將運輸密度經(jīng)濟引入貿(mào)易與經(jīng)濟地理模型，通過運輸密度經(jīng)濟外溢性研究經(jīng)濟空間結(jié)構(gòu)對運輸成本的決定，認(rèn)為運輸密度經(jīng)濟導(dǎo)致多重均衡與突發(fā)式集聚，而密度不經(jīng)濟則導(dǎo)致平滑集聚且結(jié)果為唯一的穩(wěn)定均衡。此外，還有學(xué)者從農(nóng)業(yè)運輸成本非零的視角進行相關(guān)研究，認(rèn)為農(nóng)產(chǎn)品運輸成本是集聚的不利因素 （Davis，1998⑥D(zhuǎn)avis，D.，The Home Market，Trade and Industrial Structure［J］.American Economic Review，1998，88：1264-1276.；Fujita et al.，1999⑦Fujita，M.，P.Krugman，A.J.Venables.The Spatial Economy：Cities，Regions，and Intern-national Trade，Cambridge，Mass：MIT Press.1999.；Picard＆Zeng，2005⑧Picard，P.M.and D.Z.Zeng.Agricultural Sector and Industrial Agglomeration［J］.Journal of Development Economics，2005，77：75-106.）。Takahashi（2006）⑨T.Takahashi.Economic Geography and Endogenous Determination of Transportation Technology［C］.Discussion paper No.14，CORE，Louvain-la-Neuve，2006.還研究了政府對基礎(chǔ)設(shè)施的投入與運輸技術(shù)的選擇對產(chǎn)業(yè)集聚過程的影響。

上述文獻在運輸成本方面的有益探索豐富了對產(chǎn)業(yè)集聚與經(jīng)濟地理的相關(guān)研究，然而，已有成果或是引入一個完全競爭的運輸部門重點研究運輸市場的價格機制對運費的內(nèi)生決定性，或是通過構(gòu)建存在規(guī)模報酬遞增的運輸部門而農(nóng)業(yè)與工業(yè)品均為同質(zhì)且以完全競爭為特征的三部門模型來獨立考察運輸業(yè)規(guī)模經(jīng)濟對產(chǎn)業(yè)布局的影響；這些研究的共同缺陷是未考慮企業(yè)異質(zhì)性。自2003年Melitz等人提出異質(zhì)企業(yè)貿(mào)易模型以來，對企業(yè)異質(zhì)性的研究已經(jīng)是理論界不容忽視的一個重要方面；同時，企業(yè)異質(zhì)性不僅僅只適用于最初的國際貿(mào)易與投資模式的選擇，而且也被引入到新經(jīng)濟地理模型中分析產(chǎn)業(yè)在國家間與地區(qū)間的空間布局。Baldwin＆Okubo（2006）○10Baldwin，Richard E.＆Toshihiro Okubo.Heterogeneous Firms，Agglomeration and Economic Geography：Spatial Selection and Sorting［J］.Journal of Economic Geography 2006（6）：323-346.首次將企業(yè)異質(zhì)性引入NEG的自由資本模型中，指出企業(yè)異質(zhì)性將導(dǎo)致高效率企業(yè)與低效率企業(yè)分別向中心地區(qū)與外圍地區(qū)選址，而且任何旨在促進外圍地區(qū)發(fā)展的補貼政策只能強化上述過程；所以企業(yè)異質(zhì)性是一種產(chǎn)業(yè)分散力，會弱化中心—外圍模型中的本地市場效應(yīng)。該項研究可以說是對新經(jīng)濟地理理論的重要發(fā)展和突破，然而，遺憾的是該研究依然假定運輸成本是外生給定的。本文以Melitz異質(zhì)企業(yè)模型與新經(jīng)濟地理的自由資本模型為基礎(chǔ)，通過引入運輸成本異質(zhì)性來研究其對企業(yè)再區(qū)位行為以及產(chǎn)業(yè)布局的影響。

二、理論模型

本文模型以Melitz（2003）的異質(zhì)企業(yè)貿(mào)易模型（HFT）和新經(jīng)濟地理的自由資本模型為基礎(chǔ)，同時引入運輸業(yè)規(guī)模經(jīng)濟，因此，企業(yè)異質(zhì)性同時體現(xiàn)在勞動生產(chǎn)率與運輸成本兩個方面。

（一）基本設(shè)定

假設(shè)有兩個區(qū)域，一為擁有較大市場份額的中心區(qū)域，一為擁有較小市場規(guī)模的外圍區(qū)域，且分別為j和k，sj代表中心區(qū)域j所占有的生產(chǎn)份額。生產(chǎn)中共有兩種生產(chǎn)要素資本 （K）和勞動 （L），兩個區(qū)域的資本勞動比相同。資本在區(qū)域間可以自由流動，但資本所有者不可移動；勞動力在區(qū)域內(nèi)部各產(chǎn)業(yè)部門間自由流動，但區(qū)域間不可流動。所有企業(yè)生產(chǎn)兩類產(chǎn)品：同質(zhì)化的農(nóng)產(chǎn)品與差異化的工業(yè)品；其中，農(nóng)產(chǎn)品僅使用勞動力且規(guī)模報酬不變，跨區(qū)域運輸無貿(mào)易成本，工業(yè)品同時需求資本與勞動，且存在規(guī)模報酬遞增。產(chǎn)品在同一區(qū)域內(nèi)部不產(chǎn)生運輸成本，但跨區(qū)域運輸將存在Samuelson的 “冰山”交易成本。

1.消費者行為。假定消費者效用函數(shù)為：

假定工業(yè)品生產(chǎn)的成本函數(shù)是非齊次的，投入組合為一單位資本和a單位的勞動力。因此，第i家企業(yè)的總成本函數(shù)可表示為：

其中，πi為資本回報，xi為企業(yè)產(chǎn)出，ai為企業(yè)的邊際成本，反映企業(yè)生產(chǎn)率水平，且假定a服從如下帕累托分布：

ρ為外部參數(shù)，a0為規(guī)模參數(shù)。假定上述分布在處截斷，且有這里取單位成本，a0≡1；

最終通過上述求出的產(chǎn)品需求函數(shù)，結(jié)合企業(yè)邊際成本加成定價法原則，求解利潤最大化問題得到第i種產(chǎn)品的均衡價格為：

3.運輸部門規(guī)模經(jīng)濟變量引入。由于假定運輸環(huán)節(jié)存在規(guī)模經(jīng)濟，即運費率將隨著運輸產(chǎn)品數(shù)量或總價值的增加而遞減。因為高效率企業(yè)出口更多，從而運費率也更低。因此，可假定運輸成本與企業(yè)邊際成本a之間存在如下關(guān)系：

（二）模型分析

1.短期均衡。在短期，由于資本與企業(yè)不可移動，資本在每個地區(qū)的配置是固定的，通過前述資本回報的表達(dá)式、兩區(qū)域工業(yè)品價格指數(shù)以及邊際成本分布函數(shù)，可求出j地區(qū)企業(yè)i的利潤函數(shù)為：

其中，

φi≡τ1-σ，φi∈ ［0，1］代表第 i家企業(yè)的貿(mào)易自由度，當(dāng)其取0時代表封閉狀態(tài)，無貿(mào)易發(fā)生；當(dāng)其取1時代表貿(mào)易成本為零；Δj代表市場j的競爭程度。

利用（4）式，并定義φ≡t1-σ∈0，[]1，從而，代表個體企業(yè)差異，φ反映總體的貿(mào)易自由度。

作為 “理性人”的企業(yè)，其遷移行為是為獲取更高的資本回報。因此，當(dāng)兩個區(qū)域凈利潤收入大于零時企業(yè)將產(chǎn)生遷移動機；又假如χ為企業(yè)固定的遷移成本，則當(dāng)下述條件滿足時企業(yè)將從k地區(qū)遷移到j(luò)地區(qū)：

進一步將上式對a求偏導(dǎo)，得到：

由式 （7）可知，企業(yè)在區(qū)域間移動的動機將由運輸環(huán)節(jié)中的規(guī)模經(jīng)濟程度即γ來決定；當(dāng)運輸部門不存在規(guī)模經(jīng)濟，即γ＝0時，將得到Baldwin和Okubo（2006）的結(jié)論 （圖1中的虛線），此時，只有生產(chǎn)率較高的企業(yè) （較低的a）有動力進行區(qū)際轉(zhuǎn)移，因為只有生產(chǎn)率水平較高的企業(yè)才能應(yīng)對大市場的激烈競爭，同時也只有這些企業(yè)能夠不斷地擴大生產(chǎn)規(guī)模增加利潤從而抵補其遷移成本。因此，當(dāng)運輸部門不存在規(guī)模經(jīng)濟時導(dǎo)致空間分類效應(yīng)，即高生產(chǎn)率企業(yè)向中心地區(qū)集聚，低生產(chǎn)率企業(yè)留在外圍。

圖1 運輸部門存在顯著規(guī)模經(jīng)濟

命題1：當(dāng)運輸環(huán)節(jié)不存在規(guī)模經(jīng)濟時，將得到Baldwin和Okubo（2006）的結(jié)論，即低成本企業(yè)向中心地區(qū)集聚，高成本企業(yè)在外圍集聚；這導(dǎo)致地區(qū)間生產(chǎn)率差異擴大，但可以縮小地區(qū)經(jīng)濟差距。

然而，當(dāng)運輸業(yè)存在規(guī)模經(jīng)濟 （γ＞0）時，企業(yè)的再區(qū)位傾向?qū)l(fā)生與上述完全不同的結(jié)果。這里根據(jù)規(guī)模經(jīng)濟程度的不同又可區(qū)分為兩種情況：顯著規(guī)模經(jīng)濟和適度規(guī)模經(jīng)濟。首先當(dāng)運輸環(huán)節(jié)存在顯著規(guī)模經(jīng)濟時 （γ＞1／φ-1），利潤差曲線的斜率為正。此時，高成本企業(yè)將產(chǎn)生向中心較大區(qū)域遷移的強烈動力。由于規(guī)模經(jīng)濟的存在低成本企業(yè)可享受低廉的運輸成本，區(qū)位因素對于這些企業(yè)而言已經(jīng)變得不再重要，從而，低成本企業(yè)缺乏重新定位的激勵，這同樣適用于中心地區(qū)的低成本企業(yè)；而高成本企業(yè)由于面臨高昂的運輸成本，重新選址將使其獲得凈收益。所以，當(dāng)運輸環(huán)節(jié)存在顯著規(guī)模經(jīng)濟時將導(dǎo)致生產(chǎn)率最高的企業(yè)繼續(xù)留在外圍，而外圍地區(qū)的高成本企業(yè)向中心地區(qū)轉(zhuǎn)移，這將拉低中心地區(qū)總體生產(chǎn)率水平，進而中心與外圍地區(qū)的生產(chǎn)率差異得以縮小。

圖2 運輸部門存在適度規(guī)模經(jīng)濟 （0＜γ＜1/φ－1）

命題2：當(dāng)運輸業(yè)存在顯著規(guī)模經(jīng)濟時，高成本企業(yè)向中心地區(qū)轉(zhuǎn)移，而低成本企業(yè)繼續(xù)留在外圍，從而縮小地區(qū)之間的生產(chǎn)率差異。

最后，當(dāng)運輸環(huán)節(jié)存在適度規(guī)模經(jīng)濟、貿(mào)易成本較低時，將產(chǎn)生一條駝峰狀的利潤差曲線 （如圖3）。之所以如此，是由于生產(chǎn)率最低的企業(yè)無法應(yīng)對大區(qū)域的激烈競爭，因此較難在該區(qū)域存活，這同樣適用于中心地區(qū)的高成本企業(yè)；同時，低成本企業(yè)因為其運輸環(huán)節(jié)依然存在規(guī)模經(jīng)濟，考慮到轉(zhuǎn)移至中心區(qū)域的固定轉(zhuǎn)移成本后并沒有太多額外收益，而只有中等生產(chǎn)率水平的企業(yè)具有強烈的向中心地區(qū)轉(zhuǎn)移的動力，結(jié)果導(dǎo)致中心地區(qū)的企業(yè)特征主要表現(xiàn)為低成本和中等成本，而外圍地區(qū)則是少量高成本企業(yè)與大量低成本企業(yè)的組合。由此可見，中心與外圍生產(chǎn)率差距較之運輸業(yè)存在顯著規(guī)模經(jīng)濟時要大，但卻小于運輸業(yè)無規(guī)模經(jīng)濟時。

圖3 貿(mào)易自由化效應(yīng)

命題3：當(dāng)運輸業(yè)存在適度規(guī)模經(jīng)濟時，生產(chǎn)率處于中間水平的企業(yè)具備最強的向中心地區(qū)轉(zhuǎn)移的動力；中心與外圍地區(qū)生產(chǎn)率差距介于運輸業(yè)無規(guī)模經(jīng)濟與顯著規(guī)模經(jīng)濟之間。

2.長期均衡。長期內(nèi)，資本可在區(qū)域間自由流動，且只要企業(yè)獲得的區(qū)域利潤收入差大于其轉(zhuǎn)移成本，這種流動就不會停止。參照 Baldwin和Okubo（2006），假定企業(yè)的轉(zhuǎn)移成本為如下形式：

κ為常數(shù)，aU與aL為企業(yè)轉(zhuǎn)移邊際成本臨界值；該成本將受企業(yè)流轉(zhuǎn)移的影響，即當(dāng)大量企業(yè)同時轉(zhuǎn)移時，由于受到競爭壓力的影響轉(zhuǎn)移成本是較高的，而當(dāng)趨于穩(wěn)態(tài)時遷移成本將下降為零。因此，長期均衡時也即區(qū)域利潤收入差為零。

其中，

由式 （12）無法得到aU的顯性解；但是，這并不妨礙我們就貿(mào)易自由化對企業(yè)生產(chǎn)率臨界值影響的考察。

三、貿(mào)易自由化及其福利效應(yīng)

（一）貿(mào)易自由化

由隱函數(shù)可微性定理：

命題4：貿(mào)易自由化促使更多中間成本水平的企業(yè)從外圍地區(qū)向中心地區(qū)轉(zhuǎn)移，而成本最高和最低的企業(yè)留在外圍地區(qū)。

（二）貿(mào)易自由化的福利效應(yīng)

顯然，（16）式表明，企業(yè)的移動改進了中心j地區(qū)的社會總福利。按照同樣邏輯，可以考察k地區(qū)的社會總福利的變化，即：

命題5：貿(mào)易自由化總是有利于中心地區(qū)福利的改善，而外圍地區(qū)的福利變化不確定。

四、主要結(jié)論與政策啟示

將企業(yè)生產(chǎn)率異質(zhì)性和運輸成本異質(zhì)性同時引入新經(jīng)濟地理模型之后，重點考察運輸規(guī)模經(jīng)濟或密度經(jīng)濟存在時對企業(yè)空間選擇及產(chǎn)業(yè)布局的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)運輸業(yè)規(guī)模經(jīng)濟顯著存在時最有動力向中心地區(qū)轉(zhuǎn)移的企業(yè)反而是較低效率的企業(yè)，而高效率企業(yè)卻繼續(xù)留在外圍；同時，當(dāng)運輸業(yè)存在適度規(guī)模經(jīng)濟時，生產(chǎn)率水平居中的企業(yè)最有動力向中心地區(qū)轉(zhuǎn)移，而外圍地區(qū)處于生產(chǎn)率分布兩端的企業(yè)卻沒有再選址的激勵。在此基礎(chǔ)上，對應(yīng)于運輸業(yè)規(guī)模經(jīng)濟程度的三種情形本文給出了地區(qū)間經(jīng)濟與生產(chǎn)率差距的動態(tài)演變。筆者還進一步地考察了貿(mào)易成本下降 （貿(mào)易自由化）對企業(yè)區(qū)位的影響，認(rèn)為前者強化了企業(yè)空間選擇中的分類效應(yīng)，即促使更多成本居中企業(yè)向中心地區(qū)轉(zhuǎn)移，而外圍最具成本優(yōu)勢的企業(yè)是最后的轉(zhuǎn)移者；進而，貿(mào)易自由化總能改善中心地區(qū)的福利水平，而外圍地區(qū)則可能面臨福利下降的厄運。

因此，運輸業(yè)規(guī)模經(jīng)濟對異質(zhì)性企業(yè)的空間選址及產(chǎn)業(yè)布局產(chǎn)生重要影響，而且由文章分析可知，運輸業(yè)規(guī)模經(jīng)濟本身可被視為一種重要的產(chǎn)業(yè)分散力量，有助于地區(qū)間經(jīng)濟差距與生產(chǎn)率差距的縮小。譬如，假定政府促進某產(chǎn)業(yè)的運輸方式從公路運輸轉(zhuǎn)變?yōu)殍F路運輸，并且假定公路與鐵路部門具有不同程度的規(guī)模經(jīng)濟，這將對產(chǎn)業(yè)的空間布局產(chǎn)生重要影響。如果鐵路運輸具有更明顯的規(guī)模經(jīng)濟，則高效率企業(yè)改變?yōu)殍F路運輸以后將沒有動力向中心區(qū)域轉(zhuǎn)移，這意味著在外圍地區(qū)將保有一定數(shù)量的大企業(yè)，從而生產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)的分布在地理空間上更為分散，由此帶來如下的政策啟示。

第一，當(dāng)運輸業(yè)存在顯著規(guī)模經(jīng)濟時，規(guī)模經(jīng)濟本身就是一種產(chǎn)業(yè)分散力量，進而地區(qū)差距在市場自我選擇機制下并不會拉大，反而會縮?。淮藭r，并不需要過多的人為干預(yù)就能實現(xiàn)地區(qū)間的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，問題的關(guān)鍵是實現(xiàn)運輸業(yè)規(guī)模經(jīng)濟，而這也是政府真正需要有所作為之處，即調(diào)整運輸業(yè)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，合理設(shè)計政策補貼以促使運輸業(yè)規(guī)模經(jīng)濟或密度經(jīng)濟的形成。

第二，當(dāng)運輸業(yè)存在適度規(guī)模經(jīng)濟時，根據(jù)前文分析，中間生產(chǎn)率水平企業(yè)將向中心地區(qū)轉(zhuǎn)移，在貿(mào)易自由度不斷提高的情況下尤其如此，這對外圍地區(qū)總體經(jīng)濟發(fā)展與福利水平的提升是不利的；所以，在運輸業(yè)無法獲得明顯規(guī)模經(jīng)濟優(yōu)勢時，適當(dāng)?shù)馗綦x外圍與中心地區(qū)的聯(lián)系，對外圍地區(qū)進行適度的市場保護可能是一種次優(yōu)選擇。換言之，現(xiàn)實中通過改善落后地區(qū)的交通條件以便建立與發(fā)達(dá)地區(qū)的經(jīng)濟聯(lián)系未必能帶來預(yù)想的地區(qū)差距收斂。