产业集聚与经济增长—一个含有移民和中间产品革新的模型

1研究区域国际经济学产业集聚与经济增长—一个含有移民和中间产品革新的模型内容摘要:本文建立一个模型来论证经济增长与产业集聚的正向关系。模型含有Krugman（１９９１）型劳动流动性、Venables（１９９６）式垂直联系以及Grossman-Helpman(1991)型内生增长。其中，R&D部门使用熟练工人开发中间产品的新种类且熟练工人间存在知识外部效应；中间产品部门使用专利与非熟练劳动生产每种中间产品；制成品部门则使用非熟练工人和中间产品的复合品生产制成品。本文证明∶(１)生产与贸易的格局取决于中间产品与制成品的运输成本的比较；（2）经济增长与产业集聚相互加强:熟练工人集聚于一地会提高该地R&D部门中每个熟练工人的生产率(因熟练工人之间存在知识外部效应)因而提高中间产品种类的增长率以及该地熟练工人的工资,该地的总支出因而增加。于是制成品的生产移往该地(靠近大市场可以节约较大部分运输成本)。同样的原因,中间品的生产也移向这里。这就导致了生产活动的集中;另一方面,生产活动集中于一地会降低该地制成品的价格从而导致向前看的熟练工人移到这里以便获得较大的终生效用，从而导致R&D活动的集中因而提高增长率；(3)就熟练工人的福利而言,完全集中的增长路径Pareto支配分散的路径；若均衡时制成品仅由中心地生产,那么就所有非熟练工人的福利而言,完全集中的增长路径总是Pareto支配分散的路径；若均衡时中心与周边皆生产制成品,那么完全集中的增长路径Pareto支配分散的路径当且仅当由集中带来的附加增长足够强。关键词:产业集聚；内生增长；冰山成本；中心-周边JEL分类:F12;F43;R12;R302英文标题及英文摘要AgglomerationandgrowthwithmigrationandinnovationintheintermediategoodssectorAbstractThispaperexaminesthepositiverelationshipbetweenagglomerationandgrowthbypresentingamodelwithKrugman-type(1991)labormobility;Venables-type(1996)verticallinkageandGrossman-Helpman-typeendogenousgrowth.EndogenousgrowthcomesfromR&Dsectorwhichusesskilledlabortocreatenewvarietiesforintermediategoodssectorandinvolvesknowledgeexternalitiesamongskilledworkers.Weshowthat(1)Theproductionandtradepatternsdependonthecomparisonoftransportationcostsbetweenintermediategoodsandmanufacturedgoods（2）Growthandagglomerationreinforceeachother:theagglomerationoftheskilledinoneregionraisestheproductivityofeachskilledintheregionandthusthegrowthratefortheexistenceofknowledgeexternalitiesamongtheskilled;whichinturnraisesthewagerateoftheskilledthereandthusthetotalexpenditureoftheregion;thentheproductionofmanufacturesmovesthere(closingtothelargermarketsoastosavealargerpartoftransportationcosts)andsodoestheproductionofintermediategoods.Inthisway,productionactivitiesagglomerateinthesameregion.Ontheotherhand,theagglomerationofproductionactivitiesinoneregionreducesthepricelevelofthemanufacturedgoodintheregionanddrivestheforward-lookingskilledworkerstomovethereforhighlifetimeutilitiesandthusraisesthegrowthrate;(3)Theskilledalwayspreferthefull-agglomeration-growth-pathtothedispersionone;everyoneishappyunderfull-agglomeration-growth-pathifonlyoneregionproducesthemanufacturedgoodinequilibrium;otherwisethewelfarelevelsoftheunskilledunderthefull-agglomeration-growth-pathPareto-dominatesthedispersiononeonlywhentheadditionalgrowthfromagglomerationislargeenough.Keywords:Agglomeration;EndogenousGrowth;IcebergCost;Core-Periphery.JELClassification:F12;F43;R12;R303一、引言经济活动的集聚(agglomeration)与经济增长相互促进。二者的正向关系已被很多人研究过.MartinandOttaviano(1999)把内生增长与内生的产业区位一体化;他们分析了经济增长如何影响企业生产场地的选择并进而影响经济活动的空间分布、以及企业生产场地的选择和经济活动的空间分布反过来又是如何影响作为增长源泉的技术进步的。BaldwinandForslid(2000)将Romer的产品革新式增长引入到Krugman型中心-周边模型，其中长期增长和产业区位被联合内生决定，产业集聚能促进两地的增长。MartinandOttaviano(2001)建立模型将Venables式垂直联系与含有水平差异产品的Grossman-Helpman-Romer(G-H-R)型内生增长结合起来，他们证明经济增长与产业集聚是相互自加强的过程：一方面，经济活动积聚于一地会激发经济增长，因集聚会透过金钱外部效应(pecuniaryexternality)(由于交易成本的存在)减少革新的成本(因革新需要耗费制成品的复合品，而制成品在异地间运输需花费运输成本)；另一方面，增长促进集聚是因为当作为革新源泉的部门扩大时，新企业倾向于靠近这些部门生产。Yamamoto(2003)虽也假定革新需投入制成品，但与MartinandOttaviano(2001)不同,他假定革新开发出中间产品而非最终产品的新种类。FujitaandThisse(2002)则假定革新需投入高技术劳动（而非制成品）并结合Krugman型中心-周边模型与含有水平差异产品的G-H-R型内生增长模型证明产业集聚能促进经济增长。本文结合G-H-R型内生增长模型与Krugman型中心-周边模型建立一个两区域模型来论证产业集聚与经济增长之间的循环因果关系。不同于FujitaandThisse(2002)，本文强调过程革新，革新部门使用熟练劳动去开发中间产品的新种类,增长源自于中间产品新种类的开发。本文能产生更多的分析结果：制成品与中间产品的运输成本的比较决定了制成品的生产和贸易格局；集聚与增长相互加强:熟练工人集聚于一地会提高该地中间产品种类的增长率(因R&D部门熟练工人之间的相互作用产生知识外部效应),从而提高该地熟练工人的工资,该地的总支出因而增加。于是制成品的生产移往该地(靠近需求大的市场可以节约较大部分运输成本)。同样的原因,中间品的生产也移向那里。这就是说，R&D活动的集聚导致了增长率的提高以及生产活动的集聚。另一方面，生产活动积聚于一地会降低该地制成品的价格从而导致向前看的熟练工人移到该地(因为在该地他们可实现较大的终生效用)。这就引起了R&D活动的集聚从而提高增长率。产业集聚在促进增长的同时也会引起中心与周边之间的不平等。集聚一般会提高中心的利益但可能以牺牲周边的利益为代价。例如十八世纪末欧洲的增长起飞大约发生在南北差距突显的同时；过去二十年中国经济增长高腾的同时也伴随着沿海与内地间差距的拉大。在MartinandOttaviano(1999)一文中，若产业中心的形成对革新率的正效应大得足以补偿南方产业损失，则产业集聚既有利于中心也有利于周边。在BaldwinandForslid(2000)一文中，产业集聚促进增长的效应能减轻周边地区因集聚所造成的静态福利损失。在FujitaandThisse(2002)一文中，就北方熟练工人与南北双方非熟练工人的福利水平而言，在一些条件下，中心-周边的增长路径Pareto支配分散的增长路径。本文证明:在只有中心地生产制成品的均衡中，制成品的生产、中间产品的生产以及R&D活动完全集聚于同一地区，每一个人都会从集聚中获利；若中心与周边都生产制成品，那么仅当集聚带来的附加增长足够大时，集聚才会令每一个人皆大欢喜。本文结构如下:第二节建立模型；第三节讨论专利在地区间自由移动情况下的集聚与增长；第四节讨论专利不能自由移动的情况；第五节结束全文。二、模型4经济由两地区：N和S、两要素：非熟练劳动L与熟练劳动H、以及四部门：农业(A)部门,制造业(M)部门，中间产品(I)部门和R&D部门组成。每一地区拥有2/L非熟练劳动,非熟练劳动在两地间不移动;熟练劳动可在两地间自由移动,其总数被标准化为1。2.1生产与消费两地间所有工人具有同一跨时期效用函数:tttdueUln(1)其中.1/11AMu这里为主观贴现率（10）;M表示对制成品的消费;A代表农产品消费;为制成品的消费份额（10）。A部门使用非熟练劳动L在完全竟争、规模收益不变的技术下生产农产品,一单位非熟练劳动生产一单位农产品(选择其作为标准计价物numeraire);M部门在完全竟争和规模收益不变的技术下投入非熟练劳动和中间产品的复合品按下面的生产函数生产制成品10,1MLIM(2)其中1/0/11nddiixI,1代表各种中间产品间的替代弹性;ixd为第i种中间产品的投入需求。注意：本文中中间产品只能用作投入品不能用于消费。假定农产品运输不花费运输成本;而制成品与中间产品在地区间运输需分别花费“冰山成本”(icebergcost)M和I。这里“冰山成本”意指在每一单位运往外地的产品中仅有/1单位到达目的地(1),其余的都消耗在途中了(meltinthetransit)。进一步假定两地均生产农产品。这样,两地间非熟练劳动的工资率相等(记为Lw并标准化为１)。每种中间产品的生产需专利许可和投入边际成本一定的非熟练劳动(假定生产一单位中间产品需投入一单位非熟练劳动),因此中间产品的生产服从规模收益递增。容易推出中间产品i的价格和利润分别是1/1/1/ixiwipsL(3)这里ip代表中间产品i的出厂价;i表示生产该中间产品的企业的利润;ixs为其产量。用Mr表示r地制成品生产部门的利润。根据(2),我们有srndsIndrMrrMrMrdjjxjpdiixipLMP00