摘 要：将产业集群与种群生态系统相联系，将政府对产业集群的影响因素分为内部动力、外部动力与逐渐变化的环境动力三大部分，并依此建立了一个单种群产业集群的非线性动力学模型，将模型进行适当改进，得到了协聚集Logistic模型，并通过苏州市电子信息产业集群的实证分析得出，协聚集Logistic模型在既能更符合产业集群的一般演化规律，又能体现政府对产业集群的协助作用，能够为政府协助产业集群的发展提供科学的依据。
关键词：Logistic；协聚集；政府
中图分类号：F2
文献标识码：A
文章编号：1672-3198（2012）04-0009-03
1 引言
近年来，我国经济取得了快速的增长，一个明显的特征是产业集群的大量出现，这些产业集群大大提升了区域的综合竞争力，对我国经济发展做出了重要贡献。从系统科学的角度来看，产业集群是一个开放的复杂巨系统，它所产生的“规模经济”效应是系统涌现性的典型特征，而促成产业集群的原因是多方面的，在这诸多原因之中，政府的行为也是一个极为重要的因素。政府在基础设施建设、加速集群创新等方面无疑对产业集群的发展起到一定的推动作用，特别是在制定集群制度以形成良好竞争环境的管理上，政府有着无可替代的地位，然而，如何协助一个产业集群健康、快速、持续发展是当今政府面临的一个巨大挑战，这就是本文提出的“协聚集”问题。
2 产业集群的驱动因素
依照系统科学建模思想，我们在思考如何建立政府协聚集的产业集群模型的问题上，首先对产业集群的演化规律做了详细的调查分析，结合Fujita，Thomas和Porter 等人的观点，又考虑到与下文Logistic协聚集模型的结合，将产业集群的驱动力分为内部动力、外部动力和逐渐变化的环境动力三个大方面，结合政府的集群政策，地方政府分别在这三个因素上施加的集聚力或分散力影响了产业集群系统的演化，表1详细总结了影响产业集群发展的三大因素，以及政府在这些因素的处理上一些相关政策措施。
2.1 外部动力
外部动力可以被看成是一个生物种群不可或缺的食物和土地，因其决定了资源的丰富程度和环境容纳量，因此它能够直接限制产业集群能够达到的最大规模。市场需求和资源条件是最主要的外部动力。产业集群往往意味着一个巨大的生产能力，与这个生产能力对应的，必须有一个相当规模的市场，否则会造成产能过剩，从而影响生产。自然资源在产业集群形成的初期具有决定性作用，然而，随着产业集群不断壮大、成熟，自然资源的作用将会占到越来越小的比重，而此时，一些公共资源，如交通、通讯、水电、邮政和快递等会显得格外重要。
2.2 内部动力
与外部动力不同，内部动力与企业自身间的相互关系，包括企业结构，战略目标，创新技术，创造力以及合作网络等因素有关。这些因素决定了集群的增长速度，构成了聚集的动力，尤其是集群创新，是集群可持续发展的力量，已被许多研究者广泛讨论。技术进步不仅将提高产品质量，提高产品价格，而且还可以提高生产效率，使生产数量增加，从而使企业的利润空间增大。此外，全面的合作网络，不仅包括了同类企业之间的知识转移，而且还结合了上下游产业，大大降低了生产成本，运输成本和生产率。一个产业集群创新步伐逐步放慢甚至停止，往往也是产业趋于成熟的时候，此时新技术已至普及程度，表面上集群产出增长迅猛，实质只是低端产业链的单一制造与出口，集群逐渐丧失持续竞争力，集群一旦失去生产成本优势则会纷纷迁出，很容易造成集群的衰退。
2.3 逐渐变化的环境动力
在生态学中，认为种群具体生长的环境（生境）为种群的生长提供条件，因此，在考虑生态化的产业集群时，也必须考虑环境对集群的影响。此处的环境动力虽然叫做动力，但与前两个动力有一定程度的差别，因为它对产业集群的作用是间接的。环境动力也可分为外部环境和内部环境。随着时间的推移，产业集群在一个自由市场中发展到一定程度后，不可避免地会产生一些不利于集群增长的因素，我们或许可以称之为“污染”，这会导致集群所处的环境不断退化。比如市场失灵和系统失灵，如柠檬效应等，这也是造成包括信息失灵，不公平竞争，路径依赖和其他锁定效应等集群内部僵化的主要原因。另一方面，由于外部大环境的变化，如技术间断、消费者需求变化等，亦容易使集群失去原有的竞争力，最典型的是近几年发生的金融危机，国际贸易环境的突然变化很容易使集群就此失去竞争优势而衰退。因此环境动力虽然不能直接推动产业集群的发展，但由于其突变性与持续性，当环境遭到破坏的时候往往会毁掉整个集群，特别是有些内部“污染”通常隐藏在一个产业集群高速发展和大量产出的表象之后，而且靠自由市场本身的能力不能净化，必须依靠外部力量来维持集群的秩序，这也是包括波特在内的很多学者认为政府对产业集群的最大贡献，即维持一个公平、稳定、公开的竞争环境，阻止产业集群环境的持续恶化。
3 协聚集模型的建立
在生物种群研究中，相同的生物个体构成的种群，�Logistic�方程非常合适，它的基本思路是研究环境容纳量与环境内个体的成长机制，我们可以借鉴这一思路，来研究在政府协助下企业种群的成长机理和制约机制，分析企业种群的演化情况。根据经典Logistic模型的原理，假设集群区域内企业数量为N，由于受到环境资源的限制，企业增长率�d�N/n�d�t=f（t）是企业数量N的减函数，当f（t）为一次线性函数时，即为经典�Logistic�模型，它有如下形式的方程。
�d�N�d�t=rN1-NK（1）
若使用经典�Logistic�模型来描述产业集群，式（1）中r的可表示为产业不受环境和资源限制的固有增长率，1-NK为因已存在的企业数量而对企业增长产生制约作用的参数，且当企业数量N为环境所能容纳的最大数量K时，集群中的企业停止增加。
可以看出，剩余环境容纳量是阻碍企业集聚的分散力，系数则是固有增长率。考虑到剩余资源环境是可以通过政府的措施进行调控的，如一些基础设施建设，扩大市场等，因此这些有利的措施可以直接控制剩余环境容纳量，形成吸引企业集聚的集聚力，也就是外部动力，另一方面，产业集群的固有增长率得益于企业的创新能力，也就是内部动力，它与剩余环境容纳量没有必然的联系，假设剩余环境容纳量不多，但集群有较强的创新能力，亦可以使集群保持较好的增长，政府可以采取相关提高企业创新能力的措施（详见表1）来控制产业集群的演化。
为解决经典�Logistic�模型的两点不足之处（即拐点的取值只能固定于最大容纳量的一半，且当t→∞时N→K，即无法表现产业集群的衰退现象），本文对经典�Logistic模型进行改进，得到以下协聚集Logistic�模型：
首先，考虑到剩余环境容纳量与企业种群之间各种可能的复杂关系（非线性），且政府可以使用其他措施，使资源环境的利用率得到提高，从而间接影响到企业种群的增长率，而不是简单的线性关系，我们引进形状系数�β来表示自然资源与种群数量之间的非线性关系，将系数β设定为因政府对产业集群的科学管理而使得资源环境利用率得到提高（β>1），或因不科学的管理而造成资源的浪费（0 运用常数变易法的思想对式（2）的Bernoulli方程进行推导，我们得出了式（2）的解析解：
在模型的分析中，我们假设f（t）为线性函数f（t）=c�0t+c�1，则有：
在持续恶化的环境中，�N���inf�的增长速率d�N�d�t随时间t的增加而单调递减，且在t=-c�1/c�0时集群出现衰退现象，从上述分析中可以看出，若政府仅从外部动力或内部动力入手是极不效率的行为，因此，在协助产业集群的战略中，应从集群环境治理入手，同步施加内外部动力。因为在持续改善的环境中，只要初始时刻N�01的拟合结果中也可以看出。说明这些基础设施建设能够被有效地利用，苏州政府在大力发展基础设施建设为企业创造良好的投资环境的同时，没有走一味追求数量型、粗犷型的城市扩建的道路，做到了适时适量推进文教、医疗和社会保障等社会基础设施的建设。
其次，招商引资优惠政策是苏州电子信息产业集群集聚的与动力。这与苏州工业园区被授予的特殊政策优势和上不封顶的自行审批特权密不可分。能够灵活运用各类优惠政策有目标、有计划地吸引集群重点发展行业对象是苏州政府招商引资的优势，也为产业集群发展对象的适时转移、产业结构调整及产业链的形成提供了便利。然而，这也是建立在我国相对低廉的生产成本大环境下的，吸引外商投资和加工贸易出口的发展策略往往会走向价格竞争的道路上。这种战略一方面容易受到国际贸易环境的影响，如全球金融危机、人民币升值及其他国家的贸易保护政策等；更倾向于迁往印度、泰国这些成本更加低廉的国家，易造成集群企业的流失。
再次，科技创新对集群壮大的推动作用不突出。创新作为产业集群的重要内生动力，是集群保持长期、健康的可持续生命力的源泉。由于企业研发投入对产业集群直接产出的影响较为滞后，因此决定了促进集群企业创新是一项长期艰巨的任务。补贴、保护或促成企业合并等短期见效的政策只会挫伤企业的创新机能，相反，促进企业间竞争、强化教育培训、带动企业与高校的合作等措施可能会带来短期阵痛，但对提高集群内企业的根治性与竞争力具有长远意义。
地方政府“协聚集”作用是区域产业集群迅速成长的重要因素，特别是政府对基础设施建设、科技创新的引导及招商引资政策的力度，往往决定了产业集群性质、规模、产业布局及产业链形成等各个方面。需要注意的是，产业集群的主角是企业，而不是政府，政府需要扮演好自己的角色，避免只着眼于短期成本优势，而忽略了整个产业集群的创新与可持续发展，时刻为产业集群注入新鲜活力。
5 结论
本文从系统科学的角度研究产业集群的作用机制及演化规律，将政府的作用分为外部动力、内部动力和环境动力三大部分，将产业集群与生物种群模型相结合，并作相应改进，形成了基于种群动力系统的协聚集模型。建立协聚集Logistic模型的初衷是为了更好地描述一个产业集群从诞生到衰亡的演化过程，鉴于以往的各种Logistic模型存在的这样那样的缺陷，协聚集Logistic模型的优势体现在它能够反映出不同的集群生长环境对产业集群的影响（持续恶化的环境和持续改善的环境），其次，它的拐点可以自由取值，避免了一些经典模型的拐点定死在环境容纳量一半处的缺陷，使得模型更加灵活和具有一般性。实证分析证明，模型的拟合优度较以往的模型具有明显优势。然而，加入了环境影响的模型由原先的自治系统变为了非自治系统，这使得模型变得更加复杂，模型的特征难以分析，给我们的研究带来相当大的困难，也为今后对这类非自制系统研究提出了新的研究目标。
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