第9讲局部溢出模型.pdf

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1、第九讲第九讲 局部溢出模型局部溢出模型 本讲介绍一个以全域溢出模型为基础的增长模型，所不同的是这个模型对知识溢出的 空间范围做了限制， 并不像全域溢出模型那样知识是全域等同溢出的， 该模型强调只有本地 知识资本溢出是完全可以被本地资本创造所利用， 而外地知识资本对本地的溢出强度随着空 间距离的增加而减弱，因此该模型被称为局部溢出模型（LS 模型） 。局部溢出模型是由鲍德 温、马丁和奥塔维诺于 2001 年提出的，在这个模型中，资本存量产生的溢出效应对新资本 形成成本的影响，在不同的空间是有差别的。 因此，该模型把溢出效应与空间结合起来，分 析了溢出效应对经济活动空间分布的影响以及对内生经济增长

2、的影响， 该模型可以看作是全 域溢出模型进一步向现实的延伸。 在全域溢出模型中，长期的均衡增长率与资本的空间分布是无关的，这种“空间中性” 的结果源于全域溢出模型假设资本溢出效应不存在空间的衰减， 在任何地区， 现存的所有知 识资本对新资本形成成本的影响是一样的。 这种假设忽略了在知识传播过程中， 空间距离的 重要作用，忽视了面对面交流的意义。 在局部溢出模型中，则考虑了空间距离对知识传播的 影响，空间距离对知识溢出起到阻碍作用，距离越近，知识溢出越大。这样，知识溢出在某 种意义上具有本地化的特征。 正是由于溢出的本地化特征， 表明本地资本的积累更加有利于 本地资本的创造，使得该模型额外地具有

3、了一种“聚集力” ，这是局部溢出模型一个很重要 的特点。 一、局部溢出模型的基本假设一、局部溢出模型的基本假设 局部溢出模型与全域溢出模型最大的不同点在于对资本生产成本的假设， 除此之外， 与 全域溢出模型完全相同， 具体内容可参见第二节。 局部溢出模型区分了知识的本地溢出和外 地溢出， 认为所有本区资本存量的溢出效应全部影响本区， 而区外资本存量对本区的溢出效 应是随着距离的增大而减小， 因而只有部分的溢出效应影响本区， 这样的假设将本地资本存 量和外地资本存量分割开来，因此，资本生产成本受到经济系统资本存量空间分布的影响， 最终结果是，均衡时的经济增长旅同区位有关。 以北部为例，则局部溢出

4、模型的资本生产成 本假设如下： F w L a I ， a I 1/(KwA)，A s K (1 s K ) （9.1） 南部的表达式也相同。 同全域溢出模型一样， 区际间的知识溢出仅限于公共知识，反 映公共知识在空间溢出的难易程度，越大，传播就越容易， 外区的知识溢出到本区时衰减 的就越少，A 也就越大，新资本生产成本就越小；越小，则溢出的障碍越大，外区的知识 溢出到本区时衰减的就越多，A 就越小，新资本生产成本就越大。从某种意义上说，正像 度量空间贸易自由度一样，0,1是度量知识在空间溢出的自由度；1表示公共知识 资本完全自由溢出，此时，局部溢出模型退化为全域溢出模型； 0表示公共知识资本

5、不 能溢出（知识溢出只限于当地） ；在0 1范围内，可以认为1是公共知识在溢出到 其他区域时损耗的部分。 对于私人知识资本， 我们仍然假设它在区域间不能自由流动。 由于私人知识资本专门用 于新产品的生产和新企业的创建， 所以私人知识资本的数量等于企业数量 （因为每种差异化 产品的生产需要一单位资本作为固定成本） 。 根据该假设，sn s K 、sn s K ， 其中s K 和s K 1 分别表示北部和南部私人知识资本所占份额。 二、短期均衡和长期均衡二、短期均衡和长期均衡 1 1、短期均衡、短期均衡 短期均衡中，市场商品完全出清，消费者实现效用最大化，企业实现利润最大化， 每个 企业的营业收入

6、来自于本区域和外区域， 资本的利润表达形式同资本创造模型和和全域溢出 模型一样。 由于区域资本存量在短期是固定不变的， 所以， 除了资本生产成本a I 或a I 以外， 所有均衡表达式都与全域溢出模型的相同。 短期均衡下，资本空间分布s n 和相对支出规模s E 保持不变，此时，尽管两个区的资本 增长率相等， 但是资本价值并不一定等于资本生产成本， 即不一定满足经济系统的长期均衡 条件，以此为基础可以获得具有普遍意义的短期相对支出规模s E，支出用资本和劳动两要 素之和与资本生产成本之差表示，相对支出规模s E 仍然用北部的支出E与全域总支出E 之比表示。 w 2 2、长期均衡、长期均衡 （1

7、 1）长期均衡条件）长期均衡条件 同全域溢出模型一样，局部溢出模型的长期均衡条件是资本生产成本等于资本的价值， 即两个区域的托宾q值都等于 1。资本价值同资本收益率成正比，资本价值的表达形式同全 域溢出模型的一样。局部溢出模型也有两种长期均衡。一是内点均衡（0 sn1） ，两个 区域资本创造的增长率相同， 即g g； 二是角点均衡， 也就是核心-边缘结构均衡 （sn 0 或sn1） ，此时一个区域占有经济系统全部资本，该区也是唯一生产新资本的区域。所不 同的是， 局部溢出模型的内点均衡包括对称均衡和非对称均衡两种， 对称均衡同以前模型一 样是指两个区域的资本份额都等于1 2，而非对称内点均衡是

8、指两个区域的资本份额不等但 是增长率相同， 每个贸易自由度水平都对应某种资本空间分布形式， 这种非对称内点均衡在 以前模型中是不曾有过的。 结论结论 1 1：局部溢出模型的长期均衡条件是资本价值等于资本生产成本。长期均衡包括内 点均衡和核心-边缘均衡，内点均衡又包括对称均衡和非对称均衡。 （2 2）作为聚集力的“本地溢出效应”）作为聚集力的“本地溢出效应” 局部溢出模型和全域溢出模型一样， 在长期，两个区域通过资本的生产与折旧， 导致区 域资本存量的变化以及相对资本份额的变化。 初始时，每个区域的资本存量不断增加， 直到 每单位资本价值恰好等于资本创造的成本， 此时达到最初的对称长期均衡， 两

9、个区的资本同 时以某个相等的速度增长。 局部溢出模型的资本生产成本同资本的区位联系在一起， 资本的 本地溢出效应决定一个区域的资本存量越大则本区的资本生产成本越小，资本生产成本越 小，则资本生产的动力也就越大。因此， 本地溢出效应给局部溢出模型又增添了另一种 “聚 集力” ，这与前面几个模型是不同的。随着贸易自由度增加到突破点时，以“本地市场放大 效应”形式表现的聚集力和以“市场拥挤效应”形式表现的分散力，再加上以“本地溢出效 应”形式表现的聚集力共同作用，总的聚集力开始大于分散力，此时如果受到外生冲击，那 2 么某个区域的资本生产过程开始加速， 另一区域则开始减速， 宏观上表现为资本的空间分

10、布 开始变化。在此过程中，也会出现资本价值刚好等于资本生产成本的s n和 s E组合，形成内 点非对称均衡。 这种动态调整过程一直持续到所有资本都集中到某一个区域， 形成稳定的核 心-边缘均衡，此时，核心区的资本价值等于资本生产成本，但是此时资本增长速度要大于 对称均衡的增长速度， 这说明了经济区位影响了资本的增长速度， 也即影响了经济的增长速 度，可见，空间的作用并不是中性的。 结论结论 2 2：局部溢出模型，除了传统的“本地市场放大效应”和“市场拥挤效应”以外还 存在“本地溢出效应” ，该效应为一种聚集力。前两种效应影响资本收益率，而后一种效应 影响资本生产成本。 （3 3）均衡时的经济增

11、长率）均衡时的经济增长率 现在考虑一下均衡时的经济增长率（由前面的讨论，资本增长率也就是经济增长率） 。 首先考虑一下对称均衡时的经济增长率， 由本模型的均衡条件我们可以得出对称均衡时的经 济增长率和收入水平（支出水平） ，即： gS 12 （9.2）b(1)Lw(1b)，Ew Lw 21 其中，上标“S”表示对称。接着，考虑一下核心 -边缘结构均衡时的经济增长率，同样 我们可以得出此时的经济增长率和收入水平，即： gC bLw(1b)，Ew Lw （9.3） 其中上标“C”表示核心-边缘结构。式（9.3）是所有资本都集中在北部时的长期均衡 增长率和经济系统总收入水平。 可以看出， 此时的经济

12、增长率也就是全域溢出模型中的经济 增长率，这相当于式（9.2）在1时的情况，这很自然，因为所有的资本都集中在一个区 域，所有的资本都生产在同一个区域， 因此知识的溢出效应也全部集中在该区域， 知识在传 播中没有衰减，此时为无关的参数。 比较上面两种情况下的增长率，从式（9.3）减去式（9.2） ，则可以看到，集聚下的增 长率比对称分布的增长率高，即： gC gS b(1) wL （9.4） 2 这样，我们可以得出如下结论： 结论结论 3 3：产业聚集分布模式的经济增长率高于产业均匀分布模式的经济增长率，空间因 素对经济增长起重要作用。 （4 4）两种不同的经济增长模式）两种不同的经济增长模式

13、尽管有许多不同的经济发展战略，但不外乎是两种战略，一是非均衡发展战略，二是 均衡发展战略， 与均衡发展战略相对应的产业分布模式就是均匀分布模式 （也就是对称分布 模式） ，与非均衡发展战略相对应的产业分布模式就是产业非均匀分布模式（也就是核心 - 边缘分布模式） 。 结论 13 告诉我们， 非均匀分布模式的经济增长率高于均匀分布模式的经济 增长率。因此， 如果经济战略目标取向为效率，则可以采取非均衡战略，此时尽可能强化各 种生产要素的聚集，如果经济战略取向为公平， 则应采取均衡战略，此时尽可能强化各种生 产要素的分散。 三、局部溢出模型的战斧图三、局部溢出模型的战斧图 3 图图 9-19-1

14、局部溢出模型的“禅杖”图局部溢出模型的“禅杖”图 在局部溢出模型，突破点比持续点小，这样， 当贸易自由度逐渐提高时，对称均衡从稳 定变为不稳定， 当贸易自由度大于持续点时出现稳定的核心边缘均衡。 从稳定的对称均衡 到稳定的核心-边缘结构之间，还存在两个另外的内点均衡，这些内点均衡在sn 1/2点两 侧对称分布。可以看出，局部溢出模型，没有突发聚集和不同均衡的重叠区。这样，局部溢 出模型战斧图中的战斧不像战斧，而像鲁智深的“禅杖” 。 四、局部溢出模型的基本特征四、局部溢出模型的基本特征 从前面的讨论，局部溢出模型具有如下基本特征。 1 1、本地市场放大效应、本地市场放大效应 本书谈到的所有模型

15、都具有这个效应， 局部溢出模型也不例外。 这种效应随着贸易自由 度的提高而增强。因此， 随着贸易自由度的提高，区际较小的差距得到进一步的放大，最终 导致完全不同的产业分布模式。 2 2、循环累积因果关系、循环累积因果关系 同全域溢出模型和资本创造模型一样， 局部溢出模型也显现出与需求关联的循环因果关 系。资本增加导致生产的扩大， 生产的扩大导致支出的扩大，进而放大本地市场规模。但不 同于核心-边缘模型，这种与需求关联的累积循环因果链并非因物质要素的流动而发生，而 主要是通过资本生产或资本耗损发生的。 因为资本收入在当地消费， 因此生产的资本将扩大 本地市场。 在全域溢出模型和资本创造模型中不存

16、在与成本关联的循环因果关系， 但局部溢出模型 中存在与成本关联的循环因果关系。 不过， 这种与成本关联的循环因果关系的形成机制与核 心-边缘模型中的形成机制不同。 全域溢出模型和局部溢出模型中的知识溢出意味着， I 部门 劳动力的当前劳动生产率主要依赖过去生产经验的积累。 在全域溢出模型中， 知识溢出不存 在随距离的衰减现象， 因此过去生产区位与目前知识量的大小没有关系， 知识量到处都是一 样的。在局部溢出模型中，I 部门劳动力不仅掌握从外区溢入的知识，而且从本地过去的生 产经验中学到许多知识，这样就存在所谓的“跨期垂直联系” 效应。北部的资本以及生产份 额的大小，依赖于北部过去的生产状况，这

17、种份额越大，创新部门的生产率也越高，这使得 北部对创新者更富有吸引力，进而北部将来的产业份额也就很大。 局部溢出模型假设溢出效应随距离衰减， 因此越接近知识源，溢出效应也越强，资本生 4 产成本越低，资本的生产速度也就越快， 资本累积导致的支出转移效果也越明显。 这种接近 知识源降低资本生产成本， 进而导致资本积累和支出转移效应， 就是局部溢出模型的与成本 关联的循环累积因果关系。 3 3、内生的非对称、内生的非对称 从图 3-3 的战斧图中可以看出，随着贸易自由度的提高，内生形成区际的非对称，这种 现象在核心-边缘模型、自由企业家模型、资本创造模型和全域溢出模型中同样存在。 4 4、区位粘性

18、、区位粘性 区位粘性也就是我们常说的路径依赖。 局部溢出模型也具有区位粘性特征。 当贸易自由 度大于突破点时，存在两种局部稳定均衡， 经济可能向北部或南部转移 （两个非对称的内部 均衡） ，或经济最终聚集在北部或南部 （两种稳定的核心边缘结构） 。这意味着，暂时性政 策冲击可能使得经济系统处于核心-边缘结构（以北部为核心，或以南部为核心） ，或者经济 活动从一个地区转移到另一个地区（向北部转移，或向南部转移） 。因此，这种暂时性政策 冲击将产生永久的影响， 而这种永久性影响是难于消除的， 也就是说难以改变暂时性政策冲 击而形成的某种路径。 5 5、驼峰状聚集租金、驼峰状聚集租金 局部溢出模型的

19、聚集租金也是贸易自由度的凹函数，以北部为核心的核心-边缘结构为 例， 聚集租金用北部与南部的q值之差表示， 利用长期均衡的相对支出规模条件可得出北部 和南部的相对支出规模，然后代入q值就可得到结果。当贸易自由度等于持续点和1 时，聚 集租金为零；当贸易自由度介于持续点和1 之间时，聚集租金为正，聚集租金先升后降，显 示出驼峰状；当贸易自由度等于突破点的二次方根时，聚集租金取最大值。 从战斧图中可以看出， 局部溢出模型并不具有突发聚集这一特征， 这与局部溢出模型中 的突破点小于持续点有关。 随着贸易自由度的提高， 当贸易自由度大于突破点时， 对称均衡 被打破；当贸易自由度位于突破点和持续点时，

20、出现两种非对称的内点均衡； 当贸易自由度 大于持续点时，两种非对称的内点均衡逼近两个稳定的核心边缘均衡。 也就是说，在局部 溢出模型中存在过渡性的内部稳定均衡，因而不存在突发的聚集现象。 在局部溢出模型中， 突破点小于持续点， 因而也就不存在稳定的对称均衡和稳定的核心 -边缘结构均衡共存的叠加区域，因此人们预期的变化不能导致两种均衡之间的转换。 六、局部溢出模型新的含义六、局部溢出模型新的含义 1 1、经济增长影响经济区位、经济增长影响经济区位 局部溢出模型同全域溢出模型和资本创造模型一样， 资本积累导致生产的集中， 而资本 收入消费在本地，所以资本集中或者分散改变经济区位。 2 2、增长极和

21、塌陷区、增长极和塌陷区 在局部溢出模型中，经济系统的动态变动表现为“增长极”和“塌陷区”的形成。经济 系统从对称均衡转向非对称均衡时， 资本和产业聚集的区域快速发展， 失去资本和产业的区 域进一步萎缩，前者成为经济增长的“增长极” ，后者沦落为经济增长的“塌陷区” 。这种现 象在全域溢出模型和资本创造模型中同样存在。 3 3、永久的收入差异、永久的收入差异 区际要素禀赋的非对称性导致区际经济的非对称性， 反过来这种区际经济的非对称性又 影响要素禀赋的非对称性。最终，核心区的资本/劳动力比提高，从而人均收入水平高。即 使贸易完全开放后，这种差距也不会消失。 4 4、经济一体化的内涵、经济一体化的

22、内涵 同全域溢出模型一样， 经济一体化不仅意味着贸易自由度的提高， 也意味着资本流动性 的提高。经济一体化涉及到许多方面的内容，在核心-边缘模型和自由企业家模型中，人力 5 资本流动成本起重要作用； 在自由资本模型中， 物质资本的流动成本其重要作用； 在资本创 造模型中，降低资本生产成本其重要作用； 在全域溢出模型和局部溢出模型种中， 提高贸易 自由度和降低公共知识溢出成本是实现经济一体化的重要手段。 5 5、内生增长为聚集力、内生增长为聚集力 在局部溢出模型中， 内生的经济增长本身就是一种聚集力。 当 0时， 知识没有溢出， 所有知识只应用在本地。 当初始状态为对称时，如果发生某种外生冲击，

23、 那么资本份额略大 的区域的资本积累快于另一个区域， 该区域逐渐成为核心区， 而另一个区域成为边缘区。 这 样，原先资本份额较大的区域的经济得到快速增长，这对其他资源而言具有很大的吸引力， 因此经济的这种内生增长成了一种聚集力。 6 6、知识溢出为分散力、知识溢出为分散力 在局部溢出模型中， 内生的经济增长为加速经济聚集的力量， 而知识溢出为促使经济分 散的力量。这从两个方面认识；首先，当1（此时不存在区际知识溢出障碍）时，如果 贸易自由度足够低，则对称均衡是稳定的；其次，随着增大，维持对称均衡稳定的贸易自 由度的取值范围越来越大， 也就是随的增大，对称均衡不易被破坏， 说明知识溢出是促使 经

24、济分散的力量。 7 7、非均衡战略与经济起飞、非均衡战略与经济起飞 局部溢出模型最重要的特征为经济区位影响经济增长。 当贸易自由度小于突破点时， 对 称均衡是稳定的，也就是此时产业和创新中心是分散区位的。 但此时，知识溢出很微弱，创 新成本很大。当贸易自由度大于持续点以后，核心-边缘结构变成了唯一的稳定均衡，此时 产业和创新中心都集中一个地区。此时， 知识溢出强度非常大，创新成本非常小。 在长期均 衡部分已经讨论过，核心-边缘结构时的经济增长率大于对称结构时的经济增长率。这告诉 我们可以采取非均衡战略， 促使生产要素向某一区域聚集， 这可以提高经济系统的经济增长 率，使得经济进入“快车道” 。

25、 8 8、有条件的福利补偿作用、有条件的福利补偿作用 因区际非均衡力的存在， 如果实现经济自由化，则最终导致经济增长的空间差异， 核心 区居民不必支付商品的交易成本， 因而实际收入增加， 相反， 边缘区居民则要支付交易成本， 因而实际收入减少。 这种经济增长在空间上的差异常伴随着所有地区经济的发展过程。 显然， 聚集力对核心区福利水平的提高具有正向效应， 但对边缘区福利水平的影响是不明确的。 边 缘区福利水平的变化， 必须考虑失去产业而导致的静态损失和经济增长而导致的动态收益之 间的相对关系， 这种动态和静态的相对关系决定边缘区总体福利水平的变动情况。 如果对制 造业产品的支出份额很小，那么经济增长率的提高对福利水平的影响较小，此时从经济 聚集中受到的静态损失占主导， 此时边缘区的福利状况变坏。 如果对制造业产品的支出份额 很大，则边缘区从经济增长中获得的动态收益占主导，此时两个区都从经济增长中获益。 但我们知道，对工业品的支出份额很大的地区，已经不是传统意义上的贫困落后地区， 是较发达地区，而很小的地区是传统的贫困落后地区。因此，对较发达地区而言，经济 增长的动态效应占主导， 可以提高福利水平，然而对贫困落后地区而言， 产业份额损失的静 态效应占主导，进一步恶化福利水平。 6