产业集群复杂网络的结构与功能分析

第２６卷第３期２００６年５月经济地理ＥＣＯＮＯＭＩＣＧＥｏ勰ＡＰＨＹＶ０１．２６，Ｎｏ．３Ｍａｙ，２００６文章编号：１０００—８４６２（２００６）０３—０３７８—０５产业集群复杂网络的结构与功能分析蔡宁１，吴结兵１，殷呜２（１．浙江大学公共管理学院，中国浙江杭州３１００２７；２．光大证券股份有限公司，中国上海２００１２０）摘要：产业集群具有大规模复杂网络的结构特征，在将集群网络划分为投入产出网络、技术合作网络和劳动力网络的基础上，结合对温州鞋革业和北京ｒｒ业等产业集群的分析，考察集群结构与功能相统一的系统动力机制，研究发现：①产业集群网络结构不同程度上具有小世界、无标度和群落结构等属性，且这些结构属性与集群网络的演化及具体产业背景具有一定的关系；②集群的网络结构属性对于集群的资源整合能力具有重要影响，使得集群的资源整合过程有着较高的效率和较广的范围；③集群网络本身具有一定的抗风险能力，集群网络的无标度结构使得这种抗风险能力同时具有鲁棒性和脆弱性的双重特征。

关键词：产业集群；复杂网络；结构一功能分析；抗风险能力中图分类号：Ｆ２７Ｉ文献标识码：Ａ当前，我国企业在国内和国际市场面临来自跨国公司的激烈竞争，在核心竞争力缺乏下的产业集群将是我国企业参与国际竞争的有效组织形式，这种相关产业和支持产业所形成的产业群聚是区域经济、乃至国家竞争优势的重要来源…，集群分析也因此日益成为地区和国家经济发展的重要战略工具。

作为某一特定领域相互联系的企业和机构在地理位置上集中的现象，产业集群具有地理接近性和关系接近性两个重要特征。

ＰｏｗｅⅡ和ＧｏＩｄｏｎ等人认为，与块状经济和经济地理侧重地理接近性研究不同，当前集群研究更加关注建立在地理接近性关系上的关系接近性，集群被理解为一种超越企业的网络组织乜’３］。

因此在理论上如何揭示集群网络的结构及功能特征，以及内在的系统动力机制成为亟待解决的理论问题，这对于促进我国产业集群发展、提高集群竞争力也具有重要的现实意义。

本文运用复杂网络理论及其分析方法，试图打开集群结构与集群功能相互作用机制的黑箱，主要关心的问题是：集群网络的总体结构属性如何具体刻画？集群结构属性是如何与集群功能内在联系在一起的？建立在网络结构基础上的集群功能具有哪些特征？如何通过集群的结构优化实现集群的持续健康发展？具体来看，对于集群复杂网络结构与功能的探讨具有如下意义：①在国际学术领域，复杂网络研究方兴未艾，但对于产业集群复杂网络形态的分析还属于空白，本文第一次给出了集群复杂网络分析的一个框架；②从网络嵌入性的角度来看，对于网络总体结构的分析拓展了结构嵌入性的分析方法；③第一次发现集群本身具有一定的抗风险能力，并且这种抗风险能力具有鲁棒性和脆弱性的双重特征，这对于集群风险和集群可持续发展的研究具有重要意义；④在我国产业集群收稿日期：２００５—０５—１２；修回日期：２００５—１ｌ—０７基金项目：国家自然科学基金项目（编号：７０钾３０∞）资助。

蓬勃发展的大环境下，对政策制定者以及管理实践者也具有一定的参考价值。

１产业集群的网络形态与网络结构产业集群具有典型的网络形态特征。

①集群内产业间是相互关联的，波特的钻石模型强调了产业间相互依赖关系是集群竞争优势的重要构成因素…；②各种类型组织间存在广泛的互动关系，ＧＲＥＭＩ小组在考察了欧洲高科技集群发展的基础上指出，科研机构与企业、大型企业与小企业间之间的互动关系在集群发展中发挥着突出作用Ｈ１；而从更为微观的角度来看，这些连接是建立在个体组织间关系互动基础上的。

集群的社会网络分析（ＳＮＡ）认为，集群网络具有嵌入性（ｅ珈Ｉｂｅｄｄｅｄｎｅｓｓ）的特点，群内经济行为嵌入在网络与制度之中【５Ｊ，信任、规范和制度等社会文化因素对于群内企业的行为及其竞争优势发挥着重要作用拍’７ｊ。

在此基础上，对于集群网络结构的进一步分析主要从关系嵌入性和结构嵌入性两个方面展开：首先群内组织间直接的连接关系对于集群发展和群内企业行为有着重要作用，从连接强度来看，ｕｚｚｉ认为强连接有利于组织间信任关系的建立并因此获得信息的交流旧Ｊ，而罗家德认为群内弱连接则有利于新颖信息的获取，从而促进企业的创新行为侈１；就连接具体的性质来看，Ｙａｍａｗａｋｉ通过考察了日本产业集群演化，认为“血缘”、“亲缘”等关系对于组织问信任关系的建立和信息交换也具有重要影响ｕ叫；结构嵌入性分析则从结构洞、网络密度、网络核心度、网络层次等角度指出不仅是个体组织问直接的连接关系影响到组织的竞争优势，而且组织在网络中的位置对于其竞争优势也有显著作用，Ｂｕｎ从信息冗余的角度指出处于结构洞中位置的组织具在网络具有更多的信息优势和控制优势¨“。

但目前集群的社会网络分析还存在着两个亟待解决的问３期蔡宁，吴结兵，殷鸣：产业集群复杂网络的结构与功能分析３７９题：①相关研究中分析主体都是集群内的个体企业或机构，不能全景式的分析集群网络的结构特征，当集群作为一种网络组织在竞争中扮演着重要角色的时候，这种个体分析的方法可能忽略了集群作为整体所具有的功能特征；②集群的关系连接本身具有多样性和复杂性，群内互动关系既包括生产层面的，也包括技术层面的，既包括组织间合作关系，也包含相互间的竞争关系，所以仅仅用“网络关系”或“网络连接”很难抽象出集群内组织互动的本质特征，对集群网络的分析需要根据关系连接的具体内容做进一步深入分析。

在随机网络理论的基础上，统计物理学近年来有关网络刻画和理解的研究工作非常活跃，特别是对于互联网和万维网的图形化处理，为研究大规模复杂网络的拓扑结构提供了新的视角，并发展出诸如度、最短路径、集聚系数等网络结构度量工具及其统计分析①。

研究表明，像互联网、万维网这样的复杂网络大部分都具有小世界的性质，即网络具有较短的平均路径长度和较高的集聚系数，网络中平均拓扑距离随着节点数增加时增加的非常缓慢。

１…。

另外一个重要发现是许多网络在统计上有许多的“集散节点”存在，这种“集散节点”与其它节点有着大量连接，在数学上可以用幂律分布来描述其度分布，称为无标度网络，无标度网络的拓扑性质已经被证明与系统的物理功能有着密切关系ｕ…。

当前，对复杂网络的研究已经从信息交换网络（如万维网、国际互联网、电话网）扩展生物网络（细胞网络、食物链网络）、社会网络（科研合作网、电影演员合作网络、引文网、语言学网）。

研究表明，现实世界的网络大多都具有复杂网络系统的一般特征，这使得复杂网络不仅可以描述许多网络系统的结构形态，而且还可以作为系统结构拓扑特征的模型－ｉ…，这对于产业集群的网络分析具有重要的借鉴意义。

２产业集群复杂网络的结构刻画按照组织问互动关系的内容，Ｔｉｃｈｖ认为集群网络可以分为投入一产出网络、劳动力网络和技术合作网络ｕ５｜，这些网络包括了组织间生产、人员和技术层面的互动，也涵盖了组织间的合作关系与竞争关系，成为集群网络进一步划分的主要依据。

以下结合对温州鞋革业、中关村ｒＩ＇业等集群的分析，具体地考察集群内各关系网络的结构属性。

２．１关系集聚的小世界特征在产业集群中，组织间互动关系广泛而频繁，使得集群网络通常有着较高的集聚程度。

以温州鞋革业集群为饲，集群内密集的企业间互动在投入产出网络和劳动力网络中都有着明显的体现，如作为鞋革原材料的聚氨酯９０％都是温州本地的制革企业供应的，而在温州中国鞋都，几乎全部的制鞋企业都使用了温州本地生产的制鞋设备；同样，企业问劳动力的流动也相当频繁，温州鞋革业集群内几乎每家企业都认为有着每年５％的劳动力流动，有的甚至高达２０％以上，其中小企业的流动主体一般以操作工人为主，而大企业则以高级技工及管理人员流动为主。

相比较而言，温州鞋革业集群的技术合作网络则没有完全成熟，但开始逐步形成，集群内已经成立了中国鞋都图书馆、中国鞋都技术中心等专业技术机构，不过目前组织间的技术合作密度并不高。

而北京ｒｒ业集群技术合作网络发达，集群的雏形就源于中科院与海淀区联合创立的几家科技企业，集群的发展亦始于１９８７年国务院发布的双放政策，在这一背景下，科研机构进一步放活，科技人员进一步放宽，企业与大专院校、科研院所之间开始了广泛的合作，人员的流动也更为频繁，中科院成为最主要的源头。

相比较而言，北京ｒＩ＇业在投入一产出网络上的互动关系较少，但随着集群的发展，中关村玎业在投入一产出网络上的联系也开始密集起来，如中关村软件企业共同成立出口联盟，在接包国际业务的同时，一些企业也开始了自身的业务流程外包，主要的选择对象也是集群内的小型企业。

与此同时，政府也逐步加强集群内的产业链建设，通过一系列的政策措施促进大企业带动小企业、以用带研的产业链条建设。

表１温州鞋革业、北京Ⅱ业集群集聚程度的比较Ｔａｂ．１ｍ伽删ｐａｄｓ岫０ｆｄｅ璐啪嘲ｂｅｔ咖Ｗ明曲帆坠墅塑型必蜒坚塑集聚程度投入产出网络技术合作网络劳动力网络资料来源：根据调研资料整理。

从两个集群的简要分析可以看出，集群中企业与企业之间、企业与各种机构之间在投入产出链、在技术合作以及在劳动力流动上有着广泛而复杂的连接关系。

这种密集的互动关系称之为网络的小世界特征，在小世界网络中组织通常很容易连接到目标对象。

由于集群产业背景和发展阶段的不同，特定集群网络的小世界特征也不尽相同。

一般来说，传统产业的投入一产出网络小世界特征较为明显，随着集群的发展，技术合作网络逐渐形成和发展；高技术产业集群则技术合作网络具有更为明显的密集特征，往往投入一产出网络是随着集群的发展成熟才开始逐步形成；而对于集群而言，劳动力网络连接一般都非常密集，组织间有着频繁的人员流动，代表了集群内普遍存在的竞争关系。

结合集群生命周期的动态特征来看，产业集群在形成期和成长期往往以一种网络为主导迅速发展，主导网络的密集程度高，小世界特征显著；在步入成熟期之后，网络则往往向横向扩展，多种形式的网络逐步发展，密集程度日益增加，集群试图通过多种形式的企业间联系实现集群能力的拓展，多个网络的小世界特征逐渐显现，在一定程度上也体现了集群网络自组织、自适应的特点。

２．２连接分布的无标度特征集群网络在总体上具有密集的关系连接，但组织间互动关系的分布并不是均匀的，网络中的一些个体会有大量连接，成为网络的集散节点，而大部分组织的连接数目是有限的。

这些集散节点有的是集群中的核心企业，有的是专业市场或①在网络中，节点的度是指该节点关联边的数目，而度分布表明了概率Ｐ（ｋ）随节点度ｋ的变化规律；最短路径是指定节点间所有路径中总权最小的一条路经，平均路径长度是指所有节点对之间的最短路径的算术平均值；集聚系数反映网络的群集程度，定义为网络的平均度与网络规模之比。

３８０经济地理２６卷政府公共部门、科研院所，在集群的演化发展过程中扮演着重要角色。

例如绍兴纺织业集群中的中国轻纺城，在充当浙江纺织产品分销中心的同时，为绍兴轻纺企业提供了强大、及时和高效的信息流，几乎集群内每家企业与轻纺城都有着千丝万缕的联系；在温州鞋革业集群中，大量的中小企业为奥康、康奈这样的企业做配套，这些终端企业成为集群投入产出网络中的集散节点；在北京ｒｒ业集群中也存在着类似情形，以中科院等为首的大专院校、科研院所成为技术合作网络的中心枢纽。