城市制造业集聚经济：以日本城市为例外文翻译资料

 2022-08-11 10:13:59

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城市经济学杂志17，108-124（1985）

城市制造业集聚经济：以日本城市为例

中村龙惠

日本茨城县樱花筑波市社会经济规划大学30年代计划

1983年3月7日收到；1983年5月4日修订

利用1979年日本城市截面数据，估算了城市群经济对两位数制造业生产率的影响。城市化与地方化是城市群经济的主要表现形式，二者之间存在着明显的差异。对这些经济体的估计因行业而异。轻工业从城市化经济中比从地方化经济中获得更多的生产力优势，而重工业从地方化经济中比从城市化经济中获得更多的生产力优势。1985年学术出版社。

  1. 介绍

众所周知，城市地区存在的经济因素是比较优势、规模经济和集聚经济（例如，Mill[17，第1章]）。集聚经济是解释现代城市的重要因素。传统的集聚经济分类将其分为地方经济和城市化经济。2前者是一个行业的企业在某一特定领域的空间集中度所带来的优势。后者指的是从一个地区的整体经济活动水平上积累到一个公司的经济。因此，城市化经济反映了一个城市中不同行业企业之间的外部经济，而本地化经济则局限于一个行业内企业之间的外部性。

近年来，几位作者尝试从产业生产函数的角度对城市群经济进行实证估计。Shefer[24]使用Dhrymes[7]和Arrow [l]开发的两个框架来衡量规模收益。他发现规模经济相当。

*现住址：九龙金基大学商业与经济系。东大阪577，日本。这篇论文的早期版本是在筑波大学的城市经济学研讨会上发表的。我感谢研讨会的与会者，特别是N.Sakashita教授和Y.Kanemoto教授的宝贵意见。同时，我也感谢一位匿名的裁判提出了有益的建议。“这种分类依赖于Hard[ll。第182-1881页。理查森给出了另一种分类方法[21，第71章。

在大多数两位数的制造业中意义重大。Segal[23]利用传统的Cobb-Douglas生产函数，利用制造业的汇总数据估计规模经济。他发现，除纽约外的10个最大城市都存在小规模经济。与他们不同的是，Kawashima[12]和Sveikauskas[25]通过引入城市规模作为规模生产函数的一个转移变量来估计城市化经济。他们的研究结果表明，美国两位数制造业的城市化经济的重要性与城市规模效应有关。3

3最近，Moomaw[19]通过重新制定Sveikauskas[25]和Segal[23]的模型，表明城市规模对美国制造业生产率的影响并没有那么大。

在工业水平上估计城市生产函数时，衡量集聚经济效应存在几个问题。首先，由于本地化经济的内部化效应，生产函数可能会表现出规模收益递增，因此，限制性的是，产业级生产函数应该是川岛和斯韦考斯卡斯这样的规模收益不变的函数。第二，如果之前的研究大多假设的两投入资本和劳动力模型中存在一个显著的遗漏变量，那么产业生产函数中的规模参数之和必然不符合内部化本地化经济的精确测度。例如，我们知道，土地是城市生产活动中一个重要的附加要素投入。第三，地方化经济与城市化经济对城市生产活动的影响是不同的、同步的。以往对城市生产函数中集聚经济的实证研究，未能将城市化经济与地方化经济分离开来。

在本文中，我们提出了一个具有本地化和城市化效应的企业水平生产函数。假设一个行业中的企业是有竞争力的，企业层面的生产函数对于三种投入（资本、劳动力和称为土地的综合投入，包括前两种投入以外的所有投入）是规模报酬不变的。由于数据仅在行业层面上可用，因此单个公司的生产功能被聚合到行业层面。产业生产函数的参数反映了本地化经济的内在效应，而城市化经济仍然是产业的外部经济。因此，通过估计产业层面的生产函数来区分地方化和城市化经济。在生产函数的估计中，没有土地投入的数据。我们把这个输入当作一个省略变量，我们的估计模型被改写成减少省略变量影响的形式。

本文的结构如下。第二节阐述了城市群经济的生产函数。在第3节中，我们提出了要估计的模型。此外，在同一节中，我们解释了使用数据和测量变量的特性，这些变量包含在我们的估计模型中。对日本城市的两位数工业代码制造商进行了估算。实证结果见第4节。第五节对论文进行总结。

  1. 城市群经济的生产函数

在整个论文中，假设制造业中的每个企业都是有竞争力的，并且具有同质的生产函数，并且相同行业中的企业在城市中具有相同的生产技术。

首先，我们制定了一个城市制造业企业的生产函数。对于单个企业来说，城市化和本地化经济都是外部因素。其次，假设同一行业内的每个企业在城市间拥有相同的技术，通过聚合各个企业的生产函数得到行业水平的生产函数。

与影响企业生产可能性的城市规模相关的城市化集聚经济被建模为企业特有的效率函数的产品，该函数的唯一论据是一个城市或城市人口的总就业(Yezer和Goldfarb[26])。地方性经济是由同一行业内企业的集中所引起的，它对个体企业是外部性的，对行业是内部性的。本地化经济的一般论点是企业所属行业的产出或生产要素。

假设中间投入与资本、劳动力、土地等要素的可分性，则城市i与典型企业j的增值生产函数为

vlJ=gj（Pl）fJ（kIJ，lIJ，eIJ：VI） （1）

其中vlJ，kIJ，lIJ和eIJ是企业j在城市i的增值、资本、劳动力和土地投入，VI是企业j在城市i所属行业的总增值。继Barr[2]和Henderson [l0，第1章]，函数gj（Pl）是假定独立于企业j中的生产技术的企业特定函数，Pl是城市的城市i人口。4

4在日本，城市不一定与城市化地区相对应。一般来说，城市是指管辖区。

gj和fJ的显式函数形式必须在对集聚经济的估计中加以规定。(1)的城市化经济假设为这种形式

gj（Pl）=alpha;1 Plalpha;P (2)

其中alpha;1和alpha;P为待估参数。本规范与Kawashima[12]和Sveikauskas[25]所采用的规范相同。当alpha;P为正时，城市化经济存在，因为较大城市的企业具有生产优势。5

在城市地区的理论模型中，如Mills[16]或Henderson[9]，数学可追踪性采用Cobb-Douglas生产函数。6然而，对于集聚经济的实证研究，更灵活的函数形式是可取的。在本研究中，使用超越对数（Translog）产生函数，它是任意产生函数的二阶近似。翻译生产函数是一个普遍的函数，因为它包括Cobb-Douglas作为一个特例，它允许不同输入（Christensen、Jorgenson和Lau[6]）之间的替代弹性变化。此外，还提供了投入成本分担方程，该方程可与生产函数同时估计，作为企业利润最大化的一阶条件。

生产函数(1)的翻译规范由

其中，附加变量C，为第m个城市区位特异性因子i

5Kawashima在他的论文中，也提出了gJ，他假设存在一个城市化经济的最优点，即边际城市化经济为零。他估计的方程是一个简单的二次型; 其中P2表示城市化不经济，lambda;1和lambda;2是参数。Nakamura[20]提出了一个更通用的规范；也就是说，，其中gamma;，delta;和eta;是参数。就日本所有制造业的平均值而言，估计最佳规模约为50万城市人口。然而。我们采用什么样的gJ的一般规格，最优种群在很大程度上取决于它的规格。因此。在这篇论文里。我们采用简单的形式，如式（2）。

6这些理论模型假定，由于集聚经济，城市地区的商品生产函数显示出规模报酬递增。

比如气候，和alpha;和beta;是需要估计的参数。同质性限制意味着 规模的常数回报是

由于假设行业内的企业具有相同的技术和规模收益不变，因此可以通过聚集单个企业的生产函数来获得行业层面的生产函数(3):

或者

其中Ki、Li、Ei分别为行业水平的资本、劳动力和土地投入。在这个生产函数中，本地化经济的影响被相互化并反映在所有的参数中。正如Chipman[5]所解释的，在这种外部性的规范下，企业认为自己具有规模生产函数的固定收益，而当本地化经济的参数alpha;S大于0时，行业层面的生产可能表现出规模经济。

在假设一个产业中的企业是竞争性利润最大化者的前提下，生产函数的转换产生了投入成本分担方程

其中wi*、ri*、和pi*分别是第一城市公司的货币工资、资本和土地价格。通过将（5）汇总到一个行业水平，成本分担方程被重写为

  1. 估算程序

3.1估计问题

第2节中，我们假设企业的生产函数是三个主要的投入和不变的规模报酬技术。然而，关于土地变量的数据是不可用的，我们只能使用资本和劳动力的数据作为主要的投入。因此，在本文中，我们将土地变量作为三个输入模型中的一个省略变量。

如果存在不独立于包含变量的省略变量，则包含变量的回归系数有偏差，并导致规范错误（Maddala[14，第91章）。在我们的模型中，Ki，Li，和Ei是高度相关的，所以在省略ln Ei之前，一个首选的估计模型是从等式的两边减去Ll

（4）：

7Schaetfer[22]还在城市地区使用了Translog生产函数。然而，他的成本-份额方程有调整因子，因为输入因子的边际条件是由假定非常数收益的聚合生产函数微分得到的。在我们的符号中，这意味着，例如，关于劳动的边际条件，当，时，cL是一个常数调整因子。在这个重新公式中，包括ln(El/Ll)在内的项似乎与其他独立变量没有高度相关。因此，我们对具有集聚经济的城市生产函数的最终估计模型为

类似地，共享方程被重写为

和

其中省略的项是公式（8）中的和公式（9）中的

Translog生产函数的参数通常只用因子共享方程(Bemdt和Christensen[3])来估计。然而，本研究的主要目的是获得城市化和地方化经济的参数以及生产函数的其他参数。从企业利润最大化原则推导出的份额方程不包含集聚经济项，因为这些经济项包含集聚经济项与公司行为无关。在此基础上，利用生产函数和共享方程进行了仿真计算。由于无法获得资本riJ的价格，资本份额方程(8)被迫被排除在估计之外。将同质性和对称性的限制作为主要假设，加上自变量的约束，通过计算，可以推断出省略变量Ei的参数alpha;E。

在估计中，将干扰项加入到Fq中。(7)和(9).生产函数的干扰项是由于认识到Translog形式是对真函数的二阶局部近似，干扰项捕获所有较高项的影响(Burgess[4])。与Bemdt和Christensen的[3]一样，成本分担方程的扰动项可以解释为优化行为中的一个误差。

由于生产函数与劳动力成本分担方程同时估计，因此将投入量视为内生变量。因此，正如Bemdt和Christensen[3]所建议的那样，我们采用迭代三阶段最小二乘法（13SLS）和仪器变量法。以下变量被认为是回归模型的外生变量，用作工具变量：（i）城市人口，（ii）城市总就业，（iii）城市人口密度，（i v）城市总土地面积，和（v）城市所有制造业的有形资本存量。将I3SLS应用于（7）和（9）得到一致且渐近有效的估计。11

11在我们的模型中，由于数据的限制，只有两个成本分担方程中的一个，即式(9)是与生产函数(7)同时估计的，虽然我们被迫省略了资本份额方程和土地份额方程，但我们可以通过估计Eqs得到生产函数的主要参数。(7)与(9)同时进行。Dhrymes [S]表明，3SLS方法的迭代导致估计结果与省略方程的选择无关。然而，在我们的例子中，在估算中只包含一个成本分担方程。因此，如果被纳入的份额方程与被忽略的方程之间存在扰动

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