基于生态学视角的产业集群进化动力研究

[摘 要] 组织进化的基本准则和目的是提高环境适应性和组织生存能力。在产业集群进化过程中，集群内企业种群间的竞争 与协同是推动集群进化的主要动力。竞争使生存潜力最大，环境资源利用最充分的企业种群得以生存和繁衍。协同使 企业种群通过彼此间的协调与影响，在长期的相互适应过程中共同进化，以提高企业种群的环境适应性和资源利用 效率。竞争与协同促进了企业种群间的生存平衡和持续发展，进而推动了产业集群的进化。

[关键词] 产业集群；进化；竞争；协同

[中图分类号] F270 [文献标识码] A [文章编号] 1006-5024(2008)06-0005-04

[基金项目] 航天基金项目“战略网络生成机理研究”(批准号：98011790200701)；北京市委组织部优秀人才项目“战略网络演化机制机体稳定性研究”(批准号：20061D0501500195)

[作者简介] 阮平南，北京工业大学经济与管理学院副院长、教授，硕士，博士生导师，研究方向为战略管理与决策支持、城市管 理与可持续发展、管理哲学等；

黄 蕾，北京工业大学经济与管理学院硕士生，研究方向为战略管理与决策支持。(北京 100022)

从简单生命细胞的诞生到人类的出现，都是生物在适应环境过程中不断进化的结果。根据生物进化论可知，生物进化(evolution)是指生物种群多样性和适应性的变化。这种进化是基于生物与环境相互作用和与其他生物相互作用的结果，是其遗传系统随时间而发生一系列不可逆的改变，并导致相应表型的改变。在大多数情况下，这种改变导致生物总体对其生存环境的相对适应[1]。

与生物进化相似，组织进化是指组织为了适应环境变化所发生的一系列变化过程和获得相对稳定的结果。环境的变化会导致某种组织模式的创新，当创新被证明有效并为大多数企业模仿和接受时，该组织模式则体现出了对环境的适应性。就组织的变迁而言，从规模微小的手工业作坊发展到跨国经营的现代企业，再到产业集群现象的出现，无疑是企业群体在变化的自然和社会环境中长期进化的结果[2]。组织进化的基本准则和目的是提高环境适应性和组织生存能力。组织要生存，必须具备适应环境的能力，产业集群正是组织适应生存环境的一种有效方式。

一、文献回顾

在产业集群进化机理的研究过程中，研究者们发现产业集群具有类似于生物群落的行为特征，这就为借助生态学理论对产业集群现象进行研究成为可能。在生物进化论的基础上，Hannan M.T.和John Freeman在1977 年创立了组织种群生态学，提出种群变化过程的三个阶段，即变种、选择和保留[3]。Singh在1990年出版了名著《组织进化：新方向》，认为组织生态学的中心任务是“对社会环境如何决定(企业)组织形态的产生与消亡率、组织的创建与死亡率以及组织形态的变化率进行调查”，并对组织生态学的内涵作了调整，把组织转换看成组织生态学分析的结果[4]。1992年Hannan和Carroll对组织种群动力学进行了系统研究。他们将行业的种群进化视为合法化和竞争两个生态过程，通过研究这两个生态过程对企业种群在不同进化阶段种群密度的影响建立了种群密度依赖公式，用来解释企业种群的进化过程[5]。Olav Sorenson在合法化和竞争的基础上提出选择和组织学习两个生态过程。通过选择可以淘汰小于平均适应度的企业个体，而组织的学习可提高种群的平均适应度，在合法化与竞争之间插入两个生态过程可以更好地解释企业种群的演化过程[6]。Porter指出企业集群的进化动力因素有：历史文化、需求刺激、上游产业或其他相关产业存在、新企业的创立、辅助机构、企业战略与结构、竞争和机遇[7]。郭龙军、徐艳梅、程昭力指出在网络经济环境中，企业的进化、发展不仅取决于企业自身，更取决于“关系者”的进化行为，提出组织间的相互依赖关系与种群间的相互依赖关系具有非常类似的特征[8]。喻卫斌、崔海潮从生态学角度出发，指出产业集群的形成和演化是集群内外条件作用的结果，即产业集群的自身属性与外部环境的相互匹配[9]。李文华、韩福荣对企业种群间协同演化的一般规律进行研究，并探讨了渐进型不断改进、突破性技术创新、新技术标准的确立对计算机硬件及软件两个企业种群协同演化、相互促进的影响[10]。

上述文献在组织生态学的基础上拓宽了对产业集群研究的思考模式，也更加说明了环境在组织进化过程中所起到的决定性作用。本文认为，产业集群是同一区域中关系密切的各种企业种群所组成的集合体，类似于生态系统中的生物群落。那么，在变化的环境中，企业种群如何不断提高自身的环境适应性，进而推动产业集群的发展和延续?本文将借助生态学的理论和方法对产业集群的进化动力进行研究。

二、竞争与协同――产业集群进化的动力

(一)竞争作用及模型分析

1.竞争对产业集群进化的推动作用。根据Begon对竞争的定义：竞争是资源有限时，因对其有共同需要而引起的个体间的相互作用，从而导致被研究个体的存活力、生长和繁殖降低的现象。竞争是种群在适应环境过程中相互间的一种作用过程[11]。竞争导致企业种群改变其形态、功能的特征，这些特化的特征长期固定下来，成为该种群的适应性进化特征，进而提高了种群的环境适应能力[12]。通过竞争，有的种群由于不能有效地利用资源而被淘汰；有的种群由于具有较强的竞争能力，可以有效地利用资源而生存下来，从而得以延续。由于不同企业种群之间的生存竞争，通过市场选择使生存潜力最大、环境适应性最强、利用资源最充分的企业种群得以生存繁衍，最终体现了产业集群进化的意义。

企业种群间的竞争可以实现资源生态位的分离，改变资源利用的有效性。同一生境中在资源利用上有较大相似性的企业种群为争取有效的资源和活动空间，竞争是必然的。竞争的结果使竞争一方或各方发生进化改变，促进了资源的重新分配。每个企业种群试图找到足以支持自己生存发展的生态位，以减缓企业种群在同一资源谱上的竞争，从而使得不同企业种群在同一区域内得以共存。可见，竞争促进了环境资源的充分利用和种群的多样化发展。

2.模型分析。假设区域内只有两个企业种群1和2，且他们具有相同的生态位。由于资源的限制，两个企业种群不可避免地产生争夺资源的竞争。这些资源包括市场资源、客户资源、资金资源、人才资源、政策资源、服务资源等。

基于以上假设，构建如下两个企业种群的竞争模型：

式中dN1/dt和dN2/dt分别为企业种群1和2的产出增长率；N1和N2为两个种群的产出量，r1和r2为内禀增长率，即两个种群各自在基础生态位下可能的最大产出增长率；K1和K2为环境承载量，即由资源禀赋所决定的两个企业种群各自的最大产出量。假设企业种群的产出量反映了其利用环境资源能力的大小。产出量越大，说明企业种群利用环境资源的能力越强，在竞争中拥有更大的优势。

式中α称为企业种群2的竞争系数，即将企业种群2的产出量折算为企业种群1的产出量的转换系数；β称为企业种群1的竞争系数，即将企业种群1的产出量折算为企业种群2的产出量的转换系数。竞争系数α、β可理解为将竞争对手的竞争能力转化为可以进行比较的转换系数，从而可以将相互竞争的企业种群在同一体系中加以对比分析。(1)式和(2)式表示了两个企业种群的相互影响，一个种群的环境承载量，会因另一个种群的存在而减少。

下面用直观的图解法，分析在不同条件下企业种群间的竞争可能产生的结果。

图1-A中横坐标表示企业种群1的产出量，纵坐标表示企业种群2的产出量折算为与企业种群1等价的产出量，即N1/α。同理在图1-B中，以纵坐标表示企业种群2的产量，横坐标表示企业种群1的产量折算为与企业种群2等价的产出量，即N2/β。斜线分别表示了种群1和种群2平衡时的条件，即=0和=0。例如，就企业种群1来说，最极端的两种情况是：

(1)企业种群1的全部生态位都被自己利用，即N1=K1，N2=0。

(2)企业种群1的全部生态位都被企业种群2利用，即N1=0，N2=K1/α。

这两种极端的情况正如图1-A中斜线的两个端点所表示。连接这两个端点的斜线就代表了所有的平衡条件，因此企业种群1的产出量，如果在斜线内侧就会增大，即 ；如果在斜线外侧就减少，即。对于种群2，应用图1-B也可以作同样的分析。

由于模型中各参数值不同，竞争的结局将取决于K1、K2、K1/α和K2/β数值的大小。为了表示上述参数对竞争格局的影响，将图1中的图A和图B重叠起来，将出现图2所示的4种可能的情况：

第一种情况：K1> ，K2< ，即K1>αK2，K2< βK1。

K1为竞争系统的稳定平衡点。对企业种群1来说，在与企业种群2的竞争过程中，其环境资源利用能力强于对手可比较的竞争能力；对企业种群2来说，在与企业种群1的竞争过程中，其环境资源利用能力弱于对手可比较的竞争能力。企业种群1在竞争中取胜，并且达到了最大产出量K1。企业种群2在竞争中被淘汰或通过寻找新的生态位以实现自身的发展和延续。

第二种情况：K1< ，K2> ，即K1< αK2，K2>βK1。

这种情况与第一种情况正好相反，K2为竞争系统的稳定平衡点。企业种群2的环境资源利用能力强于企业种群1可比较的竞争能力；企业种群1的环境资源利用能力弱于企业种群2可比较的竞争能力。竞争的结果是企业种群2在竞争中取胜，并且达到了最大产出量K2。企业种群1在竞争中被淘汰或通过寻找新的生态位以实现自身的发展和延续。

第三种情况：K1< ，K2< ，即K1>αK2，K2>βK1。

C点为竞争系统的稳定平衡点。对企业种群1来说，在竞争过程中，其环境资源利用能力强于企业种群2的可比较的竞争能力。对企业种群2来说，在竞争过程中，其环境资源利用能力也强于企业种群1的可比较的竞争能力。在这种情况下，由于两个企业种群各自拥有一定的竞争优势，所以竞争的结果将出现稳定的共存局面。

第四种情况：K1> ，K2> ，即K1< αK2，K2< βK1。

在这种情况下，系统有两个可能的平衡点，即K1或K2。由于两个企业种群对环境资源的利用能力都弱于对手可比较的竞争能力，没有比较竞争优势，因此，竞争结果将取决于两个企业种群环境资源的初始状态对谁更有利[13]。

从以上四种情况可以看出，处于同一区域内的两个竞争性企业种群的竞争结果都与K1、K2、α和β四个参数有关。企业种群间的竞争结果不仅取决于每个企业种群自身利用环境资源能力的大小，还取决于竞争对手对自身影响的大小。优胜劣汰的市场选择和企业种群的生态位分离，有利于集群整体产出率的提高和环境资源的充分利用，体现了产业集群进化的意义。

(二)协同作用及模型分析

1.协同对产业集群进化的推动作用。在自然生物群落中，竞争作用下的生物进化是可能的，然而，在反映生物对某种环境(非生物)条件的适应性进化以及宏观进化水平时，竞争进化就只可能发生在一定范围或水平上。自然界中生物与生物之间、生物与环境之间同样体现着互利互惠的协同作用。协同是协调、适应、和谐的意思。在生物学中将协同理解为生物之间相互选择、相互协调的现象或过程。协同进化一般指两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化。从广义的概念来理解，协同进化又可以指生物与生物、生物与环境之间在长期相互适应过程中的共同进化或演化。自然群落中生物共存现象表明，生存在一定自然环境资源制约中的种群，通过相互之间的竞争与协同，互相驱使对方提高自身的性能和复杂性，从而实现种群之间的协同进化。这种协同行为是系统进化的必要条件[14]。

协同进化理论认为企业种群之间既相互竞争、制约，又相互协调、受益，他们通过生存竞争，各自获取资源，求得自身的生存和发展；又通过协同作用，共同生存，提高资源的利用效率，求得在一定时空条件下相互之间的生存平衡和持续发展。产业集群内有许多协同进化的关系存在。例如，上下游企业种群之间，竞争种群之间，宿主与寄生种群之间等。尽管表面来看，某些种群之间具有一定的制约作用，然而，从整个集群生态系统水平上看，这些种群之间的关系体现的正是集群生态系统的和谐与协同。

2.模型分析。企业种群间存在着通过相互协调来适应环境变化的能力，其机制是企业种群间相互影响、相互适应、达到平衡的过程。在产业集群内部，各企业种群通过分工协作，发展和吸引配套种群，通过投资、联盟、共同开发等手段与供应商、销售商等上下游企业种群建立合作伙伴关系等方式，促进了企业种群间的协同进化[15]。

仍以企业种群1和2为例，由于两个企业种群间的协同作用促进了环境资源利用效率的提高，此时方程中的最大产出量K将因另一个企业种群的存在而增加。此时两个企业种群的竞争模型可表示为：

模型中μ表示企业种群2对企业种群1产出的贡献系数，λ表示企业种群1对企业种群2产出的贡献系数。由于在现实中，企业种群的产业量不能无限制的增大，且种群之间往往仅存在一定程度上依赖[16]，因此式中μ和λ均为大于0小于1的数值。当两个企业种群具有相等的内禀增长率r时，两企业种群竞争的均衡解为：

N1*=(K1+μK2)/(1-μλ)>K1(5)

N2*=(K2+λK1)/(1-μλ)>K2(6)

由此可见，企业种群间的协同作用使平衡时各企业种群的产出量都大于原有的环境承载水平，进而推动了产业集群整体产出效率的提高。

三、结论

同自然界的生物相似，任何组织都必须依赖外部环境所提供的资源条件而生存。产业集群现象的出现，是企业群体在变化的自然环境和社会环境中长期进化的结果。产业集群进化的行为准则是对环境的适应和对环境不确定性变化的适应能力的提高，进化的目的是在所处环境中得以生存和发展。面对环境的变化和压力，集群内的企业种群通过彼此间的竞争与协同谋求自身的生存和发展，进而推动产业集群的进化。竞争使企业种群对环境的适应能力得以提高，并促进了种群的多样性发展；协同使企业种群之间通过相互协调和影响实现在一定时空条件下的生存平衡和持续发展。二者是推动产业集群进化的主要动力。

参考文献：

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