大型复杂产品制造业集群演进关键驱动因素实证研究
摘要：首先对大型复杂产品制造业集群演进的驱动因素进行文献资料分析以及探索性访谈验证，在此基础上提出了15个驱动集群演进的因素，然后通过问卷调查的实证研究对所提出的驱动因素进行再次提取验证。结果表明，在集群演进驱动因素中，国家政策与政府作用、集群产业关联性、产品复杂性、技术创新与知识整合能力、R&D依赖性以及国际合作是我国大型复杂产品制造业集群演进驱动因素中的关键因素，对此进行了讨论分析。
关键词：大型复杂产品；集群演进；驱动因素
中图分类号：F270.7 文献标识码：A
复杂产品系统(complex products and system，CoPS)的概念于20世纪90年代中期由英国Sussex大学科技政策研究所(SPRU)最先较为全面、系统地提出。Hobday认为，复杂产品系统是指高成本的、技术密集的、工程密集的、顾客定制的产品、系统、网络和建筑，它是相对于低成本的、基于标准零部件的规模化生产的产品而言的，他将航空、航天、大型装备制造业和大型电信等列为复杂产品系统。大型复杂产品制造业已不再是传统意义上的机械加工，而是当今高科技的综合应用，是集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、管理学等最新成就于一体的新技术与新兴工业的综合体。然而，大型复杂产品制造业的发展需要基于其供应链的产业集群的强力支持。产业集群按照价值链分工合作的原则在一定区域内以某一个主导产业为核心将大量相关企业集聚在一起，形成技术、资源上的优势。由于大型复杂产品与传统大规模制造产品在产品特征、生产特性和创新过程等诸多方面都有着显著不同，因此与基于传统大规模制造的一般产业集群相比，基于大型复杂产品供应链的产业集群有其明显的特点。
(1)一般产业集群具有地理接近性和关系接近性的特点，集群中的企业一般是通过需求关系建立联系，企业之间在地理位置上十分接近，通过正式契约维系其合作关系，集群中由“地缘、人缘、血缘、亲缘”等传统文化积淀所形成的人文关系及由此形成的合作关系占了相当大的比例，如我国江浙闽粤等地的中小企业集群。而基于大型复杂产品供应链的产业集群则对产业关联要求程度高，紧密的产业关联是大型复杂产品制造业集群效率的推进器，而集群中企业之间在地理位置上的跨度可以很大，如美国西雅图聚集着以波音公司为核心的航空、航天产业集群，而法国的波尔多和图卢兹城周边则是“空中客车”厂商的基地。
(2)在一般产业集群中的供应链主要是基于个体企业的纵向一体化供应链，在供应链上起主导作用的往往是某单一核心企业，但与之合作的上下游企业有多个且都处于从属地位，如东莞电子信息产业集群中95％以上的电脑通讯产品是为不同品牌核心企业提供配套的。而大型复杂产品产业链较长，在同一条价值链中可能存在多个核心企业，核心企业往往都具备规模优势，如西安阎良国家航空高技术产业基地集聚着以西安飞机工业(集团)公司、西安航空发动机(集团)有限公司以及西安远东公司等大型航空企业为核心的航空产业集群在每条供应链中企业不仅有内部之间的相互协作，而且有不同链的企业间的跨链间协调，与此同时还游离着大量位于供应链之外的专业化配套中小企业，由此产生了网络式横向一体化供应链。这种网络状供应链是多层次、多维度、多功能、多目标的立体网络链。
(3)大型复杂产品的科技含量较高，对于研发水平要求也很高，对R&D的依赖程度以及与高校、科研机构之间的R&D协同水平，远远超过一般产业集群中的企业。同时由于大型复杂产品制造业的技术存在较强的内在关联性，体现为工艺的衔接、技术的同源以及技术的交叉创新，这些无论从规模上、还是从深度上都为一般产业集群所不可比拟的。如西安阎良国家航空高技术产业基地及其周边聚集着西北工业大学、中国第一飞机设计研究院、中国飞行试验研究院、中国飞机强度研究所和中国航空计算技术研究所等多所高校和科研院所，为航空大型复杂产品的研发和制造提供了重要的智力支持和创新源泉。
(4)一般产业集群强调依托地方产业特色或资源禀赋，追求地理上的接近以降低交易成本，并通过外部经济和集体效率促进协同创新，相对忽视了跨区域的影响。而经营全球化是基于大型复杂产品供应链的产业集群发展到一定程度的必然结果，同时也是产业集群不断发展的重要途径，有利于吸引国内外各种生产要素流入产业集群，进行全球范围的资源配置，如欧洲空客公司在天津滨海新区设立的空客天津总装公司是其A320系列飞机在亚洲的第一条总装线、全球第四条民用飞机总装线，主要供应中国以及亚洲其他国家和地区的航空公司。空客天津总装公司作为欧洲空客公司全球组织的一部分，通过与公司内部以及相关生产机构的无缝联接，从而将欧洲航空产业集群与外部环境和全球经济紧密地连在了一起，提高了欧洲空客公司的竞争优势。
由此，基于大型复杂产品供应链的产业集群演进机制将呈现出与一般产业集群演进机制所不同的特点。虽然目前国内外已有部分文献从生命周期理论、自组织理论、路径依赖理论以及集群创新理论等角度对产业集群演进进行了研究，但关系到大型复杂产品制造业集群演进的一些重要问题还没有完全解决，尤其是结合我国大型复杂产品制造业实际，集群演进驱动因素有哪些以及驱动因素如何影响集群演进等问题均缺乏系统的实证研究。
本文首先对大型复杂产品制造业集群演进的驱动因素进行文献资料分析以及探索性访谈验证，在此基础上提出集群演进驱动因素，然后通过问卷调查的实证研究对所提出的驱动因素进行再次提取验证，以识别驱动集群演进的关键因素。本文的研究结果将为促进我国大型复杂产品制造业集群健康发展提供决策依据。
1、大型复杂产品制造业集群演进驱动因素分析
1.1、集群演进驱动因素的文献资料分析
产业集群演进的驱动因素一般可以归结为两种。一种是自发的内在力量，表现为竞争合作、优势互补、规模经济、社会信任和知识共享等，是产业集群主体在市场机制作用下的趋利行为，带有某种自发性特点。从学习博弈的角度看，自组织机制是集群主体间在长期的相互学习过程中“成熟和老练”的稳态和均衡；另一种是外在力量，是他组织有意识的行为，主要来源于外部环境与组织有意识地对产业集群进行的规划和行为控制，主要表现为外部竞争、区域品牌和集群政策等。如当集群效应所带来的公共基础设施的节约、灵活生产、劳动力广泛吸纳、技术创新和区域品牌重塑等外部经济越来越明显时，外部组织(如地方政府)充分意识到利用集群规律的意义和价值所在，并倾向性地组织产业集群来提高区域经济的竞争力。
我们采用非介入性研究方法元分析法(meta-analysis)对现有关于大型复杂产品制造业集群演进的文献资料进行再研究。元分析法借助测量与统计学方法，对关于某一研究主题已有的文献资料进行再统计、分析和综合，是文献资料研究的有效方法。通过对近年来国内外有关大型复杂产品制造业集群演进的研究文献进行搜集，得到37篇研究文献，对其中涉及的79个集群演进驱动因素进行梳理、去重、精炼和归纳后共得出16个主要方面；再依据它们出现的频率对其进行再构建，成为主要驱动因素。表1所示为
关于大型复杂产品制造业集群演进驱动因素的文献资料元分析结果。
从表1可以看出，“集群区域位置”和“集群资源禀赋”这两个因素出现频率较少，分别是2.3％和3.6％，故而剔除；至于“其他”因素乃是个别学者在特定的条件下得出的研究结果，不具一般代表性，故而也被剔除，最终得到13个影响大型复杂产品制造业集群演进的主要因素。为了验证从文献元分析中所提取的这13个主要因素能否全而揭示影响我国大型复杂产品制造业集群演进的原因，还需要结合我国大型复杂产品制造业发展的实际，采用实证方法加以检验，为进一步研究我国大型复杂产品制造业集群演进机制奠定基础。
1.2、调研访谈分析
调研访谈的主要目的是为了进一步探索大型复杂产品制造业集群演进的主要原因，初步验证和完善在前一阶段文献资料元分析当中所提取的驱动因素。我们主要采用半结构化的方法对资深业内人士进行访谈，然后对访谈记录材料进行整理、归纳和分析。具体做法是，我们与各位资深人士探讨文献元分析所得出的驱动因素，看这些因素是否是大型复杂产品制造业集群发展演进的原因，目的是验证已提出的驱动因素。调研访谈是一种探索性的分析方法，因此我们就近选取了西安阎良航空产业集群中的西安飞机工业(集团)有限责任公司、西安航空发动机(集团)有限责任公司、西安航空动力控制公司和第一飞机设计研究院作为访谈对象。之所以选取这四家航空企事业单位，主要是因为飞机制造是典型的大型复杂产品，而航空产业集群演进具有一定的代表性。
为保证数据的有效性，访谈的对象全部是企业的中高层管理成员和技术人员，所有采访对象的年龄都在35～55岁之间，且具有大学本科以上学历，工作年限都在10年以上，因此对企业和产业集群发展情况十分熟悉。通过对上述资深人士访谈记录进行分析，我们得出文献元分析所提取的13个主要因素涵盖了我国大型复杂产品制造业集群演进的主要原因，从而初步验证了元分析所提取的驱动因素。另外，从访谈记录中还发现，有许多业内人士不约而同地指m我国大型复杂产品制造业集群的发展不仅是市场竞争的结果，更是在国家相关政策作用的结果，如我国大型飞机项目的立项启动促进了航空产业集群的发展。此外，业内人士还指出随着经济全球化和知识经济进程的加快，作为具有动态、开放系统性质的复杂产品制造业集群也将日益成为国际分工网络的有机组成部分，不断朝着全球化、技术化、生态化与可持续发展的方向演进，因而国际合作也就成为驱动我国大型复杂产品制造业集群演进的主要因素之一。
通过对访谈记录的分析，初步验证了驱动我国大型复杂产品制造业集群演进的主要因素与现有文献中提到的因素大部分是一致的，但也有一些因素没有包含在其中，如国家相关政策的引导与扶持以及国际合作，进一步补充和完善了文献元分析所提出的因素。
综合上述文献元分析和调研访谈分析的结果，共得到15个驱动集群演进的因素，分别是产品的战略性、产品的复杂性、产品市场的竞争性、R＆D的依赖性、技术创新能力、技术高精尖性、知识溢出效应、集群产业基础、集群产业的关联性、集群产业发展战略、环境的不确定性、集群组织结构、政府作用、国家政策的引导与扶持以及国际合作。通过分析，我们将前7个因素归纳为大型复杂产品制造业集群演进的内在动力，后面8个因素则是大型复杂产品制造业集群演进的外在力量。
2、大型复杂产品制造业集群演进驱动因素实证分析
2.1、数据样本的采集
前文中的15个驱动集群演进的因素都是难以直接观测的名义变量，须对其进行操作化转换。通过转换，设计了一份含有42个问题(题号Q1～Q42)的大型复杂产品制造业集群演进驱动因素调查问卷。42个问题均采用“内部一致性”的Likert五级量表法，1为程度最低，即企业所在的产业集群实际情况与描述情况完全不符合，5为程度最高，即实际情况与描述情况完全符合。所设计的调查问卷主要涉及到个人信息、企业信息以及集群演进驱动因素等三个方面。
为了保证所调研的对象企业都属于大型复杂产品制造业集群的企业，根据Hobday对复杂产品系统的定义以及大型复杂产品的特点，将调研的对象企业严格限定在航空航天制造业集群、大型装备制造业集群、船舶制造业集群、大型电器设备制造业集群、冶金建筑设备制造业集群、汽车制造业集群、仪器仪表制造业集群等行业产业集群范围内。同时，为了保证调查问卷反映数据的全面性，从2008年10月至2009年5月，分别从西北(陕西)、东北(辽宁、黑龙江、吉林)、华北(河北、北京、天津)、华中(湖北、湖南)、华东(上海)、西南(四川、贵州、重庆)等我国大型复杂产品制造业相对集中的地区，选择了上述行业产业集群中有代表性的140余家企业，发放调查问卷512份，回收434份，回收率84.8％，其中有效问卷381份，占总回收问卷的87.8％。
样本数据中，产业集群所涉及的行业类型、集群中企业性质以及填写人员所在部门等情况如表2所示。表中数据表明，被调查企业和被调查对象都具有一定的代表性，问卷能够在一定程度上反映我国大型复杂产品制造业集群发展的实际情况，其获得的数据能够满足进一步分析的要求。
2.2、集群演进驱动因素提取分析
根据381份有效问卷的结果，首先利用SPSS15.0计算15个驱动因素量表的Cronbach a值，分别是：0.7238、0.7872、0.7285、0.7634、0.7432、0.7650、0.7128、0.7296、0.7513、0.7881、0.7394、0.7233、0.7481、0.7563、0.763 5，均大于0.7，说明所设计的量表具有较好的信度，能够满足进一步分析的要求。接下来应用主成分分析法(PFA)进行探索性因素分析，提取大型复杂产品制造业集群演进驱动因素中的关键因素。
首先，将每位答题者问卷得分加总并按高低排序，取总分前1／3为高分组、后1／3为低分组，然后作独立样本T检验，以判定每个题目在两组间是否达到显著差异，将T检验结果未达显著性(a<0.05)的问卷问题(即问卷问题不能识别答题者反应程度)删除。分析结果显示，问卷问题均达显著性。
然后，采用主成分分析法进行因素抽取，选取特征值在1.0以上的共同因素，再以最大变异法进行共同因素正交旋转处理，保留共同度大于0.6以及因素负荷量在0.5以上的问卷问题。对42个问题进行KMO和Bartlett球形检验，KMO值为0.813，大于0.5，近似x2值为19331.542(自由度为745)，显著性为0.000，说明适合进行因素分析。以主成分分析法抽取共同因素，结果如表3所示。
表3共抽取了8个共同因素，累计解释变异量达到64.981％。用最大变异法进行共同因素正交旋转处理得到表4，并将各问卷问题的共同度一并列入表4中，以便对问卷问题进行筛选。从表4中可以看出问卷问题Q6、Q7、Q19、Q20、Q30和Q31的共同度均小于0.6，且它们的因素负荷量也都在0.5以下，故删
去这4个问卷问题。另外，根据多数学者编制层面的经验，一个层面的问卷问题数至少应在3道以上，否则可能无法测出问卷问题所代表的层面特质，容易导致内容效度不够高，不宜单独构成一个主因素。因为第8个因素所包含的问卷问题只有2道，故将Q41和Q42题从问卷中删除。对所保留的问卷问题进行第二次因素分析时，仍按上述条件再行筛选，共抽取了7个共同因素，累计解释变异量达到68.245％。虽然所有问卷问题的共同度均大于0.6，且因素负荷量均大于0.5，但因素7只包含2个问题，为保证内容效度，故将问题Q39和Q40删除。在进行第三次因素分析时，所有的问卷问题均符合标准，因素分析完成。至此，驱动因素问卷最后保留了32个问题，总计删除了10个问题。32个问卷问题的KMO值为0.806，近似x2值为15543.378(自由度为477)，显著性为0.000，适合进行因素分析。
为检验调查问卷的结构效度，采取碎石图作为挑选因素分析数目的标准，共抽取了6个因素，与以特征值大于1.0为标准所抽取因素结果相同，占总方差的80.103％，说明该调查问卷有较高的结构效度。至此，可以认为这6个因素是大型复杂产品制造业集群演进驱动因素中的关键因素。
为了明确各关键因素的含义，对初始因素负荷矩阵采用方差最大法作正交旋转，旋转后得到正交因素负荷矩阵以及各问卷问题的共同度。同时，在因素分析后，问卷被划分为6个层面维度，为检验新量表的信度，计算各问卷问题的相关系数(corrected item-total correlation，CITC)以及6个层面维度的Cronbacha值。结果如表5所示。
从表5可以看出，问题相关系数值均大于0.6，6个层面维度的Cronbach a值均在0.8以上，总量表的Cronbaeh a值为0.9612，说明此量表的信度较高，用这些操作变量来度量相应的名义变量的可靠性是可以接受的。最终提取出6个大型复杂产品制造业集群演进的关键驱动因素，分别命名为国家政策与政府作用、集群产业关联性、产品复杂性、技术创新与知识整合能力、R&D依赖性以及国际合作。
2.3、结果分析与讨论
通过上述实证分析，共得到6个影响我国大型复杂产品制造业集群演进的关键驱动因素，进一步分析如下。
1)国家政策与政府作用。由于我国大型复杂产品制造企业对于国家政策较为灵敏，从而国家政策的引导与扶持能够促进大型复杂产品制造业集群的快速发展。尤其近年来随着我国经济实力的高速增长，国家对于大型复杂产品的研制给予了更高的关注。如，大飞机项目被列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006－2020年)》中“未来15年力争取得突破的16个重大科技专项”之一，并于2007年2月26日经国务院批准大型飞机项目正式立项启动，由此给我国西安、上海等地航空产业集群的快速发展带来良好的机遇。又如，国家振兴东北老工业基地战略的实施，也极大地促进了东北地区装备制造业集群的升级和发展。现今，大型复杂产品制造业已经超出了“一个行业”的概念，它对区域经济的作用非常明显，集群内企业的角色和作用，远远超出了它们创造的财富和对经济的贡献。一些大型船舶，如大型油轮，将对国家的经济安全产生直接的影响；一些精密机床，直接代表了一个国家的加工水平。因此，政府正确的政策引导与扶持，将有助于我国大型复杂产品制造业集群走上良性发展的轨道。
2)集群产业关联性。由于大型复杂产品制造技术存在较强的内在关联性，体现为工艺的衔接、技术的同源以及技术的创新交叉等，因此大型复杂产品制造业集群对产业关联要求程度高。大型复杂产品制造企业或企业集团通过主辅分离、生产环节分解等，衍生出一批具有紧密分工与协作关系的关联企业，通过业务外包等途径促进分工与产业链的完善，支持中小企业按照“专、精、深、特、新”围绕所在产业链主动与大型复杂产品制造企业配套，实现产业向纵深发展。其技术扩散可以广泛延伸至各种制造业，能有效带动相关产业重大关键技术的整体突破，实现产业集群的跨越式发展。由此可以看出，产业关联性是大型复杂产品制造业集群发展演进的重要驱动因素。
3)产品复杂性。虽然大型复杂产品是指组成零部件数量大、结构复杂、技术含量高、涉及多学科技术知识、制造装配所需资源非常多的产品，是一类客户需求复杂、系统组成复杂、产品技术复杂、制造过程复杂、项目管理复杂的产品，然而Hobday认为，从产品涉及的子系统和定制零部件的数量、设计方案的数量、新知识领域的跨度等维度，大型复杂产品可以进一步区分为极端复杂(如新式军用飞机)、高度复杂、中等复杂和不太复杂(如飞行模拟器)的产品。由于产品复杂性存在客观的差异性，导致不同产品的战略性和市场竞争性有所不同，也使得不同的大型复杂产品制造业集群在具体的发展模式和演进方式上有所差异。因此，产品复杂性也是影响大型复杂产品制造业集群演进的重要因素。
4)技术与知识的创新能力。以高新技术为特征的大型复杂产品制造业集群是高层次的产业集群，因此对于集群而言，技术与知识的创新是最重要的竞争手段。一般意义上的产业集群是为了充分利用区域内的有利资源，追逐集群所产生的经济效益，生产过程往往由若干企业根据不同产品情况灵活构成，多以弹性组成的企业生产网络形式出现。但随着全球经济一体化和网络技术的发展，生产方式更加灵活多样，供应链延伸和专业化协作普遍实行，物质资源的作用不断弱化，以技术和知识创新制胜的作用逐渐占据主导地位，必然导致以高新技术为特征的大型复杂产品制造业集群的控制力日益提高，技术和知识创新往往会对各国产业产生全球性的联动和影响，从而成为大型复杂产品制造业集群演进的关键驱动因素。
5)R&D的依赖性。大型复杂产品制造业技术含量高，是多学科、多产业、多部门共同协作的成果。如大型客机集现代工业成果于一身，涵盖了机械、电子、材料、冶金、仪器仪表、化工等几乎所有工业门类，并集成了数学、空气动力学、材料学、人机工程学、自动控制学、流体力学、管理学等上百种学科和7000多种技术。目前大型复杂产品的研发活动呈现出国际化合作及军民两用的发展趋势，R&D活动的运行与管理更注重于市场化的运行机制。因此，传统的、孤立分散的研发模式难以适应新时期大型复杂产品研发要求，迫切需要建立一种高效、敏捷、柔性的协同研制环境，尤其是充分利用大型复杂产品制造业集群的有利条件，以满足复杂产品研发过程中各环节各部门之间频繁协调和交流的需求。因此，对R&D的依赖性也是大型复杂产品制造业集群演进的重要驱动因素。
6)国际合作。在全球价值链的组织中，国外跨国公司参与大型复杂产品制造业集群演进的方式有两种：一种是间接参与方式，即跨国公司虽没有直接地进入当地的生产系统，而是作为集群的重要客户及部分生产价值链的外包商，获得了柔性专业化生产效率和灵活性优势，跨国公司作为集群的重要客户提供的市场需求是集群中企业生存和发展的基础，跨国公司及时将外界的市场信息传递给地区生产系统，将集群纳入到全球化的生产网络中来；另一种是直接参与方式，即跨国公司是集群的重要成员，在当地投资建立机构，作为跨国公司全球组织的一部分，通过与公司内部以及相关生产机构的无缝联系，从而将集群与外部环境和全球经济紧密地连在一起，如空客天津总装公司充分发挥飞机主生产商的辐射作用，带动了相当一批零部件配套厂商在周边聚集，极大促进了天津滨海新区航空产业集群的快速形成和飞速发展，产生了较大的经济和社会效益。因此，国际合作也日益成为影响我国大型复杂产品制造业集群发展的重要驱动因素。
3、结论
通过对国内外大型复杂产品制造业集群演进驱动因素研究文献的元分析，以及调研访谈的验证分析，提出了15个符合我国大型复杂产品制造业实际的集群演进驱动因素。为了验证所提出的驱动因素，本文进行大样本的实证研究，利用SPSS15.0进行探索性因素分析，将具有相关性的因素进行整合，最终得出了6个集群演进的关键驱动因素，即国家政策与政府作用、集群产业关联性、产品复杂性、技术的创新能力、R&D依赖性以及国际合作。需要指出的是，本文的研究结果只是探索性因素分析得出的初步结果，还需应用结构方程建模(structural equation modeling，SEM)等方法进一步对其进行验证性因素分析，并对各个关键驱动因素的作用强度大小作进一步量化研究，这将是后续研究的主要内容。