从工业革命开始，大量农村人口向城市迁移，尤其是在第二次世界大战以后，随着全球经济的不断发展，人口、技术、资本进一步向城市集中。从1950年至2016年，世界城市人口从7.32亿人增加到40.27亿人，全球已经有超过一半的人口生活在城市。同样的过程发生在改革开放以后的中国，截至2016年年底，中国的城市化率达57.4%，预计2020年达60%。工业化和城市化相辅相成，其核心就是由城市（尤其是核心大城市）的产业结构升级所带动的整个国家的经济增长、人口流动和产业结构升级。中国正经历“调结构、促转型”的新常态，而产业结构升级受阻、人口及结构禀赋消退正是这一轮新常态的起点。供给侧结构性改革等措施均是对结构的再调整，用改革的办法来推进产业结构升级，减少无效和低端供给，扩大有效和中高端供给，增强供给结构对需求变化的适应性和灵活性，提高全要素生产率，特别强调科技创新对经济发展的驱动力。大城市的产业结构升级将对整个国家经济发展的质量、效率、动力变革起到关键性的引领和带动作用。高新技术产业、高等科研院校、功能型服务业高度集中于大城市，科技创新、科技成果转化频频发生于大城市，只有城市产业结构实现升级，率先建成实体经济、科技创新、现代金融、人力资源协同发展的产业体系，才能推动中国现代化经济体系的建立。因此，对城市产业结构升级的研究正受到越来越多学者的关注，相关文献研究数量不断增加。需要指出的是，城市产业结构升级是跨学科的研究领域，有学者从经济学的角度进行研究，有学者从地理学的角度进行研究，也有学者从经济地理学、环境科学的角度开展研究，随着科技创新在促进产业结构升级中重要性的提高，还需要学者对科技创新有更深入的了解。
一、研究城市产业结构升级的重要议题是经济增长
我们首先对城市产业升级相关文献进行数据挖掘和分析，探究城市产业升级研究领域的知识基础和未来趋势。国外的研究以Web of Science（WOS）核心合集（1995—2017年）为数据源，以City Industrial Development为题名在英语期刊中进行检索，共获得文献2137篇（检索日期2018年10月1日）。通过Citespace软件对所得文献进行关键词共现分析。根据关键词网络共现分析，可以发现，国外城市产业升级研究主题主要集中在经济发展（economic development）、集聚（agglomeration）、竞争（competition）、集群（cluster）、生产率（productivity）、知识（knowledge）、创新（innovation）、文化产业（cultural industry）和创意产业（creative industry）。
国内相关文献以中国知网（CNKI）的核心期刊和CSSCI为数据源，以城市产业结构升级为题名进行检索，共获得文献620篇（检索日期2018年10月1日）。通过对相关文献发表数量的年份分析，我们可以看到，虽然有关城市产业结构升级的研究文献数量不多，但呈现出逐渐增加的趋势。2018年1月1日—10月1日，有关城市产业结构升级的研究文献数量达37篇，城市产业结构升级已经成为学者们越来越关注的话题。我们进一步用Citespace软件对文献数据进行关键词共现分析，发现相关研究主要集中在经济增长、产业集群、空间结构、空间溢出效应、城市群等方面，选用的方法有耦合关系度、主成分分析等。
通过对相关文献的数据挖掘和分析，可以发现研究城市产业结构升级的重要议题和评价标准是经济发展和劳动生产率的提高。众多学者都指出，在人口密度大、经济活动密集的大城市中，企业和劳动者的生产效率更高，人口密度与城市生产率之间的这种正相关关系被称为大城市生产率优势。Sveikauskas（1975）利用美国都市圈分产业数据，对劳动生产率与城市人口规模的关系进行了实证分析，发现城市规模每增加1倍，城市劳动生产率将提升5.98%。Rosenthal和Strange（2004）研究发现，人口增加1倍，将使每个工人的产出提高3%—8%。Ciccone和Hall（1996）利用美国县级数据研究发现，经济密度与生产率之间存在显著的正向关系。随后，Ciccone利用法国、德国、意大利、西班牙、英国的县级数据，发现劳动生产率对经济集聚密度的弹性达4.5%。Harris和Ioannides（2000）研究发现城市人口密度提高1倍，生产率提高6%。Combes等（2012）指出生产率对城市规模的弹性为2%—10%。集聚对新企业和产业雇佣工人的数量增长有正向影响。
国内相关研究中，范剑勇（2006）从产业集聚、劳动生产率、地区差距相互的紧密联系出发，认为非农产业规模报酬递增地方化是产业集聚的源泉，能够提高该区域的劳动生产率，进而对地区差距产生持久影响。陈良文等（2008）运用2004年北京市经济普查数据，研究了城市内部经济密度与劳动力生产率之间的关系，发现劳动生产率对单位面积产出和单位面积就业的弹性分别为11.8%和16.2%，远高于欧美国家水平。上述研究表明，大城市具有明显的生产率优势和更高的经济发展水平。
二、城市产业结构升级的基本规律
城市产业结构升级是城市不断淘汰原有产业并发展新产业的过程。除产业结构升级的一般规律外，城市产业结构升级还有其特有规律。
1.大城市拥有最核心产业
在一个国家发展的不同阶段，其核心产业都呈现出在大城市高度集聚的业态。在工业化阶段，一个国家的现代制造业主要集中于最大都市区的核心城市。随着核心城市产业结构的升级，这些产业向外转移：首先是从核心区域到大都市区域的外围，然后是从大都市区域到其腹地。Desmet和Herderson（2015）使用韩国和中国的数据表述了这个想法。Desmet et al.（2015）的研究显示印度也有相应趋势。在后工业化时期，高科技、高技能产业集中出现在大城市。高科技与高技能产业对城市规模表现出更大弹性，趋于向大城市集聚，这与高科技产业更容易受益于大城市多元化的环境有关。Davis和Dingel（2013）通过研究不同规模城市的产业就业人口对城市规模的弹性发现：一是传统产业（如木制品、家居和纸制品）的弹性较小，而高科技产业（如计算机和电子信息产业）的弹性较高；二是技能要求高的产业弹性更大。Duranton和Puga（2005）利用克鲁格曼指数研究不同等级城市专业化程度的变化也得出类似结论。
受新技术影响，服务业向大城市集中。近几十年来，美国制造业在空间上变得更加分散，服务业在空间上变得更加集中。根据1970—2000年美国县级就业数据显示，第70百分位数和第30百分位数之间的就业对数差异在制造业中有所下降，在服务业中有所提升。这意味着制造业在美国各县的分布更为均等，而服务业则更向大城市集中。对这一趋势的合理解释是产业的生命周期。年轻的行业更多地从知识溢出中获益，而这些溢出因经济活动的地理集中而得到增强。正如Hobijn和Jovanovic（2001）提出的，信息技术对服务业的影响大于对制造业的影响。他们计算了不同产业的IT强度（1996年不同行业的IT设备占设备总量的比例）发现，服务业的IT强度为42.4%，制造业的IT强度则为17.9%。
2.大城市产业的专业程度不断提高
对于处在不同发展阶段的国家而言，其大城市产业专业化程度均呈现出不断提高的趋势。对于处在快速工业化的国家来说，其城市产业专业化程度不断提高。如韩国，从1983年到1993年，大多数城市的产业专业化程度在不断提高，但区域层面的多样性则在增加（Henderson et al.，2001）。从1995年到2008年，中国所有空间尺度城市（包括大城市、中小城市和乡镇地区）的产业专业化程度都有所增加。对于处于后工业化阶段的国家来说（如美国），其大城市的产业专业化程度在不断提高，中小城市的制造业专业化程度在过去30年中有所下降，但中小城市的标准化服务的专业化程度有所提高（Desmet和Henderson，2015）。大城市拥有更多样化的产业基础，并致力于提供更加专业、复杂的商业和金融服务。
3.大城市偏向于承载总部功能
对城市产业结构升级的研究不仅研究产业的专业化，更注重对城市功能和就业职位专业化的研究。有学者利用微观数据探讨了城市规模和企业智能的专业化。Ono（2003）的研究表明，生产工厂更多地依靠设在大城市的总部为他们购买商业服务。Davis和Henderson（2008）认为将总部设在大城市能享有较高的地方规模外部性。Aarland et al.（2007）指出总部一般位于较大的服务型城市，生产企业由总部外包大多数服务功能。较小的城市容纳某些制造业部门的制造工厂，并且拥有相对较少的商业和金融业服务。纽约、伦敦、东京、北京等大城市集中了世界上相当一部分的跨国企业总部，为他们提供全面的金融、法律、财务等服务。
4.生产性服务业成为城市发展的新动力
对城市产业结构升级问题的研究，离不开对大城市制造业和服务业关系的讨论。已经发展到后工业化阶段的国家，都曾经历过不断“去制造业”的过程，尤其是这些国家的核心城市，制造业所占比重不断下降，例如，伦敦、巴黎等城市制造业占GDP的比重均不足5%。随着经济全球化和信息技术革命浪潮在深度和广度方面的进一步推进，服务业的生产性功能逐渐被挖掘出来，生产性服务业正成为联结城市制造业和服务业的桥梁，并将制造业高劳动生产率和服务业高就业率的优势结合起来。城市的生产性服务企业在服务本城市需求的同时，服务非本地需求的力度和强度也决定了该城市在城市网络中的等级和地位。促进生产性服务业发展的因素来自两个方面，一种是工业化模式，生产性服务业的增长主要来自制造业的需求；另一种是后工业化模式，生产性服务业的增长主要来自服务业的需求，特别是以政府服务和非营利性组织为代表的社会服务业。根据Baily和Lawrence（2001）的研究，20世纪90年代美国生产性服务业劳动生产率的增长率在各分行业中一直保持着较高水平，而且，较高的劳动生产率并没有影响生产性服务业对劳动力的吸纳作用，其劳动生产率、产值和就业增长取得了令人惊奇的一致性。
三、城市产业结构变化的驱动因素
对于推进城市产业结构升级的内在动力，理论界认为主要存在两种效应：一是收入效应，二是由劳动生产率变化所引致的消费品价格变化的价格效应。此外，产业的资本集中度、产品的替代弹性等因素也驱动了经济结构转型（Herrendorf，2013）。
1.收入效应驱动产业结构升级
随着收入增加，使得人们有更多的选择权去追求更好的产品和更优质的服务。需求的变化推动产业结构升级，进而为消费者提供更好质量的产品和更满足人性需求的服务。Kongsamut et al.（2001）是较早构建相关模型的学者，该模型在达到一般均衡增长路径时，符合卡尔多事实，劳动力在均衡状态下会发生部门转移。在该模型框架下，经济结构转型的驱动力来自收入效应。此外，Echevarria（1997）、Foellmi和Zweimueller（2008）以及Boppart（2011）对效用函数进行不同程度的扩展和改变，来解释收入效应对产业结构转型的影响。Hall和Jones（2007）还假定人有更多的需求，比如对于医疗支出的增加，来解释收入提高后产业结构的变化。
部分产业劳动生产率的提高将带动该产业在人员雇佣、薪酬支付等方面的变化，引起劳动人口在不同产业间的转移。同时，部分产业劳动生产率的提高将增加该产业的国际竞争力，带动上下游产业发展，促进整体经济结构调整，提高整体经济的劳动生产率，实现产业结构优化升级。Ngai和Pissarides（2007）建立了一个多部门的经济增长模型，假设不同部门之间的TFP增速不同，在经济增长达到均衡状态时，劳动力会在不同部门之间流动，使得经济体发生产业结构升级。该模型的运行机制是不同产业TFP增长后，不同产品相对价格的变化导致产业结构升级，并指出产业结构升级对经济增长率有着较为显著的影响。Caselli和Coleman（2001）根据20世纪上半叶的实证数据，将模型中的劳动力分为有技术的劳动力和没技术的劳动力，并假设非农产业的技术密集程度更高，来构建模型解释经济结构的变化。Acemoglu和Guerrieri（2008）从不同部门的资本劳动比不同的角度来解释价格效应，由于技术进步和（资本/劳动）相关，所以资本和劳动的供给比例也在相对发生变化。Alvarez-Cuadrado et al.（2012）指出，不同部门的相对价格变化不仅取决于部门TFP的差别，还受资本密集度以及资本劳动替代弹性等因素的影响。
四、城市产业结构升级的主要机制
对城市产业结构升级机制的研究主要集中于集聚效应、竞争效应和产业集群等。
1.城市的集聚效应能够提高劳动生产率
关于集聚经济（agglomeration economics）对地区生产率的影响，已有学者从各个方面进行了探讨。就集聚的行业特征来看，集聚经济主要分为地方化经济（localization economics）和城市化经济（urbanization economics）。地方化经济即马歇尔外部经济，主要为同一产业内经济活动的集聚（Glaeser et al.，1992；Henderson，2003）。Marshall（1890）指出产业集聚主要通过劳动力池效应、专业化投入品效应或上下游产业间的投入产出效应和知识外溢效应等机制来提高劳动生产率。城市化经济即雅各布外部经济，Jacob（1969，1984）认为大城市生产率的优势来源于多样化产业的知识外溢，促进了企业的创新和技术进步。集聚效应也影响着新建企业的选址，Carlton（1983）分析了美国3个产业的区位选择，发现新进入企业数量对该产业产出的弹性为0.43。Head et al.（1995）指出，日本公司在选址的时候，常把新工厂建在同类型企业的附近。
2.城市的竞争效应能够促进优胜劣汰
竞争效应也称为选择效应，主要是指激烈的市场竞争导致企业的优胜劣汰，也被认为是大城市生产率占优势的原因（Melitz，2003；Syverson，2004，2007；Arimoto et al.，2014）。在经济活动密集的大城市，企业间的竞争程度更加激烈，优胜劣汰的市场机制使低效率企业退出市场，只有效率较高的企业才能在市场上生存（Melitz，2003；Melitz和Ottaviano，2008）。由于选择效应的存在，大城市中退出市场的低效率企业比例将更高，企业的生产率分布会呈现明显的左断尾特征。Syverson（2004，2007）发现，由于中心地区存在较强的选择效应，其生产率水平比外围地区更高。李晓萍等（2015）的研究也发现选择效应是地区生产率优势的重要来源。
3.产业集群是集聚效应和竞争效应的综合体现
产业集群（industrial cluster）可以分为两类，一类是同类产业的高度集聚，另一类是上下游关联企业的集聚。集聚效应在两类产业集群中都能得到充分发挥，竞争效应主要体现在第一类产业集群中。Porter（1990，1998）认为，产业集群不仅是学术研究的概念，还是促进经济发展的政策工具。Norton（2001）指出，美国在全球新经济中的领导地位就是源于一系列大型的动态的创新产业集群。OECD（1999，2001）也认为创新产业集群是国家经济增长的主要动力，是提高国家竞争力的重要手段。基于产业集群的发展模式在意大利、日本等国家都获得了成功，近年来，在非洲地区也逐渐出现了这一模式（Sonobe和Otuska，2006；Zeng，2008；Otsuka和Sonobe，2011；Zhang et al.，2011；Ali et al.，2014）。阮建青等（2014）结合中国产业集群发展的经验，对Otsuka和Sonobe（2011）的产业集群演化模型进行了完善和扩展，归纳出产业集群演化的3个阶段，即首先是数量扩张阶段，其次是质量扩张阶段，最后是研发与品牌的创新阶段。
五、相关研究的发展方向
通过前文的分析，笔者认为城市产业结构升级研究的发展方向主要包括以下5个方面。
1.现有文献的研究范围可以进一步扩展
现有文献对城市产业结构升级的研究主要从经济学角度出发，关注第二、三产业的变化和制造业内部产业结构的升级。研究的具体量化指标包括两个方面，一是代表人的需求和偏好变化的人均收入与收入分配，二是代表产品与服务供给能力和供给效率的不同产业的劳动生产率与附加值。对城市产业结构升级的研究集中于研究如何提高传统产业的劳动生产率和附加值，以及创生或引进高劳动生产率和附加值的新产业，其主要机制包括集聚效应、竞争效应、产业集群、知识溢出等。随着城市产业结构升级领域不断产生新的现象和新的问题，现有的理论范式、研究方法、研究领域都需要进一步扩展和创新。
2.理论研究需要改进和突破
科技创新在产业结构升级中的作用不断凸显，驱使主流经济学的基础理论进一步拓展，研究范式不断改进，乃至对经济学本身进行变革。主流经济学在经济人稳定偏好的条件下，给定技术和制度约束，对可供使用的资源禀赋如何配置进行研究。在面对信息技术发展和创新作用加强的情况下，对具体产业结构升级的分析显得有些捉襟见肘。新偏好的形成、技术和制度的创新以及新资源的创造，才是新产业和新经济发展的关键。对创新给予更多关注的非主流经济理论（如演化发展经济学）的思想和研究方法正越来越受到经济学家的重视，即着重于对经济系统中新奇事物的创生、传播和由此导致的结构转变进行研究的经济科学新范式。此外，城市产业结构升级的相关论文多是从经济学和地理经济学的角度展开研究，但产业的真正升级却离不开技术的革命和商业化的应用。因此，经济学者必须更好地认识新技术、新技术所带来的产业以及新技术应用后对人的需求所造成的巨大影响。这样才能更好地对产业升级进行分析、对未来发展进行预判，提出更有价值的政策建议。
3.人才和创新的作用愈发重要
经济发展的动力在于人的创造性，这是新的供给侧，创新和创新人才越来越成为城市产业结构升级的关键力量。Charles Landry（2000）提出的创新城市（Creative City）和Richard Florida（2002）提出的创新群体（Creative Class）的影响力正在不断扩大，其中，Richard Florida的3T发展理论（Technology，Talent and Tolerance），即技术、人才和容忍度，已经被大多数人所接受，他的思想已经深入到西方国家地区发展的战略规划中。文化上的创新、创意战略，正在打破现有的城市正统政策。在地区间的竞争方面，政策更多聚焦于软实力方面，把创造力的地位提到了新的高度，重新定义位置、战略、目标等。国内城市间也纷纷陷入“人才大战”，如何把城市建设成为开放、多元、酷、潮等适宜人才居住的环境已经成为城市政策制定者的重要命题。
Miles（2005）指出，自1980年起，在处理城市产业结构升级的问题时，文化产业的位置愈发关键，为后工业化时代提供了新的经济基础。像伦敦的Tate Modern和纽约的Guggenheim都让老城区重新富有活力。Yoeh（2005）研究了东南亚跨文化市场，认为随着城市的全球化，经济和文化活动越来越重要，城市之间对于文化和艺术的投资和消费的竞争越来越激烈。通常通过建造巨大的工程、举办标志性的活动、打造城市影视和艺术品的品牌来实现。不同的文化产业还能在城市里相互影响，共同发展。Rantisi（2002）以纽约时装生产区为研究对象，发现曼哈顿地区的设计产业集群可以激发时装生产区设计师的创意，在这个良性互动形成的过程中，城市的制度基础和政策将发挥重要作用。
5.中国城市产业结构升级的相对独特性
中国城市产业结构升级的过程不同于欧美发达国家大城市在市场经济下由各市场参与主体不断互动和博弈自主完成的产业结构升级的过程，也不同于亚洲四小龙等后发经济体主要通过融入全球产业链分工体系实现产业结构升级的路径。中国既参与全球产业链的分工，又有着广阔的内需市场，既重视市场的关键作用，也倚重宏观调控和产业政策，还恰逢新技术革命和产业变革的关键时期，呈现出不同于国外普遍规律的特殊路径。随着中国在全球产业链上的不断攀升，以及产业在不同省份间的迁移，中国已经自然形成了一个不同区域和城市间的“雁行矩阵”。东部地区的城市主要依靠科技创新进行产业结构升级，背后是在全球价值链分工体系中位置的跃升，科技创新将成为持续增长的支撑点。中部地区的城市主要依靠承接产业转移和推进新型城镇化，追赶效应仍在持续释放，积极的产业政策将是重要推动力。西部地区的增长仍然是投资驱动的逻辑，未来仍需要依靠自身的资源优势。结合中国的实际情况和发展经历所开展的研究会更有意义。随着中心城市、城市群、湾区等概念不断提出和相关政策的陆续落地，亟须相关研究为城市产业结构升级和发展提供理论支撑和政策建议。
