扩散机理（共4篇）
扩散机理 篇1
自“金融中心”概念被Kindleberger (1974) 提出并被理论界所熟知, 相关的理论探讨与政策建议一直是研究的热点[1]。特别是在当前阶段, 加快构建区域金融中心、国家金融中心, 乃至国际金融中心的口号被广泛提及。大量研究从定性或定量角度, 全面分析了金融集聚为金融中心带来的成本与信息等优势, 但对特定地域范围的资源“容量”问题的深入探究不够。在金融资源不断集聚的过程中, 当资源密度超过其阈值时, 过度的资源无法被充分利用, 达不到资本追求最高回报的目的, 从而导致流动的方向出现逆转, 由原来的金融集聚逐渐转化为金融扩散。本文的研究目的就是要在现有研究成果的基础上, 进一步探讨金融资源从集聚到扩散的过程、动因及其机理。
一、 文献综述
目前, 研究金融集聚现象的理论已比较成熟, 相关研究也很丰富。Powell (1915) 在其著作《货币市场的演进》中, 详细描述了伦敦相互独立的银行集聚而形成一个金融系统的过程, 同时运用了许多生理学上的类比, 包括“自然选择”和“适者生存”等, 这是最早对金融集聚相关理论的阐述。此后, 学术界对金融集聚的研究主要集中在两个方面, 一是有关金融集聚动因的探讨;二是关于金融集聚对区域经济增长促进作用的研究。
在金融集聚动因的研究方面, 规模经济是最早提出的, 也是被绝大多数学者所认可的影响金融集聚的重要因素。Kindleberger (1974) 认为金融集聚是在“一个进化的和耗费时间的过程”中创造的, 规模经济使得银行和其他金融机构选择一个特定的区位。Economists Advisory Group (1984) 指出金融中心虽发展缓慢, 但是一旦建立就显示出生存的巨大能量。这部分是因为习惯的力量、顾客的忠诚或者简单的惯性, 但大多是源于建立金融中心所享有的各种规模经济。国内学者如潘英丽 (2003) 、金学军 (2004) 、刘军 (2007) 、杨再斌 (2006) 、黄解宇 (2011) 等, 也认为金融集聚的规模经济效应是金融机构集聚的直接原因。除规模经济之外, 影响金融集聚形成的因素还包括信息不对称、资本溢出以及各种经济、社会因素等方面。Porteous (1995) 认为塑造和发展金融产业中心的背后力量大致可以用信息外在性、信息腹地、路径依赖和不对称信息来解释。
国内外学术界对金融扩散的研究相对较少, 有少量的研究证实了金融扩散现象的存在, 如Hutchinson (1991) 、王朝阳 (2008) 论证了一些跨国金融机构总部的扩散现象, 并且越是在金融资源集中的区域, 其金融扩散表现得愈明显 (如伦敦) 。周游 (2000) 认为金融扩散是不依人的意志为转移的客观规律, 主要源于中心城市自身结构的优化、科技进步的推动、规模效益的消失、土地价格的上涨以及生活费用的攀升等因素, 同时总结出金融集聚与扩散遵循着三条基本规律 (增强律、衰减律、指向律) 。闫彦明 (2006) 提出金融资源集聚、扩散虽是同时进行, 但两个方向上流动的要素的禀赋却是不同的:集聚性资源大多是优质、高端、具有成长潜力和竞争力的产业前沿的要素, 而扩散性的资源往往是一些处于成熟期向衰退期转化过程中的要素, 表现为资源的“溢出”。因此, 金融资源集聚、扩散的结果通常就形成了核心区域、附属区域、边缘区域等梯队形的结构。
在金融集聚与金融扩散的相互作用方面, 一些研究的结果发现金融扩散不能作为金融集聚的对立面, 更为恰当的是作为其辅助面。金融扩散不仅不会削弱金融中心的竞争优势, 反而能引致金融资源在一定地区更好地良性流动。张世晓 (2010) 运用耗散结构理论分析区域金融集聚的系统特征, 发现金融聚集区域能够充分利用系统的耗散结构特征, 不断向良性方向演化。王修华 (2009) 从金融地理学的研究角度将金融资源空间分布归纳为三个层次, 发现金融资源空间分布是一个金融集聚与扩散的过程;金融资源空间分布的相互作用是金融效率的空间调整和提高的过程, 也是金融功能的空间深化和完善的过程。
二、 金融扩散的内涵与形成动因
(一) 金融扩散的内涵
作为金融集聚发展到一定阶段的产物, 金融扩散与金融集聚密切相关。因此, 对金融扩散的定义从金融集聚这一视角引入。从流向上看, 金融资源的流动呈现集中与扩散两个相反的方向。金融集聚是指金融资源通过与地域条件协调、配置、组合的时空动态变化, 金融产业成长、发展, 进而在一定地域空间生成金融地域密集系统的过程。金融扩散则是指与上述相反的过程, 即由于市场过度拥挤、成本增大, 金融资源逐渐从中心区域向外围地区流动、扩散, 从而使得中心区域金融资源密度减少, 与外围区域达到一种相对平衡状态的过程。
(二) 金融扩散的形成动因
金融资源本质始终是趋利的, 在金融集聚阶段与金融扩散阶段都是如此。在金融集聚阶段, 金融中心提供的资源回报率远高于外围地区, 引致金融资源由外围地区向金融中心流动;而渐渐地, 金融中心因资本大量集聚, 原有的高回报率优势不复存在, 取而代之的便是外围地区的低成本、高收益优势, 于是金融资源的流动由集中状态变为扩散状态。因此, 金融集聚与扩散是两个中心区域和外围地区之间优劣势的转化, 金融集聚和扩散形成方面存在很多共有的因素。
1. 成本效应。在金融集聚过程中, 特别是初期阶段, 金融中心因规模经济的存在, 其成本优势非常明显。经济实体不仅仅存在内部生产规模扩大带来的内部规模经济, 更因各种金融资源在地理区位上的集中促进了各种实体经济要素与金融要素的同向流动, 带来了外部规模经济, 引起经济总量的快速增长。
随着金融资源在金融中心的过度集聚, 大量金融资源追逐相对稀少且在短时间内无法随之相应增加的地理空间与实体基础设施, 必然会带来金融中心过度竞争、租金增加以及成本攀升的局面。与此相比, 外围地区拥有大量闲置的土地以及人力资本, 能够吸引大型金融机构入驻, 降低了产品的单位成本, 使得原来在金融中心存在的优势逐渐转移到外围地区。外围地区虽不如中心地区靠近信息源, 但因与金融中心相距不是特别远以及信息在金融机构间的传递成本逐渐降低, 外围地区的劣势逐渐被弱化, 优势逐渐凸显。
随着金融中心竞争的愈加激烈, 外围地位的成本优势愈发得到重视, 企业大量聚集在外围地区重新引发了外围地区的规模经济效益;同时, 更多的企业选择将公司的分布在金融中心与外围地区达到一种均衡, 即在金融中心设立公司的销售分部以追求中心区域存在的信息优势与强劲需求, 但将公司总部设立在外围地区谋求外围地区带来的低成本优势。随着大批金融机构的集中和发展, 专门化的配套服务行业也将得到迅速的发展, 包括律师事务所、会计事务所、投资咨询公司、信用评级机构、资产评估公司、金融专业技术培训机构等。因此, 外围地区逐渐得到发展, 金融资源不再单一地向中心地区流动, 实现了金融资源由中心向外围地区的净流动。
2. 收益效应。与金融集聚相同, 金融扩散的初期阶段, 率先入驻的企业与金融中介机构得到的收益率比较高。一方面是因为资源相对丰富带来的低成本优势;另一方面便是在初期阶段, 金融机构以及企业间的竞争比较松散, 商品的定价策略灵活。金融集聚阶段的后期, 金融中心吸引了大量同质的金融机构与企业入驻, 为了赢得最大份额的市场占有量, 各企业不惜利用各种营销策略吸引客户, 从而拉平了所有企业的平均利润率, 整个金融市场近乎变成了完全竞争市场。而此时外围地区金融资源发展比较落后, 金融资源相对稀缺, 金融产品可以说是卖方市场。此时进驻的产品供应者可以采取灵活的定价策略, 甚至可以追求超额收益。最先入驻的企业可以率先抢占市场, 在外围地区竞争不激烈的时候吸引大量顾客, 从而在以后的竞争中占据优势;同时, 金融中心区域金融产业与实体经济的繁荣, 必然来金融制度的完善、监管力度的加强以及相关法律法规的颁布。金融监管一方面促使整个金融体系的运作更加有序、完善;另一方面, 由于现有制度不够完善, 多头监管、空白监管以及末端监管的现象仍然存在, 阻碍了金融行业的发展。外围地区的金融监管氛围较为宽松, 可以鼓励各种金融创新产品的发行, 给金融机构带来了难以衡量的优势。
3.信息溢出效应。金融集聚在吸引各类机构实体集中的同时, 促进了金融信息在地里位置上的大量聚集, 提高了金融主体对信息的认知水平。金融产业作为一种高资本投入的产业, 技术发展水平在其中占据至关重要的作用。外围地区在地理因素方面与金融中心相似, 距离很近, 从而可以充分享受到金融中心的信息优势, 弥补其在金融以及经济发展的不足, 构成对金融机构以及企业特有的吸引力。
不得不承认, 虽然外围地区在某些方面与金融中心相比存在优势, 但总体来看仍有很多不足, 而信息与技术在地理区位上的溢出可以在一定程度上淡化这种差距。根据新兴金融地理学理论, 大部分信息的本质都是“非标准化”的, 即所谓的默示信息。默示信息的距离传递具有歧义性和边际成本递增的特点, 因而物理距离是金融交易的影响因素, 物理距离近, 则信息不对称性所造成的空间效应就小, 风险就小;反之, 物理距离远, 信息不对称性就大, 则风险就大。金融中心往往就是信息源所在地, 外围地区虽不享有地处信息源的好处, 但因非常接近信息源, 可以认为有效信息在传播过程的耗损是很小的, 几乎可以忽略不计。虽然信息由金融中心传递到外围地区需要一定的成本, 但外围地区固有的成本优势更为显著, 因而外围地区对金融资源的所有者来说具有非常大的吸引力。
三、 金融集聚向扩散转化的演变过程与机理
(一) 金融集聚向扩散转化的演变过程
依据产业发展理论, 对应产业发展的四个阶段——投入期、成长期、成熟期与衰退期, 金融集聚的形成状态可分为四个阶段——初始成长阶段、金融集聚阶段、金融扩散阶段以及金融稳定阶段。在不同的金融发展阶段, 金融资源的集中与扩散两个过程同时进行, 但支配金融资源流动的主导力量在不同阶段中却在发生变化。
1.在初始成长阶段, 金融资源在不同的地区处于一种均匀分布的稀缺状态, 不存在金融中心与外围地区的区分, 并且金融资源的流动在不同的地区之间是均衡的。
2.在金融集聚阶段, 金融中心吸收了外围地区的大部分金融资源, 绝大部分是优质资源, 呈现一种外围地区供给金融中心、金融中心资源密度增速不断加大、外围地区金融资源密度增速减少、甚至负增长的一种状态。
3.随着金融集聚的发展, 金融中心资源的过度集中不可避免地引起了市场拥挤, 此时金融资源密度超过该地区的阈值, 进入金融扩散阶段。随着金融资源扩散逐渐占据了主导作用, 金融中心的资源密度增速逐渐变缓, 金融资源呈梯形逐渐由金融中心域向外围地区扩散, 外围地区因金融中心资源的溢出而得到极大的发展。
4.在最后的金融稳定阶段, 金融资源在金融中心以及外围地区实现了平衡的交换, 也就是说既有金融资源由金融中心流向外围地区, 又有金融资源由外围地区流向金融中心, 且两个方向的资源流动在质与量上大致相等。因此, 在金融稳定阶段, 金融集聚或金融扩散作用大体均衡, 金融中心的金融资源密度呈现一种近似于稳定的状态 (见图1) 。
(二) 金融集聚与扩散的转化规律
由于金融集聚与扩散的转化是在多种动因的作用下实现的, 包括成本、收益以及信息等方面, 但各种因素并不是单独发挥作用, 而是在一定的规律下相互影响、共同作用的。通过对金融集聚与扩散转化过程中各种动因及其变化的分析, 可以将转化的原因归结为三条转化律:密度规律、引力规律和辐射规律。
1. 密度规律。密度规律指的是当金融中心区域聚集了大量的、超过其承载能力的金融资源时, 中心区域的金融资源密度过大引致部分资源向周围低密度地区扩散, 其实质是一种分散力。
在金融资源不断向金融中心集聚的初始阶段, 相对于外围地区, 金融中心的资源量激增、密度不断加大。总体上看, 由于规模经济以及信息溢出效应带来的正向作用, 集聚对于资源所有者来说仍是有利的。它使得金融市场的参与者充分享受到规模经济带来的成本以及信息优势, 并不断吸引其他参与者参与其中。但是, 再大的城市也有一定的地域范围以及容量峰值, 随着金融集聚程度的增大, 过多的资源拥挤在有限的空间, 势必带来一些反作用。
这就类比于达尔文进化论中“自然选择”的原理, 生物都存在过度繁殖的倾向, 当生物繁殖过度超过自然界所能承受的范围时, 生物个体之间的“生存斗争”将使得具有优势的个体生存下来, 而处于劣势的个体则被淘汰。将此原理利用到金融集聚与扩散的转化过程中, 由于信息的传递具有一定时滞性以及人们的认识并不总是那样准确, 在金融资源密度超过了金融中心所能负载的最大值时, 更多的企业只是看到了其中的优势, 却并未意识到伴随着资源集聚所引起的负面效应, 如信息成本的增加, 昂贵的办公楼租金, 人才供给过度导致竞争过度等。当金融集聚程度增大到一定阈值时, 集聚带来的效益不但不能补偿“生存斗争”带来的损失, 还可能因机构之间的过度竞争弱化了其本身存在的巨大优势。此时, 金融集聚的负面效应超过了正面效益, 资源由原来的集聚状态逐渐转化为扩散状态。
此外, 在金融扩散的初始阶段, 由中心区域向周围区域扩散的往往是在优胜劣汰的斗争中最先被“边缘化”的资源。随着金融扩散的进行, 金融中心内部资源结构进一步优化, 部分优质、高端、具有成长潜力和竞争力的产业前沿的要素也将从金融中心迁移出来, 追求外围地区低成本带来的优势。因此, 金融资源扩散的结果通常加强了金融资源在金融中心与外围地区之间的资源平衡。
2. 引力规律。正如物理学中阐述的万有引力规律, 两个城市之间同样存在着所谓的“引力”规律。引力规律主要用来描述各种金融资源与生产要素, 在不同城市之间的流动方向以及流动速度。可以自由流动的各种金融资源和生产要素, 其本质就是趋利的, 也就是说金融资源流动的原因便是两个区域间资本的报酬率差别。在金融集聚阶段, 相比于外围地区, 金融中心往往因为资源存量带来的规模经济和信息溢出优势, 在同等新资本投入的条件下产生较大的投资回报率, 吸引资源所有者将大部分、甚至是原本投资在外围地区的资源集中投放在金融中心。结合密度规律, 在初始阶段金融资源密度较小时, 资源的边际产出比较大, 因而资本流动几乎无限制, 而且流动速度快。但是, 随着金融集聚的程度加大, 资源的边际产出趋向于零, 甚至转化为负值, 金融资源密度过大引起的负面效应凸显。金融中心在投资收益上的优势不再明显, 资本流动的速度随之变缓。当外围地区资本报酬与金融中心相等, 或者大于金融金融中心时, 资本的所有者将考虑改变新资本投向, 从而引起金融资源的扩散。
3. 辐射规律。在金融集聚与经济增长的相关研究中, 金融辐射被广泛提及, 而对金融辐射的理解不尽相同。但是, 只要金融资源在一定区域内存在, 便会产生一系列经济效应:它通过自身的发展以及和其它产业的前向及后向关联, 促进该地区金融业和其它产业结构的调整, 同时对周边地区金融和经济发展起到促进作用, 这一系列效应统称为金融辐射效应。因此, 金融辐射贯穿于金融集聚与扩散的整个过程之中。即有金融资源存在的地方就必定存在对周围区域的金融辐射, 只不过辐射作用有正副作用之分。所以, 金融集聚也可以视为金融中心对外围地区的辐射副作用远远大于正作用。
在金融集聚初期, 依赖于金融资源的规模效益, 金融中心从外围地区吸取资源, 金融中心对外部地区产生了一种强大的金融辐射副作用, 金融中心的实力得到不断增强, 外围地区的状况或许有少许进步, 或许出现经济衰退。但是, 随着金融中心集聚程度的增加, 密度规律与引力规律发生作用, 金融中心不再对自由流动的金融资源具有强大的吸引力, 此时副作用逐渐减弱、正作用渐渐发挥作用。在金融扩散阶段, 金融中心对外围地区正向的辐射作用将带动外围地区的金融和经济发展。从这个角度看, 金融集聚到金融扩散的转化过程体现了一种金融辐射力强度以及方向上的转化。
三、总结
通过对金融资源流动的动因研究, 本文发现虽然金融集聚在初始阶段给金融中心的资源所有者带来了巨大的优势, 但因金融资源容量的有限性, 金融集聚现象是不可持续的。也就是说金融资源不可能无限制地向某一个区域流动, 在达到一定阈值时金融资源需要向周围地区扩散, 从而引发了金融扩散现象。从资源流动的角度看, 不论是金融集聚还是扩散, 都是金融资源趋利性引发资源流动而呈现的一种资源分布状态;同时, 金融扩散是金融资源在金融中心外围一定区域内的集聚, 因而在一定程度上具有相似性。从金融集聚的视角对金融扩散进行研究, 可以发现在外围地区提供的低成本、高收益以及信息优势等作用下, 各因素相互交叉、共同作用, 达到了金融集聚逐渐向扩散转化, 最终实现金融资源在区域间稳定分布的状态。
参考文献
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扩散机理 篇2
关键词：金融集聚,金融中心,规律
金融集聚和金融扩散是金融资源流动中两个截然相反的方向。金融集聚指的是金融资源与地域条件协调过程中不断成长和发展, 在一定地域空间中形成金融地域密集系统。而金融扩散则因为市场过度拥挤, 使得金融资源逐渐从中心区域向周围地域流动、扩散的过程。从金融集聚到金融扩散是由各种因素促成的, 在以往的文献资料中, 从定性的角度对两者的相互关系做了研究, 很少从地域资源容量方面进行考虑。本文将根据相关研究资料对金融集聚到扩散的动因过程等进行研究。
1 金融扩散的原因
在金融市场长期的发展中, 形成了多个金融中心, 各地在经济发展中也提倡建立区域金融中心或国家金融中心。金融中心中最主要的就是规模效应, 其次还有资本溢出、信息不对称等因素。金融扩散是金融中心因为大量资本集聚, 回报率降低, 而外围地区则表现出低成本、高收益, 各种资源企业向外围扩散。大多数学者认为金融扩散不以人的意志为转移, 其主要影响因素是城市结构的优化、科技的进步以及土地价格的上涨等。从两者的作用来说, 金融集聚和扩散不是对立的, 扩散是集聚的辅助面, 金融扩散不但不会削弱金融中心的本身优势, 而且能促进金融资源的良性流动。金融集聚向扩散转变是由多种因素共同参与形成的。
1.1 成本
金融资源本身是趋利的, 无论在金融集聚还是在金融扩散阶段, 其本质并未出现任何变化。在金融集聚初期, 因为有规模经济, 金融中心的成本优势非常明显, 在地理区位上各种金融资源集中, 使得各类实体经济要素和金融要素产生了同向流动, 从而引起经济总量的增加。但是随着金融中心中金融资源的高度集聚, 金融资源追逐的地理空间和实体基础设施不能相应增加, 逐渐产生过度竞争, 成本随之不断上升。与此相反, 在外围地区则有很多闲置的土地和人力资源, 金融机构入驻这些地方成本较低, 加上外围地区与金融中心地区的距离不是非常远, 相对比较靠近信息源, 因此其劣势被弱化, 金融中心的优势也逐渐过渡到外围地区。金融中心在此过程中竞争逐渐加剧, 而外围地区由于聚集了大量的企业, 其规模经济效益逐渐显现, 另外较多的企业在分布上力求达到金融中心和外围地区的均衡, 一般是在金融中心设立销售分部, 而在外围地区设立公司总部。
1.2 收益
在金融集聚后期, 金融中心吸收了大量相同类型的金融机构和企业, 这些市场主体为了获得较大的市场份额, 不断应用各种营销手段, 盈利也会逐渐降低, 所有企业的平均利润不断下降, 金融市场成为一个完全竞争的市场。但是金融外围地区的金融市场发展落后, 金融资源和产品稀缺, 以卖方市场为主, 在该地区进驻金融机构和企业能灵活定价, 最先入驻的企业占领的市场相对较大, 所面对的竞争不是非常激烈, 能吸引较多的客户资源, 在日后能占据有利的地位, 甚至可以追求超额收益。另外金融中心在发展的过程中, 随着实体经济的繁荣, 金融制度和市场监管必然更加的严厉, 但是制度不完善会出现多头监管, 阻碍金融行业的发展。金融外围地区整个金融监管环境较松, 给予金融机构更多的发展机会。
1.3 信息
金融市场中信息不对称往往会给经济主体带来巨大的损失, 金融集聚中金融中心不仅吸收了较多的实体经济机构, 在地理位置上也形成金融信息大量集聚, 金融主体对信息的认知水平较高。外围区域在地理上与金融中心接近, 能很快了解金融中心集聚的信息, 有效弥补了该地区在经济发展方面的不足, 对金融机构和企业均有较强的吸引力。但是需要看到, 外围地区虽然在某些方面与金融中心相比有一定的优势, 但是信息溢出可以淡化差距。在金融中心与外围地区的对比中, 总体相比, 外围地区的固有成本优势更加明显, 所以导致了金融集聚向金融扩散的转变。
2 金融集聚向扩散转化的演变过程
某个地区金融市场的发展是一个缓慢的过程, 金融集聚和扩散主要经历了成长期—集聚期—扩散期—稳定期等四个阶段。在起始阶段, 不同区域的金融资源整体处在均衡分布的状态, 没有所谓的金融中心和外围地区。在金融集聚期, 金融中心将外围地区大部分的金融资源吸走, 金融中心的资源密度增加, 外围地区的金融资源密度不断降低, 甚至出现负增长, 对外围地区的发展产生一定的阻碍。在金融扩散期, 金融中心的金融资源过度集中, 使得市场拥挤, 成本不断上涨, 经济实体为了降低成本向外围地区扩散, 金融市场自发进入到扩散期, 金融中心资源密度的增长速度会逐渐变缓, 而外围地区的金融资源密度则会逐渐增加, 外围地区将会实现较大的发展。在最后的稳定阶段, 金融中心与外围地区的金融资源实现了平衡, 外围金融资源流向金融中心, 金融中心的金融资源也流向外围, 两个区域的金融资源密度将会长期处于稳定的状态。
3 金融集聚向扩散转化的机理
金融集聚向金融扩散转化是由于多种原因造成的, 其中成本和收益是最重要的因素, 但是在具体的转化过程中, 各种因素并不是单独作用, 而是相互影响、共同作用形成的。通过对金融集聚和金融分散的形成原因和演变过程的分析, 可以看出金融集聚向金融扩散转化主要遵循以下规律。
3.1 金融资源密度规律
金融资源密度规律就是当金融中心集聚的金融资源过多, 超过其承载力的时候, 会导致部分资源向外围地区扩散。在金融中心, 集聚不仅对于资源所有者来说是有利的, 而且也不断吸引其他主体的加入。但是在有限的空间内集聚过多的资源, 而信息存在一定的时间滞后性, 企业往往能看到资源集聚的优势, 对集聚引发的负面效应无清楚认识, 因此在扩散的最开始阶段, 向外围地区扩散的主要是在竞争中被“边缘化”的资源, 随着金融扩散的进一步发展, 一些有较高成长潜力的产业也开始逐渐从金融中心迁出来追求外围的成本优势。
3.2 吸引力规律
在两个不同的区域存在一定的吸引力规律, 在金融集聚中, 与外围地区相比, 金融中心资源优势明显, 在同等投入下能获得较高的回报率, 但是随着金融集聚程度的不断增加, 资源边际产出越来越小, 从投资收益方面而言金融中心的优势降低。而在外围地区相同投入下能获得与金融中心相等或者大于金融中心的回报率, 那么资本的所有者就会改变投资策略, 从而引发金融扩散。
3.3 辐射规律
在一定区域内金融资源一旦存在势必会产生相应的经济效益, 不仅能促进该区域金融以及其他产业的调整和发展, 而且能对周边地区的金融和经济发展起到促进作用, 这就是金融资源的辐射作用。在金融集聚初期, 金融中心从外围地区不断吸取资源, 对外围地区辐射中负作用较强, 虽然金融中心的实力在不断增强, 但是外围地区并无太大的发展。但是随着金融集聚程度不断增加, 金融中心对一些金融资源不再具有较大的吸引力, 对外围地区的正作用全面发挥, 带动外围地区经济的发展。
4 结语
综上所述, 在金融集聚初期, 金融资源给金融主体带来了较大收益, 但是随着金融资源集聚超过金融中心承载力, 金融资源逐步向外围地区扩散, 最终形成金融资源稳定的环境。该现象的形成与成本、收益、信息等三个因素有直接的关系, 金融集聚向扩散的转化充分体现了金融资源密度规律、吸引力规律以及辐射规律。
参考文献
[1]胡国晖, 郑萌.金融集聚向扩散转化动因及机理研究[J].商业研究, 2013 (4) .
[2]孙维峰, 黄解宇.金融集聚、资源转移与区域经济增长[J].投资研究, 2012 (10) .
扩散机理 篇3
1交通运输在经济活动中所发挥的基础作用
1.1将运输成本引入经济学分析的理论
运输成本是当前交通运输行业经济管理的重要组成部分,最早将该因素引入经济学分析理论的是克里斯塔勒,他指出,在城市发展的整体布局中,交通运输占据着重要地位,采取科学、有效的措施降低运输成本可以实现城市经济发展利润最大化,因此,市场区位选择应提高对交通运输因素的重视程度。从当前我国城市发展结构体系的现状来看,这一理论所带来的影响是非常明显的,在城市交通运输部门的决策中起着重要作用。到了20世纪中期,艾萨得、拉伯以及蒂斯等人对运输成本在经济学分析中的作用给予了更加深入的研究,在原有理论的基础上实现城市布局网络化,运输成本仍是理论研究中的重要概念。
1.2交通运输在经济活动中的基础作用
无论哪一时期,运输成本在经济学理论研究中都占据着重要地位。从经济发展的角度来看,由交通运输发展而带来的经济效益是普遍存在的,其不仅是各项交易开展的基础条件,而且也是促进区域之间联系、沟通的重要依据。一旦缺少了交通运输作为支撑,那么势必会导致交易过程产生空间矛盾,无法顺利开展,经济增长举步维艰。在过去的时间里,为了将运输成本有效控制,对于经济活动开展的地点,都会选择交通运输比较发达的地带,要么位居地铁、公路的交通枢纽,要么是沿海、沿河的港口。大多数经济学家在对全球化经济进行研究的时候,都将降低运输成本作为促进经济发展的一条重要途径。由此可见,交通运输在经济活动发展中所起的作用是不容忽视的。
2交通运输促进经济集聚和扩散的内在机理
2.1运输成本在区域经济发展中的经济效应
在人类诸多经济活动中,最基础的经济行为就是衣食住行。也就是说,交通运输是一项基础经济行为,但以往与经济相关的理论中,却并没有真正做到对交通运输及运输成本的理论分析,这与社会经济的发展需求是不相符的。近年来,随着我国社会经济发展脚步的不断加快,相关部门提高了对运输成本的重视程度,大多数学者也开始将其纳入到主流经济学中,运输成本开始成为了经济集聚的重要因素。通常情况下,为了尽可能将运输成本降低,企业在对经济活动区域经济选择的时候,往往会以交通最佳的地方为主。经济活动的顺利开展会在很大程度上促进该区域劳动力需求的增加,随之而来的就是市场需求的扩大。在这种情况下,产品的销售只需在企业周边范围内就可以开展,这样一来,运输成本自然就会有所降低,提高企业利润。企业利润的增加又必然引发其他企业跟进,形成“需求关联效应”。在大量企业不断跟进的情况下,运输成本势必会再一次打折扣,企业利润会再一次提升。如此循环,该区域内的经济发展就会呈现出最佳模式,总体上构成了经济空间集聚的向心力。
反之,运输成本的降低还有可能导致经济集聚的离心力。上文提到,运输成本的降低会大幅度提升企业利润,从而使大量企业跟进,但一旦跟进的企业数量过多的时候,该区域内的企业数量就会饱和,经济市场就会呈现出供过于求的现象。在这种情况下,企业面临的市场竞争越来越激烈,如果经营模式不科学或管理不当,势必会直接影响到企业利润,从而抑制进一步的集聚,产生“市场挤出效应”。同时,随着企业的不断跟进和集聚,会促使本地地价和房价飞速上涨,运输成本增加,公共资源告急,劳动力的生活成本上升。面对这种情况,部分企业为了实现长期发展目标,会考虑从集聚地迁移出来,享受廉价劳动力带来的额外利润,产生“要素成本效应”。经济集聚的离心力就是由市场挤出效应和要素成本效应两者构成的。
2.2运输成本与经济集聚、扩散之间的关系
向心力和离心力是决定经济集聚程度的两项重要因素,而能够对其造成影响的因素主要取决于地区之间的贸易成本,也就是经济学理论研究中所涉及的运输成本。如果运输成本相对较高,那么就会导致当地生活成本降低,而劳动力增加,当该地区劳动力达到一定数量的时候,就会产生“成本关联效应”,向心力也会由此得到提升。反之,如果运输成本相对较低,那么该地区的向心力和离心力都会相对降低,主要体现在“外部规模效应”和“需求关联效应”的降低上。但需要注意的是,一旦运输成本下降到一定程度,空间上呈现市场一体化,各个区位对企业而言,便不会存在较大的市场竞争和劳动力成本差距,即使有外地企业迁入进来,也不会产生“市场挤出效应”。总而言之,在运输成本下降过程中,两种力量的对比情形比较复杂,最终会形成不同的空间经济布局体系。
3经济协调发展与促进交通运输发展的对策研究
我国经济经历了20多年的发展之后,目前已经取得了比较显著的成就,但由于不同地区所采取的经济发展模式不同,所以在长期发展中,各个地区在经济发展上也产生了明显的差距,比如说,中西部地区的经济发展就远不如沿海地区。目前,我国沿海地区已经成为企业和劳动力的高集聚地区,无论是生产水平还是制造水平,都远远超出了中西部地区。面对这种情况,国家相关部门若想实现经济发展一体化,缩小地区之间经济发展差距,具体应该从以下几个方面入手:
3.1加强东部沿海地区交通运输一体化建设
上文提到,交通运输在社会经济发展中发挥着不可替代的作用。东部沿海地区作为经济集聚地区,更加要重视交通运输的建设。在未来的时间里,一体化已经成为了交通运输建设的一个必然趋势。由于东部沿海地区经济发展迅速,所以拥有大量货流与客流,这无疑对当地交通运输提出了更高的要求。所以在未来的时间里,东部沿海地区交通运输部门需要结合本地区经济发展的实际情况,建立各种运输方式结构体系,并不断对其进行优化与完善,最终实现节约资源、提高交通运输效率的根本目标。
3.2进一步扩大中西部地区交通基础设施规模,加强与东部地区的衔接
与东部沿海地区相比,中西部地区的经济发展速度较慢,成为了当前国家经济全面发展的一项重要内容,对于当前中西部地区经济发展而言,若想实现可持续发展,首要任务就是做好交通基础设施建设,扩大建设规模,将交通运输的作用最大限度发挥出来。同时,中西部地区要通过产业升级、经济结构优化和发达的交通运输网络,将部分技术含量低、劳动密集型产业向周边地区和中西部地区转移,构筑交通经济走廊,逐步在中西部地区的适当区位形成新的经济集聚,以此来带动中西部地区经济的发展。
4结语
综上所述,随着我国市场经济体制改革的不断深入,交通运输对经济集聚和扩散所产生的影响也逐渐被相关部门给予了高度重视。本文主要从多个方面着手,对交通运输促进经济集聚和扩散的机理与对策进行详细研究和探讨,以此来进一步对交通运输作用进行分析,并为日后此方面工作的顺利开展提供充足的参考依据,从根本上促使我国国民经济水平的稳步提升。
参考文献
[1]姜丕军.交通运输促进经济集聚和扩散的机理与对策[J].物流技术,2010(02).
扩散机理 篇4
火灾是失去控制的燃烧,在诸多灾害中发生频率最高,造成了重大的人员伤亡和财产损失。液化石油气(LPG)是一种在国民经济和日常生活中广泛使用的能源和燃料,其中丙烷是LPG的主要成分之一。国内外已发生多起液化石油气火灾,如1988年4月15日,天津市煤气公司液化石油气北仓罐站发生特大火灾爆炸事故;1989年6月3日,前苏联乌拉尔铁路线旁边的液化石油气因管道破裂泄漏发生爆炸,死亡600人;1998年3月5日,西安市液化石油气站泄漏发生爆炸,造成12人死亡;2010年1月9日,天津市大港发生一起餐厅液化石油气钢瓶爆炸事故,造成3人死亡。液化石油气火灾具有发展速度快,燃烧面积大,温度高,破坏力强等特点,其火灾的蔓延也区别于一般火灾,火势的发展往往在一瞬间就会波及很大的面积,而且极易发生爆燃,因此,LPG燃烧特性的研究对于消防安全就具有十分重要的意义。非预混燃烧也常被称为扩散燃烧,扩散火焰是火灾燃烧的一种基本形式,在非预混燃烧中,扩散是一个有限速率的过程,对流和扩散的时间尺度常常远大于化学反应的时间尺度,所以,其反应流刚性问题往往显得更为突出[1]。
计算机数值模拟对于火灾动力学演化的研究具有优势,表现在[2]:(1)可以替代难以或无法实施的实验;(2)可以有目的的解决一般方法难以求解的大型系统问题;(3)可以降低研究成本;(4)可以避免实际实验对人身、财产的危害。从理论上说,耦合燃料复杂化学机理的数值模拟对于反应流过程细节的把握是理想的,这使得目前碳氢燃料反应机理的规模越来越大,描述燃烧过程的复杂化学机理一般包含成百上千甚至数万个基元反应、并涉及数十数百到成千种组分[3],反应时间尺度量级为100-10-10s[4],时间尺度的巨大差异导致描述燃烧系统的数学模型呈强烈刚性。目前国际上公布的大多复杂化学机理包含冗余组分和反应,使用详细机理进行数值模拟时,除了计算量极大外,系统刚性极大约束了数值方法的使用,导致数值计算发散或模拟结果误差较大[5]。所以,详细机理简化具有重要的理论价值和实际意义,国际上对于复杂燃烧机理的简化研究一直在持续[6,7,8,9,10,11]。
国内外的学者提出了若干反应机理简化方法,准稳态假定QSSA是一种较早应用于机理简化的方法[12],该方法因推导容易且使用方便,已在工程中取得了较为广泛的使用。计算奇异摄动CSP在机理简化中也取得了较好的发展[13],CSP方法由美国Princeton大学Lam教授于1985年提出,最早用于求解刚性偏微分方程,后来扩展到求解燃烧问题,包括搅拌器燃烧、层流燃烧和激波反应等,CSP方法具有严谨的数学推导,但其使用较为复杂。简化技术还包括本征低维流形ILDM[14]、直接关系图法DRG[15]等。敏感性分析SA是一种系统的机理简化方法[16],SA因其能够深入直观的分析组分、基元反应和反应条件等因素对系统反应参数变化的敏感程度,近年来在燃烧领域应用渐广。Turányi等基于SA提出了主成分分析法PCA[17],通过敏感性矩阵查明各个反应之间的关联性,找出冗余反应,使详细化学反应机理得到大幅简化。目前,针对良搅拌器PSR和预混火焰PREMIX的基于SA的机理简化研究相对较多,而针对扩散火焰结构的机理简化研究较少,本文采用PCA技术,针对C3H8/空气非预混火焰,成功进行燃烧机理的简化,获得320步和214步两个简化机理。
1 模型及计算方法
1.1 C3H8复杂化学反应动力学
详细机理的发展与机理简化过程是独立的,但详细机理的有效性对随后的简化过程有着非常重要的影响。首先详细机理的有效适用范围决定了简化机理的适用区间,其次详细机理的计算误差将影响机理简化过程中控制精度参数的选择[18]。本文中C3H8复杂化学取自Law和Wang等发展的丙烷热解和氧化动力学机理[19],该机理包含469个基元反应、涉及71种组分,C1和C2化学建立在GRI-Mech 1.2机理的基础上,而高碳组分动力过程的描述为Law等研究发展,主要包括:(1)丙烯反应亚机理;(2)烯丙基反应亚机理;(3)CH3CCH2反应亚过程;(4)C2H3CHO反应亚过程;(5)丙炔和丙二烯反应亚机理;(6)炔丙基亚机理;(7)C3H2反应;(8)丙基亚过程;(9)丙烷反应;(10)丁烯动力过程;(11)丁二烯反应;(12)C4直到C6的亚机理,其中反应动力学参数的获得采用了量子力学和RRKM分析技术。
1.2 主成分分析法PCA概要
主成分分析PCA可进一步分为浓度敏感性分析PCAS和速率敏感性分析PCAF。设化学反应动力系统由如下方程组来描述:
其中,
局部敏感性系数一般表达为sij=∂Yi/∂pj,它表示参数pj的摄动所引起变量Yi的变化。为了取消量级差异的影响,在使用敏感性系数时常采用规范化形式sij=∂ln Yi/∂ln pj。局部敏感性系数sij构成局部敏感性系数矩阵S,机理简化基于对该矩阵的系统特征分析。浓度敏感性分析PCAS研究反应参数摄动对选定多个重要目标组分浓度的影响,通过计算下式的目标函数来衡量:
式中,Yi(z)为参数摄动前向量
其中,
引入矩阵
其中,Δψ=UTΔa称为主成分。PCAF和PCAS的原理类似,差异在于PCAS方法是通过衡量反应参数
1.3 对撞火焰及计算参数选择
选取轴对称柱面坐标丙烷/空气对撞火焰作为模拟对象,火焰结构参数为:压力为1atm,初始丙烷和空气温度为300K,丙烷和空气相向运动,喷口之间距离设为2cm,其出口速度都为10.0cm/sec,此设定下的火焰全局拉伸率为40,作者经过计算获知本例的熄火拉伸率为200,出口径向速度梯度设为零,考虑多组分输运和热扩散,采用迎风差分格式,自适应网格参数GRAD=0.1、CURV=0.2,相对和绝对误差分别为1.010-3和1.010-6,选取CHEMKIN[20]软件中的OPPDIF[21]作为火焰计算工具。
2 计算结果与讨论
首先,耦合469步基元反应的详细机理,采用OPPDIF进行对撞火焰计算,获得火焰结构数据。从理论上说,选取越多的不同地点的温度和浓度作为采样点进行分析,所获得的简化机理的适应性越强,但适应性越强的简化机理越靠近详细机理,本文选取温度为1500K的地点作为采样点,很明显,所获得的简化机理适应于中高温的分析和计算,经PCAS分析,组分的重要性排序为:(1)CH2*,(2)CH2,(3)H,(4)O2,(5)N2,(6)Ar,(7)HO2,(8)CH3,(9)OH,(10)H2O,(11)H2C4O,(12)H2,(13)C4H2,(14)O,(15)HCCO,(16)C2H3,(17)C2H2,(18)CO2,(19)CH4,(20)C2H4,(21)C3H2,(22)CH2CO,(23)A1-,(24)C3H6,(25)C4H4,(26)C2H6,(27)C3H8,(28)HCCOH,(29)CO,(30)C2H,(31)iC3H7,(32)pC3H4,(33)C3H3,(34)aC3H4,(35)i-C4H3,(36)nC3H7,(37)C2H3O,(38)n-C4H3,(39)aC3H5,(40)C4H7,(41)CH3CCH2,(42)i-C4H5,(43)n-C4H5,(44)A1,(45)C4H6,(46)C4H612,(47)cC3H4,(48)C2H5,(49)C6H5O,(50)CH3OH,(51)CH,(52)C4H81,(53)CH2O,(54)C5H5,(55)C5H6,(56)CH2OH,(57)HCO,(58)C6H3,(59)C5H4O,(60)l-C6H4,(61)C6H5OH,(62)H2O2,(63)C5H5O,(64)CH3O,(65)C2H3CHO,(66)C,(67)C5H4OH,(68)CH3CHO,(69)C6H2,(70)CH3CO,(71)c-C6H4。分别去除后面18和27个组分,可获得320步和214步反应的两个简化机理。需要指出的是:组分去除越多,获得的机理规模越小而计算精度降低,但计算精度的降低并不与去除组分的多少成正比,好的简化机理是在尽量去除冗余组分和反应的基础上保证计算的可靠性。可以看出,通过分析能够获得上述的组分重要性排序显得尤为重要,这也是本文的贡献之一。
温度是描述火焰结构的重要参数之一,图1示出温度的对比情况,可以发现320步和210步两个简化机理的计算结果与详细机理的模拟结果具有非常好的一致性,三条曲线几乎完全重合,火焰的最大温度计算值为2200K,其位置在1.2cm处。
图2示出主反应物C3H8和O2的计算结果,燃料C3H8和氧化剂O2在火焰区混合燃烧,迅速消耗,其浓度趋于零。火焰区厚度约为0.2cm,火焰区厚度除了取决于燃料和氧化剂性质外,还与全局标量耗散率密切相关,而对冲喷口速度决定全局标量耗散率的大小。对冲速度越大,全局标量耗散率越大,全局标量耗散率还可描述和研究火焰稳定性和熄火极限。由图可见,简化机理的燃料和氧化剂浓度计算结果与详细机理的计算结果吻合度很高,表明本文构筑的简化机理对于主反应物具有很高的计算可靠性。
CO2和CO是燃烧产物的主要成分,对于火灾烟气毒性的研究具有重要意义。图3描述了简化机理和详细机理关于CO2和CO的计算结果,可以发现:①火焰区CO2最高浓度为0.09摩尔分数,CO最高浓度为0.055摩尔分数;②CO2最高浓度在火焰位置约为1.25cm处,而CO最高浓度在火焰位置约为1.13cm处,CO最高浓度位置靠近燃料侧,反映出富燃料条件可以促进CO的生成;③一个有趣的现象是,CO2浓度曲线从左边接近最大值时,最高值有一个向上的跃升,通过分析,原因是在比较高的温度情况下,一些燃烧生成的中间产物又被氧化为CO2,如果采用传统的单步反应或“总包”反应,则无法反映出该现象;④构筑的320步和214步两个简化机理与详细机理的计算曲线形态有较好的一致性,此外可以发现随着简化度的提高,CO2的浓度计算值稍有上升,而CO的浓度计算值有所下降,表明随着机理简化度的提高,对于燃烧中间产物的化学描述趋于简化,从而不能真实反映出燃烧中间产物的真实反应路径。
OH、H、O是燃烧中的重要自由基,是传播整个C3H8链式反应的重要活性物质,生成与消耗主要在“自由基池”中进行:H+O2=OH+O,2OH=H2O+O,O+H2=OH+H,H2+OH=H2O+H,H+OH+M=H2O+M,2H+M=H2+M,它们计算的精确程度直接影响到整个火焰结构和痕迹物质浓度的预测。
图4描述了简化机理与详细机理的计算结果及对比,可以看出,简化机理和详细机理的计算结果总体吻合较好,OH简化机理的计算结果更加靠近,而H的简化机理与详细机理的计算结果误差稍大,原因是H的分子量较小,其反应扩散程度的Lewis数较大,其计算难度较大。
(a)OH随火焰距离变化的曲线;(b)H随火焰距离 变化的曲线;(c)O随火焰距离变化的曲线
由于考虑详细机理的计算量巨大,同时存在“刚性”难题,传统的数值模拟大多不考虑燃烧的一些重要痕迹物质,如CH2的同素异构体CH2*等,而这些痕迹物质对于火焰结构的精确预测具有极为重要的影响。采用解“刚性”系统算法器等措施,耦合详细机理和框架简化机理可以对上述痕迹物质进行有效预测。图5为CH2*的计算结果对比,可以看出CH2*的浓度量级为10-7,其最高浓度位置与温度和燃空比有关。此外,由于痕迹物质CH2*是微量物质,其简化机理与详细机理的计算结果在浓度量级非常小的情况下,保持了总体趋势一致,存在一定误差。
3 结论
目前,许多国内外学者都致力于针对复杂化学反应动力学机理简化方法的研究,希望在确保一定计算精度的前提下大幅节省计算资源和时间。扩散火焰是一种重要的燃烧类型,而由于CHMKIN没有公布扩散火焰的源代码,目前国内外对于预混火焰的简化机理分析研究较多,对于扩散火焰的简化机理分析研究尚少,仅有的研究一般基于CHMKIN软件包自带的SA分析程序,本文首先实现了基于PCA的机理分析程序,针对丙烷/空气扩散火焰构筑了320步和214步两个简化机理,通过理论分析及计算,得出:
(1)传统的单步反应和总包反应无法描述燃烧路径,如较高温度区的CO2的升跃现象等,另一方面详细机理过于繁琐,实际应用较为困难。采用简化机理可以大大缩短计算时间,此外更为重要的是,由于去除了时间尺度极小的若干非重要中间组分,使得反应系统的时间尺度差异大大缩小,从而降低了反应系统的“刚性”,这有利于数值格式的设计。
(2)主成分分析法(PCA)能够通过敏感性矩阵查明各个反应之间的关联性,找出厄余反应,从而使详细化学反应机理得到大幅简化。
(3)采用PCA构筑的320步和214步两个简化机理计算结果与详细机理的计算结果对比,具有很好的一致性,温度、主产物和主反应物的吻合很好,对于重要自由基及一些微量的痕迹物质,其曲线的变化趋势较为一致,因此构筑的320步和214步两个简化机理可以应用于实际数值计算。
(4)计算的可靠性的降低与机理简化程度并不成线性关系,因此存在若干精度与简化程度都很好的简化机理。因此经过理论分析获得组分的重要性排序非常重要,通过逐步去除非重要组分,获得简化机理的计算结果。通过分析简化机理的计算结果,可以获得简化程度高,并且精度高的一些简化机理。
摘要：C3H8是液化石油气(LPG)的主要成分,其火焰结构的数值预测对于消防等相关行业具有重要意义。单步或总包反应过于简单,不能描述碳氢燃料的氧化机制,而耦合燃料详细机理的燃烧模拟计算量大,且描述反应的数学系统具有极强的“刚性”,限制了反应机理的实际应用,而去除冗余反应和组分的简化机理具有描述燃烧的全面性优点,且降低了数学系统的“刚性”,因此耦合简化机理的火焰结构数值预测具有优势。本文采用基于矩阵分析的主成分(PCA)分析技术,分析研究了wang等发展的469步C3H8详细反应动力学机理,获得了组分的重要性排序,基于此分别构筑了320步和214步两个简化机理,针对典型扩散火焰的计算,表明建立的两个简化机理具有较高的模拟可靠性,同时也提供了一种框架简化机理的构筑方法。