刘清^,1, 杨永春^,1,2, 蒋小荣³, 曹宛鹏¹, 刘笑杰¹1.兰州大学资源环境学院,兰州 730000
2.兰州大学西部环境教育部重点实验室,兰州 730000
3.湖北文理学院资源环境与旅游学院,襄阳 441053

An analysis of the multidimensional globalizing city networks based on global value chain: A case study of iPhone suppliers

LIU Qing^,1, YANG Yongchun^,1,2, JIANG Xiaorong³, CAO Wanpeng¹, LIU Xiaojie¹1. College of Earth and Environmental Sciences, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
2. Key Laboratory of Western China's Environmental Systems, Ministry of Education of the People's Republic of China, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
3. College of Resource Environmental and Tourism, Hubei University of Art and Science, Xiangyang 441053, Hubei, China

通讯作者: 杨永春(1969-), 男, 陕西白水人, 教授, 博士生导师, 研究方向为城市与区域发展规划。E-mail: yangych@lzu.edu.cn

收稿日期:2020-03-10修回日期:2020-07-22网络出版日期:2021-04-25

基金资助:

国家自然科学基金项目.41971198 国家自然科学基金项目.41571155

Received:2020-03-10Revised:2020-07-22Online:2021-04-25

Fund supported:

National Natural Science Foundation of China.41971198 National Natural Science Foundation of China.41571155

作者简介 About authors
刘清(1995-), 女, 甘肃华亭人, 硕士生, 研究方向为城市与区域规划。E-mail: liuq18@lzu.edu.cn







摘要
本文基于2019年苹果手机供应商数据,从全球价值链视角构建全球化城市网络,将具有全球化职能的专业城市与世界城市纳入同一分析框架,运用社会网络与社区发现方法,研究了研发型、生产型、代工服务型城市网络的节点中心性、整体拓扑结构、社群结构及影响机制。结果发现：① 苹果手机零部件的全球化城市网络均具有多中心与多样化、节点等级化、联系外部化特征,网络中“明星”节点高权力—高声望并存且权力总体高于声望;② 研发型城市网络联系最紧密,趋于首位城市分布,小团体结构与集群发育明显。生产型网络关联性最高,网络趋于均匀结构与位序—规模分布。代工服务型网络中心性最高,权力集中在少数城市节点,众多节点易受核心节点控制与支配。③ 研发型城市社区集群最明显,企业通过知识关联效应形成专业化集群,获取本地化经济益处,并通过链式与轮轴式布局建立基于关系接近的跨国网络社区。生产型城市社区集群次之,企业通过经济关联效应形成一般化集群,获取城市化经济益处,通过网络式布局建立基于地理接近的本国内跨行政区网络社区。代工服务型城市社区未发育出明显集群网络,企业通过低成本关联实现规模经济,世界工厂模式形成散点式网络社区。
关键词： 全球化城市网络;全球价值链;苹果手机供应商;社会网络分析;社区发现

Abstract
Based on the data of 197 suppliers of iPhone components and parts in 2019, this paper builds multidimensional world city networks from the perspective of global value chains, integrating specialized cities with global functions and the high-class world cities into the same analytical framework, which enriches the research perspective of world city networks in the era of globalization to a certain extent. The purpose of this paper is to expand the research and investigation scope of the existing field of world city networks. By means of social network analysis (i.e. the analysis of centrality, connectedness and network cohesion), rank-size rule and community detection, we study the power and prestige, the overall topological structure, the community structure and influence mechanism of the city networks of R&D-oriented, production-oriented and OEM service-oriented types. The results show that: (1) All the world city networks are characterized by polycentricity and diversification, differentiation of nodes' status and dependence on external connections. The "star" nodes in the network coexist with high power and high prestige, and the power is generally higher than the prestige. (2) The network cohesion and rank of R&D-oriented cities are the highest, and the network tends to show a primate city distribution, and the growth of small group structure and the phenomenon of R&D clusters are obvious. The production-oriented network has the highest connectedness, and it tends to present a rank-size distribution and an equilibrium structure. Its network scale is large, but the ties of many nodes are sparse and decentralized; OEM service-oriented network has the highest relative centrality, and power and information are concentrated in a few city nodes. (3) The cluster characteristics of R&D-oriented city communities are most noticeable. Moreover, the network has significant long-distance knowledge spillover and cooperation behavior. Enterprises form specialized clusters in R&D-type cities through non-tradable interdependence, and obtain the benefits of localization economies and spatial integrated effects. The cluster tendency of production-oriented city communities are relatively obvious. Geographical proximity and spatial dependence are the main factors incubating community structure. Enterprises form generalized clusters through tradable interdependence to obtain the benefits of urbanization economies and distance attenuation effect. No obvious cluster network has been incubated in OEM serviced-oriented city communities. Polarization phenomenon of the inter-community is extremely significant, that is to say, the core city community in Taiwan, China, radiates to other low-level equilibrium communities, forming a radial community structure. Contract manufacturers seek the cities with low labor costs around the world to carry out standardized production, and realize full competition through scale economies, therefore, a scatter-type city network layout structure is formed.
Keywords：globalizing city networks;global value chain;iPhone suppliers;social network analysis;community detection


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本文引用格式
刘清, 杨永春, 蒋小荣, 曹宛鹏, 刘笑杰. 基于全球价值链的全球化城市网络分析——以苹果手机供应商为例. 地理学报[J], 2021, 76(4): 870-887 doi:10.11821/dlxb202104007
LIU Qing, YANG Yongchun, JIANG Xiaorong, CAO Wanpeng, LIU Xiaojie. An analysis of the multidimensional globalizing city networks based on global value chain: A case study of iPhone suppliers. Acta Geographica Sinice[J], 2021, 76(4): 870-887 doi:10.11821/dlxb202104007

1 引言

在新国际劳动分工中,高级生产性服务业（Advanced Producer Services, APS）成为欧美世界城市的主要产业,而欧美国家的制造业向新型工业化国家/地区转移。这些国家/地区具有后发全球化职能的城市以制造业为主,它们以全球价值链（Global Value Chain, GVC）分工为基础^[1],与世界城市形成制造业研发、生产、代工服务等联系^[2]。具体表现为一大批传统的地区性城市已通过GVC分工与总部所在的世界城市发生联系,或被逐渐扩大的劳动空间分工所连接,成为世界城市网络的重要组成单元。这些城市虽不具有全球性的综合影响力,但在某些细分环节（如研发、制造、代工）已具备全球化的专业职能^[3]。但是目前传统的世界城市网络（World City Network, WCN）研究,主要关注少数高等级的世界城市和高级生产性服务业的作用力^[4],未将通过承接GVC分工进而被卷入世界城市网络的中低等级专业化城市纳入分析范畴。随着跨国生产一体化趋势加强,需要从GVC视角重新审视这些城市的全球化发展。

近年来有****对WCN研究范围的包容性提出质疑,呼吁在该研究中应引入全球价值链/商品链（GVC/GCC）理论。最初,Robinson认为该研究过分关注少数国际大都市,WCN研究应涵盖更广泛的城市范围和更多城市间联系和交流^[4]。对此,Marcuse^[5]和Taylor^[6]分别提出“全球化城市”与“全球化中的城市”,但Hall认为“虽然它们开始超越只考虑全球范围内高等级节点的逻辑,但在揭示地区性城市与世界城市连接上表现不佳^[7]”。针对此问题,Brown等^[8]、Parnreiter^[9]和Rossi^[10]等从APS企业视角进行GVC-WCN的整合研究。Vind等认为虽然最初可能是APS引领城市走向全球化,但制造业也可能在城市间建立起显著的全球联系。尤其“第三世界城市”显然是这种情况,它们的全球化是在出口导向的工业化基础上建立的,需要更包容的研究视角将这些城市纳入WCN的研究版图^[11]。为此,他利用电子产业价值链,研究了胡志明市通过承接电子元件分工的经济全球化进程及其对区域（湄公河三角洲）价值链的升级影响^[12]。相类似,武前波等认为WCN的研究过分集中于APS,这仅对APS企业占主导地位的少数世界城市提供特权。新国际劳工不仅作用于世界城市,也影响全球范围内中小城市,这些城市虽然高级服务能力薄弱,但往往具有制造功能,并由此与跨国公司（Transnational Corporations, TNCs）的全球生产运营联系紧密。GVC也应成为研究城市全球化的理论工具,并采取制造业企业的城市组织网络,将世界城市与中小城市纳入同一研究体系^[13]。

综上所述,当前通过GVC分工研究世界城市网络的文献较少,且现状研究或停留在理论设想层面或仅是基于特定城市/区域网络的实证研究。因此,本文以苹果手机GVC为实证对象^①(① 研究苹果手机全球价值链所构建的全球化城市网络具有代表性,这是因为手机制造业有明显的全球化生产特征,涵盖高、中、低端多个价值链环节,不同城市生产空间的等级性凸显;而且,苹果公司将所有的手机零部件与代工环节实施全球外包,建立了庞大的全球生产网络^[14],其供应商与代工商企业在业内规模最大。),尝试在全球尺度上分析具有全球化职能的制造业城市如何通过GVC建立全球生产联系,形成多元全球化城市网络^②(② 本文借鉴Marcuse提出的术语“全球化城市”^[5],将研究对象表述为全球化城市网络而非世界城市网络,因为纳入本文分析的城市除了高等级的世界城市,还包括正在经历全球化转型或表现出全球化特征的中低等级专业化城市,所以用全球化城市网络表达更贴切。)。该研究具有以下意义：① 理论上是探讨了GVC与WCN的关联性和整合的必要性,构建基于GVC的全球化城市网络解释框架,为GVC与WCN的整合研究做出尝试;② 方法上是不同于以往以APS视角建立WCN联系,本文以制造业GVC建构城市经济联系,将中低等级专业性城市与高等级世界城市共同纳入全球化城市网络分析框架,扩展现有WCN的研究视角与范围;③ 实践上是将GVC引入城市全球化研究,深化了城市网络由场空间向价值空间转变的认识,为中国城市从GVC角度布局和完善城市专业性全球化功能,提升全球竞争力带来启示。基于此,本文具体研究思路为：首先基于劳动空间分工—全球价值链—全球化城市网络建立解释框架,并分析苹果手机研发、生产、组装代工价值环节与城市布局的空间映射关系;再以各类供应商的总部—分支城市布局形成研发、生产与代工服务城市网络;在此基础上,测度3类价值链分工城市网络的特征、社群结构及其影响机制。最后提出对中国城市发展的启示,并将基于制造业GVC的研究结果与和全球化与世界城市研究小组（GaWC）的城市网络进行对比。

2 基于全球价值链的全球化城市网络解释框架

世界城市由Geddes最早提出^[15],经Hall发展其概念与功能^[16],这是该理论最早的思想渊源。自20世纪80年代以来,众多****在全球化为城市带来巨大变革的背景下重新定义与丰富了该理论：Hymer^[17]和Cohen^[18]从跨国公司（TNCs）视角研究世界城市等级,Friedmann^[19]和Sassen^[20]分别提出了世界城市假说与全球城市理论,Castells提出信息城市的“流空间”理论^[21]。2000年以来GaWC从企业视角进行世界城市网络研究^[22],之后,众多国内外****通过扩充企业类型与优化网络模型,对世界/中国/区域/城市网络进行了大量理论与实证研究^{[23,24,25,26,27,28]}。全球价值链理论最早由Porter研究企业内价值链时提出^[29],随后Kogut提出价值增加链来分析企业的国际化战略^[30],接着Hopkins等在世界系统理论中首次提出商品链概念^[31],Gereffi在此基础上从产业组织视角提出全球商品链^[32]和全球价值链^[33]。虽然它与世界城市理论各有其理论来源,但二者在以下方面具有关联性：① 产生背景与关注焦点的关联性。二者都真正兴起于经济全球化蓬勃发展且由以往国家主导进入TNCs主导运营阶段,都是新国际劳动分工、新国际贸易与国际产业转移背景下的典型产物^[34]。此外,两理论都体现了对TNCs的全球化扩张这一地理过程的关注。全球价值链关注点经历了从单个企业内部封闭系统向企业间、全球开放系统转变,关注产品生产工序的全球组织和空间配置,强调了全球产业分工的地理性;世界城市理论认为城市的全球化源于地域经济扩张,城市作为地域经济的集结点在全球经济的重要性日益凸显,关注焦点是城市在经济全球化影响下其职能、组织和体系结构变化,强调全球城市空间的经济性。可见,虽然全球价值链和世界城市理论研究主体分别为产业与城市,但都强调了经济全球化作用下研究主体的空间组织关系转变。② 理论基础的关联性。世界系统理论是二者共同的理论基础^[8],该理论反映了价值链功能分工体系下世界城市网络的价值分配过程。更为重要的是,二者都借助空间经济学和劳动空间分工理论发展自身理论^[35]：Cohen、Friedmann、Sassen和GaWC研究小组等都不是从传统城市理论开展研究,而是从TNCs、新国际劳动分工、APS视角研究世界（全球）城市,全球价值链从产品内分工和TNCs的地理扩张架构产品工序/区段分工的跨国生产空间。因此两理论在产生背景、关注焦点和理论基础等方面均有关联,但在实际的发展中却鲜有交叉,很多方面缺乏建设性的整合。根据以上分析表明,全球价值链与世界城市理论的关联性本质上表现在借助劳动空间分工构建世界城市间/产品工序间联系,加之本文提出的全球化城市网络是世界城市网络的一种发展,因此劳动空间分工是本文关于全球价值链与全球化城市网络的联系基础与解释出发点。基于此,本节的解释思路是首先构建从劳动空间分工到全球价值链,再到全球化城市网络的互动关系和联系过程,为从全球价值链视角研究全球化城市网络提供合理性与可行性,再具体阐释苹果手机全球价值链的各价值环节（制造领域,不包括分销/零售等）与各类型城市的空间映射关系。

劳动空间分工最初由Massey在研究区域发展不平衡问题时提出,早期带有明显的政治经济学色彩。20世纪80年代以来,TNCs的生产活动在全球扩散和对生产活动的管控职能在大城市集中的趋势凸显,公司内部不同功能出现空间分离寻求最佳生产区位以牟利,关注地理尺度重构的新劳动空间分工出现,90年代以来的GCC/GVC、新国际劳动分工等研究框架的元理论之一都是劳动空间分工^[34]。价值链理论经历了价值链—价值增值链—商品链—全球价值链,本身就是为价值链不断赋予劳动空间分工内涵的过程,而劳动空间分工涵盖地方、区域、国家和全球多地理尺度分析,因此GVC与劳动空间分工的互动关系为：GVC是全球尺度的产品内劳动空间分工形式,并依靠多尺度劳动空间分工的叠加实现（地方性的集聚,跨国范围分配与全球范围组织建构）,劳动空间分工是GVC向地理实体布局的基础与媒介（图1）。

图1

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图1全球价值链与全球化城市网络的联系

Fig. 1Theoretical thinking on the links between global value chains and globalizing city networks



GVC本身是指产品工序/中间品分工的全球零散化生产过程,由此形成的产品价值链主要包括研发、生产制造、代工组装和分销零售等,由于这些环节的类型特征和生产需求各异,如今产品生产由一家企业内部垂直整合和一手包办情况已很少^{[2-3, 33]}。在全球化时代,产品品牌商会根据各价值环节寻找TNCs或由一个企业不同部门承接价值链分工（目前这种情况在制造业领域已很少见,存在于个别高度垂直整合的日韩企业）,例如研发寻找品牌供应商,生产制造寻找专业与普通供应商,代工组装交由合同制造商,进而形成企业价值链。各类TNCs在全球进行区位选择与生产布局本身就是一个地理过程,品牌供应商选择高科技城市布局,专业/普通商选择综合多功能的生产城市,代工组装商选择低成本优势的制造城市,具有不同要素禀赋的城市最终成为承接不同价值分工企业的空间载体^[3],依托TNCs的总部—分支联系在城市尺度上形成全球化的生产关系,更多新兴工业化国家中低等级的专业化城市也由此进入全球化城市网络。因此劳动空间分工—全球价值链—全球化城市网络的联系过程为：GVC围绕劳动空间分工分解为研发、专业化生产和装配/代工等环节,不同价值细分环节会根据各自适配的生产地理区位在城市选址。当有利于企业交易成本的城市空间成为一种生产条件时,劳动空间分工引导下的GVC必然伴随着在全球不同城市空间集聚。综上所述,GVC是通过“产品价值链—企业价值链—企业区位选择—城市空间载体”这一地理过程实现劳动空间分工,由此形成的全球化城市网络是不同价值环节分工在特定地域集聚的结果。在全球化时代,GVC带来的这种新型城市间经济联系,既影响着全球化城市的空间发展,也引起了城市关系由传统的场空间向价值空间转变^[21]③(③ 基于APS(金融/银行/保险)、产业分销零售和交通/信息流构建的城市网络属于流通环节,因而现有城市网络研究范式主要是场空间向流空间的关系转变探讨,城市的权力地位是由在网络的连通度决定的。但是在制造业的中上游阶段,企业是根据价值环节来决定生产空间布局的,其核心是如何布局能实现该环节价值生产的最大化,制造业城市网络是不同价值空间分工在特定地域的集聚而成,因此基于GVC的城市网络,表征城市生产空间由传统的产业专业化向生产区段专业化演变,由此带来由场空间—价值空间的关注转变。)（图1）。

上述GVC分工由产业层面进入城市空间层面的经济地理现象在制造业领域表现尤为突出,尤其对涉及众多价值链区段的电子制造业产生了重要的生产地理影响。所以再具体到本文的案例研究苹果手机的GVC,其制造工序可细分为研发设计与创新产出、零部件制造与采购、最终装配,苹果公司根据不同价值区段在全球寻找相应的供应商企业（研发、生产制造型和代工服务型企业）,各类企业在全球寻找具有特定价值区段生产优势的城市建立分支机构,这一过程实现苹果手机生产工序的城市空间分工,本质是由产品内分工向城市内分工转化。价值链中相同生产环节,通过这些同类型城市（研发型、生产型与代工服务型城市）间生产网络在地域上组织起来,二者具有典型的映射关系,形成了包括产业与空间的城市价值链^④(④ 其实价值链不仅存在于企业内部或上下游企业间,也存在于所有地理区域/城市中,除非区域/城市远离劳动分工与市场交换,这种产业价值链不同工序环节、模块在空间上分离布局的分工高级形式被称为城市价值链^[35]。),因此各类型城市价值链是GVC各区段分工在地理尺度的细化与空间表现^[24]。同类型城市依据在城市价值链的分工协作和相对重要性形成专业化分工单元,这些单元随着区域与全球尺度的联系扩张,进而演化为专业化城市群和全球化城市网络,因此全球化城市网络是基于GVC的城市资源在全球范围内布局的结果（图2）。因此,分工在全球尺度的不断分解细化,这带来产品生产系统本身的空间变化,各生产环节在全球进行区位选择与城市空间布局,继而对专业性全球化城市的空间组织网络带来影响。

图2

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图2苹果手机的全球价值链与布局城市的映射关系

Fig. 2Mapping links between global value chain of iPhone and located urban space

3 数据与方法

3.1 数据来源与处理

本文选取2019年苹果手机供应商企业作为基础数据。首先根据苹果公司官网发布的2019年供应商名录（该名录包含供应商名称及其各分支机构所在位置信息）,基于百度坐标拾取器整理出各供应商分支机构的经纬度数据,在ArcGIS中将坐标配准为地理坐标。然后在各企业官网查询企业总部位置和经营业务,并结合2019年苹果公司供应商行业研究报告整理出各供应商为苹果手机供应的具体零部件。本文选择地级城市行政单元：将所有总部与分支机构所在地归并到地级及以上城市;对于市隶属县这种行政体系的国家,若分支机构所在地在县级城市,则归并为县首府或政府驻地所在城市,最终整理出197家供应商企业,下属861家分支机构。

3.2 研究方法

本文以手机制造业相关行业标准与苹果手机的拆解报告、物料清单、价值分配^[28]为依据,将苹果手机零部件划分核心零部件、专用与通用零部件、代工服务三大类,对应的供应商企业为研发型、生产型与代工服务型,价值区段分别为R&D与创新产出、专业化与标准化生产、代工服务与整装,并根据每一大类相应企业总部与分支机构在各城市空间的生产布局,分别建构研发型、生产型、代工型的多元全球化城市网络。

3.2.1 社会网络分析与测度指标 本文基于供应商总部与分支机构所在城市间的对应数量关系,构建有向加权网络,包括出度与入度,其中：出度为一家供应商总部所在城市与其分支机构所在城市的对应数量;入度为各分支机构所在城市隶属于总部所在城市的对应数量。关于城市间连通值的计算方面,首先本文根据Defever所提出跨国公司分支机构功能分类标准,结合GaWC对功能重要性的赋值方法,将苹果手机供应企业总部及其分支机构功能分类与赋值如下：A₁集团总部型功能（5分）、A₂综合研发型功能（4分）、A₃面向板块业务的研发功能（4分）、A₄专用零部件生产功能（3分）、A₅通用零部件生产功能（2分）、A₆代工服务型功能（1分）。由于苹果手机部分供应商可能提供了涉及不同价值环节或同一价值环节的多种零部件和代工服务,所以不仅仅存在从总部到某一单一分支机构功能部门的联系,如高通和三星除提供多类芯片外,还承担了芯片设计方案与封装测试等代工服务环节,鸿海等代工商除提供装配服务外还提供了显示面板、连接器等零部件。这里,本文在赵新正等关于企业内部组织关系判断方法的基础上^[28],归纳了苹果手机每家供应商可能出现的所有内部功能联系情况（表1）,整理出以下功能联系矩阵,以便计算连通值。

Tab. 1
表1
表1苹果手机供应商企业内部功能部门联系判断矩阵
Tab. 1Contact judgment matrix of internal functional departments of iPhone suppliers

	A1	A2	A3	A4	A5	A6
A1	0	1	1	1	1	1
A2	1	1	0	0或1	0	0或1
A3	1	0	0/1	0或0/1	0	0
A4	1	0	0	0/1	0或0/1	0或0/1
A5	1	0	0	0	1	0
A6	1	0	0或0/1	0或0/1	0或1	1

注：1表示一企业内部两功能部门存在有效联系,0表示两功能部门不存在联系,0/1表示同属一个板块业务的两功能部门存在有效联系。

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由表1可知,供应商企业内部功能部门联系总共有3种类型：① 遍在性垂直联系包括A₁和A₂、A₁和A₃、A₁和A₄、A₁和A₅、A₁和A₆;② 遍在性水平联系包括A₂和A₂、A₂和A₄、A₂和A₆、A₅和A₅、A₆与A₅、A₆和A₆;③ 条件性水平联系包括A₃和A₃、A₃和A₄、A₄和A₄、A₄和A₅、A₄和A₆、A₆与A₃、A₆与A₄,完成了对每家供应商企业内部可能出现的所有功能联系遍历后,根据以下公式计算城市网络的连通值：

（1）Cij,a=∑Wi,a(m)Wj,a(n)Rmn,a,Cij=∑Cij,a
式中：C_ij,a表示基于a企业总部—分支机构所建立的城市i和城市j的连通值;C_ij为城市i和城市j间总体连通值;W_i,a(m)、W_i,a(m)分别表示a企业在城市i的总部m、在城市j的分支机构n的权重;Rmn表示a企业的总部m和分支机构n之间的关联数,关联数基于表1的功能判断矩阵而确定。

本文用UCINET进行社会网络指标计算,用Gephi、Pajek实现网络可视化。针对部分基于节点计算的指标,选取各指标的平均值作为网络统计特征量。选取指标如下：

（1）中心性分析。本文选取度数中心性与中介中心性,由于本文的5种城市网络规模不同,不同网络中点的绝对中心性没有可比性,因此采用相对中心度进行测度,通过标准化处理（点的绝对中心度与网络中点的最大度数比）再进行比较。相对度数中心性计算公式为：

（2）C'D(ni)=d(nij)g-1
式中：g是此城市网络中的城市节点总数;d(n_ij)表示与城市i直接相连的其他城市j的总数,具体为与公司总部在城市i直接相连的各分公司所在城市j的总数。度数中心性越大代表该节点城市在网络中的影响力和控制力越大,生产全球化程度越高。

世界城市网络中,中介中心性是衡量一城市作为媒介者的能力和对资源控制的程度,能够获取较大中介利益（信息利益与操控利益）的城市处于网络的中心。计算公式为：

（3）C'B(ni)=∑gjk(ni)/gjk(g-1)(g-2)
式中：g是此一网络中的城市节点总数;g_jk是城市j到达城市k的捷径数;g_jk(n_i)是城市j到达城市k的快捷方式上有城市i的快捷方式数,即i处于j和k的捷径上的概率。

（2）关联性分析。在本文中关联性表征城市网络中权力与信息的集中程度、城市节点的平等性、网络是小团体结构或均匀结构等属性。关联性的指标包括关联度、等级度、效率和最近上限。一般来说,网络的关联度、效率越高,等级度与最近上限越低,该网络的关联性就越高。

（3）派系分析。E-I指数用于测量一个整体网络中派系林立程度,判断基于生产关系连接的城市网络中子群的凝聚程度或区域化联系,其计算公式为：

（4）E-I=(density_of_subgroup)(density_of_group)=EL-ILEL+IL
式中：density_of_subgroup表示区域内子群联系密度,是子群中边数量与节点总数的比值;density_of_group表示区域外部联系网络的密度,是整体网络的边总数与节点总数的比值。在本文中,以世界地理区划作为世界城市网络的划分标准,IL、EL分别为城市网络中区域内部（城市生产联系频率）和区域外部（区域间城市生产联系频率）网络的边数量。E-I指数范围为[-1, 1],值越趋近1,表明区域间生产联系和全球化力量对城市生产网络的影响更强;值越趋近于-1,表明区域内的城市生产联系更频繁,区域化力量对城市生产网络的影响更强。

3.2.2 位序—规模分析法 本文用该方法来测度不同类型世界城市网络中心度的发展状况,其计算公式为：

（5）Pi=P1Riq
式中：P_i为网络中第i位城市子公司数量的相对中心度;P₁设定为网络中规模最大的城市子公司数量相对中心度;R_i是第i位城市的位序;q为常数。然后对式（5）进行y=a+bx形式的回归分析,并在1%的显著水平下对回归方程进行拟合优度R²的检验。在回归方程中,a为网络中最大城市子公司数量的相对中心度。b为斜率,|b|值大于1,说明规模分布较为集中,大城市突出而中小城市发展较慢;|b|值小于1,说明规模分布较为分散,大城市发展缓慢而中小城市发展较好。

3.2.2 社区发现 社区发现本质上就是对网络中联系紧密且相似的节点进行聚类归并。本文采用基于流和信息论的Infomap算法,其核心是通过最小化随机游走路径编作为优化的目标函数,将社区划分转换为信息流路径编码压缩^[31]。根据香农定理,若使用n个码字描述随机变量X在游走过程中出现概率p_i的n种状态信息,则平均编码长度不低于X的熵。熵的计算公式为：

（6）H(X)=-∑i=1npilog(pi)
式中：H(X)为随机变量X的熵。对社区结构划分,即对所有节点进行霍夫曼编码,来描述随机游走过程和不同节点之间的转移概率（访问量与访问频率）,以此来表达网络中的任意路径。根据信息熵理论,其映射方程如下：

（7）L(M)=qH(Q)+∑i=1mpiH(Pi)
式中：L(M)为在社区内与社区间随机游走路径的平均编码长度期望值;q为从一个社区进入另一个社区的随机游走概率;p_i在一个社区内部随机游走的概率;H(Q)、H(P_i)分别为随机游走在社区间和社区内运动概率的熵。

4 全球化城市网络特征、社群结构及其影响机制

4.1 全球化城市网络特征分析

本文所指的研发型城市是指供应商研发企业及分支机构集聚,承担苹果手机价值链中核心零部件分工的城市,其中专业研发城市指供应商在该城市布局1种核心零部件研发,多功能研发城市指供应商在该城市布局多于1种核心零部件研发。生产型城市是指供应商生产企业与生产基地集聚,承担苹果手机零部件制造功能的城市,其中专业生产型城市指供应商在该城市生产专用零部件,通用生产型城市指供应商在该城市生产通用零部件。代工服务型城市指供应商在该城市布局手机装配、解决方案等代工服务。

图3测度了5类全球化城市网络的中心性与连通值,其总体特征为：均为多中心和负向匹配网络,节点等级化、联系外部化特征明显,网络中少数“明星”节点高权力—高声望并存且权力总体高于声望。具体各类网络特征如下：① 专业研发型城市多为科技/教育中心城市,也是供应商企业总部或研发机构集聚地。圣荷西、波士顿、东京、首尔、新竹有极高出入度,说明这些城市同时是对外投资的发散地和吸引投资的承接地,拥有极高权力与声望。圣荷西（硅谷所在地的县府）、波士顿是苹果手机各类核心芯片供应商的云集地;东京、首尔分别是日本、韩国核心供应商的研发中心,水原是三星电子最大的研发中心,富川是韩国尖端半导体的生产基地;新竹是中国台湾的科技中心,有大量的芯片供应商位于新竹科学工业园区。② 综合研发型网络美国和亚太地区新兴工业化国家的城市（新加坡、班加罗尔、龟尾）有极高中心度,此外还包括西欧综合的电子产业和光学产业基地慕尼黑、图林根、伯尔尼。中国拥有较高中心度的研发城市为深圳,但其研发机构更多是面向生产支撑型,研发资源具有外资依赖性,更多依托深入全球化发展与外商直接投资流入。③ 专业和通用生产型城市主要来自发展中国家的区域中心城市和少数发达国家的工业中心城市。中国深圳、苏州、上海、东莞既是生产型供应商的总部集聚地,也是苹果手机主要生产基地,拥有极高出入度。此外东南亚国家部分经济中心城市与美国、加拿大、中国大陆、日本的生产型城市有较高全球联系;韩国的生产型城市以本国联系为主,在中国渤海湾城市也建立了生产基地。④ 代工服务型城市主要来自发展中国家和地区。台北—新北是网络的核心,为苹果手机众多合同制造商的总部集聚地。尤其是台北向深圳、东莞、上海、苏州、郑州有巨大的连通值,供应商将分厂主要建在中国大陆,在代工组装环节与中国城市的分包/转包关系最密切;新竹、桃园、苏州、上海、新加坡是网络次级中心,是设计代工与方案供应商承接地;槟城、蒂华纳和玛瑙斯、圣保罗因廉价劳动力与市场邻近性成为半导体铸造/封测中心或苹果手机装配基地。

图3

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图3基于苹果手机全球价值链的全球化城市网络中心性分析

注：全球化城市网络分为出度与入度,分别表示网络节点的权力与声望。出度为一供应商总部所在城市与其分支机构所在城市的对应数量;入度为各分支机构所在城市隶属于总部所在城市的对应数量。
Fig. 3Centrality analysis of globalizing city networks based on the iPhone's global value chain



表2统计了以上5类网络的整体拓扑结构,由节点、边数、直径的比较发现,网络规模的大小依次为：GCN₃ > GCN₂ > GCN₁ > GCN₅ > GCN₄。此外综合型研发城市网络密度最大,专业研发型、专用生产型、代工服务型网络次之,通用生产型城市网络密度最低,说明承接核心价值环节的城市网络联系紧密,合作行为较多,信息流通较易;低端价值环节的城市网络联系松散,多为无差别的标准化生产,网络中团体合作与信息流动较少。从相对中心性来看,代工服务型城市网络拥有最高的度数中心性,综合研发型、专业研发型、专用生产型城市网络次之,通用生产型网络最低,这是因为苹果手机的代工服务几乎由来自中国台湾的合同制造商垄断,它们利用全球低成本劳动力优势,主要在发展中国家的工业中心城市布局生产。这5类网络的中介中心性与度数中心性的大小分布一致,说明权力与信息集中的节点往往也有较高的资源与信息通道控制能力。从位序—规模分析看,规模分布集中程度大小依次为：GCN₁ > GCN₅ > GCN₂ > GCN₃ > GCN₄,专业研发城市网络规模集聚最明显,圣荷西集聚了最多的苹果手机供应商研发机构而成为研发首位城市,台北是中国台湾代工军团进行生产服务控制的首位城市,通用生产型网络规模分布最分散,网络中大城市与中小城市地位差别不大。从关联性来看,专用与通用生产型网络的关联性最高,说明网络的连通度与可达性最高,网络趋于均匀结构,权力与信息分散;相比,代工与研发网络关联性较低,趋于小团体结构与负向匹配网络,权力与信息更加凝聚。从E-I指数看,所有网络的E-I指数都不同程度趋近于 -1,说明5种网络具有差别化的小团体结构。其中2类研发网络的E-I指数最趋近于-1,说明研发网络的区域化程度最高,边界效应明显;专用生产型与代工服务型网络次之,说明中高级生产与代工服务行为也依托一定的区域集群,形成相对独立的小团体网络;通用生产型网络区域内生产联系松散,但其区域内联系依旧强于区域间联系。

Tab. 2
表2
表2全球化城市网络结构的统计特征值
Tab. 2Statistics of complexity of globalizing city network structure

网络特征	统计指标	GCN1	GCN2	GCN3	GCN4	GCN5
网络规模	节点数	87	83	106	61	66
	边数	135	132	194	76	95
	密度	0.018	0.019	0.017	0.020	0.022
	网络直径	5	4	5	2	3
相对中心性	平均度数中心性	0.757	0.783	0.648	0.258	0.821
	平均中介中心性	1.081	1.274	0.924	0.333	1.452
	位序—规模法则	y=2.897-1.662x R2=0.985	y=1.563-1.159x R2=0.973	y=1.633-1.236x R2=0.908	y=0.492-0.566x R2=0.939	y=2.654-1.543x R2=0.961
关联性	关联度	0.866	0.946	0.999	0.989	0.777
	等级度	0.689	0.551	0.302	0.371	0.833
	效率	0.985	0.862	0.984	0.970	0.387
	最近上限	0.359	0.331	0.138	0.197	0.720
派系分析	E-I指数	-0.975**	-0.991**	-0.913**	-0.535**	-0.736**

注：^**表示0.01的置信水平上显著。

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4.2 全球化城市网络的社群结构

4.2.1 社群结构特征 ① 研发型城市社区数量规模适中,社区内部联系远高于社区间联系,呈现出高度集聚的空间模式（图4a）。其中,美国、日本、韩国、中国台湾的城市社区内部织网密度最高,集群特征最明显,其余社区内联系较稀疏。具体为：美国有3大核心研发城市社区,以硅谷为代表的旧金山湾区是苹果手机众多半导体企业总部与研发机构所在地,尤其是南湾地区城市发育出全球高等级的研发产业集群;以波士顿为代表的大西洋沿岸城市群和美国南部的达奥斯汀城市群是次核心社区,主要集聚了模拟信号半导体企业,如德仪、达尔科技等。日本的研发社区主要集聚在东京与大阪都市圈,这两大城市间联系频繁。韩国的研发社区高度集聚于以首尔核心的京畿道城市群和以龟尾、釜山为核心的东岸沿海城市群,这些社区主要依托存储半导体与显示/触控模组形成专业化集群。中国台湾的研发社区依托新竹—桃园高科技产业园与高雄—台南科学园发育,其中新竹处于主导地位。中国的珠三角具有一定的研发社区发育,深圳为核心引擎,广州与香港为次节点,主要形成光学元件和显示/触控专业化集群。各等级城市社区倾向于与硅谷产业集群建立研发联系。② 生产型城市社区数量和规模最大,社区间等级差异较显著,具有较明显的集群倾向（图4b）。其中,生产联系高度集聚于中国、日本、美国城市社区,具体为：中国主要发育出2大成熟的生产型社区,以上海—苏州为核心的长三角城市群和以深圳—东莞为核心的珠三角城市群,社区内已形成较为细化与发达的区域分工,且两社区间也建立了成熟的生产合作。日本的生产型社区依托京滨和阪神工业区织网,基于强大制造实力和成熟的区域内分工形成地域共同体。美国的生产型社区分布于五大湖沿岸与东北大西洋沿岸城市群,这是美国传统制造业基地,具有雄厚的产业基础。其余社区基于空间依赖性发育出层级较低的社区结构,且与腹地城市建立生产联系。③ 代工服务型城市社区数量规模最小,社区间等级极化现象明显（中国台湾的城市社区占有绝对优势,其余社区普遍为低水平均质发育）,社区内联系稀疏,未发育出明显的集群网络（图4c）。该类型城市网络具有明显的核心—边缘结构,以台北为代表的中国台湾城市社区处于绝对核心地位,发育出系统的代工服务本地化集群,向其余位于边缘位置的低等级社区辐射形成放射状社群结构。

图4

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图4基于苹果手机全球价值链的全球化城市网络社群结构

Fig. 4Community structure of globalizing city networks based on iPhone's global value chain



4.2.2 社群结构特征的影响机制

（1）首先研发型城市社区内部的产业集群发育最为明显。研发类价值环节具有累积性、外溢性、团队性和环境依赖性,总是在创新环境浓厚的研发城市产生,并以路径依赖的方式发展壮大^[36]。企业往往将研发活动集聚在这些城市形成专业化集群^[37],追求根植于地方环境与产业氛围的技术外部性和学习效应带来的正反馈,具体为：研发活动本身具有地理集中性,社区内地理距离对集群影响是主要的。地理接近有利于企业实现空间学习和集体学习,并维护企业间合作关系的稳定性。研发价值环节不但依赖于可交易的显性知识溢出,更依赖不可交易的意会知识,它的产生、扩散与共享依赖于地理集聚和面对面交流,专业化集群通过这种意会知识（如共同的话语体系、产业氛围和创新环境）获取本地化经济益处（图5）。但在社区间联系中地理接近已不那么重要,而转向了组织内外的关系接近,其主要通过不同价值环节的生产布局与区位选择模式实现^[36,37]。苹果手机的研发价值环节主要表现为链式（半导体）与轮轴式（光学元件/显示/触控模组）（图6a、6b）^⑤(⑤ 如半导体产业在研发阶段经过新电路设计、硅晶体生产、晶圆构造与分割,这些具有生产工序联系的分割环节是链状联系;摄像头模组分割为CMOS图像传感芯片、镜组、马达、柔性电路板、连接器模块,这些并行的生产环节以中心辐射式布局,再统一采购和组装^[38]。),知识流动沿着研发价值环节的全球生产分割跨越区域/国家界线,通过GVC的分散专业化将不同地方的研发社区联系起来,表现在城市空间上为社区间远距离合作、网络学习与跨国网络社区。由于研发细分环节也存在价值等级,对应在研发城市选择上生产空间等级凸显,低等级社区趋向于与高等级社区联系,具体为：有关产品创新等高等级价值环节布局在传统的自主创新型城市（圣荷西、波士顿、奥斯汀、慕尼黑、东京等）,关于研发生产环节的工艺流程创新布局在亚洲新兴工业化国家和地区的研发城市（深圳、上海、新竹—桃园、新加坡等）,它们是在TNCs全球外包服务驱动下兴起研发服务,也称服务外包型城市。这些城市研发价值环节的空间集聚更多来自跨国公司研发网络的全球扩张,倾向于与自主创新型城市合作,从中获取全球性资源以提升技术创新力^[39],因此基于生产关系接近的跨区网络与全球通道是该社区联系的主要原因。

图5

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图5全球化城市网络社群结构的影响机制

Fig. 5The influence mechanism of community structure of globalizing city networks

图6

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图6不同类型价值环节的区位选择与空间布局模式

注：基于自然资源部标准地图服务网站审图号为GS(2016)1611的地图绘制,底图无修改。该图参考Abele等^[41]改绘。
Fig. 6Location selection and spatial layout models of different types of value segments



（2）生产型城市社区内部也有明显的集群网络发育,虽然与研发型社区内集群都依托地理接近驱动集聚,但它的集群类型、集聚经济和形成机理有所不同。苹果手机的生产型企业在彼此临近的制造业城市与其腹地内布局生产,因为在生产环节的地理尺度上,接近的因素总比遥远的因素更具有影响力。集聚可以为从事这类价值环节的企业最大化的享受共享效应,即共享不可分的商品、设施与生产服务,个体专业化的益处（专业化分工的经济性）,多样化的收益（各种中间性投入的共享）,共同承担风险和直接交易^[39],在生产要素完备的生产型城市集聚形成一般化集群。从价值链角度说,地处同一城市企业可从接近本地供应商获利,价值链不同区段间生产过程依赖性增加,分工因外部交易成本集聚而变得更为有效^[38],基于地理接近衍生出的这种空间外部性优势可以为企业带来城市化经济（指不同产业的各类企业经济活动集中在一处产生成本节约）益处^[37]（图5）。社区间联系表现为在本国内跨行政区联系,这与生产价值环节的网络式区位选择模式有关（图6c）,反映在城市空间上为跨行政区网络社区。这种模式适用于垂直整合程度高,需要平衡工厂间生产能力并具有相对较高价值密度的生产环节。它的运作通常在全球范围内使用紧密相连的城市生产地点,通过网络式交互来实现灵活的订单分配和生产设施的高利用率^[38]。在全球范围内一国和地区相邻的行政区建立中短距离联系,这种结合使企业可以从集中生产和城市化经济中受益,继而推动了高效的生产结构和生产率。此外这种模式还需要复杂的物流结构才能有效地分销,因此在交通设施发达、运输条件便利、彼此邻近的城市社区间布局生产可降低运输成本。

（3）代工型社区内部未发育出明显的产业集群,代工/组装属于劳动密集型环节,几乎不涉及核心技术。这些相对简单的价值环节更容易在全球诸多地点被机械化和标准化“复制”^[38],相比城市间的研发合作与生产中的地理邻近性,本地特有的劳动力池与低成本优势更为重要^[39],因此代工服务企业在全球寻找低劳动力成本的城市进行标准化生产以实现生产成本效应和规模经济,反映在空间上为散点式社区和无明显集群发育（图5）。此外众多社区与中国台湾社区间的联系明显大于社区内,中国台湾的合同制造在全球拥有一流服务水平,苹果手机的代工/组装几乎由台湾供应商垄断并采用定点生产战略^[14],这些TNCs的分支供应商布局在发展中国家和地区低成本优势的城市,这是电子产业典型的世界工厂区位模式^[38]（图6d）,在多地点为全球市场集中化生产有利于实现更大规模的专业化分工,更广泛的外部规模经济,提高交货量和缩短产品的交付时间。

5 结论与讨论

（1）劳动空间分工—全球价值链—全球化城市网络三者的互动关系为：GVC是全球尺度的产品内劳动空间分工形式,并依靠多尺度劳动空间分工的叠加实现,劳动空间分工是GVC向地理实体布局的基础与媒介。GVC的地理内涵是通过“产品价值链—企业价值链—企业区位选择—城市空间载体”这一过程实现,由此形成的全球化城市网络是不同价值环节分工在特定地域集聚的结果。GVC带来的这种城市间经济联系,也是城市关系由传统的场空间向价值空间转变的过程。

（2）基于苹果手机GVC划分的全球化城市网络均具有多中心与多样化、节点等级化、联系外部化特征,网络中“明星”节点高权力—高声望并存,且权力总体高于声望。从各类型网络看,研发型城市网络联系最紧密,趋于首位城市分布,合作行为较多,信息流通较易,小团体结构或研发集群发育显著。该网络多由科技中心城市组成,发达国家的研发型城市在区位上靠近世界城市或为企业总部和研发机构集聚地,发展中国家的新兴研发城市多是面向生产支撑型;生产型网络城市趋于位序—规模分布,网络关联性最高且趋于均匀结构。该网络主要由发展中国家区域中心城市和少数发达国家工业城市构成,涉及城市数量最多;代工服务型城市网络中心性最高,城市首位度较高,权力与信息集中在少数城市节点,网络负配性与小团体结构发育,极化现象与等级结构最为明显,涉及城市最少且主要位于发展中国家。

（3）3类城市网络的社群结构各异但均受不同的GVC组织/区位模式、集聚经济、关联与邻近效应因素影响,具体为：研发型城市社区集群发育最明显,远距离的知识溢出与合作行为显著,企业通过知识关联效应形成专业化集群,获取本地化经济益处,并通过链式与轮轴式布局建立基于关系接近的跨国网络社区;生产型城市社区集群倾向较明显,企业在生产型城市与其腹地布局生产,通过供给关联效应共形成一般化集群,获取城市化经济益处,并通过网络式布局建立基于地理接近的本国内跨行政区网络社区;代工服务型社区联系稀疏但极化现象显著,未发育出明显集群网络。企业通过低成本关联效应在全球寻找低劳动力成本城市进行标准化生产,以实现规模经济益处,通过世界工厂模式在多地点为全球市场集中化并行生产,因而形成散点式网络社区。

将本文基于制造业GVC与GaWC基于APS的城市网络比较发现^[40]：① 前者更强调城际关系的等级结构和价值空间,而后者更强调非等级联系与流动空间。基于制造业的全球化城市网络主要利用跨国公司总部与分支机构间管控—从属关系,探究城市间联系,这更趋于垂直化结构。指导理论是全球价值链,强调劳动空间分工引起城市间价值生产由高向低传递,先从价值链划分证明城市间存在实质性的等级关系,再通过高、中、低价值环节各自对应的城市网络进行探究。GaWC的城市网络主要利用多种先进服务业（金融/法律/会计/广告）在全球范围的生产、知识或人员流动定义城市相互关系,这更趋于水平化结构。GaWC提出中心流理论从流动过程阐释城际关系,认为互补性与城市合作引起城市间双向流动,强调全球资本服务形成流动的城市网络。② 两种体系所包含的城市性质也存在较大差异。基于制造业GVC的城市网络中权力通过价值捕获来实现,掌握高端价值控制的城市成为网络中心。这些全球化城市基于价值链划分衍生,因此主要是全球经济细分领域的城市（专业化的全球贡献者）,因为在全球研发、制造、代工服务等领域拥有制造专长而具有影响力,尤其是部分亚太城市在该领域表现显著。基于APS的城市网络中权力更多被视为一种媒介,城市权力通过主动、从属、中立3种连通性判别。网络中核心联系出现在总部/各区域高联通度的门户城市,这些城市充当中间人控制网络信息流。具有全球性综合功能或全球/区域指挥/决策职能的城市成为中心,它们主要是掌握更多资本控制、信息流动的总部城市。

本文为中国城市从GVC角度布局专业性全球化功能,提升城市的空间发展能力和全球竞争力带来以下启示：① 培育城市高价值制造能力。城市在全球化城市网络的地位高低及更替与其所占据的价值链区段紧密相关,因此城市竞争力的核心在于城市价值空间附加值的高低,城市全球化发展也必然是它们寻求自身价值链定位以及向高端价值链环节不断升级的过程;② 发展专业化空间。战略实质上就是选择差异化,在全球化或区域一体化进程中,城市应明确自身的价值生产专业化优势,通过强大的专业化制造能力也能为城市带来全球影响力,而不是把每个城市都塑造成世界城市。③ 促进城市价值网络化发展。要将城市发展上升到更广阔的GVC层面重新认识,特别是放眼区域乃至全球城市产业的价值网络,识别并管理城市价值增值机会和环节,以企业内/间价值链和产业集群为纽带,促进城市价值空间的网络化发展。

本文还有以下研究不足：① 受限于数据获取限制,本文只获取了2019年一个时点数据,无法刻画多元全球化城市网络的演化路径,后续研究会进一步扩展研究时点,通过长时段历时性数据描述网络的动态变化过程;另外,本文未能获取苹果公司与各供应商的交易额数据,因此在一定程度上忽略了各环节的价值获取对城市网络生产空间的影响;② GVC在企业内部和上下游企业间都存在,但由于苹果手机供应商企业间大多没有直接产业间联系,且企业间内部交易数据短期内较难获取,无法从企业间上下游联系角度对3类城市网络进行整合,本文是基于企业内部GVC形成研发、生产、代工服务3类全球化城市网络,完成了从制造业GVC研究城市网络的部分整合。因此进一步研究的方向是选择企业间价值链联系显著的案例进行补充完善,实现不同价值环节间城市网络的最终整合。

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