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城市的发展与分工存在着密切的关系，城市是分工的空间表现形式，分工是城市形成和发展的动力机制。新兴古典经济学的城市化理论认为，城市的起源和发展是分工演进的结果。分工促进了企业专业化经济和规模经济的发展，从而在空间上促进了经济活动在城市的集中以及部门间空间分布上的异化。
在初期阶段，城市群还处于萌芽状态，城市规模相对较小，各个城市间的经济联系较弱。中心城市一般为各省的省会城市或者直辖市，中心城市与外围城市的交通联系相对于外围城市之间较为便捷，故中心城市既是区域的政治中心，也是区域的交通中心。虽然从产业大类上显示不出城市间的产业分工情况，但各城市间的分工依然存在，主要表现为工业大类的水平分工，且每个城市间的技术水平相差不大，市场分割严重，存在一定程度的同质化竞争。各个城市多是重工业和轻工业兼有，但在重工业和轻工业内部，存在不同行业间的分工和产品差异。各城市的服务业规模较小，多依附于工业发展而发展，很多生产性服务业部门都属于企业的内部部门，并未独立出来，各城市都在发展各自“大而全”或“小而全”的产业体系。
1988年长三角城市群各城市的产业结构较为相似，从产业大类上分析，多数城市的第二产业占比均在50%以上，无论中心城市还是外围城市，各城市的支柱产业均为工业。城市群中第二产业发展呈现出简单的圈层结构，中心城市上海及周边城市的第二产业占比要高于其余外围城市。将长三角城市群核心城市划分为上海、苏南和浙北地区，发现三地区的工业部门存在一定的差异性
：上海作为经济中心，钢铁、纺织、玩具、塑料制品、五金、皮革、针织等为其主要工业部门；苏南地区以农产品加工、家用工业品、小机电、建材、机械、化工等为主；浙北地区则以冶金、化工、建材、服装、日用机械、家具、文教用品等为主。在该阶段，城市产业发展处于较低的层次，产业的多样性特点较为显著。虽然同类产业存在一定的技术水平差异性，但技术水平差异度较小，专业化特点并不十分明显。
随着城市规模的逐渐扩大，中心城市由于地理位置、交通优势率先发展，在政治中心、交通中心的基础上，作为区域经济中心的地位更加显著。随着城际交通运输网络的逐步形成和优化，中心城市与外围城市、外围城市之间的经济联系增强，中心城市与外围城市之间以及外围城市之间的产业分工开始发展。
在这个阶段，无论中心城市还是外围城市的产业主体均仍以工业为主，这是该阶段与深入发展阶段的一个显著区别。该阶段与初期阶段的主要区别体现为中心城市与外围城市之间呈现出工业垂直分工的态势，中心城市与外围城市的技术水平差异逐渐扩大，中心城市专注于高新技术制造业，而外围城市更多从事低技术制造业。从大的产业门类来看：中心城市农业种植面积大幅减少，第一产业的比重减少，产业内容向农业服务业转变；第二产业优势明显，已形成一定的规模化效应；第三产业快速兴起，产业占比在逐步提高。外围城市在与中心城市工业垂直分工的基础上，基于自身的区位和资源优势，正逐步发展自己具有地域特色的产业。无论中心城市还是外围城市，城市专业化水平相对于前一阶段都有所提高，分工合作的经济利益正逐步体现。但由于该阶段我国经济处于经济高速增长阶段，各城市之间的产业分工比较粗糙，产业重复布局和产业同构问题比较突出。
1990年中央政府做出开发上海、开放浦东的决定，1992年党的十四大报告进一步提出“以上海浦东开发开放为龙头”带动长江三角洲和整个长江流域地区经济的新飞跃。上海的国有企业及其他工商企业，通过建立原辅料生产基地、零部件配套体系、产品贴牌加工等方式快速向长三角城市群地区的中小城市和乡村扩散，特别是紧邻上海的苏南地区根据上海的需求主动调整，竞相与上海的工业企业合作。20世纪90年代，作为长三角城市群核心城市的上海，其重化工业逐渐向附近的沿江和沿海地区转移，如表3-1所示。上海市无论轻工业还是重工业产值占全国比重均在下降，说明上海市工业整体在向外部迁移，江苏省无论轻工业还是重工业产值占全国比重在1990—1998年均经历了先上升后下降的变化，尤其是在1990年后至1994年，占比上升较快，与国家政策的时间节点相一致。在此期间，在江苏省自身发展的同时，上海部分重工业和轻工业的外迁对江苏省产业结构的变化产生了一定的影响。20世纪90年代，长三角城市群主要产业空间分布如表3-2所示，上海主要发展技术含量相对较高的汽车及高附加值产业，外围城市则主要发展轻工业以及与上海高科技产业相配套的制造业。
表3-1 1990—1998年江苏省与上海市轻工业与重工业占全国比重（%）
数据来源：《江苏统计年鉴》《上海统计年鉴》。
表3-2 20世纪90年代长三角城市群主要产业空间分布
资料来源：马燕坤，张雪领.中国城市群产业分工的影响因素及发展对策［J］.区域经济评论，2019（6）.
随着城市规模的不断扩大和城市群形态的形成，以及交通和通信技术的快速发展，城市群经济社会网络系统基本形成，中心城市与外围城市之间产业流高度强化，城市之间的分工与合作更加密切。工业不再是中心城市的核心产业，第三产业在GDP总产值的占比超过50%并持续上升，中心城市与外围城市之间的产业分工从工业之间的垂直分工向着联系更加紧密、分工更加细化的方向进一步发展。
市场竞争的加剧使得企业更加专注于核心业务的经营，把非核心环节外包或者舍弃。与此同时，新生产技术的出现，不断改变现代产业的组织连接形式，推动新兴产业的形成与发展，生产性服务业和制造业相互分离，成为不同类型企业的核心产业。随着城市规模的扩大，中心城市由于产业和人口集聚，土地成本及人力成本等各项生产要素成本急剧上涨，拥挤效应对产业分布的影响逐渐显著。生产性服务业对要素成本的敏感度较低，制造业对土地、资本和劳动力成本的敏感程度远远大于生产性服务业。外围城市是城市群内的“成本洼地”，通信技术的革命使得企业内部及企业间的信息传递受时空和区域的限制逐渐减弱，而交通技术尤其是高铁、城际铁路的飞速建设，更是缩短了城市之间的时空距离，越来越多的制造企业开始向外围城市迁移，金融、研发、会展、文化创意、教育等生产性服务业逐渐成为中心城市的主导产业。但不同城市群内中心城市与外围城市的产业分工处于不同的发展阶段，存在较大的空间差异。在发展较快、发育较为成熟的京津冀城市群、长三角城市群、粤港澳大湾区内分工形态明显，而在中西部城市群内，中心城市制造业占比仍然相对较高。
表3-3为长三角城市群2003—2018年生产性服务业及制造业就业人数区位商变动。表中信息显示中心城市上海市，次级中心城市南京市和杭州市的制造业区位商均显著下降，相对于2003年，2018年分别下降0.21、0.33和0.15，说明三市的整体制造业优势在群内逐渐下降。与制造业优势下降的趋势不同，上海、南京各项生产性服务业的区位商均显著上升，杭州部分生产性服务业的区位商有所下降。上海、南京、杭州三市的变化说明中心城市及次级中心城市的生产性服务业的专业化程度显著上升，已经成为城市群内生产性服务业的集聚地，而制造业已不再是中心城市的核心优势产业。外围城市与中心城市呈现相反的变化情况，城市群内绝大多数外围城市的制造业区位商显著上升，且大于1，但各项生产性服务业的区位商均有所下降，且小于1，说明外围城市制造业的优势地位已经显现。长三角城市群生产性服务业及制造业就业人数区位商变动情况说明在长三角城市内部，中心城市与外围城市的新型产业分工局面已经十分明显，中心城市更多地发挥生产性服务功能，外围城市则更多地承担生产制造功能。
表3-3 长三角城市群2003—2018年生产性服务业及制造业就业人数区位商变动
续表
数据来源：《中国城市统计年鉴》（2004，2019）。
高技术制造业与低技术制造业之间的分工，也是中心城市与外围城市之间的一种分工形式。虽然由于中心城市土地成本及人力成本等各项生产要素成本过高引起制造业大量向低成本的外围城市迁移，但以电子信息、新能源、新材料等为代表的高技术制造业由于其产业自身的需求和特点仍会保留在中心城市。主要原因有以下三个方面：第一，高技术产业的产业附加值较高，使其能够承担中心城市较高的人力成本和土地成本；第二，高技术产业属于知识和技术密集型产业，科技人员的比重较大，对职工文化、技术水平要求较高，外围城市难以为其提供合适的产业发展软环境；第三，高技术产业属于战略性产业，对于中心城市的经济和社会发展具有重要意义，属于中心城市重点发展扶持产业。因此，制造业并不会完全迁移出中心城市，但随着分工的深化，中心城市制造业的产业门类会不断发展改变。当某一高新技术产业可以规模化生产时，会根据市场规律自动向外围城市迁移，而在其发展初期，多数会在中心城市，以便充分利用中心城市人才、技术优势进行技术创新。
表3-4为上海市2003—2018年制造业各行业产值所占份额的变化。将制造业按照产业特性区分为劳动密集型、资本密集型和技术密集型三类，由表3-4可以明显看出上海市在2003—2018年，劳动密集型与资本密集型制造业的产值份额均在减少，技术密集型制造业的产值份额显著上升，说明上海市制造业以技术密集型产业为主。2016年长三角城市群各城市中，劳动密集型产业产值占比最高的是南通市，最低的是南京市和常州市；资本密集型产业产值占比最高的是常州市和无锡市，最低的是南京市；技术密集型产业产值占比最高的是南京市、上海市和苏州市。这说明上海与江苏省内的各市在制造业内部已经形成一定的产业分工，中心城市的制造业以技术密集型产业为主，例如上海市2003年技术密集型制造业产值占比为49.07%，2018年达到57.58%。目前，上海将医药制造业、航空航天器及设备制造业、电子及通信设备制造业、计算机及办公设备制造业、医疗仪器设备及仪器仪表制造业、信息化学品制造业作为重点发展的高技术制造业，其工业总产值占全市的比重2018年为20.9%，已形成具有城市特点、极具发展潜力的核心制造业。近年来外围城市在中心城市的辐射带动下，产业技术含量也显著提高，技术密集型产业产值份额上升，但同一时期的占比明显低于中心城市。
表3-4 上海市2003—2018年制造业各行业产值所占份额的变化
续表
数据来源：《上海统计年鉴》（2004，2019）。
基于以上分析，可以看出长三角城市群内产业分工的形成是一个由简单到复杂、由低级到高级的动态变化过程。从初期的工业之间的简单分工逐渐发展为具有密切产业关联的新型“中心—外围”产业空间布局，其主要特征是：生产性服务业在中心城市集聚，制造业分布在外围城市。