技术效率对产业空间布局的经济、生态均衡性影响

束 慧， 王 文 平

(1.东南大学 经济管理学院， 江苏 南京211189； 2.南京邮电大学 理学院， 江苏 南京 210023)

技术效率对产业空间布局的经济、生态均衡性影响

束 慧1,2， 王 文 平1

(1.东南大学 经济管理学院， 江苏 南京211189； 2.南京邮电大学 理学院， 江苏 南京 210023)

文章构建了项目层面的产业空间布局调整模型，利用离散随机变量方法仿真产业产出、排放的空间分布，并借助环境基尼系数评估布局的经济、生态均衡性。结果表明，技术效率以产业结构为基础，通过技术效率的产业间差异、空间差异以及技术效率水平的提高影响产业空间布局的经济、生态均衡性；低、中、高能耗产业比例均衡且和对应的技术效率水平相协同的地区，具有较高的经济、生态均衡性，更易出现高产出、低排放的结果；技术效率水平的提高能有效降低产业结构失衡所导致的区域经济、生态非均衡性。

产业布局优化；技术效率；经济、生态均衡性

产业空间布局优化是促进经济、生态均衡的一类重要政策措施，而产业特征是制定产业政策的重要参考因素。产业特征的内容丰富，如产业能耗、产业污染强度、产业经济效益等，这些特征都是产业技术效率的具体表现。分析技术效率对区域产业空间布局优化的作用渠道和机制；探讨技术效率的空间差异性、产业差异性对区域产业空间布局的经济、生态均衡性的影响；在给定的区域产业布局下，研究技术效率水平的提高对区域经济、生态协调性的效用，在当前可持续发展背景下，这些问题的研究都具有现实意义。

近年来，很多学者认识到产业技术效率对促进经济、生态均衡性的重要作用，先后进行了很多具有重要价值的研究。这类研究的一个主要方法是采用非参数方法(数据包络分析法等)测算产业技术效率，分析其在促进经济增长和环境保护中的贡献率[1][2][3]。然而，非参数方法无法反应具体的产业生产过程，研究成果大都为地区、国家的相关结论[4]。事实上，产业空间布局优化是更注重实践的研究，区域产业空间布局优化主要由各级政府机构指导实施，其政策制定对象是区域内的实体产业，“产业”内涵则是微观的，具体到每个产业项目。因此，非参数方法在产业空间布局研究中的作用无法体现。技术效率的另一主要研究方法——参数估计方法有效弥补了这一不足。傅晓霞和吴利学[5]，范凌钧等[6]先后运用生产函数法(随机前沿法)从不同行业、不同地区的角度测算产业技术效率，分析其在促进地区经济增长、体现不同地区经济发展水平差异中的作用，但这些文献都未涉及产业技术效率与产业空间布局优化实践之间的具体关系。

产业空间布局优化的研究也是多元化的。一类产业空间布局优化研究的方法是以区域生态资源承载力为主要依据，结合地理信息系统等工具方法，研究区域的产业空间布局[7][8]。这类研究侧重于产业布局的地理空间呈现，具有直观、可视化等特点，但与具体的产业布局政策的联系上则稍显薄弱。Zhao[9],Raja[10]等人以产业选址的市场和政策因素为布局决定因素，以微观产业项目数据为基础，利用计量模型分析了区域、国家层面的产业聚集方式。虽然上述研究中未涉及产业本身的特征因素，但该类方法为低碳经济背景下的产业空间布局优化和具体的产业特征间建立起了桥梁。

本文运用微观的产业项目层面的区域产业集聚模型，借助随机变量仿真、随机前沿法等方法，设计一种模拟区域产业空间布局调整优化的仿真分析路径。该研究路径下，实现技术效率特征和具体的产业空间布局优化实践的结合，并借此探讨技术效率对区域产业产出、污染排放空间分布的作用方式，分析技术差异性、技术进步对区域经济、生态的空间均衡性的影响。

一、区域产业空间布局调整模型构建

1.区域产业项目空间分布

(1)

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2.区域产业产出及污染排放空间分布

产业项目选址序列提供了区域产业项目空间分布，但尚不能反应区域产业产出和产业污染排放的空间分布。在给定资本、劳动等生产要素的前提下，决定产业产出的关键因素就是技术效率。为能体现区域差异，本文采用Battese和Coelli提出的随机前沿生产函数模型估计技术效率[12]：

(3)

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3.产业空间布局均衡性的评价

二、模型应用与分析

为了平衡区域间的经济差异，江苏省从2003年开始积极推进苏南产业向苏北转移项目，由省政府牵头，每年举办一次“苏北投资贸易洽谈会”。文章运用第二部分的模型和方法仿真预测这些迁移项目的产业产出、污染排放空间分布模式。研究的样本数据主要来自于该系列洽谈会2006～2012年间颁布的项目数据，涉及制造业所有29类行业。依据行业间的能耗相似程度(万元工业产值原煤消耗量)将行业合并整理为8大类。基于样本数据，利用Minitab统计软件，以A-D检验统计量和似然比p 值为标准拟合每类行业的迁移项目资本规模密度曲线。基于每个行业的密度曲线，根据既有样本数据的迁移项目数量，分别仿真生成各自的产业迁移项目资本规模序列。

1.产业空间布局优化模型拟合

区域产业空间布局影响因素的选择参考了传统的区域产业集聚影响因素[9][10]，主要分为市场因素和政策因素两大类。在市场因素中主要考虑了目的地现有产业产值(对应各产业类型)、目的地经济发展水平(人均GDP)、基础设施水平(人均公路里程)、产业用地成本(工业用地价格)；在政策因素部分则主要考虑了迁入地产业聚集政策(是否迁入地优先发展项目、迁出地与迁入地共建的产业园区数量)、环保政策(迁入地环保标准，工业三废排放达标量)，并充分考虑了产业类型的影响。样本数据主要来自于苏北五市的统计年鉴、历年的《江苏省城市地价动态监测报告》和“苏北发展网”。运用Stata11.0软件给出分行业的模型的拟合估计，估计标准为卡方检验，准R2(PseudoR2)值，模型估计、选择概率结果见表1。

表1 产业项目选址概率

注：A1-食品、饮料制造与农副食品加工业,A2-纺织业与服装行业,A3-医药制造、化学纤维和化学原料、石油炼焦业,A4-塑料、橡胶制品业,A5-非金属矿物制造业,A6-黑、有色金属冶炼和压延业,A7-通用、专用、仪器仪表等传统机械制造业,A8-电器机械和通信、电子设备制造业；1-徐州，2-连云港，3-淮安，4-盐城，5-宿迁。

2.产业技术效率与产业结构特征分析

(1)产业结构与产业技术效率聚类。按行业的单位产值能耗数据，将产业分成低能耗(A1，A7，A8)、中等能耗(A2，A4)、高能耗(A3，A5，A6)三种能耗等级产业，以表1中各类产业选择概率作为产业结构聚类依据，对城市进行观测值聚类(见图1)。聚类结果分为第三类：第一类为结构均衡型产业发展城市(淮安)，三类产业选择均衡，且对高能耗、低技术依赖的行业进行了严格限制。第二类为粗放型结构失衡城市(盐城)，传统高能耗行业选址概率最高，而低能耗行业和技术依赖行业选址概率都很低。第三类为低、中能耗型发展城市(其他)，注重低能耗产业的引进，但同时一些劳动密集型或者技术依赖型产业引进相对落后。城市各产业的技术效率主要运用Frontier4.1软件估计。各城市产业数据来自于苏北五市的2006～2012年统计年鉴，产业产出为各行业历年的工业总产值；劳动力取值为各行业的年均从业人数；资本要素采用各行业的固定资产原价；所有样本数据按本文的行业分类取均值，技术效率估计结果见图2。按三类能耗产业类型，计算对应的技术效率均值，对城市进行了技术效率聚类分析(见图3)。

图1 各城市产业结构聚类

(2)产业结构与产业技术效率协同度。运用欧几里得距离度量各城市产业结构与技术效率间的协同程度(见表2)。产业结构均衡城市的协同程度最好，D值最低；而粗放型结构失衡城市的协同程度最弱，D值最高0.36。

图2 产业技术效率估计

图3 各城市产业技术效率水平聚类注：1—徐州，2—连云港，3—淮安，4—盐城，5—宿迁；行业A4和A6运用普通最小二乘法估计。

城市产业结构分类低能耗技术相对水平TL中等能耗技术相对水平TM高能耗技术相对水平TH低能耗结构比例SL中等能耗结构比例SM高能耗结构比例SH结构与技术协同度D1I30.360.440.200.440.280.280.192I30.350.410.240.480.330.180.173I10.310.380.310.370.330.300.084I20.330.400.270.120.330.550.365I30.260.420.330.350.390.260.12

3.技术效率影响下的产业空间布局预测和评价

在上文的产业项目规模、选址序列仿真以及技术效率估计结果基础上，按式(4)～(9)的方法计算出各城市的产业产出与排放、前沿产出与前沿产出排放序列，并以此为基础计算对应的区域环境基尼系数序列，拟合出各自的密度函数。

(1)技术效率对产业产出、污染排放空间分布的影响。运用ArcGIS9.3给出了现有技术水平以及前沿产出水平下的区域迁入产业产出和BOD污染排放的空间分布预测(图中数据为仿真序列均值)，以及相应的产出和BOD排放的Pearson相关系数(如图4和图5所示)。

图4 现有技术效率水平下的迁入产业空间布局及BOD污染排放空间分布

图5 前沿产出水平下的迁入产业空间布局及BOD污染排放空间分布

产业结构均衡，技术水平协同度高的城市的产出与污染排放统计相关性高于其他城市，相比现有技术效率水平，其前沿产出的绝对水平和相对水平都显著提高，且在整个区域中的排放相对水平降低；而粗放型结构失衡城市的产出与污染排放相关性明显偏小，其前沿产出的相对水平却降低，而排放水平仍然是最高的。

图6 地区间现有技术水平下的产出分布与前沿产出分布的统计规律对比

图7 地区间现有产业技术水平与前沿产出水平下的BOD污染排放统计规律对比

(2)技术效率对各城市产业产出、污染排放的统计分布规律的影响。迁移产业产出和污染排放的密度函数代表了区域内产业空间布局的统计特征(见图6和图7)。产业结构均衡，技术水平协同度高的城市，产业产出和污染排放的统计分布规律优于粗放型结构失衡城市，其高产出、低排放区间密度特征明显；低、中能耗型发展城市，其产业产出没有呈现明显的厚尾特征(图6中的S1区域)，但其前沿产出分布则相反(图6中的S2区域)；不同技术水平下的产业污染排放分布规律的差异性不如产出分布规律的差异性明显。

(3)技术效率对区域经济、生态均衡性指标的影响。不同技术水平下的经济、生态均衡性统计规律如图8和表3所示。现有技术水平下的区域环境基尼系数的分布是尖峰、厚尾特征，这样的分布较易产生极端值，而前沿产出水平下的基尼系数曲线则相对呈现出的是宽峰特征(图8中J区域)。基尼系数分布函数曲线更加验证了这一特征，在基尼系数的各个区间上，前沿产出水平下的分布函数值始终大于现有技术水平函数值，表明了前沿产出水平下基尼系数趋低的统计规律。

图8 现有技术水平与前沿产出水平下的区域经济、生态均衡性统计规律对比

结构均衡型城市的绿色贡献系数仅次于低能耗产业结构比例最高的城市(2-连云港)，而粗放型结构失衡城市的贡献率最低；现有技术水平下的区域环境基尼系数的置信区间超出了警戒限0.4，而前沿产出水平下的区域环境基尼系数则始终控制在“相对合理”的区间范围内。

表3 不同技术水平下的城市绿色贡献系数和区域经济、生态

均衡性

注：I1-D1—结构均衡，技术协同高，I2-D3—粗放型结构失衡，技术协同低，I3-D2—低、中能耗型,技术协同中等。

三、结论及建议

在产业集聚理论框架下，本文将市场因素和政策因素融合在产业空间布局优化决策过程中，通过生产函数将产业空间布局和产业技术效率联系起来，借助于计算机仿真等工具和方法，分析了不同技术效率水平下的区域产业经济产出、污染排放的空间分布规律，并在经济、生态均衡性原则下进行了评价分析。

本文的研究提供了一种新的研究产业特征和产业空间布局间关系的量化分析路径，研究结果揭示了产业技术效率对产业空间布局的影响方式：即技术效率是以区域产业结构为基础，以产业的经济效益特征(生产要素投入与经济产出)、环境效益特征(产业能耗与产业污染排放)为桥梁，通过技术效率的产业间差异、空间差异性以及技术水平的提高加以作用体现。一方面，技术效率、产业结构对经济、生态均衡性的影响是相互依赖的。以产业能耗特征为产业结构的度量标准，均衡的能耗产业结构，与之相协同的技术效率水平，能有效提升区域内的各行政主体的产业绿色贡献系数，平衡区域整体的经济、生态效益。另一方面，技术效率水平的提高能降低产业结构失衡对区域经济、生态均衡的副作用。前沿产出水平下的经济发展和环境保护间的矛盾在粗放型结构失衡城市显著降低，并将区域整体环境基尼系数控制在合理范围内，技术进步为区域整体经济、生态均衡性提供了基本保障。本文的研究为地方产业空间布局优化提供了非常有价值的政策启示：

(1)地方产业空间布局的优化调整需要做到产业结构与产业技术水平相协同。在一些承接产业迁移的地区，梳理本地区固有的产业优势，从产业能耗、产业经济效益着手，尽量承接易于被本地区所消化吸收的产业项目，进而可以充分挖掘迁移产业潜力，提升产业的经济效益，控制产业污染水平。

(2)为保障地方经济可持续发展，需要实行包容性的产业政策。有利于低碳经济发展的产业结构是多样化的，发展低碳经济不能对一些能耗高的行业采取一刀切的产业政策，应着重于高能耗行业的控制和监管，提高其技术水平；加大对本地区高技术、低能耗行业的培养和鼓励，稳定地区传统和优势行业的建设规模。

(3)以产业能耗特征为产业结构优化的控制指标，控制高能耗产业的产能，加大对低能耗、高技术依赖型产业的培育和鼓励，平衡区域产业结构，促进各类产业技术效率的协同提高，可以使得经济产出和环境污染排放间的统计相关性更加紧密，从而有利于提升产业政策、环境政策的效力。

(4)产业技术进步是实现可持续发展目标的基本支撑，加大对产业主体的技术支持不仅能提升地方经济利益，还能促进环境效益。产业技术发展，不仅要关注产业的经济效益正产出和传统生产要素之间的关系，还需要关注产业的环境污染排放负产出和能源等要素投入之间的关系，拓展产业技术效率的发展内涵，夯实可持续发展的基础。

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Effects of Technical Efficiency on the Economic-Ecology Equilibrium of Industry Space Layout

SHU Hui1,2, WANG Wenping1

( 1.School of Economics and Management, Southeast University, Nanjing 211189, China;2.College of Science, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210023, China )

The function of technical efficiency in industrial spatial layout optimization is discussed in this paper and a regional industrial layout adjustment model at project level is established. The spatial layout of regional industrial projects and the distribution of emissions are predicted using discrete random variable simulation method. The environmental Gini coefficient is taken as the evaluation index of economic-ecology equilibrium. Results show that, on the basis of regional industrial structure, industrial technical efficiency has an impact on the industrial space layout equilibrium through industrial and geographical differences and technological progress. Classifying industry type according to energy consumption characteristics, those areas with a balanced industrial structure and coordinating technology efficiency level can effectively balance the industrial economicand environmental benefits, and are prone to get high output and low emission results. Improving industry technical efficiency can reduce the economic-ecology disequilibrium of space layout caused by the imbalance of industrial structure.

industrial layout adjustment; technology efficiency; economic-ecology equilibrium

2015-03-02;

2015-07-20

国家社会科学基金重大招标项目：“我国产业生态经济系统优化及运行机制研究”(12&ZD207)；国家自然科学基金项目：“基于产业—生态活动网络共生优化的迁移集群绿色重建与运行机制研究”(71273047)、“基于资源嵌入-流动-聚合网络重构的蜕变期企业转型研究”(71172044)；高等学校博士点基金项目：“面向蜕变期企业转型的活动网络建模与优化研究”(20120092110039)

束慧(1981-)，男，江苏大丰人，讲师，东南大学经济管理学院博士研究生，主要从事产业空间布局研究，E-mail:shuhui8112@163.com；王文平(1966-)，女，山东日照人，教授，博士生导师，博士，主要从事产业生态化、战略管理研究。

F403.3

A

1008-407X(2016)01-0017-08