基于AHP模型的神木煤炭产业发展战略分析

郭政昇，郑国璋，王娟

（山西师范大学 地理科学学院，山西临汾 041004）

煤炭一直以来都在我国能源结构中占据主导地位，对我国经济发展有着重要的影响。随着我国经济转型发展加速与供给侧结构改革的深入，特别是在新能源开发的刺激下，煤炭在能源结构中的比例正不断下降，但在一个较长的历史时期内，煤炭行业仍将是中国经济的能源支柱[1]。长久以来，以神木县为代表的陕北能源区受制于交通不便和煤炭价格不振，其产量一直有限，作为新兴的能源基地崛起则始于20世纪初。进入2012年下半年，煤炭行业逐渐冷却，由于整体经济形势的低迷与产能过剩问题凸显，加之进口煤的冲击，煤炭行业开始陷入困境。由于核心技术薄弱，煤炭行业仍以原煤销售及较初级的产业链延伸为主，整体上处于较低层次，产品附加值不高，资源综合利用效率低，开采过程中存在着严重的浪费现象[2]。李霞等[3]分析了榆林市产业结构演变过程，得出榆林市煤炭产业存在着较严重的区域集中态势；任健[4]定量分析了煤炭价格波动对榆林市经济的影响，指出榆林市的经济波动特点。在较大的经济压力下，神木县经过二十多年工业化与城市化发展后，面临着资源枯竭与经济转型升级的问题，亟需改变现有的煤炭经济模式，走上更加稳定、持续、健康的经济发展道路。基于此，本文结合神木县社会经济与自然状况，运用AHP决策分析法，在总结了诸多相关研究的观点及有关专家意见的基础上，构建出神木煤炭行业转型发展模型，从而为神木县为代表的陕北能源基地的煤炭经济转型提供参考。

1 研究区概况

神木县位于陕西省北部，储煤面积达4500 km2，煤田面积占全县土地总面积的59%，为著名的神府-东胜煤田所在地，神木县所拥有的煤炭储量占煤田总储量的四分之一。煤炭行业是神木县的经济命脉，在经济结构中占绝对主导地位，也是该县财政收入的主要来源。神木县2012年GDP突破1000亿元，县域经济实力连续多年位居西北第一[5]，神木县区位如图1所示。

图1 神木县区位

2 数据来源与方法

2.1 数据来源

鉴于资料的可获得性与准确性，依据神木县统计局2000—2015年16年的《国民经济和社会发展统计公报》《神木统计年鉴》，各月份《工业经济运行统计》及陕西省煤炭生产安全监督管理局发布的各月《全省煤炭主要指标情况》摘取相关数据。

2.2 AHP层次分析法

层次分析法（AHP）最早由 Saaty创立[6]，它可以将不可计量的因素转化成具体的数值，并通过影响因素的两两对比系统地为各因素赋予权重[7]。

AHP层次分析模型的概念可以分为三步：首先构造判断矩阵A，按照Saaty1～9标度法将各因素进行重要程度比较；其次计算权重W；最后进行一致性检验，一致性比率(CR)≤0.1，则判断矩阵通过一致性检验，否则重新调整判断矩阵[8]。依据专家意见按重要性程度1～9赋值，如表 1 所示[9-10]。

表1 重要性程度1～9赋值

若CR≤0.1，则判断矩阵通过一致性检验；若CR＞0.1，则未通过一致性检验，需重新修正判断矩阵。最后对每一个判断矩阵各因素对目标层的相对权重进行总排序，依据自上而下，逐层合成的方法，并通过计算CR值来检验一致性。

3 煤炭行业发展现状分析

3.1 原煤产量与GDP的相关性

神木经济严重依赖煤炭资源的开采，为量化其相关性，将原煤产量与GDP做出相关性分析，依据神木县2000—2015年原煤产量与GDP统计，可得神木县原煤产量与GDP之间的相关系数f=0.99，并对样本相关系数进行显著性检验，在显著性水平α=0.001上，可知r0.001=0.80。因为rxy=0.99＞r0.001=0.80，因此，神木的县域经济受煤炭产量影响极大。

3.2 煤炭经济的波动

由于煤炭经济的不稳定性特征，神木的县域经济随着煤炭经济的发展而经历了较大的波动，为量化煤炭经济的波动程度，对相关数据进行变异系数计算。依据神木县煤炭行业原煤产量及中央企业与地方企业的产量增速统计，可得相关数据的变异系数如下：

原煤产量变异系数：Cv1=0.57；中央企业产量增速变异系数：Cv2=0.97；地方企业产量增速变异系数：Cv3=0.93。

由上述煤炭行业相关数据变异系数分析可知，神木煤炭产量增速属于强变异，生产处于剧烈的波动之中；中央企业煤炭产量年际变化大于地方企业。

3.3 经济结构的畸形发展

神木县域经济属于典型的煤炭经济，为量化神木经济结构中煤炭经济的集中度，对神木的经济结构做出煤炭行业的集中化指数，依据神木县2013年各工业部门的产值占比，以自然序号为横坐标（x），累计百分比为纵坐标（y），做出洛伦兹曲线，如图2。

图2 神木县工业部门构成的洛伦兹曲线

以洛伦兹曲线为依据，运用集中化指数公式，得到神木县2013年工业部门的集中化指数为I=0.74，即其集中度为73.67%。证明神木县域经济处于高度集中状态，对煤炭产业有着极高的依赖度。

3.4 回归分析与经济结构解析

对神木县经济结构各要素之间的相互关系进行量化，依据2000—2015年16年的数据建立回归模型，设农业总产值为x1亿元，工业总产值为x2亿元，建筑业总产值为x3亿元，消费总额为x4亿元，GDP为y亿元。

将GDP(y)设为因变量，农业总产值(x1)、工业总产值(x2)、建筑业总产值(x3)、消费总额(x4)为自变量，进行逐步回归分析，可得回归模型为：

y=-0.87-1.04x1+0.95x2-3.06x3-0.79x4

主成分回归模型统计检验F值为242.09，显著水平P＜0.001，复相关系数R=0.99，决定系数R2=0.98，模型拟合良好。

综上所述，神木县煤炭行业生产结构畸形，经济波动较大，行业集中度低。县域经济形成严重依赖煤炭的畸形经济结构，整体经济形势受煤炭行业波动影响明显。由此带来严重的资源浪费、环境破坏等一系列问题，难以实现区域经济的可持续发展。

4 神木煤炭行业转型发展的AHP层次分析模型

4.1 建立评价层次结构

通过以上对神木经济结构的分析，着眼于本区域资源状况与社会条件的特殊性，运用AHP决策分析法，将体系分为总目标、战略目标、发展战略、制约因素和方针措施五个层次，第一层次是目标层，建立了1个总目标：神木煤炭行业转型发展。第二层次是战略目标层，确立了3个战略目标：产业链的延长(O1)；产业多元化(O2)；高技术生产，发展循环经济(O3)；第三层是发展战略层，确立了6个发展战略：以国有大型煤企为主体的行业兼并(C1)；以地方民营煤企为主的产能整合(C2)；煤炭相关产业的发展(C3)；高新技术的研发与引进(C4)；环境的保护与改善(C5)；建立相对合理的利益分配机制(C6)。第四层是制约因素层，确立了7个制约因素：运力不足(S1)；资金短缺(S2)；科技人员短缺、技术力量缺乏(S3)；水资源不足(S4)；环境恶化(S5)；政策、法律的限制性因素(S6)；利益冲突(S7)。第五层是方针措施层，确立了13个对策：新筑铁路(P1)；改善公路运输条件(P2)；合理的分配运力(P3)；引进区外资金(P4)；加大国家投资(P5)；地方集资(P6)；引进人才与科技(P7)；水资源的综合开发与利用(P8)；绿色生产技术应用(P9)；循环经济，污染治理(P10)；协调经济发展与环境建设(P11)；完善相关法律政策(P12)；建立相对合理的利益分配体制(P13)。此五个层次共同组成了神木煤炭行业的层次分析模型（图3）。

图3 神木煤炭行业的层次分析模型结构图

4.2 构造判断矩阵并检验

在建立总目标评价模型树上，按标度定量化，对同一层次的各因子间相对于上一层的某项因子的重要性按照层次分析法标度系列（表1）得出相应的标定值。为避免逻辑错误，要检验各要素直接的协调性，运用随机一致性指标(CR),平均随机性指标(RI)和综合一致性指标(CI)进行检验。如果CR＜0.1，则认为该判断矩阵通过一致性检验。

由平均随机性指标 (RI)和表2可得，λmax=3.0536，CI=(λmax-n)/(n-1)=0.0268，CR=CI/RI=0.0462＜0.1，RI=0.58。

表2 神木煤炭行业的转型发展判断矩阵

由此可知，该判断矩阵通过一致性检验，证实产业链的延长；产业多元化；高技术生产，发展循环经济的战略性判断分析是可信的。

之后进行第二至第五指标层的一致性检验，结果如下：CR发展战略=0.0662、CRC-O1=0.0662、CRC-O2=0.0608、CRC-O3=0.0619、CRC1=0.0212、CRC2=0.0552、CRC3=0.0619、CRC4=0.0462、CRC5=0.0697、CRC6=0、CRS2=0.0810、CRS6=0、CRS7=0.0975、CRS1=0.0740、CRS1=0.0740、CRS3=0、CRS4=0.0878、CRS5=0.0846，各项计算值均小于 0.1，皆通过一致性检验。

4.3 神木煤炭产业转型发展结果与分析

基于神木煤炭产业转型发展模型，计算出各目标层及存在问题所对应的备选方案权重总排序（见表3）。

表3 神木煤炭产业的转型发展的权重

由表4可见，1）从战略目标来看，要实现神木煤炭产业的转型发展，首先要发展高技术生产，逐步建立循环经济模式，其权重为0.5591；其次要夯实基础，采取发展与治理并重的方针，通过多元化的产业战略，权重为0.3522；立足煤炭产业，度过当下的行业寒冬也不可忽视，权重为0.0887。

2）从发展战略上来讲，高新技术的研发与引进成为产业转型最重要的一环，通过新技术的应用，提升行业效率，权重0.3114；煤炭相关产业的发展是实现产业结构调整的重要步骤，也是实现地区转型发展的基础，其权重为0.2055；环境的保护与改善是地区未来发展的重要因素，因此其权重0.1622；在煤炭行业改革中，以国有大型煤企为主的兼并是改革的重点，合理合法的过程是完成改革的关键，因此其权重为0.1480；民营企业在改革中处于较为被动的地位，其权重为0.0774；最后，建立相对合理的利益分配机制是产业平稳转型发展的保证，其权重为0.0954。

3）从制约因素来看，资金短缺成为神木转型发展的最大制约因素，神木多年发展的资金存量及民间大量资本需要盘活和引导，最大的制约因素也存在着最大解决的可能，因此其权重为0.3929；政策、法律的限制性因素是制度性缺陷的最直接体现，如何完善相关法律政策，制约着煤炭行业的转型发展，其权重为0.1989；各方的利益冲突成为制约煤炭行业转型发展的内生性因素，其权重为0.1438；人员、技术力量的缺乏正在逐渐凸显，其权重为0.1349；运力不足、水资源不足与环境恶化的权重分别为0.0120、0.0241、0.0934。

4）从方针措施来看，当前急需解决的几个问题中，最需要采取的措施首先是通过地方集资的方式筹集转型发展所需要的资金。民间大量资源需要盘活与引导，参与到经济转型中，通过市场杠杆来撬动体制转型，其权重为0.2382；完善相关法律政策成为急需解决的问题，尊重市场规律，完善相关政策法规成为改革合法性保证，其权重为0.1991；争取国家投资成为解决资金制约的重要措施，随着陕北能源化工基地的建设，行业发展与配套设施的建设已超出神木一县的能力，争取国家投资成为综合性发展的重要保障，因此其权重为0.1919；协调各利益主体，建立一个相对合理的利益分配机制能有效的减少诸多改革障碍，实现改革的过程公平与结果公平，确立改革的合法性，其权重为0.1410；引进人才与科技是实现行业转型发展的关键，权重为0.1012；引进区外资金成为弥补资金限制的又一方式，其权重为0.0389；协调经济发展与环境保护成为地区发展的重要环节，也成为实现循环经济战略目标的重要手段，其权重为0.0349；水资源的综合开发与利用、循环经济，污染治理与绿色生产技术应用成为解决环境问题的重要方面，其权重分别为0.0167、0.0162和0.0125；对神木诸多煤企长久以来存在的运力不足的限制因素来说，修建铁路与兴修公路是治本之策，但是更重要的是合理分配运力，维护市场公平，降低企业运输成本，其权重分别为 0.0038、0.0014、0.0042。

5 煤炭产业转型发展建议

基于层次分析模型，为实现神木县煤炭产业的可持续发展，更好的推进能源重化工基地的建设，提出以下建议：

1）发展煤炭高技术生产，逐步建立循环经济模式，延伸产业链，摆脱原煤采掘的低端生产模式。努力开发更高附加值的煤炭产品，推动煤电联营，综合利用伴生矿物，提高资源利用效率，进而延伸煤化工产业链。

2）实现产业结构多元化，摆脱对煤炭经济的过度依赖。利用现有经济、资金优势，培育新的支柱产业，抵御煤价波动对县域经济的影响,保证煤炭产业健康发展。

3）规范市场，合理引导民间资本。建立健全相关的法律法规，严格执法，应对民间金融的复杂状况。积极引导大量民间资本形成科学合理的投资格局，妥善处理各方利益，使资源收益惠及全民。

4）协调资源开发与环境保护。长年以来的煤炭资源开采造成了严重的环境问题，水土流失、环境污染严重。亟需开展系统性的矿区生态修复工程，建立资源有偿使用制度，以形成资源开采与环境保护相协调的长效机制。

5）建立与完善循环经济体系，逐步养成绿色经济。基于神华、中煤等大型国企的雄厚实力，尝试采用最新的节能环保技术，逐步过渡为清洁、绿色的煤炭经济。

参考文献：

[1]张磊.陕西煤炭行业发展现状、展望及金融支持策略[J].现代经济信息,2014(15)：475-475.

[2]党应强.“一带一路”下陕西煤炭工业转型发展研究[J].宏观经济管理,2017(5)：73-76.

[3]李霞,文琦,杨瑞兰.能源开发区产业结构演变的环境效应分析——以榆林市为例[J].经济地理,2016,36(8)：127-133,141.

[4]任健.煤炭价格波动对能源富集地区(榆林市)经济的影响分析[J].北方金融,2016(4)：29-32.

[5]白利栓,闫世笙.陕北神木县实施可持续经济发展战略初探[J].延安大学学报(社会科学版),2008,30(6)：62-66.

[6]韩利,梅强,陆玉梅,等.AHP-模糊综合评价方法的分析与研究[J].中国安全科学学报,2004,14(7)：86-89.

[7]KURTTILA M,PEAONEN M,KANGAS J,et al.Utilizing the analytic hierarchy process(AHP)in SWOT analysis—a hybrid method and its application to a forest-certification case [J].Forest Policy&Economics,2000,1(1)：41-52.

[8]林文树,周沫,吴金卓.基于SWOT-AHP的黑龙江省林下经济发展战略分析[J].森林工程,2014,30(4)：172-177.

[9]刘亚亚.基于层次分析法的南京青奥会影响力评价模型[J].商洛学院学报，2016,30(4)：6-8.

[10]刘燕,武二敏.基于AHP法的渭南市土地利用现状评价[J].商洛学院学报,2016,30(6)：82-86.