基于距离协调度模型的资源型城市转型主导产业选择研究

安 慧，金 镁，刘 畅

(三峡大学水利与环境学院，湖北 宜昌 443002)

0 引 言

资源型城市是指以本地区的矿产、森林等自然资源开采、加工为主导产业的城市类型。根据资源开发的生命周期，资源型城市的发展一般划分为四个阶段：开发期、成长期、稳定期、衰退期，而资源枯竭型城市便是指自然资源开发已进入衰退期的城市。如何解决资源枯竭型城市的转型问题是我国近几十年来一直不断探索的热点问题。

国内外很多学者都对资源型城市和资源型城市转型等问题进行了深入的研究。国外学者如HARRIS[1]定义当资源产业职工占全部从业职工数的15%时则为资源型城市；HOTELLING[2]指出资源型城市的发展对资源具有依赖性；LUCAS[3]提出了资源型城市的发展四阶段理论。国内学者如赵奎涛等[4]对资源型城市产业转型策略进行了探讨；商允忠等[5]对资源型城市转型效率评价做了探讨；杜春丽等[6]对资源枯竭型城市转型主导产业的选择进行了分析；雷怀英[7]、徐巍等[8]对具体行业与经济发展关系的定量分析进行了深入的研究；王岳平[9]也做了产业结构对具体行业发展影响的探讨。从资源型城市产业转型的角度来看，当前研究多集中在可持续发展评价、转型效率评价和单一的转型产业选择等方面。而本文认为资源型城市转型能否顺利进行，重点在于城市主导产业的选择，主导产业与当地经济的协调发展可以推进资源型城市转型进程。

目前，以协调发展为主题的研究已经非常成熟，如曾珍香等[10]运用主成分分析法对京津冀区域协调发展水平进行了研究。另外，更多的学者对协调发展的定量研究进行了更加深入的探索，提出了大量区域协调度模型。张陆彪等[11]在离差系数最小化的基础上推到出了离差系数协调度模型；王金南等[12]基于基尼系数理论，提出了资源环境基尼系数协调度。而汤铃等[13]指出各协调度模型隐含着各自的系统理想协调状态，并根据相关理论，建立距离协调度模型，计算了我国科技与经济系统的协调发展状况。纵观已有的关于协调度模型的研究，大多数的研究重点集中在系统协调度，忽略了个体自身的发展度及系统协调发展度的影响，而本文在引入距离协调度模型对产业发展与经济发展的协调关系进行研究的同时，兼顾对产业自身的发展度以及产业发展与经济发展的系统协调发展度的分析。因此，本文采用层析分析法确定各具体指标的权重，运用距离协调度模型计算各产业发展与经济发展的系统协调度、系统协调发展度等参数，并对各个产业的计算结果进行分析，挑选出与经济发展协调良好的产业作为资源型城市转型过程中着重发展的主导产业。

表1 产业与经济协调发展评价指标体系

1 模型构建

1.1 评价指标体系的构建

选择和建立产业与经济协调发展指标体系是进行协调发展评价的基础，一般评价指标选取流程如下：首先必须有一个清晰、明确的构建原则，在相关原则的指导下构建指标体系的基本框架；然后选取合适的指标体系构建方法；最终建立起产业与经济协调发展评价指标体系。本文首先用频度统计法对相关期刊论文进行频度统计，选取使用频度较高的指标；然后用理论分析法对产业与经济协调发展的内涵、特征进行分析综合，选择那些重要的特征指标，构建初步的评价指标体系；在此基础上，向有关专家咨询意见，对指标体系进行相应调整，最终构建了产业与经济协调发展评价指标体系。该指标体系由目标层、准则层、指标层3个层次，共20个指标构成，具体见表1。

1.2 确定指标权重

在指标体系中各指标对目标的重要程度并不相同，指标权重反映了指标在体系中的相对重要度，对评价结果的准确性有重要影响。层次分析法是一种常用的确定权重的方法，它将定量分析与定性分析相结合，并专家打分法等其他方法一起完成决策，将问题中各因素划分成相关联的有序层次。

建立评价指标体系后，本文在确定各指标之间的权重时采用相对尺度，将因素两两相互比较，构建比较判断矩阵，尽可能减少不同性质的因素相互比较的困难，提高准确度。为了使各指标之间进行两两比较得到量化的判断矩阵，本文采用1～9标度法，使两指标的比较得以定量描述。标度赋值与含义见表2。

表2 标度赋值与含义

根据上述标度，通过经验与专家打分可以构建两两比较的判断矩阵。例如，得出的Ai与Aj之间对于系统A的相对重要性可以构成一个判断矩阵，见式(1)。

(1)

对构造的判断进行一致性检验后，根据判断矩阵计算相对权重。例如，计算Ai关于系统A权重时，应求出判断矩阵A的特征向量W，再经过归一化处理，可得出Ai关于系统A的权重。计算步骤见式(2)和式(3)。

(2)

(3)

1.3 距离协调度模型

本文引入欧式距离公式，通过计算系统实际状态与理想状态之间的距离来衡量系统之间的协调性。基于欧式距离公式的协调度模型公式见式(4)。

(4)

为反映系统的综合发展程度，本文通过计算子系统发展度的算术平均值来表示系统综合发展度，见式(5)。

(5)

式中：Xt为第t年系统综合发展度，Xt值越大，系统综合发展水平越高；n为子系统个数，本文研究对象为产业发展子系统和经济发展子系统，故n=2。

系统实际状态与理想协调状态的欧式距离计算见式(6)。

(6)

(7)

式中，d(AB)值越大，其系统实际状态与理想协调状态之间的偏差越大，也就是协调度越差。本文引入欧式距离协调度模型，其计算式见式(8)。

(8)

(9)

为方便计算，取k=2，令K1=K2=1，则产业发展子系统与经济发展子系统的欧式距离协调度计算见式(10)。

1-|xAt-xBt|

(10)

式中，Ct为第t年系统协调度，Ct值越大，表明产业发展子系统与经济发展子系统的协调水平越高。

为反映系统协调发展水平的情况，本文引入系统协调发展度计算模型，见式(11)。

(11)

式中，Dt为第t年系统协调发展度，Dt值越大，表明系统的协调发展水平越高。

2 实证分析

黄石市是以铁矿、铜矿、煤炭、石灰石矿等矿产资源开采、加工，生产铁、铜、钢、水泥等产品为主导产业的典型资源型城市。随着20世纪90年代长期大规模的资源开采，矿产资源逐渐枯竭。2009年，黄石市被国家列入第二批资源枯竭型城市名单之中。2013年，我国首次界定262个资源型城市，黄石市位列其中，并被界定为衰退型城市。黄石市需要进行转型以此缓解资源枯竭等问题，如何寻找正确的主导产业是转型的重点。

综合黄石市已有的产业基础，对城市经济贡献较大的行业主要集中在非金属矿物制品业、医学制造业、纺织业、非金属矿采选业等14个产业之中。为此，将针对14个产业进行基于上述模型的系统发展协调度的计算，从而进行主导产业的选择。

2.1 黄石市产业与经济系统协调度计算

本文计算数据来源于《黄石市统计年鉴》(2007～2017年)，通过上述模型对各年份的产业发展与经济发展指标值进行处理和计算，得到2006～2016年黄石市14个产业的产业发展子系统与经济发展子系统之间的协调度，结果见表3。

表3 2006～2016年黄石市产业发展子系统与经济发展子系统协调度

由表3可知：①非金属矿物制品业与经济发展间的系统协调度趋于稳定，随年份变化，协调度变化相对较小，且连续11年协调度不低于0.6，表明非金属矿物制品业自身发展与黄石市的经济发展状态较为契合且稳定；②黑色金属冶炼及压延加工业和有色金属冶炼及压延加工业与经济发展间的系统协调度随年份变化上涨趋势明显，虽在2015年和2016年间其协调度略有回落，但较2006年而言上涨明显，表明随着时间的推移，这两个产业与黄石市经济共同发展且契合度较高；③其余10个产业与经济发展间的系统协调度呈逐步递减趋势，表明其余产业与黄石市经济发展水平不一致，并且随着时间推移，其产业发展与黄石市经济发展脱节，甚至可能对黄石市经济发展产生负面影响。

2.2 黄石市产业与经济系统协调发展度计算

为更全面地评价黄石市产业与经济系统的协调程度，本文同样通过上述模型公式计算黄石市2006～2016年14个产业的产业发展子系统与经济发展子系统之间的协调发展度，见表4。

系统协调发展度的整体情况与系统协调度略有不同，由表4可知：①非金属矿物制品业与经济发展间的系统协调发展度相对较高，其值均大于0.5，且直到2014年其值有大幅上涨，但在后两年有小幅回落，表明非金属矿物制品业与经济发展之间相对协调，两者之间相互促进发展，但在2014年后发展放缓；②有色金属矿采选业与经济发展间的系统协调发展度相对大部分产业较高，但随年份变化，其值逐渐减小，表明虽然有色金属矿采选业与经济发展之间相对协调，但两者之间发展的契合度越来越低；③黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、饮料制造业与经济发展间的系统协调发展度总体呈上涨趋势，虽然中间年份略有回落，但较2006年而言上涨明显，表明黑色金属冶炼及压延加工业和有色金属冶炼及压延加工业与经济发展之间随着年份增长，其协调发展的程度逐渐改善，并且总体呈上涨趋势；④其余产业与经济发展间的系统协调发展度普遍较低，且没有较为明显的上涨趋势，表明这些产业与经济发展间的协调发展程度不高，其自身发展与经济发展不够契合，甚至可能对经济发展造成负面影响，并且随着年份变化，其系统协调发展度没有明显上涨，说明这些产业与经济之间的协调发展停滞，今后再度上涨的可能性较小。

表4 2006～2016年黄石市产业发展子系统与经济发展子系统协调发展度

2.3 黄石市城市转型主导产业的选择

为科学合理地挑选黄石市城市转型主导产业，本文将2016年各产业发展子系统和经济发展子系统间的欧式距离模型计算结果汇总并将14个产业按照系统协调发展度值的大小进行排序，结果见表5。

由表5可知，有色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业及饮料制造业四个产业的发展与经济发展间的系统协调发展度分列前四，其余产业的发展与经济发展间的系统协调发展度全部小于0.5。另外，根据上述分析，有色金属冶炼及压延加工业、黑色金属冶炼及压延加工业及饮料制造业这三个产业与经济发展间的系统协调发展度呈总体上涨趋势，而非金属矿物制品业的系统协调发展度在近几年虽然略有回落，但其值相对较大。

表5 2016年黄石市产业发展与经济发展系统协调度评价结果

因此，从模型计算结果的角度考虑，上述四个产业可以作为黄石市城市转型主导产业的选择对象。从资源依赖性的角度考虑，饮料制造业对矿产资源的依赖性最小，而非金属矿物制品业、有色金属冶炼及压延加工业和黑色金属冶炼及压延加工业均属于资源依赖型产业的延伸产业，对于矿产资源的依赖性相对较小。据《黄石市国土资源公报》(2009～2017年)可知，2009年黄石市主要矿产资源如铁矿、铜矿和钨矿的保有储量分别为152 485.7 kt、1 585 547.3 t、22 563.6 t，截至2017年底，铁矿、铜矿和钨矿的保有储量分别为116 377.23 kt、1 207 155.15 t、15 167.56 t。2009～2017年，黄石市主要矿产品如铁矿产品和铜矿产品的平均年产量分别为412.35万t与492.23万t。以上数据表明，黄石市每年的资源保有储量正在以极快的速度减少，尽管每年有新增勘探资源，但是不足以弥补每年资源的减少量。根据上述三类矿产9年内的减少量来看，黄石市的主要矿产资源只需15～30年的时间便会完全枯竭。因此，在黄石市转型过程中，将非金属矿物制品业、有色金属冶炼及压延加工业和黑色金属冶炼及压延加工业这三种属于资源产业的延伸产业作为过渡阶段的主导产业既可以维持经济发展又可以适度减缓矿产资源的消耗，为黄石市的完全转型争取几十年的时间。另外，资源型城市产业转型的最终目的是摆脱对自然资源的依赖，将非资源依赖型产业重点发展成为城市的主导产业，上述分析得出的饮料制造业较为符合黄石市的实际发展情况。饮料制造业属于非资源依赖型产业，黄石市日益减少的矿产资源几乎无法影响到该产业的正常发展。并且随着全国经济的发展，国民生活质量提升，饮料、酒品等作为日常消费品，其需求量日益增多，饮料制造业的发展前景良好。黄石市本土发展良好的“劲牌劲酒”便是成功的产业案例，黄石市政府可以出台相应政策，通过宣传成功案例，吸引更多企业发展饮料制造业，以代替相关资源型产业支撑黄石市的经济发展。综上所述，在黄石市城市转型过渡阶段，将非金属矿物制品业、有色金属冶炼及压延加工业和黑色金属冶炼及压延加工业作为矿产资源产业的延伸产业重点发展可以减小城市转型对现有经济体系的冲击并且减缓资源消耗。而饮料制造业因对资源依赖性小的特点以及良好的发展前景，可以作为城市转型后续的主导产业进行重点培养。

3 结 论

1) 黄石市的非金属矿物制品业与经济发展之间协调程度较高，两者之间相互促进发展；黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、饮料制造业与经济发展之间的协调程度逐渐改善并且发展趋势良好；其余产业，尤其是资源型产业与经济发展之间的协调程度呈倒退趋势。

2) 黄石市的主要矿产资源保有储量逐年减少，城市产业转型刻不容缓。在产业转型的实施过程中将非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业和有色金属冶炼及压延加工业这三种属于资源产业的延伸产业作为过渡阶段的主导产业，可维持现有经济体系的稳定,也可适度减缓矿产资源的消耗，为产业转型争取时间。

3) 饮料制造业属于非资源依赖型产业，黄石市矿产资源的减少无法影响其正常发展。且随着经济发展，饮料、酒品等作为日常消费品，其需求量日益增多，饮料制造业的发展前景良好。黄石市已有较为成功的相关饮料制造企业，当地政府可以出台相应政策，吸引更多企业发展饮料制造业，以代替传统资源型产业作为主导产业支撑黄石市的经济发展。