新能源产业集群规模、分布与地区经济增长水平关系研究

扎恩哈尔·杜曼，孙 慧，王士轩

（1.新疆大学新疆创新管理研究中心，2.新疆大学经济与管理学院，新疆乌鲁木齐 830046）

近年来，中国在经济快速发展的同时，也面临着能源需求快速增长的问题。据《BP 世界能源统计年鉴》统计，中国一次消费能源总量从2007 年的21.50 亿t 油当量升至2017 年的31.32 亿t 油当量，年均复合增长率达到3.1%，远超美国同期0.6%的年均复合增长，也超过了同期2.2%的世界平均水平。中国能源消耗所带来的另一个突出问题是中国温室气体排放的增加，使中国面临巨大的碳减排压力。据统计，2007 年—2017 年10 年间，中国的温室气体排放从2007 年的72.15 亿t 猛增到2017年的92.33 亿t，中国的碳排放量占全球比例达到27.6%，年均复合增长率达到7.0%。中国作为能源消耗和碳排放大国，保护生态环境，降低单位能耗，推进以太阳能、风能为代表的清洁能源发展已经成为政府工作的重点［1］。产业集群被公认为是产业发展的有效区域经济组织形式，同时也是促进经济规模整体扩张、经济可持续发展和市场生产资料区域间流动，产业创新和技术进步的重要载体［2］。现阶段，新能源产业发展在全国某些地区初显产业集群的部分特征，但是新能源产业作为战略性新兴产业，能否在产业集群的生产组织框架下实现平稳有序发展目前仍然存在一定争议。因此，本文以新能源产业作为切入点，以产业集群为视角，研究中国新能源产业集群的规模、分布与经济增长之间的关系，为新能源产业的发展提供借鉴参考。

1 文献综述

产业集群的概念最早由著名经济学家马歇尔在其1890 年出版的经济学经典教材《经济学原理》一书当中提出。他认为外部经济是造成产业集群的主要原因，在同一区域内所聚集的企业越多，越有利于企业所需要的各类生产要素的聚集，即产业集群中单个企业的生产成本会随产业集聚的发展而降低。通过梳理文献发现，现阶段国内外的学者对新能源产业集群的研究主要包括集群产生原因、影响因素及发展路径选择等方面。

在产业集群产生原因方面：Markus 等［3］认为传统化石能源的衰落和对风能产业的良好预期是新能源产业集群得以发展的主要原因，新能源产业集群的发展必然需要适应外生冲击和外部支持。鲁峰［4］认为新能源产业想要实现持续发展，在行业层面需要实现集群式发展，同时在全国范围内需要合理进行集群布局，建立实现功能互补、适当错位、集群式发展的产业格局。郭立伟等［5］认为，产业集群是未来新能源产业发展的主要产业组织形式，但是集群式发展仍然需要具备一定的条件，这些条件包括生产的可分割性、产品或者服务的可运输性等。

在影响因素方面：Hayashia 等［6］提出中国风电产业的快速发展主要有资本因素推动，资本因素推动的直接动因来自于规模经济。Tracey 等［7］的研究发现，影响新能源产业前景的发展的因素主要有需求驱动、技术创新、合理的溢价补偿、政府干预、规模经济和经济增长的驱动等。马丁等［8］研究发现区域知识承载力与新能源产业集群存在正相关的耦合响应，认为传统能源禀赋低、知识水平高、拥有更强创新能力的地区更容易出现新能源产业集聚的现象。王欢芳等［9］对中国新能源产业集聚的水平展开测算，发现中国新能源产业集聚的水平受到经济发展、空间布局、产业基础等因素的影响，中国的新能源产业集群分布带有明显的分散性。

在发展路径选择方面：王欢芳等［10］认为发展新能源产业集群是中国低碳经济发展的重要途径，特别是在中国经济基础薄弱，发展相对滞后的现实情况约束之下，产业集群通过激发创新，降低技术溢出成本，实现优势互补等手段，更加适合于中国的现实情况。冯宗宪等［11］使用全局莫兰指数、局部莫兰指数测度中国省域间的碳强度集群，发现中国碳强度的空间集中趋势十分明显，从东部向西部中国省域碳排放存在明显的由低到高的趋势，在此基础上，应该优化产业结构布局，加快新能源产业集群的发展。

现有的文献研究表明，中国已经形成一定的新能源产业集群，面对中国经济发展进入新常态、经济高质量发展的基本背景以及新能源产业面临的产需倒挂、外需不振的基本问题，现有的文献鲜有将新能源发展中面临的现实问题与产业集群这一发展模式相结合，对产业集群规模与经济增长之间的关系研究较少。

鉴于此，本文从产业集群的理论和视角出发，研究中国新能源产业集群的规模、分布与经济增长之间的关系。运用计量经济学的方法，探讨中国新能源产业集群的发展现状、集聚态势、空间格局以及其经济增长的作用机制，以进一步丰富新能源产业相关研究，为中国新能源产业实现平稳有序发展、推动地方经济增长、实现经济结构转型升级提供参考意见。

2 新能源产业集群规模、分布测算与结果分析

2.1 新能源产业集群测算及结果分析

2.1.1 测算方法

通过查阅文献发现，测算产业群集的方法主要包括行业集中度、区位熵、赫芬达尔指数、空间基尼系数、EG 指数等。其中区位熵方法作为在学术研究领域使用最为广泛的产业集聚测算方法，经过大量的文献验证该方法的稳定性，周彩红等［12］利用区位熵作为中国各省市制造业聚集指数测度指标研究了产业集聚对技术创新的影响；王欢芳［10］在使用上述5 种方法后的结果表明，区位熵在表征产业集聚水平时从离散程度、相似程度和综合测度等方面是一种有效的方法。本文借鉴郭立伟等［5］的相关研究，选择区位熵方法测算中国新能源产业集聚情况。

区位熵（Location Quotient）又称为产业感知方法和地方专门化率，该方法主要通过测算产业的集聚程度从而判断产业集群是否已经形成，现有的研究主要选择工业总产值、工业增加值、企业数目、就业人数等作为区位熵的直接测算指标。区位熵测算方法简单易行，作为产业集聚的的结果分析直观，并且能够较好的反映特定地区层面的产业聚集水平。具体测算公式为：

2.1.2 数据来源

新能源的种类较多，且目前关于新能源产业的公开信息和数据披露仍然不完善，因此主要选择涵盖新能源产业中电力设备设计、组装、加工环节的数据。本文借鉴郭立伟、王欢芳的研究，根据研究的内容与细分行业产值进行修正，采用电气机械及器材制造业作为新能源产业的替代性产业。其中，工业增加值数据来自于《中国工业统计年鉴》下电气机械及器材制造业的工业总产值。本文对中国30个省级行政区（香港、澳门、台湾、西藏的数据缺失）2011—2016 年的180 个观测样本进行了实证研究。

2.1.3 计算结果

2011—2016 年间中国新能源产业集群情况计算结果如表1 所示。

表1 2011—2016 年中国新能源产业集聚区位熵

2.1.4 结果分析

中国新能源产业集群水平整体较低。区位熵指数的测算结果表明，中国新能源产业目前出现明显集群的省市有东部地区的江苏、广东、浙江、上海，以及中部地区的安徽、江西，除上述六省市外中国其他省市均未出现新能源产业的集群式发展。从全国平均水平来看，中国新能源产业集群水平整体有所提高，但是区域间差异明显。2011—2016 年，东部地区作为传统的新能源产业集群发展的地区，尽管新能源产业已经出现明显的集群式发展，但在所有的东部地区省市中，除了河北、天津、浙江等少数省市新能源产业集群水平略有提高外，其他省份集群水平均有所下降，但是中西部省市新能源产业集群水平普遍有所提高（重庆、甘肃、安徽等少数省市除外）。

在2013 年后新能源产业集群发展迅速。中国新能源产业的集群发展并非保持固定的速度，而是在2013 年左右呈现跨越式发展。从区位熵测算结果可以看出，2011—2016 年间，各省市的新能源区位熵值均有所提高，2013 年以后各省市新能源产业发展水平明显加快，呈现跳跃式增长。纵观中国新能源产业的发展历程，政府政策对中国新能源产业的发展起到了关键性的作用。

中国新能源产业集群存在明显的地域性差异。东部地区在产业集聚水平上明显高于其他地区。2011 年，江苏、广东、浙江、上海的区位熵分别为1.774、1.736、1.485、1.098，已经出现新能源产业的明显集聚。2016 年，在东部地区新能源产业集聚水平整体有所下降的情况下，江苏、广东、浙江、上海等省市的区位熵仍然超过1。东部地区新能源产业集群水平显著的高于中西部地区。

中部地区新能源产业集群的区位熵指数落后于东部地区，2011—2016 年间，除了安徽、江西以外，河南、湖南、湖北、山西等省市新能源产业集群指数在0.124～0.741，也就是尚未形成明显的产业集群。西部地区新能源产业集群整体上落后于东、中部地区，从区域内差异来看西部地区的产业集群也有着显著的分化。其中快速发展的省份除新疆和陕西外还有广西、青海和贵州，发展速度较为缓慢的省份主要有四川、甘肃、重庆、宁夏、内蒙古和云南等省市。

2.2 新能源产业集群空间分布测算及结果分析

由于地理空间内交流的频繁，邻近地理单元可能因为外部规模经济或者虹吸效应出现较大的相似或者相反的情况，产业集聚过程可能促使地理单元之间的集聚水平造成趋同或者异质性，因此在展开关于新能源产业集聚的空间分布时有必要将空间分布考虑在内。为了避免仅仅依靠区位熵指数造成的忽视产业集群的空间分布，本文在区位熵结果的基础之上引入探索性空间分析（ESDA）的方法，以求从空间相关的角度完善对新能源产业集群的理解。

2.2.1 全局空间自相关分析

全局空间自相关反映空间邻接或者邻近区域单位属性值的相似程度，常用的主要指标为指数以及等［13］。本文选择其中的Moran’I 指数作为衡量全局空间自相关分析的指标，被广泛使用于探索性空间分析。由Moran(1950)所提出的计算公式为：

2.2.2 局部空间相关分析

为了检验特定地理单元及其周围的空间的聚集状况，本文选择使用局部指数，该指数计算公式为：

2.2.3 计算结果分析

表2 2011—2016 年中国新能源产业的全局指数

表2 2011—2016 年中国新能源产业的全局指数

注：***、**、*分别表示1%、5%、10%的显著性水平。下同。

结合上一节的分析结果来看，无论是东部、中部还是西部地区新能源产业集群发展的趋势仍在增强，但是区域间发展的绝对差异仍然很大。其中既有浙江、北京、江苏这样新能源产业已经形成规模化、集成化、产业全产业链条整体发展的地区，也有安徽、新疆、江西等省市在国家政策推动下实现稳步发展的新兴产业集聚区，以及新能源产业发展速度较为缓慢的其他地区。新能源产业的发展在全国范围内表现出较强的空间依赖特征，表明新能源产业集聚的发展不仅是地区内部各类因素自我驱动的结果，同时也受到周边地区发展的影响。

结合莫兰散点图可以对中国新能源产业的局部空间自相关状态有更清楚的认识。通过莫兰散点图可以将中国新能源产业集群分为4 种类型：在散点图的第一象限内，即H-H 型，即高集群度的地区与高集群度的地方相邻；在第二象限内的点表明该点本身的产业集群水平较高，但是周边地区的产业集群水平较低，为L-H 型；第三象限表示的是L-L 型，低集群度的地区与低集群度的地方相邻；第四象限表示H-L 型，即高集群度的地区与低集群度的地方相邻。H-H 与L-L 两种类性表现为正的空间自相关性，而H-L 型或L-H 型表示负的空间相关性。

图1 通过莫兰散点图的形式说明了中国2011—2016 年间中国30 个省份新能源产业集聚的空间分布格局。

图1 2011—2016 年中国新能源产业Moran’I指数散点图

从研究结果分析，中国新能源产业地区格局整体保持稳定，基本呈现高-高、低-低的分布格局，虽然不同年份间存在波动，但是整体保持稳定。以四川、贵州、云南等省市为代表的西部地区、以及吉林、黑龙江为代表的东北地区以及山西、内蒙古为代表的中部地区整体呈现低-低分布的格局。上海、江苏、浙江、安徽、江西、广州等6 个地区形成了稳定的高-高集群区域，2011 年和2016 年上述6 个省市一直处在第一象限内。长期处在高-高集群区域的地区主要为长三角地区及其辐射的中部省份以及珠三角地区。

从整体上来看，中国新能源产业的集群主要出现在长三角及其辐射地区与珠三角，除上述地区外，中国新能源产业尚未发生明显的集群现象。

3 中国新能源产业集群规模、分布与经济增长的关系研究

3.1 变量说明与数据来源

本文选取中国30 个省级行政区（香港、澳门、台湾、西藏的数据缺失）2011—2016 年的180 个观测样本，被解释变量为经济发展水平，解释变量为新能源产业集群规模，同时确定了6 个可能影响经济发展水平的影响因素，其具体数据与数据来源见表3，描述性统计见表4。为了消除异方差，参照通行的做法，本文在实证分析中分别对上述数据取对数。

表3 变量说明

表4 变量的描述性统计

3.2 模型设定

为了探究新能源产业集群规模与经济发展水平之间的关系，根据变量设计设定回归模型如下：

3.3 回归结果及分析

对模型分别进行了全样本、东部、中部、西部地区做了回归（地区划分依据统计局2017 年公布的2016 年全国房地产开发投资和销售情况），估计结果见表5。

表5 新能源产业集群规模、分布与经济发展水平的回归结果

通过观察回归结果发现新能源产业集群规模对经济发展水平水平均显著为负，分地区回归结果也显著为负。通过回顾相关文献，发现一般情况下产业集群水平与经济发展水平呈正相关关系居多［15］。但同时也有研究者认为产业集群存在门槛效应，超过一定阈值会产生拥挤效应，从而抑制经济发展［16］。全国范围看，可能出现负相关的原因是新能源产业为新兴产业，规模效应尚未完全形成，且新能源行业受到政策波动的影响较大，投机性投资较多。分地区来看，东部地区与中西部地区出现的原因不同，通过观察东部新能源产业集群规模，可发现东部地区新能源产业集群规模较大，出现一定拥挤效应，竞争激烈，导致其与经济发展水平呈现显著负相关关系；西部地区出现显著负相关的原因可能是新能源产业集群尚未完全形成，导致规模效应无法实现。

研发投入显著为正，说明增加研发投入有助于带动该地区的经济增长，这与大部分学者的研究结果吻合。政策支持结果同样显著为正，且均通过1%的显著性检验，说明新能源产业受到政策支持影响较大，加大政策支持力度有利于实现经济增长。

分地区看，全国范围和东部地区经济规模对经济发展水平均显著为负，中西部则并不显著。表明中国新能源产业集群在发展的过程中可能存在过度集聚的问题，当新能源产业在特定地区的企业规模超过一定阈值后，会产生拥挤效应，从而抑制经济增长。

除了西部地区，资本投入均通过了1%的显著性检验，且显著为正，表明针对新能源产业集群的投资仍然能够促进经济增长。能源结构在全国范围和东部地区来看，与经济增长之间均呈现显著正相关，表明合理的能源结构有利于经济增长，符合大部分学者的研究结果。

4 结论

中国新能源产业集群整体水平较低。在新能源产业集群规模方面，2011—2016 年，中国新能源产业集群水平有所提升，但总体集群规模较小，30 个观测样本中区位熵超过1 的仅有6 个，说明我国尚未形成全国范围内的产业集群现象，目前只是在浙江、江苏、上海、广东、安徽和江西6 个省市形成了一定规模的产业集群。

从新能源产业集群空间分布来看，2011—2016年新能源产业的发展在全国范围内表现出较强的空间依赖特征，无论是东部、中部还是西部地区新能源产业集群发展的趋势仍在增强，但是区域间发展的绝对差异仍然很大。具体分地区来看，中国新能源产业的集群主要分布在长三角及其辐射地区与珠三角，且呈现出从东向西依次递减的分布格局，造成这种现象的原因可能是各地区经济发展水平、技术积累、对外贸易、资源禀赋等方面存在差异。

最后，本文还研究了新能源产业集群规模、分布与经济增长之间的关系。从全国范围来看，新能源产业集群规模与经济增长之间存在显著的负相关关系，可能出现这种现象的原因是中国新能源产业集群尚未完全形成，规模效应无法显现，同时由于新能源产业属于新兴产业，受政策影响较大，如近几年新能源补贴的退坡都可能会给经济增长带来负向影响。分地区回归的情况也是类似，东部与中部地区，新能源产业集群规模与经济增长之间存在显著的负相关关系，且均通过1%的显著性检验，可能的原因是这些地区新能源产业集群程度较高，实际产能超过需求，且竞争激烈，从而产生拥挤效应导致二者负相关。西部地区新能源产业集群规模与经济增长之间同样呈现负相关关系，但并不显著，可能的原因是这些地区新能源产业集群规模较小，规模效应无法实现，同时能源结构上的不同也很可能是产生这种现象的重要原因。