山东省石化产业高端化发展水平测度及影响因素研究

张朋程，李伟娟，王 军

（1.山东石油化工学院，山东 东营 257061；2.中石化石油工程设计有限公司，山东 东营 257061）

石化产业是山东省经济社会发展的支柱产业。山东省作为世界第三大炼化产业集中区，面临着处于价值链低端、初加工产品占比高、高端石化产品匮乏、乙烯芳烃过度依赖进口等问题。2018 年，山东省提出发展鲁北高端石化产业基地，重点布局四个石化功能区，充分发挥示范引领和虹吸效应，推动全省石化产业的高端化、差异化和特色化发展。2020 年，山东省委在“十四五”规划中，进一步提出加强传统动能的改造提升，把“高端化、智能化、绿色化”纳入工作重点，滚动实施“万项技改”“万企转型”，充分推动石化产业的产业基础再造，全力促进全产业链的整体跃升。鉴于此，本文对如何测度山东省石化产业高端化发展水平，识别其影响因素，提出了针对性建议，对精准施策具有重要意义。

1 石化产业高端化发展的趋势、措施、测度研究文献综述

1.1 石化产业高端化发展的趋势研究

朱昌海等[1]2019 年从全球石化产能持续增加、利润持续下降、竞争主体多元化、工艺路线多样化、产业转型升级和结构优化、市场需求等方面分析认为，新旧动能转换将加快。罗武[2]2018 年从我国石化产业产能快速扩张、原料结构多元化、产品需求差异化、全球一体化、绿色低碳、石油化工技术、产业链融合智能化等方面进行分析，提出石化产业主要任务是发展“安全、绿色、高值、高质、精细”的产品。邹辉等[3]2020年提出，精细高端化工行业分布在沿海地区，港口、市场、位置、政策对产能分布的影响程度下降，资源、外商投资、科技对产能分布的影响上升。

1.2 石化产业高端化发展的措施研究

张亚彬[4]2020 年提出，化工产业中高端发展应从加强化工园区建设、健全资金支持体系、加强人才队伍建设、打造智慧化工产业、加快退城入园改造、推进绿色安全等方面提升化工产业转型升级中的政府作用。张艳[5]2018 年提出从人才培养、评价体系、成长通道和激励措施等方面加强化工高技能人才队伍建设。王喜莲等[6]2020 年指出，能源化工高端化发展需要以产业结构优化、新技术研发、绿色循环产业链为支撑条件。

1.3 石化产业高端化测度的相关研究

李健等[7]2017 年采用SBM 模型测算京津冀石化产业的投入产出效率，认为京津冀石化产业投入产出效率总体较低，产业还有较大的发展空间。任保全等[8]2017 年采用Malmquist 生产率指数法测得长三角石油石化企业生产率变动情况。申俊喜等[9]2021 年采用DEA-Malmquist 指数法测度战略新兴产业高端化发展水平，采用FE 模型和2SLS 模型实证分析消费升级对战略新兴产业高端发展的影响情况，提出了以全要素生产率衡量战略新兴产业高端化发展的思路。

综上，石化产业高端化发展已成为各国、各省市、行业专家的关注焦点，高端化发展进程将进一步加快、措施将呈现多元化，但石化产业高端化发展水平测度与影响因素的系统性研究成果较少，特别是经济新常态下，亟需从多个层面、多个方位探讨石化产业高端化发展特点，研究石化产业高端化发展可能面临的制约因素，提出推动石化产业持续高端化发展对策。

2 研究方法、指标选取、数据来源

2.1 研究方法

石化产业高端化发展是以高端、高质、高效的产业结构，良好的发展载体，科学完善的支撑体系为基础，形成的以内驱动力和外驱动力协同的内涵式发展与外延式发展互补的“双螺旋”驱动的发展模式，是一种投入产出效率持续提升的产业发展模式，因此，文章选择基于DEA 的Malmquist 指数法测度山东省石化产业高端化发展水平，采用Tobit 法分析高端化发展水平的主要影响因素的影响情况，由于篇幅限制，对产业投入产出效率不再赘述。

2.1.1 基于DEA 的Malmquist 指数法

通过DEA 和Malmquist 指数相结合，可测算得出各决策单元在两个连续时期生产率变化值，反映该决策单元在（t+1）时期相对于t 时期的相对效率情况，用来衡量该决策单元的效率改进情况[10]。

将t 时期的技术Tt作为参照项，按照产出视角建立起Malmquist 指数的公式，见式（1）：

按照相同的思路，将t+1 时期的技术Tt+1作为参照项，按照产出视角建立起Malmquist 指数公式，见式（2）：

取两者的几何平均值作为衡量从t 到t+1 时期生产率变化的Malmquist 指数，计算公式见式（3）：

Malmquist 指数值大于1 表示生产效率提高，小于1 表示降低，等于1 表示不变。

Malmquist 指数具有良好的性质，在规模报酬不变假定下，即各时期都在最佳的规模下生产，Malmquist 指数可以分解为综合技术效率变化指数（TEC）和技术进步指数（TC），过程见式（4）：

在规模可变的假定下，综合技术效率指数TEC 可再分解为纯技术效率指数(PTE)和规模效率指数(SE)，上式可转换为式（5）：

2.1.2 Tobit 模型

Tobit 模型被称为受限因变量模型，适用于模型中解释变量存在上、下限或者极值的情况。本研究基于2016—2021 年山东地区石化产业25 家A 股上市公司的面板数据，采用Tobit 模型探讨高端化发展水平的影响因素。Tobit 标准模型见式（6）[11]：

以Malmquist 指数为因变量，fi表示i 影响因素的自变量，构建Tobit 模型，见式（7）：

式中：β0为截距项；βi为各自变量的回归系数；j 表示公司；t 表示时期；ε 为残差项。

2.2 指标选取

产业高端化发展必须以大幅度提升产业Malmquist指数为基础，推动产业升级与经济增长方式的转变。文章以数据可获性和科学性为原则，产业高端化发展水平以Malmquist 指数表示，选取的投入产出指标具体有：（1）投入指标：依据人力、物力、财力和研发设置，其中：人力投入以在职职工数量表示，人；物力投入以固定资产额表示，万元；财力投入以营业总成本（不含研发成本）表示，万元；研发投入以研发成本表示，万元。（2）产出指标：以营业总收入表示，万元。

石化产业高端化发展水平变动趋势并非一定呈线性上升或者下降的直观简单的趋势，为深入分析石化产业高端化发展水平的影响因素，从固定资产比率（f1）、劳动力投入（f2）、营业收入增长率（f3）、净资产收益率（f4）、资产负债率（f5）和研发强度（f6）等指标方面进行研究。其中：固定资产比率以固定资产额占资产总额的比重表示；劳动力投入以在职职工数量取对数表示；营业收入增长率以本年营业收入增加额占上年营业收入总额的比例表示；净资产收益率以税后净利润占净资产的比例表示；研发强度以年度研发成本在营业总收入中的占比表示。

2.3 数据来源

变量对应数据涉及在职职工人数、固定资产额、营业总成本、净利润、研发成本、营业总收入、总资产、营业收入增长率、净资产收益率和资产负债率。数据来源于公开发布的山东地区的石化上市A 股公司2016—2021 年年报数据，经筛选，共选取25 家公司，其中：化学原料和化学制品制造业16 家；医药制造业5 家；橡胶和塑料制品业4 家。年报样本期间为2016—2021 年，为消除量纲影响，在职职工数据取对数。

3 实证与结果分析

3.1 高端化发展水平测度

以25 家上市公司2016—2021 年年报作为基础数据，采用deap2.1 软件，计算了山东石化产业2016—2021 年期间每年的总体和分行业的Malmquist 指数及其分解，结果见表1 和表2。

表1 山东石化产业总体高端化发展水平Malmquist 指数及其分解

表2 山东石化产业分行业高端化发展水平Malmquist 指数及其分解

表1 表明：从时间维度来看，2016—2021 年间山东省石化产业高端化发展水平Malmquist 指数均值为1.024，在2016 年基础上年均提升2.4%，表明目前山东省石化产业高端化发展趋势较好。纯技术效率指数和规模效率指数在2016 年基础上年均下降0.9%和0.7%，表明山东省石化产业管理水平、要素配置和规模经济存在一定不足，制约了高端化发展水平提升。分年份对比看，2019—2020 年间山东省石化产业高端化发展水平Malmquist 指数为0.912，表明2020年高端化发展水平下降，技术进步指数和规模效率指数均有不同程度下降，在科学技术进步和规模经济等方面存在不足，制约了高端化发展水平提升。2016 年发布的《石油和化学工业“十三五”发展指南》制定了“十三五”期间全行业主营业务收入年均增长7%左右的发展目标，受政策激励影响，2016—2017 年山东石化产业高端化发展水平Malmquist 指数为1.132，为2016—2021 年期间的最高值。

表2 表明：山东省石化产业不同行业高端化发展水平呈异质性特点，化学原料和化学制品制造业、橡胶和塑料制品业的Malmquist 指数平均值均大于1，分别为1.046 和1.018，医药制造业Malmquist 指数平均值小于1，为0.980。进一步分析，化学原料和化学制品制造业、橡胶和塑料制品业的技术进步指数平均值均大于1，表明这两个行业在2016—2021 年间要素质量和科学技术水平均有不同程度提高；化学原料和化学制品制造业、医药制造业、橡胶和塑料制品业的规模效率指数均小于1，表明石化产业各行业尚未实现规模经济，未来开展规模优化调整，可以大幅提升山东石化产业高端化发展水平。

3.2 Tobit 模型估计

Tobit 模型建模数据来源——山东石化产业25家上市公司2016—2021 年的Malmquist 指数为因变量，固定资产比率、劳动力投入、营业收入增长率、净资产收益率、资产负债率和研发强度为解释变量，采用Stata 16.0 软件对Malmquist 指数的Tobit 模型进行估计，结果见表3。

表3 表明：（1）整体上市公司、化学原料和化学制品制造业、医药制造业Tobit 模型的拟合优度分别为73.48、43.57 和34.63，在1%水平上显著，Tobit 模型显著；橡胶和塑料制品业Tobit 模型的拟合优度为3.12，在10%水平上不显著，Tobit 模型不显著。（2）全部石化上市公司Tobit 模型反映出营业收入增长率、净资产收益率两项影响指标对石化产业高端化发展水平的影响十分显著，且均为正向影响；固定资产比率、劳动力投入、资产负债率和研发强度对高端化发展水平的影响不显著，其中固定资产比率、研发强度为正向影响，劳动力投入和资产负债率是负向影响。（3）化学原料和化学制品制造业Tobit 模型反映出营业收入增长率对行业高端化发展水平的影响显著，且为正向影响，与石化产业整体比较，对行业高端化发展水平的影响和对石化产业整体的影响相当。（4）医药制造业Tobit 模型反映出营业收入增长率、净资产收益率对行业高端化发展水平的影响显著，且为正向影响，与产业整体比较，两种影响因素对行业高端化发展的影响程度高于对石化产业整体的影响。

表3 Tobit 模型估计结果

3.3 影响因素分析

3.3.1 营业收入增长率

山东石化产业高端化发展水平Tobit 模型中自变量营业收入增长率对高端化发展水平的影响是显著的，变量系数为0.167，表明其对高端化发展水平是正向影响，营业收入增长率每提高1%，高端化发展水平提升0.167%。化学原料和化学制品制造业、医药制造业营业收入增长率对行业高端化发展水平的影响特点与石化产业整体水平基本一致。近年来，山东省按照改造、搬迁、转型转产、关闭的工作思路推动石化产业的高端化、差异化、特色化发展，取得了一定成效，促进了石化产业营业收入的大幅增长。

3.3.2 净资产收益率

山东石化产业高端化发展水平Tobit 模型中自变量净资产收益率对高端化发展水平的影响是显著的，变量系数为0.170，表明它对高端化发展水平是正向影响，净资产收益率每提高1%，高端化发展水平提升0.170%。自变量净资产收益率对医药制造业高端化发展水平的影响是显著的，变量系数为0.944，表明净资产收益率每提高1%，高端化发展水平提升0.944%，对医药制造业的影响程度高于对石化产业整体的影响程度。

3.3.3 其他影响指标

固定资产比率、劳动力投入、资产负债率和研发强度在Tobit 模型显著性水平未通过10%检验水平，结合石化产业高端化发展思路进行详细分析。（1）固定资产比率：反映了固定资产有无闲置情况，衡量的是资产配置情况，固定资产利用率越高，表明固定资产配置效率越高，越有利于提升高端化发展水平，变量系数为正，与产业高端化发展实际相符。（2）劳动力投入：石化产业高端化发展离不开智能化和自动化的支持，对劳动力投入的需求降低，依靠劳动力投入发展会制约产业高端化发展水平提升，变量系数为负，与产业高端化发展实际相符。（3）资产负债率：反映企业长期偿债能力，过高的财务杠杆效应下管理者可能会放弃部分对企业有利的项目，从而会抑制产业高端化发展，变量系数为负，与产业高端化发展实际相符。（4）研发强度：产业高端化发展需要技术和产品创新作为支撑，受数据来源的限制，样本期间设置为2016—2021 年，但研发投入成果转化需要一定周期，研发强度在Tobit 模型中不显著，但是研发强度变量系数为正，与产业高端化发展实际相符。

4 结论与建议

4.1 结论

基于山东地区石化产业25 家A 股上市公司2016—2021 年的年报数据，通过采用基于DEA 的Malmquist指数法测度山东石化产业高端化发展水平，采用Tobit 模型分析高端化发展水平的影响因素。山东省石化产业2016—2021 年高端化发展趋势较好，但管理水平、要素配置和规模经济的不足，制约着高端化发展整体水平的进一步提升。不同行业高端化发展水平呈现异质性特点，化学原料和化学制品制造业、橡胶和塑料制品业高端化水平在2016—2021 年间均有不同程度提高，医药制造业高端化水平尚未实现提升。营业收入增长率和净资产收益率与山东省石化产业高端化发展水平是正向显著影响关系，固定资产比率、研发强度与山东省石化产业高端化发展水平是非显著正向影响关系，劳动力投入和资产负债率与山东省石化产业高端化发展水平是非显著负向影响关系。

4.2 建议

4.2.1 加快转型升级。统筹石化产业全产业链发展，从工程、生产、管理以及营销全过程，通过新建、改造、搬迁、淘汰等方式，开展推进石化产业智能化、自动化、数字化转型发展，优化石化产业资源要素配置，减少非必要劳动投入，提升企业管理水平，着力提高纯技术效率，推动山东石化产业高端化发展。

4.2.2 优化产业结构。加快建设从产品初加工到精细化工转变的石化产业发展体系。实施“减油增化”，延伸石化产业链，加快优化布局，大力发展新能源、新材料及新业态，布局深加工化工新材料。做好市场供需动态跟踪和远期规划，做好产品结构调整规划。

4.2.3 实施提质扩容。建立质量标准化管理体系，严格实施全流程的质量管控和监督管理，全面全方位提升石化产品、石化工程和服务质量，着力打造山东石化产品质量竞争新优势，不断巩固市场优势。淘汰整合高耗能高排放小规模落后的产能，加快炼化一体化建设步伐，充分发挥石化产业规模经济效益。

4.2.4 加快协同创新。石化产业具有产业链长、工艺流程复杂、产品结构多样的特征，生产加工过程能耗类型多样，技术创新贯穿于石化行业各个产业链条，开展技术创新是石化产业高端化发展的重要手段。石化产业应通过实施企业与企业之间的协同创新、企业与高校之间的产学研协同创新，推动新技术、新业态的发展，推动石化产业技术进步。