碳中和背景下新疆八大产业的集群发展态势与空间格局研究*

孙慧，杨泽东，祝树森，唐静，张贤峰，孙勇，邱朝乐，薛进军

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

0 引言

产业集群是中小企业发展的重要组织形式和载体，对推动企业专业化分工协作、有效配置生产要素、降低创新创业成本、节约社会资源、促进区域经济社会发展都具有重要意义[1].随着改革开放进程的不断深入，产业集群逐步打破行政区划的限制，呈现出跨区域、规模化和产业渐次更替的特征，使中国走出了一条基于集群的特色工业化道路[2].但是，中国目前仍然面临产业集群发展总体水平不高、部分产业集群集聚度较低、创新能力弱、信息化水平低、品牌建设不够、公共服务滞后、基础设施不配套等问题，亟待转型升级，提升发展能力[3].鉴于此，工业和信息化部于2015年7月发布了《关于进一步促进产业集群发展的指导意见》，旨在加强规划引导，促进产业集群科学发展；2022年9月发布了《促进中小企业特色产业集群发展暂行办法》，旨在促进中小企业高质量发展，提升中小企业产业集群专业化、特色化、集群化发展水平.

新疆作为我国向西开放的门户和“一带一路”建设核心区，国家一系列促进新疆经济社会高质量发展的政策措施陆续出台，以及东部沿海地区的产业转移，新疆的产业集群逐渐形成并快速发展；截至目前，已经形成了油气生产加工、煤炭煤电煤化工、绿色矿业、粮油、棉花和纺织服装、绿色有机果蔬、优质畜产品和新能源新材料等八大产业，不仅为当地经济带来了强劲的增长动力，也为国家经济的腾飞注入了新活力.此外，国务院于2023年10月印发的《中国（新疆）自由贸易试验区总体方案》指出，要依托优势特色产业，加大中小企业特色产业集群培育力度.由此可见，大力促进新疆八大产业发展对促进新疆为实现中国式现代化发挥着越来越突出的作用.

随着中国产业集群的逐步发展壮大，对区域经济的支撑作用日益明显，相关领域学者也对产业集群开展了丰富的研究并得出了一系列有价值的结论.具体来看，学界关于产业集群的研究主要集中于两个方面：一方面，相关领域学者探究了产业集群对企业生产效率[4]、企业搬迁对税收差异敏感性[5]、企业出口国内附加值[6]、企业和产业表现[7]、集群品牌价值[8]、创新绩效[9]、区域经济增长[10-12]、全要素生产率[13-14]、收入与不平等[15]、区域创新[16]等经济社会因素的影响；另一方面，相关领域学者探究了科研机构[17]、人口流动[18]等一系列经济社会因素对产业集群的影响及其提升路径[19-24].

综上所述，相关领域学者深入探究了产业集群对一系列经济社会因素的影响、一系列经济社会因素对产业集群的影响及其提升路径.但是，既有研究对产业集群的发展态势及其时空格局却少有探究.尤其，仍未定量揭示新疆这一向西开放门户和“一带一路”核心区的产业集群发展态势.此外，在新疆“双碳”行动深入推进的背景下，未考量碳减排目标约束对八大产业集群发展的影响.因此，本研究基于新疆2011—2021年的数据，运用探索性空间数据分析法探究新疆八大产业的集群发展态势与空间格局，并实证探究碳达峰压力对新疆八大产业集群发展的影响.

1 研究方法与数据来源

1.1 产业结构合理化指数

产业结构合理化指的是产业间的聚合质量，是要素投入结构和产出结构耦合程度的一种衡量.本研究引入泰尔指数来表征产业结构合理化程度，其计算公式如（1）所示：

式中：TL表示产业结构合理化指数，Y表示产值，L表示就业，i表示产业，n表示产业部门数.当TL≠0时，表示产业结构偏离了均衡状态，产业结构不合理.

1.2 产业结构高级化指数

产业结构高级化实际上是产业结构升级的一种衡量，本文采用第三产业产值与第二产业产值之比作为产业结构高级化的度量.

1.3 区位熵指数

区位熵指数是表明某个产业发展的专业化程度，即集聚水平.它是与全国平均水平来比较的，若区位熵指数大于1，说明该地区产业相对于全国具有比较优势；若区位熵指数小于1，说明该地区产业与全国相比不具有专业化发展优势[25].其计算公式如（2）所示：

式中：βij表示某一地区产业i在j年的区位熵，θij表示该地区产业i在j年的产值，表示该地区所有产业在j年的总产值；表示产业i在j年的全国总产值；是所有产业在j年的全国总产值.

1.4 标准差椭圆

标准差椭圆方法通过可视化的方式，基于全局统计方法描述研究对象的空间分布和多维特征[26-29].其计算公式见式（3）～（7）：

重心：

方位角：

X、Y轴标准差：

其中坐标偏差：

椭圆面积：

式中：n表示地（州、市）个数；(xi,yi)表示每个地（州、市）的经纬度地理坐标；ωi表示每个地（州、市）对应的八大产业集群要素值；(,)表示加权平均重心坐标；、分别为各地（州、市）到平均重心的坐标偏差.

1.5 数据来源

本研究的数据主要来源于《中国统计年鉴》（2011—2022年）、《新疆统计年鉴》（2011—2021年）、《中国农业年鉴》（2010—2020年），缺失数据以线性插值法、手工测算补齐.

2 结果分析

2.1 新疆产业结构变迁和聚集特征

根据国家统计局数据可知，2011—2021年新疆一、二、三产业的结构调整节奏与全国保持一致，以2013年为界限，产业格局由“二、三、一”演进为“三、二、一”.其中：新疆三次产业比重从2011年的16.03∶47.36∶36.61优化为2021年的14.74∶37.33∶47.93；全国三次产业比重从2011年的10.75∶45.76∶43.50优化为2021年的9.18∶37.96∶52.87.整体上来看，新疆第一产业占比高于全国平均水平，新疆第二、三产业占比低于全国平均水平.

进一步，根据产业结构合理化指数和产业结构高级化指数计算结果可知，2011—2021年新疆产业结构高级化低于全国平均水平，产业结构合理化略高于全国平均水平.新疆产业结构合理化程度和全国平均水平均呈现下降趋势，分别从2011年的0.390和0.293下降至2021年的0.196和0.104.新疆产业结构高级化程度和全国平均水平均呈现上升趋势，分别从2011年的0.773和1.040上升至2021年的1.283和1.516.再次，根据区位熵指数计算的新疆八大产业集聚度可知，新疆十九门类中依赖于资源禀赋优势的行业，如农林牧渔业、采矿业、电力热力燃气及水生产和供应业、制造业的产业集聚度在2021年的全国排名分别为第10、第7、第8和第5；新疆十九门类中益于社会环境与国家政策的行业，如教育业、公共管理社会保障和社会组织、水利环境和公共设施管理业的产业集聚度在2021年的全国排名分别为第4、第5和第2.新疆十九门类中产业集聚度在全国排名靠前的三个大类是公共管理社会保障和社会组织、教育业与水利环境和公共设施管理业，2021年分别排名第2、第4和第5.新疆十九门类中产业集聚度在全国排名靠后的三个大类是信息传输软件和信息技术服务业、金融业和批发与零售业，分别排名第30、第29、第28.

2.2 新疆八大产业发展趋势和集聚特征

2.2.1 时序特征

首先，根据产值对新疆八大产业集聚规模在全国范围内进行排序；其次，根据区位熵指数计算新疆八大产业的聚集水平；再次，计算新疆八大产业的产值增速与年均产值；最后，根据计算结果，运用Excel绘制2011—2021年新疆八大产业产值增速、集聚规模与年均产值气泡图（图1）.

图1 2011—2021年新疆八大产业产值增速、集聚规模与年均产值气泡图

由图1可知，截至2021年，八大产业中集聚规模在全国范围内排名前10的包括：油气生产加工产业（排名第2），棉花和纺织服装产业（排名第4），煤炭煤电煤化工产业（排名第6），绿色矿业产业（排名第8），绿色有机果蔬产业（排名第10）.粮油产业（排名第13）和优质畜产品产业（排名第14）也均在全国处于中上游水平.新能源新材料产业的集聚规模在全国位于第24名，较2011年上升5名.新疆八大产业依托区位优势，除新能源新材料产业外区位熵均在1以上，集群规模逐渐显现；新能源新材料产业集聚规模还具有较大的提升空间.油气生产加工产业集聚规模全国领先.2011—2021年新疆油气生产加工产业区位熵年均10.12，在全国范围内年平均排名为1.91，集聚规模大，常年处于全国前2名.新疆油气生产加工产业年均总产值达1 262.94亿元，最高点出现在2013年，达1 558.46亿元，最低点出现在2016年为830.02亿元，十一年来总产值的变化波动较小.煤炭煤电煤化工产业集聚规模增长迅速.2011—2021年新疆煤炭煤电煤化工产业集聚规模在全国位次由第20名上升至第6名，区位熵由0.53增加到1.50，产业集群规模初显.总产值由2011年的175.61亿元增长至2021年的866.89亿元，年均增速达15.62%，高于同期新疆地区生产总值平均增速（7.74%），呈现出高速增长态势.

2.2.2 空间特征

基于全国31个省（区、市，港澳台数据暂缺）八大产业的区位熵指数数据，运用ArcGIS 10.8可视化分析及自然断裂点分级法对全国八大产业聚集的空间格局进行分析，并呈现新疆八大产业集聚在全国范围内所处的梯队（表1）.

表1 全国八大产业集群空间格局及新疆排名

由表1可知，2011—2021年，全国产业集聚呈“北高南低，西高东低”的空间分布格局.其中，新疆的产业集聚水平在2011年和2016年在31个省（区、市）中处于第一梯队；至2021年，新疆产业集聚水平下降至第二梯队；2011—2021年全国产业集聚水平的重心一直位于河南省，重心呈现向东北迁移的趋势，标准差椭圆大致呈现东北-西南走向，标准差椭圆展布面积变化不大.2011—2021年，八大产业集群呈“西高东低”的空间分布格局.其中，新疆的八大产业集群水平由在全国处于第二梯队上升至第一梯队；八大产业集群水平的重心呈向西北方向移动趋势，由陕西省转移到甘肃省，标准差椭圆大致呈现东北-西南走向，且呈向西南方向移动趋势.

2.3 新疆主导产业与优势产业识别

运用Excel绘制新疆八大产业总增长量（Tij）、份额分量（Nij）、结构分量（Pij）和竞争力分量（Dij）的散点图（图2），并将位于第一、二、三、四象限的产业分别划分为主导产业、优势产业、一般产业与衰退产业.

图2 2011—2021年各省（区、市）行业工业总产值结构分量与竞争力分量

由图2可知，从总增长量Tij来看，新疆工业总产值增长特别快（Tij＞1 000）的产业主要有4个：有色金属冶炼及压延加工业，电力、热力生产和供应业，非金属矿物制品业，化学原料和化学制品制造业.从份额分量Nij来看，新疆所有的部门均为全国性增长部门，发展前景较好.其中发展前景最好的行业主要有4个：石油、煤炭及其它燃料加工业，石油和天然气开采业，黑色金属冶炼和压延加工业，化学原料和化学制品制造业.从结构分量Pij来看，新疆产业结构基础较好、对经济增长的贡献很大、具备产业结构优势的行业主要有7个：有色金属冶炼及压延加工业，非金属矿物制品业，电气机械和器材制造业，石油、煤炭及其它燃料加工业，燃气生产和供应业，金属制品业，电力、热力生产和供应业.从竞争力分量Dij来看，新疆具有较强区域竞争优势的的行业主要有6个：有色金属冶炼及压延加工业，电力、热力生产和供应业，非金属矿物制品业，化学原料和化学制品制造业，煤炭开采和洗选业，纺织业.

由此可见，新疆八大产业在总量、份额、结构和竞争力上均占据主导地位，是促进区域经济社会发展的优势产业.

2011—2021年新疆同时具有部门优势和产业优势的产业主要有7个（图2）：有色金属冶炼及压延加工业，电力、热力生产和供应业，非金属矿物制品业，化学原料和化学制品制造业，煤炭开采和洗选业，纺织业，电气机械和器材制造业.2011—2021年同时具有高发展速度和产业优势的产业主要有6个：有色金属冶炼及压延加工业，非金属矿物制品业，电气机械和器材制造业，燃气生产和供应业，金属制品业，电力、热力生产和供应业.2011—2021年新疆主导产业、优势产业、一般产业、衰退产业变动情况详见表2.从结果上看，新疆在2011、2016与2021年主导产业、优势产业、一般产业与衰退产业变动较大.2021年相较2011年相对稳定，但与2016年相比产生了较大差异.

表2 2011、2016、2021年新疆主导产业、优势产业变动情况

2.4 新疆八大产业集群社会经济贡献分析

进一步，运用OLS模型计算八大产业城镇就业人员数对八大产业产值的回归系数来表征新疆八大产业的城镇就业贡献率，并计算八大产业产值年均增长率来表征新疆八大产业的经济贡献率，从而分析新疆八大产业集群的社会经济贡献.

根据城镇就业贡献率和经济贡献率的计算结果可知，2011—2021年，新疆八大产业集群城镇就业人数有增有减.煤炭煤电煤化工产业、绿色矿业产业、棉花和纺织服装产业与新能源新材料等战略性新兴产业就业人员增加；油气生产加工产业、粮油产业、绿色有机果蔬产业与优质畜产品产业城镇单位就业人员减少.2021年，新疆粮油产业城镇就业贡献率为52.33%、新能源新材料等战略性新兴产业城镇就业贡献率为33.17%、棉花和纺织服装产业城镇就业贡献率为29.68%、优质畜产品产业城镇就业贡献率为24.70%、绿色有机果蔬产业城镇就业贡献率为-5.71%、绿色矿业产业城镇就业贡献率为-7.92%、油气生产加工产业城镇就业贡献率为-8.32%、煤炭煤电煤化工产业城镇就业贡献率为-36.23%.2011—2021年，新疆八大产业集群总产值逐年增加.其中，煤炭煤电煤化工产业产值年均增长率为15.62%、新能源新材料等战略性新兴产业产值年均增长率为12.14%、优质畜产品产业产值年均增长率为9.80%、绿色有机果蔬产业产值年均增长率为7.52%、绿色矿业产业产值年均增长率为7.37%、棉花和纺织服装产业产值年均增长率为6.27%、粮油产业产值年均增长率为4.47%、油气生产加工产业产值年均增长率为-0.89%.新疆八大产业集群社会经济贡献从大到小依次为：棉花和纺织服装产业、绿色矿业产业、优质畜产品产业、新能源新材料等战略性新兴产业、煤炭煤电煤化工产业、油气生产加工产业、绿色有机果蔬产业、粮油产业.

由此可见，在研究期间内，新疆八大产业对就业和经济增长发挥着重要作用，是地区经济社会发展的重要动力.

2.5 碳达峰压力对新疆八大产业集群发展的影响

2.5.1 变量选择

本研究选择新疆八大产业集群发展水平为被解释变量，碳达峰压力为解释变量，经济发展水平、产业结构升级、固定资产投资、财政支持和对外开放为控制变量.

1）被解释变量.本研究的被解释变量为以新疆油气生产加工、煤炭煤电煤化工、绿色矿业、粮油、棉花和纺织服装、绿色有机蔬菜、优质畜产品和新能源新材料等八大产业区位熵表征的集群发展水平.

2）解释变量.为探究碳达峰压力对新疆八大产业集群发展的影响，本研究参考马文杰等[30]、闫新杰等[31]和王少华等[32]的研究，用碳排放平均增速衡量碳达峰压力，如式（8）所示.以“增速”度量的原因如下：1.地区碳排放增速与当地经济发展对高耗能产业的依赖程度密切相关，较高的碳排放平均增速说明当地经济发展在很大程度上依托于高耗能产业，当地进行自主低碳转型的成本和阻力较大，其所承受的政策压力更大，发展可持续更容易受到碳达峰目标的影响；2.该指标能较为直观地反映碳达峰压力的大小.碳排放平均增速越高，说明当地距离碳达峰越远，低碳转型越困难，碳达峰压力就越大，而碳排放平均增速较低甚至为负时，说明当地碳排放增量较低，已基本实现碳达峰，碳达峰压力较小.

3）控制变量.考虑到一系列经济社会因素的影响，本研究将经济发展水平、产业结构升级、固定资产投资、财政支持和对外开放作为控制变量纳入模型进行实证检验.其中，经济发展水平以地区生产总值的对数项表征，产业结构升级以第三产业增加值与第二产业增加值的比值表征，固定资产投资以其实际值的对数项表征，财政支持以一般公共预算支出的对数项表征，对外开放以进出口货物总额的对数项表征.

2.5.2 实证检验

进一步，本研究运用OLS模型实证检验碳达峰压力对新疆八大产业集群发展的影响，实证检验结果见表3.其中，模型1至模型8分别为碳达峰压力对油气生产加工、煤炭煤电煤化工、绿色矿业、粮油、棉花和纺织服装、绿色有机果蔬、优质畜产品和新能源新材料产业集群发展的影响实证检验结果.由表3可知，碳达峰压力对油气生产加工集群发展的影响系数在1%的水平上显著为正，对绿色有机果蔬集群发展的影响系数在10%的水平上显著为正，对新能源新材料集群发展的影响系数在5%的水平上显著为正，即碳达峰压力促进了油气生产加工、绿色有机果蔬和新能源新材料产业的集群发展；碳达峰压力对粮油集群发展的影响系数在5%的水平上显著为负，即碳达峰压力不利于粮油产业集群发展；碳达峰压力对煤炭煤电煤化工、绿色矿业、棉花和纺织服装、优质畜产品集群发展的影响系数不显著，即对其不存在显著影响.由此可见，碳达峰压力对新疆八大产业集群发展的影响存在显著差异，相关政府部门、行业组织和企业应根据其产业发展阶段、集群现状和碳排放情况，制定针对性的产业集群发展和碳减排措施，发挥其对经济社会高质量发展的促进作用.

表3 碳达峰压力对新疆八大产业集群发展的影响

3 结论与对策建议

3.1 结论

本文基于2011—2021年新疆八大产业的数据，运用探索性空间数据分析法探究了新疆八大产业的集群发展态势与空间格局，并进一步探讨了碳达峰压力的影响效应.研究表明：1）新疆第一产业占比高于全国平均水平，新疆第二、三产业占比低于全国平均水平；并且，新疆产业结构高级化低于全国平均水平，产业结构合理化略高于全国平均水平.此外，新疆产业结构合理化程度和全国平均水平均呈现下降趋势，产业结构高级化程度和全国平均水平均呈现上升趋势.2）新疆八大产业聚集规模逐渐显现，且位于全国前列，呈现出高速增长态势.3）新疆八大产业在总量、份额、结构和竞争力上均占据主导地位，是促进区域经济社会发展的优势产业，且随时间推移存在较大变动.4）在研究期间内，新疆八大产业对就业和经济增长发挥着重要作用，是地区经济社会发展的重要动力；并且，八大产业的作用存在显著的差异性.5）碳达峰压力对新疆八大产业集群发展的影响存在显著差异，有效促进了油气生产加工、绿色有机果蔬和新能源新材料产业的集群发展，但对其它产业集群发展的促进作用还未有效发挥；因此，相关政府部门、行业组织和企业应采取差异化的产业集群发展和碳减排措施.

3.2 对策建议

根据研究结论可知，新疆八大产业对经济社会高质量发展发挥着重要的促进作用.因此，本文提出如下对策建议：第一，应尽快研究编制《新疆八大产业集群发展规划》和《新疆八大产业集群发展行动方案》，推动八大产业集群多中心规划布局，充分发挥各地（州、市）资源禀赋与区位优势，实现新疆八大产业集群差异化竞争、高质量发展.第二，应积极推进国家级棉花棉纱交易中心筹建工作，争取国家政策支持，进一步提升新疆棉花和纺织服装产业集群竞争优势.第三，应加快新疆新能源新材料产业集群发展，夯实硅基新材料产业作为全球最大的绿色新能源材料供应基地的地位.第四，应充分发挥产业集群效应优势，提升区域经济社会贡献度，实现经济高质量发展与共同富裕，扎实推进中国式现代化的新疆实践.第五，应充分发挥新疆煤炭交易中心（哈密市）、新疆碳排放权交易中心（吐鲁番市）的功能作用，推动新疆八大产业碳减排进程，进而充分发挥碳达峰目标约束对新疆八大产业集群发展的促进作用.