石油城市经济系统脆弱性发生的过程、机理与特征

石油城市经济系统脆弱性发生的过程、机理与特征

脆弱性是20世纪20年代地理科学家对极端灾难（自然灾害）的研究的一个词源。由于研究对象和科学视角的不同，不同研究领域的科学家对脆弱性的概念理解不一致。但随着研究的不断深入,对于脆弱性的理解逐步统一为脆弱性是指由于系统对系统内外扰动的敏感性以及应对能力的缺乏从而使系统的结构和功能容易发生改变的、源于系统内部的、与生俱来的一种属性。经济系统作为人地系统的核心受到社会系统和自然系统的深刻影响,同时经济系统的脆弱性是衡量城市经济发展水平的一种重要度量,主要体现在经济总量、经济效益、经济结构三个方面。经济系统的脆弱性也是石油城市人地系统脆弱性的主要方面之一。1石油城市的特殊性1.1就业男女比例失衡石油城市的人口是伴随着石油产业规模扩大而增长,早期人口主要聚集于资源丰富度较高的地区,人口空间分布与资源空间分布基本吻合。大多数人口从事石油产业,而石油产业大多属于重体力劳动的工作,不适宜女性劳作,造成就业男女比例严重失衡,在这些行业中女性的比例仅占到10%左右。性别比例的失衡造成了许多显而易见影响社会稳定性的问题,比如女性择业难,男性择偶难等。同时,大多数居民从事石油及相关行业,造成人口受教育年限少,人口素质低,人才结构单一等问题也非常明显,一旦石油产业不景气,将会造成大量的下岗职工,且下岗职工再就业较困难。1.2城市发展的战略布局:“先矿后城,后生活”石油城市是依托石油资源发展起来的单一资源型城市,石油资源是城市的根本发展基础。由于石油资源的稀缺性和重要的战略地位,导致石油城市的形成一般是“先矿后城”,并且是“先生产,后生活”的城市经济建设模式。石油资源储量和开采的难易,决定了城市的经济总量能够达到的最大规模程度。同时,石油城市的产业链条完全是以石油资源为源头(基础)产业,在此基础上发展的众多下游产业,产业结构较为单一,资源的综合利用水平不高,科技含量较低。1.3城市环境恶化环境系统是城市经济社会发展的自然物质基础,矿藏的集聚地多数是自然环境比较恶劣的区域。在这一区域建立起来的城市,其本底的自然环境脆弱性较为明显,而在石油的勘探和开采过程中又对环境造成较大的破坏,加剧了环境的恶化。石油开采业本身要求建立多个矿点,分散度大,因此对土地资源造成了大量的浪费。当石油城市发展到一定阶段还会出现地面沉降等问题,严重影响城市的空间布局和外部发展环境。由于石油城市在发展前期只重视石油的开采量,对于环境的防护和治理力度较小,致使城市生态环境日益恶化,不能得到有效的遏制。因此,先天性的环境劣势,加之后天环境保护措施的不力,导致大庆市自然环境生态系统的脆弱性加剧。1.4石油资源开发的阶段性特征石油城市的发展,既遵循一般城市发展的规律,又具有其特定的内在规律。石油城市主要依靠石油资源进行发展,因而城市发展的生命周期与石油开发周期高度同步,各阶段特征与城市对石油资源的开发构成具有内在的逻辑关系。城市的发展就会经历导入期—成长期—成熟期—衰退期(转型期)这样一个发展过程,因此城市经济增长的阶段性特征明显。石油产业和其相关产业的发展深刻地影响着石油城市的经济系统发展,每一次国际国内市场油价的波动,都会对石油城市经济系统产生明显影响。总体来说石油城市的经济增长受外部环境的影响较大,同时受石油资源总量的限制,可持续发展的后续动力不足。2市的经济系统脆弱性周期特性分析通过考察和研究国内外著名石油城市的发展历程,发现石油城市的生命周期与石油开发周期高度同步,而伴随着石油资源的开发,经济系统脆弱性的阶段性特征明显,也就是说石油城市的经济系统脆弱性周期与石油开发周期高度相关。因此,石油城市经济系统的脆弱性周期具有“S”型曲线特征,最终将形成倒“U”型曲线(图1),而和城市生命周期有所区别的是,在城市的转型期,如果城市转型成功,脆弱性将减小;反之,将进入衰退期,脆弱性增大到系统无法自我调节,导致经济系统崩溃。当然,从理论上说,如果在资源开发初期就考虑长远的接续产业及经济转型,则“S”曲线会发生其他变化,但是,研究证明,实际上很少有城市在资源开发初期就进行综合整治的,因此“S”曲线基本能反映出一定的规律性。2.1城市经济系统脆弱性的表现这一时期是从石油资源被发现到逐步形成石油生产能力。这一时期,矿区建设和其它服务性产业的建立,完全是为满足石油开采。就是说,在石油城市建立初期,城市经济对石油产业的依赖性就初步形成了,对石油产量变动的敏感性也逐步变大,因此经济系统脆弱性是伴随石油城市的建立而产生的。而此时城市经济系统总体容量小,脆弱性的表现不是十分明显,且经济规模扩张明显,对于整个城市的影响不大。但是经济系统脆弱性将会随着城市经济总量的增大而影响面越来越大。2.2城市以较低的价格输出原油这一时期是从石油生产能力形成到各类配套设施的建设完成和开采技术的成熟。这一时期,石油开采能力迅速提高,石油产量增长迅速,城市经济总量也得到提高,城市对石油产业的敏感性也进一步加强。城市开始以较低廉的价格大量输出原油,由原油输出所得的收入换取城市运行的资本。此时,石油产业也在扩大,单一的石油产业支撑了整个城市经济的运行。石油产业的壮大,对城市的支撑力增大,从而使城市经济系统的应对能力增大,脆弱性相对变小,而城市经济结构的单一性更加严重,从而对于石油产业的敏感性增大,脆弱性相对变大。此时的经济系统脆弱性具有复杂性,取决于石油产业与城市经济总量等各种力量大小对比,但总体来说,此时脆弱性在逐渐增大,但是由于城市处于快速发展时期,脆弱性被暂时掩盖,具有明显的隐蔽性。2.3石油产业带动城市经济发展这一时期是指石油生产的稳定阶段。当各个矿区的生产能力逐渐形成,企业规模不再扩大时,石油产量基本稳定。虽然产量会出现小的波动,但总生产能力和产量并无剧烈的、长时间的波动。这意味着已进入石油生产的稳定阶段,经济总量达到较高水平,城市发展进入了“黄金时期”。石油产业发展的同时带动了其它产业,城市经济结构有所优化,但石油产业所占比重仍然很大,并随着城市经济总量的增长,石油产业对城市经济的控制力更加大,两者的相关性更加明显。这种情况下,石油产业的细微变化,都会引起城市经济系统的强烈波动,城市经济系统对于石油产业的敏感性极强。因此,石油城市在经历繁荣的背后潜藏着巨大的脆弱性,未来石油产量减小时,城市经济对于石油产业的敏感性将会导致城市转型的极大困难。2.4各矿区石油产业衰落,城市逐渐衰落这一时期是指石油产量从较高水平逐步降低的过程。随着石油资源经过一段时间的高强度开采,剩余储量减小,进入特高含水期,开采难度不断加大,已经不能保证石油开采量继续处于较高的水平。石油开采成本变大,没有足够的资源储量作保证,石油企业的效益不断下滑,各个矿区也逐渐陷入衰落,脆弱性爆发。当然,各个石油企业的衰落是一个缓慢过程,因为石油衰减也是一个缓慢过程,在剩余石油资源支撑下,石油产量仍会在低水平维持一个较长的时间。城市未来发展去向有两种:一种是“油竭城衰”,另一种是“油竭城荣”。前者是指,随着石油资源的逐渐枯竭,单一的石油产业已经无法维持石油城市的正常运转。在上一阶段中经济系统脆弱性在石油产业繁荣的背后被暂时掩盖,而这一时期石油产业逐渐衰落,使长时期积累的脆弱性突然爆发,加之石油城市固有的社会和环境问题,城市系统自组织功能遭到破坏,城市慢慢衰退。后者主要是指城市转型成功,摆脱城市单纯依靠石油资源发展的模式,寻找到规避经济系统脆弱性的有效措施,从而由资源型城市转变成综合型城市。所以这一时期脆弱性能否规避成功将会关系到石油城市兴衰。3石油城市经济系统的脆弱性3.1刚性产业结构的脆弱性和复杂性石油城市产业结构呈现出显著的刚性,例如大庆市,在建城初期,国家把大部分人力、物力和资本都集中注入到石油开采业,没能顾及其它产业的发展,形成了单一的刚性产业结构。到2007年底,三次产业占地区总产值的比为3∶85∶12,石油产业与非石油产业所占地区总产值的比为61∶39(图2)。刚性的产业结构本身具有脆弱性。而在发展初期,脆弱性的一面并没有清晰的显现出来,其原因是开采初期丰富的石油资源和开采成本的低廉。但是随着资源的枯竭,开采成本的上升,这一刚性产业结构的种种脆弱性明显表现出来,石油工业本身已经不能独自支撑整个地区经济。刚性产业结构造成城市的经济对某一产业的依赖性过大,产业结构的多样性差。城市是一个复杂的巨系统,依靠单一的产业维持系统平衡,稳定性差。产业结构单一、加工链条短、过分依赖于区域外部对本地区原材料等初级品的需求,那么该地区对外部市场条件的改变必然较为敏感,城市经济也对这个产业的敏感性加强。在这种情况下,外部环境的变化和石油工业的细微变化,都会使经济系统的波动性变大。3.2石油城市在发展过程中出现的一些问题脆弱性的存在是系统内部的、与生俱来的一种属性,系统内部特征是系统脆弱性产生的主要的和直接的原因,而扰动与系统之间的相互作用使其脆弱性放大或缩小。石油资源的日益枯竭对于石油城市来说是一个致命的打击,城市的发展根基发生动摇,其它相关产业也随着石油资源的枯竭逐渐衰落。石油城市在发展初期,资源丰富,开采量或增量大,城市经济总量迅速增长,石油城市固有的脆弱性被经济快速发展暂时掩盖。而随着石油开采量的衰减,对城市发展的支持力逐渐下降,城市经济增长减缓或停滞或下降,此时,积累的许多社会和环境问题越来越严重,比如基础设施不足、绿地稀缺、地面沉降土壤污染等问题。这些问题的出现增大了城市社会系统的脆弱性,同时反作用于城市经济系统,导致经济系统脆弱性的放大。这一情况表现为城市发展中的常规性问题在这一特殊时期也成为难以克服的顽疾。3.3产业转型发展策略接续产业是指在原有产业的基础上,向前或向后延伸,形成新的产业链。替代产业是指与原资源产业没有直接关联的产业,通常也不大可能是新的资源产业。石油城市在发展过程中形成了强大的石油产业,而其它产业发展相对滞后。石油产业随着石油资源的枯竭会慢慢的衰退,因此城市在发展过程中存在产业转型阶段,否则城市将无法再继续向前发展。在产业转型过程中,应首先发展接续产业,然后再发展替代产业,并形成接续产业与替代产业互动发展的局面。但大部分石油城市还是以石油资源的开采及粗加工为主,产业链较短,发展接续产业时还面临与非矿业城市的竞争,限制了其接续产业的发展。4大庆经济系统的脆弱性评估4.1基于可续发展能力指标的石油城市经济系统敏感性评价基于石油资源优势而形成的单一石油型产业结构对石油城市经济发展起着主导作用。因此,在众多影响石油城市经济发展的扰动因素中,石油资源供应能力的变化对其经济可持续发展的扰动较为突出。依据关于石油城市经济系统脆弱性内涵的界定,对石油城市经济系统脆弱性的评价将从石油城市经济系统面对可采石油资源储量变化的敏感性,以及可采石油资源储量逐渐枯竭的应对能力两方面进行。依据脆弱性评判的两个层面,选取反映对石油资源依赖程度的三个指标予以衡量敏感性;应对能力的衡量要从城市的经济、社会、环境等三方面综合考虑,主要是对可续发展能力的测度。石油城市经济系统对可采石油资源储量变化的敏感性越低,且面临石油资源逐渐枯竭时经济系统表现出的应对能力越强则其脆弱性越低,据此构建石油城市经济系统脆弱性评价模型为ESVi=Si/Ri。其中ESVi表示经济系统脆弱性,Si表示为经济系统敏感性,Ri表示经济系统应对能力。石油城市经济系统对可采石油资源储量变化的敏感性源于其经济发展对石油资源的高度依赖性,其敏感程度取决于区域产业结构、就业结构以及资源枯竭的强度,据此构建石油城市经济系统敏感性指数为其中,ω为矿业城市石油资源枯竭的强度,依据矿业城市不同发展阶段取不同的数值(幼年=0.13,中年=0.16,老年=0.19),Iiov为石油城市第i年份石油产业产值占区域GDP比重;Iiw为石油城市第i年份石油产业从业人员占总从业人员的比重。Iie为石油城市第i年份石油能源的消耗占总能源消耗的比重。石油城市经济系统对可采石油资源储量逐渐枯竭的应对能力与经济状况、产业综合发展程度、经济集约化水平、经济外向度等密切相关,从上述几方面选取13项指标建立应对能力评价指标体系,加上敏感性方面的3项共计16项指标(表2)。4.2方差极大旋转相关因子利用DPS软件对原始数据(1)进行主成分分析,选取特征值大于1的3个主因子(F1、F2、F3)作为评价经济系统应对能力的新变量。对因子载荷(因子载荷代表各因子与原始变量间的相关系数)矩阵进行方差极大旋转(表3)。F1对于变量x1、x6、x7、x10、x11、x12有较大的正载荷,与x2有较强的负载荷,可将该因子定义为表征城市经济实力和城市环境改善能力,F2对于x9、x13有较大的正载荷,此因子可定义为表征城市利用资金的能力。F3对于x3、x4、x5有较强的正载荷,此因子可定义为表征城市区位条件优劣度。采用均权求和的方法构建石油城市经济系统应对能力指数,即R1=0.589Fi1+0.294Fi2+0.083Fi3,该指数仅表征大庆市经济系统应对能力,数值越大,表明应对能力越强。4.3城市经济系统的脆弱性利用评估模型,分析大庆市近8年的数据,得出大庆市经济系统的脆弱性呈逐步降低的趋势,但是脆弱性仍处在中等脆弱水平。大庆市经济系统的脆弱性目前并没有明显表现出来,主要原因是大庆市经济发展速度仍然较快,石油产业的发展仍然较为迅猛,城市经济系统的应对能力较强。虽然石油产量有所减少,但是由于基数大,城市经济发展惯性等因素所致,使脆弱性的影响力度很小。其具体脆弱性特征表现为以下几点:4.3.1石油工业长期认知能力将进一步加强刚性的产业结构本身具有脆弱性,是一种不协调的结构模式。在发展初期,脆弱性的一面并没有清晰的显现出来,其原因是开采初期丰富的石油资源和开采成本的低廉。但是随着资源的枯竭,开采成本的上升,这一刚性产业结构的种种脆弱性明显表现出来,石油工业本身已经不能独自支撑整个地区经济。目前,大庆市石油产业发展处于成熟期后期阶段,经济系统脆弱性还将进一步演化。大庆市经济系统脆弱性的发生发展过程与石油产业发展周期高度相关。石油产业发达时期,产业结构单一性强,敏感性增大,但是对城市经济系统的支持力也增大,城市经济系统应对能力增强。脆弱性的发展取决于两方的力量对比,但总体来说潜在脆弱性是不断增大的;石油产业衰退时,对城市的支持力度将大大下降,城市经济系统潜在脆弱性转变为现实脆弱性。所以,如果不加以人为干预,大庆市经济系统脆弱性周期将会以石油产业的周期为基础,形成“U”型曲线模式;如果适时进行人为调控,则形成倒“U”型曲线模式。4.3.2经济系统的脆弱性大庆市石油开采业经过40多年的发展,现在已经进入成熟期的后期阶段。石油产量在逐渐减少,开采成本和开采难度逐渐增大,原油含水量和提炼难度也在不断的加大。但是,