绿色发展背景下山西要素禀赋结构与产业结构耦合协调度研究

0引言全球三大化石能源有力地促进了世界经济的向前发展，带来了工业化文明，同时也给环境的可持续发展带来巨大的压力。转换经济增长动力，并追寻更为长期的经济增长方式，还世界一个美丽的地球已成为大多数国家的一个重要发展目标。中国享有丰富的煤炭资源，煤炭是我国能源经济的消耗主体，我国也成了全球碳排放总量最大的国家。为此，我国提出碳达峰、碳中和的绿色发展目标。国家统计局显示，2022年全国煤炭生产量为45.6亿吨，山西省为13亿吨，占全国产煤量的28.5%，比例将近三分之一。山西省位于华北地区，同时横贯东南西北，其利用自身独特的区位优势为全国各地输送了源源不断的煤炭资源，为国家能源供应与经济快速增长做出了重要的历史性贡献。这也造成了山西产业结构单一、“一煤独大”的局面，并使其水土流失，生态环境被严重破坏。这样的高能耗、高污染、低收益、不可持续的产业发展方式亟待转型。目前我国经济发展已进入新常态，为未来能继续实现高速高质量的增长，我们应树立新发展理念，遵循新发展格局，优化产业结构并转型升级。1文献综述随着经济的发展，环境问题频发，绿色低碳经济的优势越来越凸显。为此，国内外相关学者纷纷对产业转型发展绿色低碳经济进行了大量的研究。产业转型主要是指通过能源创新、技术创新、制度创新等手段实现产业的绿色化发展。专家学者有基于观察探讨的纯理论方面的研究，如金凤君等[1]提出要聚焦于黄河流域产业发展与生态环境保护这两大矛盾，寻求产业结构优化、资源环境高效的绿色转型方案。也有结合数据进行实证方面的分析，如张亚雯等[2]从资源利用效率、污染物减排、经济科技发展3个角度出发，建立了新疆绿色低碳循环发展评价指标，并利用耦合协调度模型分析了这3个子系统之间的关系。同时，这一实证研究方法也被用来分析全国各省市以及各片区域的要素禀赋结构与产业结构的空间耦合关系，其中有专门针对部分要素禀赋结构的分析，如姜兴和张贵[3]建立了京津冀人才链与产业链的耦合发展模型，据此分析了其发展中存在的关键问题，并对此提出了关于制度、创新等促进其耦合发展的建议；刘新智和沈方[4]分析了长江经济带人力资本积累与产业结构升级的耦合程度，发现了长江经济带“下游＞中游＞上游”的耦合协调水平。另外，制度环境对产业的发展具有重要的推动作用，尤其体现在产业选择以及技术研发创新能力方面。因此，姜海宁等[5]分析了山西省的创新环境与产业结构的空间耦合关系，得出山西南北创新环境超期而中部创新水平滞后，整体来看山西的创新环境与产业结构并不协调，所以应因地制宜调整产业结构。也有整体要素禀赋结构的分析，张丽峰和汪秋菊[6]分析了煤炭资源型城市要素禀赋结构与产业结构的耦合协调度，并针对不同的分析结果提出了不同的绿色转型路径。然而，目前关于某典型资源型省份在绿色发展理念的背景下，整体要素禀赋结构与产业结构耦合协调程度动态调整的研究仍然相对较少。因此，分析二者的耦合协调程度对于找寻资源型省份产业结构转型升级的方向将具有指导性的意义。本文选取煤炭产量最大的山西进行研究，该研究对未来减少部分煤炭产业，引育新兴产业的绿色低碳转型道路的提出具有相当重要的意义，同时也可为其他煤炭资源型省份的绿色转型发展提供理论参考依据。2指标体系和数据来源经济的增长、收入的提高主要靠的是产业的发展，依据新结构经济学理论，选择什么样的产业以及发展产业由要素禀赋结构决定。只有当前的产业结构与要素禀赋结构相一致才能使资本收益最大化，从而积累财富，并促使要素禀赋结构升级，进而促进产业结构的升级。当二者的速度不匹配时，例如产业的转型升级速度快于要素禀赋结构，并且超前许多，这会使产业的增长缺乏相应的环境支撑，进而导致瘫痪，因此，为了研究山西省的绿色转型发展之路，首先需要科学地判断二者是否存在耦合协调关系。要素禀赋结构是一个物质存在，决定了一个地区可能具有比较优势的产业。同时，硬的基础设施与软的制度安排二者结合，降低了交易成本等，可能使比较优势发展成为竞争优势，而不同产业的规模、风险状况不同，决定了合适的基础设施和制度安排不相同。经济发展的另外一个重要指标是技术发展水平，而产业技术水平也是内生于要素禀赋结构当中的。2.1指标选取2.1.1要素禀赋结构度量指标本文在参考大量文献以及结合研究区域实际情况的基础上，从基础设施、人力资本、技术资本、自然资源、能源设施和制度资本6个方面选取了16个指标(表1)。首先，基础设施是市场上要素禀赋结构集聚与扩散的载体，可以降低运输成本、信息搜寻成本等，有利于产业的集聚与技术的引进和外溢。另外，产业结构的转型以及高级化对区域基础设施也提出了更高的要求。其次，人力资本分为普通劳动力以及高知识技术储备人才，人才、资本、技术三者结合，可以有效地加快技术创新的步伐，发展知识技术密集型产业即高新技术产业，引领经济的高速增长。另外，资源型城市重要的产业发展要素禀赋结构即为自然资源储备，同时考虑其能源消耗情况，更进一步分析其对能源的依赖。最后，完善的制度环境是有为政府发挥作用的结果，也是弥补市场有效性，提高资源配置效率，促进产业结构升级的关键。表1要素禀赋结构指标2.1.2产业结构度量指标在产业结构方面，本文主要设置产业结构合理化、高级化和可持续化三个一级指标(表2)。产业结构的合理化反映三次产业之间的协调程度，本文采用泰尔指数衡量合理化程度，即:表2产业结构指标其中，i为产业，Y为地区生产总值，L为就业人数。TL越小，产业偏离均衡状态越严重，反之越均衡。产业结构高级化主要反映产业由低级向高级演进，产业结构可持续化主要反映产业的污染程度以及可循环程度。2.2数据来源本文以山西省作为研究对象，选取的时间范围为2010—2020年，数据来源于《山西省统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》，插值法补全个别缺失数据。3研究方法3.1熵值法赋权由于本文构建的是复合指标体系，每个指标在耦合过程中所发挥的作用不同，而信息熵可以很好地解决主观赋权问题。其中，数据越离散，信息熵越小，承载的信息量越大，则该指标对系统的影响也越大，其占有的权重应越大。熵值法使得赋权方法变得更加客观，同时又解决了多指标变量间的信息重叠。熵值法一般操作步骤如下:①运用极值法对数据进行标准化处理；②计算某项指标每年的贡献度；③计算此指标的熵值数；④计算差异性系数；⑤确定该项评价指标权重。在研究要素禀赋结构与产业结构的耦合协调关系前先要对两者的综合发展水平进行度量。通过对正向与负向指标进行标准化处理，运用熵值法计算指标权重，进而得出要素禀赋结构与产业结构的评价函数，并进一步计算出2010—2020年山西省要素禀赋结构与产业结构的综合水平。标准化处理方式为:3.2耦合协调度模型耦合指两个及以上系统经各种各样的相互作用进而彼此影响的现象。耦合度测算系统之间的协调程度非常有效，本文分析要素禀赋结构与产业结构之间的动态耦合机制。耦合度计算公式如下:式中:C为耦合度；u1、u2分别为要素禀赋结构和产业结构的综合评价值。一般情况下，耦合度介于0～1，当C值逐渐向0趋近时，则说明两个决策指标的耦合度比较低，即趋向于无关联；而当C值趋向于1时，表示两者的耦合度比较高，系统处于耦合互动，有利于相互之间有序发展。为了弥补偏差提高准确度，保证两个系统关系的有效性，通常在测算出耦合度后，再利用耦合协调度模型来分析两者之间的综合协调状况，其计算公式所下:式中:D为协调度；T为要素禀赋结构与产业结构的综合协调指数；a、b表示待定系数，分别表示要素禀赋结构和产业结构这两个子系统对整个系统的贡献程度，a+b＝1，此处取a＝0.5，b＝0.5，即表示两者同样重要。系统间耦合协调类型和判别标准见表3。表3耦合协调类型和判别标准4实证分析4.1产业结构优化演变特征4.1.1山西省地区生产总值增长状况2010年山西成为“国家资源型经济转型综合配套改革试验区”，也是这一时期，国家大力推进产业结构的战略性调整和转变经济发展方式，山西省主要采取的措施是煤炭资源整合、煤矿兼并重组，同时积极探索新型能源和建设工业基地，此时煤炭行业十年快速发展的黄金期已经过去，山西的经济也利用此比较优势得到了快速的发展。2012年以后，我国经济增长进入增速换挡期，钢铁、煤炭等产能严重过剩，市场竞争环境趋于恶劣，这无疑对以煤炭等矿产资源开采及其初级加工为主导产业的资源型经济结构带来了非常严重的冲击。这期间，山西省的地区生产总值出现了停滞不前甚至下降的现象。为此山西省推进煤炭与非煤产业的统筹发展，升级改造传统产业，尤其是注重解决过剩产能问题，加快培育了工业新兴产业和金融、文旅、康养等现代服务业的发展，并且持续优化营商环境等。同时随着供给侧结构性改革的逐渐深入，供需市场逐渐趋于良性，2017年山西经济实现由“疲”转“兴”的重大转折，之后逐渐向好。4.1.2山西省产业结构分析2010—2020年，山西省产业结构合理化指数呈逐渐减小的趋势，2016—2017年出现了小幅的增大。由此可以看出，在新常态经济模式下，山西省近十年来一直都在努力调整产业结构，打破其资源型经济困局，使生产要素禀赋结构能够合理配置，引育新产业，运用创新驱动战略，促进新旧产业之间的协调发展和自然资源的有效利用，同时也在不断去产能，加快绿色转型，如煤炭产业的“六型转变”，使煤炭资源向着集约循环式、健康生态式的方向发展。2010—2020年，山西省的产业结构逐渐趋于较高层次，即第三产业比例逐年上升，但仍低于同年全国产业结构高级化的平均水平，2014—2017年出现了一段波动，第三产业与第二产业产值的比例快速增长之后又出现下降的趋势。这是因为国家大力实施创新驱动与产业转型升级发展战略，如山西省的“三大突破”“六大发展”，着力解决科技创新、民营经济和金融振兴这三大问题，同时廉洁作风、优化营商环境，从而使山西省产业结构发生了较大转变。也是在这一探索过程当中，疲软的经济终于得到了正向增长。总体来看，山西产业结构合理化指数和高级化指数朝着同频的方向波动，产业结构属于逐渐向好的状态(图1)。图1山西产业结构合理化与高级化指数变化4.2要素禀赋结构与产业结构耦合协调特征运用耦合协调度模型分析山西省要素禀赋结构与产业结构的耦合度与协调度，结果如表4所示。本文选取的产业结构体系包含一个关键指标即产业可持续化，由于绿色可持续化发展理念的重要性，在产业结构分析方面将该指标的参与做了对比分析。结果表明:从2012年起，无论是否考虑产业可持续化，山西省的要素禀赋结构与产业结构之间都处于一个高度耦合的状态，2012年之前考虑到产业可持续化，二者之间的耦合度处于磨合阶段。表4要素禀赋结构与产业结构耦合协调度与之相比，要素禀赋结构与产业结构的协调度要低很多，可以看出，随着时间的流逝，两者之间由中度失调逐渐趋于优质协调。其中，2012年之前要素禀赋结构与产业结构属于一种失调的状态，产业可持续性差。从2013年开始，不考虑产业可持续化这一指标的二者协调度要等于或大于考虑的情形。综合结果可以看出，山西省近年来在转型发展过程当中，已经深刻认识到其产业结构单一，大力改变产业格局，并形成了工业与服务业并存的局面。同时开始重视其在开采煤矿资源过程中所造成的环境破坏严重、环境承载力差的问题，积极推进产业绿色转型发展，传统煤炭产业开始强调高效循环开发，并开发引进新型清洁能源。因此，结合实证结果与现状分析，对于山西省来说，其未来的发展路径，既要注重产业的升级又要注重要素禀赋结构的升级，即应发展资本密集型或技术密集型产业，因为其人口流失较严重，劳动力相对短缺，应细化劳动力分工，提高人力资本素养，实现技术创新，带来规模经济，赋能产业结构优化发展。当然，目前虽已初见成效，但其经济水平仍然处于全国中下游，因此面对作为综改示范区和实现我国双碳目标的双重压力，未来还有很长的路要走。5结论与建议5.1结论本文运用耦合协调度模型分析了山西省2010—2020年要素禀赋结构与产业结构的耦合协调度，分析可得目前二者经过不断调整处于良好协调的初级阶段。同时结果显示，该省的产业可持续化一直处于较低水平，这表明应该积极顺应绿色发展理念，加强新能源的开发利用以及环境友好型产业的转型优化。5.2产业结构绿色转型建议在资源型经济不断转型的过程中，在实现“双碳”目标的压力下，我们要深入推进要素禀赋结构和产业结构调整并注重，二者相互作用同时升级，这是全方位推动经济高质量发展的必经之路，其中重点推进能源结构调整，也是实现我国绿色永续发展的必然选择。5.2.1能源结构性调整从能源结构的角度出发，应该加大研发新能源的力度，并解决好新能源发展和应用的“瓶颈”环节，从而不断推进能源革命。同时为降低对煤炭等化石能源的依赖，应研发光伏发电、生物质能发电和核电需要的储氢技术等[7]。从产业的角度出发，通过碳交易市场和电价体制改革抑制高耗能产业，并淘汰传统产业的落后产能，去除过剩产能，优化库存产能，实现钢铁、有色金属等传统行业的低碳发展和转型升级。5.2.2人力资本培养首先，政府应该加大对高等教育经费的投入力度和倾斜度，但也要注意高等教育和地方产业需求的协调一致。其次，各地高校应该注重自身专业化定位，在扩大招生规模、满足就业需求以及增加人才储备的同时，注重培养经