生態學視角下煤基型煤炭產業集群模式研究

張洪潮

（太原理工大學經濟管理學院，山西太原 030024）

生態學視角下煤基型煤炭產業集群模式研究

張洪潮

（太原理工大學經濟管理學院，山西太原 030024）

煤基型產業集群是由煤炭采掘業優勢產業種群、熱電與煤化工關鍵產業種群和機械制造加工等伴生產業種群三個層次構成的有機生態系統；種群之間通過共生鏈鏈接，形成物質共生和能量共生的復雜網絡系統，通過不同種群間的組合和鏈接，發揮產業集群和工業生態效應，既實現集群經濟增長，又有效保護環境，從而實現煤基型產業集群經濟、社會和生態等綜合效益。生態化煤基型產業集群發展模式，是國家大型煤炭基地和煤炭富集區基于技術創新與低碳經濟發展要求進行的現實選擇和重要保障。應樹立生態理念，進行生態技術創新，完善生態政策。

煤基型；產業集群；生態化；網絡模式

產業集群是現代產業空間布局的一種重要現象。國家“十二五”規劃明確提出發展現代產業體系、提高產業核心競爭力的戰略思想，為我國產業集群進一步發展提供了更為廣闊的實踐平臺。在我國工業化和城鎮化進程逐步加快的現實背景下，煤炭產業和煤炭富集區面臨著保證能源穩定供給和低碳發展的雙重壓力，傳統“高碳”型發展模式所衍生的日益嚴重的環境惡化及資源耗竭等問題，已不能夠適應知識經濟與低碳經濟的時代要求。充分把握利用知識信息經濟時代的先進成果和科技優勢，培育和發展煤炭產業集群，一方面有助于煤炭企業發揮資源優勢，實現大規模、高效率開發，變資源優勢為經濟優勢；另一方面，也是國家“十二五”規劃“主體功能區”區域發展戰略實施的有力推手。促進煤炭產業集群化發展，成為提升煤炭產業和煤炭富集區核心競爭力的重大現實問題。

根據筆者前期相關研究，煤炭產業集群包括煤基型產業集群和非煤基型產業集群兩種類型，其中煤基型產業集群是煤炭產業集群的基礎與核心，是煤炭產業集群化理論研究和實踐發展的首要問題。從國內外既有相關研究看，關于煤炭產業集群的研究成果甚少，對煤基型產業集群以及生態型煤基產業集群的研究則更是匱乏。國內從生態學視角研究煤炭產業共生模式起步較晚，一般側重于從循環經濟視角研究煤炭工業園產業鏈的延伸。本文基于系統觀，運用生態學與可持續發展理論，構造了優勢產業種群——煤炭采掘業種群，關鍵產業種群——熱電、煤化工產業種群，伴生產業種群——建材、冶金、機械制造等產業種群互利共生的煤基型產業集群系統網絡模式，為低碳經濟時代背景下煤基型產業集群的健康發展提供新思路。

一、煤基型產業集群的界定

1.概念與內涵

所謂煤基型產業集群，就是在煤炭富集區域，以具有典型垂直一體化特征的大型煤炭企業集團為組織基礎，以煤炭資源為核心聯結要素，具有線性相關關系的眾多企業聚集體，它們之間通過物質交換、能量傳遞、信息共享連接而形成有機的統一體。

從系統科學和生態學視角分析，煤基型產業集群是一個具備自然生態循環特征的自組織系統，其中一個種群要素產生的“廢棄物”被當作另一個種群要素的“營養物”，各種群依托食物鏈和食物網形成互利共生的集群網絡，達到煤基型產業集群系統能源和物質消費最優化，在這個生態系統中，種群之間相互利用、相互制約、共同發展，從而實現集群經濟效益和環境效益的“雙贏”。煤基型產業集群是集群可持續發展的必然選擇，它強調集群生態系統與社會系統、自然系統間的和諧均衡發展。

2.特征

（1）多樣性。煤基型產業集群多樣性又稱差異性，包括微觀多樣性、中觀多樣性和宏觀多樣性三個層次（參見表1）。微觀多樣性是指煤基型產業集群內各個企業在知識、資產、技術、組織結構、組織文化、經營理念等的差異性；中觀多樣性是指集群內同質產業種群的差異性，表現為同質產業種群特征的多樣化和數量；宏觀多樣性是集群內異質產業種群之間的差異性，表現為集群內不同產業種群特征的多樣化和數量。煤基型產業集群多樣性是集群生存與發展的基礎和前提，它不僅直接為集群提供物質資源，具有巨大的經濟價值，而且還為集群穩定持續發展提供了難以估量的間接價值。

（2）相關性。煤基型產業集群相關性，描述的是群內各種群之間客觀存在的物質、信息、能量等關聯循環鏈條。煤基型產業集群系統中各個種群處于不同的地位，有些占主導地位，有些占附生地位，種群之間通過物質、能量和信息的交換直接或間接鏈接起來，集群中各種群有規律地共處，即在有序狀態下生存，具有一定的營養結構和群落層次，集群內各種群單位相互依存，相互合作，共同構成有機的煤基型產業集群系統。

（3）低碳性。煤基型產業集群低碳性，是指群內各種群之間在物質、信息、能量等循環過程中，所體現的“低消耗、低污染、低排放”的“低碳化”特征。煤基型產業集群各種群之間，通過副產品、廢棄物的循環再利用，使一個種群的副產品或廢棄物成為另一種群的原材料，形成副產品、廢棄物的交換網絡；在各種群內部，通過協調采購、生產、技術、設計、營銷等與環境管理的關系，實行生態設計，采用綠色工藝，進行清潔生產，從而實現物流、能流、信息流、資金流等周而復始的運轉。通過低能耗、低污染、低排放為基礎的低碳運行模式，一方面使煤基型產業集群系統更好地融入生態系統，實現對生態環境的保護；另一方面，有助于降低集群生產成本，增強其競爭力和可持續發展的能力。

表1 煤基型產業集群的多樣性描述

二、煤基型產業集群種群系統

1.要素構成

（1）優勢種產業種群——煤炭采掘業種群。優勢種一般指優勢度最大或較大的種，在群落中占據重要地位，常常在很大程度上決定著群落內部環境條件，對其他種群的生存和生長施以最大影響。優勢種能有效控制群落中物質循環和能量流動，對群落結構和群落環境形成具有明顯控制作用，如果把群落中的優勢種去除，將導致群落性質和環境的變化。

煤炭資源儲量豐富、開發成本低廉是煤基型產業集群的關鍵競爭優勢，依托資源比較優勢，煤炭采掘業種群成為集群中密度最大、對環境影響最直接的產業種群，占據基礎和主導地位，對整個系統發展具有控制作用。因此，本文將煤炭采掘業種群作為煤基型產業集群的優勢種產業種群加以研究。

（2）關鍵種產業種群——熱電和煤化工產業種群。關鍵種是指一些珍稀、特有、龐大的、對其他物種具有不成比例影響的物種，在群落中占據中心地位，它們的消失或削弱會引起整個群落和生態系統發生根本性變化。關鍵種有兩個顯著特點：一方面它的存在對于維持生態系統群落的穩定性和多樣性具有決定性作用；另一方面同群落中其他物種相比很重要，但又是相對的。

煤基型產業集群中的熱電和煤化工產業種群，使用和傳輸物質最多、能量流動規模最為龐大，帶動和牽制著其他產業種群的發展，對煤基型產業集群穩定持續發展起著至關重要的作用，是集群內的鏈核，也是建設和發展產業共生鏈的關鍵，具有不可替代的作用。因此，本文認為熱電和煤化工產業種群是煤基型產業集群的關鍵種產業種群。

（3）伴生種產業種群——靜脈產業種群等。伴生種是指那些在群落中經常出現，對群落影響不起決定作用，優勢度較小的種群。伴生種不能用來區分群叢，它雖然在群落中處于非優勢地位，但其適應性廣泛，可與其他物種構成種群耦合關系，是群落中的重要成員。

在煤基型產業集群中，依托優勢產業種群和關鍵產業種群提供的各種優勢條件，如資源優勢、資金優勢、技術優勢、品牌優勢以及人才優勢等，逐步形成了群內的建材、凈水廠、冶金、陶瓷、造紙、機械制造、物流產業、靜脈產業（廢棄物資源化回收）等產業種群。雖這些產業種群不占主導地位，但它們直接或間接以優勢和關鍵產業種群提供的物質、能量為生，對整個集群生態化和可持續發展具有不可替代的作用。因此，本文將上述產業種群作為煤基型產業集群的伴生種產業種群加以研究。

2.系統結構

煤基型產業集群由煤炭采掘業優勢種群、熱電和煤化工關鍵種群和靜脈產業種群等伴生產業種群組成（參見圖1）。優勢產業種群代表生產制造專業方向、反映產業集群所在區域優勢和經濟實力；關鍵產業種群支撐優勢種產業種群競爭優勢，與之配套和協作；伴生產業種群是由優勢產業種群和關鍵產業種群衍生而來，是集群持續穩定發展的物質基礎。

3.運行機制

在煤基型產業集群系統中，各種群分工協作，各司其職，各取所需（參見圖2）。種群內部通過綜合運用清潔生產、環境設計、生態技術開發、資源回收利用和污染控制等手段實現生態化生產；種群之間基于產業共生鏈的有機銜接，形成物質集成、能量集成、信息集成的相互關聯、共生依存的產業共生體系。煤基型產業集群中各種群通過生態輻射，實現了優勢產業種群、關鍵產業種群和伴生產業種群間的生態綁定，促進了煤基型產業集群系統生態架構體系效率的提升。

三、煤基型產業集群模式

煤基型產業集群的生態網絡系統是一個資源交換型和信息開放型的動態系統，具有單個要素種群自身所沒有的新特性和功能。煤炭采掘業優勢產業集群是煤基型產業集群的基礎，熱電與煤化工關鍵產業種群是煤基型產業集群的核心，機械制造加工等伴生產業集群是煤基型產業集群的延伸。通過將生態學理念引入煤基型產業集群系統，依托集群的輻射效應和擴散效應，有利于形成“煤炭采掘業優勢種群—熱電與煤化工關鍵種群—機械制造加工等伴生產業種群”的煤基型產業集群生態網絡，有利于產業集群自身升級和區域競爭優勢培養。

1.共生鏈鏈接形式

煤基型產業集群共生鏈鏈接是實現各種群之間交換物質、能量的過程，是煤基型產業集群不斷發展的源泉。通過共生鏈鏈接發展，可以加強種群間聯系，增加系統內物質和能量的交換，使得集群生態系統更加和諧，提高整個系統效率和效益，形成生態鏈良性循環。煤基型產業集群共生鏈鏈接包括物質流動共生鏈接和能量流動共生鏈接兩種形式。

（1）物質流動共生鏈接形式。物質流動共生鏈接形式是指實現上游種群的廢棄物或副產品被下游種群作為原材料的過程，是集群內各種群之間通過物質傳遞、供應、廢棄物或副產品而建立的產業共生鏈（參見圖3）。

（2）能量流動共生鏈接形式。能量流動共生鏈接形式包括熱能、電能、水能的梯級利用（參見圖4）。有效的能量利用是削減費用和環境負擔的主要戰略，在煤基型產業集群內，通過構筑能量循環利用的生態產業鏈，進行“能量層疊”梯次利用，既可以節約能源，又可以提高能源利用率。

2.網絡共生模式

網絡共生模式是由多個種群依據生態學原則相互結合形成的具有一定群落結構的共生網絡系統（參見圖5）。第一層次為優勢產業種群，第二層次為關鍵產業種群，第三層次為伴生產業種群，各種群間通過共生鏈進行物質循環交換，能量梯次傳遞。該模式強調資源利用、經濟增長、環境保護的和諧發展，以最大限度利用進入系統的物質和能量，提升煤基型產業集群系統運行質量和效益。

從關鍵產業種群分析，依靠群內豐富的煤炭資源和發達的煤炭采掘生產業，通過配建熱電產業種群，利用煤矸石、煤泥建設低熱值電廠，將有污染的一次能源轉變為清潔的二次能源，為各種群提供動力保障的同時，將熱電副產品配送其他產業種群；以煤炭、煤層氣和共伴生礦物為原料，進行深度加工，建立煤化工產業種群，提高煤炭利用效率，增加煤炭產品附加值。

從伴生產業種群分析，在煤炭采掘業優勢種群和熱電與煤化工關鍵種群的協同輻射作用下，這些優勢和關鍵產業種群所產生的副產品、環境友好性產品和廉價能源，通過建材產業種群、機械制造產業種群、造紙廠產業種群、冶金產業種群、凈水廠產業種群、靜脈產業種群等伴生產業種群進行消化吸收利用。如通過配建建材產業種群，利用熱電產業集群的電力和熱量，利用礦井水，將矸石、粉煤灰用來制造磚、水泥等建材，既節省了土地資源，解決了令人頭痛的固體廢棄物問題，又變廢為寶，保護了環境，一舉數得；同時，通過靜脈產業種群（以保護環境為前提，以節約資源為目的，運用先進技術，實現垃圾回收利用和再資源化利用的資源再生利用產業種群），將煤基型產業集群內各種群生產和消費過程中產生的廢物，轉化為可重新利用的資源和產品，實現各類廢物的再利用和資源化。

四、結論與建議

1.結論

本文依據產業集群和可持續發展理論，立足生態學視角，模擬生態系統種群間結構關系，提出了煤基型產業集群是由煤炭采掘業優勢產業種群、熱電與煤化工關鍵產業種群和機械制造加工等伴生產業種群三個層次構成的有機生態系統；種群之間通過共生鏈鏈接，形成物質共生和能量共生的復雜網絡系統，通過不同種群間的組合和鏈接，發揮產業集群和工業生態效應，既實現集群經濟增長，又有效保護環境，從而實現煤基型產業集群經濟、社會和生態等綜合效益。毋庸置疑，生態化煤基型產業集群發展模式，是國家大型煤炭基地和煤炭富集區基于技術創新與低碳經濟發展要求進行的現實選擇和重要保障。

2.建議

（1）樹立生態理念。公眾一直是生態化煤基型產業集群發展的引致主體和監督主體。煤炭富集區政府應加強對公眾與企業的低碳環保宣傳教育工作，弘揚生態文化；在媒體輿論引導下，引導消費者優先采購經過生態設計或通過環境標志認證的煤炭產品，培養生態價值觀和生態消費觀，從而引發和強化煤基型產業集群中各種群的環境友好性行為。只有公眾和群內企業建立起綠色低碳消費傾向，積極參與到生態環保建設中來，集群才能獲得有利的外部發展環境，才能更好地走煤炭生態化發展道路。

（2）進行生態技術創新。生態技術創新是煤基型產業集群發展的主要推動力。煤炭生態技術包括污染治理技術、廢物循環利用技術、能源梯次利用技術、資源集約利用技術、清潔生產技術、綠色包裝技術和生態鏈鏈接技術、煤炭產業種群與其他相關產業種群耦合共生技術等。加快建立以集群為主體、以種群為主打、以生態為主題、以經濟為主線的生態技術創新體系，進一步完善集群系統生態技術創新機制，為煤基型產業集群發展提供強大的智力支持，走高碳產業低碳化發展道路。

（3）完善生態政策。借鑒國內外先進經驗，通過頒布政策法規，引導和激勵煤基型產業集群各種群間生態合作，包括產業、稅收、投資、環境政策等，保障產業集群生態化發展模式的成功運作。比如，可以運用稅收補貼和信貸優惠等經濟杠桿，鼓勵各種群內部不合格產品和剩余物料再利用等環境友好性活動，對隨意丟棄、填埋和焚燒行為則征收高稅率；對專業處理廢物或廢舊產品等靜脈產業種群，給予財政補貼和獎勵；對生態技術創新給予專利保護；制定積極的人才政策，為其發展提供良好的軟環境。同時，政府還應以法規形式明確各主體的責任和義務，使該模式在運作中有法可依、有章可循等。

Study on Coal-based Industry Cluster Mode in the Perspective of Ecology

ZHANGHong-chao

（Taiyuan University of Technology，Taiyuan，Shanxi030024，China）

Coal industry cluster is an important strategic mode both in t he 12th Five-Year Plan and long-term development in Chinese coal-rich areas，and the coal-based industry cluster is the foundation and core of coal industry cluster. Based on coal industry and biological community characteristics，the author defines the concept and content of coal-based industry cluster from ecology perspective;the author puts forward three basic features of this cluster:diversity，relevance and low carbon，and confines three constitution stocks:dominant species，keystone species and companion species from the perspective of science system by learning the structure of biological relationships between biological populations.The author analyses elements of various species and structuring relationships of three categories，constructs network symbiosis mode based on coal-based industry cluster，which provides new suggestions and ideas for the sustainable development of coal-rich region and large scale coal base.

coal-based pattern；industry cluster；ecological；network mode

F420

A

1007－8266（2011）06－0069－05

＊本文系2009年國家社會科學基金面上項目“產業聚集視角下西部煤炭產業跨區域整體發展戰略研究——以鄂爾多斯盆地為例”（項目編號：09BJL058）、2010年山西省高等院校優秀青年學科帶頭人支持計劃項目“資源型產業集群化發展戰略研究”的部分成果。

張洪潮（1967-），男，河北省肅寧縣人，太原理工大學經濟管理學院副院長，教授，博士，主要研究方向為戰略管理和礦業管理、企業核心競爭力、組織行為學、人力資源管理。

林英澤