基于AHP模型的神木煤炭產業發展戰略分析

郭政昇，鄭國璋，王娟

（山西師范大學 地理科學學院，山西臨汾 041004）

煤炭一直以來都在我國能源結構中占據主導地位，對我國經濟發展有著重要的影響。隨著我國經濟轉型發展加速與供給側結構改革的深入，特別是在新能源開發的刺激下，煤炭在能源結構中的比例正不斷下降，但在一個較長的歷史時期內，煤炭行業仍將是中國經濟的能源支柱[1]。長久以來，以神木縣為代表的陜北能源區受制于交通不便和煤炭價格不振，其產量一直有限，作為新興的能源基地崛起則始于20世紀初。進入2012年下半年，煤炭行業逐漸冷卻，由于整體經濟形勢的低迷與產能過剩問題凸顯，加之進口煤的沖擊，煤炭行業開始陷入困境。由于核心技術薄弱，煤炭行業仍以原煤銷售及較初級的產業鏈延伸為主，整體上處于較低層次，產品附加值不高，資源綜合利用效率低，開采過程中存在著嚴重的浪費現象[2]。李霞等[3]分析了榆林市產業結構演變過程，得出榆林市煤炭產業存在著較嚴重的區域集中態勢；任健[4]定量分析了煤炭價格波動對榆林市經濟的影響，指出榆林市的經濟波動特點。在較大的經濟壓力下，神木縣經過二十多年工業化與城市化發展后，面臨著資源枯竭與經濟轉型升級的問題，亟需改變現有的煤炭經濟模式，走上更加穩定、持續、健康的經濟發展道路。基于此，本文結合神木縣社會經濟與自然狀況，運用AHP決策分析法，在總結了諸多相關研究的觀點及有關專家意見的基礎上，構建出神木煤炭行業轉型發展模型，從而為神木縣為代表的陜北能源基地的煤炭經濟轉型提供參考。

1 研究區概況

神木縣位于陜西省北部，儲煤面積達4500 km2，煤田面積占全縣土地總面積的59%，為著名的神府-東勝煤田所在地，神木縣所擁有的煤炭儲量占煤田總儲量的四分之一。煤炭行業是神木縣的經濟命脈，在經濟結構中占絕對主導地位，也是該縣財政收入的主要來源。神木縣2012年GDP突破1000億元，縣域經濟實力連續多年位居西北第一[5]，神木縣區位如圖1所示。

圖1 神木縣區位

2 數據來源與方法

2.1 數據來源

鑒于資料的可獲得性與準確性，依據神木縣統計局2000—2015年16年的《國民經濟和社會發展統計公報》《神木統計年鑒》，各月份《工業經濟運行統計》及陜西省煤炭生產安全監督管理局發布的各月《全省煤炭主要指標情況》摘取相關數據。

2.2 AHP層次分析法

層次分析法（AHP）最早由 Saaty創立[6]，它可以將不可計量的因素轉化成具體的數值，并通過影響因素的兩兩對比系統地為各因素賦予權重[7]。

AHP層次分析模型的概念可以分為三步：首先構造判斷矩陣A，按照Saaty1～9標度法將各因素進行重要程度比較；其次計算權重W；最后進行一致性檢驗，一致性比率(CR)≤0.1，則判斷矩陣通過一致性檢驗，否則重新調整判斷矩陣[8]。依據專家意見按重要性程度1～9賦值，如表 1 所示[9-10]。

表1 重要性程度1～9賦值

若CR≤0.1，則判斷矩陣通過一致性檢驗；若CR＞0.1，則未通過一致性檢驗，需重新修正判斷矩陣。最后對每一個判斷矩陣各因素對目標層的相對權重進行總排序，依據自上而下，逐層合成的方法，并通過計算CR值來檢驗一致性。

3 煤炭行業發展現狀分析

3.1 原煤產量與GDP的相關性

神木經濟嚴重依賴煤炭資源的開采，為量化其相關性，將原煤產量與GDP做出相關性分析，依據神木縣2000—2015年原煤產量與GDP統計，可得神木縣原煤產量與GDP之間的相關系數f=0.99，并對樣本相關系數進行顯著性檢驗，在顯著性水平α=0.001上，可知r0.001=0.80。因為rxy=0.99＞r0.001=0.80，因此，神木的縣域經濟受煤炭產量影響極大。

3.2 煤炭經濟的波動

由于煤炭經濟的不穩定性特征，神木的縣域經濟隨著煤炭經濟的發展而經歷了較大的波動，為量化煤炭經濟的波動程度，對相關數據進行變異系數計算。依據神木縣煤炭行業原煤產量及中央企業與地方企業的產量增速統計，可得相關數據的變異系數如下：

原煤產量變異系數：Cv1=0.57；中央企業產量增速變異系數：Cv2=0.97；地方企業產量增速變異系數：Cv3=0.93。

由上述煤炭行業相關數據變異系數分析可知，神木煤炭產量增速屬于強變異，生產處于劇烈的波動之中；中央企業煤炭產量年際變化大于地方企業。

3.3 經濟結構的畸形發展

神木縣域經濟屬于典型的煤炭經濟，為量化神木經濟結構中煤炭經濟的集中度，對神木的經濟結構做出煤炭行業的集中化指數，依據神木縣2013年各工業部門的產值占比，以自然序號為橫坐標（x），累計百分比為縱坐標（y），做出洛倫茲曲線，如圖2。

圖2 神木縣工業部門構成的洛倫茲曲線

以洛倫茲曲線為依據，運用集中化指數公式，得到神木縣2013年工業部門的集中化指數為I=0.74，即其集中度為73.67%。證明神木縣域經濟處于高度集中狀態，對煤炭產業有著極高的依賴度。

3.4 回歸分析與經濟結構解析

對神木縣經濟結構各要素之間的相互關系進行量化，依據2000—2015年16年的數據建立回歸模型，設農業總產值為x1億元，工業總產值為x2億元，建筑業總產值為x3億元，消費總額為x4億元，GDP為y億元。

將GDP(y)設為因變量，農業總產值(x1)、工業總產值(x2)、建筑業總產值(x3)、消費總額(x4)為自變量，進行逐步回歸分析，可得回歸模型為：

y=-0.87-1.04x1+0.95x2-3.06x3-0.79x4

主成分回歸模型統計檢驗F值為242.09，顯著水平P＜0.001，復相關系數R=0.99，決定系數R2=0.98，模型擬合良好。

綜上所述，神木縣煤炭行業生產結構畸形，經濟波動較大，行業集中度低。縣域經濟形成嚴重依賴煤炭的畸形經濟結構，整體經濟形勢受煤炭行業波動影響明顯。由此帶來嚴重的資源浪費、環境破壞等一系列問題，難以實現區域經濟的可持續發展。

4 神木煤炭行業轉型發展的AHP層次分析模型

4.1 建立評價層次結構

通過以上對神木經濟結構的分析，著眼于本區域資源狀況與社會條件的特殊性，運用AHP決策分析法，將體系分為總目標、戰略目標、發展戰略、制約因素和方針措施五個層次，第一層次是目標層，建立了1個總目標：神木煤炭行業轉型發展。第二層次是戰略目標層，確立了3個戰略目標：產業鏈的延長(O1)；產業多元化(O2)；高技術生產，發展循環經濟(O3)；第三層是發展戰略層，確立了6個發展戰略：以國有大型煤企為主體的行業兼并(C1)；以地方民營煤企為主的產能整合(C2)；煤炭相關產業的發展(C3)；高新技術的研發與引進(C4)；環境的保護與改善(C5)；建立相對合理的利益分配機制(C6)。第四層是制約因素層，確立了7個制約因素：運力不足(S1)；資金短缺(S2)；科技人員短缺、技術力量缺乏(S3)；水資源不足(S4)；環境惡化(S5)；政策、法律的限制性因素(S6)；利益沖突(S7)。第五層是方針措施層，確立了13個對策：新筑鐵路(P1)；改善公路運輸條件(P2)；合理的分配運力(P3)；引進區外資金(P4)；加大國家投資(P5)；地方集資(P6)；引進人才與科技(P7)；水資源的綜合開發與利用(P8)；綠色生產技術應用(P9)；循環經濟，污染治理(P10)；協調經濟發展與環境建設(P11)；完善相關法律政策(P12)；建立相對合理的利益分配體制(P13)。此五個層次共同組成了神木煤炭行業的層次分析模型（圖3）。

圖3 神木煤炭行業的層次分析模型結構圖

4.2 構造判斷矩陣并檢驗

在建立總目標評價模型樹上，按標度定量化，對同一層次的各因子間相對于上一層的某項因子的重要性按照層次分析法標度系列（表1）得出相應的標定值。為避免邏輯錯誤，要檢驗各要素直接的協調性，運用隨機一致性指標(CR),平均隨機性指標(RI)和綜合一致性指標(CI)進行檢驗。如果CR＜0.1，則認為該判斷矩陣通過一致性檢驗。

由平均隨機性指標 (RI)和表2可得，λmax=3.0536，CI=(λmax-n)/(n-1)=0.0268，CR=CI/RI=0.0462＜0.1，RI=0.58。

表2 神木煤炭行業的轉型發展判斷矩陣

由此可知，該判斷矩陣通過一致性檢驗，證實產業鏈的延長；產業多元化；高技術生產，發展循環經濟的戰略性判斷分析是可信的。

之后進行第二至第五指標層的一致性檢驗，結果如下：CR發展戰略=0.0662、CRC-O1=0.0662、CRC-O2=0.0608、CRC-O3=0.0619、CRC1=0.0212、CRC2=0.0552、CRC3=0.0619、CRC4=0.0462、CRC5=0.0697、CRC6=0、CRS2=0.0810、CRS6=0、CRS7=0.0975、CRS1=0.0740、CRS1=0.0740、CRS3=0、CRS4=0.0878、CRS5=0.0846，各項計算值均小于 0.1，皆通過一致性檢驗。

4.3 神木煤炭產業轉型發展結果與分析

基于神木煤炭產業轉型發展模型，計算出各目標層及存在問題所對應的備選方案權重總排序（見表3）。

表3 神木煤炭產業的轉型發展的權重

由表4可見，1）從戰略目標來看，要實現神木煤炭產業的轉型發展，首先要發展高技術生產，逐步建立循環經濟模式，其權重為0.5591；其次要夯實基礎，采取發展與治理并重的方針，通過多元化的產業戰略，權重為0.3522；立足煤炭產業，度過當下的行業寒冬也不可忽視，權重為0.0887。

2）從發展戰略上來講，高新技術的研發與引進成為產業轉型最重要的一環，通過新技術的應用，提升行業效率，權重0.3114；煤炭相關產業的發展是實現產業結構調整的重要步驟，也是實現地區轉型發展的基礎，其權重為0.2055；環境的保護與改善是地區未來發展的重要因素，因此其權重0.1622；在煤炭行業改革中，以國有大型煤企為主的兼并是改革的重點，合理合法的過程是完成改革的關鍵，因此其權重為0.1480；民營企業在改革中處于較為被動的地位，其權重為0.0774；最后，建立相對合理的利益分配機制是產業平穩轉型發展的保證，其權重為0.0954。

3）從制約因素來看，資金短缺成為神木轉型發展的最大制約因素，神木多年發展的資金存量及民間大量資本需要盤活和引導，最大的制約因素也存在著最大解決的可能，因此其權重為0.3929；政策、法律的限制性因素是制度性缺陷的最直接體現，如何完善相關法律政策，制約著煤炭行業的轉型發展，其權重為0.1989；各方的利益沖突成為制約煤炭行業轉型發展的內生性因素，其權重為0.1438；人員、技術力量的缺乏正在逐漸凸顯，其權重為0.1349；運力不足、水資源不足與環境惡化的權重分別為0.0120、0.0241、0.0934。

4）從方針措施來看，當前急需解決的幾個問題中，最需要采取的措施首先是通過地方集資的方式籌集轉型發展所需要的資金。民間大量資源需要盤活與引導，參與到經濟轉型中，通過市場杠桿來撬動體制轉型，其權重為0.2382；完善相關法律政策成為急需解決的問題，尊重市場規律，完善相關政策法規成為改革合法性保證，其權重為0.1991；爭取國家投資成為解決資金制約的重要措施，隨著陜北能源化工基地的建設，行業發展與配套設施的建設已超出神木一縣的能力，爭取國家投資成為綜合性發展的重要保障，因此其權重為0.1919；協調各利益主體，建立一個相對合理的利益分配機制能有效的減少諸多改革障礙，實現改革的過程公平與結果公平，確立改革的合法性，其權重為0.1410；引進人才與科技是實現行業轉型發展的關鍵，權重為0.1012；引進區外資金成為彌補資金限制的又一方式，其權重為0.0389；協調經濟發展與環境保護成為地區發展的重要環節，也成為實現循環經濟戰略目標的重要手段，其權重為0.0349；水資源的綜合開發與利用、循環經濟，污染治理與綠色生產技術應用成為解決環境問題的重要方面，其權重分別為0.0167、0.0162和0.0125；對神木諸多煤企長久以來存在的運力不足的限制因素來說，修建鐵路與興修公路是治本之策，但是更重要的是合理分配運力，維護市場公平，降低企業運輸成本，其權重分別為 0.0038、0.0014、0.0042。

5 煤炭產業轉型發展建議

基于層次分析模型，為實現神木縣煤炭產業的可持續發展，更好的推進能源重化工基地的建設，提出以下建議：

1）發展煤炭高技術生產，逐步建立循環經濟模式，延伸產業鏈，擺脫原煤采掘的低端生產模式。努力開發更高附加值的煤炭產品，推動煤電聯營，綜合利用伴生礦物，提高資源利用效率，進而延伸煤化工產業鏈。

2）實現產業結構多元化，擺脫對煤炭經濟的過度依賴。利用現有經濟、資金優勢，培育新的支柱產業，抵御煤價波動對縣域經濟的影響,保證煤炭產業健康發展。

3）規范市場，合理引導民間資本。建立健全相關的法律法規，嚴格執法，應對民間金融的復雜狀況。積極引導大量民間資本形成科學合理的投資格局，妥善處理各方利益，使資源收益惠及全民。

4）協調資源開發與環境保護。長年以來的煤炭資源開采造成了嚴重的環境問題，水土流失、環境污染嚴重。亟需開展系統性的礦區生態修復工程，建立資源有償使用制度，以形成資源開采與環境保護相協調的長效機制。

5）建立與完善循環經濟體系，逐步養成綠色經濟。基于神華、中煤等大型國企的雄厚實力，嘗試采用最新的節能環保技術，逐步過渡為清潔、綠色的煤炭經濟。

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