跨域流域沿岸產業重構與優化

呂 丹，陳媛媛，陳艷磊(東北財經大學 公共管理學院，遼寧 大連 116025)

跨域流域沿岸產業重構與優化

呂 丹，陳媛媛，陳艷磊
(東北財經大學 公共管理學院，遼寧 大連 116025)

流域沿岸的產業布局是經濟作用于自然流域的載體和影響單元，人類在追求經濟利益的同時，產業發展對水環境、水資源所產生的脅迫性問題也越來越突出，特別對于跨域流域的產業布局。筆者試圖站在以流域為“軸線”的觀測視角，以遼河流域為例，打破行政區劃的限制，以水環境承載力為硬約束條件，通過構建模糊綜合評價優選模型，對跨行政區劃的流域沿岸產業布局的合理性進行評價，并據此提出對產業結構進行優化調整的建議。

跨域流域治理；沿岸產業優化；產業布局；遼河流域

一、問題的提出

近年來，關于跨行政區劃的流域治理研究越來越多[1-2-3]，人類逐漸意識到對流域的行政割據式的利用、干預和治理，都很難對流域形成有效的保護。針對既有的流域產業結構，既有經濟增長的外部訴求，也有保持沿岸社會穩定的內在需求，如何將自然、社會、經濟協同發展，這是一個現實的命題[4]。近年來，國內外的學者在三者協同發展的問題上，都付出了大量的努力和實踐[5-6-7]。但是，既有的研究缺乏系統地對環境承載與產業布局之間的針對性關系研究，也就很難將環境承載的約束體現在區域產業規劃和戰略調整實踐當中，筆者試圖站在以流域為“軸線”的觀測視角，選取遼河流域為例，打破行政區劃的限制，以水環境承載力為硬約束條件，采用模糊綜合評價優選模型來評價分析流域周邊產業布局和分配是否具備合理性，并據此進行產業結構的優化調整。筆者選取了遼河流域為實證分析對象。遼河流域位于我國東北地區的西南部，遼河干流主要位于遼寧省境內，近年來的東北振興遇到了巨大的困難，原工業大省——遼寧省更是在近兩年連續呈現經濟增長的頹勢，在面臨產業結構調整、振興經濟社會發展的內在需求時，如何將環境、經濟、社會的共生充分體現在以產業為核心的經濟發展進程中，是其可持續創新發展的重要基礎。

二、研究方法與模型設計

1. 相對隸屬度與模糊綜合評價優選模型[8]

筆者選用模糊綜合評價優選模型，目的是通過計算相對隸屬度，對依賴復雜多因素影響的事物做出一個全面客觀分析的過程，在消除部分主觀因素影響的同時，可以省略一部分由于確定絕對隸屬函數而產生的繁雜工作，不僅科學地優化了部分計算的工作，也提升了結論的可靠性。

假設對模糊子集的n個待優選樣本，選擇可以反映樣本特征的特征值m個，組成目標集的特征值矩陣Xij：

(1)

特征值矩陣Xij中的數據都是初始數值，由于不同的量綱隨著單位的不同而不方便直接比較，因而能通過數學變換來統一量綱是十分必要的，也就是對數據采取歸一化的處理。對已知的m個特征值，應用相對隸屬度的定義進行歸一化處理，如果結果顯示Xij越大，則該指標對較優的產業結構的相對隸屬度就越大，則有：

(2)

同理，若Xij越小，則rij越小，則有：

(3)

其中，rij表示第i個產業的第j項指標對樣本產業結構的隸屬(優屬)度，min(Xij)表示在所有的樣本中i產業的指標j的最小值，而max(Xij)則表示在所有的樣本中i產業中的指標j的最大值。

經過上述兩式的處理，把n個待優選樣本，m個指標的目標特征值矩陣轉化為優的產業結構相對隸屬度矩陣：

(4)

矩陣中的原始數據用xij表示，即待選樣本i的第j項指標，其特征值的優的產業結構相對隸屬度用rij表示，是xij經過歸一化處理后的指標結果，max、min分別表示待選樣本i對特征值j=1，2，…，m取極大值、極小值的運算。

(5)

設第i個待選樣本對總體上的優的產業結構隸屬度為ui，則目標i距產業結構優的距離可表示為廣義加權距離：

(6)

求解ui的最優值為：

(7)

(1)p=1時(海明距離)，方案j對優的相對隸屬度就是其目標對優的相對隸屬度的線性加權。

(2)p=2時(歐式距離)，若方案集中指標i的權重與方案j不相關，權重矩陣w可以簡化為目標權向量。

根據相對隸屬度最大原則理論，方案j對產業結構優的相對隸屬度介于其目標對優的相對隸屬度的最大值與最小值之間。該值越大，表明該產業適合當地發展，反之，越小則越不適合。

2.產業和指標選取

采用模糊綜合評價優選模型來分析流域周邊產業布局和分配是否具備合理性，將流域流經的整個范圍作為研究單元，將眾多因素納入模型中，評價其對流域產業結構的影響，進而對流域范圍內的諸多產業進行目標排名，再從合理性的角度，依據各產業發展和水域協調性角度，提出有效措施來實現流域周邊城市的產業結構升級和空間布局調整[9]。

筆者主要依據以下原則選擇重點產業：*關于三個基本原則的說明：首先，對經濟貢獻值高的產業，以流域流經各區域的數據為基礎，在對流域區域數據進行匯總的基礎上，對各行業產值占整個流域總產值的比重進行比較分析，以其中占比大于或等于一定系數的行業確定為重點產業。其次，對流域的水環境影響較大的產業，以流域區域各行業排放的廢污水總量和處理情況進行匯總分析，對各行業排放的廢水總量占整個流域總量的比重為基礎，選擇廢水排放量大、對水環境影響比較大的產業。最后，對區域的規劃重點產業進行選擇，各區域的規劃體現了該區域未來的發展重點，而這些重點產業的選擇在當地都有一定的發展基礎，因此，可根據省級、地市級或地方的規劃發展重點來選擇重點產業。一是產業對當地經濟貢獻值的高低，可用該區域產業GDP占宏觀大區域產業GDP的比例大于或等于一定的指標作為判斷依據；二是對流域水資源脅迫性比較大的產業，如廢水廢料等有害物質的無節制性排放及其對當地水資源的污染；三是各地區公共政策和產業規劃的著力點等。參考以上原則，對遼河流域經濟社會發展的重點產業進行逐一考察，具體分析如下。

煤炭(煤炭開采和洗選業)、石油(石油與天然氣開采業；石油加工、煉焦與核燃料加工業)、鋼鐵(黑色金屬礦采選業；非金屬礦物制品業；黑色金屬冶煉與壓延加工業；非金屬礦采選業)、冶金(有色金屬冶煉和壓延加工業；有色金屬礦采選業)、食品加工(酒、精制茶和飲料制造業；農副食品加工業；食品制造業)、服裝紡織業(服裝紡織業；服裝紡織業和服飾業)、造紙(造紙和紙制品業；竹、藤、木、棕、草制品業和木質加工業)、化工(化學制品和化學原料制造業；醫藥產業業；橡膠和塑料制品業)、裝備制造業(汽車制造業；專用設備制造業；通用設備制造業；金屬制品業；電氣機械和器材制造業；計算機及其他電子設備制造業；儀器儀表制造業)、電力熱力生產業(水生產和供應業；電力、熱力生產與供應業；燃氣生產與供應業)等行業，具體包括29個細分行業。

以上述確定的29個細分行業作為待優選的樣本來源，確定8個具體的測算指標從水環境承載力、經濟效益、資源利用效率等三個方面反映行業發展現狀。8個具體的指標分別為：反映水環境/水環境承載力的指標為：等標污染負荷比，廢水排放達標率，萬元產值COD排放量(kg/萬元)。反映經濟效益的指標為：遼河流域沿岸在崗職工人員數，遼河流域沿岸在崗平均薪酬，遼河流域沿岸產業總值利稅率(元/萬元)。反映資源利用效率的指標為：每萬元產業總值消耗水量(立方米/萬元)，每萬元產值消耗煤炭(噸標準煤/萬元)。建立樣本特征值矩陣xij和樣本的模糊評價矩陣。*由于篇幅所限，模糊評價矩陣的原始數據處理過程未在本文列示。其中，xij表示i(i=1，2，…，29)產業第j(j=1，2，…，8)項指標[10-11]。*數據來源說明：經濟類指標來源于遼寧省、各城市統計年鑒，四平市和遼源市統計年鑒，赤峰市和通遼市統計年鑒；資源類指標來源于各城市統計年鑒和松遼流域水資源公報及遼寧省水資源公報；環境類指標來源于遼寧省環境狀況公報、遼河流域水質月報及遼寧、吉林和內蒙古環境保護廳相關網站。

3.歸一化處理測算指標

為了避免由于量綱不統一所造成的指標之間無法直觀比較的影響，筆者從相對隸屬度的角度對前述的8項指標進行量綱的歸一化處理[12]。

已知的4項指標即遼河流域沿岸在崗職工人員數、廢水排放達標比率、遼河流域沿岸在崗平均薪酬(元)、遼河流域沿岸產業總值利稅率(元/萬元)，具有指標的數值與指標對優的產業結構隸屬(優屬)度正相關的關系，則可得到前述式(2)的結論。

而對于遼河流域沿岸每萬元產業總值消耗水量(立方米/萬元)、等標污染負荷比、萬元產值煤炭消耗量(噸標準煤/萬元)、沿岸產業萬元產值COD排放總量(kg/萬元)，指標的數值與其對優的產業結構相對隸屬(優屬)度具有負相關的關系，則可得到前述式(3)的結論。

由上述29個細分產業的8個指標可以得出相對隸屬度矩陣。*由于論文篇幅所限，相對隸屬度指標的指標化處理過程未在正文中列示。

4.權重配置及變量求解[13]

設第i(i=1，2，…，29)個樣本行業的優屬度為ui，采用層次分析法對上述8個指標進行權重配置，基于本文分析基礎和目標，最終得到以下結論：與環境影響相關的指標權重最高，資源配置相關的指標次之，經濟貢獻水平略低。上述8個指標的權重向量如下W=(0.1392，0.1108，0.1667，0.1941，0.2223，0.0558，0.0278，0.0829)，可利用式(6)廣義加權距離D(ri)測算目標i距產業結構優的距離。以建立目標函數值的形式求解ui，最終利用式(7)求得ui。

三、以遼河流域為例的跨域流域產業合理性評價

1.跨域流域產業結構優化相對隸屬度測算

利用前述跨域流域產業合理性評價模型，運用Matlab軟件中的Fuzzy模塊對各產業結構優化的相對隸屬度進行計算，計算結果如表1所示。

表1 遼河流域沿岸細分產業結構優化相對隸屬度評價結果

從表1可以看出，石油與天然氣開采、儀器儀表制造、橡膠和塑料制品、服裝紡織與服飾、水和燃氣生產和供應、金屬制品和通用設備制造等產業對遼河流域水環境污染較小，適宜該區域長期可持續發展；造紙、化工產品、煤炭開采、農副食品加工、服裝紡織、石油加工、飲料業和黑色金屬礦采等行業對水體影響較大，長期發展將嚴重超過遼河水域的承載范圍，不適宜長期可持續發展。

從各產業與水資源的相互關系來看，造紙和紙制品、服裝紡織、化工制造等行業屬于資源消費型產業，這些產業在生產過程中對水資源的需求較大，過度消耗水資源，造成資源浪費；同時，不加限制的工業排污及廢棄物對空氣、河流等都造成了巨大的環境危害，使遼河流域背負巨大的用水負荷，因此，這些產業的生產發展應該嚴格加以控制。而石油與天然氣開采、通用設備制造和裝備制造業等產業多為傳統優勢產業，在地區經濟生產總值中占據重要地位，產業發展前景樂觀，因此，應該依據現有基礎和市場等條件，制定合理的產業規劃，成為當地經濟產業發展的重要支撐；且石油與天然氣開采業污染較小，適宜長期可持續發展，政府應當加大財政支持力度，重點培育。

2. 遼河流域沿岸的產業評價

依據前面遼河流域沿岸產業優屬度的排序可以將遼河流域沿岸產業分為三種類型：可長期可持續發展的產業(當rij≥0.8940)；為了經濟發展，該類型產業短期內可以繼續發展，但長遠必須加以制約的產業(當0.7436≤rijlt;0.8940)；應該進行逐步取締和限制發展的產業(rij﹤0.7436)[14]。具體如表2所示。

表2 基于產業優屬度的遼河流域沿岸治理中的產業發展規劃

依據優屬度排名的先后次序對遼河流域產業進行分類，以各個樣本單元內產業發展的狀況作為產業結構優化和行業布局調控的基礎，通過對各基本單元的分行業生產總產值、行業產值增加值的排比，以及各基本單元層級政府的政策導向和產業規劃重點等為依據[15]，對行政區劃產業發展狀況進行分析評價，將行業分類結果與實際行政區劃單位(城市)各行業在對空間布局契合度分析的基礎之上，進一步對區域內行業發展情況進行客觀的分析。

(1)遼河流域沿岸的產業優屬度及其空間分布失衡

通過前述分析，筆者在對遼河流域沿岸的產業優屬度及其空間分布進行匹配性比較的過程中發現，兩者之間呈現比較嚴重的失衡關系。遼河流域上游區域，承擔著水環境治理的重要責任，但是上游區域的產業發展狀況卻對其水環境的保護和改善缺乏產業的合理規劃與布局。如位于上游的遼源和赤峰等地，目前的核心產業仍然為服裝紡織業、食品制造與加工以及煤炭及合金采掘與洗選業。這類行業都屬于優屬度較低的產業，應該列入限制性發展的行業，但它們卻在上游空間分布中占有了非常重要的產業地位，這顯然是不合理的。

而對于遼河流域中同樣位于中上游區域的資源型城市而言，如四平、盤錦等，也存在著較為嚴重的產業布局失衡問題。在對石油、天然氣等不可再生資源的開發利用過程當中，由于其上下游的部分產業具有一定的污染性，因此，該區劃中分布了很多位于相關產業鏈條當中的高污染的行業和企業。再如，作為本溪和鞍山的支柱產業——鋼鐵產業，對兩地的生產總值的貢獻率和社會影響力都是非常大的，但從長遠看，該產業發展對水資源的影響也是十分顯著的。

(2)遼河流域沿岸產業優屬度較高的產業競爭力不足

由于遼河流域的水資源承載力有限，為了最大限度地發揮高優屬度產業對遼河流域的貢獻水平，從而對其他中低優屬度產業的轉移和轉型形成有效的產業支撐，優屬度較高的產業應大力發揮集聚效應，充分利用增長極的作用來帶動周邊地區的集聚式發展，顯得至關重要。

對于具有可持續發展能力的優屬度較高的產業而言，通過研究發現，其在遼河流域沿岸的分布中，產業競爭力遠遠不足，給這類產業長期的可持續發展帶來了一定的困難。如裝備制造業，盡管目前已經建成了以沈陽華晨寶馬、長春一汽等為代表的汽車產業相關領域的產業園區，但是其上下游產業的集群式發展能力有限，尚未形成具有經濟引擎作用的產業集聚效應；優屬度較高的服裝紡織與服飾產業，盡管在遼河流域的下游流段有所分布，但是在空間上都是呈現斷點式的分布，沒有能夠充分利用農村人口的優勢和特點，形成有效的集聚效應，在經濟貢獻能力上遠未達到相關產業應有的水準。

(3)遼河流域沿岸優屬度較低的產業急需產業升級、轉移或替代

在分析過程中發現，優屬度較低的產業，在遼河流域沿岸的分布還是非常廣泛的。雖然基于短期經濟社會穩定發展的考慮，這類行業不能急于大規模地關停，但是，合理的對其發展規模進行控制，有計劃地盡快轉移和替代還是非常重要的戰略選擇。服裝紡織業、食品制造與農副食品加工業等低優屬度行業，均處于上游流域的遼源和赤峰等地，對遼河上游的水質污染帶來了極大的影響。對于勞動力的吸納量比較大，產業規模比較可觀的傳統產業，可以考慮產業逐步升級，或者直接轉型及替代。

對于遼河流域的營口、遼陽、本溪和盤錦等城市，食品制造與農副食品加工在國民經濟中的占比本身就較小，對經濟的貢獻程度不顯著，關停這些企業可以有效保護水資源，避免資源浪費和環境污染。對于高附加值而低優屬度的相關行業，如石油加工業與化學原料生產業，在地方經濟發展當中，大多作為區域經濟和產業發展的規劃重點產業來發展。但是，考慮到該行業對于遼河流域水資源環境的影響比較大、危害深遠，可以考慮在遼河流域沿岸區域對這類產業進行有條件地限制性發展，有條件意味著要求必須生產技術先進、工藝水平一流、污染防護能力強，具備以上特點的相關領域，方能取得生存和發展的機會，否則這類產業應當在遼河流域沿岸城市予以關停取締。

四、遼河流域沿岸產業布局優化建議

筆者在對遼河流域沿岸產業相關指標測算分析的基礎上，對產業布局進行全面客觀地評價，提出適宜各區域產業布局發展的針對性意見和實施措施，同時關注跨域流域的沿岸治理問題，建議通過整合現有流域保護管理局的行政職級和明確職能范圍的方式，與地方政府對遼河流域產業布局進行統一的規劃調整，特別是涉及跨省的行政區劃，必須在加強遼河流域各政府之間配合協調運轉的基礎上，才能夠從遼河流域這一區域單元作為出發點，從總體性單元視角，展開產業結構布局的調整[16]。

1.處理好水環境治理與經濟發展之間關系

各個地方政府均有經濟發展的壓力，在生態保護和經濟發展之間，就存在著一定的矛盾。因此，如何處理好水環境治理與經濟發展之間的關系，特別是在環境治理過程中，如何將社會穩定作為一個非常重要的發展目標是十分重要的。

遼河流域上游的水源保護十分關鍵，因此，出于對經濟發展的保護和社會穩定的需要，對這些區域的中低優屬度產業短期仍然可作為重點產業發展，但是，要特別重視環保技術的應用和環保監察的實施。長期來看，這類產業的發展規模應當適度控制，必須通過技術工藝的不斷升級或生產規模逐步限制等手段減少其對遼河流域產生的影響；可以利用產業替代逐步降低對這類產業的經濟發展依賴度，通過產業結構升級、提高科技技術水平的方式，適度地控制行業規模。如鋼鐵加工作為本溪和鞍山的支柱產業，從長遠看，可通過產業的空間重構將區域的鋼鐵加工產業以梯度轉移至本溪的東部區域。而位于遼河上游的四平和遼源，應適度控制黑色金屬礦物制品產業的發展規模；處于中下游流域的沈陽、遼陽和阜新等地，短期可重點發展非金屬礦物質制品產業，但是從長遠角度，一方面為了避免該產業的發展對水資源的長期不良作用，另一方面為了加快阜新等區域的經濟發展，可通過梯度轉移的形式將非金屬礦物制品業轉移至阜新等地區。石油加工業與化學原料生產業屬于高附加值行業，所以在地方經濟發展中，大多作為區域經濟和產業發展的規劃重點來發展。但是，考慮到該行業對于遼河流域水資源環境影響比較大、危害深遠，可以考慮在遼河流域沿岸區域對這類產業進行有條件的限制性發展。

2.加大遼河流域內的政府間合作與交流

遼河流域的治理程度和效果，與流域內地方政府間的合作程度和深度有很大的關系。在環境治理的過程中，必須要具有一定的地方利益的短期犧牲精神。遼河流域不僅涉及跨越省域內的不同城市，還涉及不同省域的城市間的利益平衡問題。雖然為了更好地完成遼河流域的治理工作，已經成立了遼河流域治理辦公室，但是其功能和層級都處于比較尷尬的地位，在經濟調控，特別是產業布局調整方面的能力和權力幾乎是缺失的。因此，如何建立這種跨區域的地方政府間有效的合作關系尤為重要。

位于遼河源頭的通遼、四平、遼源、赤峰和阜新等城市，應該結合省級產業發展規劃，發揮區域比較優勢，展開系統互動式的發展。四平市可以加快裝備制造業、燃氣生產等產業的發展，將比較落后的通用設備等制造業梯度性地轉移至通遼地區，一方面為自身發展優勢產業提供了空間，另一方面通遼的投資生產環境也得到有效改善。遼源應積極發揮通用、專用設備等裝備制造業產業優勢地位，加強與四平在交通設備生產等產業的合作；通過政府之間加強交流與合作，督促赤峰與通遼在醫藥產業和裝備制造業領域的技術溝通與學習，不斷創新，采取先進技術實現產業結構升級與調整，保持與當地的水環境安全的協調性。阜新可以集中資源發展優勢產業，將區域內部分傳統優勢產業如裝備制造業轉移至通遼，一方面為自身經濟產業迅速發展預留了充足的發展空間，另一方面也加快通遼的發展；形成遼河流域上游的優勢互補、產業逐步優化的格局。

3.合理利用遼河流域沿岸經濟增長極及外溢性發展

依托朝陽和遼陽地區的橡膠產業發展基礎和優勢，沿遼河流域干流，以盤錦為中心，建立“朝陽—盤錦—遼陽”三點一軸的關聯和聯動，努力打造優勢產業集群，大力完善產業分工體系，形成優勢互補，探索多元發展之路，改變以往單一產業結構。重點選擇有區域優勢的產業加以扶持，如對朝陽和遼陽地區橡膠和塑料產業的支持，突出資源優勢和產業特色，提高產業的區域競爭力，成為地區經濟發展有力的增長極。

裝備制造業作為沈陽的傳統優勢產業，引導各類生產要素向優勢產業集中，促進配套生產，形成鏈式發展。應當加快汽車制造和通用裝備制造業等產業集群的發展，逐步形成北方規模較大、專業化水平較高的機械制造產業集群。以沈陽為中心，以產業梯度轉移的方式將專用設備和金屬制品行業與阜新等地跨區域、跨行業聯合對接，進行專業化分工合作和生產；遼陽、錦州等地可以承接沈陽的黑色和有色金屬冶煉以及壓延加工產業，各市要發揮自身優勢、發展各具特色的裝備類產業，利用資源與環境約束趨緊的控制機制，不斷推動傳統優勢產業的轉型和升級，使其實現與水資源的長期可持續協調發展；合理控制當地的食品制造和農副食品加工等產業，對化學原料等產業需要大力推進產業結構調整，淘汰高污染、高耗能的企業，積極引進承接科技含量高、環境污染少的企業，將影響水域安全和制約遼河流域經濟可持續發展的瓶頸逐步消除。

4.構建遼河流域沿岸的優勢產業集群

以沈陽為中心，建立以遼河水域為軸線的產業發展模式，突破省域行政區劃的限制，加快沈陽與盤錦、遼陽和四平的產業互幫與技術互助。利用阜新—朝陽、四平—遼源特殊的地理位置，形成產業跨行政區劃聯盟，以既有的專業汽車制造、通用制造和專用設備制造業為產業基礎，形成集群式的產業發展模式，確立區域發展中沈陽、長春的產業核心促進作用，以沈陽華晨寶馬、長春一汽等作為產業發展突破口，加快與周邊內陸地區在裝備制造業領域的技術幫扶和互動，利用產業集聚的形式不斷擴大產業的競爭力。

以朝陽為中心，大力發展當地橡膠和塑料產業，同時在裝備制造業產業方面，加快與阜新地區的合作與分工，實現兩個區域之間產業集群的發展，加強裝備制造業的產業影響力和競爭力；利用先進技術實現有色金屬冶煉和壓延加工，實現與水資源的長期可持續協調發展。

以營口為中心，加快服裝紡織業的發展，通過產業集群的形式擴大服裝紡織業的影響力和競爭力，加強與盤錦、遼陽、營口等區域交流與合作，發揮沈陽的牽動和引導作用，加強與鞍山等地在一些先進產業如裝備制造業的基礎設施合作和產業扶持，提高生產效率，促進產業優化發展；充分采用先進的環保技術實現石油加工、冶金和采掘業等產業結構的升級，合理調整和優化產業布局，使其實現與水資源的長期可持續協調發展。

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(責任編輯：于振榮)

2017-09-15

國家自然科學基金項目“新型城鎮化的空間效應與區域政策工具組合創新”(41571121)；東北財經大學校級科研項目“基于‘善治’視角的跨行政區劃流域生態管理制度構建”(2015122)

呂 丹(1978-)，女，遼寧沈陽人，副教授，博士，主要從事生態治理創新、區域經濟和環境政策等方面的研究 。E-mail：emmalv@163.com

F429.9

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1000-176X(2017)11-0037-07