京津冀產業轉移對能源消費影響的實證研究

吳淇心

摘 要：伴隨京津冀協同發展戰略的推進，地區產業轉移趨勢愈加明顯。選取2005-2015年間京津冀地區經濟發展與能源消費相關數據，研究了產業轉移對京津冀地區能源消費的影響。結果表明：1）結構效應和強度效應共同作用有效降低了三地能源消費總效應，產業結構調整對各地降低能源消費貢獻顯著；2）京津冀協同發展使高能耗產業轉移顯著且向津冀聚集，加速了京津冀產業結構調整和優化；3）高能耗產業轉移對能源消費影響顯著，且對各地能源消費的影響具有異質性。

關鍵詞：京津冀地區；產業轉移；能源消費

2017年，國家推動京津冀協同發展戰略的重大決策部署的一項重要舉措是建設“雄安新區”，同年12月頒布《加強京津冀產業轉移承接重點平臺建設的意見》，確定北京城市副中心和河北雄安新區兩個集中承接地，表明京津冀統籌產業轉移承接進入實質性階段，將京津冀協同發展推向一個新的高度。京津冀產業轉移引致產業結構的重組和優化[1]，而不同的產業對能源的依賴又存在著顯著差別，因此產業轉移的推進在一定程度上決定了能源消費格局的轉變。但隨著京津冀協同發展戰略的實施，京津冀區域內產業轉移也帶來一系列的負面效益，承接地能源資源過度消耗和環境污染加劇等問題也逐漸暴露出來，特別是河北地區為高污染、高排放的一般性產業的主要承接地，不僅增加本省能源消耗，而且導致碳排放增加，不利于實現節能減排目標。

現有關于產業轉移對能源消費的研究，大部分學者以產業結構為中間解釋變量[2]，產業轉移引致地區產業結構變化，進而研究產業結構對地區能源消費的影響，這并不能直觀說明產業轉移對能源消費的影響。因此，本文通過構建高能耗產業轉移與能源消費的虛擬變量回歸模型，實證分析京津冀地區高能耗重點產業轉移對能源消費的影響。這將有利于京津冀制定科學合理的資源節約型及環境友好型的產業轉移策略，同時對京津冀區域綜合治理環境污染和提高產業能效等問題具有重要的參考價值。

一、方法及模型

（一）能源消費因素分析模型

研究能源消費影響因素最常用的方法主要包括指數分解法（IDA）和結構分解法（SDA）兩類。指數分析法包括拉氏（Laspeyres）指數分解法和迪氏（Divisia）指數分解法，且這兩種方法均通過了因子逆轉檢驗、時間逆轉檢驗和零值穩健性檢驗，其中迪氏指數分解法（LMDI）系統全面地考慮了分解效果、數據來源和結果可的解釋性，具有較強的適用性[3]。因此，本文將運用迪氏指數分解法（LMDI）對2005～2015年京津冀地區能源消費的影響因素進行研究。

LMDI模型將影響能源消費增長的因素分解為生產效應、結構效應和強度效應三部分。生產效應是指經濟增長對能源消費增長的貢獻，結構效應是指產業結構調整對能源消費增長的貢獻，強度效應是指能源效率提高對能源消費降低的貢獻。假定京津冀各地區的能源消費量 是由多個產業的能源消費構成，如式（1），各參數變量定義如表1所示。

（1）

利用LMDI模型對能源消費因素進行分解，可以采用“加法分解”和“乘法分解”兩種方法，如式（2），（3），具體解釋如表2所示。

（2）

（3）

（二）產業轉移測度

有學者研究認為可利用區位基尼系數（G指數）、區位商（LQ值）和產業動態轉移系數對產業集聚和轉移進行測度，孫值華（2016）[4]認為利用產業動態轉移系數對各地區的產業分工和轉移進行分行業分析，能更直觀表現區域各行業和部門分工和轉移特征。因此，本文采用產業動態轉移系數對京津冀地區高能耗產業轉移和集聚趨勢進行計量分析。

產業動態轉移系數（又稱產業動態集聚指數，如式（4），各參數含義及計算公式如表3）反映在測算期內所研究對象（即某一產業）向該地區或區域的集聚現象，其大小可體現所研究的產業在地區和區域間轉移的方向和速度。該系數產業動態轉移系數由所研究產業增長速度與計算期內區域（京津冀地區）產業平均增長速度比較得出，若系數大于1，則表明該產業在該地區為轉入趨勢，且數值越大轉入速度越快；反之為轉出狀態，數值越小轉出速度越快，說明產業在該地區呈現萎縮趨勢。

（4）

（三）虛擬變量回歸模型

京津冀地區能源消費主要集中在第二產業[5]，高能耗產業主要集中在加工業和制造業等產業，這些產業也是京津冀協同發展過程中轉移的主要產業。因此，構建京津冀地區前十大高能耗產業轉移與能源消費虛擬變量回歸模型，分析其轉移對京津冀地區能源消費的影響，具有一定代表性。首先基于LMDI模型建立類似Kaya恒等式模型，如式（5）；再將等式左右兩邊取對數，得式（6），將能源強度 和產業結構 帶入式（6）得式（7）；最后，對上述模型進行優化，將產業動態轉移系數作為一個虛擬變量，構建虛擬變量回歸模型[6][7]，如式（8）所示，其中 為虛擬變量，各參數變量含義如表4所示。

（5）

（6）

（7）

（8）

二、數據處理、結果及分析

選取2005-2015年京津冀三個地區的人口、經濟、產業與能源相關數據進行實證研究。其中，人口指標為各地區每年人口總數，經濟指標為各地區生產總值（Y）及各產業生產值（Ym），為剔除物價變化的影響，將該指標均調整為2005年的價格水平，產業結構（Sm）指第一、二、三產業產值在總產值中的占比，能源指標為各地區能源消費總量（E）、各產業的能源消費量（Sm）及產業能源強度（Im）。因能源消費主要集中在第二產業，因此本文主要采用第二產業的產業占比（S2）、能源消費量（E2）和能源強度（I2）。數據來源于《中國能源統計年鑒》、《中國統計年鑒》、《北京市統計年鑒》、《天津市統計年鑒》、《河北省統計年鑒》、《中國工業統計年鑒》等。運用EViews7等工具對數據進行處理。

（一）LMDI因素分解結果及分析

采用LMDI因素分解模型對京津冀地區進行能源消費因素測算，加法分解與乘法分解所得結論一致，結果如表5所示。京津冀地區影響能源消費的因素主要為產出效應、產業結構效應和能源強度效應，總體而言，三種因素影響對京津冀地區的能源消費影響方向相同，經濟增長是能源消費增加的主要原因，產業結構對能源消費增加的貢獻度可正可負，能源強度的提高是能源消費總量下降的主要原因。

但各個效應對京津冀各地區的能源消費影響程度存在顯著差異。2006-2015年期間，京津冀各地區能源消費的影響因素分析如下：

（1）北京三大產業能源消費總量呈現明顯下降趨勢，2012年達到峰值5779萬噸標煤，根據LMDI模型的分析，產出效應持續下降，說明經濟增長對能源需求的依賴性明顯下降；強度效應明顯上升，能源效率的提高是能源消費總量下降的主要原因，使北京市能源消費在2013-2015年期間下降6.74%；結構效應雖較小，但近年來北京產業結構優化對降低能源消費的貢獻作用凸顯。

（2）天津三大產業能源消費總量逐年增加，但增加的速度明顯放緩，2010年能源消費總量增加值為835.05萬噸標煤，達到增長峰值，之后能源消費增加量呈現逐年遞減趨勢，根據LMDI模型的結果分析，天津的產出效應雖明顯下降、能源強度顯著提升，與北京的產業結構效應相比，其產業結構對能源消費增加抑制度依然很低，且能源強度具有較強的波動性。

（3）河北省的能源消費總量為京津冀地區之最，2013年達到峰值26783.26萬噸標煤，之后能源消費下降趨勢減緩。該地區近年來積極承接北京非首都功能產業并進行產業結構優化，處于由“二一三”向“二三一”轉型階段，經濟增長主要由第二產業作為支持，由LMDI模型的分析，產出效應和強度效應是能源消費增長的主要貢獻者，加法分解所得的平均能源強度效應低于北京和天津，仍為能源消費“大戶”。

（二）產業動態轉移系數

計算2005-2015年間京津冀地區十個高耗能產業的動態轉移系數，如表6所示，結果表明這些產業在測算期內呈現顯著的轉移現象，具體如下。

（1）北京僅有電力、熱力生產和供應業的產業動態轉移系數為1.05，為移入趨勢，其余行業均表現為移出趨勢，其中石油加工、煉焦和核燃料加工業，黑色金屬冶煉和壓延加工業，紡織業，煤炭開采和洗選業的產業動態轉移系數均為負值，這些產業轉出明顯，這與“疏解非首都功能”指導意見一致。

（2）天津產業動態轉移系數大于1的部門有以下3個：石油加工、煉焦和核燃料加工業，有色金屬冶煉和壓延加工業，煤炭開采和洗選業。其他部門轉移系數雖未大于1，但均正值（大于0），其中黑色金屬冶煉和壓延加工業的轉移系數0.88，具有較顯著的移入趨勢。這些高耗能產業的移動現象，與天津經濟技術開發區和濱海化工區建設有關。天津經濟技術開發區重點發展高新技術產業和加工制造業，旨在推動高新技術成果轉化，濱海化工區則重點發展石油化工、海洋化工、能源綜合利用等循環經濟產業鏈，建設國家級石化產業基地。

（3）河北作為北京產業轉移的主要承接方，十個高能耗產業的產業動態轉移系數均大于1，移入趨勢明顯，其中石油加工、煉焦和核燃料加工業為2.21，顯著高于其他行業。這與河北省為京津冀地區原材料重化工基地、大眾制造中心的產業功能定位一致。

近幾年京津冀產業轉移力度明顯提高，這與京津冀協同發展相關政策指導密切相關。2017年12月，京津冀協同辦頒布的《加強京津冀產業轉移承接重點平臺建設的意見》確立京津冀協同發展“2+4+46”平臺，進一步加快產業轉移步伐，引導鋼鐵深加工、石油化工等產業及上下游企業向津冀協同發展示范區聚集，將雄安新區打造創新高地和科技新城，結合北京非首都功能疏散和區域產業結構升級，發揮產業集聚優勢，形成規模效應。

（三）虛擬變量回歸模型結果

對時間序列進行回歸分析時，為避免偽回歸現象，首先，應檢驗主要變量（除虛擬變量以外的其他變量）的序列平穩性，一般采用ADF檢驗、DF2、PP檢驗等，本文采用最常用的ADF檢驗，通過EViews7處理，得出京津冀各地的主要變量均為非平穩且為2階單整；然后，對變量之間協整關系進行檢驗。因模型中變量為同階單整，變量之間可能存在協整關系，以ln（E/E2）作為被解釋變量，其余為解釋變量進行OLS估計，并對殘差序列進行平穩性檢驗，若平穩則證明存在協整關系，結果如表7；最后，對虛擬變量回歸模型進行回歸，結果如表8所示。根據回歸結果分析，京津冀地區十大高耗能產業轉移顯著影響該地區能源消費量的變化，如表9所示，高能耗產業轉移對能源消費的影響具有異質性。

實證分析中，存在部分產業對某地區的影響不顯著現象，分析認為是由于該產業在地區間的轉移在測算時期前已完成或轉移趨勢不明顯，因此將其剔除而并未包含在模型中，根據測算時期長度，選擇五個影響顯著的產業進行回歸分析，結果表明這些產業轉移對能源消費的影響均在5%以上是顯著的，具體結果如下：

（1）北京：與能源消費呈負相關的產業為化學原料和化學制品制造業、煤炭開采和洗選業、橡膠和塑料制品業（X2、X7、X9），其中X2、X7以5%通過顯著性檢驗、X9以10%通過顯著性檢驗，說明這些產業轉出而其他產業的移入會增加北京地區的能源消費。與能源消費呈正相關的產業為紡織業、金屬制品業（X8、X10），且均以5%通過顯著性檢驗，說明這兩個產業的轉出有助于降低北京地區的能源消費。

（2）天津：與能源消費呈正相關的產業為黑色金屬冶煉和壓延加工業、煤炭開采和洗選業、橡膠和塑料制品業（X1、X7、X9），其中X7、X9以5%通過顯著性檢驗，而X1不顯著，說明X7、X9產業的轉出有助于降低天津地區的能源消費。與能源消費呈負相關的產業為非金屬礦物制品業、有色金屬冶煉和壓延加工業（X3、X4），均以5%通過顯著性檢驗，說明兩個產業的轉入可降低天津地區的能源消費。

（3）河北：與能源消費呈正相關的產業為化學原料和化學制品制造業、電力、熱力生產和供應業、煤炭開采和洗選業、橡膠和塑料制品業（X2、X6、X7、X9），其中X2、X7、X9分別以10%、5%、10%通過顯著性檢驗，X6不顯著，說明這些產業的移入會增加河北地區的能源需求。與能源消費呈負相關的產業為紡織業（X8），以5%通過顯著性檢驗，說明該產業轉入會降低河北省的能源消費。

此外，對能源消費影響的主變量（能源強度、產業結構、人均GDP和人口）的回歸結果均較為顯著。產業結構與能源消費呈正相關，且各地區均以5%通過顯著性檢驗，同時第二產業的能源強度與能源消費呈正相關，京津冀的顯著性檢驗分別為5%、10%、5%，說明優化產業結構、降低第二產業能源強度能有效降低能源消費需求。人均GDP與京冀的能源消費呈正相關，均通過5%顯著性檢驗，而人均收入與天津呈負相關，但未通過顯著性檢驗，說明京冀地區人均收入增加會提高該地區的能源消費。人口與京津冀能源消費均呈正相關，京津地區均通過1%顯著性檢驗，而河北并未通過檢驗，說明人口增加會增加京津地區的能源消費。

三、結論和政策建議

本文通過對2005-2015年京津冀經濟發展與能源相關數據分析，總結了京津冀地區能源消費和十個高能耗產業轉移的基本特征，并通過虛擬變量回歸模型的計量分析，發現了高能耗產業轉移與能源消費密切相關，并得出以下結論：

（1）產業結構調整對能源消費影響顯著。通過LMDI因素分解模型，將京津冀地區影響能源消費的因素分為產出效應、產業結構效應和能源強度效應。結果表明結構效應和強度效應共同作用有效降低了三地能源消費總效應，產業結構調整對各地降低能源消費貢獻顯著，特別是河北，能源強度反彈時，結構效應有增強有效抑制能源消費的增長。

（2）京津冀高能耗產業轉移顯著且向津冀聚集，高能耗產業轉移推動京津冀產業結構調整。在京津冀協同發展過程中，區域產業分工呈現出明顯的梯度化特征，三地差異化的分工格局正在形成，北京為“三二一”，已經開始加快移出資本密集型產業的步伐，僅保留部分高端制造業；天津由“二三一”向“三二一”轉型，表現為資本密集型行業和技術密集型行業并舉的特征；河北由“二一三”向“二三一”轉型，以其資源稟賦優勢承接大量勞動密集型產業和資本密集型產業，同時發展部分技術密集型行業。

（3）高耗能產業轉移對承接地能源消費的影響顯著，且呈現出異質性。雖然第二產業的比重與能源消費均呈顯著正相關。但是高耗能產業轉移的動態變化對京津冀三地能源消費的變化具有差異性。如紡織業的移入會加大北京地區的能源消費，卻會降低河北的能源消費。河北作為區域內的主要承接地，能耗高、污染重的產業大多表現為轉入狀態，高能耗產業的移入使能源消費總量增加，將加劇生態環境的治理壓力。

綜合上述結論，為促進京津冀協同發展，加快推進京津冀現代化制造業、服務業和現代農業承接平臺建設，優化產業能源消費結構，降低能源消費總量，對京津冀地區產業轉移及能源消費提出以下建議：

（1）北京為有效降低能耗及能源強度，對不同產業可指定差異化的轉移策略：首先移出低端高能耗產業，如紡織業和金屬制品業等，保障本地區經濟發展；隨京津冀一體化協同發展進程推進，依次移出技術成熟的高能耗產業，如化學原料和化學制品制造業等，將有利于降低本地能源消費，有效減少環境污染。

（2）津冀在產業承接過程中，應兼顧產業結構優化和高能耗產業對能源依賴度的降低，發展現代服務業、優化第二產業內部結構，加快淘汰高能耗、高污染、低效率的落后產業，結合技術改造和管理創新實現節能減排。河北作為主要承接地，應充分挖掘資源稟賦優勢，抓住承接高新技術產業的契機，提高能耗較高產業技術水平，加快推進產業結構優化和改造升級同時降低能耗，實現產業規模效應，拉動本地區經濟發展。

（3）加速推進京津冀協同發展，發展循環經濟，提高能效水平。加快建設首都“一小時交通圈”，使津冀區域內資源充分流動，產業轉移有效降低地區能源消耗，且通過大力發展循環經濟和循環技術，使能源得到充分利用，進一步提高能效水平，減少能源投入量，降低能源消費總量。

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