新能源產業集群規模、分布與地區經濟增長水平關系研究

扎恩哈爾·杜曼，孫 慧，王士軒

（1.新疆大學新疆創新管理研究中心，2.新疆大學經濟與管理學院，新疆烏魯木齊 830046）

近年來，中國在經濟快速發展的同時，也面臨著能源需求快速增長的問題。據《BP 世界能源統計年鑒》統計，中國一次消費能源總量從2007 年的21.50 億t 油當量升至2017 年的31.32 億t 油當量，年均復合增長率達到3.1%，遠超美國同期0.6%的年均復合增長，也超過了同期2.2%的世界平均水平。中國能源消耗所帶來的另一個突出問題是中國溫室氣體排放的增加，使中國面臨巨大的碳減排壓力。據統計，2007 年—2017 年10 年間，中國的溫室氣體排放從2007 年的72.15 億t 猛增到2017年的92.33 億t，中國的碳排放量占全球比例達到27.6%，年均復合增長率達到7.0%。中國作為能源消耗和碳排放大國，保護生態環境，降低單位能耗，推進以太陽能、風能為代表的清潔能源發展已經成為政府工作的重點［1］。產業集群被公認為是產業發展的有效區域經濟組織形式，同時也是促進經濟規模整體擴張、經濟可持續發展和市場生產資料區域間流動，產業創新和技術進步的重要載體［2］。現階段，新能源產業發展在全國某些地區初顯產業集群的部分特征，但是新能源產業作為戰略性新興產業，能否在產業集群的生產組織框架下實現平穩有序發展目前仍然存在一定爭議。因此，本文以新能源產業作為切入點，以產業集群為視角，研究中國新能源產業集群的規模、分布與經濟增長之間的關系，為新能源產業的發展提供借鑒參考。

1 文獻綜述

產業集群的概念最早由著名經濟學家馬歇爾在其1890 年出版的經濟學經典教材《經濟學原理》一書當中提出。他認為外部經濟是造成產業集群的主要原因，在同一區域內所聚集的企業越多，越有利于企業所需要的各類生產要素的聚集，即產業集群中單個企業的生產成本會隨產業集聚的發展而降低。通過梳理文獻發現，現階段國內外的學者對新能源產業集群的研究主要包括集群產生原因、影響因素及發展路徑選擇等方面。

在產業集群產生原因方面：Markus 等［3］認為傳統化石能源的衰落和對風能產業的良好預期是新能源產業集群得以發展的主要原因，新能源產業集群的發展必然需要適應外生沖擊和外部支持。魯峰［4］認為新能源產業想要實現持續發展，在行業層面需要實現集群式發展，同時在全國范圍內需要合理進行集群布局，建立實現功能互補、適當錯位、集群式發展的產業格局。郭立偉等［5］認為，產業集群是未來新能源產業發展的主要產業組織形式，但是集群式發展仍然需要具備一定的條件，這些條件包括生產的可分割性、產品或者服務的可運輸性等。

在影響因素方面：Hayashia 等［6］提出中國風電產業的快速發展主要有資本因素推動，資本因素推動的直接動因來自于規模經濟。Tracey 等［7］的研究發現，影響新能源產業前景的發展的因素主要有需求驅動、技術創新、合理的溢價補償、政府干預、規模經濟和經濟增長的驅動等。馬丁等［8］研究發現區域知識承載力與新能源產業集群存在正相關的耦合響應，認為傳統能源稟賦低、知識水平高、擁有更強創新能力的地區更容易出現新能源產業集聚的現象。王歡芳等［9］對中國新能源產業集聚的水平展開測算，發現中國新能源產業集聚的水平受到經濟發展、空間布局、產業基礎等因素的影響，中國的新能源產業集群分布帶有明顯的分散性。

在發展路徑選擇方面：王歡芳等［10］認為發展新能源產業集群是中國低碳經濟發展的重要途徑，特別是在中國經濟基礎薄弱，發展相對滯后的現實情況約束之下，產業集群通過激發創新，降低技術溢出成本，實現優勢互補等手段，更加適合于中國的現實情況。馮宗憲等［11］使用全局莫蘭指數、局部莫蘭指數測度中國省域間的碳強度集群，發現中國碳強度的空間集中趨勢十分明顯，從東部向西部中國省域碳排放存在明顯的由低到高的趨勢，在此基礎上，應該優化產業結構布局，加快新能源產業集群的發展。

現有的文獻研究表明，中國已經形成一定的新能源產業集群，面對中國經濟發展進入新常態、經濟高質量發展的基本背景以及新能源產業面臨的產需倒掛、外需不振的基本問題，現有的文獻鮮有將新能源發展中面臨的現實問題與產業集群這一發展模式相結合，對產業集群規模與經濟增長之間的關系研究較少。

鑒于此，本文從產業集群的理論和視角出發，研究中國新能源產業集群的規模、分布與經濟增長之間的關系。運用計量經濟學的方法，探討中國新能源產業集群的發展現狀、集聚態勢、空間格局以及其經濟增長的作用機制，以進一步豐富新能源產業相關研究，為中國新能源產業實現平穩有序發展、推動地方經濟增長、實現經濟結構轉型升級提供參考意見。

2 新能源產業集群規模、分布測算與結果分析

2.1 新能源產業集群測算及結果分析

2.1.1 測算方法

通過查閱文獻發現，測算產業群集的方法主要包括行業集中度、區位熵、赫芬達爾指數、空間基尼系數、EG 指數等。其中區位熵方法作為在學術研究領域使用最為廣泛的產業集聚測算方法，經過大量的文獻驗證該方法的穩定性，周彩紅等［12］利用區位熵作為中國各省市制造業聚集指數測度指標研究了產業集聚對技術創新的影響；王歡芳［10］在使用上述5 種方法后的結果表明，區位熵在表征產業集聚水平時從離散程度、相似程度和綜合測度等方面是一種有效的方法。本文借鑒郭立偉等［5］的相關研究，選擇區位熵方法測算中國新能源產業集聚情況。

區位熵（Location Quotient）又稱為產業感知方法和地方專門化率，該方法主要通過測算產業的集聚程度從而判斷產業集群是否已經形成，現有的研究主要選擇工業總產值、工業增加值、企業數目、就業人數等作為區位熵的直接測算指標。區位熵測算方法簡單易行，作為產業集聚的的結果分析直觀，并且能夠較好的反映特定地區層面的產業聚集水平。具體測算公式為：

2.1.2 數據來源

新能源的種類較多，且目前關于新能源產業的公開信息和數據披露仍然不完善，因此主要選擇涵蓋新能源產業中電力設備設計、組裝、加工環節的數據。本文借鑒郭立偉、王歡芳的研究，根據研究的內容與細分行業產值進行修正，采用電氣機械及器材制造業作為新能源產業的替代性產業。其中，工業增加值數據來自于《中國工業統計年鑒》下電氣機械及器材制造業的工業總產值。本文對中國30個省級行政區（香港、澳門、臺灣、西藏的數據缺失）2011—2016 年的180 個觀測樣本進行了實證研究。

2.1.3 計算結果

2011—2016 年間中國新能源產業集群情況計算結果如表1 所示。

表1 2011—2016 年中國新能源產業集聚區位熵

2.1.4 結果分析

中國新能源產業集群水平整體較低。區位熵指數的測算結果表明，中國新能源產業目前出現明顯集群的省市有東部地區的江蘇、廣東、浙江、上海，以及中部地區的安徽、江西，除上述六省市外中國其他省市均未出現新能源產業的集群式發展。從全國平均水平來看，中國新能源產業集群水平整體有所提高，但是區域間差異明顯。2011—2016 年，東部地區作為傳統的新能源產業集群發展的地區，盡管新能源產業已經出現明顯的集群式發展，但在所有的東部地區省市中，除了河北、天津、浙江等少數省市新能源產業集群水平略有提高外，其他省份集群水平均有所下降，但是中西部省市新能源產業集群水平普遍有所提高（重慶、甘肅、安徽等少數省市除外）。

在2013 年后新能源產業集群發展迅速。中國新能源產業的集群發展并非保持固定的速度，而是在2013 年左右呈現跨越式發展。從區位熵測算結果可以看出，2011—2016 年間，各省市的新能源區位熵值均有所提高，2013 年以后各省市新能源產業發展水平明顯加快，呈現跳躍式增長。縱觀中國新能源產業的發展歷程，政府政策對中國新能源產業的發展起到了關鍵性的作用。

中國新能源產業集群存在明顯的地域性差異。東部地區在產業集聚水平上明顯高于其他地區。2011 年，江蘇、廣東、浙江、上海的區位熵分別為1.774、1.736、1.485、1.098，已經出現新能源產業的明顯集聚。2016 年，在東部地區新能源產業集聚水平整體有所下降的情況下，江蘇、廣東、浙江、上海等省市的區位熵仍然超過1。東部地區新能源產業集群水平顯著的高于中西部地區。

中部地區新能源產業集群的區位熵指數落后于東部地區，2011—2016 年間，除了安徽、江西以外，河南、湖南、湖北、山西等省市新能源產業集群指數在0.124～0.741，也就是尚未形成明顯的產業集群。西部地區新能源產業集群整體上落后于東、中部地區，從區域內差異來看西部地區的產業集群也有著顯著的分化。其中快速發展的省份除新疆和陜西外還有廣西、青海和貴州，發展速度較為緩慢的省份主要有四川、甘肅、重慶、寧夏、內蒙古和云南等省市。

2.2 新能源產業集群空間分布測算及結果分析

由于地理空間內交流的頻繁，鄰近地理單元可能因為外部規模經濟或者虹吸效應出現較大的相似或者相反的情況，產業集聚過程可能促使地理單元之間的集聚水平造成趨同或者異質性，因此在展開關于新能源產業集聚的空間分布時有必要將空間分布考慮在內。為了避免僅僅依靠區位熵指數造成的忽視產業集群的空間分布，本文在區位熵結果的基礎之上引入探索性空間分析（ESDA）的方法，以求從空間相關的角度完善對新能源產業集群的理解。

2.2.1 全局空間自相關分析

全局空間自相關反映空間鄰接或者鄰近區域單位屬性值的相似程度，常用的主要指標為指數以及等［13］。本文選擇其中的Moran’I 指數作為衡量全局空間自相關分析的指標，被廣泛使用于探索性空間分析。由Moran(1950)所提出的計算公式為：

2.2.2 局部空間相關分析

為了檢驗特定地理單元及其周圍的空間的聚集狀況，本文選擇使用局部指數，該指數計算公式為：

2.2.3 計算結果分析

表2 2011—2016 年中國新能源產業的全局指數

表2 2011—2016 年中國新能源產業的全局指數

注：***、**、*分別表示1%、5%、10%的顯著性水平。下同。

結合上一節的分析結果來看，無論是東部、中部還是西部地區新能源產業集群發展的趨勢仍在增強，但是區域間發展的絕對差異仍然很大。其中既有浙江、北京、江蘇這樣新能源產業已經形成規模化、集成化、產業全產業鏈條整體發展的地區，也有安徽、新疆、江西等省市在國家政策推動下實現穩步發展的新興產業集聚區，以及新能源產業發展速度較為緩慢的其他地區。新能源產業的發展在全國范圍內表現出較強的空間依賴特征，表明新能源產業集聚的發展不僅是地區內部各類因素自我驅動的結果，同時也受到周邊地區發展的影響。

結合莫蘭散點圖可以對中國新能源產業的局部空間自相關狀態有更清楚的認識。通過莫蘭散點圖可以將中國新能源產業集群分為4 種類型：在散點圖的第一象限內，即H-H 型，即高集群度的地區與高集群度的地方相鄰；在第二象限內的點表明該點本身的產業集群水平較高，但是周邊地區的產業集群水平較低，為L-H 型；第三象限表示的是L-L 型，低集群度的地區與低集群度的地方相鄰；第四象限表示H-L 型，即高集群度的地區與低集群度的地方相鄰。H-H 與L-L 兩種類性表現為正的空間自相關性，而H-L 型或L-H 型表示負的空間相關性。

圖1 通過莫蘭散點圖的形式說明了中國2011—2016 年間中國30 個省份新能源產業集聚的空間分布格局。

圖1 2011—2016 年中國新能源產業Moran’I指數散點圖

從研究結果分析，中國新能源產業地區格局整體保持穩定，基本呈現高-高、低-低的分布格局，雖然不同年份間存在波動，但是整體保持穩定。以四川、貴州、云南等省市為代表的西部地區、以及吉林、黑龍江為代表的東北地區以及山西、內蒙古為代表的中部地區整體呈現低-低分布的格局。上海、江蘇、浙江、安徽、江西、廣州等6 個地區形成了穩定的高-高集群區域，2011 年和2016 年上述6 個省市一直處在第一象限內。長期處在高-高集群區域的地區主要為長三角地區及其輻射的中部省份以及珠三角地區。

從整體上來看，中國新能源產業的集群主要出現在長三角及其輻射地區與珠三角，除上述地區外，中國新能源產業尚未發生明顯的集群現象。

3 中國新能源產業集群規模、分布與經濟增長的關系研究

3.1 變量說明與數據來源

本文選取中國30 個省級行政區（香港、澳門、臺灣、西藏的數據缺失）2011—2016 年的180 個觀測樣本，被解釋變量為經濟發展水平，解釋變量為新能源產業集群規模，同時確定了6 個可能影響經濟發展水平的影響因素，其具體數據與數據來源見表3，描述性統計見表4。為了消除異方差，參照通行的做法，本文在實證分析中分別對上述數據取對數。

表3 變量說明

表4 變量的描述性統計

3.2 模型設定

為了探究新能源產業集群規模與經濟發展水平之間的關系，根據變量設計設定回歸模型如下：

3.3 回歸結果及分析

對模型分別進行了全樣本、東部、中部、西部地區做了回歸（地區劃分依據統計局2017 年公布的2016 年全國房地產開發投資和銷售情況），估計結果見表5。

表5 新能源產業集群規模、分布與經濟發展水平的回歸結果

通過觀察回歸結果發現新能源產業集群規模對經濟發展水平水平均顯著為負，分地區回歸結果也顯著為負。通過回顧相關文獻，發現一般情況下產業集群水平與經濟發展水平呈正相關關系居多［15］。但同時也有研究者認為產業集群存在門檻效應，超過一定閾值會產生擁擠效應，從而抑制經濟發展［16］。全國范圍看，可能出現負相關的原因是新能源產業為新興產業，規模效應尚未完全形成，且新能源行業受到政策波動的影響較大，投機性投資較多。分地區來看，東部地區與中西部地區出現的原因不同，通過觀察東部新能源產業集群規模，可發現東部地區新能源產業集群規模較大，出現一定擁擠效應，競爭激烈，導致其與經濟發展水平呈現顯著負相關關系；西部地區出現顯著負相關的原因可能是新能源產業集群尚未完全形成，導致規模效應無法實現。

研發投入顯著為正，說明增加研發投入有助于帶動該地區的經濟增長，這與大部分學者的研究結果吻合。政策支持結果同樣顯著為正，且均通過1%的顯著性檢驗，說明新能源產業受到政策支持影響較大，加大政策支持力度有利于實現經濟增長。

分地區看，全國范圍和東部地區經濟規模對經濟發展水平均顯著為負，中西部則并不顯著。表明中國新能源產業集群在發展的過程中可能存在過度集聚的問題，當新能源產業在特定地區的企業規模超過一定閾值后，會產生擁擠效應，從而抑制經濟增長。

除了西部地區，資本投入均通過了1%的顯著性檢驗，且顯著為正，表明針對新能源產業集群的投資仍然能夠促進經濟增長。能源結構在全國范圍和東部地區來看，與經濟增長之間均呈現顯著正相關，表明合理的能源結構有利于經濟增長，符合大部分學者的研究結果。

4 結論

中國新能源產業集群整體水平較低。在新能源產業集群規模方面，2011—2016 年，中國新能源產業集群水平有所提升，但總體集群規模較小，30 個觀測樣本中區位熵超過1 的僅有6 個，說明我國尚未形成全國范圍內的產業集群現象，目前只是在浙江、江蘇、上海、廣東、安徽和江西6 個省市形成了一定規模的產業集群。

從新能源產業集群空間分布來看，2011—2016年新能源產業的發展在全國范圍內表現出較強的空間依賴特征，無論是東部、中部還是西部地區新能源產業集群發展的趨勢仍在增強，但是區域間發展的絕對差異仍然很大。具體分地區來看，中國新能源產業的集群主要分布在長三角及其輻射地區與珠三角，且呈現出從東向西依次遞減的分布格局，造成這種現象的原因可能是各地區經濟發展水平、技術積累、對外貿易、資源稟賦等方面存在差異。

最后，本文還研究了新能源產業集群規模、分布與經濟增長之間的關系。從全國范圍來看，新能源產業集群規模與經濟增長之間存在顯著的負相關關系，可能出現這種現象的原因是中國新能源產業集群尚未完全形成，規模效應無法顯現，同時由于新能源產業屬于新興產業，受政策影響較大，如近幾年新能源補貼的退坡都可能會給經濟增長帶來負向影響。分地區回歸的情況也是類似，東部與中部地區，新能源產業集群規模與經濟增長之間存在顯著的負相關關系，且均通過1%的顯著性檢驗，可能的原因是這些地區新能源產業集群程度較高，實際產能超過需求，且競爭激烈，從而產生擁擠效應導致二者負相關。西部地區新能源產業集群規模與經濟增長之間同樣呈現負相關關系，但并不顯著，可能的原因是這些地區新能源產業集群規模較小，規模效應無法實現，同時能源結構上的不同也很可能是產生這種現象的重要原因。