煤炭產能空間集聚有利于區域產業轉型升級嗎？
——基于中國30個省份的實證研究

李 躍，王藝臻，孫瑞琦，王霄飛

（山東工商學院a.煤炭經濟研究院；b.統計學院，山東 煙臺 264005）

0 引言

十九大報告指出，我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段，正處在轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動力的攻關期。產業轉型升級本質上是生產要素升級與重構的過程［1］，而生產要素布局、結構和質量的改變，可以通過影響產品相對價格推動產業轉型升級［2，3］。能源作為重要的生產要素，其轉型與變革勢必對我國產業轉型升級產生影響。煤炭是中國能源的“壓艙石”，我國政府制定了“壓縮東部、限制中部、發展西部”的煤炭開發布局，加速了煤炭產能向中西部煤炭資源富集區的集聚態勢。在此過程中，國家采取的煤炭集約化發展戰略對區域產業轉型升級是否存在影響？如果有影響，是推動作用還是抑制作用？區域間是否存在差異？不同地區技術創新水平的差異是否會影響其作用效果？這一系列問題的回答不僅能為我國煤炭產能空間布局指明戰略方向，還可為推動我國產業結構轉型升級制定可行路徑提供參考。

1 文獻綜述

1.1 產業轉型升級測度

產業轉型升級是指一個國家或一個地區的產業結構、產業規模、產業組織、產業技術裝備等發生顯著變動的狀態或過程。從動態視角分析，經濟體的產業結構變遷包括產業結構合理化、產業結構高級化兩個維度［4］，多數專家學者以產業結構合理化和產業結構高級化為框架對產業結構轉型升級進行測度分析。在產業結構合理化測度方面，學者們認為其本質是產業間協調能力加強和產業素質提高的產業結構合理化過程，其核心就是協調［5］。基于此，學者們運用不同方法開展了產業結構合理測度與分析。其中：干春暉等［4］在考慮產業相對重要性的基礎上，運用泰爾指數法測度了產業結構合理化水平；韓英等［6］則利用改進的結構偏離度測度了產業結構的合理化水平。在產業結構高級化測度方面，學者們認為產業轉型升級本質是產業結構從低水平向高水平發展的高級化過程。產業結構高級化測度指標經歷了多次發展轉變，最早運用非農產業產值占總產值的比重衡量產業結構高級化水平。隨著第三產業的快速發展，這種傳統的度量方式已經無法反映出經濟結構的變動方向。為此，焦勇［7］、李虹等［8］、沈冰等［9］學者運用第三產業產值與第二產業產值之比來度量產業結構高級化。此外，學者們還相繼提出了運用超前系數［10］、各產業產出比例與勞動生產率乘積［11－14］、各產業產出比例與全要素生產率乘積［15］和運用各產業效率指數與第二產業效率指數比值的和［16］等指標測度產業結構高級化水平。但是通過梳理現有文獻發現，多數研究仍采用第三產業產值與第二產業產值之比來表示產業結構高級化水平。

通過對現有文獻梳理分析發現，產業轉型升級測度研究主要從經濟發展視角界定產業轉型升級的內涵（包含產業結構合理化和產業結構高級化），并在此基礎上構建產業轉型升級評價指標體系及評價模型。但隨著生態環境對人類社會經濟發展的制約日益加劇，單從經濟發展視角去評價產業轉型升級不夠全面，難以反映環境約束下的現實需求。考慮到當前全球對低碳經濟發展的高度關注和我國實現“雙碳”目標時間路線的確定，從碳約束視角完善和拓展產業轉型升級的內涵及評價指標體系，更符合當前經濟發展的方向和要求。鑒于此，本文擬從高級化、合理化和低碳化3 個維度來衡量產業轉型升級水平。

1.2 能源稟賦與經濟發展關系

最早探究能源稟賦與經濟發展關系的相關研究可追溯到Auty［17］提出的“資源詛咒”假說，他認為資源豐裕的地區不僅難以有效利用資源推動經濟增長，反而會對經濟增長起抑制作用。隨后，Ning 等［18］對“資源詛咒”假說進行了開創性的實證檢驗，證實了“資源詛咒”的存在。國內學者進一步從省級層面進行了驗證［19－21］，認為高能源稟賦區會產生“擠出效應”和“荷蘭病效應”，阻礙經濟增長。“資源詛咒”效應成為后續學者研究能源稟賦與經濟發展之間關系的基本范式。隨著學者們對“資源詛咒”假說的深入研究，Bulte等［22］認為“資源詛咒”現象并不存在于所有資源豐富的地區，只存在于資源豐富而政府制度建設存在一些缺陷的地區，國內一些專家的研究也支持這一結論［23，24］。

在全面推進產業轉型升級和煤炭供給側結構性改革的背景下，關于煤炭產能空間布局與產業轉型關系的相關研究較少。為此，本文將煤炭產能空間集聚與產業轉型升級結合在一起，探究煤炭產能空間集聚對區域產業結構轉型升級的影響效應，為協同推進產業轉型升級與煤炭供給側結構性改革提供決策依據。

2 模型構建及變量選取

2.1 模型構建

本文運用固定效應模型實證分析煤炭產能空間集聚度對我國區域產業結構轉型升級的影響。具體模型構建如下：

式中：ind 為產業轉型升級水平；CPAD 為煤炭產能空間集聚；RD 為技術創新水平，用單位工業產值研發投入表示；RD × CPAD 為技術創新水平與煤炭產能空間集聚度的交互項；x 為一系列控制變量；μ為個體效應；ε為隨機擾動項。

2.2 變量選取

被解釋變量：本文將產業結構轉型升級作為被解釋變量，從產業結構合理化、產業結構高級化和產業結構低碳化3 個維度來衡量產業轉型升級水平。

產業結構合理化是指產業與產業之間協調能力的加強和關聯水平的提高。產業之間相互作用的關系越協調，結構的整體能力就越高，則與之相應的產業結構也就越合理［24］。借鑒許金菁［25］的做法，引用泰爾指數計算產業結構合理性。泰爾指數的測算方法是取第一、二、三產業產值占總產值的比重作為權重，該指標結合了就業結構和產值結構的變化，以此說明行業的變化趨勢和產業結構偏離均衡水平的程度。具體測度公式如下：

式中：Y 為產業產值；L 為產業就業人數；i 表示地區；n 為產業數；Yi，j，t/Yi，t為i 地 區第j 個產 業在第t 年的產值占i 地區第j 個產業總產值的比重。泰爾指數的取值范圍在0—1 之間。當泰爾指數為0，代表產業結構處于均衡水平，產業結構較為合理。合理化越大，經濟發展越容易偏離均衡狀態，產業結構越不合理；合理化越小，則意味著產業結構合理化水平越高。

產業結構高級化是指一國或地區經濟發展重點或產業結構重心由第一產業向第二、三產業逐次轉移的過程，標志著一國或地區經濟發展水平的高低、發展階段和方向。考慮到可操作性和簡潔性，借鑒干春暉等［4］的做法，使用第三產業與第二產業產值之比來進行具體分析。具體測度公式如下：

式中：S 為能源消耗總量，能源消費總量選取煤炭、石油、天然氣等主要耗能；Y 為國內生產總值。低碳化數值越小，說明經濟發展對能源的依賴程度越低，產業結構低碳化水平越高。

核心解釋變量：本文中的解釋變量為煤炭產能空間集聚度。集聚度測算可參考能源空間集聚度測度模型，能源空間集聚度反映省份能源生產量相對于全國能源生產量的集聚程度［27］。煤炭產能空間集聚度模型為：

式中：CPADi表示i 省份煤炭產能空間集聚度；EPi表示i 省份煤炭能源生產量；Si表示i 省份面積；EP 表示我國煤炭能源生產量；S 表示我國國土面積。

調節變量及控制變量：調節變量為技術創新水平，本文借鑒劉帥等［28］的測度方法，用研發投入占地區生產總值比重來衡量。根據對產業結構轉型的影響因素分析，本文選擇的控制變量包括：①城鎮化水平，用地區城鎮人口占總人口的比重衡量［29］；②能源結構，用煤炭消費量占全部能源消費量的比值衡量［30］；③經濟發展水平，用人均GDP 衡量地區經濟發展水平［31］。

2.3 數據來源及變量描述性統計

采用2000—2017 年我國30 個省份（考慮數據的可獲得性，僅研究近18 年的數據，未包含西藏自治區、香港特別行政區、澳門特別行政區和臺灣地區）的數據，所有原始數據均來自于相應年份的《中國統計年鑒》《中國人口和就業統計年鑒》《中國能源統計年鑒》《中國科技統計年鑒》和各省份統計年鑒，個別缺失數據采用插值法計算得到。為消除數據之間的量綱差異，本文對各變量進行了標準化處理，用處理后的面板數據來建立分析模型。所有變量的描述性統計如表1 所示。

表1 變量的描述性統計Table 1 Descriptive statistics of the variables

3 結果及分析

3.1 煤炭產能空間集聚分析

本文根據公式（6）測度了我國30 個省份煤炭產能空間集聚度值（考慮篇幅限制，未列出），依據各省份煤炭產能集聚度繪制統計地圖（圖1）。從時空演化視角看，煤炭產能空間分布逐漸西移，煤炭產能集中分布于我國西北部地區。截止到2017 年，僅有山西省、內蒙古自治區、陜西省、安徽省、河南省、山東省、貴州省和寧夏回族自治區煤炭產能空間集聚度大于1。其中，內蒙古自治區煤炭產能空間集聚度逐年增大，空間集聚度由小于1 變為大于1。其他7個省份煤炭產能空間集聚度始終大于1，山東省、河南省、安徽省煤炭產能空間集聚度呈下降趨勢。近年來，我國加大了對煤炭資源的整合力度，通過“關停并轉”小煤礦等一系列措施，促使煤炭產業生產結構進一步優化，煤炭產能西移速度加快，北京市、河北省、江蘇省、遼寧省和重慶市等省份煤炭產能空間集聚度由大于1 逐步變為小于1，即低于全國平均水平。其他省份煤炭產能空間集聚度始終小于1，且呈不斷下降趨勢。

圖1 2000—2017 年中國30 個省份煤炭產能集聚情況Figure 4 Coal production capacity agglomeration situation of 30 provinces in China from 2000 to 2017

為全方位多層次分析煤炭產能空間集聚對區域產業轉型升級的影響，本文根據煤炭產能空間集聚度的大小將我國30 個省份劃分為3 個區域：高集聚區（集聚度大于1 和從小于1 變為大于1）、中集聚區（集聚度從大于1 變為小于1）和低集聚區（集聚度一直小于1）。高集聚區包括山西省、內蒙古自治區、陜西省、安徽省、河南省、山東省、貴州省和寧夏回族自治區8 個省份；中集聚區包括北京市、河北省、江蘇省、遼寧省和重慶市5 個省份；低集聚區包括天津市、吉林省、黑龍江省、上海市、浙江省、福建省、江西省、湖北省、湖南省、廣東省、廣西壯族自治區、四川省、云南省、甘肅省、青海省和新疆維吾爾自治區、海南省17 個省份。

3.2 產業結構轉型升級的變化趨勢

根據公式（3）測度我國各省份產業結構合理化水平，并根據測度結果繪制不同集聚區產業結構合理化變化趨勢圖（圖2）。產業結構合理化反映的是產業結構偏離均衡狀態的程度，indr 值越大，表示產業結構不合理的程度越高。從全國視角看，2000—2017 年全國indr 值呈現逐年下降的變化趨勢，說明產業結構發展逐步趨向均衡狀態，合理化水平不斷提高。從區域視角看，中集聚區的產業結構合理化程度最高，其次為低集聚區，高集聚區的產業結構合理化程度最低。

圖2 2000—2017 年我國30 個省份產業結構合理化變化趨勢Figure 2 Industrial structure rationalization change trend of 30 provinces in China from 2000 to 2017

根據公式（4）測度我國各省份產業結構高級化水平，并根據測度結果繪制不同集聚區產業結構高級化變化趨勢圖（圖3）。從全國視角看，2000—2017年我國indh 值呈現波動上升的變化趨勢，表明產業結構高級化水平在不斷提高；從區域視角看，中集聚區高級化程度遠遠超過全國平均水平，indh 值增幅最大且最高接近1.8，表示產業結構高級化水平最高。低集聚區與全國平均水平相仿，高集聚區高級化水平最低，重心轉移程度相對偏小。就其變化率而言，高級化水平近20 年來一直處于較為緩慢的增長過程中。

圖3 2000—2017 年我國30 個省份產業結構高級化變化趨勢Figure 3 Change trend of advanced industrial structure of 30 provinces in China from 2000 to 2017

本文根據公式（5）測度我國各省份產業結構低碳化水平，并依據測度結果繪制不同集聚區產業結構低碳化變化趨勢圖（圖4）。從全國視角來看，2000—2017 年我國Indl 值整體呈下降趨勢，表明我國產業結構低碳化水平在不斷提升；從區域視角看，高集聚區Indl值遠遠高于全國平均水平，但高集聚區低碳化下降速度最快，表明高集聚區經濟發展對能源的依賴程度越來越低；中集聚區和低集聚區產業結構低碳化變化趨勢與全國平均水平相仿，低碳化水平越來越高。

圖4 2000—2017 年我國30 個省份產業結構低碳化變化趨勢Figure 4 Low－ carbon change trend of industrial structure of 30 provinces in China from 2000 to 2017

綜上，我國產業結構合理化、高級化和低碳化水平均呈不斷上升趨勢，表明我國在推動產業結構轉型升級方面取得了明顯成效，但是不同集聚區間的轉型水平存在顯著差異。

3.3 實證結果

本文利用Stata 軟件，采用模型（1）探究了煤炭產能空間集聚對區域產業轉型升級的影響效應。根據Hausman 檢驗結果，應拒絕隨機效應與固定效應無系統差異的原假設，即選用固定效應模型更為有效。進一步將產業結構合理化、高級化和低碳化分別作為被解釋變量，得到全國層面、區域層面計量結果，如表2、3 所示。

全國層面：由表2 可知，產業結構合理化的回歸系數為－0.054，且顯著，說明煤炭產能空間集聚度的提高對我國產業結構偏離均衡狀態的程度具有抑制作用，即對產業結構合理化呈顯著促進作用。產業結構高級化的回歸系數為0.125，說明煤炭產能空間集聚度的提高有利于提升第三產業占比，即對我國產業結構高級化呈促進作用，但統計結果不顯著。產業結構低碳化的回歸系數為－ 0.912，且顯著，表明煤炭產能空間集聚度的提高對能源強度具有顯著抑制作用，即對我國產業結構低碳化呈顯著促進作用，即在我國煤炭集約化、基地化生產過程中，有效降低了經濟發展對能源的依賴程度，抑制了碳排放水平。綜上，煤炭產能空間集聚對產業結構合理化、高級化和低碳化均具有促進作用，即煤炭產能空間集聚在中國產業轉型升級過程中發揮了顯著的推動作用。

表2 全國地區煤炭空間集聚對產業轉型升級的回歸結果Table 2 Return results of national and regional coal spatial agglomeration on industrial transformation and upgrading

區域層面：本文根據前文劃分的高集聚區、中集聚區和低集聚區，進一步考察了不同煤炭產能空間集聚度地區對產業結構轉型升級影響的差異性。差異具體表現為：①在高集聚區，煤炭產能空間集聚對產業結構合理化、高級化和低碳化的影響系數依次為－0.475、0.739 和－ 4.714，表明煤炭產能空間集聚度的提高對高集聚區的產業轉型升級具有顯著促進作用。可能的原因是：高集聚區煤炭產能的規模化生產，有助于煤炭產業開展技術創新、節能技術改造，進而推動煤炭清潔高效的開發與利用，帶動其上下游產業的轉型升級。②在中集聚區，煤炭產能空間集聚對產業結構合理化、高級化和低碳化的影響系數依次為0.100、0.061 和－ 0.993，其中對高級化影響效應的統計結果不顯著，表明煤炭產能空間集聚度的提高對中集聚區產業結構高級化和低碳化具有促進作用，但對產業結構合理化具有顯著抑制作用。可能原因是：一方面，中集聚區因煤炭能源賦存量下降導致產能下降，短時間內煤炭產業勞動力等成產要素未得到合理配置；另一方面，煤炭產能下降、開采難度提升等因素提高了能源消費成本，煤炭產能空間集聚影響了煤炭運輸與消費格局，區域煤炭市場競爭更為激烈，導致傳統的煤基經濟發展偏離均衡狀態。③在低集聚區，煤炭產能空間集聚對產業結構合理化、高級化和低碳化的影響系數依次為－0.029、0.015 和－ 0.903，僅有低碳化系數統計結果顯著，表明煤炭產能空間集聚度的提高對低集聚區產業轉型升級均具有促進作用，且僅對產業結構低碳化具有顯著促進作用。

表3 煤炭賦存量劃分視角下煤炭空間集聚對產業轉型升級的回歸結果Table 3 Regression results of coal spatial agglomeration on industrial transformation and upgrading under the perspective of coal deposit classification

綜上，煤炭產能空間集聚對高集聚區和低集聚區產業結構合理化水平具有促進作用，對中集聚區具有抑制作用。煤炭產能空間集聚對高、中、低3 個集聚區高級化水平均具有促進作用，但僅在高集聚區統計結果顯著。煤炭產能空間集聚對高、中、低3個集聚區低碳化水平均呈顯著促進作用，說明煤炭產能空間集聚有降低經濟發展對能源的依賴程度，提升了企業節能減排的水平，社會碳排放水平的增長得到有效抑制。

3.4 技術創新的調節效應

我國推動煤炭產能空間集聚，其目的是實現煤炭產業規模化、集約化生產，進而推動煤炭生產向智能化方向發展。因此，地區技術創新水平可能對煤炭空間集聚的產業轉型效應產生調節作用。本文引入技術創新水平，以及技術創新水平與煤炭產能集聚的交互項作調節變量，采用模型（2）探究技術創新水平的調節作用，結果如表4 所示。

表4 調節作用檢驗結果Table 4 Regulation effect test results

從產業結構合理化維度來看，交互項“技術創新水平與煤炭產能空間集聚”在全國地區和高、中、低集聚區依次為0.046、0.488、－ 0.292 和－ 1.968，調節變量技術創新水平在4 個地區依次為－ 0.112、－0.597、0.511 和－ 0.017。上述結果表明：在全國地區和高集聚區，技術創新水平顯著增強了煤炭產能空間集聚對產業結構高級化的負向影響；在中集聚區，技術創新水平削弱了煤炭產能空間集聚對產業結構高級化的正向影響；在低集聚區，技術創新水平顯著削弱了煤炭產能空間集聚對產業結構高級化的負向影響。從產業結構高級化維度來看，交互項“技術創新水平與煤炭產能空間集聚”在全國地區和高、中、低集聚區依次為－ 2.114、－ 0.981、－ 0.791和－2.125，且顯著，調節變量技術創新水平在全國地區和高、中、低集聚區依次為1.943、1.238、10.28和11.67，且顯著。該結果表明，在全國地區和高、中、低集聚區技術創新水平顯著削弱了煤炭產能空間集聚對產業結構高級化的正向影響。從產業結構低碳化維度來看，交互項“技術創新水平與煤炭產能空間集聚”在全國地區和高、中、低集聚區依次為6.912、7.69、2.371和－5.088，調節變量技術創新水平在4 個 地 區 依 次 為－ 0.242、－ 0.366、－ 0.961 和－8.426，該結果表明，在全國地區和高、中地區，技術創新水平顯著提高了煤炭產能空間集聚對產業結構高級化的負向影響。在低集聚區，技術創新水平削弱了煤炭產能空間集聚對產業結構高級化的負向影響。綜上所述，技術創新水平對煤炭產能空間集聚的產業轉型效應具有顯著的調節作用，且存在著區域異質性。

4 結論

本文基于2000—2017 年我國30 個省份的面板數據，從產業結構合理化、高級化和低碳化3 個維度構建區域產業升級的評價指標體系，選取煤炭產能空間集聚為核心解釋變量，通過繪制統計地圖、時間序列折線圖與固定效應模型回歸分析，探究煤炭產能空間集聚對區域產業轉型升級的影響。主要結論如下：①我國煤炭產能總體空間分布不均衡，空間集聚格局變化明顯。煤炭產能空間分布逐漸西移，煤炭產能集中分布于我國西北部地區。②我國產業結構合理化、高級化和低碳化水平均呈現穩步上升的態勢，表明我國在推動產業結構轉型升級方面取得了明顯成效，但是不同集聚區間的轉型水平存在著顯著差異。③煤炭產能空間集聚在我國產業轉型升級過程中發揮了顯著的推動作用，煤炭產能空間集聚對我國產業結構合理化、高級化和低碳化均具有促進作用。④煤炭產能空間集聚對產業結構轉型升級存在顯著的區域異質性，不同地區的顯著性程度不同。一方面，煤炭產能空間集聚對中集聚區產業結構合理化具有抑制作用，對高集聚區和低集聚區具有促進作用；另一方面，煤炭產能空間集聚對高集聚區產業轉型升級影響效應最大，對低集聚區影響效應最小。⑤技術創新水平對煤炭產能空間集聚的產業轉型效應具有顯著調節作用，且存在區域異質性。

根據以上結論，提出以下建議：①因地制宜，優化不同區域煤炭產能空間集聚水平。煤炭產能空間集聚對不同集聚區產業結構合理化具有異質性作用。相關政府部門在制定煤炭開發布局方案時應充分考慮區域異質性，避免“一刀切”現象。②強化系統思維，注重協同發展。煤炭作為我國基礎能源，煤炭產能布局調整勢必影響區域產業轉型升級。政府部門應從全局出發，制定協同推進產業轉型升級和煤炭供給側結構性改革的政策措施，避免“就此論此”帶來的“此消彼長”問題。