栾维新++片峰++杜利楠++姜昳芃

摘要本文利用投入产出方法研究了河北钢铁产业对其他工业部门的波及效应，依据历年统计资料和相关文献分析了河北省主要耗能产业的能源消耗和污染物排放水平，模拟分析了缩减河北钢铁产业规模带来的节能减排效果。研究表明：河北省钢铁产业影响力系数为1.264，感应度系数为3.285，其发展对其他各产业的影响带动作用和受其他产业发展的拉动效应都非常明显；河北钢铁产业对重工业各部门的同向波及效应比较明显，其总产值变动10%时会波及石油和天然气开采业总产值变动33.35%，金属矿采选业总产值变动17.37%，煤炭开采和洗选业总产值变动18.00%，金属制品业总产值变动6.92%。压缩钢铁产业规模既有助于淘汰钢铁过剩产能又有利于扭转河北工业结构不断重型化的趋势。在钢铁产业粗钢产量下降关键词河北；钢铁产业；投入产出；波及效应；节能减排

中图分类号 F426；F062.9文献标识码A文章编号1002-2104（2014）12-0096-07doi：103969/jissn1002-2104201412013

改革开放以来，河北省的钢铁产业得到了空前的发展。2012年，河北省钢铁产业实现工业总产值11 811.3亿元，占全国钢铁工业总产值的16.5%，占河北省工业总产值的27.4%；粗钢年产量为18 048万t，占全国总产量的24.7%，钢材消费量约3 500万t，仅占全国总消费量的5.1%。2012年河北钢铁产业能耗约10 424万t标准煤，占全省工业总能耗的50.1%。近年来，华北地区“雾霾”等大气污染问题日趋严重，而河北大量的燃煤消耗是造成“雾霾”的重要原因之一。2012年河北省约26.6%的二氧化硫和40%的烟粉尘排放都来自钢铁产业。

美国经济学家列昂惕夫创立的可以揭示各产业间相互联系的投入出产分析法在经济学中的诸多领域得到了广泛的应用。HAWDON等基于十个部门的投入产出表，构建投入产出模型模拟最终需求对能源、环境及经济三者之间的关系[1]。 Breuil利用投入产出方法推算预测了法国硫化物和氮化物的排放情况，并与一般污染进行了推算比较[2]；Selden和Bruvoll等对美国和挪威的大气污染物排放进行了分析，研究发现能源消耗强度降低可以使主要大气污染物排放量下降，而主要消耗能源的种类变化无助于减少污染[3-4]。Hamilton和Turton分析了经济合作与发展组织成员国1982-1997年的二氧化碳排放，发现影响碳排放的主要因素是能源消耗强度、化石能源使用以及污染排放密度[5]。蔡九菊和杜涛编制了能源—环境负荷的投入产出表，建立了钢铁企业产品生产过程和能量转换过程数学模型，得出了钢铁生产过程的资源消耗和污染物排放密切相关，对钢铁产业而言环保的有效措施就是节能的结论[6]。席酉民编制了我国2004年能源投入产出延长表，并分析了通过产业结构调整来降低单位GDP能耗的效应，得出了相应的产业结构调整方案[7]。徐盈之和吴海明使用最近的三期投入产出表，研究了我国钢铁产业的产业关联特征，得出了钢铁产业的影响力系数较高，受第二产业的影响程度存在下降趋势，而受第三产业的影响程度显著提高等结论[8]。上述研究推进了投入产出方法在我国产业关联效应、能源消耗测算和环境污染评估等方面的应用，为后续研究打下了坚实的基础。然而国内外的研究大都从国家层面对整个产业进行分析，而且在分析产业关联效应时多侧重于感应度系数和影响力系数的计算，未将产业关联对节能减排等方面的影响考虑在内。

河北省在未来一段时间内其钢铁产业结构调整政策与我国其他省份也会有显著不同。本文利用投入产出分析方法对河北省钢铁产业进行产业波及效应分析，并在此基础上分析钢铁产业结构调整带来的节能减排效应既可以继承和发展前人的研究，又对国家和河北省制定钢铁产业发展政策提供一定的参考和理论支撑。

栾维新等：河北钢铁产业调整的波及效应及节能减排研究中国人口·资源与环境2014年第12期1数据来源与处理

1.1数据来源

本文研究使用的投入产出表为河北省统计局在国家统计局委托下编制的2007年《河北省投入产出表》。尽管数据的时效性不甚理想，但是投入产出表所揭示的产业部门间的物质相关关系，对现在的产业波及效应分析仍有重要的指导意义和参考价值[9]。

本文中所采用的历年河北省工业总产值和钢铁产业工业总产值等经济数据来源于对应年份的《中国统计年鉴》和《河北省经济年鉴》；历年全国和河北省粗钢产量和平均吨钢耗能等数据来源于对应年份的《中国钢铁工业年鉴》；历年能耗数据来源于对应年份的《中国能源统计年鉴》和《河北经济统计年鉴》。

1.2数据处理说明

投入产出表中国民经济42部门的划分标准与《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》和《河北省经济统计年鉴》中工业行业划分标准有所不同。为使研究所用数据保持良好的一致性，本文在引用数据时做了相应的处理。本文在研究中钢铁产业仅采用了黑色金属冶炼及压延加工业的数据而未将黑色金属矿采选业的数据计算在内。河北省黑色金属冶炼及压延加工业的产值在金属冶炼及压延加工业中比例高达96.0%。因此本文研究过程中，将河北省投入产出表中金属冶炼及压延加工业的消耗系数视为钢铁产业的消耗系数。本文中化学工业包含化学原料及化学制品制造业、医药制造业、橡胶和塑料制品业和化学纤维制造业。

1.3影响力与感应度系数计算方法

其中，∑ni=1bij 为列昂惕夫逆矩阵的第j列之和，表示j部门增加一个单位最终产品，对国民经济各部门产品的完全需要量；1n∑ni=1∑nj=1bij为列昂惕夫逆矩阵的列和的平均值。

当Fj>1时，表示第j部门的生产对其他部门所产生的波及影响程度超过社会平均影响水平；当Fj=1时，表示第j部门的生产对其他部门所产生的波及影响程度等于社会平均影响水平；当Fj<1时，表示第j部门的生产对其他部门所产生的波及影响程度低于社会平均影响水平。

感应度系数是反映国民经济各部门均增加一个单位最终使用时，某一部门由此而受到的需求感应程度[10-11]。感应度系数Ei计算公式为：

当Ei>1时，表示第i部门受到的感应程度高于社会平均感应度水平；当Ei=1时，表示第i部门受到的感应程度等于社会平均感应度水平；当Ei<1时，表示第i部门受到的感应程度低于社会平均感应度水平。

2河北省钢铁产业的波及效应分析

2.1河北钢铁产业的产业关联关系分析

国民经济中各产业之间的物质和技术联系可以通过投入产出表反映出来。通过投入产出表可以计算出各产业的影响力系数和感应度系数。前者可以反映出某产业自身变化对其他产业的影响程度；后者可以反映出某产业受其他产业变化的影响程度[12]。某一产业与本区域内其他产业的关联关系通过本区域的投入产出表来反映，而与其他区域各产业的关联关系由区域间的投入产出表来反映。本文利用河北省的投入产出表研究省内钢铁产业与各产业的关联关系，不考虑区域间的生产要素流动。河北省钢铁产业影响力系数为1.264，仅次于交通装备制造业和金属制品业，排在第三位；而感应度系数为3.285，排在第一位。河北省钢铁产业的影响力系数和感应度系数均大于1，这说明钢铁产业生产对国民经济的影响程度超过各产业的平均水平，各部门的生产使钢铁产业受到的感应程度也高于国民经济发展受到的感应程度。

国民经济发展中各产业之间的影响是相互的，每个产业的发展既会对其他产业形成影响也会受到其他产业发展的影响。以钢铁产业为例，其自身增加产值时，会拉动其他产业增加一部分产值，而被拉动的产业产值增加以后，钢铁产业又在这些产业发展的拉动下再增加一部分产值。这种由强转弱最终可以达到平衡的连锁反应及其效果可以在投入产出表的基础上通过列昂惕夫逆乘矩阵来计算[13]。

分析河北省钢铁产业的波及效应时，以生产力水平不变的假设为前提，仅考虑各产业受到钢铁产业的波及影响。当河北省钢铁产业增加1单位的产值时，其自身在波及效应的影响下还会再额外增加0.549个单位的产值。金属矿采选业在钢铁产业增加1单位产值的波及效应影响下产值最终增加0.379个单位。钢铁产业的最终波及效应如图1所示。

从图1中可以看出，河北省钢铁产业的列昂惕夫逆矩阵系数较大的产业都集中在重工业的各部门当中。石油和天然气开采、金属矿采选、化学工业和金属制品等重工业部门受到钢铁产业的波及效应特别明显。也就是说，当钢铁产业产值增加时，各重工业部门都受到较强的拉动作用，从而使得河北省的工业结构陷入越来越“重”的恶性循环当中。

2.2河北钢铁产业调整政策与产值变化分析

2013年10月15日，国务院印发了《关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》，其中强调，重点推动山东、河北、辽宁、江苏、山西、江西等地区钢铁产业结构调整，优化产业布局，压缩钢铁产能总量8 000万t以上。2013年11月6日，国务院批复《河北省钢铁产业结构调整方案》，方案中指出，河北省到2017年底，要淘汰钢铁产能6 000万t。目前，河北省粗钢的消费不足其产量的20%，整个环渤海三省两市粗钢消费也不足产量的50%。河北有必要进行大幅的产能压缩，国家制定到2017年压缩6 000万t钢铁产能目标是基本合理的。河北省钢铁产业的产量和产值不会再延续过去快速增长的发展趋势，而要经历一段时期的负增长。

河北省钢铁产业的总产值与粗钢产量的相关关系十分明显，近三年吨钢平均产值为6 500元左右。由于河北省未来钢铁产业调控政策将发生重大改变，河北省钢铁产业的发展应该在2013 年有一个快速增长到逐步缩减的转折点。几乎所有的数学预测模型都难于发现所预测指标变化的转折点。因此，采用定量方法预测未来几年内河北省钢铁产业的工业总产值不会取得符合实际的预测结果。综上所述，本文在分析河北钢铁产业调控政策的转变和产品产量与总产值关系的基础上，对2017年河北省钢铁产业的工业总产值进行定性分析，得出2017年河北省钢铁产业总产值图1河北省钢铁产业对其他部门的波及效应示意图

Fig.1Ripple effect on other sectors of the steel industry in Hebei Province会下降到9 500亿元左右，比2012年减少20%。

2.3河北钢铁产业波及效应实证研究

河北省重型化的产业结构特点非常突出，钢铁产业对工业各经济部门的波及效应格外明显。因此本文侧重分析钢铁产业对工业各部门的波及效应。在生产力水平不发生革命性变化的前提下，河北省钢铁产业的工业总产值下降20%时，通过产业间的波及效应，最终导致钢铁产业总产值还会有10.26%的下降。钢铁产业产值规模的下降也同样会波及与其相关联的其他产业。为了更充分和形象地说明钢铁产业的波及效果，本文将钢铁产业产值增加10%与减少20%时两种不同的波及效果进行分析（见图2）。

从图2中可以看出，河北省钢铁产业对重工业各部门的波及效应十分明显，其产值上升或下降时，会带动河北省石油和天然气开采、金属矿采选、化学工业和金属制品等大部分重工业部门共同增大或缩小规模。当钢铁产业产值下降20% 时，除钢铁产业自身外，还有石油和天然气开采业、废品废料、煤炭开采和洗选业以及金属矿采选业等四个经济部门总产值下降幅度超过30%；工艺品及其他制造业、仪器仪表及文化办公用机械制造业、石油加工炼焦及核燃料加工业、电力热力的生产和供应业以及非金属矿和其他矿采选业五个经济部门总产值下降幅度在10% 到30% 之间；其余重工业部门的总产值下降幅度在2%到10% 之间；而各轻工业部门总产值的下降幅度基本都在0.5%到5%之间。

河北省合理缩减钢铁产业的规模，将带动大部分重工业部门规模下降，将有利于降低河北省重工业在国民经济中的比重，止住经济发展过程中工业结构愈发重型化的惯性，有助于河北产业结构的优化和粗放式发展方式的转变。结合具体实践来看，河北省于去年底和今年初集中淘汰了一批钢铁产能，在其影响下，石油和天然气开采、金属矿采选、化学工业和金属制品等产业在今年会失去原有的一部分钢铁产业发展所带来的产品需求。仅考虑钢铁产业规模缩减的影响，这些受钢铁产业波及效果比较明显的产业须适合缩减自身的生产规模以防止出现产品过剩。图2河北省钢铁产业对工业各部门波及效果图

Fig.2The ripple effect on various Industrial sectors of steel industry in Hebei Province3河北钢铁产业调整的节能减排效果分析

河北省能源消费总量高达3.02亿t标准煤，其中工业能源消费占能源消费总量的79.6%。工业能耗的调整对河北省的节能减排有着重要的作用和意义。分析波及效应影响下，钢铁产业规模调整与能源消耗和污染物排放的关系，有助于掌握钢铁产业规模调整在节能减排方面的切实成效。

3.1主要耗能产业能耗和排放系数的选取

河北省钢铁产业是能耗大户，受钢铁产业波及效应影响较大的各重工业部门也都有比较大的能源消耗。河北省工业中前十大耗能产业的能源消耗量占整个工业的96.53%，总产值占工业的78.82%。这十大耗能产业中除食品制造及烟草加工业外的其余产业受钢铁产业波及影响都比较明显。因此，本文选取钢铁产业、煤炭开采和洗选业、化学工业和电力热力生产和供应业等十个主要耗能产业来分析钢铁产业调整在节能减排方面的效果。

投入产出表所反映出的是钢铁产业产值变动对其他各经济部门产值的波及效应，因此，要研究产值变动对应的能耗变化情况，需要首先确定各产业单位总产值的能耗情况。本文依据2006-2013年《河北经济年鉴》计算得出各产业历年的单位总产值能耗情况（见图3）。

从图3中可以看出，各产业的单位产值能耗在2005-2012年间都有很大幅度的下降，到2012年时，基本都已经下降到了比较低的水平。从变动趋势来看，2012年以后各产业单位产值能耗应该基本保持稳定，不会再出现较大浮动的变动。因此，本文使用各产业2012年时的单位产值能耗量来估算2017年钢铁产业产值下降20%在节省能源消耗方面的效果。

4结论与展望

新世纪以来，河北省钢铁产业发展十分迅速，各重工业部门在其带动下均有较大幅度的增长，并逐步形成了重型化的工业结构和粗放式的经济发展方式。本文利用投入产出法分析了河北省钢铁产业的波及效应，并对产业调整的节能减排效果进行模拟，结果表明：①河北省钢铁产业的影响力系数和感应度系数均大于1，其发展对其他经济部门的影响带动作用和受其他经济部门发展的拉动作用都很明显；②受钢铁产业波及效果明显的部门主要集中在重工业部门，缩减钢铁产业规模，将带动石油和天然气开采、金属矿采选、煤炭开采和洗选，金属制品以及化学工业等重工业总产值会出现较大幅度的下降，进而有利于淘汰过剩钢铁产能，同时有效遏制工业结构重型化的趋势；③钢铁产业本身和受钢铁产业波及影响较大的产业都是高能耗、高污染的经济部门，在缩减钢铁产业规模的波及影响下，将大幅度降低工业部门能源消耗及大气污染物排放，改善河北省转变粗放式的经济发展模式。

目前，淘汰落后产能和治理环境污染已成为河北省发展需优先解决的两大难题。合理缩减钢铁产业规模应该成为河北省解决两大难题的关键步骤和重要举措。本文研究侧重于定量评价河北省钢铁产业的波及效应以及产业调整的节能减排效果的模拟，而关于河北省缩减钢铁产业规模的合理目标的确定，可在今后研究中结合国家钢铁产业整体发展规划，综合考虑经济发展，环境保护，资源支撑和劳动力就业等多方面因素进行深入系统的分析。

（编辑：田红）

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Study on the Ripple Effect and Energy Saving and Emission Reduction of the

Steel Industry Restructuring in Hebei Province

LUAN Weixin1PIAN Feng1DU Linan1JIANG Yipeng2

（1.Transport & Management College， Dalian Maritime University， Dalian Liaoning 116026， China；

2. The School of Humanities & Law， Dalian Ocean University， Dalian Liaoning 116023，China）

AbstractThis paper studied the ripple effect of the steel industry on other industries in Hebei Province using the inputoutput method， and analyzed the major energyconsuming industries level of energy consumption and pollutant emissions according to the historical statistics and the relevant literature， and simulated the energy saving and emission reduction effect of other industrial sectors caused by the steel industry. Studies have shown that： the influence coefficient of the steel industry was 1.264 in Hebei Province； and the sensitivity coefficient was 3.285； the leading impact of its development on other industries and the effects stimulated by other industries development were very obvious； the steel industry have a significant ripple effect in the same direction on heavy industry sectors， when the output value of the steel industry changed 10%， the output value of the oil and gas exploration industry would change 33.35%， and the output value of the metal mining industry would change 17.37%， and the output value of the coal mining and washing industry would change 18.00%， and the output value of the metal products industry would change 9.00% in Hebei Province. The compression can help eliminate both the scale of the steel industry overcapacity and it can be useful to reserve the continued heavy industry structural trend in Hebei Province； when 60 million tons of crude steel production reduced， the energy consumption of the top 10 energyintensive industries in Hebei Province can be reduced 19.76% （46.62 million tons of Standard Coal）， the emissions of CO2，SO2，NOx and smoke dust will be decreased by 15.41% （10.16 million tons）， 23.57% （316.1 thousand tons）， 8.68% （152.9 thousand tons）and 28.51% （352.4 thousand tons） Compared with energy consumption in 2012. The elimination of backward production capacity and environmental pollution governance have become two major problems that need to be given priority to in the Hebei Province development， and reducing the size of the steel industry should become the key step and an important measure to solve two problems. This study provides both a theoretical support to solve the problem of excessive capacity in Hebei Province， and provides a theoretical basis for the rational development of the national steel industry policy and planning.

Key wordsHebei Province； steel industry； inputoutput； ripple effect； energy saving and emission reduction

2. The School of Humanities & Law， Dalian Ocean University， Dalian Liaoning 116023，China）

AbstractThis paper studied the ripple effect of the steel industry on other industries in Hebei Province using the inputoutput method， and analyzed the major energyconsuming industries level of energy consumption and pollutant emissions according to the historical statistics and the relevant literature， and simulated the energy saving and emission reduction effect of other industrial sectors caused by the steel industry. Studies have shown that： the influence coefficient of the steel industry was 1.264 in Hebei Province； and the sensitivity coefficient was 3.285； the leading impact of its development on other industries and the effects stimulated by other industries development were very obvious； the steel industry have a significant ripple effect in the same direction on heavy industry sectors， when the output value of the steel industry changed 10%， the output value of the oil and gas exploration industry would change 33.35%， and the output value of the metal mining industry would change 17.37%， and the output value of the coal mining and washing industry would change 18.00%， and the output value of the metal products industry would change 9.00% in Hebei Province. The compression can help eliminate both the scale of the steel industry overcapacity and it can be useful to reserve the continued heavy industry structural trend in Hebei Province； when 60 million tons of crude steel production reduced， the energy consumption of the top 10 energyintensive industries in Hebei Province can be reduced 19.76% （46.62 million tons of Standard Coal）， the emissions of CO2，SO2，NOx and smoke dust will be decreased by 15.41% （10.16 million tons）， 23.57% （316.1 thousand tons）， 8.68% （152.9 thousand tons）and 28.51% （352.4 thousand tons） Compared with energy consumption in 2012. The elimination of backward production capacity and environmental pollution governance have become two major problems that need to be given priority to in the Hebei Province development， and reducing the size of the steel industry should become the key step and an important measure to solve two problems. This study provides both a theoretical support to solve the problem of excessive capacity in Hebei Province， and provides a theoretical basis for the rational development of the national steel industry policy and planning.

Key wordsHebei Province； steel industry； inputoutput； ripple effect； energy saving and emission reduction

2. The School of Humanities & Law， Dalian Ocean University， Dalian Liaoning 116023，China）

AbstractThis paper studied the ripple effect of the steel industry on other industries in Hebei Province using the inputoutput method， and analyzed the major energyconsuming industries level of energy consumption and pollutant emissions according to the historical statistics and the relevant literature， and simulated the energy saving and emission reduction effect of other industrial sectors caused by the steel industry. Studies have shown that： the influence coefficient of the steel industry was 1.264 in Hebei Province； and the sensitivity coefficient was 3.285； the leading impact of its development on other industries and the effects stimulated by other industries development were very obvious； the steel industry have a significant ripple effect in the same direction on heavy industry sectors， when the output value of the steel industry changed 10%， the output value of the oil and gas exploration industry would change 33.35%， and the output value of the metal mining industry would change 17.37%， and the output value of the coal mining and washing industry would change 18.00%， and the output value of the metal products industry would change 9.00% in Hebei Province. The compression can help eliminate both the scale of the steel industry overcapacity and it can be useful to reserve the continued heavy industry structural trend in Hebei Province； when 60 million tons of crude steel production reduced， the energy consumption of the top 10 energyintensive industries in Hebei Province can be reduced 19.76% （46.62 million tons of Standard Coal）， the emissions of CO2，SO2，NOx and smoke dust will be decreased by 15.41% （10.16 million tons）， 23.57% （316.1 thousand tons）， 8.68% （152.9 thousand tons）and 28.51% （352.4 thousand tons） Compared with energy consumption in 2012. The elimination of backward production capacity and environmental pollution governance have become two major problems that need to be given priority to in the Hebei Province development， and reducing the size of the steel industry should become the key step and an important measure to solve two problems. This study provides both a theoretical support to solve the problem of excessive capacity in Hebei Province， and provides a theoretical basis for the rational development of the national steel industry policy and planning.

Key wordsHebei Province； steel industry； inputoutput； ripple effect； energy saving and emission reduction