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煤炭资源枯竭城市转型发展绩效测度及障碍因子分析
——以焦作市为例

2022-04-08陶晓燕吴战勇李晓方朱九龙褚钰常玉苗

生态经济 2022年4期
关键词:焦作市煤炭资源测度

陶晓燕,吴战勇,李晓方,朱九龙,褚钰,常玉苗

(1. 南阳理工学院 范蠡商学院,河南 南阳 473004;2. 澳门城市大学 商学院,澳门 999078;3. 河南工程学院 管理工程学院,河南 郑州 451191;4. 盐城师范学院 商学院,江苏 盐城 224000)

煤炭资源型城市依托其拥有丰富的煤炭资源,形成以煤炭资源开采、加工及其他衍生产业为主导的产业结构体系,带动整个城市经济发展,这种城市具有较强的资源指向性与依赖性。煤炭资源的不可再生性决定了煤炭资源型城市“一煤独大”的产业结构具有不可持续性,且随着开采量的不断累积,煤炭资源储量逐年下降,早期的煤炭资源型城市陆续成为资源枯竭城市,经济衰退、居民收入下降、失业率持续升高、生态环境日趋恶化等一系列资源型城市病也相继出现,亟须转变原有的城市产业结构和经济增长模式,跳出以投资拉动和矿产资源消耗为主要特征的粗放型经济增长模式,寻求和培育新的经济增长点,重构以技术进步、科技创新、生态和谐等为特征的经济高质量发展模式,实现煤炭资源枯竭城市的转型发展[1]。2007年12月,国务院制定出台《国务院关于促进资源型城市可持续发展的若干意见》,并于2008年3月公布了我国第一批资源枯竭城市名单,焦作市赫然在列。此后,我国资源型城市结合自身特点,纷纷寻求转型发展途径与模式。

伴随国家和地方政府对于煤炭资源型城市转型发展问题的重视,学术界也对该社会现象给予高度关注,取得了比较丰富的研究成果。国外学者关于煤炭资源型城市的研究大体可以分为四个阶段。

(1)理论奠基阶段(20世纪70年代中期以前)。该阶段成果主要集中于煤炭资源经济及城镇建设方面[2]。加拿大经济地理学家Innis[3]深化了Machintosh[4]在1920年提出的“Staple Theory”理论,揭开了资源经济与煤炭城市研究的序幕,采用“核心—边缘”理论解构煤炭资源型城市的产业构成,并用“飓风(cyclone)”模型描述煤炭资源开发方式及其带来的严重后果。随后,学者们将更多的关注点集中到城市的生活和生态环境问题,从不同角度对煤炭资源型城市的生活和生态环境做出评价与预警[5]。

(2)理论规范阶段(20世纪70年代末期至20世纪80年代中期)。该阶段成果聚焦于煤炭资源型城市的生命周期、国际化发展及其社会关系协调方面。Lucas[6]提出了煤炭资源型城市发展的四阶段,即建设期、发展期、转型期和成熟期。Bradbury & St-Martin[7]在Lucas的基础上,增加了衰退期和关闭期,即资源型城市发展的六阶段生命周期理论。

(3)转型发展阶段(20世纪80年代末期至20世纪末)。技术与创新逐步成为经济发展的主要驱动力,在该阶段,学者们重点研究经济转型对煤炭资源型城市的影响[8]以及煤炭资源型城市的自我转型问题[9],提出了煤炭资源型城市“长距离通勤”发展模式和“新大宗商品经济”理论。

(4)煤炭资源型城市可持续发展阶段(21世纪至今)。在该阶段,学者们致力于煤炭资源型城市的资源开发、区域发展、城镇建设和生态保护等多方面协同发展路径和模式[10-11],构建煤炭资源型城市经济增长模型,并试图解释煤炭资源型城市经济增长和发展机制[12]。

国内学者对于煤炭资源型城市的研究起步较晚,但发展速度较快,成果主要集中在以下几个方面:

(1)转型机制与路径。学者们从现状分析入手,解析煤炭资源型城市发展存在的问题,构建其转型发展机制。例如,沈明等[13]、张雷和杨波[14]、张琪等[15]认为煤炭资源型城市转型是一项复杂的系统工程,需要协调不同层次和要素间的关系,分别从转型战略制定、转型政策与法律保障等方面构建与其相适应的转型机制与路径。

(2)转型与可持续发展评估。国内学者采用多元统计分析方法,从产业、民生、生态等不同维度测评煤炭资源型城市转型成效。研究结果表明,我国资源型城市种类繁多,其转型路径及成效差异性较大,其中石油类城市转型效果最好,煤炭类城市次之,而森林类城市表现差强人意[16];就煤炭资源型城市而言,其转型效果的空间差异性也比较明显,东北地区转型效果较差,而西南地区虽转型效果较好,但发展态势一般[17]。

(3)转型发展障碍因子诊断。国内学者通常采用因子分析法、聚类分析方法、BP神经网络模型、生态足迹法等方法测度煤炭资源型城市转型的障碍因子。例如,黄天能等[18]以大冶市为例,从经济发展、民生改善等维度构建指标体系测度大冶市的转型发展绩效,测度结果表明大冶市转型发展成效显著,且主要障碍因子变化比较稳定。

本文将以河南省焦作市为典型代表,从经济发展、民生福祉、生态环境三个维度构建城市转型绩效测度体系,综合利用熵值法和改进的TOPSIS方法评价焦作市2009—2018年转型发展绩效,并诊断转型发展的障碍因子,以期为焦作市社会经济高质量转型发展政策的制定提供理论参考。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究对象概况

焦作地处河南西北部,北依太行山,与山西晋城接壤,南与郑州隔黄河相望。焦作的矿产资源品种较多,储量较大,质量较好,探明储量的矿产资源品种40余种,占河南省已发现矿种的1/4[19]。焦作的煤炭资源保有储量为32.4亿吨,是全国著名的“百年煤城”,120多年前英国殖民者就在焦作开设煤矿,供英国女王取暖之用。中华人民共和国成立后,焦作的煤炭工业发展迅速,成为全国著名的“煤城”,也是我国优质无烟煤的重要生产基地[20]。经过长期开采,焦作的煤炭资源储量逐年枯竭,2008年3月被确定为全国第一批资源枯竭城市,并在同年5月被国家发改委定位为全国资源枯竭城市转型试点地区。

1.2 数据来源

研究数据主要来自《焦作统计年鉴》(2009—2019年)、《焦作市环境发展状况公报》(2008—2018)和《焦作市国民经济和社会发展统计公报》(2008—2018)等相关资料。对于少数无法从官方公布的统计资料中获取的指标数据,课题成员采用实地调研、访谈或参考其他文献等方式进行搜集获取;统计年鉴或统计公报中缺失的个别年份数据,课题成员采用回归分析的方法进行求解并检验。此外,为科学测度焦作市转型发展绩效,本文还对指标间的高度相关性和多重共线性进行诊断,剔除或合并引起高度相关或多重共线性的指标,重构煤炭资源枯竭城市转型发展绩效测度体系。

1.3 测度体系构建

煤炭资源枯竭城市转型发展的绩效测度旨在考量转型后的城市在经济发展、人民生活以及生态环境等方面的变化趋势与变化幅度。本文参考黄天能等[18]、谭俊涛等[16]的研究成果,结合煤炭资源枯竭城市转型发展实况,基于经济发展、民生福祉、生态环境三个维度,从经济运行、产业结构、就业与收入等8个准则层面选择27项指标要素,构建煤炭资源枯竭城市转型发展绩效测度体系,科学测度城市转型发展绩效,诊断城市转型发展的障碍因素,并“对症下药”,为进一步优化焦作市“十四五”期间产业布局,破解焦作市社会经济高质量发展瓶颈提供参考依据。

在具体指标选择方面,经济发展维度指标主要用于测度转型后的城市经济发展规模、运行态势,评判城市产业结构布局是否合理,本文从经济运行和产业结构等两个准则层面选择了包括GDP增长率、人均GDP、地方财政收入、外资依存度等在内的8项指标要素进行衡量;民生福祉维度指标主要用来测度煤炭资源枯竭城市转型发展对于居民生产、生活等方面的影响力度,主要包括就业与收入、居民生活和教育医疗等三个层面,选择人均可支配收入、人均消费水平、年末人均存款等在内的10项指标要素;生态环境维度指标主要测度煤炭资源枯竭城市转型发展对于地区生态环境改善的促进作用,本文从资源利用、环境污染、环境治理三个层面选取了8项指标要素衡量城市转型发展对于区域生态环境改善绩效,详情如表1所示。

表1 煤炭资源枯竭城市转型发展水平测度体系

1.4 测度方法与模型

1.4.1 指标标准化及权重计算

为了消除矢量单位的差异化对于测度结果的影响,本文首先对指标进行标准化处理。根据测度目标,指标划分为正向指标、负向指标两种类型,其标准化公式如下[21]:

式中:Yj为标准化后的指标值,Xj为指标要素观测值,Xmax为指标最大值,Xmin为指标最小值。

指标权重赋值方法主要有主观赋权和客观赋权两种方法,且各有利弊。首先,本文分别采用层次分析法和熵值法对主要要素进行主观赋权和客观赋权,具体计算步骤请参见文献[21],得到指标权重为λ1j和λ2j;然后根据最小信息熵原理,采用拉格朗日乘数法对λ1j和λ2j进行组合,得到指标综合权重Wj(结果见表1):

1.4.2 城市转型发展绩效测度

本文采用改进的TOPSIS法进行煤炭资源枯竭城市转型发展绩效测度。TOPSIS法借助正、负理想目标值对不同测度方案进行排序,常用于多目标、多指标的复杂系统测度与选择,不仅可以进行横向比较,也用于纵向分析。然而,传统的TOPSIS法直接采用标准化后的指标数值进行计算,容易产生逆序现象,即指标数值变化可能会影响指标在正、负理想值之间的排序,导致测算结果的稳定性较差。因此,本文采用改进的TOPSIS法测度煤炭资源枯竭城市转型发展绩效,详细步骤如下[22]:

(1)构建加权决策矩阵。利用指标组合权重Wj和标准化指标数值Yj,构建加权决策矩阵V=(vij)m×n=(WjYj)m×n。

(2)确定正、负理想解。根据加权决策矩阵V确定各指标的正理想解 和负理想解:

式中:J+为正向指标集合,J-为负向指标集合,i表示年度,j表示指标。

(3)计算指标向量的欧氏距离。

(4)计算贴近度Cj,公式如下:

贴近度Cj表征煤炭资源枯竭城市不同年份转型发展绩效与最优方案的接近程度,取值越大,表明测度对象与理想解越接近,城市转型绩效越好,反之亦然。将贴近度Cj划分为四个等级,用以表征煤炭资源枯竭城市转型发展绩效的程度(表2)。

表2 煤炭资源枯竭城市转型发展绩效等级划分标准

1.4.3 障碍因子诊断模型

转型绩效测度不仅要了解转型绩效现状和动态演化过程,更需要理清煤炭资源枯竭城市转型发展的障碍因子,并以此对资源枯竭城市转型战略、产业结构与布局等政策进行针对性的调整与修正,因此需要对煤炭资源枯竭城市转型发展绩效进行病理诊断,找出其显著性障碍因子。为此,本文采用指标贡献度和指标偏离度计算指标要素的障碍度,并依据障碍度大小排序确定显著性障碍因子,具体步骤如下[18,22-23]:

(1)测度指标要素贡献度Gj(单因素对总目标的权重),计算公式为:Gj=C×Wj。

(2)构建指标偏离矩阵,即:Ij=1-Gj。

(3)计算第j项指标的障碍度,即:。

(4)计算不同准则层指标对煤炭资源枯竭城市转型发展绩效的障碍度(Ui),计算公式为:。

(5)依据障碍度指数大小排序,分别确定主要障碍因子和障碍指标准则层。

2 结果分析

2.1 焦作市转型发展绩效测度结果

自2008年5月被确定为全国资源枯竭城市转型试点地区以来,焦作市政府多策并举、全力以赴地推进区域经济转型发展,逐步实现由“一煤独大”的黑色经济向“多产融合”的绿色生态经济转变。根据测度结果可知,在2008—2018年间,焦作市转型发展绩效逐年稳步上升,转型发展绩效由2008年的0.227 9上升到2018年的0.846 2,转型发展绩效年均改善速度超过14%,转型效果较好(详见表3)。根据谭俊涛等[16]及曾贤刚和段存儒[1]的研究结论可知,经过10多年的转型发展,焦作市2018年的转型绩效不仅优于全国煤炭资源型城市的转型绩效平均水平(0.793 2),而且也高于焦作市所在中部地区资源型城市转型绩效平均水平(0.806 3)。依据转型绩效等级划分标准,2008—2018年焦作市转型绩效实现了由初级到优秀的蜕变,表明焦作市近年来深入实施的“创新驱动、开放带动、生态立市”三大转型发展战略取得了重大突破,实现了由“黑色印象”到“绿色主题”的嬗变,走出了一条具有焦作特色的煤炭资源枯竭城市转型发展道路,为河南省甚至是全国煤炭资源型城市转型发展打造样板。

表3 2008—2018年焦作市转型发展绩效测度结果

从焦作市转型发展绩效测度体系构建的三个维度来看,2008—2018年间,焦作市转型发展三个维度的绩效变化趋势不一,变化幅度各异(图1)。

图1 2008—2018年焦作市转型发展变化趋势图

(1)经济发展。2008—2018年间,焦作市的经济保持快速增长,年均GDP增长速度为9.2%,地方财政收入也由2008年的58.6亿元增长到2018年的237.4亿元;转型后的焦作市产业结构呈现多元化、合理化、三产融合的变化趋势,煤炭采选业产值和从业人数逐年下降,高端装备制造业突飞猛进,生态旅游业发展速度惊人,旅游总收入占据焦作市第三产业产值的半壁江山,彻底改变了焦作市“一煤独大”的黑色经济发展模式,形成了“多点支撑、遍地开花”的焦作市新时代经济发展格局。

(2)民生福祉。焦作市政府将改善民生福祉作为城市转型发展的出发点和落脚点,积极推动和扩大居民就业机会,提高城乡居民人均可支配收入,加大民生领域的投资力度,优先保障居民就业、教育发展、医疗卫生等民生工程项目建设,确保居民收入逐年提升,努力将城镇居民失业比例控制在合理范围。在2013年之前,由于焦作市转型发展处于初步阶段,煤炭资源枯竭城市诟病依然存在,生态经济发展模式仍在探索中,政府实施“关、停、并、转”等措施致使一些低技能的矿业工人失业,而且焦作市居民长期以来形成了以省内甚至市内就近就业的模式,远赴北京、上海、广州等地打工就业的人数较少,旅游业的知名度和旅游环境仍在建设中,致使部分下岗矿业工人的就业问题短时间内无法解决,影响了居民收入和社会稳定,导致焦作市转型发展过程中的民生福祉绩效明显低于经济发展和生态环境的绩效水平。但是,在2013年以后,随着焦作市进入转型发展稳步推进阶段,焦作市的生态旅游品牌效应溢出明显,旅游就业人数急剧增加,生态农业产业化模式初步形成,城镇居民失业率大幅度下降,城乡居民收入稳步提高,民生福祉绩效得到了大幅度提升,并跃居第一。

(3)生态环境。生态环境主要包括资源利用、环境污染和环境治理三个方面。首先,由于焦作市单位GDP能耗和用电量的整体下行,其中单位GDP能耗从2008年的1.99下降到2018年的0.71,下降比率达到64%,万元工业产值用电量下降比率也超过60%,使得焦作市在转型发展过程中,资源利用绩效逐年上升;其次,环境污染绩效呈现“凹”字形态,主要归结于焦作市工业烟(粉)尘排放量、工业固体废弃物产出量以及工业废水排放量在2008—2018年间虽然总体呈现下降趋势,但是中间有些年份还是出现了起伏变化;最后,2008—2018年焦作市城镇生活污水集中处理率、固体废弃物综合利用率以及人均公园绿地面积等指标逐年改善,环境治理效果显著,使得焦作市环境治理绩效逐步上升。

2.2 障碍因子诊断结果

通过测算焦作市转型发展过程中各指标要素的障碍度,筛选出2008—2018年焦作市转型发展的前8位显著障碍因子及其障碍度,结果见表4。

表4 2008—2018年焦作市转型发展的指标层显著障碍因子 及障碍度

(1)在2008—2018年期间,焦作市转型发展的显著性障碍因子总体保持稳定,按照多年平均障碍度得分从高到低依次为二氧化硫排放量(C22)、城镇生活污水集中处理率(C25)、GDP增长率(C1)、教育和科学支出占财政支出比例(C18)、工业固体废弃物产出量(C23)、旅游业总收入/第三产业产值(C8)、万人高校在校生数量(C16)、固体废弃物综合利用率(C26)等8项指标要素,其累积障碍度超过62%,涵盖了生态环境、经济发展、民生福祉三个维度。

(2)经济发展的显著性障碍因子主要由GDP增长率、旅游业总收入/第三产业产值等两项指标要素构成,表明区域经济可持续稳定发展是焦作市作为资源枯竭城市推动经济转型发展的原始动力和基础保障,调整区域产业结构是实现焦作市经济转型发展的重要途径。在2008—2018年间,焦作市的年平均GDP增长率为10%,人均GDP也从最初的29 025元增长到2018年的66 328元,共增长128.5%,超过我国平均GDP年增长水平,在河南省18个地区中排名第6。自2008年5月焦作市被国家发改委正式列为全国资源枯竭城市转型试点地区以来,焦作市政府不断调整产业布局,优化产业结构,使得焦作市三产产业结构得到了极大优化,逐步形成了以优质粮食、奶业、林浆纸、怀山药为主导的农业产业布局,以高端制造业、农产品加工等五大支柱为主导的工业格局和以旅游业为主的现代服务业,推动生产方式从粗放、高耗能向绿色、低碳转变,产业结构也实现了由资源型产业向现代高端制造业和服务业的跨越。

(3)生态环境的显著性障碍因子主要由二氧化硫排放量、城镇生活污水集中处理率、工业固体废弃物产出量、固体废弃物综合利用率等4项因子构成,且二氧化硫排放量、城镇生活污水集中处理率分别占据显著性障碍因子的前两位。焦作市作为一个煤炭资源枯竭城市,经过长达100多年的煤炭资源采掘,导致地面塌陷,空气中的硫化物排放超标,环境破坏严重,在其转型发展过程中,生态环境治理与保护事关焦作市未来转型发展全局,也是焦作市绿色转型发展的关键制约要素。10多年来,焦作市以生态绿色发展为转型目标,大力实施矿区生态环境恢复和整治工程,积极构建可持续发展的生态环境系统,二氧化硫排放量由2008年的92 549吨下降到2018年的7 428吨,下降幅度超过92%,且工业固体废弃物产出量下降也比较明显,为焦作市的环境整治做出了巨大贡献。

(4)民生福祉的显著性障碍因子主要由教育和科学支出占财政支出比例以及万人高校在校生数量等两项指标要素构成。转型发展以来,焦作市政府非常重视人才资源的引进和培养,但是由于地理位置和区域经济发展的原因,焦作市人才引进方面存在的困难依然较大,区内高校培养的人才多数选择到市外甚至省外就业。此外,焦作市2008—2018年教育和科学支出占财政支出比例平均维持在2.55%,低于河南省4%的平均水平,且呈现先降后增再降的倒“S”型变化趋势,使得教育和科学支出占财政支出比例成为焦作市转型发展的显著性障碍因子。

(5)从显著性障碍因子构建的准则层来看(图2),焦作市转型发展的四大显著性障碍因子控制层分别是产业结构、环境治理、教育医疗和环境污染。首先,焦作市转型发展是一个长期发展变化的过程,产业结构优化与挑战是焦作市作为资源枯竭城市转型发展必须面对的课题。经过10多年的转型发展,焦作市产业转型虽然取得了一定的成效,但是产业结构尚未稳定,社会经济发展也未完全达到高质量发展的要求,因此,应积极诊断影响焦作市转型发展的因素,以产业转型升级为抓手,立足科学发展和创新引领,持续调整焦作市产业结构和投入产出比例,实现焦作市“三产融合”协同发展局面。其次,在长达100多年的煤炭开采过程中,焦作市区域生态环境已经遭到了严重破坏,地表下沉和塌陷区域面积大,环境治理任重道远。最后,受区域财政收入限制,焦作市2008—2018年在教育医疗方面的投入力度低于全省平均水平,与当地GDP增长率不相吻合,导致教育医疗成为焦作市转型发展的显著性障碍因子。

图2 2008—2018年焦作市转型发展障碍因子准则层变化趋势

3 研究结论与讨论

3.1 研究结论

(1)焦作市转型发展效果显著。2008—2018年焦作市转型发展绩效逐年上升,平均年改善速度超过14%,总体上可以划分为两个阶段,即2008—2012年为转型发展初步阶段,产业更替转换频繁,投入产出效益不稳定,转型绩效较低;2013年以后为转型发展稳步推进期,产业更替基本完成,新的经济增长点逐步凸显,转型绩效较好,且发展稳定。

(2)2008—2018年影响焦作市转型发展的显著性障碍因子排序比较稳定,前8项主要障碍因子依据障碍度指数得分由强到弱依次为二氧化硫排放量、城镇生活污水集中处理率、GDP增长率、教育和科学支出占财政支出比例、工业固体废弃物产出量、旅游业总收入占第三产业产值比重、万人高校在校生数量、固体废弃物综合利用率。

3.2 讨论

煤炭资源枯竭城市转型发展是一个漫长而艰巨的过程,焦作市正处于转型发展的关键时期,传统产业萎缩,接续替代产业虽增长速度较快但依然未形成规模与体系,建议从以下两个方面加快焦作市转型发展:

(1)持续优化产业结构,培育新的区域经济增长点。以产业转型升级为抓手,立足科学发展和创新引领,构建农业产业化集群,提升农业现代化发展质量;继续布局和优化以高端制造业为主旨的工业五大支柱体系;围绕打造“世界太极城、中原康养基地”,创建国家全域旅游示范城市,以旅游业高增长带动焦作市现代服务业的快速发展。

(2)继续发力生态环境,持续改善民生福祉。严格控制二氧化硫、工业固体废弃物等有害物质的总排放量,稳步提升城镇生活污水集中处理率,以焦作市北山为重点督查对象,大力推进矿区环境整治和修复工作;继续实施“两定制兜底线”健康扶贫政策,加大教育、医疗投入比重,把改善民生福祉作为焦作市转型发展的落脚点,确保城乡居民收入稳步增长,稳步实施“互联网+智慧养老”模型,提升焦作市城乡居民的居家养老服务能力,推动医养融合发展。

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