基于产业规制视角的区域煤化工产业发展制约因素关联度分析:以新疆为例

2014-01-22郑旭东冉启英

地域研究与开发 2014年6期

李莉，郑旭东，冉启英

(1.新疆农业大学管理学院，乌鲁木齐830052;2.新疆大学经济与管理学院，乌鲁木齐830046)

0 引言

近年来，随着国家将发展煤化工替代能源列为能源安全战略内容，煤化工行业在新的市场需求和发展机遇推动下掀起了发展的新热潮。但全国各地煤化工产业发展出现投资过热、产能过剩、开工率低下的不良现象，产业布局及产品选择呈现无序混乱的态势［1］。2010年以来，国家对现代煤化工产业发展采取了紧缩政策，涉及产业发展的投资、规划、环保等多个方面，并重新确立了“十二五”期间的产业发展战略原则，进一步提高了行业准入门槛和项目审核标准，要求煤化工行业谨慎前行，在产品和示范项目等方面对包括新疆在内的具备煤化工发展条件的地区都做了严格的数量限制。

产业规制的内容已从初期的主要关注被规制企业的市场进入与产品定价问题等经济性规制范畴逐渐转到涉及环境保护、产品质量安全等社会问题的规制［2］。中国政府为促进煤化工产业的发展，已从不同层面和角度制定了政策以引导产业的发展，相应的规制内容也随着产业的发展而不断改进和完善，对各地煤化工产业的发展提出了新的更高的要求。区域煤化工产业是一个复杂的系统，它受到多种因素的影响，这些因素共同作用的结果决定了区域煤化工产业的发展速度与规模。煤化工产业规模的适度与否决定了产业的持续性，因此产业的发展对资源、生态环境、基础设施等方面均有较高的要求。在煤化工产业快速发展的当前阶段，需要全面分析影响区域煤化工产业发展的各种因素，以期更好地解决产业发展中存在的问题。新疆煤化工产业发展问题是国家能源安全战略的重要内容，对于如何按照国家整体产业规制的战略要求选择合理的产业发展思路［3］以及以“生态立区、环保优先”的理念实现经济发展与环境保护双赢具有重要的现实意义［4］。本研究通过建立灰色关联度模型，从定量分析的角度对煤化工行业因素和影响因素2个系统进行关联度分析，从而找出新疆煤化工产业发展较为重要的制约因素，同时也可为当地煤化工产业发展提供信息参考。

1 区域煤化工产业发展的影响因素

煤化工产业必须以国家产业政策的调控原则为前提，确定适度合理的产业规模，才能实现产业可持续发展的目标。影响区域煤化工产业规模的因素主要包括煤炭资源、水资源、环境、交通、投资以及产品市场需求等基础条件［5］。

1.1 资源条件

煤炭是发展煤化工最主要的原料。大型煤化工基地一般都选择规划建设在原料煤源附近区域，目的就是为了获得稳定的原料保障。根据我国煤炭资源的分布特点，煤化工项目应选择在西北和华北等煤炭资源充足的地区布局。而另一个消耗量很大的资源就是水。煤化工企业必须保证至少1 000 t/h水的供应量才能正常运营，而上规模的企业，则需要2 000～3 000 t/h的用水量［6］。此外，大型煤化工基地的建设还需同时考虑近期和远期的工程用水，应加强产业项目的科学布局，因地制宜，合理分配和使用有限的水资源。

1.2 环境影响

虽然新型煤化工采用的是洁净煤技术，煤的利用效率能够有所提高，但在生产过程中必然会增加SO2及“三废”的排放量。因此，大规模发展煤化工将会造成较大的环境压力。此外，煤化工生产中所排放的温室气体量比石油化工更高。据初步测算，煤制甲醇、煤直接液化及间接液化的CO2排放量是同类石油化工生产的8～12倍，因此，在发展煤化工的同时必须采取减排措施，尤其应加强CO2气体的回收利用技术升级。

1.3 配套条件

资金、交通、技术和市场也是不容忽视的因素，这些因素将直接影响煤化工产业发展的速度和规模。煤化工是资金密集的产业，因建设周期长，所需投资额巨大，同时还需要大量的基础设施投资以保证煤炭、水及土地等资源利用和环境保护技术得以顺利实施。煤化工项目能否获得良好的收益，除了具备有竞争力的产品和需求旺盛的市场环境之外，交通运输条件也是很重要的因素。这一点在国内化工产品市场上表现得尤为突出。虽然西部大多数化工生产企业拥有丰富的资源优势和低廉的生产成本优势，但由于运输距离远，运输费用居高不下，许多企业纷纷面临亏损的局面。煤化工产业是技术密集型产业，技术水平的高低是项目能否成功的关键性因素，目前国内大多数企业均十分重视生产工艺研发和投入。市场也是关系到煤化工项目长期命运的因素，为市场提供所需产品并获得可观的经济利益是每个煤化工企业的最终目标，因此，煤化工产业在规划阶段就应以市场需求确立产品定位，并结合本地区的资源优势特点寻找产业的最佳落脚点，从而获得良好的、持续的经济效益。

2 灰色关联度模型的建立与实证分析

2.1 灰色关联分析方法及模型构建

灰色关联分析方法是根据因素之间发展趋势的相似或相异程度(亦即灰色关联度)来衡量因素间关联程度的一种方法［7］。该方法对于一个系统发展变化态势提供了量化的度量，非常适合动态历程分析［8］，有助于区分系统中的主导因素和制约因素，是进行系统分析、预测、决策、评估等研究的基础环节。

(1)将各指标划分为反映系统行为特征的参考数列和影响系统行为的比较数列两大类别。

(2)对各项指标的原始数据进行无量纲化处理。若Z为正指标，则标准化值:若Z为负指标，则标准化值

(3)计算关联系数。求出参考数列与比较数列的灰色关联系数，即由数据无量纲化处理后的标准化值计算指标的关联系数:

式中:xi，t，yj，t分别为t时刻煤化工行业类指标(Xi，t)与制约因素类指标(Yj，t)的标准化值;ρ为标准化系数，一般取值为 0.5;εij，t是t时刻的关联系数。

(4)计算关联度矩阵中各关联度值，即将关联系数按样本数k求其平均值。关联度矩阵γij的计算公式为:

式中:k代表年数，即2004—2012年9年的样本数。

(5)在关联度矩阵基础上，分别按行、按列求其平均值，找出关联度最强的指标。即:

式中:Di，Dj代表各列及各行的关联度平均值;l，m分别代表列数和行数。

(6)构造煤化工产业与影响因素相互关联的耦合度模型:

式中:Et代表煤化工产业与影响因素的耦合度。

通过此模型可定量评析两个系统的协调程度。在协调分析中，耦合度是指两个系统或两个因素关联性大小的量度，如果两者在发展速度过程中相对变化基本一致，则说明两者关联大;反之，两者关联就小［9-10］。

2.2 指标选取

新疆拥有全国煤炭资源储量的40%，兼具国内能源战略重地和煤化工产业重点发展区域双重地位。“十二五”期间，新疆着重在伊犁、准东两大煤炭基地开展现代煤化工项目建设，提升传统煤化工，提高技术含量和深加工程度，形成煤制合成氨、煤制二甲醚、煤制气、煤制油、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤焦化七大产业链，建设一定规模的现代煤化工产业集群。到2015年，新疆将建成煤制尿素260万t、煤制二甲醚80万t、煤制天然气600亿m3、煤制油360万t、煤制烯烃100万t、煤制乙二醇100万t;“十二五”期间新增煤焦化生产能力800万t［11］。而2012年国家《煤炭深加工示范项目规划》也将新疆伊犁地区、准东地区确定为“十二五”期间现代煤化工产业的示范基地［12］。在新疆的煤化工产业的规划设计和筹建阶段必须分析确定制约该地区煤化工产业发展最为主要的因素，并应尽力避免由此产生的问题。目前新疆煤化工业仍处于传统煤化工阶段，主要产品如焦炭、电石等产品均属于炼焦行业。因此，选择结合炼焦行业和化工行业两类经济指标来说明新疆煤化工产业的行业背景情况。

选取行业类指标(X)和制约因素类指标(Y)进行灰色关联度分析，探讨影响区域煤化工产业的制约因素。行业类指标主要指与化工行业相关的经济指标，属于经济总量指标，具体包括炼焦行业生产总值X1、炼焦化工企业数X2、炼焦行业销售收入X3、炼焦行业成本费用利润率X4、炼焦行业产值利税率X5。影响因素类指标主要包括资源因素、环境影响因素和配套条件要素类指标，具体有化工行业能耗Y1、工业用水量Y2、工业废水排放量Y3、工业SO2排放量Y4、工业烟尘排放量Y5、工业粉尘排放量Y6、工业固废排放量Y7、化工原料购进价格指数Y8、化工行业科技投入Y9、交通运输货运周转量Y10、化学工业品出厂价格指数Y11、炼焦行业固定资产投资额Y12。Y1，Y2，Y8为资源因素;Y3，Y4，Y5，Y6，Y7为环境影响因素;Y9，Y10，Y11，Y12为配套条件类因素。其中行业类指标和部分配套条件因素为正指标，资源和环境因素类指标均为负指标。具体的各项指标及原始数据见表1。

表1 新疆区域煤化工产业发展相关分析指标及原始数据Tab.1 The index and original data of correlation analysis on regional coal chemical industry in Xinjiang

2.3 关联度矩阵计算与分析

根据灰色关联度模型，在对原始数据进行标准化处理之后，计算得到煤化工行业发展与其制约因素的关联系数，进而得到两类指标的关联度矩阵(表2)，并求出各行各列的均值。关联度矩阵γ是将关联系数按样本个数求均值得到的，反映了煤化工行业发展与制约因素耦合作用的关系。通过比较各关联度的大小，分析哪些因素与煤化工产业发展最为密切，哪些因素的影响要小些。若0﹤γij﹤1，说明X与Y有关联，该值越大，关联性越大，耦合性越强，反之亦然。一般规定，当 0＜γij≤0.35 时关联度最弱;当0.35＜γij≤ 0.65 时，关联度为中，两个指标耦合作用中等;当0.65＜γij≤0.85时，关联度较强;当0.85＜γij＜1时，关联度极强，表明两个指标相互作用的规律几乎完全相同。

从表2中可以看出单个指标之间的关联性，其中最小值为0.444 2，最大值为0.894 4，耦合度跨越中等至较强的范围，关联程度有一定差异。行间求均值，可计算出各行业类发展指标与影响因素指标的关联程度;对列求均值，可求出各影响因素与煤化工行业发展水平的关联程度。由表2可知，所选的各影响因素指标与区域煤化工产业的关联程度差别较为明显，处于0.537 6和0.7219之间，关联度为中等或较强。在排名前6位的影响因素指标中，能源、资源及环境类指标就占了3个，其中交通运输及货运周转量指标和固定资产投资额指标关联度位列前两位，说明交通运输条件和资本投入条件对煤化工产业的发展举足轻重，这一点对于产业基础设施条件较为落后的新疆而言则更为突出，新疆必须加强交通设施建设，以保障煤化工产品的输出。能耗指标的高关联度表明煤化工项目是否能够顺利进行必然要考虑这一点;化工行业能耗、工业固废排放量、工业SO2排放量3个环境资源类指标的关联程度均较高，分别位列第3，4，6位，说明煤化工产业的发展面临节能降排的压力较大，而该产业的发展必须要注意固体废物及SO2等污染物的回收利用，以降低对环境的影响。此外，废气、废水等指标的影响也不应被忽视，因为煤化工项目是否能创造经济效益，必须考虑环境成本的大小。而与煤炭资源相关的化工原料购进价格指数的影响程度位列第5位，也从另一个角度说明了煤化工产业的原料基础条件的重要性，因为煤炭资源丰富是新疆能够将其列为地区产业发展目标的原因所在。本实证中化工行业科技投入指标与行业发展的关联度也较为密切，表明新疆要从传统煤化工向新型煤化工转变，产业技术水平是关键性因素，必须加大资金投入，以保证产业后续发展的动力。

表2 新疆煤化工行业发展与制约因素各指标的关联度矩阵Tab.2 The index correlation matrix of Xinjiang coal chemical industry development and restricting factors

另一方面，各经济类指标与各影响因素的关联程度较为均匀，均在0.60左右，为中等关联关系。其中炼焦行业产值利税率指标、炼焦行业销售收入以及炼焦行业生产总值与各影响因素的关联度略高一些，接近0.62，特别是与交通运输货运周转量、炼焦行业固定资产投资额等配套条件类指标的关联度很高，达到了0.80以上;与化工行业能耗、工业固废排放等指标的关联程度达到0.70以上，这一结果说明新疆煤化工产业系统各指标整体上与各影响因素的耦合作用大致相同，即发展煤化工产业必然会引起环境、资源及配套条件的变化。随着煤化工产业规模的不断扩大，不仅对煤炭、水等资源的需求日趋增加，同时也需要更完善的基础设施和条件，而更为重要的是，煤化工产业的发展不可避免地将会对环境造成较大的压力。

2.4 耦合度变化

2004年以来新疆煤化工产业发展与各制约因素的耦合度变化曲线(图1)可以更加清晰地反映区域煤化工与其制约因素相互作用的特点。

图1 2004—2012年区域煤化工产业与其制约因素耦合度变化Fig.1 The coupling degree curves of regional coal chemical industry and its restricting factors from 2004 to 2012

区域煤化工产业与影响因素两个系统整体上耦合度在0.570～0.660之间，有一定的波动性，说明煤化工产业与其影响因素两个系统的相互作用比较紧密。新疆煤化工产业的最初发展是在20世纪70年代中后期，曾经建成以粉煤制气的合成氨等装置。由于技术水平低、企业规模小等问题，2005年以前新疆的煤化工行业产能低下、资源浪费严重，耦合度均处于0.600以下的较低水平;后因煤质不稳定等因素，新疆煤化工企业先后倒闭，2005年之后新疆基本上无煤化工生产企业，耦合度逐渐回升，在2006年达到0.628的较高点，这与化工行业在经历了2004，2005年建设高潮之后因“环保风暴”而逐渐回归理性发展的行业背景也有一定的关联。随着2006年煤化工在全国各个煤炭富集地区兴起，包括新疆在内的许多省区均加大了对该产业的资金投入和资源开采，其间也出现了某些企业以争夺、圈占资源为目的、盲目扩大产业规模等问题，2007年的耦合度再次下降至0.578，表明这种情况进一步加剧了新疆原本就十分脆弱的资源生态环境。2008—2009年，随着新疆确立了发展煤化工产业的战略方向、相关投资的进一步加大以及煤化工开工建设的不断推进，耦合度重新创出了新的高点，达到0.660。但之后曲线形态开始反转，2009年之后耦合度开始快速滑落，2012年低至0.607的低点，这主要是由于2008年国家对制煤制油项目实行限制，并在2009发布《石化产业调整和振兴规划》，停止审批单纯扩大产能的焦炭、电石等传统煤化工项目，对煤化工项目的盲目发展势头进行遏制。加上2010年以来煤化工产业发展遭遇紧缩政策以及重新确立的“十二五”期间的产业发展战略原则，使行业准入门槛和项目审核标准进一步提高，增加了环保等方面的限制，上述政策的变化对新疆煤化工产业在产品和示范项目上均有严格的数量限制，对目前仍以传统煤化工为主要产能的新疆而言影响较大，致使2010—2012年的耦合度出现了回落。

3 结论

以新疆为例，运用灰色关联分析模型对区域煤化工产业的制约因素进行分析，得到煤化工产业类指标与影响因素类指标关联度的主次关系:即各影响因素指标与区域煤化工产业的关联程度差别较为明显，基础设施条件和资源能耗条件对于煤化工产业发展的约束性作用比较明显;而经济类指标与各影响因素的关联程度则较为均匀，说明煤化工产业不断发展的同时也会对各影响类因素提出更高的要求，增加对资源及环境的压力。因此，在编制煤化工产业发展规划时，应同时考虑资金、交通和市场条件对产业的推动作用和资源条件及环境容量对产业的限制作用。新疆煤化工产业应结合本地资源、环境、资金、交通等基础条件的特点，确定适度的产业规模和发展速度，努力实现跨越式发展背景下地区新兴产业的持续发展。

在目前的产业规制背景下，新疆煤化工产业的可持续发展需要从以下几个方面着手采取有效的保障措施:第一，对已有的法律体系不断做出补充和修改，充分体现可持续发展的煤化工产业政策原则，同时对现有环境质量标准和污染物排放标准进行调整。在发展煤化工产业时，要结合区域性特定产业的特点制定相应的生态化的规章制度，并根据产业生态进程中出现的问题逐步进行调整和完善［13］。比如，新疆煤化工生态工业园区在建设初期可采用排污收费、污染物配额分配等规定，而在园区的成熟时期则应制定并运用新的配套政策规定，以适应新时期的要求。第二，制定促进煤化工产业可持续发展的配套法规。主要包括行业清洁生产审核办法及相关的生产指南和技术手册等;促进煤炭、水等资源有效利用的法律法规;煤化工产业的市场准入标准;废弃物回收及利用比例的规定;建立包括资源生产率、资源消耗降低率、资源回收率、废物最终处置降低率等为核心的煤化工产业评价指标体系等内容。除强调政府和有关主体的责任和义务之外，新的法律制度既要注重行政强制措施和经济激励手段的结合，同时还需健全产业可持续发展制度体系，具体包括产业发展的规划制度、科技支撑和示范制度、绿色消费鼓励制度、产品回收利用制度、经济激励制度、相关的中介组织服务制度、公众参与制度等。第三，加大监督执法力度。具体包括煤化工产业可持续发展的相关法律法规的宣传和教育、提高产业可持续发展的执法能力以及在行政管理活动中践行可持续发展理念等几个方面。例如对破坏环境的煤化工产业项目可采用“一票否决权”予以否决，有效杜绝资源浪费和破坏环境的现象发生。

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