基于多源数据的环京津贫困带县域产业承接潜力测度及分区优化

徐 磊，陶 金 源，张 孟 楠，张 蓬 涛，张 俊 峰

(1.河北农业大学国土资源学院，河北 保定 071001；2.中南财经政法大学公共管理学院，湖北 武汉430073)

0 引言

改革开放40年来，京津冀城市群依托区位优势实现了经济快速腾飞，但也产生了交通拥堵、资源枯竭、环境污染及贫富差距增大等问题。为提高产业资源配置效率，缓解产业结构升级压力，推动北京非首都功能疏解，京津冀地区城市各类产业不断向周边县域转移。京津冀城市群发展格局已由“一枝独秀”逐步转变为“双核互动”，但河北追赶京津产业发展的步伐仍任重道远[1]。因此，河北省能否通过承接产业转移来加快自身经济转型升级，已成为“京津冀”三地经济社会协调、可持续发展的重大问题[2]。如何理顺环京津贫困带在京津冀协同发展中的产业定位，科学测度区域产业承接潜力水平，实现京津冀城市群产业联动互补，是新形势下环京津贫困地区脱贫攻坚与乡村振兴中面临的重大问题和挑战。

产业承接转移是调整城市群产业结构、促进区域经济协调发展的重要途径，国外关于产业承接转移的研究相对较早，成果多集中在产业转移理论方面[3]，如雁形学说[4]、梯度推移理论[5]等。我国有关产业承接转移的研究起步较晚，侧重产业承接转移内涵与类型探讨[6,7]；随着经济全球化和产业转移研究的不断深入，学者们分别从产业移出地[8]、移入地[9]和经济区域[10]3个维度研究产业转移效应，并运用聚类分析[11]、主成分分析[12]、因子分析[13]及博弈论[14]等方法评价产业承接力，逐步关注产业转移模式[15]、转移机制[16]及转移路径等方面[17]。河北承接京津产业转移的相关研究始于20世纪90年代，一些学者分析了京津冀区域产业结构现状[18]、产业转移与承接方式[19]、产业组织效率差异[20]等问题，有学者采用产业比重变动法[21]、超效率DEA[22]等方法分析区域产业承接能力特征，采用面板数据模型[23]、CGE模型[24]等探究产业转移经济效应，提出京津冀产业协同发展的相关对策。近年来，越来越注重京津冀产业协同发展机制相关研究[25,26]，通过建立多层次、稳定可预期的激励机制，调动政府与企业等参与方的积极性，更有助于形成京津冀产业协同发展的促进机制[27]。

综上所述，在研究尺度方面，已有研究多以市域为对象，较少以县域为研究单元；在研究内容方面，产业承接潜力评价多从产业吸引力、支撑力、发展力及选择力维度进行测算，缺乏对产业承接地生态承载力的考虑；此外，在区域产业承接潜力空间分区方面尚缺乏系统的技术框架。基于此，本文尝试以环京津贫困带为研究对象，利用土地利用现状数据、遥感数据、夜间灯光数据及统计年鉴等多源数据，构建县域产业承接潜力评价指标体系，利用比较优势指数分析产业承接潜力的空间格局特征，结合空间聚类分析实现环京津贫困带产业承接潜力分区优化。

1 研究区概况与数据来源

学术界对环京津贫困带边界与范围尚未形成统一标准，不同视角下所包含的区域并不一致，结合已有研究，并参考《河北省经济发展战略研究》《燕山—太行山片区区域发展与扶贫攻坚规划》等文件，本文设定环京津贫困带县域范围(图1)：在空间上处于河北省与“京津”接壤地带，主要分布在燕山、太行山脉，呈“C”形集中连片区，包括张家口市、保定市及承德市的28个县(区)，总面积8.48万km2，约占全省总面积44.7%，地势由西北向东南倾斜，主要包括高原、盆地和丘陵三大地貌类型。环京津贫困带紧邻“京津”，是“京津冀”重要的生态屏障，但该地区自然条件恶劣、贫困程度深、产业基础差，经济社会发展水平与“京津”相差大，大部分县区为国家级或省级贫困县，是我国集中连片特困区的重要组成部分。

图1 环京津贫困带地理位置

本文数据包括：1)京津冀2015年土地利用现状数据，空间分辨率为30 m，以Landsat-8遥感数据为主要信息源，利用ENVI与ArcGIS软件解译所得；2)数字高程数据(DEM)，源于地理空间数据云平台(http://www.gscloud.cn/)；3)植被覆盖度基础数据(MODIS13Q1)，源于陆地产品处理分发数据中心(https://lpdaac.usgs.gov)；4)夜间灯光数据，源于美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的国家地理数据中心(National Geophysical Data Center，NGDC)，限于数据的可获取性，采用2013年夜间灯光数据；5)统计年鉴数据，源于2016年《中国县域统计年鉴》《河北经济年鉴》《保定经济统计年鉴》《承德统计年鉴》和《张家口经济年鉴》。

2 研究方法

2.1 产业承接潜力评价指标体系

通过分析影响产业承接潜力的相关因素，结合环京津贫困带经济社会发展特征，依据科学性、系统性、代表性及可获取性等原则，参考相关文献[17,28,29]并征求专家意见，从产业生态承载力、产业吸引力、产业支撑力等5个维度入手，共选取25个指标构建产业承接潜力评价指标体系(表1，括号内数据为权重)。其中，海拔高度、坡度、限制用地占比、在岗职工平均工资、企业单位产值能耗量为负向指标，其余为正向指标。

2.2 产业承接潜力评价方法

环京津贫困带县域产业承接潜力评价采用多指标综合评价法，为消除量纲对产业承接潜力评价的影响，需对指标数据进行标准化处理[30]，公式如下：

(1)

(2)

本文运用熵权法确定指标权重[17]，步骤为：1)利用各指标标准化后的值和式(3)计算i县第j项指标比重；2)令k=1/ln(r)，利用式(4)计算第j项指标的熵值Hj；3)利用式(5)计算第j项指标的权重。

(3)

(4)

(5)

式中：ej为信息效用值；m为指标总个数。

2.3 比较优势指数

比较优势理论主要运用在国际贸易、农业生产布局等方面，国内学者逐步将该理论运用在水资源利用[31]、土地资源配置[32]等领域，而标准显示性比较优势指数(NRCA)的提出[33]使得比较优势理论的应用范围更加广泛[34]。本文尝试运用NRCA指数识别产业承接潜力的空间格局特征，其公式为：

表1 基于多源数据的环京津贫困带县域产业承接潜力评价指标体系

(6)

(7)

(8)

(9)

2.4 空间聚类分析法

空间聚类分析能综合研究单元的地理位置和属性特征，本文利用空间统计工具，将空间数据集中的样本分成由相似对象组成的类，同类样本具有较高相似性，不同类别样本差异较大；利用空间聚类方法中的分组分析工具，采用KNN(K-Nearest Neighbors)空间约束对环京津贫困带产业承接潜力进行空间聚类分析，空间距离采用欧氏距离[35]，计算公式为：

(10)

式中：D为各县之间的空间距离，根据县域几何中心的平面直角坐标系(xi,yi)与(xj,yj)计算所得。

3 结果与分析

3.1 环京津贫困带产业承接潜力空间格局

依据环京津贫困带产业承接潜力评价指标体系，运用综合评价法测度产业生态承载力、吸引力、支撑力、发展力和选择力水平，基于ArcGIS软件采用自然断点法由低到高划分为低水平区域、中等水平区域和高水平区域并进行可视化，由图2可知：

(1)产业生态承载力。张家口、承德的全部县区以及保定的涞水、涞源、阜平和易县处于产业生态承载力中、低水平，以上县区位于坝上高原和燕山—太行山脉区，与生态自然保护区重合较大，植被覆盖面积大、生态涵养能力强，但海拔高、地势相对陡峭，交通设施条件差，自身产业发展水平相对落后，不适宜承接劳动密集型、资源密集型产业。保定的顺平、曲阳、望都和唐县生态承载力则处于高水平，该类型区地势较为平坦，基础设施相对完善，适合承接高新技术产业、现代农业等绿色产业。

(2)产业吸引力。低水平区主要分布在张家口北部的崇礼区、康保、沽源、张北等县和承德的围场、丰宁、隆化县以及保定的涞源、阜平县，人口密度与消费市场规模是限制其吸引产业转移的主要因素。中等水平类型区主要集中在张家口市南部和承德市东南部县区，具有较明显的消费市场规模优势，但周边公共服务与基础设施难以满足转移企业的基本需求，拉低了产业吸引能力。高水平区分布在环京津贫困带南部的曲阳、望都、顺平县，在经济水平与消费市场规模及劳动力供给与人工成本方面具有优势。

图2 环京津贫困带产业承接潜力空间分布

(3)产业支撑力。中等及高水平县区主要围绕“京津”分布，该区域内交通等基础设施水平高，路网密度和产业配套等指标具有优势。张家口的崇礼区、沽源、赤城等县和承德的围场县及保定的阜平县处于产业支撑力低水平区域，大部分为国家重点生态功能区或生态脆弱区，对产业转移具有较高门槛和较强约束；此外，张家口的康保、尚义、阳原等县也属于该类型，张家口与承德以及两市各县域之间的通达性较差，阻碍了产业要素的流通，加之自身工业化水平低、城镇建设发展缓慢，也影响了县区产业支撑力。

(4)产业发展力。中等及高水平县区主要分布在张家口市区周边县区及承德的围场、滦平县、平泉县及宽城县，并在空间上形成了一定的集聚，其中张家口的崇礼区、怀安县及保定的顺平等县是电子商务进农村综合示范县，对外开放能力具有一定优势；张北县获批国家新型城镇化综合试点及“京张”合作成功申办国际冬奥会，提升了城镇化与对外经济往来水平。而其他低水平地区产业发展力普遍较弱，对外开放水平相对较低，受“京津”经济辐射强度也较小，在技术水平和利用外资能力方面约束都较大。

(5)产业选择力。承德的丰宁、滦平、宽城县和保定的曲阳、望都县以及张家口的张北县处于高水平区，在科教水平和互联网等信息发展水平方面均较优，有助于对承接项目的可行性进行分析。中等水平区域主要分布于“京津”及各市区周边，基础设施配套相对完善，受中心城区的辐射作用较大。但紧邻北京的赤城、涞水、易县产业选择能力相对较弱，尽管北京具备高水平的科技创新能力，但其“虹吸效应”超过了“溢出效应”，与周边地区的资源创新及共享程度较低。

(6)产业承接潜力。环京津贫困带县域社会经济发展水平与产业结构层次偏低，多以资源密集型产业为主，致使其产业承接潜力整体水平较低。围绕“京津”以及张家口、承德和保定城区的周边县域产业承接潜力相对较高。产业承接潜力中等水平县域共有13个，多处于交通要道周边，地理位置优越，产业支撑能力强。产业承接潜力低水平地区主要分布在西北坝上高原区和燕山—太行山脉，该区自然资源丰富、生态环境较脆弱，适合承接对生态环境要求较高的旅游休闲产业。

3.2 环京津贫困带产业承接潜力比较优势特征

基于环京津贫困带产业承接潜力评价结果，利用产业承接潜力分项值，代入式(6)，确定各县产业承接潜力分项的比较优势指数(表2)，据此分析环京津贫困带产业承接潜力空间格局分布特征(图3)。从图3可知，环京津贫困带产业生态承载力优势区多为产业承接潜力中等及以上的县域，反映了自然环境本底条件对产业转移的约束力，在产业转移时应制定科学、合理的生态资源环境承载力门槛。产业吸引力优势区主要位于环京津贫困带东部及东南部，受“京津”影响，该优势区经济发展相对较快，人口及市场规模指标优势较为明显。产业支撑力优势区与产业吸引力优势区有较大重合，多围绕“京津”分布，县域内交通基础设施水平高，产业配套能力与经济指标相对良好，劣势区位于环京津贫困地区的边缘地带。产业发展力优势区主要位于环京津贫困带西部，围绕张家口市城区周边分布，“京张”联合申奥成功，刺激了当地经济开放程度，产业发展力相对较强；其余大部分县区处于产业发展力劣势区，产业转移时应重点做好节能减排与环境影响评估，注重产业转型升级和绿色发展。产业选择力优势区主要位于环京津贫困带北部，该类型县区信息化建设和社会保障水平都相对较高。

表2 环京津贫困带产业承接潜力比较优势指数

图3 环京津贫困带产业承接潜力比较优势空间分布

3.3 环京津贫困带产业承接潜力分区

环京津贫困带县域产业承接潜力比较优势指数反映了不同县域主导和辅助的产业承接分力特性，首先，以产业承接潜力比较优势类型及是否含有产业生态承载力为依据进行初步分区：在参考研究区域相关发展规划基础上，产业适度转移区为仅有一种比较优势类型或具有两种比较优势类型且含有产业生态承载力比较优势的县区，产业重点转移区为含有两种比较优势类型且不含产业生态承载力比较优势的县区，产业优先转移区为含有3种及以上比较优势类型的县区。其次，利用ArcGIS软件实现产业承接潜力的空间聚类(受篇幅所限，不再赘述相关结果)，综合空间聚类结果、相关领域专家意见及各县区产业发展现状，归并和调整个别独立单元，得到环京津贫困带产业承接潜力分区图，包括产业适度转移区、产业重点转移区和产业优先转移区(图4)。

图4 环京津贫困带产业承接潜力分区

(1)产业适度转移区。该类型区共包含10个县区单元，主要位于环京津贫困带西北部的坝上高原与南部的燕山—太行山脉地区。该区是维护京津冀城市群生态安全的重要屏障，空间开发强度较低、资源投入较少；同时，受“京津”城市辐射带动作用较小，加之经济基础条件薄弱，未来产业高级化与规模化发展受到一定约束。在产业转移承接时，要以产业生态承载力为依据，深入挖掘生态资源价值潜力，避免高排放和高污染产业移入，以生态振兴驱动产业升级与脱贫攻坚；此外，推动产业生态化发展，利用良好的绿色资源，推动有机绿色农业产业、旅游观光业发展，建立集多种服务项目于一体的生态、绿色产业体系，进一步巩固和拓展脱贫攻坚成果，有效接续推进贫困地区乡村振兴。

(2)产业重点转移区。该类型区主要分布在各市城区及“京津”周边，共13个县，综合考虑空间聚类与区位特征后，将张家口市赤城县与承德市宽城县也纳入此类型区。在进行产业转移承接时，应加快交通基础设施建设，构建现代化、立体化的交通网络，打通对接京津冀地区产业通道；充分利用地缘与区位优势，增强高新技术等产业要素集聚水平，引导打造一批产业振兴乡村示范区，创新引领其他地区产业转型和结构升级；此外，高效融合外部条件与自身资源禀赋，提升贫困地区产业转移吸引力与支撑力，培育新的脱贫动能与经济增长点，逐步实现重点转移区自主脱贫和产业振兴。

(3)产业优先转移区。该类型区包括张家口阳原县、蔚县、逐鹿县和承德的平泉市及保定易县。该类型区各类别产业承接潜力等级较高，生态环境承载能力强，非农产业占比也较高，基础设施建设相对完善，处于工业化中期阶段，产业升级空间大，产业吸引力和产业发展力相对较强。在产业承接转移时，应充分发挥区位优势与交通优势，积极从“京津”引进资金与先进技术，增强产业承接能力和要素吸纳能力，促进区域生产要素集聚，以创新科技驱动产业振兴，培育新的“乡村生产极”。同时，张家口的县区应把握“京张”联合举办冬奥会这一契机，延伸已有产业链长度及宽度，拉动整个贫困带实现脱贫致富和乡村振兴。

4 结论与讨论

本文以县区为研究单元，采用多源数据构建产业承接潜力评价指标体系，利用多指标综合评价法识别产业承接潜力水平，综合运用比较优势指数与空间聚类分析，探索贫困带县域产业承接潜力分区优化路径。研究结论如下：

(1)环京津贫困带产业承接潜力整体上呈“京津”和各市城区周边县区较高、其余县区较低的格局。产业承接潜力高水平地区主要位于“京津”及各市城区周边，共9个县区；中等水平县域占多数，共有13个，处于交通要道周边，地理位置优越；低水平县域主要分布在西北部坝上高原和燕山—太行山脉地区，共6个县区，该类型单元自然资源丰富、生态环境较脆弱，适合承接一些对生态环境要求较高的旅游休闲产业。

(2)将环京津贫困带划分为产业适度转移区、产业重点转移区、产业优先转移区。产业适度转移区主要分布在坝上高原与燕山—太行山脉附近，应继续以保护生态环境为基础，引进和建立绿色生态型产业，探索生态扶贫与生态振兴的对接机制，逐步实现脱贫攻坚与乡村振兴的协同发展；重点转移区主要围绕“京津”分布，应逐步探索数字农业、科技农业，提升“京津”企业与农业生产的对接层次，运用现代农业技术提高农产品的附加值；产业优先转移区分布在张家口市城区周边，应积极把握“京张”联合举办冬奥会这一历史机遇，优先承接绿色生态型产业转移，重点发展文化旅游、冬雪运动等产业，构建基于冬奥会的体育健身产业振兴体系。

(3)产业承接转移是促进环京津贫困带产业协同发展与实现产业扶贫与乡村振兴的重要路径。通过产业承接转移可以吸引外部资本和资源的介入，进一步推动贫困地区产业结构转型升级，有助于破解京津冀地区经济发展差距难题，实现区域产业由“互补型”转为“共生型”，突破贫困带脱贫攻坚与产业振兴的瓶颈。此外，本文引入产业生态承载力，在产业转移时限制高耗能、低级产业转入，在保护转入地生态安全的基础上，促进环京津贫困带生态脱贫、产业脱贫与乡村振兴的共赢。尽管本研究在指标体系构建和分区方法应用方面取得了一定成果，但在如何构建更完善的贫困带产业承接潜力评价指标体系以及如何运用产业承接相关研究服务于产业扶贫与乡村振兴方面有待更深入研究。