乌鲁木齐都市圈产业协同发展水平分析——基于有序度和复合系统协同度模型测算

温 清 马海霞（通讯作者）

（新疆师范大学商学院，新疆 乌鲁木齐 830017）

产业协同发展能优化资源配置，壮大产业集群，促进产业升级，优化经济结构，对区域经济协同发展起着重要作用，也是都市圈实现经济协同发展的首要内容。《新疆维吾尔自治区国民经济发展和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中明确提出要培育乌鲁木齐都市圈，形成各要空间结构清晰、城市功能互补、要素流动有序、产业协同发展的乌鲁木齐现代化都市圈，并将其空间范围确定为：乌鲁木齐市、五家渠市、昌吉市、阜康市、石河子市、克拉玛依市、吐鲁番市、哈密市、呼图壁县、玛纳斯县、奇台县、吉木萨尔县、木垒哈萨克自治县“8市+5县”。本文即以这13个市县为主，运用有序度和复合系统协同度模型对乌鲁木齐都市圈产业协同发展水平进行测算分析，探寻提升乌鲁木齐都市圈各产业子系统有序度和产业协同发展水平的关键环节、重点区域。

一、文献综述

德国学者赫尔曼·哈肯1974年提出协同理论，并将其理论应用于生物、物理中。随着协同理论的快速发展，其被广泛地运用到其他领域；Porter（1983）首次将协同概念应用于产业经济学研究中，提出产业自身在发展过程中存在融合效应和协同效应；徐华（2010）提出产业协同发展的机制分为一般机制（产业技术的跃迁机制和产业之间的拉动机制）和特殊机制（产业链条的分化机制和产业链的衍生机制），认为在这些机制共同或者交替作用下，逐步实现产业协同发展；李迎芝（2014）利用因子分析法和比较优势理论，提出科学规划产业布局、改变发展模型、健全融资机制等是实现呼包鄂城市群工业协同主导产业协同发展的有效路径；孙虎等（2015）提出产业协同发展是区域实现多目标的共赢；孔令刚（2016）以合肥都市圈为例，认为产业联动协同发展是推动区域产业合作和产业结构升级的核心力量；龚晓菊等（2017）对天山北坡城市群产业协同水平进行测算，发现其有序度不断上升，但产业协同度水平较低；陈燕等（2018）对粤港澳大湾区各城市间和各行业间进行灰色关联度测算，基于产业协同视角，分析各城市间和各行业间协同发展水平；张晗等（2019）以促进京津冀产业协同发展为目标，对河北产业承接力影响因素进行探讨；孙久文等（2020）基于高质量发展视角，对京津冀产业分工进行测算，进而对京津冀产业协同发展进行探讨；李宁（2021）利用产业复合协同度模型对“辽中南”城市群流通业协同水平进行测算，发现其流通业处于低协同水平。

综上所述，国内外学者已经重视并且对产业协同发展的研究不断深入。其研究内容广泛：产业协同机制、发展模型、路径、影响因素（何文举等，2020）、水平测度等多重研究视角；研究方法以定性与定量分析结合居多，常用实证方法有：灰色关联度模型（陈燕等，2018）、哈肯模型（刘湘云等，2018）、有序度模型、复合系统协同度模型等；研究对象范围不断缩小，从全国、省级、经济带（陈晓峰等，2019）、城市群、都市圈到县级（舒波等，2017），其中城市群和都市圈的研究不断增多。但目前产业协同发展的相关文献关于欠发达地区的城市群、都市圈的产业协同发展研究偏少。本文基于产业协同视角，对乌鲁木齐现代化都市圈产业发展水平进行测算和分析，进而为促进乌鲁木齐现代化都市圈产业协同发展和加快培育乌鲁木齐现代化都市圈提供思路。同时，也增加其理论研究关于欠发达地区都市圈的产业协同发展。

二、都市圈产业发展现状

1.三次产业演变分析

乌鲁木齐都市圈GDP由2010年31152803万元增长到2019年75240511年，增长了2.42倍。从三次产业产值来看，乌鲁木齐都市圈第一产业产值由2010年2971412万元缓慢增加到5149069万元，增长了1.73倍。第二产业产值由2010年17253609万元到2019年29711553万元，经历先升后降再升的波动。第三产业产值由2010年10927782万元逐步增长到2019年40379889万元；从三次产业结构看，乌鲁木齐都市圈三次产业结构由2010年“二、三、一”结构转变为2019年“三、二、一”，其转折点为2015年。其间乌鲁木齐都市圈第一、第二产业产值比重下降，而第三产业产值比重变化相反。因此，从乌鲁木齐都市圈三次产业结构演变过程分析可知，乌鲁木齐都市圈三次产业结构发展不断高级化、合理化。（详见图1）

图1 2010年～2019年乌鲁木齐都市圈三次产业产值及占比演变过程

2.行业发展分析

分三次产业来看，对于第一产业而言，第一产业以农业、畜牧业为主，农业、畜牧业产值远高于其他行业。相比于2010年，第一产业内各行业产值均呈现增长变化，其中产值增长量排名前三的行业为农业、农林牧渔服务业、畜牧业，分别增长183.75亿元、50.79亿元、32.64亿元。其农林牧渔服务业虽然总量排名第三，但增量排名却第二。可见，农林牧渔服务业对促进乌鲁木齐都市圈第一产业发展具有明显潜力。对于第二产业而言，相比于2010年，除采矿业产值下降19.87亿元，其它行业产值均上升，其制造业产值增长612.85亿元、电力、燃气及水的生产和供应业产值增长302.59亿元、建筑业产值增长292.68亿元。都市圈采矿业产值下降与乌鲁木齐市、吐鲁番市、昌吉市、阜康市等县市的采矿业产值下降有关，克拉玛依市的采矿业产值在2015年～2016年期间也呈现大幅度下降变化。对于第三产业而言，相比于2010年，各行业产值均呈现增长变化，其中增量排名前三的行业为金融业、交通运输、仓储和邮政业、批发和零售业，分别增长576.23亿元、568.48亿元、292.27亿元。可见，这三个行业对促进都市圈第三产业发展有显著作用。

3.优势产业分布

（1）区位熵

区位熵是用来衡量一个地区某产业的专业化和集聚化程度，借此找到一个地区的主导产业、优势产业。计算公式如下：

式中LQij为j地区i产业的区位熵。qij是j地区i产业的产值；qj是j地区生产总值；iq为乌鲁木齐都市圈i产业之和；q是乌鲁木齐都市圈的生产总值。LQij＞1表明j地区i产业专业化程度要高于乌鲁木齐都市圈平均水平，可以视为优势产业；反之，则表示该产业不具有优势。

（2）各县市优势产业

乌鲁木齐区位熵排名前三的为科学研究、技术服务和地质勘查业（1.63）、金融业（1.59）、交通运输、仓储和邮政业（1.59）；五家渠区位熵排名前三的为，农林牧渔服务业（5.37）、畜牧业（4.98）、农业（4.38）；石河子区位熵排名前三的为：林业（5.61）、农林牧渔服务业（5.19）、农业（4.29）；克拉玛依区位熵排名前三的为：采矿业（4.34）、制造业（1.84）、租赁和商务服务业（1.02）；哈密区位熵排名前三的为：电力、燃气及水的生产和供应业（3.70）、建筑业（2.01）、林业（1.58）；吐鲁番区位熵排名前三的为：农业（2.81）、采矿业（1.69）、水利、环境和公共设施管理业（1.30）；昌吉区位熵排名前三的为：渔业（5.68）、信息传输、计算机服务和软件业（2.39）、公共管理和社会组织（2.08）；阜康区位熵排名前三的为：制造业（2.45），建筑业（1.73），水利、环境和公共设施管理业（1.86）；呼图壁县区位熵排名前三的为：渔业（5.23）、农林牧渔服务业（3.24）、畜牧业（2.50）；玛纳斯县区位熵排名前三的为农林牧渔服务业（4.05）、渔业（3.39）、畜牧业（2.63）；奇台区位熵排名前三的为畜牧业（3.19）、农业（2.46）、林业（1.99）；吉木萨尔县区位熵排名前三的为：制造业（3.19）、电力、燃气及水的生产和供应业（1.46）、畜牧业（1.26）；木垒哈萨克自治县区位熵排名前三的为畜牧业（3.99）、农业（3.48）、公共管理和社会组织（3.02）。综述所述：五家渠、石河子、吐鲁番、呼图壁县、玛纳斯县、奇台、木垒哈萨克自治县的第一产业优势更加显著；克拉玛依、哈密、阜康、吉木萨尔县的第二产业具有明显竞争力；乌鲁木齐、昌吉的第三产业优势更加明显。

三、模型构建及数据说明

1.模型构建

（1）有序度模型

①数据标准化处理

本文采用熵权法对乌鲁木齐都市圈产业子系统进行有序度指标的进行权重计算。首先，本文采用min-max标准化法对原始数据进行标准化处理。

正向指标：

负向指标：

正向指标数据越大，说明其子系统作用越大；负向指标数据越小，说明其子系统作用越大。结合本文实际，统一采用正向指标来进行计算。其中xmax、xmin分别为最大值与最小值。

②求序参量的熵

子系统Si中的m个序参量中第j个序参量的熵值公式为：

③求序参量的熵权

子系统Si的m个序参量中的第j个序参量的熵权公式为：

④求子系统的有序度

子系统Si有序度计算公式为：

（2）复合系统协同度模型

基于上文有序度模型构建，其公式为：

表1 乌鲁木齐都市圈三次产业复合系统协同度评价标准

2.数据说明

本文就三次产业子系统的评价指标依据两个方面来获取，一方面是已有的研究成果中出现频率较高的指标作为首选，另一方面以历年新疆统计年鉴、各地区统计年鉴以及统计公报，尽可能选取可以直接或者间接计算得到的指标。结合乌鲁木齐都市圈的产业发展状况，本文最终确定能反映三次产业发展状况的25个指标。其中，部分数据缺失采用插值法进行填补。五家渠市和石河子市由于相关指标数据缺失严重，所以使用新疆生产建设兵团第六师和第八师的相关数据。如表2所示。

表2 乌鲁木齐都市圈产业协同水平评价指标体系

四、都市圈产业协同度分析

1.有序度分析

乌鲁木齐都市圈三次产业子系统有序度值在[0.03624，0.3026]，整体水平较低，但处于不断上升的发展阶段。其中第三产业子系统有序度水平最高，第一产业子系统有序度略高于第二产业有序度，2015年起差距明显扩大。具体分产业来看，第一产业子系统有序度值从2010年的0.0449上升到2019年的0.0861，在2017年有下降波动。其主要原因为2017年乌鲁木齐市、克拉玛依市、哈密市、吐鲁番市等县市的农业、畜牧业的产值呈现下降变化。其中，农业、畜牧业、农林牧渔服务业总产值的增长以及农业机械化水平的提高对促进第一产业子系统有序度上升的影响更加显著；第二产业子系统有序度值从2010年的0.0390年的0.0721，呈现先升后降再升的变化波动，下降时间为2015年～2016年。这主要由该时期规模以上工业企业总产值、主营业务收入和采矿业产值大幅度下降所导致。其中，规模以上工业企业总产值、主营业务收入和制造业产值的增长对促进第二产业子系统有序度提高作用更加显著；第三产业子系统有序度由2010年的0.0615到2019年的0.3026，增长幅度为0.2412，其主要原因为在该时期内第三产业内各行业都得到快速发展。其中交通运输、仓储和邮政业、金融业、批发与零售业对第三产业子系统有序度增长的促进作用更加显著。并且第三产业从业人数也不断增多。由此可见，乌鲁木齐都市圈三次产业子系统有序度都存在较大上升空间，尤其是第一、第二产业子系统有序度（详见表3）。

表3 2010年～2019年乌鲁木齐都市圈三次产业子系统有序度

2.复合系统协同度分析

乌鲁木齐都市圈三次产业复合系统协同度取值范围为[0.0097，0.0996]，虽然整体上处于低协同水平，但各产业间复合协同度不断上升的趋势。其中乌鲁木齐都市圈的第一、第三产业复合系统协同度最高，第二、第三产业复合系统协同度第二，其后为以第一、第二、第三产业复合协同度，最后为第一、第二产业复合系统协同度。具体分产业来看：第一、第二产业复合系统协同度由2011年的0.0097增长到2019年的0.0369，上升幅度最小。其主要原因为第一、第二产业子系统有序度增速远低于第三产业子系统有序度增速；第二、第三产业复合系统协同度由2011年的0.0137到2019年的0.0894，增长幅度为0.0757。其间出现明显下降波动，其主要有第二产业子系统的规模以上工业企业总产值、主营业务收入、采矿业产值出现大幅度下降所导致；第一、第三产业复合系统协同度由2011年的0.0134逐年增长到2019年的0.0996，增长幅度最大为0.0862。其主要原因有两个。一方面，随着农业机械化水平的不断提高。另一方面，第三产业内各行业快速发展和第三产业人数增长，进而使之第一、三产业复合系统协同度增长最快；第一、第二、第三产业复合系统协同度由2011年的0.0121增长到2019年的0.0690，其间由于受第二产业子系统有序度下降的影响，导致出现小幅的下降波动。可见，乌鲁木齐都市圈三次产业复合系统协同度虽然整体上处于低协同水平，但各产业间复合协同度不断上升的趋势，使各产业间复合协同度都存在较大的增长空间（详见表4）。

表4 2011年～2019年乌鲁木齐都市圈三次产业复合系统协同度

五、结论与启示

1.结论

第一，从三次产业总量、产业结构、行业发展以及优势产业分布等角度，对乌鲁木齐都市圈产业发展现状进行了分析。可知，乌鲁木齐都市圈三次产业结构不断朝着高级化、合理化发展；分产业来看，第一产业以农业、畜牧业为主，农林牧渔业服务业具有较强的发展潜力。第二产业除采矿业产值下降，其他行业产值行业均呈现增长变化，其制造业处于主导地位。第三产业内各行业产值均上升，其中金融业、交通运输、仓储和邮政业、批发与零售业产值增量最高；分地区来看，五家渠、石河子、吐鲁番、呼图壁县、玛纳斯县、奇台、木垒哈萨克自治县的第一产业优势更加显著；克拉玛依、哈密、阜康、吉木萨尔县的第二产业具有明显竞争力；乌鲁木齐、昌吉的第三产业优势更加明显。

第二，由乌鲁木齐都市圈三次产业子系统有序度和三次产业复合系统协同度可知，其第三产业子系统有序度水平最高，第一产业子系统有序度略高于第二产业有序度，自2015年起差距明显扩大；三次产业复合系统协同度均处于低协同水平，但呈现不断上升的趋势；其中乌鲁木齐都市圈的第一、第三产业复合系统协同度最高，第二、第三产业复合系统协同度排名第二，其后为以第一、第二、第三产业复合协同度，第一、第二产业复合系统协同度最低。其间受第一、第二产业子系统有序度的下降影响，导致各产业复合系统协同度也呈现小幅度的下降波动。

2.启示

第一，抓住关键环节，促进各产业子系统有序度的提升。通过对乌鲁木齐都市圈三次产业子系统有序度分析可知，对于第一产业，要推进现代农业发展，加快第一产业机械化、信息化、智能化的建设，促进第一产业子系统有序度提高；对于第二产业，要大力发展现代化工业，加快先进制造业的发展，延长产业链、增加工业产品附加值，提高规模以上工业企业效益，实现第二产业子系统有序度上升；对于第三产业，要加快现代服务业发展，大力推进服务业数字化、智能化，进而向高质量服务业发展，促进第三产业子系统有序度提升。

第二，找准重点区域，推进产业协同发展。基于区位熵指数，对乌鲁木齐都市圈内各县市优势产业分析可知：五家渠、石河子、吐鲁番、呼图壁县、玛纳斯县、奇台、木垒哈萨克自治县的第一产业优势更加显著；克拉玛依、哈密、阜康、吉木萨尔县的第二产业具有明显竞争力；乌鲁木齐、昌吉的第三产业优势更加明显。因此，应促进这些具有相同优势产业的县市合作共同发展，加快产业集聚，壮大产业集群，提高各产业生产效率和水平，进而推动乌鲁木齐都市圈产业协同发展。