東北地區(qū)資源型城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型過程的環(huán)境演變效應(yīng)*

趙高茜，楊 旭

(哈爾濱師范大學，寒區(qū)地理環(huán)境監(jiān)測與空間信息服務(wù)黑龍江省重點實驗室)

0 引言

資源型城市是指生產(chǎn)與發(fā)展同資源的開發(fā)利用有著密切聯(lián)系的城市，對資源高度依賴使城市發(fā)展呈現(xiàn)階段性是資源型城市區(qū)別于其他城市的本質(zhì)特征.資源型城市的產(chǎn)業(yè)是城市發(fā)展的載體，長期存在著高污染、高能耗、高排放的問題，資源型城市如今所面臨的困難也多是由產(chǎn)業(yè)存在的問題所引發(fā)的[1].因此，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型對資源型城市環(huán)境問題具有重要意義，也是資源型城市實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的唯一戰(zhàn)略.

關(guān)于資源型城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的研究成果主要聚焦于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的實證分析[2]、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略研究與戰(zhàn)略重點[3-4]、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的困境[5]、資源型城市可持續(xù)發(fā)展政策對產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的影響等[6-7].有關(guān)研究大致可分為兩類：一是將產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型環(huán)境效應(yīng)納入社會、經(jīng)濟、環(huán)境評價體系中進行研究.例如陳妍等構(gòu)建了資源型城市社會、經(jīng)濟、環(huán)境的指標體系，并分析各要素對城市轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展的作用[8]，但未進一步探究產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對不同階段環(huán)境污染及三廢排放的影響.二是在進行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型環(huán)境效應(yīng)的研究時，尚未從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化、高級化與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型速度三個方面衡量產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型.例如李小帆等進行的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與環(huán)境效應(yīng)研究[9]；王雪微等進行的東北能源型城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的環(huán)境效應(yīng)研究[10].

東北地區(qū)是建國后的第一個重工業(yè)基地，為國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了巨大的社會貢獻.20世紀90年代以來東北地區(qū)資源型城市相繼進入資源開發(fā)的成熟期和衰退期[11].因此，推動東北地區(qū)資源型城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型對擺脫資源枯竭與城市衰落至關(guān)重要，是引導其經(jīng)濟從高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展的重要內(nèi)容[12].但目前東北地區(qū)資源型城市發(fā)展與環(huán)境之間的矛盾仍未得到有效得到解決，環(huán)境問題對于城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型來說依然是一大考驗，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型也已進入關(guān)鍵時期.

該文提出了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型動態(tài)度的算法，并將其與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化、高級化共同表征產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型；構(gòu)建了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與環(huán)境水平的評價體系，研究二者時空格局演變，明晰產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化、高級化、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型動態(tài)度以及主要驅(qū)動因素對環(huán)境的影響，探究提高資源型城市環(huán)境水平的有效途徑，以期為東北地區(qū)資源型城市的可持續(xù)發(fā)展提供參考.

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

各研究單元數(shù)據(jù)均來自《中國城市統(tǒng)計年鑒》以及各省份統(tǒng)計年鑒.

1.2 數(shù)據(jù)處理

被解釋變量：選用工業(yè)廢水、工業(yè)煙塵與工業(yè)二氧化硫排放量，將三者進行熵值法計算用來衡量環(huán)境污染綜合水平.變量測度說明見表1.

表1 變量測度說明

解釋變量：

(1)

式中，Y表示產(chǎn)值，L表示就業(yè)，i表示產(chǎn)業(yè)，n表示產(chǎn)業(yè)部門數(shù)，該文中n為3(第一產(chǎn)業(yè)，第二產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)).

(2)TS值：用來衡量產(chǎn)業(yè)高級化程度.

(3)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型動態(tài)度：是用來衡量產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型速度.提出以TL值與TS值進行熵值法計算，再將結(jié)果進行年變化率的計算獲得產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型動態(tài)度.

1.3 研究方法

1.3.1 重心遷移計算方法

重心指的是能在各個方向上可以保持平衡的點.

青櫻低著頭：“側(cè)福晉與格格受封妃嬪，皆由主子娘娘統(tǒng)領(lǐng)六宮裁決封賞。妾身此時的確還是側(cè)福晉，主子娘娘并未委屈妾身?！?/p>

區(qū)域重心確定：假定東北地區(qū)由n個一級區(qū)域i構(gòu)成，那么重心計算過程如下所示.

(2)

(3)

1.3.2 標準差橢圓

x軸標準差σx和y軸標準差σy分別為：

(4)

(5)

1.3.3 面板分位數(shù)模型回歸

面板數(shù)據(jù)分位數(shù)回歸方法能同時考慮個體與分布的差異性，可以更完整地分析環(huán)境污染綜合水平及污染物排放的影響因素.

Qτ(Y)=ατXit+βτControlit+μi+εit

(6)

式中，Qτ(Y)為被解釋變量的τ分位數(shù)，ατ為解釋變量對被解釋變量的τ分位數(shù)估計系數(shù)，βτ為控制變量對被解釋變量的τ分位數(shù)估計系數(shù).

2 研究結(jié)果與分析

2.1 資源型城市環(huán)境污染綜合水平時空格局演變

熵值法計算得到的平均環(huán)境污染綜合水平如圖1所示，該指標表征各城市環(huán)境污染變化趨勢，呈波動上升、波動下降、倒“V”型、“M”型或平穩(wěn)變化等5種.倒“V”型城市頂點位置多處于2013～2014年，國家“十一五”規(guī)劃相呼應(yīng)的產(chǎn)業(yè)政策使資源型城市由資源配置轉(zhuǎn)向主力發(fā)展地區(qū)主導產(chǎn)業(yè)，因此污染型產(chǎn)業(yè)大力發(fā)展.2013年后東北地區(qū)振興戰(zhàn)略著重于農(nóng)業(yè)與服務(wù)業(yè)，環(huán)境狀況有所改善.“M”型城市頂點位于2010～2011年和2015～2016年.

圖1 東北三省資源型城市環(huán)境污染綜合水平時序變化特征

環(huán)境污染綜合水平重心空間移動軌跡如圖2所示，2007～2010年向東北方向移動，由四平市移動至吉林市.2010～2013年向西南方向移動，由吉林市移動至遼源市.2013～2016年向東北方向移動，由遼源市移動至四平市.2016～2018年向東南方向移動由四平市移動至吉林市.

圖2 環(huán)境污染綜合水平重心遷移與標準差橢圓示意圖

為研究東北地區(qū)資源型城市環(huán)境污染綜合水平的均衡性，該文引入平均形狀指數(shù)(標準差橢圓短半軸與長半軸的長度之比)[14].2007～2013年形狀指數(shù)呈下降趨勢，表明污染程度均衡性減弱.2013～2016年呈上升趨勢達到最大值，表明污染物排放量較均勻.2016～2018年形狀指數(shù)下降，2018年數(shù)值小于2007年，表明污染程度又開始不均衡，且較之2007年更加嚴重.根據(jù)重心遷移方向可判斷出偏東南方向資源型城市排污量加大，表明應(yīng)加快調(diào)整東南方向資源型城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以減少環(huán)境污染.

2.2 資源型城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型過程時空格局演變特征

計算得到的東北三省資源型城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化、高級化與動態(tài)度如圖3所示.遼寧省、吉林省與東北三省整體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理性呈先下降后上升再下降的趨勢；黑龍江省呈先下降后上升趨勢.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化整體呈先下降后逐年上升趨勢，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型動態(tài)度整體呈不斷波動趨勢.

圖3 東北三省資源型城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化與高級化時序變化特征

根據(jù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型格局演變圖(如圖4所示)可以看出：(1)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度高的城市有所增加，高合理化城市主要集中在吉林省與黑龍江省.(2)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化方面，2007年空間分布較平均，2013年雖也較平均但整體水平下降，2018年呈由南向北逐步增加趨勢，且2018年兩極分化嚴重.(3)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型動態(tài)度為正的城市逐漸減少，但極高動態(tài)度城市的數(shù)量卻逐漸增加，與此同時2018年出現(xiàn)了極差動態(tài)度.

圖4 東北地區(qū)資源型城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型過程(產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化、產(chǎn)業(yè)高級化、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型動態(tài)度)格局演變

由此可見，東北地區(qū)資源型城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型逐漸出現(xiàn)兩極化現(xiàn)象.整體來看，吉林省與黑龍江省的轉(zhuǎn)型效果較好.

2.3 資源型城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型過程的環(huán)境演變效應(yīng)

2.3.1 面板分位數(shù)回歸

該文選擇0.25、0.75、0.75三個分位點，分別對應(yīng)環(huán)境低污染區(qū)、環(huán)境中污染區(qū)和環(huán)境高污染區(qū).表2為面板分位數(shù)模型系數(shù)估計結(jié)果.

表2 分位數(shù)模型系數(shù)估計結(jié)果

TL值在環(huán)境中、高污染區(qū)有明顯正向影響，且環(huán)境高污染區(qū)系數(shù)大于中環(huán)境污染區(qū).產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化在環(huán)境低污染區(qū)與環(huán)境中污染區(qū)有明顯負向作用，且中污染區(qū)系數(shù)大于低污染區(qū).產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型動態(tài)度對中、高污染區(qū)有明顯負向作用，且中污染區(qū)系數(shù)大于高污染區(qū).

城鎮(zhèn)化率對低、中、高污染區(qū)均有明顯的正向影響，反映出城鎮(zhèn)化率與環(huán)境污染的協(xié)同增長效應(yīng).環(huán)境管理業(yè)從業(yè)人員在低、中、高污染區(qū)均起明顯正向作用.科技水平對低、中、高污染區(qū)起明顯正向影響，影響系數(shù)逐漸增大，說明一是高新技術(shù)的投資少，二是投入了高新技術(shù)但還未對環(huán)境污染起效.能源消耗對中、高污染區(qū)起正向影響.對外開放對環(huán)境污染并沒有太大影響.人口密度對低、中污染區(qū)有明顯正向影響，對高污染區(qū)起負向影響.人口密度增大，人們對各類必需品的需求也隨之增大，擴大了生產(chǎn)規(guī)模，而當人口密度過大使人們開始注重環(huán)境污染問題，對環(huán)境污染的影響減弱.市場規(guī)模對低、中、高污染區(qū)起明顯正向作用，隨著市場規(guī)模的擴大，消耗資源增多，產(chǎn)生污染物增多.受教育水平對低、中、高污染區(qū)起明顯正向影響，系數(shù)越來越大，反映出了資源型城市污染越重，人才流失也越嚴重.人均GDP對低、中、高污染區(qū)起負向影響，且影響效果逐漸減弱.

3 討論

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化對于污染較重的地區(qū)起到一定抑制作用，污染重的資源型城市往往產(chǎn)業(yè)之間的協(xié)調(diào)性與產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度的均衡性較差，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化對該類地區(qū)污染狀況的緩解起到的作用較大，而對于污染較輕的資源型城市通常產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為合理，因此影響并不大.污染重的資源型城市往往資源開采量大，一般是成熟型或衰退型資源型城市或轉(zhuǎn)型初期的資源型城市，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一具有很強“剛性”，難以提高產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平.污染輕或中等的資源型城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平較容易提升.低污染的資源型城市應(yīng)側(cè)重于提高產(chǎn)業(yè)高級化水平.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理是東北地區(qū)資源型城市轉(zhuǎn)型的主要矛盾，也是這期間最難解決的問題.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化是對產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)均衡性的保持，而高級化是對其均衡的打破，也引領(lǐng)轉(zhuǎn)型的方向.目前高污染區(qū)的首要任務(wù)是調(diào)整好產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部的均衡性，然后逐步進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級，從而改善其環(huán)境水平.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化對中污染區(qū)作用最強，因此中污染區(qū)應(yīng)側(cè)重于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化的調(diào)整.

4 結(jié)論

針對東北地區(qū)19個資源型城市，運用重心遷移、標準差橢圓、面板分位數(shù)回歸模型等方法，刻畫了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型過程中的環(huán)境演變效應(yīng).主要研究結(jié)論如下：

(1)各個省份資源型城市環(huán)境污染水平呈爬坡式上升，倒“V”型、“M”型與平穩(wěn)性趨勢，東北三省整體的環(huán)境污染綜合水平變化較平穩(wěn).環(huán)境污染以四平市、吉林市、遼源市為重心，污染分布均衡性減弱.

(2)東北地區(qū)資源型城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型逐漸出現(xiàn)兩極化現(xiàn)象.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度高的城市有所增加，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化呈由南向北逐步增加趨勢.產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型動態(tài)度為正的城市逐漸減少，但動態(tài)度極高城市的數(shù)量卻逐漸增加.

(3)低污染區(qū)與中污染區(qū)的資源型城市應(yīng)通過提高產(chǎn)業(yè)高級化水平，高污染區(qū)應(yīng)側(cè)重于提高產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化之后逐步提升產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化水平.

5 建議

東北地區(qū)資源型城市的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型是城市可持續(xù)發(fā)展的有效途徑，該文研究表明，目前這些城市在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型綜合化和新特色化方面還有提升的空間.基于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型動態(tài)度、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型合理化、高級化及控制變量對環(huán)境污染的影響規(guī)律的分析，提出以下建議：

(1)促進高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展.目前科技水平尚未對環(huán)境污染起到抑制作用，東北地區(qū)資源型城市一是應(yīng)當改變科技投資方向，投入高新技術(shù)；二是應(yīng)當持續(xù)投入，使其見到成效，成為改善環(huán)境狀況的利器.

(2)加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型速度.應(yīng)當選擇符合東北地區(qū)資源型城市具體情況的主導產(chǎn)業(yè)，各城市應(yīng)發(fā)展具有特色的第三產(chǎn)業(yè)加快轉(zhuǎn)型速度.

(3)選擇合適、合理的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型模式.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化與高級化對污染程度不同的城市影響不同.各城市應(yīng)選擇適合其自身情況的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型模式最大化的減輕環(huán)境污染.