第35卷第10期2015年10月
地理科学
Vol.35No.10Oct.,2015
SCIENTIAGEOGRAPHICASINICA
煤炭资源型城市产业结构锁定的
形成、演化及机理研究
——以淮北市为例
杨显明1,2，焦华富1
（1.安徽师范大学国土资源与旅游学院，安徽芜湖241003；2.西华师范大学国土资源学院，四川南充637002）摘要：摘要运用偏离-份额分析法跟踪研究了淮北市工业结构演替过程，结果表明：淮北市产业结构锁定效应显著。在中兴期及以前时期，工业结构长期锁定在煤炭采掘、电力、纺织与服装加工、农副食品加工4个主要行业；进入衰退转型期后，以精细化工、建材加工、机械制造、金属冶炼与加工等为代表的接续替代行业兴起，工业结构逐步解锁。通过对淮北市工业结构相似性系数、工业行业集中系数、产出锁定系数、就业锁定系数演化的分析，认为煤炭资源型城市产业结构锁定形成与演化会经历产业导入期、弱锁定期、中度锁定期、强锁定期、解锁期5个阶段，且各阶段的产业结构特征相异。最后，从资源因素、社会因素、技术因素、市场因素、产业政策因素以及观念因素6个方面分析了煤炭资源型城市产业结构锁定形成和演化的机理。关键词：产业结构锁定；煤炭资源型城市；机理；淮北市中图分类号K902
文献标识码：文献标识码A
文章编号：文章编号1000-0690（2015）10-1256-09
“锁定”（lock-in）源于心理科学，指主体对客体在认知和利用方面存在某种功能性障碍。Arthur最先将之运用于经济学领域，用以探究“自增强机
[1]
制对竞争技术占领市场的作用”。此后，“锁定效
产业配套，非相关产业适当发展[14]，需以市场机制来引导主导产业的培育[15]。现有文献对产业结构所产生的影响研究较多，重视资源型城市接续替代产业的选择培育[16~18]，对产业结构锁定的形成演化路径、测度研究还鲜有涉及。推进以煤炭资源型城市为主体的资源型城市转型发展是当前面临的重要课题，核心问题就是怎样突破产业结构的锁定，实现产业结构合理化和高级化，保障经济的持续发展。通过对煤炭资源型城市产业结构锁定形成和演化的研究，可为产业转型发展提供理论支撑。
应”(lock-ineffect)与“路径依赖”(pathdependence)像“孪生胎”一样，被广泛应用于区域经济、产业发展、创新、营销等诸多领域的研究[2~4]。产业结构锁定是广泛存在的经济现象，也是制约区域经济持续发展的重要因素[5~9]。
煤炭资源型城市产业结构是产业经济学和经济地理学关注的重点，多数学者研究认为：煤炭资源型城市产业结构具有“超重型、单一型、稳态型”结构特征[10]，在演化过程中具有特殊性和局限性[11]，“路径依赖”和“锁定效应”阻碍了产业结构的转型升级[12]。也有学者总结出了“新型植入模式”“、产业链扩展模式”“、新主导产业扶植模式”3种产业结构调整模式[13]，认为煤炭城市发展非煤产业应以煤炭深加工转化型为主，以节能综合利用型为辅，相关
1研究区概况
淮北市于1957年开矿、1960年建市，是新中国成立后发展起来的煤炭资源型城市，也是华东地区重要的能源基地。截至2012年底，全市累计开采原煤9.5×108t，煤炭资源可采储量不足4×108t，按当前年产煤逾5000×104t计算，最迟至2020年将无煤可采，处于矿业经济城市衰退期的后期阶段，
收稿日期2014-03-25；收稿日期：修订日期：修订日期2014-09-15
基金项目：基金项目国家自然科学基金项目（41171144）、四川省教育厅科研项目（15ZB0141）资助。作者简介：作者简介杨显明(1980-)，男，四川安岳人，博士，主要研究方向为城市地理与城市经济。E-mail:21cnyjs@163.com通讯作者：通讯作者焦华富，教授。E-mail:jiaohuafu@263.net
10期杨显明等：煤炭资源型城市产业结构锁定的形成、演化及机理研究1257
2009年被国务院正式列为资源枯竭型城市名单，亟待加快转型发展。在国家能源战略的推动下，淮北市长期依赖煤炭资源驱动经济发展，形成“一煤独大”、产业结构严重失衡、经济畸形发展的产业格局。2012年初，全市GDP突破620亿元，三次产业结构为8.3：66.1：25.6，煤电行业产值比例高达40.66%①，产业结构锁定严重、经济发展环境恶劣，是需重点扶持的“问题城市”之一。从矿业城市生命周期视角看，淮北市经历了发生期、发展期、成熟期、衰退期4个阶段，现已进入转型期，以其作为案例地来研究，有助于从总体上认识煤炭资源型城市产业结构演替的过程、特征，具有典型的代表性意义。
时点经济总产值；Fi(t0)为背景区i产业t0时点产值；F(t0)为背景区t0时点经济总产值；Fij(t0)为j区域i产业t0时点产值；Fij(t)为j区域i产业t时点产值。2.2
产业结构锁定的测度
本文借鉴相关研究[23]，构建工业行业集中系数测度煤炭资源型城市主导产业在工业结构中的集中程度：
H=100×
m
2.2.1工业行业集中系数(H)
∑(Ti)ni=1it
i0
X2
（2）
2.2.2产业结构相似性系数(s)[24]
s=
∑xx
i=1m2miti=12研究方法与数据来源
2.1偏离-份额分析法
偏离-份额分析法把区域经济的变化看作一个动态的过程,以其所在的大区域或整个国家经济发展为参照系，将区域自身经济总量在不同考察期内的变动量分解为份额分量Nij、结构分量Pij和竞争力分量Dij3个分量(公式1），以此为基础绘制成Shift-Share图，并与实际的产业结构相对比，既能动态化地追踪区域产业结构的演化、分析产业部门发展差异、明确主导产业
[19,20]
∑x∑xi=1（3）
2i02.2.3锁定系数
1）产出锁定系数(h2)
h2=
∑|G
n
it
-Gi0|-Gi0|∑|G
i=1
i=1
m（4）
it
，也能揭示产业结构
2）就业锁定系数(h3)
ph3=采掘p
总
（5）
锁定的形成和演化路径。经过学者改进后，该模型揭示产业结构演化的科学性进一步增强[21,22]。理论而言，区域产业结构的调整应该重点发展既具有部门优势又具有很强竞争力的部门，即Shift-Share图中1、2扇区中的产业部门，但受多种因素共同作用的影响，产业结构在发展过程中会出现“偏离”而导致产业结构锁定。
ΔFij=Fij(t)-Fij(t0)=Nij+Pij+Dij
éF(t)ùéFi(t)F(t)ù=Fi(t0)ê-1-ú+Fij(t0)êú?F(t0)??Fi(t0)F(t0)?éFij(t)Fij(t)ù+Fij(t0)ê-úFij(t0)Fij(t0)??
公式（2）~（5）中：Xi为i工业行业产值占工业总产值的比重；T为各行业累积百分比；Git为t时点主导产业产值比重；Gi0为基期主导产业产值比重；p采掘为从事采掘业人口数；p总为总职工数；n为工业部门数。H取值范围在0~100之间、其它系数介于0~1之间，其值越大，说明产业结构的锁定越严重，反之则表明产业结构锁定效应越小。2.3数据来源
本文计算所用数据来源于《淮北市国民经济统
（1）
②
计资料》（1957~1995年）、《安徽省国民经济统计资②料》（1949~1990年）、《淮北统计年鉴》（1996~2012③③年）、《安徽省统计年鉴》（1991~2012年）。
式中：Nij为全域增长分量；Pij为区域产业结构偏离分量，可反映j区域以在以背景区内为标准的产业结构优势度；Dij为j区域i产业增长分解的剩余，可反映区域产业竞争力；Fij(t)为j区域i产业t时点产值；Fi(t)为背景区i产业t时点的产值；F(t)为背景区t
②系安徽省淮北市统计局、安徽省统计局内部发行资料复印本。
3煤炭城市产业结构锁定的形成、演化过程研究
3.1
淮北市产业结构演替过程分析
从淮北市三次产业结构的演化来看(图1），自
①数据来源：http://www.ah.gov.cn/UserData/DocHtml/1/2013/6/9/201306091158508480.html。③系安徽省淮北市统计局、安徽省统计局历年《统计年鉴》复印资料。
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注：因统计口径差异且无法剥离，1978年以前为工业和农业产值比重。
图1淮北市产业结构演化
Fig.1
EvolutionofindustrystructureinHuaibei
1957年开矿到1960年建市，工业产值比重由11.4%跃升到54.4%，体现了资源型城市早期产业结构演替具有“时间压缩”效应的共性特征。随着煤炭产业链条的延长及配套产业的发展，到1978年，淮北市工业产值比重超过70%，成为中国重要的能源基地和工业城市。改革开放后，淮北市第二产业产值比例一直在50%~70%间波动并有缓慢上升趋势；第一产业产值比重低于30%并呈下降趋势；第三产业产值比重在15%~35%之间缓慢上升，近期呈下降趋势。总体来看，淮北市第二产业，尤其是工业在地区经济发展进程中居于主导地位。有鉴于此，下面重点分析淮北市工业结构的演化情况，以揭示煤炭资源型城市产业结构演替及锁定路径。由于统计口径存在差别，通过对照1984年、1994年、2002年三次国民经济行业分类标准，制成淮北市工业行业产值构成图（图2）。
结果表明：建市以来，煤炭采掘业、电力工业、
纺织与服装制造业、农副食品加工业是淮北市的4大主导产业；今年来，淮北市工业内部结构发生了显著的改变。
煤炭采掘和电力作为煤炭产业的两大主体行业，大体上经历了4个发展阶段：①1957~1965年，是煤炭采掘业快速成长期，产值比重由1.8%攀升到74.4%；电力工业从无到有，缓慢发展，产值比重低于5%。②1965~1985年，煤炭采掘业比重降低了40%、电力工业则增长了23%，电力工业发展迅猛。③1985~2005年，煤炭产业进入波动期，其中煤炭采掘业产值增长了28%、而电力工业产值降低了10%左右。④2005年以后，煤炭产业衰退，煤炭采掘业产值比重降低了7.5%、电力工业产值降低了12%。农副食品加工业作为淮北建市最为重要的工业基础，其发展大致划分为3个阶段：①1957~1965年，是农副食品加工业挤压发展期，产值比重由40.9%降低到9.5%。②1965~1995年，
图2淮北市历年工业行业产值构成
Fig.2TheindustrystructureofHuaibei
10期杨显明等：煤炭资源型城市产业结构锁定的形成、演化及机理研究1259
农副食品加工业发展平稳，产值比重维持在5%左右。③1995年以后，农副食品加工业进入恢复发展期，到2010年达到13%左右。纺织与服装加工业主要是作为煤炭产业的配套产业而发展，在1980年代以前，发展较为缓慢；1980~2000年处于稳定发展期，产值比重保持在17%左右；2000年以后，随着新的接续替代产业的快速发展，纺织与服装加工业产值比重逐年降低。机械制造业作为煤炭产业的关联性产业，2005年之前发展缓慢；随着淮北市加快转型步伐，作为替代性产业得到快速发展，到2010年产值比重达到14%。3.2煤炭城市产业结构锁定的形成煤炭城市产业结构锁定的形成、、演化过程
本文以安徽省为对照，采用偏离-份额分析方法测算淮北建市以来主要时点工业行业发展的偏离分量、结构分量。为了便于比较研究，将Shift-Share图转化为表1，与实际产业结构对比，以揭示煤炭城市产业结构锁定的形成、演化路径和特征。依据不同阶段的产业结构和测度指标的差异（图3、图4、图5），将煤炭资源型城市产业结构锁定形成和演化过程分为以下几个阶段：
3.2.1产业导入阶段
在发生期阶段，采掘业从无到有渐进发展，但工业产值比重仍低于农业。原有工业行业与采煤业成为主导，采掘业产值比重和从业人口比重高于15%和25%[25]，工业结构相似性指数上升；工业行业集中系数介于0.55~0.65之间，产出锁定系数逐年升高，介于0.4~0.75之间。受国家能源需求的拉动，采掘业产值和就业人口迅猛增加，其比重实际已超过65%和90%，矿区快速发展为煤炭资源型城市，缩短了城市化和工业化的进程。以淮北市为例，从1957年开矿到1960年建市，短短4a时间就完成了由农业型城镇向工业型城镇的转变，但工业结构锁定在煤炭采掘和农副食品加工2个部门。
3.2.2弱锁定阶段
有了前期的积累，加之国家对能源需求的持
图3淮北市工业行业集中系数和产出锁定系数
Fig.3Thelock-inindexofoutputandindustry
concentrationindexforHuaibei
图4淮北市工业结构相似性系数
Fig.4TheindustrystructuresimilarindexofHuaibei
续增加，国家有计划地新建煤电厂、煤化工厂等，“重生产、轻生活”以及物资统配政策导致轻工业发展缓慢，工业结构相似性指数大于0.95。煤电工
图5煤炭资源型城市工业结构锁定路径
Fig.5Thelock-inpathofthecoalcities’industrialstructure
1260地理科学35卷
表1淮北市工业结构偏离-份额分析与实际行业结构
Table1TheindustrystructurecomparedtotheShift-ShareofHuaiBei
时间1965年
理论优选结构最优次优
1978年
最优次优
增长型优势部门衰退型优势部门增长型非优部门增长型优势部门衰退型优势部门增长型非优部门
1980年
最优次优
增长型优势部门衰退型优势部门增长型非优部门
1985年
最优次优
1990年
最优次优
增长型优势部门衰退型优势部门增长型非优部门增长型优势部门衰退型优势部门增长型非优部门
炼焦、农副食品加工、造纸、金属冶炼加工、机械制造、电子工业
1996年
最优
增长型优势部门
炼焦、农副食品加工、纺织、造纸、化工、医药、建材、金属冶炼加工、机械制造、电子工业
次优
衰退型优势部门
基础差发展快
煤焦、农副食品加工、纺织、造纸、化工、医药制造、建材工业、金属制品、机械制造、电子器械制造、电力
增长型非优部门
2000年
最优次优
2005年
最优次优
增长型优势部门衰退型优势部门增长型非优部门增长型优势部门衰退型优势部门增长型非优部门
2010年
最优次优
增长型优势部门衰退型优势部门增长型非优部门
铁矿开采、农副食品加工、造纸、化工、建材、机械制造、电子工业煤炭采掘、建材、金属冶炼加工、机械制造、电力生物医药
基础好，竞争强基础差发展快基础好发展一般
医药制造
煤炭采掘、农副食品加工、纺织、建材、金属冶炼加工、机械制造
铁矿开采电力
铁矿开采、农副食品加工电力
基础好发展一般基础好，竞争强基础差发展快基础好发展一般基础好，竞争强基础差发展快基础好发展一般
铁矿开采、农副食品加工
煤炭采掘、电力、纺织、农副食品加工、机械、炼焦、建材
铁矿开采、纺织
煤炭采掘、电力、纺织、农副食品加工
基础好，竞争强
采煤、电力、纺织、农副食品加工
金属冶炼加工、电力纺织、化工、建材农副食品加工、纺织、造纸、电力炼焦、机械制造化工、建材
基础差发展快基础好发展一般基础好，竞争强基础差发展快基础好发展一般基础好，竞争强基础差发展快基础好发展一般
纺织、化工
煤炭采掘、电力、纺织、农副食品加工、建材
炼焦、农副食品加工、纺织、造纸、机械、电力
煤炭采掘、电力、纺织、农副食品加工
炼焦电力
铁矿开采、农副食品加工、纺织、造纸炼焦
基础差发展快基础好发展一般基础好，竞争强
煤炭采掘、电力、纺织、农副食品加工
炼焦、铁矿开采、农副食品、造纸
基于偏离-份额分析的工业结构组合
部门优势分析
部门偏离分量分析
基础好，竞争强基础差发展快基础好发展一般基础好，竞争强
煤炭采掘、电力、纺织、农副食品加工
炼焦
实际工业结构煤炭采掘、电力、农副食品加工
