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长江沿江地区化工产业空间格局演化及影响因素

本站小编 Free考研考试/2021-12-29

邹辉¹^,²^,, 段学军¹^,²^,

1. 中国科学院南京地理与湖泊研究所, 南京 210008

2. 中国科学院流域地理学重点实验室, 南京 210008

Spatial evolution of chemical industry and its influencing factors in the regions along the Yangtze River

ZOUHui¹^,²^,, DUANXuejun¹^,²^,

1. Nanjing Institute of Geography and Limnology, CAS, Nanjing 210008, China

2. Key Laboratory of Watershed Geographic Sciences, Nanjing Institute of Geography and Limnology, CAS, Nanjing 210008, China

通讯作者:通讯作者：段学军（1970-）,男,内蒙古赤峰人,研究员,研究方向为区域开发与可持续发展。 E-mail: xjduan@niglas.ac.cn
收稿日期:2018-01-2
修回日期:2018-04-10
网络出版日期:2019-04-20
版权声明:2019《地理研究》编辑部《地理研究》编辑部所有
基金资助:

中国科学院科技服务网络计划（STS）重点项目（KFJ-STS-ZDTP-011）

国家自然科学基金项目（41071085）

作者简介:
-->作者简介：邹辉（1989-）,男,湖北黄冈人,博士,助理研究员,研究方向为产业地理与区域规划。 E-mail: hzou@niglas.ac.cn

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摘要
基于企业数据和空间计量方法,探讨了长江沿江地区2000—2013年化工产业空间格局演化及影响因素。结果表明：化工产业主要分布在上海市和江苏沿江地区;中上游部分地区化工产业呈现明显的增长势头,由3个主要热点区发展到20余个不同规模大小的分布热点,成为化工产业新兴“增长极”;城市主城区化工产业减少而远郊区县增加,分布热点变化也反映了化工产业“郊区化”“园区化”的过程;相对低端基础的行业呈现集聚趋势,其中肥料业集聚明显;相对高端精细的行业呈现扩散趋势,其中合成材料业分散化明显;地区化工产业增长受到环境规制、外商投资、交通区位等因素显著影响,外商投资和交通区位具有显著的促进作用,而环境规制呈现显著的抑制效果。

关键词：化工产业;空间格局;影响因素;环境规制;长江沿江地区
Abstract
Layout of industrial activity has always been the hot topic in research field of economic geography. With environmental problems arousing people's more and more attention and the concept of environmental economic geography being proposed in recent years, industrial layout especially pollution intensive industrial layout from the perspective of environmental regulation is of great significance. Chemical industry including petrochemical industry (hereinafter referred to as chemical industry) is not only an important basic industry sector to support economic development and national defense construction, but also the typical pollution intensive industries which are sensitive to environmental regulation. The regions along the Yangtze River (including 27 cities, from Yibin to Shanghai) are considered as the study area of this paper, where typical cities and manufacturing industry belt in China are located. Based on the chemical enterprises data and spacial measurement methods, chemical industrial spatial evolution and its influencing factors in the study area from 2000 to 2013 are discussed. The results show that the main chemical industries in the regions along the Yangtze River are located in the Yangtze River Delta especially in the regions surrounding the Taihu Lake. Chemical industry production share of urban counties was greatly reduced and that of its suburban counties along the Yangtze River was raised which reflects the suburbanization process of chemical industry from urban areas to suburbs. Main foci of enterprises are located in Shanghai and cities along the Yangtze River in Jiangsu province where enterprise hot spots are concentrated. Enterprise hot-spots in middle and upper regions along the Yangtze River developed from three regions (i.e. Wuhan urban area, Chongqing urban area and Changshou) in 2000 to more than 20 regions with different sizes including Yunxi and Dongzhi in 2010 and 2013, which are new growth poles of chemical industry. The sectors of relatively low technology dependence, low value-added products and intensive environmental pollution tend to be concentrated (e.g. fertilizer sector), whereas relatively high-end and fine sectors show a trend of diffusion (e.g. synthetic material). Chemical industrial spatial layout and evolution are affected by factors of environmental regulation, foreign direct investment and traffic location, among which environmental regulation shows significant inhibition effect on growth of chemical industry, and foreign investment and traffic location present significant promoting effect.

Keywords：chemical industry;spatial pattern;influencing factors;environmental regulation;the regions along the Yangtze River

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邹辉, 段学军. 长江沿江地区化工产业空间格局演化及影响因素[J]. 地理研究, 2019, 38(4): 884-897 https://doi.org/10.11821/dlyj020180027
ZOU Hui, DUAN Xuejun. Spatial evolution of chemical industry and its influencing factors in the regions along the Yangtze River[J]. Geographical Research, 2019, 38(4): 884-897 https://doi.org/10.11821/dlyj020180027

1 引言

工业活动布局是经济地理学重要的研究主题之一^[1,2],随着环境问题日益受到各界重视以及环境经济地理学的兴起^[3],污染密集型工业布局问题成为重要的研究主题。化工产业是支撑国民经济发展、国防建设的重要基础工业部门,亦是典型的污染密集型行业,化工产业格局变化对区域环境产生深刻影响;随着环保意识的逐步提高,化工产业布局成为社会各界极其关注的话题,甚至到了“谈化色变”的境地。而20世纪90年代以来,地理学过去长期关注的传统工业部门地理学的研究相对淡化^[4,5],而化工产业既是代表性的工业部门,又是对环境保护、产业升级等政策最为敏感的行业,因此在经济新时代改革与生态文明建设的新时期,探究化工产业布局具有重要意义。
20世纪80年代起,地理学家开始对中国化工产业空间布局进行了研究,考察了炼油工业和化学工业的选址因素影响与合理布局^[6,7,8]。针对中国全国层面化工产业空间布局的规律与态势,****们从多方面开展了研究,中国化工产业空间布局经历了内陆分散布局、沿海局部快速集聚及沿海全面加速扩张的三个阶段^[9],同时部分研究也支持中国重化工业的空间分布由20世纪90年代前的矿产地和传统工业城市布局转变为向沿海新兴城市的聚集^[4,10]。但是初步形成的沿海化工产业带无序扩张态势初现端倪^[9],而这种“遍地开花”布局的原因可以归结为政府“分灶吃饭”的财政体制及规划的不合理与执行困难^[11]。
化工产业空间布局的影响因素与机制,****们主要从政策因素、自然因素、市场因素、交通因素等传统布局因子和集聚因子、环保因素等新兴布局因子方面考虑其对化工产业空间布局的影响。21世纪之前,****们更加关注技术、市场、原材料、土地、交通等因素^[12,13],Chapman对北美、欧洲、日本等案例区的研究认为原料的供给与成本是影响化工产业布局的决定性因素^[14]。而21世纪以来,随着全球化的加快,****们更加关注化工产业新的布局规律与影响因素。在国际分工的背景下,化学工业的布局己经越来越脱离了传统的靠近原料地的布局原则,而更加趋于经济发达地区（沿海、边境、大枢纽、大港口地区）^[15]。随着化工产业日趋成熟,企业规模不断扩大,炼化一体化趋势日益明显,集聚因子对化工产业空间布局的影响以及化工产业集群受到****的广泛关注。Willem指出集聚因子是影响欧洲炼油企业分布的重要因素^[16],而研究发现新加坡裕廊化工产业集群的发展受到跨国公司的投资、招商引资政策和东盟区域一体化进程的影响^[17]。同时,随着全球环境问题日益严峻,环境保护越来越受到人们重视,环保因素、环境规制要素逐渐成为影响化工产业空间布局的新兴因子。美国炼厂的研究案例表明环境法规的出台和环保要求的提高影响了美国炼厂的规模和结构,导致小炼厂关停并转,化工产业集聚程度得到提高^[18]。一批****通过实证研究皆认为除传统因子外,环保因素对化工产业的布局同样产生重要影响^{[13,15,19-21]}。
针对中国化工产业的已有研究多从省域层面开展,地市级和县区级中小尺度研究以及化工行业内部细分行业研究缺乏。本文以中国极具典型的化工带长江沿江地区为例,基于地市级和县区级尺度,结合企业点位分布、细分行业特征,综合探究化工产业空间格局演变规律及其影响因素,以期丰富工业部门地理的研究,为长江大保护战略、沿江地区经济发展与生态环境改善提供化工布局规律认识与政策调控的参考借鉴。

2 数据来源与研究方法

2.1 概念界定

化工产业是指以石油、天然气、生物质和矿物资源（煤、原盐和化学矿石）等为基础原料,经过复杂的技术工艺加工成符合国民经济发展需要的各种油品和化工产品的产业总称。参考中国化学工业年鉴以及国民经济行业分类（GB/T 4754-2011）,行业范围界定为制造业中的石油加工、炼焦和核燃料加工业和化学原料和化学制品制造业,具体包括精炼石油产品制造（以下简称“炼油业”）,炼焦（以下简称“炼焦业”）,基础化学原料制造（以下简称“化学原料业”）,肥料制造（以下简称“肥料业”）,农药制造（以下简称“农药业”）,涂料、油墨、颜料及类似产品制造（以下简称“涂料业”）,合成材料制造（以下简称“合成材料业”）,专用化学产品制造（以下简称“专用化学品业”）,炸药、火工及焰火产品制造（以下简称“炸药焰火业”）和日用化学产品制造（以下简称“日用化学品业”）等10个子行业。

2.2 研究区概况

长江沿江地区,起源于陆大道提出的“T”字型国土开发轴线,同时由党的十四大和党的十四届五中全会明确提出“沿江地区经济带”的概念。自20世纪90年代,学术界对长江产业带开展了重大科学研究^[22],沿江地区引起各方面高度关注,已然成为“世界上规模最大的内河产业带”^[23,24]。本文将长江沿江地区界定为长江干流临江地市（图1）,该地区是全国典型的化工带,而社会各界和主流媒体越加关注沿江化工,相关报道深刻指出“长江背不动中国化工产业带”。而随着长江大保护战略的提出,沿江化工产业集聚与生态环境矛盾进一步加剧,因此选择长江沿江地区作为研究区极具典型性和重要性。

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图1长江沿江地区范围及区位图
-->Fig. 1Location of the regions along the Yangtze River
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2.3 数据来源

研究期为2000—2013年,选择2000年、2005年、2010年和2013年为典型断面年份,以地市和县区为研究单元,地市级行政单元27个（地级市、直辖市统称地市）,县区级行政单元239个（县、县级市及市辖区193个）。县级行政单元包括直辖市各区县、地级市市辖区及各县和县级市,参照《中国县域统计年鉴》（2014年）中县级行政单元进行整理,参考标准年为2013年,将2000—2013年之前的数据统一划归到2013年的行政单元内。
数据主要来源于中国工业企业数据库（2000—2013年）、长江沿江地区近27个地级以上城市典型年份的统计年鉴（2001—2014年）、环境质量状况公报（2000—2014年）和长江年鉴（2000—2013年）。同时,2016年9月—12月、2017年4月—6月年对沿江地区相关政府部门及研究单位（长江流域水资源保护局、南京市环保局、江苏省环境科学研究院、南京市环境科学研究院等）进行座谈与访谈,对典型石化工业园区（南京化工园、武汉化工园、黄冈化工园、岳阳云溪化工园和咸宁嘉鱼化工园等）开展实地调查与访谈,获取第一手访谈和调查资料,为本研究的开展提供了数据支撑与定性认识。

2.4 研究方法

首先通过企业数据库中的企业位置信息建立企业空间数据库,结合核密度估计可视化表达企业空间点位分布的格局与演化规律;其次将企业产值信息赋予到行政单元,研究不同行政单元的产业分布格局与变化特征;并通过地理集中度测算方法,结合不同行业产值占比的空间可视化表现手段,综合研判不同化工子行业的空间分布与集聚扩散规律;再者,考虑到化工企业的空间依赖性,采用空间自相关模型对化工产业布局可能的影响因素进行回归分析。主要方法如下：
2.4.1 企业数据处理及企业点位建立企业数据来源于中国工业企业数据库,企业为规模以上企业,由于2011年巢湖市进行了行政区划调整,研究过程中将巢湖市的数据划分到相应的行政单元（含山县、和县计入马鞍山市,无为县计入芜湖市）,企业行业包括10个行业（见本文2.1节）,研究区2000年、2005年、2010年和2013年的企业数据量分别为2787个、4269个、6429个和4955个,工业总产值分别为2401.5亿元、6741.2亿元、12229.6亿元和23466.8亿元,具体行政单元企业数据量见表1。
Tab. 1
表1
表1典型年份企业数据量
Tab. 1The number of enterprises in typical years

城市/年份	2000	2005	2010	2013	城市/年份	2000	2005	2010	2013
安庆	36	30	73	99	苏州	331	547	948	703
常州	234	405	623	388	泰州	93	188	328	253
池州	6	10	32	44	铜陵	9	15	30	24
鄂州	22	15	18	25	无锡	309	415	652	354
恩施	14	10	13	16	芜湖	17	25	73	62
黄冈	42	49	74	64	武汉	83	101	152	127
黄石	15	17	36	38	咸宁	10	15	33	60
荆州	45	53	81	73	扬州	99	151	242	181
九江	23	43	68	94	宜宾	20	31	40	36
泸州	22	36	47	40	宜昌	33	50	67	108
马鞍山	14	28	36	45	岳阳	43	94	161	173
南京	210	270	322	252	镇江	114	165	261	226
南通	119	256	493	409	重庆	169	192	337	269
上海	655	1058	1189	792	总计	2787	4269	6429	4955

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企业点位数据是利用工业企业数据库中的企业地址和企业名称,借助地址经纬度解析软件xGeocoding和ArcGIS软件对企业进行空间化处理,并对地址和空间信息有误的点位进行校对和修正,建立长江沿江地区化工企业空间数据库。
2.4.2 核密度估计本文将化工企业抽象为点,旨在对沿江地区化工企业空间分布及集聚扩散情况进行定量可视化研究。核密度估计法能够利用数据样本本身的空间属性研究空间数据分布特征,适合于用可视化方法表示空间点模式,该方法通过考察规则区域中的点密度的空间变化来研究点的分布特征。Kernel密度估算方法在地理要素空间分布特征研究中得到了较多的应用,能够直观、简洁地反映出空间集聚区域^[25,26]。以等值线表示企业分布的空间变化趋势,核密度值越高就意味着企业空间上越集聚。
采用四次多项式核函数来估计,设P处的密度为

λ_{h} (p)

,其估计值为

λ_{h} (p)

,具体形式为：

λ_{h} (p) = \overset{n}{\sum_{i = 1}} \frac{3}{π h^{4}} {[1 - \frac{(p - p_{i})^{2}}{h^{2}}]}^{2}

（1）
式中：p为待估计的点的位置;p_i为落在以P为圆心、h为半径的圆形范围内的第i个企业的位置;h代表步长;即以p为原点的曲面在空间上延展的宽度;h值的选择会影响到分布密度估计的平滑程度,在具体应用中,h的取值具有弹性,需要根据不同的h值进行试验。
2.4.3 地理集中度测算为了测算化工产业空间集聚扩散特征及其行业聚散规律的差异性,采用绝对地理集中指数（MHHI）表征地理集中度,MHHI指数越高表示越加集聚,同时通过不同年份的指数对比判断行业的集聚和扩散趋势。MHHI指数计算公式为^[27]：

c_{i}^{k} = \frac{w_{i, k}}{\overset{n}{\sum_{i = 1}} w_{i, k},} MHH I^{k} = \sqrt[]{\frac{\overset{n}{\sum_{i = 1}} (c_{i}^{k})^{2}}{n}}

（2）
式中：n为区域内子区域个数;

w_{i, k}

为子区域i中的k属性值（产业产值）;

c_{i}^{k}

反映子区域i中的k属性值占总区域k属性的份额;MHHI^k为区域k属性值的绝对地理集中指数。当地理要素绝对平均分布于区域时,该指数为1/n;当地理要素完全集中于某一个子区域时,该指数为（1/n）^0.5;指数越大反映要素越集聚。
2.4.4 影响因素研究方法机理定量研究一般采用回归分析,但是传统回归模型假设样本在统计上是独立且均匀分布的,而企业数据往往具有一定的空间依赖关系,即空间自相关,若采用传统的回归模型,通常会忽略空间自相关的影响而产生偏差。而化工产业空间布局不仅受到地区各因素影响,还受到周边区域产业布局的影响,具有显著的空间自相关特征。1981年,Cliff and Ord 提出了适合用来处理空间数据的空间自回归模型^[28],该模型充分考虑到了空间自相关的影响,目前该模型已被广泛地应用于多个研究领域。
Anselin空间自回归模型的一般形式为^[29,30]：

\begin{array}{l} y = ρ w_{1} y + xβ + u \\ u = λ w_{2} u + ε \\ ε ~ N (0, σ^{2} I_{n}) \end{array}

（3）
式中：y为被解释变量;x为解释变量;

β

是与解释变化x相关的参数变量;

ρ

是空间滞后项w₁y的系数;

λ

是空间误差项的回归系数;w₁、w₂是与被解释变量和残差的空间自回归过程相关的权重矩阵,本文空间权重采用临接矩阵;I_n是残差的空间自相关系数。
一般形式的空间自回归模型可以派生出其他几种的模型。
当

ρ

λ

=0时,为传统的回归模型,意味着模型中没有空间特性的影响。
当

ρ \neq

β \neq

λ

=0时,为混合回归-空间自回归模型,即空间滞后模型,该模型反映了被解释变量不仅受到本区域解释变量的影响,还受到邻近区域被解释变量的影响。
本文选择第二种模型,即空间滞后模型,能较好的解释化工企业变化受到本地区解释变量的影响,同时受到邻近区域化工企业变化的影响。
被解释变量选择产值占比变化量,公式如下：

\begin{array}{l} p_{i}^{t} = \frac{w_{i, t}}{\overset{n}{\sum_{i = 1}} w_{i, t}} \\ v_{i}^{t} = p_{i}^{t} - p_{i}^{t - 1} \end{array}

（4）
式中：w_{i, t}代表i子区域化工产值;n为子区域个数（本文n=27,地级市尺度）;

p_{i}^{t}

为年份t子区域i的产值占区域总量的比例;

v_{i}^{t}

代表比例变化量,企业产值占比变化量反映化工产能在在沿江各地市的此消彼长,综合表征产业布局空间演变特征。
结合工业区位理论,参照已有研究成果^[1,4,9],根据指标的代表性和数据的可获性,选择环境规制、外商投资、科技投入、交通区位、劳动力成本、市场需求和产业基础等7个影响因素纳入回归分析（表2）。长江沿江地区化工产业中外商控股企业产值占比16.1%,因此外商投资成为化工产业布局的重要影响因素,特别是一些国际“化工巨头”的投资;化工企业既是高污染型企业,也是技术密集型行业,科技投入亦成为重要的影响因素;化工行业由于原材料、燃料以及产品运量较大,特别是基础化工对水运的依赖性较强,因此水运交通区位对化工布局存在影响;随着劳动力成本的不断攀升以及东中西部劳动力成本的差异,化工行业对劳动力的成本要素的敏感程度有必要纳入考虑;化工行业区位选择有由早期的资源指向向市场指向过渡的阶段^[4],在交通系统日益完善、全球化不断发展的情形下,市场需求仍然存在正的预期影响;产业基础在过去一段时间内成为化工产业路径依赖的重要原因,随着部分地区化工产能的饱和以及企业的流动性增加,产业基础依然存在着不确定性的影响;环境规制成为新兴的要素,深刻影响着包括化工产业在内的污染密集型产业活动布局,以往的环境规制要素一般采用污染排放数据,而本文采用部门执法、污染处理、公众监督等方面的指标综合评估环境规制,并将其作为化工产业布局重要的影响因素来考察。
Tab. 2
表2
表2影响因素选择与指标解释
Tab. 2Influencing factors selection and index interpretation

解释变量	变量代码	指标选择	指标解释
环境规制	REG	环境规制强度	反映地区环境规制水平
外商投资	FOR	实际使用外资（亿美元）	反映外商投资情况
科技投入	TEC	科学技术支出占财政支出比例（%）	科技投入对地区生产技术、污染防治技术皆有积极作用,采用该项指标表征技术方面的影响
交通区位	TRS	货运量中水运占比（%）	化工产业很大程度依赖水运,采用货运量中水运比重指标来表征
劳动力成本	SAL	职工平均工资（万元）	劳动力成本往往是制造业的重要成本之一,用地区职工平均工资来表征
市场需求	MAR	年末总人口（千万人）	市场需求很大程度上依赖于消费需求,而消费需求往往依赖于人口规模,采用人口指标一定程度上表征化工产品的市场需求
产业基础	IND	上一年产业产值（万元）	采用上一年度的产业产值指标来表征已有产业总量对新增产业量的影响

注：环境规制强度采用出动执法人员率（出动环保执法人员数/地区工业总产值）、环保执法率（环保执法厂次/地区规模以上工业企业数）、工业废水排放达标率、工业SO₂去除率、工业烟（粉）尘去除率、工业固废综合利用率和环保系统受理信访投诉率（环保系统受理信访投诉案件数/地区人口数）等指标进行因子分析与评估。

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3 结果分析

3.1 产业整体空间分布格局演化

结果表明,长江沿江地区化工产业集中在长三角及临江地区布局。下游布局以环太湖地区尤为集中,中上游化工产值份额较高的区县主要在长江临江布局。在市辖区中,上海市市辖区和南京市市辖区(上海市市辖区包括宝山区、虹口区、黄浦区、静安区、普陀区、徐汇区、杨浦区、闸北区和长宁区。南京市市辖区包括鼓楼区、建邺区、江宁区、栖霞区、秦淮区、玄武区和雨花台区,主要反映中心城区。)产值份额急剧下降（降幅皆大于4%）,且上海市市辖区化工产值份额由2000年的5.7%下降到2013年的1.1%。份额上升显著的有镇江市市辖区、常州市市辖区、宜昌市市辖区、泰州市市辖区,增幅皆超过1%。从整体变化上来看,产值份额增幅较大的有金山区、栖霞区、六合区、奉贤区、新北区、仪征市、崇安区、京口区、猇亭区、泰兴市等,其中金山区由2000年的1.0%上升到2013年的5.2%;降幅较大的区县有浔阳区、大观区、岳阳楼区、闵行区、浦东新区、浦口区、玄武区等（图2）。反映了沿江各城市在城市发展中化工产业在城市内部结构上的深刻变化,市辖区、中心城区化工产能大幅转出,而城市郊区产能增长显著,呈现郊区化、区域中心城市向周边转移的特征。

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图2长江沿江各区县化工产业产值空间分布及演变
-->Fig. 2Distribution and evolution of chemical industrial production values among the county administrative units along the Yangtze River
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3.2 企业核密度估计与布局“热点”的空间演变

核密度估计结果表明,企业集聚热点总体格局上主要分布在下游地区,但是上游地区呈现增加的趋势。在2000年,中上游仅武汉市主城区、重庆市主城区（以渝中区为核心）及长寿区3个地区呈现分布热点;而到2010年及2013年,中上游自上而下依次在泸州、重庆、宜昌、岳阳、咸宁、武汉、鄂州、黄冈、九江、池州、安庆、铜陵、芜湖及马鞍山出现了20余个不同规模大小的分布热点,而且其中岳阳市云溪区、池州市东至县等地的热点值较高（图3a）。

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图3长江沿江地区化工企业核密度估计
-->Fig. 3Distribution of density estimation of chemical enterprises in the regions along the Yangtze River
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城市集聚热点值及分布的变化表明,中上游地区热点值变化相对较小,下游地区热点值变化更为剧烈,整体呈现分布热点向临江地区集聚、连片化的特征。中上游地区重庆主城区的企业集聚热点值出现降低的情形,而岳阳已经成为中上游沿江地区化工产业发展的“新热点”和增长极（图3a）。而下游上海市和江苏沿江地区企业热点演变的“此起彼伏”更显突出,整体呈现“全面铺开”的扩张式发展态势,从长江以南扩张到长江以北、从上海、无锡、苏州等数个代表性城市扩张到整个地区。2000年,分布热点显示以上海“一家独大”,第二梯队仅无锡、苏州和南京中心城区;2010年,苏锡常地区已经形成集中连片的热点区,太湖北岸形成了“化工带”;而到2013年,整体热点值和热点区域范围缩小,呈现南京-常州-上海三大集中聚集区,太湖北岸部分区县热点值明显降低,值得注意的是常州-泰州形成了一条跨江的密集带（图3b）。
城市内部化工企业分布热点变化表现为逐步由中心城区向郊区（周边区县）、向园区（化工园区）转移的规律。重庆市由中心城区（渝中区、九龙坡区、南岸区等）向长寿区（长寿化工园）转移;宜昌市由中心城区向宜都市转移;岳阳市由中心城区岳阳楼区向云溪区转移;武汉市由中心城区向武汉化工园转移;九江市由中心城区向湖口县转移;南京市的热点变化也充分反映出热点从主城区向江北（六合区）南京化工园移动的过程,且热点值逐步增大;泰州市不断向泰兴市集聚;苏州市不断向张家港市集聚;上海市化工企业集聚热点整体上从北向南移动,由中心城区向闵行区、金山区和奉贤区移动,特别是杭州湾北岸的化工园区。

3.3 不同行业空间格局演变及集聚扩散规律

2000—2013年,化工各行业具有不同的分布格局及演变特征（图4）。南京炼油业份额下降明显（从2000年69%降低到2013年19%）,炼焦业整体萎缩,肥料业宜昌增幅显著,以湖北宜化、重庆建峰为龙头企业促进了宜昌和重庆的肥料行业集聚;农药业南通增幅显著,涂料业表现为“上海降常州升”的显著格局,炸药焰火行业上海及江苏沿江地区全面萎缩,而岳阳增加明显（份额增长31%）,成为沿江地区的“焰火之都”。

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图4长江沿江地区化工各行业产值份额分布格局演变
注：① 产值份额单位%,分级标准一般以2013年数据自然断裂点分级;② 2000年和2013年采用相同等级划分标准;③ 由于2000年数据库中涂料业数据缺失,采用2003年数据库中涂料业替代表征;④ 图例表现产值份额百分比,“0”表示无此类行业,“1~2”表示(0,2]区间,“3~5”表示表示(2,5]区间,如此类推。
-->Fig. 4The distribution evolution of chemical sectors’ production value share in the regions along the Yangtze River
-->

结合集聚指数测算结果,从产业聚集分散过程看,炼油业、化学原料业等行业不断分散化,炼焦业、农药业、炸药焰火等行业不断集中化。化工各行业产值地理集聚指数测算结果表明,各行业在各地市分布的集聚情况存在行业差异,集聚指数最高的为炼油业0.146（2000年）,最低值为肥料业0.052（2000年）,同时由图4可知,2000年炼油业仅在上海、南京分布,而肥料业却在沿江27个城市呈现相对均匀的分布状态。2000—2013年间,空间分布愈加集聚（集聚指数上升）的行业有炼焦业、化学原料业、肥料业、炸药焰火业等4类行业,其中肥料业集聚程度最为明显;空间分布越加分散（集聚指数下降）的行业有炼油业、农药业、涂料业、合成材料业、专用化学品业、日用化学品业等6类行业,其中炼油业扩散程度最为明显。
结果表明（图4,表3）,整体上技术依赖度低、产品附加值低、环境污染大的相对低端行业呈现下游地区产能向中上游地区转移,如炼油业、炼焦业、肥料业和炸药焰火业。而相对技术依赖度高、环境污染小的相对高端、精细的行业的产能仍然集中在下游地区或者在下游地区进行产能转移,如化学原料业、农药业、涂料业、合成材料业、专用化学品业和日用化学品业。值得注意的是,2000—2013年间,上海市炼焦、肥料、炸药焰火等3个行业上从2000年的26%、7%和25%占比到2013年完全实现产能转出,说明以上海为代表的特大型城市在不断进行转出较低端、污染大的化工行业。
Tab. 3
表3
表3化工产业各行业产能主要分布城市变化
Tab. 3Variation of major cities possessed chemical sectors

行业\城市	2000年	2013年
炼油业	上海、南京	上海、南京、岳阳
炼焦业	南京、上海、岳阳、安庆、武汉	黄石、铜陵、重庆、镇江
化学原料业	上海、苏州、无锡	南京、上海、南通
肥料业	重庆、南京、无锡、泸州	宜昌、重庆
农药业	苏州、荆州、上海	南通、南京
涂料业	上海、苏州	上海、常州、苏州
合成材料业	南京、上海、苏州	上海、无锡、南通、扬州、苏州
专用化学品业	上海、南京、无锡	苏州、南通、镇江、无锡
炸药焰火业	上海、苏州、无锡、南京	岳阳、重庆、宜宾、安庆
日用化学品业	上海、苏州	上海、苏州

注：通过产值份额（份额大于10%）判断化工各行业主要分布城市。

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同时,注意到产业链导致的化工产业群集产生的现象。由于炼油业-基础化工原料-有机化工原料（化学原料业）-精细化工产业（涂料业、专用化学品业、日用化学品业）的产业链的存在,涂料业、专用化学品业、日用化学品业等精细化工行业很大程度上分布在化学原料行业发达的下游地区。另外,例如南京市与扬州市的石化（炼油业）-有机化学原料（化学原料业）-合成纤维聚合体（合成材料业）-化学纤维的产业链,由于南京化工园的石化、化学原料、合成纤维聚合体与扬州仪征化工园的化学纤维形成产业链,使得二者在空间邻近并形成集群;岳阳由于紧邻“中国烟花之乡”浏阳,在焰火、鞭炮产品生产制造上形成了完整的产业集群,因此炸药焰火业发展极其迅速。

3.4 产业空间格局演变的影响因素

回归结果显示2001年和2013年时间截面的R²分别为0.779和0.448,总体上具备较好的解释性。从表4可知,2013年整体上显著的变量符合预期的正负贡献方向,环境规制（REG）对地区化工产值占比增长明显的抑制作用,外商投资（FOR）和交通区位（TRS）对地区化工产值占比增长明显的促进作用;而2001年,仅外商投资（FOR）在0.01显著水平上呈正相关,产业基础（IND）在在0.1显著水平上呈现负相关,其他变量不存在显著的相关关系。通过2001年与2013年各变量的回归系数变化（表4）可以看出,环境规制（REG）变量回归系数绝对值增加且显著性增加,可见环境规制变量的贡献不断增大;外商投资（FOR）变量回归系数降低,说明外商投资对地区化工产业增长的贡献度降低,主要由于国家产业政策的导向变化,国家于2011年出台的《外商投资产业指导目录（2011年修订）》限制高耗能、高污染型产业投资,鼓励新兴绿色产业投资,对外商在化工行业的投资产生一定影响;交通区位（TRS）变量回归系数与显著性增加,说明地区港口航运建设、水运量的提升支撑了化工产业发展;产业基础（IND）变量的回归系数绝对值降低,说明随着国家去产能政策的出台,化工大市受到抑制、反而一些新兴城市成为化工产业发展的增长极;劳动力成本（SAL）变量虽然不显著,但是回归系数由正转负,反映出随着发达地区与欠发达地区劳动力成本的差距越来越大、同时沿海地区出现“用工荒”的情形下,劳动力成本一定程度上影响化工行业发展;科技投入（TEC）与市场需求（MAR）变量的回归系数皆由正转负,不符合预期的贡献方向,但也在一定程度上反映地区在科技投入上更倾向于高精尖的新兴行业,同时随着沿江交通航运体系的完善、化工产品的消费对不再依赖于当地及周边的市场。
Tab. 4
表4
表4回归分析结果
Tab. 4Regression analysis results

变量（被解释变量）	2001年				2013年
变量（被解释变量）	回归系数	标准差	t值	P值	回归系数	标准差	t值	P值
C	-1.428	1.177	-1.213	0.225	0.372	0.360	1.033	0.302
REG	-0.229	0.383	-0.599	0.549	-0.293	0.163	-1.800	0.072
FOR	0.117	0.027	4.392	0.000	0.018	0.004	4.771	0.000
TEC	0.197	0.254	0.777	0.437	-0.074	0.041	-1.803	0.071
TRS	0.002	0.012	0.184	0.854	0.006	0.003	1.839	0.066
SAL	0.940	1.165	0.807	0.420	-0.042	0.092	-0.457	0.648
MAR	0.153	0.246	0.623	0.533	-0.549	0.150	-3.665	0.000
IND	-0.119	0.050	-2.367	0.018	-0.048	0.027	-1.804	0.071

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4 结论与讨论

研究得到如下结论：① 整体格局上,长江沿江地区化工产业集中在长三角沿江地区布局,尤其以环太湖地区为主;核密度估计结果显示下游地区分布热点集中连片,而中上游地区未出现连片热点布局;中上游沿江地区武汉、重庆等地3个热点区发展到20余个不同规模大小的分布热点,部分临江区县成为化工产业新的“增长极”。② 城市内部城区与郊县的变化上,城市主城区化工产业产值份额大幅降低,远离主城区临江区县化工产业产值份额大幅提升,下游典型地区分布热点也从主城区向远郊区县、化工园转移,反映化工产业从主城区向郊区转移的郊区化、园区化过程。③ 不同行业上,整体上技术依赖度低、产品附加值低、环境污染大的相对低端行业呈现集聚趋势,反之相对高端、精细的行业呈现扩散趋势。化学原料业、肥料业等基础化工行业及炼焦业空间分布愈加集聚;合成材料业等精细化工行业及炼油业空间分布越加分散。由下游向中上游进行产能转移的行业主要集中在炼油业、炼焦业、肥料业和炸药焰火业等炼化行业和基础化工行业,精细化工行业的产能转移仍然分布在上海和江苏沿江等下游发达地区。④ 影响因素上,化工产业空间布局及演化受到环境规制、外商投资、交通区位等因素显著影响,环境规制对化工产业增长的显著抑制效果,外商投资和交通区位对化工产业增长的显著促进效果。
化工产业空间布局形成及演变是一个复杂的系统工程和空间过程^[4,5,9,15]。微观上来看,企业成本与利润的高低会影响企业的区位选择,同时又受到国内外经济、政策环境的影响。化工布局演变是原材料供给、市场需求、劳动力、交通区位、集聚因素、外商投资、环境规制等要素综合作用的结果。原材料、交通因素、劳动力直接影响到生产成本;而市场因素直接影响到产品销售及利润,但是基于人口基数的市场因素对化工产业布局促进作用不明确,需要进一步考察化工产品的销售路径及下游产业链,以期更好地判断市场因素的影响;集聚因素能形成产业链降低成本提高利润,化学原料业与精细化工行业已经表现出了集群的特征;环境规制通过政府、企业、公众等多种途径,提高产业污染排放的成本、提升生产设备与技术成本,挤压高环境规制地区的化工产业发展空间,迫使其关停或者向低环境规制地区转移,这些共同构成了化工产业布局的综合影响机制。
化工产业作为与环境关系最为“密切”的工业部门,在考虑其空间布局与影响机理时,难免会更多地关注到其与环境规制的关系,这也引发了工业地理学“环境转向”思考。经济地理学在20世纪末、21世纪初出现制度转向和文化转向^[31],那么以环境规制为核心的环境考量是否是工业地理学制度转向的一个方面,抑或说工业地理学中污染密集型部门已经面临或者将会面临的一个新的转向——环境转向,这也与已有关于环境要素与经济地理学关系的研究与关注点相呼应^[3,32-34]。许多****通过环境的稀缺性来考察环境的经济学特征,并且有****提出在未来不是经济决定环境而是环境决定经济^[35]。从实践上来看,并不希望类似长江中上游地区的相对欠发达地区成为下游发达地区的污染避难所。因此所谓的环境转向一方面反映污染避难所效应,另一方面反映污染型工业布局更倾向于环境容量大的地区,而且在转移过程中尽可能的减少污染。部分研究也表明,仍然有大量污染密集型企业散布在环境较为敏感的区域,且在现阶段并未观察到企业向环境容量大的区域集聚现象^[26],那么在环境容量制约更明显、环境规制效果更突出的未来下一个阶段,这一现象是否会出现,或者说环境转向的到来只是阶段与时间问题。
基于研究结果与前文讨论,对长江沿江地区化工产业布局提出政策建议：① 提高产业准入门槛和环境规制力度,转变由“竞次”到“竞优”的发展理念。在承接产业的招商引资中严把“环境关”,同时应改变以往压低地区社会福利及容忍环境破坏从而赢得竞争优势的发展模式,从低成本吸引到综合效益优先,实现“区域竞优”的绿色发展新理念。② 协调产业布局中的沿海与沿江关系。由内陆向沿海布局的调整是中国化工产业发展的整体布局策略。以江苏省为例,江苏沿江的化工产业已开始向沿海地区、苏北地区转移,但是总体上搬迁的是中小型企业、行业层次较低的企业,大型企业搬迁受到多方阻力,如南京早早就制定了大型化工企业搬迁计划,但是实施起来难上加难。那么在现阶段长江沿江地区依然要布局大量的化工产业,特别是中上游地区的沿江化工园区建设“如火如荼”,应进一步平衡沿海与沿江的布局关系。③ 布局充分考虑资源环境本底与污染负荷。建议依据区县、县级市和市辖区行政单元,将长江沿江地区划分为193个空间单元,结合环境保护部发布的《全国生态环境质量报告（2014）》中各空间单元污染负荷等级,制定现阶段化工产业发展空间管控的分区方案,建议对金山区、六合区、湖口县、长寿区等20个高污染负荷的空间单元实行一级管控,对宜兴市、涪陵区等51个一般污染负荷的空间单元实行二级管控,对剩余122个低污染负荷空间单元实行三级管控,并结合国家及地区产业政策进行综合管控与合理布局。
化工产业的研究有助于工业地理学、经济地理学在部门研究领域的拓展,同时从环境规制角度展开思考也有助于推动环境经济地理学在中国的研究深化,更有助于启发经济地理学“环境转向”的思考。本文只是以长江沿江地区为例在化工产业格局方面作了初步探索,未来应进一步从环境经济、微观企业、产业链与产业集群角度,更深入地探究以化工为代表的污染型工业区位选择、布局变化的规律解释和深层机理。
The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
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长江沿江地区化工产业空间格局演化及影响因素

本站小编 Free考研考试/2021-12-29

Spatial evolution of chemical industry and its influencing factors in the regions along the Yangtze River

1 引言