产业生态经济系统生态—经济相互作用关系及布局优化研究.docx

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1、71994-2017 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, http:/ RESEARCH ON ECOLOGY AND ECONOMY INTERACTION RELATIONS AND INDUSTRY LAYOUT OPTIMIZATION OF INDUSTRY ECO-ECONOMIC SYSTEM A Thesis Submitted to Southeast University For the Academic Degree of Master of Management

2、 BY ZHOU Tian-tian Supervised by Professor WANG Wen-ping School of Economics and Management Southeast University March 2015 71994-2017 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, http:/ 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人

3、已经发表或撰写过 的研 究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我 一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： JSMM日期： 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印 件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括 以电子信息形式刊登 ） 论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电 子信息形式刊登）授权东南大学研究

4、生院办理。 研究生签名：喝胡拥 导师签名 : 曰期：滅 4 ： W 71994-2017 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, http:/ 摘要 资源密集型和环境污染型的粗放型发展方式已经导致严重的社会、经济和环境问题，严 重制约我国经济的可持续发展。研究我国产业生态经济系统经济发展与生态化之间的相互作 用关系、空间分布规律、演化 规律、关键影响因素以及基于资源禀赋的产业布局的优化问题， 对优化产业生态经济系统，实现可持续发展，具有重要理论意义和应用价值。 论文在对产业生态经济系统内涵

5、界定的基础上，从我国产业生态经济系统产业布局现状 及资源禀赋分析、我国产业生态经济系统经济发展与生态化之间的相互作用关系，以及考虑 生态一经济相互作用关系和资源禀赋的产业布局优化三个方面进行了研究。首先对我国省域 产业生态经济系统的产业布局现状、经济社会资源禀赋、自然资源禀赋和产业环境现状与目 标进行分析。其中，产业布局现状主要从优势产业、产业同构性和产 业关联三个方面进行分 析；经济社会资源禀赋主要从劳动力资源、资本资源和科技资源三个方面进行对比分析。结 果发现：除上海和北京外，其余各省优势产业主要集中在工业行业；中部和西部地区部分省 份间存在明显的产业结构同构现象；经济社会资源从东部、中部

6、向西部呈现逐步递减的趋势； 西部地区与东中部地区相比，自然资源禀赋优势较为突出。 对经济一生态相互作用关系的研究，首先基于 PSR理论框架从产业经济发展和产业生态 化两个维度构建产业生态经济系统绩效评价指标体系。在此基础上借助 EKC理论对省域生态 一经济相互作用关系模式、 空间特征、演化规律及关键影响因素进行研究，结果发现得到： 生态一经济相互作用关系存在六种典型模式，分别为 U型、倒 U、 N型、倒 N、 M型和 W 型。随着经济发展水平的提高，生态一经济相互作用关系有从 M型向 #型和倒 #型，然后向 C/型，最后向倒 f/型转变的动态演化规律。在不同经济发展阶段，决定生态一经济相互作用

7、 关系的关键影响因素存在差异。 产业生态经济系统生态一经济相互作用关系和资源禀赋共同决定产业生态经济系统布局 优化问题。根据产业生态经济系统所处相互作用关系阶段不同，分别建立产业布局多目标规 划模型。将各省市 所处的生态一经济相互作用关系阶段分为良性互动阶段和失调阶段，良性 互动阶段是随着经济发展生态化水平提高的阶段，产业布局优化问题可以转化为在满足资源 环境约束条件下，实现经济效益最大化的多目标规划问题；失调阶段是指随着经济发展生态 恶化的阶段，产业布局优化问题可以转化为在满足经济增长和资源环境约束下，实现资源消 耗和污染物排放最小化的多目标规划问题。在多目标规划的基础上，从产业经济技术特征

8、和 产业环境特征两个方面构建优势产业群选择指标体系并利用 Weaver-Thomas模型对区域优势 产业群进行识别，并选取北 京、广东和陕西三个典型区域进行案例分析。最后，提出支撑优 势产业群发展的最佳资源配置方案。 关键词 ：产业生态经济系统；相互作用关系； Weaver-Thomas模型；产业布局优化 71994-2017 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, http:/ Abstract Resource intensive and environment polluting d

9、evelopment pattern has led to serious social, economic and environmental problems, and already restricted our country sustainable development. Research on the interaction relationship between economic development and ecology of our country industry ecology economy system, space distribution, evoluti

10、on laws, the key influence factors and industrial layout optimization problem based on resources endowment will optimize the industrial ecological economy system. All of these research has important theoretical significance and application value in sustainable development. On the basis of defining t

11、he connotation of industry ecosystem, the paper analyzes the present situation of industry layout, resources endowment, the relationship between economic development and ecology, and industry layout optimization based on eco-economic interactions of different phases. The present situation of industr

12、y layout is analyzed mainly from three aspects of the advantage industry, industrial isostructuralism and industrial association. Economic and social resources endowment is analyzed from three aspects of labor resources advantage, capital and technology advantages.The results showed that the rest pr

13、ovinces, superior industry mainly concentrated in the industrial sector except Shanghai and Beijing. Several provinces in central and western regions appear the obvious industrial structure isomorphism phenomenon. Economic and social resources from the eastern, central to western occurs gradually de

14、creasing trends. Compared to the eastern region and central region, the natural resource endowment advantage of western region is obvious. Firstly, research on the interaction relationship between economy and ecology.ecology economy system performance evaluation index system is build from two dimens

15、ions of industrial economic development and ecological industry based on the theory of PSR framework .On the basis of them, the relationship between ecology and economy is researched by EKC theory.The results show that: the relationship between ecology and economy has six kinds of typical model, res

16、pectively are U, inverted U, N, inverted N, M and W . With the improvement of economic development, the dynamic evolution rule of relationship between ecology and economy transforms from type M to type N and inverted N, and then to type U, finally to inverted U. In different stages of economic devel

17、opment, the key influence factors of eco -ecology interaction relationship is different. The mutual relationship between ecology and economy and resource endowment determine eco-economic system layout optimization problems. According to the different stage of interaction relations, industry layout m

18、ulti-objective programming model is respectively established. The interactions between ecology and economy is divided into positive interaction stages and disorder stages. Positive interaction stages means that ecology improves with the development of economy and the industry layout optimization pro

19、blem can be transferred into multi-objective programming model of maximizing economic benefits under the condition of resources and environment restrains. Disorder stages means that ecology deteriorates with the development of economy and the industry layout optimization problem can be transferred i

20、nto multi-objective programming model of minimizing resources and environment benefits under the condition of economy restrains.On the basis of multi-objective programming results , industry group selection index system is builded from the industry economic characteristics and technical characterist

21、ics and using the Weaver- Thomas model to identifying regional advantage industry group. Selecting Beijing, Guangdong and Shanxi as typical areas for case analysis. Finally, the paper puts forward optimal resource allocation scheme to support clusters of advantage industry development. 71994-2017 Ch

22、ina Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, http:/ 目录 g . Abstract . II m-n . i u研究背景、目的及意义 . i u.i研究背景 . 1 U.2研究目的及意义 . 2 1.2研究内容、方法及创新之处 . 3 1.2.1研究内容与方法 . 3 1.2.2研究创新之处 . 4 第二章相关研究综述 . 5 2.1产业生态经济系统相关概念研究 . 5 2.2主导产业、支柱产业与优势产业相关概念研究 . 6 2.3产业生态经济系统生态一经济相互作用关系相关研究综述 . 7

23、2.3.1产业生态经济系统生态一经济相互作用关系模型的相关研究 . 7 2.3.2产业生态经济系统生态一经济相互作用关系影响因素的相关研究 . 9 2.4产业生态经济系统布局优化相关研究综述 . 9 2.4.1产业生态经济系统布局优化模型的相关研究 . 9 2.4.2产业生态经济系统布局优化影响因素的相关研究 . 11 2.5相关研究方法介绍 . 11 2.5.1时序主成分分析 . 11 2.5.2多元离散选杼模型 . 12 2.5.3 Weaver-Thomas 模型 . 13 第三章我国产业生态经济系统产业布局现状及资源禀赋分析 . 15 3.1产业布局及资源禀赋概念界定 . 15 3.1

24、.1产业布局概念界定 . 15 3.1.2资源禀赋概念界定 . 15 3.2我国产业生态经济系统产业布局现状 . 16 3.2. 产业相对优势分析 . 16 3.2.2产业结构同构性分析 . 18 3-2.3产业关联度分析 . 19 3.3我国产业生态经济系统经济社会资源禀赋分析 . 23 3.3_1劳动力资源分析 . 23 3.3.2资本资源分析 . 24 3.3.3科技资源分析 . 25 3.4我国产业生态经济系统自然资源禀赋分析 . 27 III ?1994-2017 China Academic Journal Electronic Publishing House. All righ

25、ts reserved, http:/ 3.5我国产业生态经济系统产业环境现状与目标分析 . 28 3.5.1产业环境现状分析 . 28 3.5.2 十二五，规划目标分析 . 30 3.6本章小结 . 30 第四章产业生态经济系统生态一经济相互作用关系的空间特征及演化规律研究 . 31 4.1产业生态经济系统概念界定 . 31 4.2产业生态经济系统发展水平绩效评价 . 32 4.2.1产业生态经济系统绩效评价指标体系构建 . 32 4.2.2产业生态经济系统经济发展水平绩效评价 . 32 4.2.3产业生态经济系统产业生态化水平绩效评价 . 34 4.3生态一经济相互作用关系的空间分布及演化

26、规律 . 35 4.3.1生态一经济相互作用关系的空间特征 . - . 35 4.3.2生态一经济相互作用关系的演化规律 . 37 4.4生态一经济相互作用关系的关键影响因素分析 . 38 4.5本章小结 . 39 第五章基于资源禀赋的产业生态经济系统布局优化研究 . 41 5.1产业生态经济系统布周优化概念界定 . 41 5.1.1优势产业群概念界定 . 41 5.1.2产业生态经济系统布局优化内涵 . 41 5.2基于资源禀赋的产业生态经济系统布局优化模型构建 . 42 5.2.1处于良性互动阶段的产业布局多目标规划模型构建 . 42 5.2.2处于失调阶段的产业布局多目标规划模型构建 .

27、 44 5.3产业生态经济系统优势产业群识别模型构建 . 45 5.4我国典型省市产业生态经济系统布局优化研究 . 46 5.4.1良性互动阶段产业生态经济系统布局优化研究一以北京市工业生态经济系统为例 . 47 5.4.2失调阶段产业生态经济系统布局优化研究一以广东省工业生态经济系统为例 . 49 5.4.3产业生态经济系统布局优 化研究一以陕西省工业生态经济系统为例 . 52 5.5我国产业生态经济系统布局优化结果分析 . 54 5.5.1我国 30省市产业生态经济系统优势产业群分析 . 54 5.5.2我国 30省市产业生 态经济系统布局优化策略分析 . 58 5.6本章小结 . 58

28、第六章结论与展望 . 59 6.1研究结论 . 59 6.2研究展望 . 60 麵 . 61 参考文献 . 62 IV ?1994-2017 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, http:/ 第 一 章 绪 论 第一章绪论 1.1研究背景、目的及意义 1.1.1研究背景 产业生态经济系统以产业为主体，产业活动遵循生态学规律，在合理利用自然资源和环 境容量的前提下发展低碳经济，实质是在资源消耗、污染物排放最小化的原则下实现经济效 益最大化，使物质流、能量流、价值流在产业活动中实现闭路循环

29、。改革开放以来，我国经 济保持三十多年迅猛増长，但是资源密集型和环境污染型的粗放型发展方式己经造成了严重 的资源枯竭和环境污染问题。中国环境经济核算报告 （ 2004-2010)指出，我国每年因经 济发展所带来的环境污染代价呈现逐年递增的趋势；以 PMI()为核算因子， 2004-2010年间， 大气污染已造成数十万人死亡，导致的健康经济损失占 GDP的 0.8% 1%1。环境保护部发布 2014年重点区域和74个城市空气质量状况报告对 2014年京津冀、长三角、珠三角和省 会 74城市中空气质量进行测评，发现天津、河北两省有 8个地级市位居较差前 10个城市中， 京津冀区域 13个地级市空气

30、质量达标天数为 154天，远远 低于 74城市的平均达标天数 241 天，其中以 PM2.5和 PM1C为主要污染物 P1。 产业生态经济系统中经济发展与生态化之间存在 什么样的相互作用关系？在不同经济发展阶段，经济发展与生态化之间的相互作用关系存在 什么演化规律？在不同经济发展阶段，影响经济发展与生态化相互关系的关键因素是什么？ 在不同生态一经济相互作用关系、资源禀赋和生态承载力下，如何实现产业布局优化？这些 都是我国发展低碳经济进程中急需解决的热点问题。 产业生态经济系统著名优化理论主要有增长极限理论、环境波特假说和环境库兹涅茨曲 线理论。 1972年 ， Dennis L. Meadow

31、s完成了增长的极限研究报告，提出人口、粮食生 产、工业化、环境污染和资源消耗增长态势不变，但达到各自极限后将发生急剧衰退 3。经 济学家Porter (1991)指出，打破新古典静态分析框架以引入动态的创新机制，最终实现环 境质量提高与厂商生产率和竞争力增强的双贏发展是可能的 4 。 Grossman和 Krueger (1991) 首次系统地研究了人均收入水平与环境之间的关系 ,Panayotou在此基础上最早提出经济发展 与环境质量之间存在倒 U 型曲线，即环境质量随着经济增长呈现先恶化后改善的趋势， 该曲线被称为环境库兹涅茨曲线 5。为了应对经济发展进程中的环境污染，不同组织和机构 开展

32、了一系列举措。 1984年成立的世界环境与发展委员会 （ WCED)旨在审查世界环境与发 展的关键问题并提出可行的解决方案。 1988年，由世界气象组织 （ WMO)和联合国环境规 划署 （ UNEP)成立的联合国政府间气候变化专门委员会 （ IPCC)来应对气候变化，目前已 发布四次有关气候变化、成因、可能产生的影响及应对策略的评估报告。我国不同级别研究 机构相继发布关于可持续发展 、生态文明的中国绿色经济指数、中国绿色发展指数、中国城 市可持续发展指数、生态指数等一系列绿色指数，用来对我国产业生态经济系统的经济生态 化水平进行综合评估。 71994-2017 China Academic

33、Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, http:/ 东南大学硕士学位论文 但从目前来看，资源短缺和环境污染日益严重，生态平衡和经济发展正在遭受严峻的考 验。为了应对环境污染问题， 2011年至今，国家环境保护部利用信息公开方式对重金属矿采 选、冶炼企业，皮革鞣制企业，电镀企业，铅蓄电池等重点环境污染行业进行严格监管和整 治。国家统计局第三次全国经济普查报告指出： 2008 2013期间，第三产业法人单位占比和 从业人员占比均有所提高；在创新驱动下，高技术产业高速发展成为产业发展的亮点；总体 上来看，我国经济总量明显扩

34、大，经济结构持续优化，经济发展效益不断提高。 2013年中 国环境状 况公报指出， 2013年我国环境质量状况与 2012年相比有所改善，化学需氧量、 氮氧化物排放量、二氧化硫排放量分别降低 2.9%、 3.1%和 3.5%，但生态环境保护形势依然 严峻 6。而产业结构调整转化有利于化解经济增长与环境保护的矛盾。因此，对产业生态经 济系统中经济发展与产业生态化的相互作用关系进行研究 ,并在此基础上进行产业布局优化， 将有利于更加清晰地了解我国生态化进程，对今后的生态文明建设提供理论支撑和帮助。 1.1.2研究目的及意义 粗放型的发展方式己经造成严重的资源环境问题，在保持经济快速增长的 同时，如

35、何协 调好经济发展与产业生态化之间的关系成为我国经济发展面临的主要问题之一。从现有研究 可以看出，国内外学者大多数在探对不同类型污染指标与 GDP或人均 GDP间的关系，而对 经济发展过程中的综合经济发展与产业生态化之间的相互作用关系却罕有研究。在不同经济 发展阶段，经济发展与生态化之间的相互作用关系是否存在演化规律？在不同经济发展阶段， 影响经济发展与生态化相互关系的关键因素是什么？等问题，尚缺乏深入研究。而对这些问 题的探索，有利于针对处于经济发展不同阶段的东中西部地区实际，制定有效的产业生态协 调 发展政策，具有重要理论意义。本文试图从经济发展和产业生态化两个方面构建区域产业 生态经济系

36、统综合评价指标体系，分别对产业经济发展与产业生态化水平进行绩效评价研究； 然后对生态一经济相互作用关系进行研究，提取典型相互作用关系模式，并对区域生态一经 济相互作用关系的空间分布和演化规律进行研究；最后借助多元离散选择模型对不同生态一 经济相互作用关系形成的关键影响因素进行识别，从而为改善经济发展与产业生态化的关系 提供更有效的决策支持。 在生态一经济相互作用关系和资源禀赋研究的基础上，考虑对区域产业布局进行优化研 究，从而有利于化解经济增长与环境质量之间的矛盾。现有关于不同生态一经济相互作用关 系下的产业布局优化问题的相关研究仍然相对匮乏。在省域资源禀赋和生态承载力存在差异 的情况下，结合现有产业的发展现状对优势产业群进行识别具有重要的理论和现实意义。随 着经济发展生态化水平得到改善的区域，产业布局优化问题可以转化为在满足资源环境约束 条件下，实现经济效益最大化的多目标规划问题；随着经济发展产业生态化水平降低的区域， 产业布局优化问题可以转化为在满足经济增长和资源环境约束下，实现资源消耗和污染物排 放最小化的多目标规 划问题。在多目标规划的基础上，从产业经济技术特征和环境特征两个 层面对优势产业群进行选择并对支撑优势产业发展的资源配置方式进行优化，从而有利于发 展当地的优势产业群，实现经济效