基于目标规划的经济技术开发区产业结构优化研究

第 1 章 绪论

1.1 研究的背景及目的和意义

1.1.1 研究背景

产业园区是指由国家或地区为实现产业发展目标而创立的特殊区位环境。近年来，我国产业园区发展迅速，且发展态势良好，不仅数量有所增长，质量也有所提高，规模不断扩大，产业种类不断增多。作为产业集群的重要载体和组成部分，产业园区能够有效地创造聚集力，通过共享资源、克服外部负效应，带动关联产业的发展，从而有效地推动产业集群的形成，是区域经济增长的重要途径。以产业园区为平台，实现对产业的引进、培育、发展、升级，已成为许多城市选择的经济发展方式。

当前，由于政府的盲目招商、征地，以及一些园区仍保持传统的生产模式，资源利用率低，造成产业规模较小、集聚效应不明显、基础设施建设跟不上、土地集约利用程度低、环境污染严重、园区管理体制落后、创新能力不足等弊端，制约了产业园区的发展，产业园区的功能和作用并没有完全发挥出来，园区的综合效益亟待挖掘。

产业园区应该走一条兼顾经济效益、社会效益、环境效益、资源效益的可持续发展道路，以使资源合理配置，创造基础设施完善、商业氛围浓厚、节能环保、产业布局合理且实现资金、人才和技术的高效集聚的聚集地，不断向工业化、信息化、现代化的产业园区发展，积极发挥其培养和孵化产业的作用。

综上，我国已进入工业化中期阶段，社会主义市场经济体制基本建立，园区发展更要注重结构调整从数量上合理分布向结构优化升级转变，以期在达到经济、环境、资源协调发展的前提下，对产业体系内各行业之间的比例关系、发展速度、资源消耗以及主要污染物的数量关系进行优化调整。本文将从产业园区的产业结构优化出发，以产业园区内各行业的经济效益、环境效益、社会效益为目标函数，以资源、能源相关指标为约束条件，建立产业园区产业结构优化的多目标线性规划模型，并对模型约束条件参数加以预测，，以保证模型的科学、合理，意在探索在资源、能源等多种约束条件下，产业园区的产业结构优化水平，并分析产业发展状况，为政府在规划产业园区、园区招商引资方面提出切实可行的建议，以保证产业园区的快速、持续、稳定、健康发展，使园区充分发挥其功能和作用。

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1.2 国内外研究现状及分析

1.2.1 产业园区的研究现状

（1）产业园区的形成

产业园区是指一个国家或地区根据经济发展阶段和自身经济发展的要求，通过行政的或市场的手段集聚各种生产要素，并在一定的空间范围内进行科学整合，使之成为功能布局优化、结构层次合理、产业特色鲜明的产业聚集发展区或产业集群。由于世界各国在产业园区的发展背景、开发目的等方面存在差异，英国的产业园区称为“IndustrialEstate”，美国的产业园区被称为“Industrial Park”或“Industrial District”。

产业园区建立的理论基础主要包括：外部规模经济理论、工业区位理论、区域竞争优势理论、增长极理论、创新理论。以 Marshall（1890）为代表的经济学家以新古典经济学为研究思路，认为通过专业化技能和要素的空间集聚形成的外部规模经济是企业集聚形成的原因，使企业节约成本并获得各种技术和人才溢出效益。Weber（1909）等学者从集聚对成本和运输费用影响的角度，提出工业区位理论，阐述区域产业集聚的原因。Porter（1990）通过区域竞争优势理论阐述产业的地理集中是竞争而致，集聚有利于提升产业竞争力和国家竞争力，缘于集聚提高企业的生产率和创新速度。以 Perroux、V.Vichols、J.Boudovile、A.Hirshman 等人为代表的增长极理论，即在很小的区域内存在一组产业，不仅可以自身快速增长，还可以推动其他地区的其他部门快速发展，并且这些产业还可以通过不同的渠道和方向向外围扩散，进一步促进外围地的发展。小块区域被称为“增长点”或“增长极”。Schumpeter（1912）运用创新理论诠释产业集聚现象，他认为，在企业之间相互交流与协作中产生创新并促进产业集聚，创新离不开产业集聚，产业集聚促进了创新。

一些学者论证了产业园区形成的原因和所具有的优势。Schmitz(1997)认为企业地理位置上集聚的优势主要体现在集体效率，不在集聚区的企业难以享受集体效率带来的收益。Bernard Bobe（1998）认为发达国家很多发展比较成功的区域都是依赖于信息产业的集群和竞争优势，比如美国的硅谷科技信息产业、英国与爱尔兰国家科技园等。Athreye（2001)通过对美国硅谷和英国剑桥科技园区的比较研究，科技园区产业集聚内部企业之间的协同生产，使得产业集聚作为一个整体获取了范围经济利益，即产业集聚内部企业之间在协同生产不同的产品时，每个产品的成本要低于每个企业在不协同生产时的成本。

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2.2 经济技术开发区结构优化的目标

很多学者对产业结构优化的目标进行研究，一些学者认为产业结构优化的目标是逐步实现产业结构的合理化和高级化，一些学者认为产业结构优化的目标是各产业协调发展且关联性强，一些学者认为霍夫曼比例系数、技术密集型产业所占的比重是衡量产业结构优化的标准。

经济技术开发区结构优化的目的就是使经济技术开发区的积极作用得以很好的发挥，使经济技术开发区的问题最小化。一些学者已经从产业结构的影响因素方面抽象出产业结构优化的制约因素。曹明霞（2008）认为劳动力、资金、能源、自然资源、技术进步等因素的合理配置会促进产业结构优化，并建立了以这些因素为约束的产业结构优化模型，根据模型结果提出了合理的产业发展方案。

陈树良（2008）认为地区产业结构优化的目标主要体现在经济增长和充分就业上，并以此为目标函数，在相应的约束条件下建立地区产业结构优化模型。熊义杰、郝思羽（2007）认为，区域产业结构就是指区域内各产业的组成状态和发展水平以及产业间的生产联系和数量比例关系，既包括各产业部门在生产规模上的比例关系，也包含产业内及产业间的联系和关联方基本功。

而其他一些学者研究经济技术开发区结构优化的目标基于经济技术开发区的功能和作用得到最大的发挥，从经济技术开发区的功能和作用折射出经济技术开发区的重点发展方向，如大力发展经济、合理配置资源、拉动就业、集中治理污染等。他们认为，经济技术开发区可持续发展，规模和产业结构合理，作为产业园区的优势作用才会充分发挥，经济技术开发区的问题才会越来越少。主要学者参考的经济技术开发区的功能和作用有：

拉动经济功能。1995-2003 年，国家级经济技术开发区 GDP 增长 6.7 倍，而同期全国 GDP 增长 89%。一些国家级经济技术开发区对所在城市经济的推动作用巨大：2003 年天津市 GDP 的 19%由天津经济技术开发区创造，大连经济技术开发区贡献了大连市当年 GDP 的 18%，广州经济技术开发区完成了广州市 12%GDP 的伟业。2005 年，中国各级各类开发区对 GDP 和外贸出口的贡献度分别达到 68%和 87%，国家设立开发区的初衷得到实现。

资源集聚功能。经济技术开发区往往是政府大力支持、政策倾斜的区域，汇集资金、技术、劳动力等要素发挥规模经济效益。与传统产业发展空间相比，经济技术开发区能够有效地配置人力、物力、财力、信息、政策等资源并发挥协同创新作用。此外，经济技术开发区环境和政策及其他有利条件和氛围也吸引更多的企业、人才、资金等涌入园区。

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第 3 章 基于目标规划的经开区产业结构优化模型的应用...............27

3.1 应用对象的选择及背景分析................. 27

3.1.1 应用对象的选择......................27

3.1.2 背景分析.........................27

3.2 目标函数的选择..........................30

3.3 相关参数的确定............................32

第 4 章 应用结果分析及对策建议.......................44

4.1 目标规划模型结果分析与对比......................44

4.1.1 目标规划模型结果......................44

4.1.2 结果的对比分析...............46

4.2 多目标规划模型的改进.........................49

4.2.1 多目标规划模型改进的结果分析...................49

第 4 章 应用结果分析及对策建议

4.1 目标规划模型结果分析与对比

4.1.1 目标规划模型结果

本文结合表 3-12 的参数及约束，首先求解以产值最大化、就业人数最大化为目标函数的单目标规划模型，即模型 1 和模型 2。模型 3 是包含二氧化硫排放最小、化学需氧量排放最小、氨氮排放量最小、烟尘排放量最小 4 个目标函数的综合减排发展模式。求解模型 3 过程中分别求得各子目标最小值（理想点），然后根据理想点设立超理想点运用切比雪夫范数交互法将多目标规划模型转化成单目标规划模型。模型 3 的子模型，即分别以二氧化硫排放量最小、COD 排放量最小、氨氮排放量最小、烟尘排放量最小为目标函数的单目标规划模型及模型 3 多目标规划模型的污染排放量及优先发展行业如下表（表 4-1）所示：

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结论

本文将目标规划的方法用于经济技术开发区主要工业行业的产业结构优化，对约束条件进行合理的预测，先是分别建立以经济效益最大化、社会效益最大化、环境效益最大化为目标函数，以能源的消耗量为约束条件的目标规划模型。最后，由于单目标规划模型只有一项指标达到了最理想的程度，所以以单目标规划的相关数据作为理想点并设立超理想点，建立以经济效益最大化、社会效益最大化、环境效益最大化为目标函数，以能源使用量为约束的多目标规划模型并适当加以修正。通过运用切比雪夫方法并结合理想点对目标规划模型进行求解，得到几个主要结论：

1.经济效益最大化模式下应大力发展计算机、通信和其他电子设备制造业、通用设备制造业、电气机械和器材制造业、汽车制造业、纺织服装、服饰业 5 个行业。社会效益最大化模式下应着重发展的行业依次为计算机、通信和其他电子设备制造业、专用设备制造业 2 个行业。环境效益最大化模式下应鼓励发展通用设备制造业、电气机械和器材制造业、计算机、通信和其他电子设备制造业 3 个行业。

2.修正后的多目标发展模式下，杭州经济技术开发区应该大力发展计算机、通信和其他电子设备制造业、农副食品加工业、汽车制造业、电气机械和器材制造业、通用设备制造业、专用设备制造业，应该限制电力热能生产和供应业、化学原料和化学制品制造业、纺织业等行业的行业规模。从科技含量角度来说，适宜杭州经济技术开发区大力发展的行业覆盖了较多高科技产业；从污染排放角度来说，杭州经济技术开发区较不适宜发展的行业包括了主要的耗能大、排污量大的行业；从杭州经济技术开发区实际情况来说，适宜大力发展的行业也是当前产值较大的几个行业，其中也包括世界 500 强企业和中国著名企业。

3.通过对比，多目标规划模型下的产值、就业、污染排放更加合理，兼顾了经济效益、社会效益、环境效益，单位产值的能耗也比单目标规划下的单位产值能耗更加科学合理，符合能源需求多元化的实际情况，是适合可持续发展的道路。同时，多目标规划下优先发展的行业与杭州市的主导产业相匹配，产业类型比较恰当并且霍夫曼比例系数等指标也得到了优化。

参考文献（略）