一、引言

中国共产党的十八届五中全会提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念。其中绿色发展是建立在环境与资源约束条件下，将环境保护作为可持续发展重要支柱的一种低碳发展模式。《国家“十三五”规划纲要》中提出推动京津冀协同发展，应“调整优化经济结构，坚持优势互补、互利共赢、区域一体”；中央政府一再强调，京津冀协同发展要把产业结构优化和实现创新驱动发展作为合作重点，实现经济新常态下的持续健康发展。

近年来，低碳经济发展与产业结构优化的结合受到众多学者的关注，如宋敏对京津冀产业结构优化影响因素进行分析^[1]，周伟洪探究了长三角地区的低碳经济和产业结构转型的耦合效应^[2]等。学界对京津冀地区采用耦合效应分析产业结构优化与能耗水平之间的关系者较少。文章结合国家发展战略，以京津冀地区为研究对象，探究其产业结构优化时，将能源消耗水平加入至解释变量中进行研究分析；将低碳经济发展与产业结构优化融合，进行二者的耦合效应分析，从而对京津冀地区产业结构优化与低碳绿色经济发展进行更深入探究。

二、京津冀的产业结构发展现状

自1995年以来，京津冀整体的第一产业呈现出线性下降趋势，第二产业总体呈波动下降趋势，第三产业一直处在不断上升的趋势，并自2000年以后一直处于主导产业地位，如图 1所示。根据库兹涅茨理论：伴随着经济增长速度加快和人均收入的提高，产业结构分布从开始的“一二三”排序情况，经过“二三一”或“二一三”的中间过程，最终将变为“三二一”的发展次序。由此可见，京津冀地区的三次产业结构已基本处于“三二一”的模式，其产业结构优化水平较高，已处于相对高级的发展阶段。

然而，京津冀内部各省市发展并不均衡，差异较大，具体如图 2~图 4所示。从中可见，20年来，北京市第二产业下降逾20%，第三产业提高了25%，产业结构呈现出“三、二、一”的发展次序，表明其已进入至工业化发展的高级阶段，产业结构的优化程度较高。天津市第二产业下降约6%，第三产业虽然上升了逾十个百分点，但较之北京市的第三产业仍相差近30个百分点，产业结构呈现出“二、三、一”的发展特征，其经济发展水平仍处在工业化中期阶段。河北省第二产业产值上升约5%，第三产业上升了6%，但第二产业仍处于主导地位，产业结构呈现出“二、三、一”的发展次序，其经济发展水平还处于工业化中前期，与北京市和天津市差距较大。

产业结构的合理化意味着各产业之间朝着资源的合理配置的方向协调发展。文章使用泰尔指数(TL)来衡量产业结构合理化程度^[3]，如下式所示：

(1)

其中：TL为泰尔指数；L为就业人数；Y为产值；i为具体的三次产业；n为产业部门数(此指三次产业)；Yi/Y为三次产业产值占总产值的比例；Li/L为就业比例。泰尔指数反映了生产产值与各次产业就业人数所占比例之间的关系，涵盖了三次产业产值所占比重，考虑了产业的相对重要性，较好地衡量了产业结构的合理化程度。如果经济处于均衡状态，各产业之间的效率相同，则TL = 0，故泰尔指数的值越小，产业结构的合理化程度越高。

京津冀地区泰尔指数如表 1所示。20年来其平均值为0.350 22，总体较为平稳，在2010年以后才呈现出一定的下降趋势，这表明京津冀的产业结构合理化水平应持续推进。

产业结构高级化是产业结构升级的一种具体测量方式。根据克拉克定理，较为直观的测量方法是采用第二产业与第三产业之和与总产值之比，其数值记为S，则

(2)

其中：GDP2为第二产业产值；GDP3为第三产业产值；GDP为社会生产总产值。

S值如表 2所示。由此可知，非农产业产值所占总产值的比重逐年增加，20年来上升了近十个百分点。因此，京津冀的产业结构在迈向高级化的进程中取得了较为显著的成果。

三、京津冀产业结构优化影响因素的实证探究 (一) 数据来源及模型构建

1.指标选取及数据来源

本章选取资本存量、科技创新水平、对外开放水平和能源消耗水平四个因素作为衡量产业结构合理化的影响因素。样本区间为1995—2014年, 价值量按1995年不变价格计算。数据均来源于《北京统计年鉴》《天津统计年鉴》《河北经济年鉴》《中国能源统计年鉴》《中国科技统计年鉴》等。各指标选取及意义如下：(1)产业结构合理化程度：采用泰尔指数衡量，计算方法如式(1)所示。泰尔指数的值越小，表明产业结构的合理化程度越高。(2)资本存量：采用人均固定资产投资总额衡量。丰富的资本存量利于加快资源在产业内、产业间的流动，对于产业结构的优化升级乃至区域经济发展至关重要^[4]。(3)科技创新水平：采用社会研发(R&D)投入总额占GDP的比重衡量。技术进步利于加速生产方式的转变与战略性新兴产业的培育^[5]，以推动产业结构的高级化、合理化。(4)对外开放水平：采用人均进出口额表示。对外开放通过技术输出、资本流入，带动了经济增长，对一国产业转型升级有着重要的促进作用^[6]。(5)能源消耗水平：采用能源消耗强度，即单位GDP能耗量衡量。强度越低，表明能源低碳化程度越高。节能减排对产业价值链的上下游重新分工，有利于促进经济向低能耗、低排放的集约型转变。

2.模型的建立

(3)

其中：Y为泰尔指数(TL)；X₁为资本存量；X₂为科技创新水平；X₃为对外开放水平；X₄为碳排放水平。

为消除异方差的影响，对等式两边同时取对数，方程变换如下：

(4)

(二) 实证分析

1.平稳性检验

为防止“伪回归”出现，文章采用ADF检验法对变量进行平稳性检验。检验结果如表 3所示。从中可见，在5%的显著水平下，原序列均不拒绝原假设，说明原序列均为非平稳的时间序列；一阶差分后的序列均拒绝原假设，说明一阶差分后的序列均为平稳序列，变量间可能存在着长期均衡的稳定关系，可以进行协整检验。

2.协整关系模型

采用Johansen检验法对各变量进行协整检验，结果如表 4所示。结果显示，在5%的显著水平下，各变量间存在协整关系。

对变量进行回归分析，初始回归结果如下式所示：

(5)

由于D.W.值较小，经LM检验模型存在一阶序列相关，构建一阶自回归模型，即

(6)

结果表明，在5%的显著水平上，各系数与方程的显著性均通过了检验；方程拟合优度较高；LM检验统计量的伴随概率为0.849 8，方程已不存在序列相关；各项系数的正负也符合假定的经济理论。因此，资本存量、科技创新水平、对外开放程度与能源消耗强度关于产业结构合理化的长期弹性分别为0.008、0.120、0.028、0.08，其中科技创新水平的影响作用最大。

3.误差修正模型

为了进一步反映各变量间长期均衡关系中的短期波动，建立误差修正模型(ECM)，即

(7)

对方程的各项检验均已通过，已不存在异方差、序列相关等问题，方程解释能力较强；误差修正项为负，符合反向修复机制。因此，从短期来看，科技创新水平的提升对产业结构合理化的影响最大，弹性为0.176。

4.格兰杰因果检验

为进一步反映变量间的关系，进行格兰杰因果检验，结果如表 5所示。

结果表明，在5%的显著水平上，资本存量、科技创新水平、对外开放程度与能源消耗强度均为产业结构合理化水平的格兰杰原因。

(三) 分析与结论

综上所述，资本存量、科技创新水平、对外开放程度与能源消耗强度均为产业结构合理化水平变动的原因。资本存量、科技创新水平与对外开放程度关于产业结构的合理化均呈正相关性，能源消耗强度关于产业结构的合理化呈负相关性。

无论长期还是短期，科技创新水平对产业结构的合理化的推动作用最大，其弹性分别为0.120和0.176，表明科技创新对于产业结构优化升级存在主导推动作用。从短期来看，资本存量与对外开放程度的影响程度相近，能源消耗强度影响力最小；从长期来看，能源消耗强度的弹性较大，达0.08, 说明低碳水平的提升在长期对产业结构优化有较大的积极影响。

四、低碳经济发展与产业结构优化升级耦合效应分析

耦合指系统内多个模块在良性互动下相互作用影响的动态关联。发展低碳经济推动了低碳技术创新和低碳能源开发，有效降低了碳排放量，推动了产业结构的低碳化；而产业优化升级淘汰了高污染高耗能企业，促进了低碳化发展。因此，产业优化升级和发展低碳经济之间存在以碳排放量为中介的耦合效应^[7]。

(一) 耦合效应模型的构建

1.指标选取和数据来源

本章研究碳排放量同产业结构之间的关系，选用单位GDP碳排放量为被解释变量以剔除GDP増长对碳排放量的影响，第一、二、三产业的各自比重为解释变量。

由于碳排放量数据无法直接获取，采用指数法进行估算：

(8)

其中：C为碳排放量；n为能源种类；ck为各能源的碳排放量；ik为各能源的碳排放系数，碳排放系数采用国家发改委能源研究所发布的数据，如表 6所示。

2.模型的建立

设定单位GDP碳排放量与各产业比重之间存在非线性关系：

(9)

为消除异方差，对方程两边同时取对数处理，可得：

(10)

其中：Y为单位GDP碳排放量；Xi为各产业占GDP的比重；a、b、c分别为单位GDP碳排放变动对于一产、二产、三产比重变动的弹性系数，各系数表示各产业结构变动产生的低碳发展效益。

(二) 耦合效应分析

1.京津冀整体分析

选取京津冀地区进行整体分析，回归结果为

(11)

结果表明，各系数与方程的显著性在5%的显著水平上均通过了检验；方程拟合优度较高；LM检验与怀特检验已通过，方程已不存在自相关与异方差等问题；各项系数均为正，符合假定的经济理论。

由此可得三次产业的弹性系数分别为6.214、7.049和2.546。第二产业的弹性系数最高，表明二产在GDP中比重上升1%将使得单位GDP碳排放上升约7%。同时，二产比重的下降对降低单位GDP碳排放量的影响最大；第三产业的弹性系数最低，表明其比重的上升对单位GDP碳排放的增加量最少。

2.京津冀细分分析

对北京市、天津市、河北省逐一进行回归分析。各回归结果如式(12)~式(14)和表 7所示：

(12)

(13)

(14)

对以上方程的各项检验均已通过，已不存在异方差、序列相关等问题，方程解释能力较强。结果表明，京、津、冀三地均呈现出二产弹性系数最大、三产弹性系数最小、一产弹性系数居中的规律，即减少二产比重将使最大的单位GDP碳排放量下降，增加三产比重将使最小的单位GDP碳排放量上升。从地域来看，河北省二产比重减少将带来比北京市和天津市更多的单位GDP碳排放量下降，而天津市三产比重上升带来的单位GDP碳排放量增加量最小。

因此，在各产业比重和为1的前提下，如果将二产比重下降1%带来的单位GDP下降的百分比值视为低碳经济发展和产业转型升级耦合效应的正的单位耦合效益，而将三产比重上升1%带来的单位GDP上升的百分比值视为负的单位低碳耦合效益，那么可以分别测算出京津冀三地的总单位耦合效益，如表 8所示。

因此，京津冀三地推动二产向三产转型升级都具有正的总单位耦合效益，其中河北省的总单位耦合效益最大，达到7.5，而北京市该值最小，为2.181。结合实际，河北省和天津市的三产比重均低于北京市，且差距较大，其中三产发展由于水平较低使得其总碳排放量低于北京，而二产的高比重及其碳排放又显著高于北京，进而使得河北省和天津市推动二产向三产转型升级所产生的耦合效益远大于北京。

五、政策建议

综上所述，京津冀地区的三次产业结构已基本处于“三二一”的模式，已处于相对高级的发展阶段，而在合理化水平上仍需推进。科技创新对产业结构的合理化的推动作用最大，短期内资本存量与对外开放程度的影响作用较大，长期内能源消耗水平影响作用较大。京津冀三地推动二产向三产转型升级都具有正的总单位耦合效益，其中河北省的总单位耦合效益最大。基于此，文章提出以下政策建议：

(一) 整合科技创新资源，构建京津冀协同创新共同体

《京津冀协同发展规划纲要》明确提出，实施创新驱动发展战略是推动京津冀协同发展的根本动力。通过对产业结构优化升级的影响因素研究，同样得到了科技创新的推动作用最大的结论。因此，在打造合理优化的产业结构布局的过程中，政府应鼓励科技创新，整合多方资源。积极促进区域内的人才资源共享，实施相应鼓励政策，推动京津冀的人才一体化。切实有效地促进科技成果转化，鼓励北京各类科技企业、知名高校和科研机构在周边城市建立科技园区、孵化中心、研发基地，引导北京科技成果向周边城市有序转移，以发挥其科技创新的辐射带动作用^[8]。

此外，对京津冀区域内粗加工、低附加值产业进行技术改造，优化能源消耗结构，缓解能源消耗压力，使其实现以高新技术产业带动的产业结构优化，将低碳经济发展和产业转型升级的耦合效益最大化。

(二) 完善低碳经济政策，发展低碳产业集群模式

加强京津冀区域大气污染的联防联控，尽快制定京津冀区域统一的产业准入负面清单，逐步淘汰高耗能、低效益型企业。探索建立跨区域环境监测和联合执法制度，统一管理整个区域，实时动态监测^[9]。

积极探索低碳产业集群模式。将现有工业园区在原有基础上改造升级为低碳产业集群，提高环保执行标准，重点发展现代物流业、技术、保险服务业等低碳生产性服务业，打造循环、绿色园区；不断完善产业链分工，提高资源利用的高效性、集约型^[10]。

(三) 充分发挥资本市场的存量调整机制，加强协同作用

由前文可知，短期内资本存量对产业结构优化的推动作用较大，而资本市场作为资源流动的平台，其良好的运作有利于资本存量的优化配置。资本市场对存量调整发挥作用的机制集中体现在对上市公司资产重组的支持上^[11]。前者的高度流动性和信息获取及传递的充分性使资源向优势行业与企业集中，为资产重组提供了便捷的条件。这种资源在产业间和产业内的优化配置过程, 促使产业结构调整速度更快、成本更小、存量资源利用更充分。

因此，应完善资本市场上中介机构(如证券商、产权交易商等)的建立和发展，充分发挥保险公司、社会保障基金、国内外投资基金等机构的重要作用，突出其在连接资金供求双方的有效的桥梁功能，完善金融法规体制并加强监管，规范资本市场运作，促进其稳健发展。

另外，打破在区域内的金融机构的跨区分割的局面，通过组建京津冀银行、京津冀协同发展国家基金等方式，为产业对接协作、区域的环境治理等项目给予资金方面的支持。其中，北京市应加强对周边地区的辐射带动作用；天津市应着眼于疏解北京地区过剩的金融资源，进行消化吸收；河北省应打造京津金融服务的后台支持基地，作为二者坚实的后盾。京津冀协同合作，以提升产业经济效益和市场竞争力，实现资源和要素结构的优化配置。

注释：

① 表 1和表 2的资料来源于《北京统计年鉴2015》《天津统计年鉴2015》《河北经济年鉴2015》。