第 1 章 緒論

1.1 研究的背景及目的和意義

1.1.1 研究背景

產(chǎn)業(yè)園區(qū)是指由國家或地區(qū)為實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)而創(chuàng)立的特殊區(qū)位環(huán)境。近年來，我國產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展迅速，且發(fā)展態(tài)勢良好，不僅數(shù)量有所增長，質(zhì)量也有所提高，規(guī)模不斷擴大，產(chǎn)業(yè)種類不斷增多。作為產(chǎn)業(yè)集群的重要載體和組成部分，產(chǎn)業(yè)園區(qū)能夠有效地創(chuàng)造聚集力，通過共享資源、克服外部負效應(yīng)，帶動關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而有效地推動產(chǎn)業(yè)集群的形成，是區(qū)域經(jīng)濟增長的重要途徑。以產(chǎn)業(yè)園區(qū)為平臺，實現(xiàn)對產(chǎn)業(yè)的引進、培育、發(fā)展、升級，已成為許多城市選擇的經(jīng)濟發(fā)展方式。

當(dāng)前，由于政府的盲目招商、征地，以及一些園區(qū)仍保持傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，資源利用率低，造成產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小、集聚效應(yīng)不明顯、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)跟不上、土地集約利用程度低、環(huán)境污染嚴(yán)重、園區(qū)管理體制落后、創(chuàng)新能力不足等弊端，制約了產(chǎn)業(yè)園區(qū)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)園區(qū)的功能和作用并沒有完全發(fā)揮出來，園區(qū)的綜合效益亟待挖掘。

產(chǎn)業(yè)園區(qū)應(yīng)該走一條兼顧經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益、資源效益的可持續(xù)發(fā)展道路，以使資源合理配置，創(chuàng)造基礎(chǔ)設(shè)施完善、商業(yè)氛圍濃厚、節(jié)能環(huán)保、產(chǎn)業(yè)布局合理且實現(xiàn)資金、人才和技術(shù)的高效集聚的聚集地，不斷向工業(yè)化、信息化、現(xiàn)代化的產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展，積極發(fā)揮其培養(yǎng)和孵化產(chǎn)業(yè)的作用。

綜上，我國已進入工業(yè)化中期階段，社會主義市場經(jīng)濟體制基本建立，園區(qū)發(fā)展更要注重結(jié)構(gòu)調(diào)整從數(shù)量上合理分布向結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級轉(zhuǎn)變，以期在達到經(jīng)濟、環(huán)境、資源協(xié)調(diào)發(fā)展的前提下，對產(chǎn)業(yè)體系內(nèi)各行業(yè)之間的比例關(guān)系、發(fā)展速度、資源消耗以及主要污染物的數(shù)量關(guān)系進行優(yōu)化調(diào)整。本文將從產(chǎn)業(yè)園區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化出發(fā)，以產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)各行業(yè)的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、社會效益為目標(biāo)函數(shù)，以資源、能源相關(guān)指標(biāo)為約束條件，建立產(chǎn)業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的多目標(biāo)線性規(guī)劃模型，并對模型約束條件參數(shù)加以預(yù)測，，以保證模型的科學(xué)、合理，意在探索在資源、能源等多種約束條件下，產(chǎn)業(yè)園區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化水平，并分析產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，為政府在規(guī)劃產(chǎn)業(yè)園區(qū)、園區(qū)招商引資方面提出切實可行的建議，以保證產(chǎn)業(yè)園區(qū)的快速、持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展，使園區(qū)充分發(fā)揮其功能和作用。

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1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析

1.2.1 產(chǎn)業(yè)園區(qū)的研究現(xiàn)狀

（1）產(chǎn)業(yè)園區(qū)的形成

產(chǎn)業(yè)園區(qū)是指一個國家或地區(qū)根據(jù)經(jīng)濟發(fā)展階段和自身經(jīng)濟發(fā)展的要求，通過行政的或市場的手段集聚各種生產(chǎn)要素，并在一定的空間范圍內(nèi)進行科學(xué)整合，使之成為功能布局優(yōu)化、結(jié)構(gòu)層次合理、產(chǎn)業(yè)特色鮮明的產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展區(qū)或產(chǎn)業(yè)集群。由于世界各國在產(chǎn)業(yè)園區(qū)的發(fā)展背景、開發(fā)目的等方面存在差異，英國的產(chǎn)業(yè)園區(qū)稱為“IndustrialEstate”，美國的產(chǎn)業(yè)園區(qū)被稱為“Industrial Park”或“Industrial District”。

產(chǎn)業(yè)園區(qū)建立的理論基礎(chǔ)主要包括：外部規(guī)模經(jīng)濟理論、工業(yè)區(qū)位理論、區(qū)域競爭優(yōu)勢理論、增長極理論、創(chuàng)新理論。以 Marshall（1890）為代表的經(jīng)濟學(xué)家以新古典經(jīng)濟學(xué)為研究思路，認(rèn)為通過專業(yè)化技能和要素的空間集聚形成的外部規(guī)模經(jīng)濟是企業(yè)集聚形成的原因，使企業(yè)節(jié)約成本并獲得各種技術(shù)和人才溢出效益。Weber（1909）等學(xué)者從集聚對成本和運輸費用影響的角度，提出工業(yè)區(qū)位理論，闡述區(qū)域產(chǎn)業(yè)集聚的原因。Porter（1990）通過區(qū)域競爭優(yōu)勢理論闡述產(chǎn)業(yè)的地理集中是競爭而致，集聚有利于提升產(chǎn)業(yè)競爭力和國家競爭力，緣于集聚提高企業(yè)的生產(chǎn)率和創(chuàng)新速度。以 Perroux、V.Vichols、J.Boudovile、A.Hirshman 等人為代表的增長極理論，即在很小的區(qū)域內(nèi)存在一組產(chǎn)業(yè)，不僅可以自身快速增長，還可以推動其他地區(qū)的其他部門快速發(fā)展，并且這些產(chǎn)業(yè)還可以通過不同的渠道和方向向外圍擴散，進一步促進外圍地的發(fā)展。小塊區(qū)域被稱為“增長點”或“增長極”。Schumpeter（1912）運用創(chuàng)新理論詮釋產(chǎn)業(yè)集聚現(xiàn)象，他認(rèn)為，在企業(yè)之間相互交流與協(xié)作中產(chǎn)生創(chuàng)新并促進產(chǎn)業(yè)集聚，創(chuàng)新離不開產(chǎn)業(yè)集聚，產(chǎn)業(yè)集聚促進了創(chuàng)新。

一些學(xué)者論證了產(chǎn)業(yè)園區(qū)形成的原因和所具有的優(yōu)勢。Schmitz(1997)認(rèn)為企業(yè)地理位置上集聚的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在集體效率，不在集聚區(qū)的企業(yè)難以享受集體效率帶來的收益。Bernard Bobe（1998）認(rèn)為發(fā)達國家很多發(fā)展比較成功的區(qū)域都是依賴于信息產(chǎn)業(yè)的集群和競爭優(yōu)勢，比如美國的硅谷科技信息產(chǎn)業(yè)、英國與愛爾蘭國家科技園等。Athreye（2001)通過對美國硅谷和英國劍橋科技園區(qū)的比較研究，科技園區(qū)產(chǎn)業(yè)集聚內(nèi)部企業(yè)之間的協(xié)同生產(chǎn)，使得產(chǎn)業(yè)集聚作為一個整體獲取了范圍經(jīng)濟利益，即產(chǎn)業(yè)集聚內(nèi)部企業(yè)之間在協(xié)同生產(chǎn)不同的產(chǎn)品時，每個產(chǎn)品的成本要低于每個企業(yè)在不協(xié)同生產(chǎn)時的成本。

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2.2 經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標(biāo)

很多學(xué)者對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標(biāo)進行研究，一些學(xué)者認(rèn)為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標(biāo)是逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化和高級化，一些學(xué)者認(rèn)為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標(biāo)是各產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展且關(guān)聯(lián)性強，一些學(xué)者認(rèn)為霍夫曼比例系數(shù)、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)所占的比重是衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的就是使經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的積極作用得以很好的發(fā)揮，使經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的問題最小化。一些學(xué)者已經(jīng)從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響因素方面抽象出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的制約因素。曹明霞（2008）認(rèn)為勞動力、資金、能源、自然資源、技術(shù)進步等因素的合理配置會促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并建立了以這些因素為約束的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，根據(jù)模型結(jié)果提出了合理的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方案。

陳樹良（2008）認(rèn)為地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標(biāo)主要體現(xiàn)在經(jīng)濟增長和充分就業(yè)上，并以此為目標(biāo)函數(shù)，在相應(yīng)的約束條件下建立地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型。熊義杰、郝思羽（2007）認(rèn)為，區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)就是指區(qū)域內(nèi)各產(chǎn)業(yè)的組成狀態(tài)和發(fā)展水平以及產(chǎn)業(yè)間的生產(chǎn)聯(lián)系和數(shù)量比例關(guān)系，既包括各產(chǎn)業(yè)部門在生產(chǎn)規(guī)模上的比例關(guān)系，也包含產(chǎn)業(yè)內(nèi)及產(chǎn)業(yè)間的聯(lián)系和關(guān)聯(lián)方基本功。

而其他一些學(xué)者研究經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標(biāo)基于經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的功能和作用得到最大的發(fā)揮，從經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的功能和作用折射出經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的重點發(fā)展方向，如大力發(fā)展經(jīng)濟、合理配置資源、拉動就業(yè)、集中治理污染等。他們認(rèn)為，經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)可持續(xù)發(fā)展，規(guī)模和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理，作為產(chǎn)業(yè)園區(qū)的優(yōu)勢作用才會充分發(fā)揮，經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的問題才會越來越少。主要學(xué)者參考的經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的功能和作用有：

拉動經(jīng)濟功能。1995-2003 年，國家級經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū) GDP 增長 6.7 倍，而同期全國 GDP 增長 89%。一些國家級經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)對所在城市經(jīng)濟的推動作用巨大：2003 年天津市 GDP 的 19%由天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)創(chuàng)造，大連經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)貢獻了大連市當(dāng)年 GDP 的 18%，廣州經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)完成了廣州市 12%GDP 的偉業(yè)。2005 年，中國各級各類開發(fā)區(qū)對 GDP 和外貿(mào)出口的貢獻度分別達到 68%和 87%，國家設(shè)立開發(fā)區(qū)的初衷得到實現(xiàn)。

資源集聚功能。經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)往往是政府大力支持、政策傾斜的區(qū)域，匯集資金、技術(shù)、勞動力等要素發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟效益。與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間相比，經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)能夠有效地配置人力、物力、財力、信息、政策等資源并發(fā)揮協(xié)同創(chuàng)新作用。此外，經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)環(huán)境和政策及其他有利條件和氛圍也吸引更多的企業(yè)、人才、資金等涌入園區(qū)。

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第 3 章 基于目標(biāo)規(guī)劃的經(jīng)開區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型的應(yīng)用...............27

3.1 應(yīng)用對象的選擇及背景分析................. 27

3.1.1 應(yīng)用對象的選擇......................27

3.1.2 背景分析.........................27

3.2 目標(biāo)函數(shù)的選擇..........................30

3.3 相關(guān)參數(shù)的確定............................32

第 4 章 應(yīng)用結(jié)果分析及對策建議.......................44

4.1 目標(biāo)規(guī)劃模型結(jié)果分析與對比......................44

4.1.1 目標(biāo)規(guī)劃模型結(jié)果......................44

4.1.2 結(jié)果的對比分析...............46

4.2 多目標(biāo)規(guī)劃模型的改進.........................49

4.2.1 多目標(biāo)規(guī)劃模型改進的結(jié)果分析...................49

第 4 章 應(yīng)用結(jié)果分析及對策建議

4.1 目標(biāo)規(guī)劃模型結(jié)果分析與對比

4.1.1 目標(biāo)規(guī)劃模型結(jié)果

本文結(jié)合表 3-12 的參數(shù)及約束，首先求解以產(chǎn)值最大化、就業(yè)人數(shù)最大化為目標(biāo)函數(shù)的單目標(biāo)規(guī)劃模型，即模型 1 和模型 2。模型 3 是包含二氧化硫排放最小、化學(xué)需氧量排放最小、氨氮排放量最小、煙塵排放量最小 4 個目標(biāo)函數(shù)的綜合減排發(fā)展模式。求解模型 3 過程中分別求得各子目標(biāo)最小值（理想點），然后根據(jù)理想點設(shè)立超理想點運用切比雪夫范數(shù)交互法將多目標(biāo)規(guī)劃模型轉(zhuǎn)化成單目標(biāo)規(guī)劃模型。模型 3 的子模型，即分別以二氧化硫排放量最小、COD 排放量最小、氨氮排放量最小、煙塵排放量最小為目標(biāo)函數(shù)的單目標(biāo)規(guī)劃模型及模型 3 多目標(biāo)規(guī)劃模型的污染排放量及優(yōu)先發(fā)展行業(yè)如下表（表 4-1）所示：

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結(jié)論

本文將目標(biāo)規(guī)劃的方法用于經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)主要工業(yè)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，對約束條件進行合理的預(yù)測，先是分別建立以經(jīng)濟效益最大化、社會效益最大化、環(huán)境效益最大化為目標(biāo)函數(shù)，以能源的消耗量為約束條件的目標(biāo)規(guī)劃模型。最后，由于單目標(biāo)規(guī)劃模型只有一項指標(biāo)達到了最理想的程度，所以以單目標(biāo)規(guī)劃的相關(guān)數(shù)據(jù)作為理想點并設(shè)立超理想點，建立以經(jīng)濟效益最大化、社會效益最大化、環(huán)境效益最大化為目標(biāo)函數(shù)，以能源使用量為約束的多目標(biāo)規(guī)劃模型并適當(dāng)加以修正。通過運用切比雪夫方法并結(jié)合理想點對目標(biāo)規(guī)劃模型進行求解，得到幾個主要結(jié)論：

1.經(jīng)濟效益最大化模式下應(yīng)大力發(fā)展計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)、電氣機械和器材制造業(yè)、汽車制造業(yè)、紡織服裝、服飾業(yè) 5 個行業(yè)。社會效益最大化模式下應(yīng)著重發(fā)展的行業(yè)依次為計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè) 2 個行業(yè)。環(huán)境效益最大化模式下應(yīng)鼓勵發(fā)展通用設(shè)備制造業(yè)、電氣機械和器材制造業(yè)、計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè) 3 個行業(yè)。

2.修正后的多目標(biāo)發(fā)展模式下，杭州經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)應(yīng)該大力發(fā)展計算機、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)、農(nóng)副食品加工業(yè)、汽車制造業(yè)、電氣機械和器材制造業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)、專用設(shè)備制造業(yè)，應(yīng)該限制電力熱能生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)、紡織業(yè)等行業(yè)的行業(yè)規(guī)模。從科技含量角度來說，適宜杭州經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)大力發(fā)展的行業(yè)覆蓋了較多高科技產(chǎn)業(yè)；從污染排放角度來說，杭州經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)較不適宜發(fā)展的行業(yè)包括了主要的耗能大、排污量大的行業(yè)；從杭州經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)實際情況來說，適宜大力發(fā)展的行業(yè)也是當(dāng)前產(chǎn)值較大的幾個行業(yè)，其中也包括世界 500 強企業(yè)和中國著名企業(yè)。

3.通過對比，多目標(biāo)規(guī)劃模型下的產(chǎn)值、就業(yè)、污染排放更加合理，兼顧了經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益，單位產(chǎn)值的能耗也比單目標(biāo)規(guī)劃下的單位產(chǎn)值能耗更加科學(xué)合理，符合能源需求多元化的實際情況，是適合可持續(xù)發(fā)展的道路。同時，多目標(biāo)規(guī)劃下優(yōu)先發(fā)展的行業(yè)與杭州市的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)相匹配，產(chǎn)業(yè)類型比較恰當(dāng)并且霍夫曼比例系數(shù)等指標(biāo)也得到了優(yōu)化。

參考文獻（略）