污水处理厂调试指导.doc

(前面部分为设计方案的简单介绍 省略)三、工艺调试 调试的过程亦是摸索运行参数及规律的过程，根据实际的情况进行调整，为以后的正常运行提供正确的操作方法、运行参数、维护及预防措施。3.1、调试前的准备 3.1.1、调试前期主要工作 （1）清水试车已经完成。 （2）各构筑物及设备已开始正常使用，有一定量的污水产生，能够维持污水处理工序的基本运行。 （3）有良好的接种污泥的来源。 3.1.2、接种污泥的来源 污泥接种可以大大缩短污泥培养驯化的时间。 以下污泥可作为接种污泥且按此顺序确定优先级： 同类污水厂的剩余污泥或脱水污泥 城市污水厂的剩余污泥或脱水污泥 其它不同类污水站的剩余污泥或脱水污泥 河流或湖泊底部污泥 粪便污泥上清液 本次调试采用接种污泥取自市政污水厂脱水后的污泥。 3.1.3、接种污泥的数量 接种量视污泥种类的不同而不同，一般接种量为35g/L干污泥。本次调试向一级接触氧化池和二级接触氧化池分别投入约3t含水率80的泥饼，投加方式为多点投加。 3.2、接触氧化池单元的调试 3.2.1 污泥的培养污泥的培养有连续培养法和间歇培养法。针对本工程的特点，污泥培养可采用连续培养的方法。 （1） 向调节池内注入生活污水，并投入一定的营养源。 （2） 当调节池内液位达到中液位以上时，开启污水提升泵，将污水打入水絮凝沉淀池，絮凝沉淀池水满之后流入水解酸化池，水解酸化池水满之后流入接触氧化池。 （3） 当一、二级接触氧化池内液位均达到设计液位时，开启鼓风机，同时停止调节池内的提升泵，闷曝12天。 （4） 之后启动一级沉淀池中的污泥回流泵，将污泥回流至水解酸化池，同时开启二级沉淀池中的污泥回流泵，将污泥回流至一级接触氧化池，继续闷曝23天，投入适量的养料。闷曝一个星期之后，开启调节池提升泵，将生活污水提升至后续处理单元，水量逐渐增大，通过调节提升泵出水阀门及回流阀进行水量控制。 （5） 依上述流程连续运行，观察填料上污泥的生长状况。 （6） 当填料上的生物膜达到12mm厚时，且沉淀池的出水较清澈，氧化池进出水去除率60时，可认为生物膜的培养基本结束。此时可关闭沉淀池中的污泥回流泵，不再将污泥回流至接触氧化池。当水质恶化时，可适时开启污泥回流泵，以增强处理效果。 3.2.2 污泥驯化 当污泥培养成功之后，即可进行污泥驯化阶段。本工程调试采用方法属异步驯化。 （1） 调节池内进入厂区排放废水。 （2） 开启污水提升泵将污水提升至水解酸化池，水解酸化池污水自流入一级接触氧化池，控制提升泵出水水量约为设计水量的1/4，即提升水量为每天100t。 （3） 持续运行一段时间之后，观察出水水质情况，当沉淀池的出水较清澈，加大提升泵出水水量，每次增加1020（以设计流量为基准），重复以上步骤，直至达到满负荷，当处理水量达到满负荷，水质亦能达标时，驯化阶段结束。进入试运行及稳定运行阶段。 3.2.3 注意事项（1） 接种污泥在投加入反应器前，应以小于0.5mm的沙网滤过，以去除其中尺寸较大的颗粒，防止生物膜通道堵塞。同时应边曝气边投加。 （2） 加接种污泥时应注意在反应池中先充入一定量的污水，其体积要保证剩余空间可以容纳接种污泥。 （3） 泥驯化时负荷应由小至大，待运行稳定后逐步增大污水水量，提高污泥有机负荷直至满负荷运转。 （4） 曝气池水面的漂浮物要定期捞除。 定期观察设备运行和处理出水，发现异常情况应即时处理。 3.3 混凝剂投加单元的调试 （1）药品选择：絮凝剂可采用PAC，和脱色剂。 （2） 液浓度：在药桶内将PAC调配成浓度为5%10%溶液。PAM调配成浓度为0.5%1%溶液, 脱色剂调配成浓度为5%10%溶液.（3） 配药周期：药箱有效容积200L,约46天配一桶药液，具体以实际调试结果为准。 （4） 配药过程：先打开进水阀，加水至水箱高度的1/2处停，按下面板上的搅拌电机按钮，开动搅拌机，边搅拌边将称好的的药剂缓慢投入，继续搅拌10min左右关闭搅拌机，再加水至桶的指定液位，再搅拌10min,溶药完毕。将手动开关扳至自动状态。 （5） 注意事项：配药时要戴防护手套，口罩，不要穿高跟鞋，倒药剂时要缓慢谨慎，以保证不溅出伤人。 3.4 系统监测 3.4.1通过镜检，观察原生动物数量、种类和活跃情况判断微生物挂膜及处理效果。 3.4.2 检测污水中溶解氧的含量，一般不低于2mg/L。 3.4.3 观察污水的顔色变化。 3.4.4 常用水质及测定方法，见下表： 监测项目测定方法主要分析仪表、仪器COD重铬酸钾法COD测定仪SS重量法分光光度计色度铂钴标准比色法分光光度计PH在线检测及比色法在线PH计及试纸从5月份开始调试，对污水进出水水质进行多次监测，数据如下： 3.4.5 水质监测数据 (1) 第一次水质监测数据序号监测项目进水水质出水水质排放标准1CODcr168411502SS70301503色度54070804PH7.48.169 (2) 第二次水质监测数据 序号监测项目进水水质出水水质排放标准1CODcr575771502SS245481503色度1450215804PH7.07.569 注：上表中色度超标是因为原水色度严重超标，是原水设计值800的1.81倍。 (3) 第三次水质监测数据 序号监测项目进水水质出水水质排放标准1CODcr620331502BOD517513303SS1430581504色度1356805PH6.07.9696总P4.50.9013.4.6水质监测结论 水质监测数据表明，主要出水水质指标满足设计要求，出水水质达到或优于污水综合排放标准GB8978-1996。 3.5 污水处理系统调试过程中可能出现的异常情况及排除方案 序号可能出现的异常情况引起异常现象可能的原因解决方案1水泵抽不上水或出水量极少1、 水泵电机接线有误2、水泵被异物缠绕3、水泵电机损坏1、 更换电机三相接线2、 清除水泵泵腔内的异物3、 更换水泵2出水色度不达标1、 原水色度超标2、 加药量不足3、 药剂效果不理想1、 控制原水色度在设计值范围之内2、 适当加大药剂投加量3、 选择效果更好的药剂3出水COD不达标1、 微生物营养不够2、 曝气量不足3、PH值及水温不正常1、 向池中按比例投加N、P等营养物质。2、 增加曝气量。3、调整PH及水温。4池中有成团气泡上升曝气管道堵塞应立即清洗或更换。5液面翻腾不均匀曝气有死角检查池底四角有无积泥，应即时清淤。6出现大量白色泡沫 1、水中含有大量洗涤剂等发泡物质。 2、进水水质有变化。 1、 应在调节池内投加消泡剂，以去除表面活性剂的影响。或定期用水枪对池内泡沫进行喷洒。 2、 测量进水水质情况，对进水浓度进行调整。 7泡沫呈茶色、灰色 泥龄太长或污泥被打碎而被吸附在气泡上所致。增加排泥量。 8气泡较粘，不易破碎 负荷较高，有机物分解不完全。减小进水浓度。 四、 结论与建议 4.1 制衣废水具有水量水质波动范围较大，有机污染较严重，色度高，可生化性较差等特点，工艺选择上宜采用物化与生化相结合的工艺。 4.2 工艺设计时PH调节至7-7.5，混凝剂投加量为20mg/L,水解酸化池水力停留时间为6小时，填料负荷为1.5BOD5/m3填料.d时，该工艺对COD、BOD5、色度有较好的去除效果。 4.3 核心处理单元接触氧化池设计成两级，可有效避免水力短流，同时具有丰富的生物相及渐次COD浓度梯度，保证了处理效果。 4.4 工艺调试时混凝剂的筛选及投加量的控制十分重要，最好通过现场试验确定。 4.5生物接触氧化池单元调试时采用接种污泥进行培养及驯化，可大大缩短污泥培养及驯化的时间，调试过程中应预测可能出现的问题并准备解决问题的方案。 4.6 本工程所采用的处理工艺设计参数及调试过程中积累的经验，对制衣行业及相关行业的废处理工程的设计与调试具有一定的参考价值或借鉴意义。 时，区内企业数量不再发生变化。这就存在两类情况，一是每个区域都有厂商，但此时企业的纯利润都为零，如果不为零，则企业纯利润不为零的区域的企业数量增加，这与长期均衡时区内企业数量不再发生变化是矛盾的。由于两区域的企业纯利润都为零，因此没有哪个区域的企业愿意改变自己的现有区位的动机。这时的均衡，我们称为内点均衡。根据此时的均衡条件发现，如果经济系统的工业品支出份额和产品种类不变，那么一个区域的消费支出份额的上升能提高该区域的产业份额。二是产业或企业完全聚集在一个区域，这就是我们在前面多次提及的核心-边缘结构。当经济系统处于核心-边缘结构时，核心区集中的企业数就是经济系统的企业数。出现核心-边缘结构时，核心区企业的纯利润总是高于边缘区，因此核心区的产业份额不断扩大，所有产业都集中在核心区，而边缘区的企业度量萎缩，直到边缘区的产业份额很少或几乎没有。下面我们重点讨论一下产业的聚集过程。产业聚集过程就是厂商从分散状态到长期聚集均衡状态的变化过程。为简便起见，我们不妨从对称均衡（两个区域产业份额相同）开始，经过相当长的一段时间之后达到长期内点均衡。对称均衡到长期均衡的厂商区域分布份额之差可以由下式表示，其中，和分别表示北部的产业份额和市场份额；为消费者对工业品的支出份额，表示某一比例关系 ，而。详细情况请看考空间经济学原理，安虎森主编，经济科学出版社，2005年版第219222页。 。由于过于复杂，我们没有给出上式的推导过程和的表达式。从上式中可以看出如下三点：一是企业聚集与市场规模的大小成正比，市场规模越大，则企业越向该区域聚集。二是企业聚集与区域的价格指数成反比，价格指数越小，则实际收入水平越高，因此企业也越向该区域集中。前者为我们在前面多次提到市场引力，后者为降价吸力。当然，这里还存在的竞争斥力，也就是说随着产业份额的增加会带来同类企业的拥挤效应，这显然是企业竞争的结果。三是企业聚集与区际市场开放度密切相关。如果我们进行很深入的分析，产业从分散状态向某一区域聚集过程与两个区域区际市场开放度密切相关，如果区际市场开放度比较小，则产业对称地分散在每个区域是一种稳定均衡，此时产业总处于空间扩散状态；如果区际市场开放度比较大，则产业完全聚集在核心区是稳定均衡，产业总是处于聚集状态。由此可见，产业聚集是发端于对外开放程度较低时的产业分散状态，随着对外开放程度提高到某一临界值，则聚集力开始占优于扩散力，于是原先较为分散的产业便开始产生聚集。一旦聚集力占优，聚集力就会不断地自我增强，这种自我增强机制内生地促使产业进一步加速聚集，直到产业完全聚集到一个区域。2、资本可转移下的产业聚集为了更深入地分析产业聚集，我们假设有两个区域、两个部门、两种要素。生产一种工业品需要一单位资本作为固定成本，可变成本包括劳动力和中间投入品。消费者效应函数仍是柯布-道格拉斯型效用函数。假设企业和消费者对工业品的支出份额相等，都用来表示。因此，效用最大化条件下，代表性企业的成本等于收益，而收益是由资本报酬、劳动报酬和中间投入品销售收入构成。由于资本是可转移生产要素，资本追求更高的名义收入可以跨区域自由流动，但劳动力和资本所有者不能流动，资本报酬全部返回到资本所有者区域。因此某一区域内的劳动力必须都在当地就业，资本收入全部消费在资本所有者区域。同样假设资本所有者的投资行为是短视的，他们总是把资本投向资本名义收益高的区域。长期里，资本所有者为了追求更高的资本回报率，可以在任意区域投资。因此，长期均衡就是在短期均衡的基础上加上资本不再发生流动条件，此时区域产业份额不再变动。显然这两种长期均衡的条件分别是：（1）每个区域都有厂商，且每一个区域的厂商经营利润都相等，此时达到内点均衡；（2）厂商在某一区域的收益率远远高于其他区域，致使所有产业都集中在该区域，此时出现核心-边缘结构均衡。其实，厂商从分散状态向长期内点均衡或核心-边缘结构均衡演变过程就是产业聚集的过程。因此，我们可以用长期内点均衡与对称内点均衡时的产业份额之差（） 。为了简化讨论，我们没有给出该式的推导过程，对此感兴趣的读者可以参考安虎森主编的空间经济学原理（经济科学出版社，2005年）第224-230页。来表示产业聚集过程，其中表示的是北部区（我们假设有南北两个区）的产业份额。我们根据该产业份额之差表达式，分别对市场份额和产品价格指数求北部产业份额的偏导数，则发现产业份额对市场份额的偏导数大于零，这意味着市场规模越大，产业越向该区域集中，这也是我们在前面讨论的市场引力的表现形式。市场规模的扩大，会扩大企业的产出量，而企业生产规模的扩大必然扩大工人名义收入，因此企业向该区域聚集。其次，我们发现产业份额对价格指数的偏导数小于零，这意味着如果某一区域物价指数下降，则在相同的名义工资水平下，可以提高实际收入水平，则对资本来讲具有很大的吸引力，这其实是我们在前面讨论的降价吸力的表现形式。第三，这里还会存在竞争斥力，也就是说随着北部产业份额的增加会带来同类企业的拥挤效应，这显然是企业竞争的结果。当区位聚集力占优于分散力时，产业区位选择表现为聚集。第四，存在市场引力和降价吸力的机理仍是我们熟悉的前后向联系，但注意的是与劳动力不可转移下的产业聚集情况一样，此时的前后向联系主要是企业间相互购买其他企业的产出为中间投入品而发生的，企业间相互购买其他企业的产出作为其中间投入品，是后向联系存在的基础；企业尽可能接近中间投入品供应商，是存在前向联系的基础。最后，产业集聚只能在市场开放度达到某一临界值以后发生的，一个封闭的区域是很难吸引外地产业进入，进而很难产生产业的空间集聚。3、人力资本可转移下的产业聚集下面，我们分析一下企业家自由转移情况下的产业聚集的机理。同样我们假设有两个区域、两个部门。但这里有一种可转移智力资本要素人力资本（或企业家），和一种不可转移的普通劳动力。消费者效用函数依然是柯布-道格拉斯型效用函数。制造业部门的生产技术不具有位似性。制造业部门的可变成本只包括劳动力投入，固定成本包括中间投入品和劳动力投入，固定成本则是企业使用劳动力和各种中间投入品而产生的。企业在两个区域之间的进入退出决策和前面的分析框架一样，同样假设企业缺乏长期预期，企业在一个区域的纯利润为正时，进入该区域，纯利润为负时退出该区域。短期里，两个区域中的企业的数量均为既定；长期里，企业数量发生变化。长期里，企业为了追求利润最大化可以自由进出每个区域，因此，纯利润等于零时，企业不再进入新的区域也不再离开所在区域。这就是所谓的长期内点均衡。长期内点均衡时，每个区域均有企业存在；当企业在一个区域的纯利润远远高于其他区域，以至于其它区域的所有企业都集中到该区域都无法消除区际利润差，此时出现核心-边缘结构，产业完全集聚在一个区域。但较为深入的分析表明，当经济系统中出现非对称结构时的企业数量大于经济系统为对称结构时的企业数量（显然，核心-边缘结构是非对称程度最大的结构）。这是因为产业全部聚集在市场份额大的区域，则能节省大量的贸易成本。利用这些节省下来的贸易成本可以购买更多的本地生产的中间投入品，这种中间投入品的购买意味着出现新的企业，显然企业数量增多了。这同时也意味着，在产业聚集区里可以实现经济活动的多样化。根据长期均衡条件，我们可以得出区域产业集聚度 我们仍然用来表示北部的产业份额，则，其中，）。从产业集聚度表达式中可以看出，市场份额越大，则产业份额也就越大，这是我们已经很熟悉的市场引力；市场开放度越大，则市场份额较大区域的产业份额更大，这就是市场放大效应。类似于前面的讨论，我们不妨从对称的短期内点均衡开始，经过一定长的时期后达到长期的内点均衡。因此仍可以用对称均衡到长期内点均衡的厂商分布份额之差来表示产业的聚集过程 表达式与注释5的表达式相同，只不过从等式的两边减去1/2。，并分别取产业份额对市场规模和价格指数的偏导数，则发现产业份额对市场规模的偏导数大于零，这是我们熟悉的市场引力；产业份额对价格指数的偏导数小于零，这是我们熟悉的降价吸力。同样，这里还会存在着竞争斥力，也就是说随着某一区域产业份额的增加会带来同类企业的拥挤效应，这显然是企业竞争的结果。当区位聚集力占优于扩散力时，产业区位选择表现为聚集。类似于前面的讨论，产业聚集只能在市场开放度达到某一临界点后才能发生。三、产业内和产业间联系与产业聚集在前面，我们只考虑要素流动的情况。现在我们把讨论的范围扩大到存在产业间和产业内联系时的情况。首先较为简单的情况开始讨论，即两个区域、两种产业、一种要素的情况。我们假设两个区域已经实现完全工业化，不存在农业部门；每个区域都拥有一个单位的劳动力，劳动力在区际不流动，在两个产业间流动；两个区域的产业都具有相同的消费需求偏好参数，各占消费支出的一半，且需求弹性都相同；投入产出矩阵表现为如下形式：产业1产业2产业1产业2劳动每个区域各个产业的投入份额来讲，来自于其它产业的中间投入品占总成本的份额为，来自于同一产业的投入品占总成本的份额为，意味着产业内联系比产业间联系大，劳动力份额是，当然。长期而言，劳动力根据工资差异在某区域两个产业间流动。正如在第一节分析那样，产业扩散分析的重点在于找到聚集的产业在哪点开始扩散的问题，而产业聚集分析的重点在于在哪一点开始产业聚集的问题。在该模型中，聚集力和分散力两种力量相对大小决定产业聚集或分散的问题。对上述的假定，可能存在两种均衡，一种是分散，即每个区域都拥有两种产业且每种产业的份额为，一种是聚集，即一种产业全部集中在一个区，如产业1全部集中在区域1，而产业2全部集中在区域2。1、聚集与分散首先，对聚集情况进行分析。无疑，分析聚集情况的最简单的方法仍然是先假定集聚情况存在。对某一区域而言，若使得产业1全部集中于此区域，或者劳动力全部从事产业1而非产业2，则这种状况得以维持的最低条件就是本区域产业1支付的工资必须不低于产业2，当然这种情况暗含的假设条件为长期状况下劳动力根据工资高低在区内两种产业间自由流动，无疑，这是一种理想状况。那么，当产业1的工资水平大产业2的工资水平时，可以维持产业的聚集。但进行深入的分析时发现，如果产业1和产业2之间的产业间联系大于各自产业内联系，那么市场开放度较大时，区域2的某些厂商（产业2）转移到区域1是很有利的，因为产业间联系大于产业内联系，转移到区域1以后可以容易得到产业1所提供的中间投入品，进而形成产业多元化的格局。因此，当产业间联系大于产业内联系时，我们所假设的产业1聚集在区域1、产业2聚集在区域2的现象不能维持，必然发生产业的转移。但，如果产业内联系大于产业间联系且市场开放度较小，则产业不容易发生转移，我们所假设的产业1聚集在区域1、产业2聚集在区域2的现象是可以维持的，产业内联系越强，则这种现象持续的时间也较长。其次，分析产业对称分布现象能否持续的问题。当市场开放度很低时，两种产业均匀分布在两个国家，但随着市场开放度的提高，聚集变得可能而且必要，最终在市场开放度的某个临界值上，经济实现完全专业化，每个国家只存在一种产业。2、产业聚集与收入水平的变化我们都知道，劳动力工资水平的变化往往反映产业分布由一种状态过渡到另一种状态的过程。在第四章曾经讨论过，当产业的聚集度较高时，经济增长率也较高，平均收入水平也就较高。因此，聚集状态时的实际工资水平高于分散状态时的实际工资，即聚集会带来该区域实际工资水平的提高。聚集提高工资水平的原因在于，聚集使得最终产品运费提高（分散的主要原因是靠近最终消费者），而这无疑会降低消费者福利，但同时聚集却使中间产品的运输费用较便宜，使得厂商收益增大。若聚集可以维持，说明后者起主导作用，也可以理解为厂商为追求聚集收益愿意支付高工资来弥补因聚集给消费者福利带来的损失，净效应就是实际工资水平的提高。同时也可以看出，如果产业1聚集在区域1（或产业2聚集在区域1），则此时区域1的产业1的劳动力实际工资水平高于该产业1分散分布在两个区域时的实际工资，因而区域1的产业1的劳动力的经济状况得到改善。但，它同时降低了区域1中产业2的劳动力实际工资水平。尽管产业2的劳动力最终都转移到产业1，但劳动力就业的改变需要时间和人力资本投资，因而产业2的劳动力转移到产业1，不可能瞬时间完成。此时，产业2的劳动力实际收入的损失取决于职业调整速度和区域1的劳动力市场的完善程度。另一个区域的情况也是如此，另一个区域实现了产业2的专业化，产业2的劳动力实际工资水平高于产业1的实际工资水平。四、多要素下的产业聚集上面的讨论是在在框架（两个区域、两种产业、一种要素）下的讨论，但现实中不可能只有一种要素，因此需要把上述框架扩展到两个或多个要素，但本部分主要讨论两种要素的情况，即框架（两国、两产业、两要素）下的情况。现在我们把上面的框架中作为要素的产业1的劳动力份额（）和产业2的劳动份额（）不作为要素，而把它们看作由潜在基本要素（2个或以上）生产的投入要素，即诸如劳动、资本这些初等要素生产出来的，这样投入劳动力要素时，就相当于在投入生产劳动的多个要素，这就满足了多要素的假设，同时又能和简洁的框架紧密联系。假设为要素的单位生产成本，为要素的单位生产成本，由于假定要素市场是完全竞争的，所以两种要素的价格也分别是和。假设产业1集中在区域1，产业2集中在区域2。区域1的厂商支付给要素、的工资水平分别为、。要素市场决定的要素和的价格比率为，则维持产业1聚集在区域1的条件就成为，若这一不等式成立，则区域1的厂商放弃产业1转向产业2是无利可图的。原因是，所表示的工资比率是区域1的厂商在产业1和产业2之间选择时的参考比率，即厂商为实现利润最大化，多投入1单位要素时应减少多少单位的要素的投入的问题，因此反映的是厂商的转换意愿。所表示的是市场决定的要素转换比率，即要素市场价格决定增加一单位的投入会减少多少单位的的投入。因此，当时，由产业1转向产业2无利可图，所以厂商不愿转产；相反，如果，则说明转产对厂商有利，这样就发生产业转移，直到为止。1、某一产业全部聚集在某一区域的情况从上面的产业1聚集于区域1的维持条件中看出，在多产业多要素情况下，某产业聚集于某一区域的情形更难形成、更难维持。这种聚集状况的维持与市场开放度、的大小密切相关，市场开放度越小，则聚集维持的时间越长，反过来，比值越大，则产业聚集维持的时间越长。但市场开放度取中间值时最容易发生产业的聚集现象，原因是当市场开放度很低时，厂商按接近最终消费者的原则进行布局，以节约最终运输成本，此时从最终产品销售中节省的成本大于从购入中间投入品中节省的成本；当市场开放度很高时，若某个产业集中在某一个区域，则此时密集使用的要素的价格高于非聚集地产业的相应要素价格，这一要素价格的差异促使厂商转向其它产业。但特别要指出的是，这种要素的价格差异在市场开放度很高时，即贸易完全自由化时不可能维持，此时就实现了要素价格均等化，此时聚集现象也不存在。由上面的讨论可以看出，在多要素的情况下，某个产业聚集于某一区域的专业化生产格局比单要素情况下更难以维持。多种要素的需求在一定程度上成了促使产业分散的分散力，可以抵消因前后向联系而形成的聚集力。这些现象的原因很简单，某一个区域很难具备制造业厂商需要的所有生产要素，因此，除非前后向联系足够大，否则某一产业聚集于某一区域的情形很难维持。2、产业均匀分布的情况对称均衡而言，多要素情况下，的增加使得产业1所支付的工资的增量大于的成本增量时产业的对称分布变得不稳定，此时劳动力不会选择在产业1继续就业，而会专向产业2，厂商也因在产业1无利可图而转向产业2，前向联系和后向联系的作用会使这个转移过程持续下去，从而对称均衡被打破。一般来讲，在多要素情况下，某种产业的完全聚集现象难以维持，大多数情况是产业的分散分布。但随着贸易成本的持续下降，聚集力最终大于分散力，聚集总会发生。五、区域间产业分布总格局的形成前面讨论的产业聚集与分散都遵循两个产业的假设，而现实情况远非如此，多个产业的情形才是常态，本部分将介绍多产业情形下的产业聚集与分散问题。本部分的研究框架与上面的框架唯一的不同之处在于，产业是多个(用表示)而不是两个，其余假定都相同。多产业聚集框架还有一些附加假定：所有产业数量为；所有产业都是对称的；来自于其它产业的中间投入品占总成本的份额为，来自于同一产业的投入品占总成本的份额为，劳动力成本占总成本的份额为，假设（这意味着不存在产业间联系），。多产业情况下的聚集指的是每个产业完全集中在一个区域，聚集的维持分析要假定H个产业在两个区域之间的分布情况，然后再讨论这种分布是否可以维持的问题。可以假设，所有产业分别属于两个集合I和II；集合I中的产业区位在区域1，此时的产业数量用来表示；集合II中的产业区位在区域2，此时的产业数量用来表示，则；各个区域的劳动力数量是相等的。因此，如果区域1的产业数量多，则区域1的每个产业中的就业量要小于区域2的就业量。同时，通过较为深入的分析，我们可以得出两个区域所聚集的两种产业的工资之比应等于各区域拥有的产业数量之比的结论，这说明一区域较高的工资水平与较多的产业数量相对应，较低的工资水平与较少的产业数量相对应。 根据上述假定和推论，产业集聚的维持条件，与前面的情况类似，就区域1而言，聚集状态（产业I全部在区域1，产业II全部在区域2）得以维持的条件是区域1的产业II的工资率小于产业I的工资率，此时，区域1的产业集合I中的工人不会转移到本区域产业II就业。由于产业I聚集于区域1，为追求产业前向后向联系，厂商愿意对产业I的劳动力支付高于产业集合II中某个产业的工资，再加上区域1的劳动力的自由选择，即选择进入支付更高工资的产业集合，最终的结果是产业集合I的产业专业化生产于区域1，而产业集合II中的产业无法在区域1生存下去。根据前面的产业I聚集在区域1、产业II聚集在区域2的假设，我们把第一种聚集可以维持的条件称为第一维持条件，把后一种聚集可以维持的条件称为第二维持条件。但第一种聚集状态还要涉及到区域2，根据假设，区域2只存在产业集合II中的产业，不存在产业集合I，那么这种聚集在区域2可以维持的条件无非是区域2的产业集合I的工资率低于产业集合II的工资率，这就是第二种聚集可以维持的条件。只有两个维持条件结合起来才能真正理解多产业情形下聚集的维持情况。第一维持条件的模拟结果表明，在区域1，产业集合II中的某些产业所能承受的工资成本都低于产业集合I在区域1所能承受的工资成本，因此产业集合II中的任意一个产业无法在区域1生存，这种情况下产业集合聚集在区域1的聚集模式可以维持，此时区域1拥有个产业，区域2拥有个产业。但此时如果产业集合的工资水平低于产业集合II中的任意一个产业的工资水平，则前面的区域1拥有个产业，区域2拥有个产业的聚集模式不能维持。第二维持条件的模拟结果表明，在区域2的产业集合I的工资率低于产业集合II的工资率的情况下，区域2不能支撑产业I的生存，区域1的产业I中的厂商转移到区域2也无利可图，因此，区域2拥有个产业、区域1拥有个产业的聚集模式是稳定的。反过来，在区域2的产业I的工资率高于产业II的工资率，则区域2的厂商对产业I支付的工资已经足以吸引区域2的产业II中的工人，此时有可能区域1的产业I的部分厂商转移到区域2，总之，区域1拥有个产业、区域2拥有个产业的聚集模式很不稳定。根据上面的讨论，我们可以总结出下面的一些结论：（1）在多产业框架下的产业聚集与分散，其实质是产业在区域间的重新布局，而这种重新布局所反映的是区际实际工资水平的差异，产业份额较大的区域可以支付较高水平的工资，产业份额较小的区域支付较低水平的工资。这与现实是完全符合的。（2）能否维持现有区际产业分布格局（能否维持现有区际工资差距），与市场开放度和产业内关联度有关。市场开放度较低时，产业均衡分布可持续的范围大，现有产业分布格局容易维持；产业内关联度大，则产业均衡分布可持续的范围较大，现有产业分布格局容易维持，现有区际间工资差异维持较长时间。第三节 产业结构演进在第一、第二节，我们重点讨论了产业的聚集与分散，而产业的聚集与分散的实质是产业在区际间的重新配置。产业的重新配置不外乎是通过原有一些产业的移出或淘汰，新的产业的出现或区外产业的移入等，其结果表现为区域产业结构的调整或演进。从发展角度来考虑也是如此，区域经济发展一方面表现为区域经济总量的增长，另一方面表现为区域产业结构的演进。因此，本节将重点讨论区域产业结构的演进过程。区域产业结构，是指区域经济中各类产业的构成和各产业之间量的比例和质的联系的总和。研究区域产业结构演进就是为了优化各产业间的资源配置，合理转换和提升区域产业结构，尽可能加速区域经济的增长，达到区域经济利益最大化目的。一、 产业结构的划分划分产业结构是为了更好地研究产业结构。划分产业类型是产业结构研究的基础。区域产业结构研究首先需要将区域产业按一定的标准进行分类，在此基础上再研究不同类型的产业之间的相互联系和比例关系。由于产业结构研究的角度和目的的多样性，产业分类法也有许多种。1、霍夫曼划分法德国著名经济学家霍夫曼是较为系统地研究产业结构演变的结构主义经济学家之一，他研究产业结构的目的是为了指明各国的工业化进程中存在某种普遍规律，即“一般模式”或“统一模式”。霍夫曼为了构建这种一般模式，提出了如下重要假设 参见霍夫曼：工业经济增长，曼彻斯特大学1958年版，第2-6页。假设1：工业分为两个部门（或产业） 这里的工业实际上是指制造业。霍夫曼考察的对象仅限于一些实行自由经济并走上工业化道路的国家。，即消费品生产部门和资本品生产部门。然而，大多数制造业部门的产品既有消费品又有资本品，这使两部门分类法在实际操作带来了一定的困难。为解决此问题，于是，霍夫曼提出了假设2。假设2：如果某个行业的75%以上的产品是消费品，这个行业就归属于消费品生产部门；如果某个行业75%以上的产品是资本品，这个行业就归属于资本品生产部门。假设3：消费品生产部门包括4个主要行业：食品业、纺织业、皮革业和家具业；资本品部门也包括4个主要的行业，金属材料业、运输设备制造业、一般机械制造业和化工产品制造业。当时这8个行业的净产值占了总净产值的2/3。限于当时有关资料的缺乏，霍夫曼所说的净产值实质上是指净生产值（附加价值）加折旧。在前述三个重要假设的前提条件下，根据历史的观察和霍夫曼系数 霍夫曼系数：，是消费品产业的净产值，是资本品产业的生产净值。的比较，得出了霍夫曼定理：随着工业化的发展，消费品产业与资本品产业的净产值之比逐步下降。2、克拉克三次产业分类法英国著名经济学家和统计学家克拉克基于澳大利亚经济学家费夏的研究成果，把整个产业划分为三类。在其著名的经济学著作经济进步的条件（1940）中，克拉克运用三次产业分类法，总结了伴随着经济发展的产业结构变化规律，开拓了应用经济学的新的研究领域。三次产业分类法把全部经济活动涉及的产业划分为第一次产业、第二次产业和第三次产业。通常，第一次产业的子产业有种植业、畜牧业、林业和狩猎业等等；第二次产业的子产业有制造业和建筑业等 采矿业和煤气、电力、供水也在第二产业之中，但有一定的争议。；第三产业的子产业有商业、金融及保险业、运输业、服务业、公务以及其它公益事业 其它公益事业化在第三产业有一定的争议。和其它各项事业。概括地说，第一次产业特征就是广义的农业，第二次产业是广义的工业，第三次产业是广义的服务业。从理论经济学上来看，三次产业分类法并不很严谨，但从应用经济学角度来看，它对研究伴随经济发展的资源配置结构的变化趋势十分有用。3、库茨涅茨的划分方法库茨涅茨在分析产业结构演变的动因时，基于配第和克拉克的研究，把产业结构划分为：农业部门，工业部门和服务部门三部分，这是与克拉克划分相对应的。农业部门，就是第一次产业，它是劳动力比重和实现国民收入比重不断下降的产业部门。工业部门，就是第二次产业，它是劳动力比重和实现国民收入比重大体不变或略有上升的产业部门。服务部门，就是第三次产业，它是劳动力和实际国民收入的比重都在上升的产业部门。4、其它分类方法其它的产业分类方法很多，有马克思的两大部类分类法、联合国的标准分类法、生产要素密集程度分类法、农轻重分类法和功能分类法、赫希曼分类法以及日本产业厅的产业分类法等等。两大部类分类法：生产资料部类和生活资料部类，这是把社会总产品按照实物形态最终使用方向划分的。同时相应地把生产这些产品的部门也分为生产生产资料部类和生产生活资料部类。此分类法曾是研究我国区域产业结构的基本理论基础。联合国的标准分类法，把全部经济活动划分为十个大项，其中每个大项下面又细分为若干小项。十个大项是，（1）种植业、狩猎业、林业和渔业；（2）矿业和采石业；（3）制造业；（4）电力、煤气、供水业；（5）建筑业；（6）批发与零售业、餐馆与旅店业；（7）运输业、仓储业和邮电业；（8）金融业、房地产业、保险业及商业性服务业；（9）社会团体、社会及个人的服务；（10）不能分类的其他活动。此分类是按照联合国颁布的全部经济活动的国际标准产业分类索引中的标准划分的。生产要素密集程度分类法，这是根据不同产业在生产过程中对生产要素的依赖程度的差异将产业划分为：资源密集型产业、劳动密集型产业、资本密集型产业和技术密集型产业等。此分类法可以说明区域产业结构的素质，解释区域产业结构的发展趋势。农轻重分类法，此分类法把社会生产划分为农业、轻工业和重工业三大部门。这里划分轻重工业的依据通常是产品单位体积的相对重量，大的就是重工业部门，轻的就是轻工业部门。此分类法在研究工业化的程度、过程、阶段及其特征时效果比较好。功能分类法，依据各个产业在区域产业系统中的地位、作用和功能，可将区域全部产业划分为：主导产业、关联产业和基础产业。主导产业，是区域产业体系中处于主要支配地位的产业，它具有明显的相对优势，产出和产品调出规模都很大，它又是区域经济系统中的主体和核心；关联产业，是直接配合和围绕主导产业发展起来的产业，它在投入产出或工艺技术上与主导产业的联系最紧密；基础产业，是前两者以外的产业，是主导产业和关联产业的基础。总之，依据不同的标准，产业结构划分方法多种多样，前述的只是典型的几种划分法，现实中我们可以根据不同的研究对象选择不同的分类法。二、区域产业结构演变规律在经济学理论的发展过程中，人们很早就注意到了产业结构变革的历史顺序及其与人均收入之间存在的规律性联系。最早阐述这种联系的是英国经济学家威廉配第，后来，亚当斯密、科林克拉克、西蒙库茨涅茨、WG霍夫曼、瓦西里列昂惕夫、霍利斯钱纳里等大批经济学家都对产业结构演变规律进行过研究，做了许多精辟的实证性分析，得出了许多富有指导意义的结论。下面通过介绍他们的研究成果，来认识区域产业结构的演变规律及其原因。通过对产业结构演变规律的认识，可以能动地促进区域产业结构及时和顺利的转换，从而推动区域经济以尽可能快的速度发展。1、配第定律对产业结构演变及其动因做出最早观察的当推英国经济学家威廉配第。早在17世纪，他在其著名的政治算术一书中描述了不同产业之间的收入差异，并将这种差异与劳动力就业结构联系起来了。他指出，“工业的收益比农业多得多，而商业的收益又比工业多得多” 威廉配第：政治算术，商务印书馆，1978年版，第19页。这种产业收益的差异导致了不同产业的劳动者的收入出现了差异。产业收益的差异也使具有不同产业结构的欧洲国家在经济实力上出现差异，配第注意到人口大部分从事工业、商业和外贸的荷兰，其人均国民收入要比欧洲大陆其它国家高得多，即劳动力就业以非农业产业为主体的结构与较高的人均收入相联系。配第认为，这种产业间的收益差异会推动劳动力由低收入产业向能获得高收入的产业流动，因此“荷兰人当农民和步兵的很少” 威廉配第：政治算术，商务印书馆，1978年版，第23页。，“荷兰人将这些工作推给丹麦人和波兰人去做，而从丹麦人和波兰人那里取得自己所需要的幼畜和谷物” 威廉配第：政治算术，商务印书馆，1978年版，第31页。配第还注意到，随着经济的发展农业份额必然下降的历史趋势，他指出“应该注意的是，随着各种产业和新奇技艺的增加，农业趋向衰落” 威廉配第：政治算术，商务印书馆，1978年版，第33页。上面的叙述体现了配第的一个基本思想：产业不同，其收入也不同，这种产业间的相对“收入差”推动劳动力由低收入产业向高收入产业转移，劳动力就业层次的提高，使人均国民收入增加，进而使农业份额下降。这种关于产业的相对“收入差”推动劳动力就业结构变化的论断，在经济学说史上被称为“配第定律”。2、斯密顺序古典经济学家中，对产业结构演变及其动因做出精辟论述的另一位经济学家是亚当斯密。在其国民财富的性质和原因的研究中，斯密把国民经济活动作为一个有机整体，对各种经济变量进行了详尽描述和分析。斯密关于三个阶级、三种收入、生产劳动、资本及社会再生产学说，实际上是分析了资本主义的经济结构，尽管斯密的经济结构理论并未形成体系，而且首尾也不尽一致，但它的价值学说、分工学说、交换学说无疑为经济整体性思想亦即日后发展起来的经济结构理论奠定了基础，深刻地影响了经济理论基本学派的生成。因此，经济学说史上，誉称斯密为经济结构理论的鼻祖。在国民财富的性质和原因的研究中，斯密从资本要素投向的角度，对产业结构变革的历史顺序做出了精辟论述，并探讨了这一历史顺序的深层动因。斯密指出，“按照事物的自然趋势，进步社会的资本，首先大部分投在农业上，其次投在工业上，最后投在国际贸易上。这种顺序是实际自然的。我们相信在所有拥有多少领土的社会，资本总是在某种程度上按照一定的顺序投用” 亚当斯密：国民财富的性质和原因的研究（上卷），商务印书馆，1972年版，第349页。可见，在斯密看来，随着社会的进步，资本投用将向农业工业贸易业的顺序更变，是一个自然规律。有些学者把斯密的这一论断称作为“斯密顺序” 冯海发：“结构变革的历史顺序”，当代经济科学，1989年第3期， 第43页。，即随着经济的发展，社会的产业结构必然发生由农业为主向工业为主再向贸易业为主的转变。“斯密顺序”的正确性已经被人类社会的经济发展历史所实证。社会资本投向呈现“斯密顺序”的原因正如象斯密认为的那样，是社会需求的有序变动，“不是市场上有了许多酒店，我们社会上才有饮酒的风尚；而是社会上由于它种原因产生了好饮酒的风尚，才使市场上有许多酒店” 亚当斯密：国民财富的性质和原因的研究（上卷），商务印书馆，1972年版，第331页。这表现为需求对生产的导向作用。事实上，人作为一个消费者，其需求是有层次的，这种层次性随着人均国民收入的提高而表现出有规律性的变化，需求层次随着人均收入的提高而提高。在人们还处于低收入水平阶段时，社会需求主要是满足生理需要即吃饭，在需求结构中生理性需求占统治地位，为了解决吃饭问题，就要发展食物生产，社会产业结构的主题就是农业，社会资本的大部分投向农业；随着收入水平的提高，人们有能力消费比食物层次更高的东西，消费取向继而转移到穿、用、住上，因此就发展轻工业，这是工业化首先从轻工业特别是从纺织业起步的需求结构上的原因，而轻工业的有效发展又有赖于重工业的武装，社会产业结构的主体因而转向工业，社会资本的大部分由农业转向工业；国民收入水平的进一步提高，对服务产品的需求增加，服务产业崛起，社会产业结构的主体又会转向服务业，社会资本的大部分又会投向服务业。因此，“斯密顺序”的深层动因是需求导向。3、克拉克定律20世纪50年代，英国经济学家克拉克独立地研究了经济发展过程中产业结构的演化规律，从而揭示了劳动力就业结构与经济发展程度之间的深刻关系。克拉克的研究基于他所收集的20多个国家各部门劳动投入和总产出的序时资料。这是经济史上一项著名的、开创性的统计研究。它的研究具有三个特征：第一、以现实经济的统计序时资料为依据，这种序时资料本身就意味着经济发展，因为它与人均国民收入水平的不断提高形成对照；第二、以劳动就业结构表示产业结构；第三、以三次产业分类法为基础。通过对随着经济发展劳动力的就业取向所发生的规律性变化的实证研究，克拉克得出如下结论：随着人均收入水平的提高，劳动力首先由第一次产业向第二次产业转移；当人均国民收入水平进一步提高时，劳动力便向第三次产业转移。总的结构趋势是，劳动力在第一次产业的分额减少，在第二、第三次产业的分额增加。克拉克的这一结论在经济学说史上被誉为“克拉克定理”。这个定理的逆向解释就是，随着劳动力由第一次产业向第二次产业和第三次产业的转移，人均国民收入水平将会不断得以提高。劳动力就业结构的变革推动了经济发展。克拉克认为，造成劳动力产业间转移的原因，是经济发展中各产业之间出现收入的相对差异。人们总是向高收入的产业转移。克拉克认为，他的发现只不过是印证了配第的观点。所以经济学说史上把配第的观点和克拉克发展的观点统称为“配第克拉克定理”。“配第克拉克定理”不仅从一个区域经济发展时间系列分析中得到应证，而且还可以从处于不同发展水平的国家在同一时点上的横断面比较中得到类似结论：人均国民收入水平越高的国家，农业劳动力在全部劳动力中的比重越小，而第二次、第三次产业的劳动力所占比重就越大；反之，人均国民收入水平越低的国家，农业劳动力所占比重越大，而第二次、第三次产业劳动力所占比重就越小。4、库茨涅茨的研究在克拉克研究的基础上，被誉为“之父”的美国经济学家西蒙库兹