基于場理論的甘肅省產業關聯度分析

白永平，紀玲娟

(西北師范大學地理與環境科學學院，蘭州730070)

0 引言

傳統物理學中的“場”理論和經濟學理論中的產業概念相結合研究一定區域內產業結構和產業發展的合理化問題，是用一種發展較為成熟的、本身很嚴謹很有規律的學科概念來解釋一種正在發展中的、規律性不是很強且較為雜亂的系統，這也正是學科交叉性的重要體現。已有的各種方法所做的分析一般都是靜態的，而對經濟空間的橫、縱面進行全面的動態分析以及產業各項指標前后對比，可以較為準確地預測今后產業的發展趨勢，對制定各項政策干預有較強的引導作用。本研究基于場理論，根據2007年甘肅省投入產出表來建立模擬經濟空間，對甘肅省42種行業進行研究。2000年以來，甘肅省三次產業結構不斷調整和優化。第一產業比重不斷下降，由2000年的18．7%下降到2010年的14．5%，下降4．2個百分點;第二產業比重穩中有升，由2000年的40．6%提高到2010年的48．2%;第三產業比重由2000年的40．7%下降到2010年的37．3%，下降3．4個百分點，第三產業發展極其緩慢。這反映出甘肅省產業結構的畸形發展問題，需要用新的理論和方法研究甘肅省產業布局，調整產業結構，使其更趨于合理化。

1 區域概況

甘肅省地處祖國西北邊陲，既是漢民族與少數民族交匯融合的重要地區，又是中原地區聯系新疆、寧夏、內蒙古西部以及青海、西藏的重要橋梁和戰略通道，也是黃河等大江大河的重要水源補給區，是西北地區生態安全的屏障。實施西部大開發戰略以來，甘肅省經濟社會發展取得了顯著進步，經濟總量增長的同時，產業結構也不斷趨于合理化，產業結構的調整優化對甘肅省的經濟增長起到了極大的推動作用。但是甘肅省經濟社會發展矛盾也最為突出，進一步發展面臨著自然條件差、生態環境脆弱、基礎設施落后、經濟基礎薄弱、產業結構單一、貧困問題突出、對外開放程度低、區域發展差距過大等問題，迫切需要采取有力措施加以解決。單從產業結構來看，甘肅省三次產業結構還存在諸多不合理的地方，阻礙了經濟的進一步發展，產業結構的進一步優化升級已成為當前甘肅省經濟發展的主要任務之一。

2 數據與方法

2．1 研究數據

主要選取2007年甘肅省投入產出表的相關數據，計算甘肅省2007年42個行業的產出梯度、影響力梯度和感應度梯度。全部基礎數據來源于《甘肅省統計年鑒》(2001—2011)。

2．2 研究方法

在場論中對場的定義是:如果在全部空間或部分空間里的每一點都對應著某個物理量的一個確定的值，就說在這空間里確定了該物理量的一個“場”。經濟空間場可理解為經濟空間區域內的經濟變量或數學函數，它反映了經濟變量在所處地理空間中的分布和變化。

梯度是場理論中的一個重要概念，早在20世紀50年代后期，經濟學家就對梯度發展的效應作了大量的研究，經濟學家G．Myrdal認為梯度在發展中起3種效應:極化效應、擴散效應和回波效應，它們共同制約著地區生產分布的集中和分散情況［1］，它們都與場和空間的相互作用有關。一個標量函數的梯度是一個向量，它在某一點的量值等于該函數在該點的增加率，在直角坐標系中梯度可以表示為［2］:

將梯度的概念推廣到經濟空間中，用場理論中的梯度來反映和表現甘肅省各個產業的變化趨勢，可將各個產業視作空間中的點，這些點的產出、收入和費用的變化，都可以通過一定的梯度形式表現出來，從而形成一定范圍的梯度場。梯度場可以反映相關產業的變化趨勢，通過建立相應的梯度場模型，就可以實現對經濟空間的定量和定性分析。

3 產業關聯梯度分析

3．1 產業關聯梯度場的建立

產業關聯是指國民經濟各部門在社會再生產過程中所形成的直接和間接的相互依存、相互制約的經濟聯系。以列昂惕夫的投入產出方法分析產業在區域空間中的聯系和作用，能動態地反映產業空間和產業關聯在實際中的變化。如下構建列昂惕夫梯度場模型［3］。

若令B為列昂惕夫逆陣，可知:

式中:A是一個n×n的系數矩陣;B是n×n產出系數逆陣;X是1×n的總產出列矩陣;Y是1×n的最終需求列矩陣。根據矩陣函數梯度的求取方法，有

式中:▽X為產出梯度;▽B為列昂惕夫逆陣B的梯度場，也稱波及效應梯度場;▽Y為最終需求列矩陣的梯度場。

3．1．1 波及效應梯度場。根據梯度的定義，▽B的推導可分為2步:先求偏導數，再導出梯度場。由(2)式可得:

而

代入(4)式得

由此可得:

又因為:

代入(5)式可得:

那么，

其中，{→akl;k=1，…，n;l=1，…，n}構成了 n2個相互獨立的單位向量。→akl是對應于矩陣元的單位向量。所以▽B可定義為(▽B)ij=▽bij，即

3．1．2 最終需求列矩陣的梯度場。有定義 ▽Y=(▽Y1，▽Y2，…，▽Yn)T，其中:

式中:→Yj是對應于元素Yj的單位向量，而

代入(7)式有:

3．1．3 產出梯度場。總產出梯度場的定義是▽X=(▽X1，▽X2，…，▽Xn)T，根據(3)式有:

由此，▽X可以寫成矩陣的形式

3．1．4 感應度梯度。對照投入產出模型中的感應度系數，相應得出感應度梯度公式

式中:Si為i產業受其他產業部門影響的感應梯度值;▽bij為波及效應系數梯度場▽B中的第i行第j列的系數。

3．1．5 影響力梯度。對照投入產出模型中的影響力系數，相應得出影響力梯度公式:

式中:Ti為i產業對其他產業部門的影響力梯度［4-5］。

3．2 產業關聯梯度分析

利用2007年甘肅省投入產出表，計算了甘肅省42個行業的產出梯度值、影響力梯度值和感應度梯度值并進行排序(表1)。各指標梯度值后括號里的數字為該指標梯度值排名，指標排名變化預測前括號里的數字為該指標原始排名(即2007年排名)。通過指標梯度值排名與原始排名的對比，對該指標今后排名的變化趨勢進行預測。設定指標梯度值排名與原始排名相差1～2之間為不變或略升(降)，3～5之間為略升(降)，＞5為上升(下降)快。

表1 甘肅省各指標梯度值及指標變化排名預測表Tab．1 Prediction of gradient value and variation ranking for each index in Gansu Province

通過指標梯度值排名與原始排名的對比，對該指標今后排名變化趨勢進行預測。產出值與產出梯度值的前后對比很直觀地表現出今后該產業的發展總趨勢和經濟效益。影響力和感應度是某種產業向后和向前關聯的2種效果程度。一種產業影響其他產業的程度叫影響力，把受其他產業影響的程度叫做感應度。影響力梯度和感應度梯度是從投入產出模型中引入的新概念，分別反映出一種產業向后和向前關聯的2種效果程度的變化大小，從而了解該產業在經濟空間中的地位、作用、影響及變化。

3．2．1 第一產業發展趨勢分析。農林牧漁業將繼續保持穩定，在整個產業中的地位將穩中有升，且影響力梯度排名上升，但感應度梯度排名不變。表明種養加、農工商一條龍的農業產業化經營成效已有所提高，特色農業、農村個體私營經濟和第三產業發展較快，對其他產業部門的帶動作用有所增強，但受其他部門的影響尚不明顯。甘肅省農業結構今后將趨于合理，農業結構將從技術水平低下的粗放型農業向技術要求較高的集約型農業逐步發展［9］。

3．2．2 第二產業發展趨勢分析。(1)煤炭開采和洗選業、石油和天然氣開采業、金屬礦采選業、金屬制品業今后的增長速度較快，產業地位有較大幅度上升。除金屬制品業外，煤炭采選業、油氣開采業、黑色金屬和有色金屬礦采選業影響力梯度排名靠前，感應度梯度排名基本不變。表明甘肅省工業依然主要依賴能源原材料工業的發展，但其他產業對能源原材料工業的作用有限，使得能源原材料工業結構轉型緩慢。(2)通用、專用設備制造業和通信設備、計算機及其他電子設備制造業今后的增長速度加快，產業地位也將快速上升，但影響力梯度和感應度梯度排名基本不變。表明甘肅省機械制造等裝備制造業和電子信息等戰略性新興產業發展已現端倪，技術含量和產出效益較高。但發展初期對其他產業的影響和受其他產業的作用很小，是今后培育發展的先導產業。(3)紡織業、木材加工及家具制造業、造紙印刷及文教體育用品制造業今后的增長速度也相應加快，產業地位也有快速上升，但影響力梯度和感應度梯度排名存在不同程度的下降。表明甘肅省輕紡工業的發展對輕重工業的協調發展有促進作用，但對其他產業的影響和受其他產業的作用相對減弱。(4)建筑業今后的發展速度將回落，增長將減緩，產業地位將大幅下降。這是因為目前建筑業是勞動密集型行業，是手工作業比重大的行業，也是效益低下的行業，產值利潤率和勞動生產率低。對建筑業深化改革、調整規模、優化結構、推進技術進步、提高全行業的發展質量將是長期的任務。

3．2．3 第三產業發展趨勢分析。第三產業(郵電業、批發和零售業、房地產業、研究與試驗發展業、綜合技術服務業、教育、公共管理和社會組織)在產出、影響力、感應度排名整體上呈現不同程度的下降趨勢，可以預見第三產業在整個產業空間的地位今后將下降。造成此種局面的原因有2個方面:一是第二產業繼續保持較快增長的強勁態勢;二是第三產業內部結構不盡合理。生產性服務業比較薄弱，市場體系、綜合服務體系和社會保障體系不夠完善，阻礙第三產業發展的傳統體制和機制問題還未根本解決，可以預測今后一定時期內甘肅省產業結構低度化的趨勢還將繼續［6］。

4 三次產業在經濟空間中的結構分析

甘肅省是全國的重工業能源基地，近幾年能源枯竭的殘酷現實嚴重制約了本省經濟的發展，在這期間甘肅省積極設立國家級循環經濟示范區，開始從“兩高一資”企業的高能耗、高污染路線轉向循環經濟和低碳路徑，形成甘肅新型產業化模式，以新型的耗能低的產業路線代替原來的高耗能來解決能源問題［7］。第三產業占GDP的比重除個別年份稍有反彈外，基本保持上漲的趨勢，發展的空間很大。

近幾年甘肅省的產業結構發生了變化，但是變化的幅度仍然較小，第一產業占GDP的比重由2000年的18．7%下降到了2010年的14．5%。二產的比重稍有上升，從2000年的40．6%上升到了2010年的48．2%，但在2006年到2008年這3年中達到了最高，這幾年也是甘肅省第二產業轉型的關鍵年份。隨著產業結構的變遷，就業結構同時也發生變化。2000—2010年，甘肅農業人口占總就業人口的比重基本不變，在三次產業結構中還是占主導地位。第二產業人數基本不變。第三產業就業人口從2000年的 21．4%上升到2010年的23．0%，上升幅度不大。總體來看，甘肅省產業結構的變化符合產業結構變遷的一般規律，但發展速度遠遠低于全國平均水平，甘肅經濟社會發展水平低，省情決定了優化產業結構、轉變發展路線任務的艱巨性和復雜性。按照著名經濟學家H·錢納里、庫茲涅茨、克拉克、威廉·配第等［8］的研究成果，參照甘肅省相關經濟指標，從人均GDP、三次產業結構、就業結構、工業化和城市化水平等指標來看，甘肅省基本處于工業化初期向中期過渡的階段。這個階段是工業化帶動社會經濟發展的關鍵時期(表2)。

5 結論

用梯度場理論對經濟空間進行分析就是構造經濟空間以及與它相關的一系列空間集合，將空間與梯度場相聯系，對其中的各要素進行定義，通過對經濟空間各類活動發展軌跡的分析對經濟活動的將來進行預測。對產業關聯梯度場的分析可以通過產出梯度、影響力梯度和感應度梯度的變化判斷出不同產業的位勢高低及其以后的變化，從而了解各產業在經濟空間中的地位的變化，并為制定相應的產業發展政策提供理論依據和價值。甘肅省今后的產業改革與優化還要走很長一段路，三次產業貢獻率表明未來甘肅省產業結構調整依然要大力優化二產，高效發展三產，積極推進農業產業化、規模化經營，加快農村剩余勞動力轉移，調整地區農業布局結構，發展特色農業［9］。

表2 甘肅省2000—2010年相關經濟指標一覽表Tab．2 The list of relevant econom ic indicators in Gansu Province from 2000 to 2010

［1］ 曾凡銀，馮宗憲．經濟空間場理論研究述評［J］．理論建設，2001(1):29-33．

［2］ 楊先衛，閻理．基于場理論的經濟空間分析探討［J］．經濟地理，2005，26(1):20-36．

［3］ 董承章．投入產出分析［M］．北京:中國財政經濟出版社，2000．

［4］ 馮宗憲．經濟空間場理論與應用［M］．西安:陜西人民出版社，2000．

［5］ 楊先衛．產業關聯梯度場模型的建立與分析［J］．創新創業與企業科技進步，2005(6):86-88．

［6］ 高新才，滕堂偉．西北區域經濟發展藍皮書甘肅卷［M］．北京:人民出版社，2008．

［7］ 武江民，黨國鋒，石培基．50多年來甘肅省產業結構時空演變研究［J］．干旱區資源與環境，2011，25(1):1-6．

［8］ 王海飛．甘肅省發展低碳經濟的路徑研究［J］．地域研究與開發，2011，30(2):64-68．

［9］ 熊友云，張明軍，劉園園，等．1978—2006年甘肅產業結構演進分析［J］．干旱區地理，2010，33(2):285-292．