疫情初期湖北省應急響應對區域經濟系統后向關聯影響研究*

楊麗嬌，王信歌，蔣新宇

(武漢理工大學 管理學院，湖北 武漢 430070)

中國政府在新冠疫情爆發初期采取積極的防疫措施，如“封城”、限制人口流動等，控制了疫情蔓延，保障了人民生命安全，帶來了顯著的社會效益[1-3]，是必要且有效的。然而，各省“封城”“限行”“隔離”等措施在一定程度上也限制了生產活動的正常進行[4]，對經濟系統的供需兩側均造成一定的沖擊[5-8]。進一步，由于區域政府應急響應政策不同[9]，區域產業網絡穩健性和系統性風險水平差異[10]，導致經濟系統受到突發事件擾動后的恢復能力各異[11]，產業恢復不同步[12]。為提高區域產業恢復效率，有必要研究各產業未恢復前的損失狀態，即評估多區域的產業脆弱性。

目前學術界評估多區域經濟系統擾動的定量模型主要集中于兩類宏觀經濟學模型：投入產出模型(IO模型)和可計算一般均衡模型(CGE模型)，且已被廣泛應用于自然災害經濟損失及產業波及損失評估中，如地震[13]、暴雨洪澇[14]、臺風[15]、冰雪[16]、霧霾[17]等。相比于投入產出模型，CGE模型較復雜，損失評估結果依賴區域之間的替代彈性，然而其彈性值的設定研究目前相對缺乏。國內外部分學者利用IO模型評估新冠疫情的經濟損失，但多集中在單一區域研究[18]，或將整個國家看作一個經濟體進行整體研究[8,19-21],較少學者定量研究區域產業的關聯效應[22-23]及損失波及估算。

相較于側重產品分配角度的前向關聯分析來說，側重生產投入角度的后向關聯分析，對產業恢復等具有重要的現實意義。IO模型的核心部分，即列昂惕夫逆矩陣描述部門產出及中間投入之間的關系，本質上描述了行業間的后向關聯效應[24]。值得關注的是，傳統的IO模型是需求側驅動模型，通過設定最終需求為外生變量(受自然災害沖擊、消費者偏好變化、政府政策調整等影響)，分析最終需求的變化對產業產出的影響。因此，傳統的IO模型對于研究企業因生產停滯帶來的區域間產業波及效應具有一定的局限性。1996年，TANJUAKIO等[25]首次提出混合投入產出模型(Mixed IO Model)，將一些部門的總產出變動和其他部門的最終需求變動同時設定為外生沖擊變量，進而綜合刻畫災害對經濟系統的沖擊效應。孟永昌利用混合投入產出模型定量評估東日本大地震造成日本相關行業停滯的背景下，世界多國多生產部門的波及經濟影響[26]。

為研究疫情初期湖北省應急響應對區域經濟系統的后向關聯影響，本文采用混合區域間投入產出模型(Mixed IRIO Model)，利用2012年中國31省區域間投入產出表，結合疫情初期湖北省統計局官方公布的各類產業生產指標和湖北省2020年第一季度的城市出行強度數據，估算疫情初期湖北省的產能損失，并以此作為外生變量，評估湖北省產能下降對全國30省份產業的后向關聯波及影響，為推動各地區復工復產、產業有效恢復提供理論參考。

1 混合區域間投入產出模型(Mixed IRIO Model)

1.1 投入產出數據

本研究采用的混合區域間投入產出模型(Mixed IRIO Model)所需要的區域間投入產出表為中國科學院地理科學與資源研究所劉衛東于2018年編制的“中國2012年31省區市區域間投入產出表”[27]。該表包含31個省(除港澳臺)、42個產業部門，能夠反映中國大陸31省份42產業部門之間的產能流動關系。

1.2 模型原理

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表1 假定的2區域2部門投入產出表

2 情景設定和沖擊變量設置

2.1 情景設定

湖北省是受新冠疫情初期影響最為直接的地區，基本表現為全行業生產停滯、產能損失、經濟下行壓力較大。同時，由于新冠疫情初期對湖北省的直接沖擊主要發生在2020年第一季度(1月23日武漢市全面“封城”，其他各市陸續實行“封城”措施，直至4月8日基本實現全面解封)。所以本研究重點考慮湖北省2020年第一季度受新冠疫情直接沖擊的行業產能損失率。在此基礎上設定兩種沖擊情景，對結果進行比較分析。①首先考慮最為簡單的情景，即情景一：僅考慮湖北省各產業部門的產量損失Δxex，設定其為外生沖擊變量，假定其他省份的最終需求不變(Δfex=0)，估算30省份多產業部門僅受湖北省產業產能下降的后向關聯波及影響。②情景二，設定湖北省各產業的部門產量損失(Δxex)為外生沖擊變量，同時設定30省份各產業的最終需求下降6.8%(為簡化研究，參考2020年全國第一季度GDP下降6.8%，即Δfex=6.8%×f0)，分析30省份多產業部門受到湖北省產能下降及本地區域最終需求下降雙重影響下的后向關聯波及影響。

2.2 沖擊變量設置

通過模型基本原理的梳理及本研究的情景設定，為研究疫情初期湖北省應急響應對區域經濟系統的后向關聯影響，將湖北省各產業產能下降比率設定為外生沖擊變量。接下來詳細闡述湖北省各行業產能下降比率的估算方法。

(1)參考官方產業生產指標。由于缺乏直接官方統計數據，為估算湖北省2020年第一季度各行業產能下降比率，本文首先參考湖北省統計局官方網站公布的2020年第一季度各行業相關產業生產經濟指標(http://tjj.hubei.gov.cn/)。農林牧漁產品和服務參考“生產總值”經濟指標；采礦業，石油煉焦和核燃料加工，電力、熱力的生產和供應等高耗能產業參考“行業用電量”經濟指標；食品和煙草，化學產品，通信設備、計算機和其他電子設備等具有壟斷性質的行業參考“規模以上行業增加值增速”經濟指標；服裝、鞋帽皮革，造紙印刷和文教體育用品參考“限額以上社會消費品零售總額”經濟指標；批發和零售，住宿和餐飲參考“社會消費品零售總額”經濟指標。由于官方統計指標與42個行業并未一一對應，仍有部分行業損失率無法估計。因此本文基于城市出行強度估算缺失的行業產能下降比率[29]。

(2)基于城市出行強度估算。研究表明，城市出行強度越高，城市經濟和社會活動越活躍[30]。與傳統的調查數據相比，出行大數據能夠及時、動態、完整、準確地反映人口流動的格局[31]。因此，我們有理由假設城市居民的出行強度在一定程度上反映了各行業的停產及復工復產狀況。根據百度遷徙大數據平臺的湖北省17個市區2020年和2019年同時期城市出行強度數據繪制生產活動損失圖(圖1)，綠色曲線為2019年正常年份同時期城市出行強度，紅色曲線為2020年第一季度實際出行強度(2020年1月23日“封城”時出行強度大幅下降)，藍色曲線為預測的2020年同時期沒有疫情“封城”情況下的城市出行強度。

圖1 基于城市出行強度的湖北省部分城市生產活動損失圖

基于城市出行強度指標計算湖北省行業經濟損失率的過程如下。

第一步網絡爬蟲：爬取2020年湖北省各市第一季度城市出行強度數據，并以農歷春節為基準點爬取同時期2019年湖北省第一季度城市出行強度數據。

第二步數據分解：采用時間序列加法分解法，將2019年城市出行強度數據和2020年前22 d(2020年1月23日“封城”)城市出行強度數據分解為趨勢分量、周期分量(以7 d為一個周期)和隨機分量。

第三步數據預測：根據第二步的分解分量，預測正常情況下(沒有疫情“封城”)，同時期湖北省各市的城市出行強度指標。

第四步損失估算：根據預測和實際的城市出行強度指標差值，估算湖北省各市的行業經濟損失率；最后以2019年湖北省各市的GDP貢獻率為權重，計算整個湖北省第一季度行業經濟損失率，求得結果為47.12%[29]。

利用上述方法計算得到的湖北省第一季度行業經濟損失率近似替代缺失的行業產能損失率。

3 區域產業后向關聯沖擊結果

根據設置的兩種情景，利用Mixed IRIO Model定量分析湖北省產能損失導致30個省份的產業后向關聯波及損失。本文重點從后向關聯波及效應最大的地區產業、各地區后向關聯波及損失結果、各行業后向關聯波及損失結果三個維度進行解讀。

3.1 后向關聯波及效應最大的地區產業

首先根據模型輸出結果，將30省份各行業的生產損失率進行排序(共42×30=1 260個輸出數據)，可以得出疫情初期受湖北省應急響應后向關聯影響最大的地區行業分布情況。限于篇幅，本文從42個行業中選取后向關聯影響較大的14個行業，再從30個省份中選取受波及影響較大的15個省份進行展示(圖2和圖3)。疫情初期，多省份多產業部門受湖北省應急響應間接波及影響，其中煤炭采選產品(#02)，石油和天然氣開采產品(#03)，石油、煉焦產品和核燃料加工品(#11)等基礎能源行業，以及電力、熱力的生產和供應(#25)等能源供應行業受到的影響較為顯著。在兩種情景下，浙江省煤炭采選產品行業損失率都為最大，下降比率分別達到4.67%和10.76%。

圖2 情景一典型行業及典型地區的損失率展示

圖3 情景二典型行業及典型地區的損失率展示

制造業是我國工業體系的核心，是經濟增長的發動機，此次新冠疫情初期沖擊最大的湖北省地區，是我國重要的鋼鐵、汽車、紡織等制造業產業集群地。疫情初期，湖北省全行業受到嚴重打擊，制造業產能下降尤為明顯，而其他地區基礎能源行業作為湖北省重工業的原材料產地，受到一定的區域產業波及影響。雖然官方統計公布的數據中，基礎能源行業相較住宿餐飲等服務行業受到疫情沖擊較小，但是由于產業之間交織的關聯關系，基礎能源行業對各行各業的恢復及發展具有關鍵的推動作用，因此我們應當對此引起重視。

3.2 各地區后向關聯波及損失結果

按照省份對輸出結果進行整理，計算兩種情景下各省份的行業產出波及損失率及產出波及損失值。從地區產出波及損失率大小來看(圖4a和圖4c)，大西北綜合經濟區(除西藏外)和黃河中游綜合經濟區內各省份的產出波及損失率較大，其次是湖北省周邊的長江中游綜合經濟區，沿海地區各省份產出波及損失率相對較小。兩種情景中，山西的產出波及損失率最大，分別為0.83%和7.48%，其次是內蒙古，分別為0.55%和7.26%，第三是陜西，分別為0.53%和7.24%，西藏受到的波及損失程度最小，產出波及損失率分別為0.10%和6.88%。

從地區產出波及損失值大小來看(圖4b和圖4d)，以湖北省為中線，東部經濟較發達地區受波及影響行業產出下降值相對比西部地區大。其中能源原材料制造業、煤炭開采和深加工等重工業基地(山西、內蒙古、陜西、河南、黑龍江、遼寧等)在僅受湖北省產能下降波及影響的情景一中，行業波及損失產出值排序靠前。在各地區同時受湖北省產能下降波及影響，和本地區最終需求下降直接影響的情景二中，江蘇、山東、廣東一躍成為前三，究其原因在于這些省份經濟發達，受到本地區消費需求下降的直接影響更大。

綜上，山西、內蒙古、陜西等省份與湖北省的產業后向關聯較為密切，對湖北省的經濟依存度較高，受湖北省應急響應產能損失的間接波及影響相對較大，這一結果與劉世錦學者的研究結論相符[22]。西藏與湖北省的產業后向關聯度較低，經濟依存度較低，受到湖北省產能下降的間接波及影響最小。

圖4 地區波及損失分布圖(審圖號：GS(2021)3715號，底圖無修改)

3.3 各行業后向關聯波及損失結果

按行業類別對輸出結果進行整理，分析兩種情景下30省份各行業受到的后向關聯波及損失(除湖北省外)。從受影響的產業結構來看，30省份需求無損失的情景一中(圖5)，僅受湖北省各行業生產能力下降的波及影響，產值下降比率最大的5個產業部門是：石油和天然氣開采產品1.60%，煤炭采選產品1.38%，金屬礦采選產品0.61%，電力、熱力的生產和供應0.59%，石油、煉焦產品和核燃料加工品0.56%，集中在第二產業。此外，金融，交通運輸、倉儲和郵政，批發和零售等下降比率也相對較高。受湖北省各行業產能下降的后向關聯波及影響相對較小的行業為公共管理、社會保障和社會組織，教育，衛生和社會工作及建筑，下降比率小于0.04%。在情景二中，30省份各行業不僅受到湖北省各行業產能下降的后向關聯波及影響，而且受到本地區內部需求下降的直接影響，輸出結果顯示：行業產值波及下降比率排序與情景一的輸出結果基本一致(圖6)，下降比率有所增加。

值得注意的是，從行業波及損失下降產值數值來看，情景一中靠前的是第二產業中的采礦業和部分制造業，如煤炭采選產品，金屬冶煉和壓延加工品及電力、熱力的生產和供應。情景二中行業波及損失產值下降數值最高的是建筑，化學產品，及金屬冶煉和壓延加工品。建筑行業受省內需求側直接影響程度更大，雖然行業下降比率排名較低，但是由于該行業本身具有較大的經濟體量，其行業總產值下降數值反而是42個部門中最大的，影響不容忽視；此外還有食品和煙草，批發和零售等行業，受本地區需求側直接影響的程度更大。

綜上，由于湖北省的重點部門集中在制造業，這些行業生產所需原材料大多來源于其他地區的第二產業，間接波及其他地區石油和天然氣開采產品，煤炭采選產品，及金屬礦采選產品等基礎能源行業。同時，與居民生活服務等第三產業關聯度較強的交通運輸、倉儲和郵政，金融等行業的下游緊密度較高，疫情初期對湖北省外其他地區相關下游行業的波及影響較大。而湖北省各行業產能下降對其他地區的教育，衛生和社會工作，及公共管理、社會保障和社會組織的后向關聯波及影響程度較小，主要原因是這些行業受到省內經濟直接沖擊影響較大，受到來源于其他地區的間接沖擊影響較小。此外建筑，食品和煙草，及批發和零售行業受本地需求側沖擊的直接影響，相較于區域間的波及影響更顯著。

圖5 情景一各行業波及損失情況

圖6 情景二各行業波及損失情況

4 結論與討論

疫情初期，“封城”措施極大控制了新冠疫情的蔓延，是被實踐證明的快速有效的戰略防疫措施。隨著我國近些年快速發展，各省產業構成異質，發展不均，區域產業交織關聯，疫情沖擊影響亦通過產業鏈傳播，湖北省“封城”應急響應，一定程度上對全國其他省份經濟系統造成擾動。基于此，本文采用混合區域間投入產出模型(Mixed IRIO Model)，設定兩種沖擊情景，對比研究疫情初期湖北省應急響應對區域經濟系統的后向關聯影響。

主要研究結論為：①從產業關聯角度來看，因湖北省應急響應各行業生產停滯對其他省份的后向關聯效應，集中在基礎能源行業和流通服務等行業；其中與制造業關聯度較強的“煤炭采選產品”“石油和天然氣開采產品”“金屬礦采選產品”“電力、熱力的生產和供應”等第二產業受湖北省波及影響損失較大；與居民生活服務相關行業關聯度較強的“交通運輸、倉儲和郵政”“批發和零售”“金融”等第三產業同樣受到一定波及影響。②從地域關聯角度來看，以煤炭礦采、深加工等能源原材料制造業為主的山西、內蒙古、陜西、黑龍江、遼寧等與湖北省產業后向關聯度較強，經濟依存度較高，受到湖北省產能下降的波及影響較大；以第三產業為主的沿海經濟區，如江蘇、廣東等受到本省需求端直接沖擊的影響，相對于受到湖北省產能下降的波及間接影響更顯著。

針對以上分析結果，提出以下政策建議：①基礎能源行業多為其他產業提供生產要素，對其他產業復工復產具有關鍵的作用。雖然疫情初期沖擊的行業最直觀的是受需求側沖擊影響較大的“住宿和餐飲”等服務行業，基礎能源行業的沖擊并不直觀，但是根據本文研究結果，省際間各產業后向關聯效應突出，即基礎能源行業受其他產業的波及影響，同樣需要引起相關部門的重視。疫情沖擊之后的恢復政策可以適當重視基礎能源行業，尤其是從員工供給、用工時長等方面給予一定的政策支持；②扶持“交通運輸、倉儲和郵政”“批發和零售”“金融”等與居民生活服務關聯較強的行業優先恢復，可以加快刺激需求端經濟的復蘇，帶動終端產業的復工復產；③不同省份與湖北省的產業關聯程度不同，遭受的波及損失程度也不同，這也從另一個角度體現了省份之間風險傳導系數不同。在區域協同恢復的過程中，對于后向關聯緊密的省份，如山西、內蒙古、陜西等，有關部門應予以重點關注，有根據地制定區域一體化發展戰略，考慮省份之間的風險傳導。

在未來研究中可以從以下幾方面深入：首先，由于當前的區域間投入產出數據的缺乏，本文各省份產業間的關聯不得不基于“中國2012年31省區域間投入產出表”，距新冠疫情爆發的2020年時間間隔較長，省際產業間的聯系可能有所調整或改變，更新“中國省區市區域間投入產出表”是一項非常重要的工作。其次，由于投入產出模型是線性模型，沒有考慮經濟系統的彈性問題，模型具有較大的剛性，與現實經濟系統有所差異。綜上所述，由于數據條件的限制，以湖北省為主的長江中游綜合經濟區對沿海地區，如以江蘇、浙江、上海為主的長三角地區和以廣東為主的珠三角地區的經濟波及效果未充分反映出來，這也是未來需要研究的課題。