基于成分數據法的我國制造業內部結構預測

范德成，婁 娟

（哈爾濱工程大學 經濟管理學院，哈爾濱 150001）

0 引言

制造業主要指對開采業和農業這兩個行業中生產的原材料進行加工或再加工成為新的產品的產業總稱，也就是說以經過人類經營生產勞動的產品作為勞動對象的產業[1]。制造業內部結構包括資源型產業、低技術產業、中技術產業和高技術產業，隨著制造業企業的全球化發展，中國的制造業正處在迅速發展時期，其規模和生產技術水平也得到了大幅度的提升。與此同時，我國制造業在國際中的競爭力不斷加強，在國際分工中扮演重要角色。客觀地，我國目前是一個名副其實的制造業大國，但與西方發達工業強國還有很大差距。實踐現狀表明，解決問題的關鍵是促進制造業的合理化發展，而制造業內部結構的合理化是制造業合理化發展的重要內容。

制造業內部結構發展的影響因素錯綜復雜，有些影響因素具有一定的顯性化特征，有的可能是還沒有發現或者是無法確定的因素。因此，很難在一個預測模型中完全體現出來的，這就直接致使Takcns[2]定理中提及的時間序列的原始值與外生變量之間的光滑映射，在制造業內部結構演化過程中的原有數據中是不可能存在的[3]。研究制造業的發展趨勢，又是我國目前經濟發展的關鍵參考因素，對分析經濟結構的發展和布局有至關重要的作用[4]。迄今為止，對我國制造業未來發展進行直觀具體分析的文獻較少，對制造業內部結構發展的研究更是較少。本文將針對上述問題展開分析研究。

1 制造業內部結構劃分與成分數據的原理

本文制造業內部結構的數據均來自于中國統計年鑒和中國工業經濟統計50年。需要特別指出的是，在研究中國的經濟時，學者們經常質疑中國統計數據的橫向和縱向的標準問題。為了保持統計數據的準確性和前后一致性，方便研究分析，本文對樣本數據做如下處理：首先，制造行業選取的一致性。1978年以來，我國國家統計局對制造業的行業分類系統進行了兩次的修改，第一次修改從1994年開始啟用，第二次修訂的自2002年開始啟用[5]。兩次修訂前后的行業分類有所差異，為了保持數據的前后統一，本文將普通設備和專用設備制造業兩個行業合并為機械制造業，將食品加工業和食品制造業合并為食品加工與制造業。與此同時，本文又選取了制造業的其他25個行業，這25個行業的分類標準在兩次修訂體系中基本沒有改動。綜上所述，我們共選取了27個制造行業進行比較研究，將本文所選取的27個制造行業分為四類，內部結構主要包括資源型產業、低技術產業、中技術產業和高技術產業四個大類，具體如表1所示。

表1 制造業的行業構成

成分數據一般是用于描述某一事物中各種內部結構所占的比重，這些比重的總和等于1[6]。近些年，大多數學者把球面投影變換的預測方法應用在經濟學和產業經濟學中，有效解決了產業經濟中內部結構的比重問題。

成分數據用公式表示為：

對于任一時間點t，t=1，2，…，T，存在著一個p維向量，能夠使得各部分的比重之和為1[7]。本文將制造業內部結構中的資源型產業、低技術產業、中技術產業和高技術產業四個部分的增加值占制造業總產值的比重看作一個4維向量，表1給出的制造業內部結構比重數據就是一種標準的成分數據模型。本文采用成分數據預測方法對中國制造業內部結構比重變化進行預測，進而分析制造業內部結構的變化趨勢。

2 我國制造業內部結構預測

2.1 我國制造業內部結構預測結果

選取1981～2012年我國制造業各行業的增加值數據，根據我國制造業的分類情況計算出我國資源型產業、低技術產業、中技術產業和高技術產業四個產業的增加值和它們各自的比重，如表2所示（其中X1代表資源型產業，X2代表低技術產業，X3代表中技術產業，X4代表高技術產業）。使用成分數據對制造業內部結構包括以下幾個方面的預測：

表2 1981～2012年我國制造業內部結構各增加值占制造業增加值的比重情況

步驟一，對原成分數據做非線性轉換：

經過上面兩步的轉換可以成功地將原始數據降維，根據上式遞推可以求出轉角數據。

步驟四，根據式(4)預測T+l時期的角度：

步驟五，利用式(5)計算角度預測值，再根據式(2)計算出T+l時期的預測值，

步驟六，用式（6）計算出T+l時期成分數據的預測值：

根據表1中給出的制造業內部結構的四個部分的增加值占制造業增加值的比重的具體數值，運用式(1)～(6)對制造業內部結構即資源型產業、低技術產業、中技術產業和高技術產業這四個部分的增加值占制造業增加值的比重的具體數值進行計算。根據趨勢圖，主要采用線性模型分別進行預測，根據步驟一到步驟六，得到式(7)～式(9)。

利 用 式 (7)、式 (8)和 式 (9)，計 算 出 2012 年 后 的數值，根據式(2)、式(6)進一步計算出制造業內部結構的具體預測值(詳見表3)。

2.2 我國制造業內部結構預測結果

根據上述我國制造業內部結構的預測值，得出以下結果：

第一，我國資源型產業增加值在制造業中所占的比重呈逐年下降的趨勢。在2012～2025年這13年間，其比重由25.35%下降到2025年的21.36%，下降了4個百分點，這充分說明了未來我國的資源型產業將走向新的發展道路，國家經濟的發展將由資源型產業轉向新的發展領域。我國對資源型產業的依賴性將越來越小，但可以進一步看出，雖然說我國未來對資源型產業的依賴性減小，但減小的幅度非常小。根據西方發達國家的經驗，資源型產業在制造業達到一定的程度后，其增加值占制造業增加值的比重不會超過15%。這也給我國制造業提出了挑戰。說明在現有條件下，若我國不采取一定的積極措施，我國想要實現快速地向高級化演進還要經歷很長一段路。

表3 制造業內部結構趨勢預測結果 （單位：%）

第二，同資源型產業一樣，我國低技術產業增加值占制造業增加值的比重的未來趨勢也逐漸下降。其比重由2013年的12.81%下降到2025年的9.81%，下降了兩個百分點，這說明我國制造業發展正逐漸由低技術向高技術產業演變，我國制造業正逐漸向高級化演進，和資源型產業一樣，我國的低技術產業改造的步伐較慢，這也是我國目前應該重視的側重點。

第三，與資源型產業和低技術產業相反，在未來的10多年里，我國中技術產業的增加值占制造業增加值的比重逐年上漲，由2013年的50.21%上漲到53.59%，這充分說明了我國的低技術產業和資源型產業正向中技術甚至是高技術產業演變，由附加值低、耗能高、生產周期長、盈利低的低技術產業和資源型產業轉向附加值高、耗能少、生產周期短、盈利高的中技術產業和高技術產業，這也是我國制造業向高級化演進的一個重大的特征。國家應注意控制中技術產業的發展速度，以期給高技術產業更大的發展空間。

第四，與中技術產業相同，我國高技術產業的增加值占制造業增加值的比重逐年上漲，上漲的步伐相對較快，由2013年的11.63%上漲到2025的15.24%，上漲了3.6個百分點，相對于基數比較小的高技術產業來講，增長速度相對常迅速和可觀。我國在認識到高技術產業對我國制造業向高級化演進進程中所起到作用的重要性，也不要忘記高技術產業自身的發展問題，避免高技術產業發展瓶頸。

3 結語

本文利用成分數據預測的方法對我國截止到2025年的制造業內部結構的趨勢進行預測，預測結果顯示我國制造業中資源型產業、低技術產業、中技術產業和高技術產業四個方面結構的未來變化情況。總體來說，資源型產業和低技術產業的比重雖然會不斷走低，但仍然偏高；中技術產業的比重將會不斷走高，其在我國制造業中第一大產業的地位未來在很長一段時間內將不會改變；高技術產業雖然發展趨勢較好，但其占制造業的比重太低，嚴重制約了我國制造業的發展。

[1]邱斌,葉龍鳳,孫少勤.參與全球生產網絡對我國制造業價值鏈提升影響的實證研究——基于出口復雜度的分析[J].中國工業經濟,2012,(1).

[2]Takens F.On The Numerical Determination of The Dimension of An Attractor[A].In Rand D,Young L S.Dynamical Ystemsand Turbulence,Warwick,Lecture Notes in Mathematic[C].Springer—Verlag,1981.

[3]楊洪焦，孫林巖.中國制造業結構的演進特征分析及其趨勢預測[J].科研管理,2009,(5).

[4]江曼琦,席強敏.制造業在世界大都市發展中的地位、作用與生命力[J].南開學報(哲學社會科學版),2012,(2).

[5]魏江,周丹.我國生產性服務業與制造業互動需求結構及發展態勢[J].經濟管理,2010,(8).

[6]孟潔,王惠文.多元成分數據的對數襯度偏最小二乘通徑分析模型[J].數理統計與管理,2009,(3).

[7]李春軒,羅毅,包安明,張艷,楊傳杰,崔林林.基于對數比轉換的成分數據空間插值研究[J].中國農業科學,2012,(4).