基于Logistic增長模型的安徽省建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段研究

吳正文，陳智強(qiáng)，段宗志

(安徽建筑大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，安徽 合肥 230601)

0 引言

安徽省建筑業(yè)在安徽國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了巨大作用。自“十三五”開局以來，安徽省建筑業(yè)保持穩(wěn)定增長態(tài)勢，建筑業(yè)增加值占全省生產(chǎn)總值比例持續(xù)穩(wěn)定在7%以上，2016年安徽省建筑業(yè)總產(chǎn)值達(dá)7 140億元，比2006年建筑業(yè)總產(chǎn)值增加5倍，實現(xiàn)增加值1 783.5億。在2012-2016五年間，安徽省建筑業(yè)累計完成產(chǎn)值29 746.96億元，年均增長14.6%；累計實現(xiàn)增加值7 974.9億元，占全省GDP平均比重7.75%，年均增長6.88%。

在新常態(tài)背景下，國家明確提出推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展要順應(yīng)基本經(jīng)濟(jì)規(guī)律，讓市場力量在資源配置中發(fā)揮決定性作用和更好發(fā)揮政府公共服務(wù)作用[1]。建筑業(yè)作為我國重要的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，長期以來吸收了大量的社會投資，提供了眾多的就業(yè)機(jī)會與崗位，對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的支撐作用[2]。因此，國內(nèi)一些學(xué)者致力于新常態(tài)背景下我國建筑業(yè)的發(fā)展形勢研究[3]。區(qū)域化產(chǎn)業(yè)演化分析的代表人物有唐世海[4]等，他們通過08年以前30年的江蘇省建筑業(yè)增加值來計算未來江蘇省建筑業(yè)增長的最大限值；劉炳勝[5]等從我國各省份建筑業(yè)發(fā)展水平梯度變遷分析出制約因素；而金玲[6]等用最小二乘法證明了我國建筑業(yè)演化過程與logistic模型曲線的擬合程度較高；國外有成熟研究[7]表明，產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的演化一般要經(jīng)歷孕育期、成長期、成熟期和衰退期等過程。Logistic是其最一般的形式，常用于描述一般系統(tǒng)發(fā)展的演化過程，也稱為增長曲線模型。

總的來說，目前國內(nèi)學(xué)者對于我國建筑業(yè)的發(fā)展演化大多集中在存在問題的定性討論，以及建筑業(yè)對經(jīng)濟(jì)的增長效應(yīng)上[8]；國外有學(xué)者[9]圍繞建筑業(yè)的產(chǎn)業(yè)競爭力與發(fā)展?jié)摿Φ日归_討論，也有學(xué)者[10]嘗試探索建筑業(yè)的施工參與者實施的創(chuàng)新類型。遺憾的是，在新常態(tài)背景下，針對區(qū)域建筑業(yè)發(fā)展的演化實證分析較少，因此本文以安徽省為例研究其建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑。

安徽省建筑業(yè)要繼續(xù)保持快速健康發(fā)展，面臨著調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)方式等各種挑戰(zhàn)。本文利用Logistics增長模型判斷安徽省建筑業(yè)當(dāng)前的發(fā)展階段，通過對產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段的精準(zhǔn)識別，更為準(zhǔn)確地把握安徽省建筑業(yè)未來的發(fā)展方向，為安徽省建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供理論參考。

1 Logistic模型分析

1.1 模型簡介

Logistic方程是一個經(jīng)典的生態(tài)學(xué)模型，最早被應(yīng)用于人口增長、種群生態(tài)學(xué)、動物飼養(yǎng)、植物栽培等，現(xiàn)在該研究已被廣泛應(yīng)用于病毒傳播、城市化等研究領(lǐng)域。Logistics最初作為應(yīng)用在生態(tài)學(xué)上的模型是這樣解釋的:當(dāng)一個物種進(jìn)入到一個新的生態(tài)系統(tǒng)中后，這個物種的數(shù)量會發(fā)生變化。開始時該物種的數(shù)量小于這個系統(tǒng)能容納的最大種群數(shù)量，那么該物種將會繼續(xù)增長。同時該物種在這個生態(tài)系統(tǒng)中會面臨食物、空間等資源的不足，以及天敵的威脅，因此該物種在這個生態(tài)系統(tǒng)中的種群數(shù)量會有一個極限值，達(dá)到這個極限后這個物種就不再增長。這個增長曲線滿足Logistics方程，圖像呈S型曲線。因此，Logistics方程用來描述在有限增長空間的條件下的產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律，是一個最佳選擇。建筑業(yè)是一個獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)，處于整個國民經(jīng)濟(jì)這個大系統(tǒng)中，受整個國民經(jīng)濟(jì)大環(huán)境和自身發(fā)展水平的影響，建筑業(yè)也會存在一個類似于初期緩慢發(fā)展、中期快速增長，再到進(jìn)入成熟期后發(fā)展趨于飽和的緩慢發(fā)展階段[11]。所以建筑業(yè)發(fā)展過程也可以用Logistic模型預(yù)測。

圖1 產(chǎn)業(yè)生命周期曲線

1.2 Logistics模型分析

設(shè)X(t)是某一個產(chǎn)業(yè)部門在t時刻的產(chǎn)量，作為表示產(chǎn)業(yè)在生命周期過程中的狀態(tài)的變量。假設(shè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的速度與這個狀態(tài)量X(t)成正比，在增長過程中漸漸會達(dá)到增長的極限，發(fā)展速率減慢，直至為零，因此，產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的演變過程可用這樣的數(shù)學(xué)方程來表示:

式(1)中α是產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度系數(shù)，它與產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的要素投入、生產(chǎn)率等因素有關(guān)；N是該產(chǎn)品產(chǎn)量的最大規(guī)模，該參數(shù)取決于影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展的多個方面因素，例如環(huán)境的限制、產(chǎn)品的價格、產(chǎn)品需求收入彈性等等。根據(jù)實際經(jīng)濟(jì)意義，應(yīng)有α＞0、N為了得到增長過程中的各個拐點，我們對方程求導(dǎo)，可以得到產(chǎn)業(yè)發(fā)展在任意時刻的加速度方程，對(1)求導(dǎo)得到:

由此，我們可以得出產(chǎn)業(yè)發(fā)展成長速率曲線的兩個拐點，也就分別是產(chǎn)業(yè)演變曲線的凹點和凸點:描繪出產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成長曲線和成長速度曲線。

綜上所述，我們可以推導(dǎo)描繪出產(chǎn)業(yè)發(fā)展演變增長曲線和其對應(yīng)的加速度曲線。可以模擬得出產(chǎn)業(yè)發(fā)展演變的具體狀態(tài)和對應(yīng)的發(fā)展速度，將產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程模擬成S型曲線，其中產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度系數(shù)α和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模極限值N是曲線的兩個重要參數(shù)，時間t趨向于無窮大，因此產(chǎn)業(yè)發(fā)展可分為以下四個階段[12]:

第一階段稱之為初始期，也就是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進(jìn)入期，在 S 型曲線中的(0＜t＜t3)段，展速度和發(fā)展加速度都處于增長的狀態(tài)，成長速度這個起始期中，產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于騰飛階段，各要素齊聚，助力產(chǎn)業(yè)飛速增長，起飛的時間為

第二階段稱之為成長期，是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高速增長 期 ，在 S 型 曲 線 中 的 (t3＜t＜t2)段 ，即階段是產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的重要時期，產(chǎn)業(yè)增長的速度持續(xù)增加，但加速度開始減小。該時期在產(chǎn)業(yè)騰飛之后是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要階段，在點一時刻產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到最大產(chǎn)值N的一半。通常在這個階段產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模沒有達(dá)到最大，發(fā)展速度卻最快，整體呈現(xiàn)出一個良好的發(fā)展態(tài)勢。

第三階段稱之為成熟期，該階段市場趨于成熟 ，在 S 型 曲 線 中 的 (t2＜t＜t4)段 ，即業(yè)發(fā)展的速度開始變慢，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的加速度急劇下滑。該階段產(chǎn)業(yè)進(jìn)入到一個成熟的發(fā)展過程，整個產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)各方分工明確，市場定位清晰，需求也約為最大值的71%。

第四階段稱之為衰退期，該階段的處在S型曲線的(t＞t4)段，這個階段產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成長速度遞減，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)模增長也越來越慢，越來越接近產(chǎn)業(yè)發(fā)展的極限值，市場基本接近飽和的水平，一直發(fā)展到極限值N的水平，該產(chǎn)業(yè)若無重大革新則有可能出現(xiàn)規(guī)模的下降[13]。

2 安徽省建筑業(yè)發(fā)展階段實證研究

2.1 Logistic增長模型參數(shù)估計

由上節(jié)的模型分析來看，設(shè)Y=X(t)，那么可以將建筑業(yè)發(fā)展的增長模型用如下方程表示:

其中N表示建筑業(yè)增加值的增長極限，α表示增長速度系數(shù)，C為常數(shù)。下面接著通過灰色模糊評價 GM(1，1)來確定以上三個參數(shù) N，α、C，從而確定Logistics模型函數(shù)[14]。

灰色系統(tǒng)GM(1.1)模型就是依據(jù)系統(tǒng)中已知的各種因素的綜合信息，來擬合整個系統(tǒng)的動態(tài)過程，進(jìn)而外推，達(dá)到預(yù)測的目的。模型是時間序列的一個變量的微分方程。其實數(shù)學(xué)形式是:

其中-λ為發(fā)展系數(shù)，μ是灰色作用量，x(1)是變量x的一次累加生成。

2.2 Logistics增長模型的變換

根據(jù)Y即X(t)的數(shù)據(jù)對Logistics增長模型方程進(jìn)行擬合，根據(jù)灰色理論建模，參數(shù)(λ,μ)應(yīng)當(dāng)滿足下列關(guān)系式:

其中:

因此，利用以上的公式可求得logistics方程參數(shù)，方程中的三個參數(shù)為:

通過對上式的計算，得出具體的特征值，從而得到參數(shù)，再利用SPSS軟件對其進(jìn)行分析，檢驗其擬合優(yōu)度R2、F值、T值是否符合要求，若符合要求則可以根據(jù)Logistics增長模型對建筑業(yè)增加值發(fā)展走勢進(jìn)行預(yù)測，從而確定安徽省建筑業(yè)發(fā)展處于何種階段。

2.3 安徽省建筑業(yè)發(fā)展階段識別

先利用GM(1，1)模型，處理1994年到2016年間安徽省建筑業(yè)增加值數(shù)據(jù)，估計出Logistics模型參數(shù)，得出Logistics增長模型方程，再根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展曲線進(jìn)行預(yù)測，從而推算出未來安徽省建筑業(yè)所處的發(fā)展階段。

2.3.1 灰色模型計算

按照灰色模型GM(1，1)計算出對應(yīng)的Logistics模型參數(shù)，利用MATLAB2016軟件對安徽省建筑業(yè)增加值數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，計算的具體過程如下:

從而

2.3.2 模型擬合精度檢驗

通過SPSS19.0軟件對模型進(jìn)行擬合，各項指標(biāo)如下列圖表所示:

表1 模型匯總

如表1所示，擬合優(yōu)度檢驗R2為0.981，調(diào)整R2為0.980，說明數(shù)據(jù)的擬合度較好。

企業(yè)可采用內(nèi)控業(yè)務(wù)流程形式，將以上生產(chǎn)經(jīng)營管理活動分解成多個內(nèi)控流程。每個業(yè)務(wù)流程應(yīng)明確控制目標(biāo)、控制風(fēng)險、控制步驟、不相容崗位、對應(yīng)權(quán)限和職責(zé)。從發(fā)起到結(jié)束，每一個內(nèi)控流程步驟由一個或多個控制點構(gòu)成。控制點內(nèi)容應(yīng)執(zhí)行主體、執(zhí)行動作、執(zhí)行結(jié)果，執(zhí)行動作中應(yīng)采用一種或多種控制措施。以采購活動為例。企業(yè)首先應(yīng)分析評估采購活動各環(huán)節(jié)存在的風(fēng)險，其次針對風(fēng)險明確控制目標(biāo)，最后圍繞目標(biāo)制定控制步驟，每一步驟明確控制點內(nèi)容。并嚴(yán)格依照各步驟涉及的物資采購、合同、財務(wù)、考核等部門及崗位的職責(zé)，實施計劃控制。

表2 ANOVA

如表2所示，用于進(jìn)行總體線性的顯著性檢驗的F值為1098.729，大于臨界值，且P為0，表明模型的線性關(guān)系顯著。

表3 標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)

如表3所示，在解釋變量的顯著性檢驗中，其t值分別是171.988和12.544，均通過顯著性檢驗。

由圖2可知該模型符合數(shù)據(jù)分析的要求。

2.3.3 Logistic模型預(yù)測結(jié)論

根據(jù)Logistics模型分析，可以得出以下結(jié)論:

圖2 安徽省建筑業(yè)增加值擬合圖

3 現(xiàn)階段安徽省建筑業(yè)發(fā)展的對策建議

根據(jù)以上分析可以看出所構(gòu)建的安徽建筑業(yè)Logistics增長模型方程擬合效果較好，擬合效果達(dá)到了0.981。以1994年的安徽省建筑業(yè)增加值為基數(shù)來看，一直到2016年建筑業(yè)增加值都在持續(xù)上升，建筑業(yè)增加值極值達(dá)到了1700億元?；诖?，我們可以預(yù)測安徽省未來的logistic曲線:

(1)(1994-2003)初始期，2003年建筑業(yè)增加值將近1000億元，此時，影響產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)演化的各因素協(xié)同運(yùn)動積累的能量達(dá)到最大值，為建筑業(yè)發(fā)展的“初始期”，即從2013年開始，安徽省建筑產(chǎn)業(yè)進(jìn)入到成長期。

(2)(2013-t2)成長期，即建筑業(yè)發(fā)展的起飛階段，預(yù)測t2時刻的建筑業(yè)增加值將會達(dá)到2000億元以上，這個階段是建筑業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵階段，也就是說，2013年以來，安徽省t2年開始，安徽省建筑產(chǎn)業(yè)進(jìn)入到成熟期。

(3)(t2-t3)成熟期，成熟期的建筑業(yè)發(fā)展趨于成熟，速度穩(wěn)定。據(jù)統(tǒng)計，我國建筑業(yè)發(fā)展現(xiàn)已日趨成熟，社會貢獻(xiàn)不斷擴(kuò)大。經(jīng)過多年的積累、規(guī)范和發(fā)展，建筑行業(yè)的規(guī)模不斷壯大，不論是企業(yè)數(shù)量還是從業(yè)人數(shù)都實現(xiàn)了明顯的增長。但是建筑業(yè)依靠人力和資本的投入加速發(fā)展的時期已經(jīng)不再，經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，建筑業(yè)的發(fā)展必須改革。

可以看出，這一時期安徽省建筑業(yè)市場增長率高，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度快，整個建筑業(yè)市場已經(jīng)具有一定的規(guī)模；從傳統(tǒng)建筑業(yè)產(chǎn)品的特點上來看，各類型的建筑產(chǎn)品的技術(shù)與質(zhì)量上已相對完善，產(chǎn)業(yè)鏈條基本成熟。但同時應(yīng)看到市場同質(zhì)化競爭嚴(yán)重，企業(yè)差異不明顯，且在國內(nèi)國際市場的影響力較低，整體綜合實力較弱。建筑業(yè)依賴國家固定資產(chǎn)投資拉動的高速增長已經(jīng)成為歷史，企業(yè)追求規(guī)模效益的時代已經(jīng)結(jié)束，產(chǎn)業(yè)的供求矛盾將更加突出[16]。因此，現(xiàn)階段安徽省建筑業(yè)應(yīng)繼續(xù)保持快速增長勢頭，擴(kuò)大規(guī)模，補(bǔ)齊短板，快速提升綜合實力；在擴(kuò)大規(guī)模的同時，促進(jìn)轉(zhuǎn)型升級。趁建筑業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)正探索新增長模式的間隙，搶占市場，迎頭趕上。

綜合分析模型結(jié)果，為安徽省未來的建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供以下有針對性的對策建議:

(1)加強(qiáng)培育安徽省龍頭企業(yè)，針對企業(yè)自身的實際情況，制定企業(yè)扶持方案，有計劃、有目的進(jìn)行培育，通過整合各種資源，重點在技術(shù)創(chuàng)新、人力資源、科技人才等方面，對我省申特企業(yè)予以幫扶，以形成高資質(zhì)企業(yè)龍頭優(yōu)勢，大企業(yè)集團(tuán)聯(lián)動、整合中小專業(yè)企業(yè)，帶動全省建筑企業(yè)業(yè)務(wù)水平和服務(wù)質(zhì)量，增強(qiáng)建筑業(yè)實力，搶占市場份額。

(2)加快安徽省建筑業(yè)省外市場的發(fā)展，加快企業(yè)“走出去”步伐，在鞏固省內(nèi)市場的基礎(chǔ)上，積極拓展長三角地區(qū)、長江經(jīng)濟(jì)帶、中西部地區(qū)等國內(nèi)市場，積極參加國家重點基礎(chǔ)項目建設(shè)。各建筑業(yè)企業(yè)要堅決把開拓省外市場作為市場經(jīng)營的重中之重，選派善經(jīng)營、懂技術(shù)和會管理的優(yōu)秀人員承攬外埠工程，同時把握國家“一帶一路”等戰(zhàn)略機(jī)遇，放眼于國際市場，具備資格的建筑業(yè)企業(yè)應(yīng)積極申報對外項目，積極參與國家援外工程。

(3)推進(jìn)安徽省建筑產(chǎn)業(yè)園區(qū)的建設(shè)，將建筑企業(yè)組合起來，集聚裝備制造、建材及建筑部品部件生產(chǎn)、全過程咨詢、現(xiàn)代物流等各類建筑業(yè)相關(guān)企業(yè)，在產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)建立建筑技術(shù)研發(fā)中心，探索業(yè)態(tài)創(chuàng)新，采取新型建筑承包服務(wù)方式和企業(yè)；同時在園區(qū)內(nèi)建立建筑技術(shù)教育培訓(xùn)基地、建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化培訓(xùn)示范基地，加強(qiáng)對從業(yè)人員的技能培訓(xùn)，以及對現(xiàn)代建筑部品生產(chǎn)基地創(chuàng)建的支持，有利于形成集聚效應(yīng)與規(guī)模優(yōu)勢。

(4)將節(jié)能減排列入安徽省建筑業(yè)發(fā)展重點，建筑業(yè)作為高能耗產(chǎn)業(yè)，針對建筑業(yè)的節(jié)能減排工作絲毫不能放松，應(yīng)廣泛采用可再生能源，降低能源消耗、盡快全面推行住宅的配件化和全裝修、積極倡導(dǎo)工業(yè)化施工方式、大力提倡使用綠色建筑材料以及政府部門應(yīng)努力促進(jìn)建筑企業(yè)節(jié)能減排工作的落實[17]。