“兩化”深度融合對產業結構調整的影響
——基于系統建模和政策仿真的分析

梁益琳，張 新，李玲玲

（1.山東財經大學 管理科學與工程學院，山東 濟南 250014；2.山東大學 中小企業研究所，山東 濟南 250100）

一、引言

改革開放以來，中國的產業結構發生了重大變革，在1978—2019 年間第一產業增加值占GDP 比重由27.7%下降到7.1%，而第三產業增加值占GDP 比重由24.6%大幅上升至51.6%，成為經濟增長和就業的核心推動力。國際金融危機爆發后，中國經濟加快改變以勞動力密集型產業加工貿易為主的產業格局，轉向高新技術產業和服務產業，向產業鏈的中高端延伸。然而，中國產業供給側結構性矛盾成因復雜，產業結構調整長期伴隨著發展方式粗放低效、同質化競爭嚴重、服務業市場程度低等問題。因此，在供給側結構性改革背景下，如何從產業融合政策構建視角推動產業結構有序調整是理論和實踐發展中亟待解決的重要問題。

產業結構調整是產業價值鏈拓展和躍遷升級的過程，通過技術進步解決生產供給與消費需求間的結構性矛盾。中國作為趕超型發展中國家，長期以來經濟增長主要依靠低成本要素驅動，甚至被描述為低成本的快速工業化（黃群慧，2018）[1]。進入工業化后期，中國產業結構面臨內在轉型和外部環境的雙重擠壓，推進“兩化”深度融合是增強中國實現產業升級、提升國際競爭力的必然選擇[2]。發達國家較早就已開展相關領域的研究，主要集中在對信息技術的發展、采納、融合及其對經濟增長、企業績效的影響[3]。Dedrick 等(2013)[4]以及Surie(2017)[5]采用發展中國家和轉型經濟體的數據實證得出信息化發展能夠促進發展中國家生產率提升，將工業模式向知識密集型轉換。中國經濟步入新常態后，關于“兩化”深度融合推動中國產業結構調整的研究逐漸形成共識。中國長期形成的產業結構受發展階段、政策和國際環境等因素影響[6]，借鑒歐美發達國家發展戰略同時必須加速新一代信息技術和實體經濟深度融合，借助后發優勢推進產業結構轉型升級。

“兩化”深度融合對產業結構作用機理的相關研究偏重于技術融合與創新、生產方式和資源約束等方面。技術產業融合使產業邊界變得模糊，有效提升產業績效，并降低企業經營成本[7]。“兩化”融合過程中，技術創新發展能夠對產業間知識要素的流動與分配產生作用[8]，信息技術投資的知識深化或社會資本積累特征對經濟增長具有收益遞增或不變的穩定影響[9]。從生產方式角度，制造業企業利用信息化網絡拓展生產模式，實現網絡化、集約化制造，能夠提升制造業和用戶的關聯性，使生產組織更為人性化[10]。程中華、劉軍(2019)實證研究發現信息化是促進工業綠色增長的新動力，“兩化”融合對降低地區能源強度的貢獻強于政府干預和能源價格等因素[11]。由此，“兩化”融合促使社會綜合成本最小化和收益遞增，推動了產業結構轉型升級和資源優化配置。

綜上可知，既有研究較多關注信息化對產業結構轉型升級的影響以及對新業態的催生作用，關于“兩化”融合對產業結構的作用路徑未能考慮供需結構的有效匹配以及資源環境效益。隨著中國信息化和工業化進入深度融合階段，厘清“兩化”深度融合對產業結構調整的影響機理，尤其是“兩化”深度融合與政策調控有機結合情景下對中國產業結構調整產生的影響，具有重要的理論和實踐意義。文章的貢獻在于：構建多要素協同作用下“兩化”深度融合對產業結構調整的影響機制分析模型，拓展產業結構研究視角；建立“兩化”深度融合驅動產業結構調整的系統動力學模型，通過變量敏感性分析和政策干預實驗，形成明確而直觀的實現路徑，對于降低區域“兩化”深度融合及產業結構政策安排的不確定性有借鑒作用。

二、“兩化”深度融合影響產業結構調整的系統結構分析

1.模型邊界與假設

根據“兩化”深度融合的系統特征及其對產業結構影響的復雜性、廣泛性和系統性，確立了“兩化”深度融合投入、“兩化”深度融合環境、“兩化”深度融合產出和產業結構四類子系統邊界，為考察“兩化”深度融合驅動產業結構調整所涉及政策對輸出系統要素的影響，構建政策機制貫穿下四類子系統相互影響的系統理論模型，如圖1 所示。模型考慮以下假設：一是主要探討“兩化”深度融合對產業結構調整的影響，不直接涉及其他影響要素；二是假設經濟穩定增長，無較大波動，系統無需因重大變化進行結構性調整，內生變量按模型中的變量關系平穩變化；三是對信息化、工業化及產業結構指標進行梳理，選取數據較全面且易于比較的指標衡量“兩化”深度融合對產業結構調整的影響效果。

圖1 “兩化”深度融合影響產業結構調整的系統理論模型

2.系統要素及影響機理分析

（1）“兩化”深度融合投入要素及其影響機理

“兩化”深度融合投入以信息化和工業化的供給要素投入為主體，主要體現在基礎設施投入、研發投入和人才投入等方面。“兩化”融合投入與工業化發展具有直接關聯，信息化從技術和管理兩方面對工業化進行融合改進；隨著工業化水平的提升，又會對“兩化”深度融合產生帶動作用。然而，信息化和工業化發展之間存在有界性[12]，過度增加信息化投入會在一定程度上減弱信息化和工業化的互動效果。

（2）“兩化”深度融合環境要素及其影響機理

“兩化”深度融合實施效果主要受政策調控、信息化環境、區域經濟水平等要素的影響。具有時效性和異質性的政策安排有助于提升“兩化”融合效果，對產業結構產生正向作用[13]。中國經濟轉型過程中信息化環境建設充分激活了產業結構與“兩化”深度融合的良性互動，快速的信息共享有利于帶動先進技術沿著產業鏈擴散。區域經濟水平與“兩化”深度融合間具有空間依賴性，經濟發展滯后地區“兩化”融合程度普遍較低，產業低水平聚集問題嚴重。

（3）“兩化”深度融合產出要素及其影響機理

“兩化”深度融合產出效果可從經濟增長、信息技術發展、人才結構、融合水平四個維度進行評估。“兩化”深度融合對經濟增長方式的改變，會直接或間接地影響并帶動產業結構優化升級。信息技術通過融入傳統產業以及技術進步和資源開發效率的提高來推動產業結構優化。此外“兩化”深度融合使得社會職業結構、人才培養和勞動力就業逐步發生變化，人才結構分布得到改善。融合水平是對“兩化”融合績效的綜合測度，反映了信息化和工業化協同發展水平和深度融合質量。

（4）“兩化”深度融合對產業結構要素的全過程影響

產業結構調整實質上是產業結構向合理化和高級化方向轉化的過程，包括產業比例優化以及國民經濟結構中低附加值、低技術產業向高附加值、高技術產業轉化。在中國產業結構調整重心轉向產業融合和產業質量提升的過程中，“兩化”深度融合能夠改變要素間配比結構，降低產業發展對勞動力、土地和資本要素的依賴程度，推動產業結構合理化和高級化。同時，產業結構調整會進一步改變資本和勞動要素的流向，使研發和人才投入不斷上升，繼而影響信息化和工業化的滲透融合。

三、系統動力學模型構建及動態仿真

1.因果關系圖構建

“兩化”深度融合對供給側產業結構調整的作用路徑是一個要素眾多且相互影響制約的復雜過程。通過分析“兩化”深度融合驅動產業結構調整的系統邊界、主要變量以及政策調控情況，厘清要素間的正負反饋和影響路徑，利用VENSIM PLE 6.0 繪制因果關系圖（如圖2 所示）。

圖2 系統因果關系圖

2.模型流圖結構

以上述因果反饋回路為基礎，構造“兩化”深度融合影響產業結構調整的系統存量流量圖（如圖3 所示）。基于代表性、可量化性和精簡性原則，該系統動力學模型共選取28 個變量，其中4 個存量變量、4 個速率變量、11 個輔助變量及9 個常量和表函數，各類變量均具有較強的實踐意義，較全面地描述了系統構成和變量間相互作用機制。

圖3 系統存量流量圖

3.變量設置和參數確定

模型仿真時間設置為2006—2025 年，時間步長設置為1年，以2006 年作為系統模擬的初始狀態，其中2006—2017 年為模型運行與現實情景檢驗時段，2018—2025 年為系統仿真預測時段。變量測算方式及仿真數據來源主要如下：

一是信息化水平。采用《中國信息年鑒》中的“信息化發展指數”衡量信息化水平，該指數是由信息化基礎設施、信息化使用、知識水平、發展環境與效果和信息消費五大類指標加權計算的綜合性指標。

二是工業化水平。尹虹潘(2019)依據三次產業結構演進規律設計的工業化水平計算方法，較之現有部分工業化測度指標能夠更全面準確地反映中國工業化進程[14]。文章亦采用該方法對中國工業化水平進行測算，分別計算非農產業占比、第二產業及第三產業貢獻得到。

三是“兩化”融合水平。結合隨機前沿模型，利用中國信息化水平和工業化水平數據，分別得到工業化對信息化的促進作用和信息化對工業化的帶動作用，進而根據協調發展系數法確定中國“兩化”融合水平。

四是產業結構要素。產業結構高級化選用第三產業增加值與第二產業增加值之比進行衡量，反映產業結構調整過程中的梯次變化。產業結構合理化根據干春暉等(2011)研究中的產業結構測度方法[15]，采用泰爾指數作為具體度量指標反映產業結構偏離度。

五是信息產業人才結構。引入信息產業從業人員占就業人員比例、高等教育畢業生所占比例、研發人員所占比例衡量信息產業人才結構對“兩化”深度融合的影響。

上述研究變量所涉及的指標及第二產業勞動力、第三產業勞動力、電子商務消費占比、教育投入、基礎設施投入和研發投入等基礎數據源自國家統計局數據庫、《新中國60 年統計資料匯編》以及《中國信息年鑒》年度統計數據或根據以上數據測算。

4.模型檢驗

為驗證模型仿真的可信度，文章選取具有較全面數據的產業結構合理化、產業結構高級化和工業化水平三個存量變量進行歷史性驗證，并采用仿真值與真實值的相對誤差來衡量模型的有效性。由表1 可知，產業結構合理化的真實值和仿真值之間最大相對誤差僅為0.088，擬合程度較高，主要在于從三次產業產值增加值及三次產業勞動力角度考慮了產業結構合理化的構成方式，具有較高可信度；工業化水平和產業結構高級化的實際歷史數據和仿真值也表現了相同的變化趨勢，最大相對誤差分別為0.060 和0.057，展現較好的擬合和預測效果。

表1 變量真實值與仿真值比較

四、模型仿真結果分析

為考察“兩化”深度融合對產業結構調整的作用機制以及政策強度改變對“兩化”深度融合以及產業結構調整的影響程度，文章從產業、科技、財政等政策維度對所構建模型進行模擬仿真。每一項政策維度設計兩類方案，方案1 表示目標政策與初始政策的比較，方案2 表示相同的目標政策下不同實施力度對變量的影響。

1.產業政策維度的影響

文章采用工業產值占比和“兩化”融合政策調控兩個變量作為產業政策調控因子，設置產業政策調控因子（工業產值占比，“兩化”融合政策調控）的初始值為(0.42，1)，方案1 的值為(0.4，1.1)，方案2 的值為(0.35，1.2)。在不同的產業政策影響下，第三產業勞動力、工業化水平及產業結構要素的變化曲線如圖4、圖5 所示。

由圖4 可知，政府采取“兩化”融合政策、降低工業產值所占比例，能夠促進第三產業勞動力的提升。加大產業政策實施力度時，第三產業勞動力仿真曲線在2012 年之前較為相近，產業政策的促進作用較小，2012 年以后產業政策的調控作用逐漸凸顯。同時，在改變產業結構、降低工業產值占比時，第二產業產值增長速率逐漸放緩，但工業化水平得到穩步提升，且比現有政策下提升幅度更大，說明推動“兩化”深度融合有助于產業價值鏈的拓展和產業結構的轉型升級。

圖4 2006—2025 年中國第三產業勞動力和工業化水平仿真曲線

圖5 顯示，產業結構合理化和高級化在增加產業政策力度、實施方案2 后，產業結構合理化指數比方案1 更接近于零，產業結構更加趨于均衡。此外，實施“兩化”融合政策、降低工業產值占比對產業結構高級化也有正向作用，其曲線變化表現出兩方面特點：一是產業政策的影響作用從中后期開始逐漸增加，這與中國工業化進程特征和經濟發展側重點直接相關；二是產業政策強度更大的方案2 與方案1 走勢極為相近，意味著由于產業政策激勵效果的限制，持續增加政策強度對產業結構高級化的提升效果較弱。

圖5 2006—2025 年中國產業結構合理化和高級化仿真曲線

2.科技政策維度的影響

科技政策維度主要考慮“兩化”深度融合過程中科技創新政策對產業結構調整的影響，假設科技政策調控因子（研發投入比例，人才引進政策）的初始值為(0.019，1)，方案1 中參數值為(0.022，1.1)，方案2 為(0.024，1.2)，則不同的科技政策方案下主要變量的變化曲線如圖6、圖7 所示。

圖6 2006—2025 年中國信息化和工業化水平仿真曲線

圖7 2006—2025 年中國產業結構合理化和高級化仿真曲線

從圖6 可以看出，隨著研發投入和人才引進力度增加，信息技術不斷進步，帶動信息化和工業化進一步滲透融合，有助于中國工業化水平的提升。與工業化水平相比，盡管技術研發存在滯后性，但增加科技政策投入對中國信息化發展的影響程度更大，信息化水平提升效果也更為顯著。此外，信息化水平曲線2 在曲線1 基礎上再次提升的空間很小，說明當科技政策投入強度達到一定水平時，繼續提高投入強度對提升信息化水平的作用已經很小。

由圖7 可知，加大研發投入比例和人才引進力度能夠使泰爾指數更接近于零，有助于提高產業結構的合理化。產業合理化方案2 的曲線明顯低于方案1，表明當科技政策實施力度更大時，“兩化”深度融合將推動產業技術和資源效率進一步提高，實現產業間聚合質量不斷優化。同時，實施科技政策能夠顯著提升產業結構高級化水平，且長期來看，科技政策投入強度越大，產業結構高級化增長率越高。但在仿真中前期，科技政策對產業結構合理化的影響作用更明顯，到后期對產業結構合理化和高級化的影響作用均得到加強。

3.財政政策維度的影響

假設政府采取增加教育投入、提高信息化投資比重的財政政策，財政政策調控因子（信息化投資系數，教育投入占比）的初始值為(0.035，0.049)，方案1 為(0.038，0.053)，方案2 為(0.040，0.056)，不同的財政政策作用下主要變量的變化情況如圖8、圖9 所示。

圖8 2006—2025 年中國信息產業人才結構和電子商務消費占比仿真曲線

圖9 2006—2025 年中國信息化水平和“兩化”深度融合仿真曲線

圖8 顯示，隨著時間推移，實施財政政策方案1、方案2后信息產業人才結構曲線的斜率逐漸變緩，兩種財政政策實施力度對信息產業人才結構影響的差異性較小。與此相反，實施財政政策方案時電子商務消費占比曲線的斜率更大，電子商務市場交易額及其占比的增長空間也逐漸增大。因此，政府在加大人才投入的同時，應構建并完善信息化資金投入機制，保障財政資金能夠合理高效地投入到信息化基礎設施建設和企業網絡化發展。

由圖9 中兩個變量的仿真曲線可以發現，增加教育投入和信息化投資比例對信息化水平及“兩化”深度融合應用水平提升均有顯著的推進作用，但對信息化水平的影響程度更大。2006—2025 年間中國信息化水平和“兩化”融合水平均比現有政策下的量值更高，這也反映出實施財政政策所產生的積極效果。此外，“兩化”深度融合影響產業結構調整的過程中，財政政策實施應平衡中西部地區信息產業的創新發展水平，優化當地政府投入和多元化資本投入結構，推動中西部地區信息技術與優勢產業的深度融合。

4.政策方案比較

以產業結構要素為輸出變量，進一步考察不同政策工具實施背景下“兩化”深度融合對產業結構調整的影響效果。仿真模型仍以上述三類政策方案及其調控變量組合為依據，各政策維度均采用方案1 中的參數設置，并與現有政策下產業結構要素水平進行比較。圖10 展示了不同政策方案下產業結構合理化和產業結構高級化的仿真曲線。

由圖10 的仿真曲線可知，“兩化”深度融合影響產業結構合理化的三類政策實施效果從2009 年開始凸顯，在一定程度上推動了產業結構合理布局和協同發展，使得產業結構合理化量值整體上均優于現有政策。其中，科技政策對應的曲線2最接近于零，說明科技政策的影響效果最為顯著，主要得益于科技政策通過研發投入和人才引進對產業技術創新的驅動作用，而且從長期趨勢來看，科技政策也是“兩化”深度融合推動產業結構合理化的主要著力點。產業政策的影響作用位于第二位，由于產業比重變化是一個相對緩慢的過程，故其影響效果不及科技政策，但明顯優于財政政策。財政政策的影響效果最小主要受限于其政策的激勵性質，相關財政補貼和專項資金對使用單位的約束力一般，資金分配合理性和投入產出效率均有待提高。

產業結構高級化曲線的變化趨勢與產業結構合理化較為相似，三類調控政策都使得產業結構高級化取值高于現有政策水平，但三類政策對產業結構高級化的影響從2013 年后才開始逐漸明顯（如圖10 所示）。產業結構高級化是以產業結構合理化為前提的漸進發展過程，隨著經濟發展布局逐步合理，“兩化”深度融合對產業結構高級化的作用才趨于明顯，信息化人才、基礎設施和技術的積累成為“兩化”深度融合帶動產業高技術化、高集約化的重要動力。

五、結論與建議

以“兩化”深度融合對產業結構調整的作用機理為基礎，文章分析了相關系統要素及其因果關系，并據此構建系統動力學模型，通過設計不同的政策方案，考察“兩化”深度融合推動產業結構調整的效果以及改變政策實施力度所產生的影響。研究結果表明：第一，隨著信息化與工業化不斷滲透融合，中國“兩化”深度融合水平持續上升，對供給側產業結構優化升級有正向推動作用，且隨著時間推移和融合深化，推動作用更加顯著。第二，產業、科技和財政政策的實施有助于促進“兩化”深度融合投入、產出以及環境要素的發展，進而對產業結構合理化和高級化產生積極作用。但繼續加大政策實施力度時，對產業結構高級化等要素的提升效果反而會減弱，因此設定合理適度的政策實施強度才能更高效地推動產業結構優化升級。第三，對比不同政策的效果差異，在“兩化”深度融合中科技政策對產業結構合理化的影響最為明顯，科技政策對技術創新和產業協調發展的支持作用逐漸增強；三類政策對產業結構高級化的作用均從仿真中后期開始凸顯，其中產業政策略占優勢。

“兩化”深度融合是中國產業結構優化升級、由“中國制造”轉向“中國創造”的實現途徑，應積極采取措施提升“兩化”深度融合對產業結構優化升級的推動作用。主要政策建議如下：

第一，根據中國經濟新常態和產業結構轉型要求，適度降低工業產值所占比重，優化和完善“兩化”融合和工業互聯網政策。伴隨信息技術的快速滲透和融合，全球產業組織和產業結構出現了新的特征和趨勢。應據此適當加強產業政策調整及其實施力度，充分借助云計算等關鍵共性技術，推進信息技術的應用，推動產業結構合理布局和新型產業體系構建。

第二，建立研發投入長效機制，合理提升研發投入占比和人才政策強度。從“兩化”深度融合的政策投入收益角度看，并非一味提升政策投入成本，就能獲得“兩化”深度融合帶動產業結構升級的最優決策。因而，應根據地區間政策影響的差異性，將科技政策投入強度設置在合理區間內，以保持科技政策的連續性促進研發投入穩定增長和人才結構不斷優化，通過較高的信息化和工業化滲透融合水平帶動技術創新加速和產業效率提升。

第三，加強信息化基礎設施建設，優化財政資金投入機制，為“兩化”深度融合推進產業結構調整構建良好的基礎環境和保障機制。在制造業向智能化、科技化轉型過程中，工業互聯網是實現智能制造的技術基礎，應積極構建多元化資金投入機制推動工業互聯網基礎設施和技術產業體系建設，強化財政資金的激勵和約束功能，并積極引導企業、金融機構和社會資本的流向。同時，財政政策實施應兼顧中國不同區域間“兩化”融合的梯度發展特征，通過優化地方政府投入結構和投入效率，推動中西部地區“兩化”融合基礎設施建設以及信息技術在工業中的融合應用。