我國儀器儀表產業投入產出關聯分析

史文崇，耿香利

（1.河北科技師范學院 數學與信息科技學院，河北 秦皇島 066004；2.河北省農林科學院 糧油作物研究所，河北 石家莊 050035）

0 引言

儀器儀表產業在我國國民經濟中雖占比很小，但科學實驗、國防、航空航天、醫療、衛生、環境監測等都離不開儀器儀表。王大珩院士曾指出，它“看似配角”，實為卡住“中國科技與經濟發展咽喉”的“關口”[1]。近年來，我國儀器儀表產業不斷發展，據中商產業研究院統計，2022年我國儀器儀表產業規模居全球第三，規模以上企業6 100余家，實現營收9 835億元，利潤1 018億元；2023年1—11月，營收、利潤分別達到8 804.6 億元、923.3 億元。但與此同時，虧損企業占比、虧損總額、資產累計負債、存貨也不斷增加[2]，從近20年的統計數據看，外貿逆差也不斷增大。總體形勢并不樂觀。國務院曾提出“加強協調聯動；加強上下聯動和橫向協調”等保障儀器儀表產業發展的措施[3]；一些企業也紛紛與上下游企業締結聯盟，以規避經營風險。但由于對如何選擇合作伙伴缺乏理性指導，結盟難免限于主觀和盲目。因而，進行儀器儀表產業關聯研究，非常必要。

投入產出法是產業關聯分析的有效工具[4]。許多文獻基于某一年度的投入產出表展開研究，但有關儀器儀表產業的相關研究極少。紀玉偉和常靜[5]基于2010 年投入產出表，以向前∕向后直接關聯比例等指標來判定儀器儀表產業與上下游產業的關聯程度[5]。作者認為，基于某一年度的投入產出表的靜態研究似有偶然性和滯后性，對該產業指導意義不大；基于多個年度的動態研究更有利于發現產業發展的趨勢共性和內在規律；依據多個指標綜合判斷不同產業的關聯關系比僅憑某一指標判定更加科學可靠。

國家統計局從1987 年開始發布我國投入產出表。其基本流量表中劃分出的產業∕部門越來越多——最初只有33個，2002年達到42個，2020年達到153 個，統計口徑差別較大；從2005 年開始，國家將較多產業部門和42 個產業部門的投入產出表同時發布。后者的產業∕部門劃分、統計口徑基本一致（2010 年產業∕部門數據統計有合并，總數為41；在不同統計期，產業∕部門名稱和代碼偶有變化），而無論在產業∕部門或100 多個產業∕部門的投入產出表中，儀器儀表產業始終都是獨立的產業而沒有細分。為便于比較，這里基于2005、2010、2015、2017、2018、2020 年的42 部門投入產出表，利用MATLAB軟件編寫程序，從多個參數甄別儀器儀表產業的上下游產業并作綜合分析，給儀器儀表企業構建產業聯盟提供參考。表1 匯總了國家統計局有關資料，給出了不同統計期產業∕部門代碼與其名稱的對應關系。

表1 不同統計期產業/部門代碼與其名稱

1 儀器儀表產業的性質

2005年以來，我國儀器儀表產業中間投入率變化范圍為0.74～0.80，中間需求率在0.69～0.81，始終均都大于0.5，說明該產業屬于中間產品型產業，而且多年來這一產業性質從未改變。這一性質決定了其他產業對該產業的依賴性和與本產業的共生性。從投入產出角度看，中間產品由各部門屬于生產性消費的勞動對象構成，是安排國民經濟和各種生產、使各個部門保持合理比例關系的重要依據[6]，說明儀器儀表產業在國民經濟中的重要性。這種性質也決定了儀器儀表產業既存在大量的上游產業，也存在一些下游產業。該產業的發展必將受到上下游產業的關聯和波及。認識彼此關聯程度和關聯對象，才能有的放矢確定產業經營策略，做好發展規劃。

2 儀器儀表產業與其他產業的總體關聯程度

一個產業與其他產業的總體關聯程度，通過產業影響力系數和產業感應度系數綜合體現[7]。

2.1 儀器儀表產業影響力系數

產業影響力系數反應了一個產業對其他產業投入產出的影響程度。指的是某產業部門每增加一個單位最終產品，對國民經濟其他各部門所產生的生產需求的波及程度。該系數越大，說明對其他部門的拉動作用也越大。計算公式為：

式中：Ij為影響力系數，bij為列昂惕夫逆矩陣第i行第j列數據，n為產業∕部門總數；分子為列昂惕夫逆矩陣第j列之和，分母為其行列和的平均值。

據此求得2005 年以來各統計年度的影響力系數，見表2。可見儀器儀表產業若干年來影響力系數始終大于1，處在各產業平均水平之上。在大于1的產業中，與各產業影響力系數最大值非常接近，排名也非常靠前，近年來影響力大多處于前5 名之列。由此可見，儀器儀表產業對我國經濟發展有較大影響。發展儀器儀表產業不僅可充分滿足我國社會生活需要，而且對帶動我國經濟發展、促進經濟繁榮，具有不可忽視的重要作用。

表2 儀器儀表產業影響力系數的變化情況

2.2 儀器儀表產業感應度系數

感應度系數反映了一個產業受其他產業影響的靈敏程度。它是指國民經濟各部門每增加一個單位最終使用時，某一產業或部門受到的需求感應程度，也就是需要該部門為其他部門生產而提供的產出量。該系數越大，說明越容易受其他產業的波及和影響。該系數計算公式為：

式中：Si為感應度系數，n和bij的意義與式（1）相同。據此求得各個統計年度的感應度系數，匯入表3。可見我國感應度系數在平均水平之上（系數大于1）的產業占比一直在40%左右，而多半產業對國民經濟其他部門變化的敏感程度低于平均水平（系數小于1）。儀器儀表產業的感應度多年在0.32～0.45，近年來感應度系數及其排名甚至逐漸降低。說明該產業與上游產業關聯程度較低。受其他產業經濟波動的影響較小，對其他產業的投入產出變動不敏感。

表3 儀器儀表產業感應度系數的變化情況

綜合以上2 個方面來看，儀器儀表產業對下游產業影響程度很大，而受上游產業影響較小。

3 后向關聯分析

后向關聯是通過需求聯系與其他產業∕部門發生的關聯。在經濟活動中向儀器儀表產業提供產出的產業與儀器儀表產業的關系就是后向關聯關系。前者當然是供給側產業，即上游產業。后向關聯有直接后向關聯和間接后向關聯之分。完全后向關聯關系是直接、間接后向關聯的綜合。關聯關系的強弱也由相應系數大小決定。

3.1 直接后向關聯分析

直接后向關聯情況通過直接消耗系數判定。其計算公式為：

式中：aij為直接消耗系數。Xij為投入產出表數據中j部門生產經營中直接消耗的第i產品部門的產品或服務的數量；Xj為j產品部門的總投入。

據此計算歷次投入產出表各產業的直接消耗系數并進行升序排列，發現其數據范圍在0～0.23。說明儀器儀表產業與其他產業的總體后向關聯程度普遍較低。考慮到需鑒別出的關聯產業數不宜過多，僅取歷年中大于0.05 的數據行數據（加粗），列入表4。

表4 歷年直接消耗系數較大（大于0.05）者排序及其對應的產業代碼

在表4 中，幾乎僅從代碼的重復情況即可看出其明顯的規律性。對應表4 中的代碼，側重最近期的數據情況，不難判斷，最重要的后向關聯產業依次為：通信設備與計算機及其他電子設備制造業、儀器儀表制造業、電氣機械和器材制造業，以及金屬冶煉和壓延加工品、批發零售業。這些產業不僅重復率極高，而且位次變動極小。說明這種產業聯系的穩定性。在一定程度上也反映了儀器儀表產業結構的穩定性。值得注意的是，金屬制品、非金屬制品、化學產品等原材料產業不是最重要的直接關聯產業，最直接相關聯的產業都與零部件制造有關。顯然后者包含更高的技術含量,更容易抬高儀器儀表產業成本，也更容易構成儀器儀表產業發展瓶頸。儀器儀表產業從中獲得技術支持尤為關鍵。研究還發現，近年來，燃氣生產和供應業、非金屬礦和其他礦采選產品業、農林牧漁產品和服務業、石油和天然氣開采產品業、金屬礦采選產品業等，與儀器儀表產業毫無關聯。

3.2 完全后向關聯分析

完全后向關聯程度采用完全消耗系數來表示，該系數矩陣的計算為：

式中：B為完全消耗系數矩陣，I為單位矩陣，A為直接消耗系數矩陣。求解后發現，歷次完全消耗系數分布在0～0.56，其極差是直接消耗系數極差的2 倍還多，說明儀器儀表產業更多地受到間接因素的影響。不能僅靠直接消耗系數判斷關聯關系。考慮到需要鑒別出的完全后向關聯產業數不宜太多，對每個統計期完全消耗系數從大到小排序后，只將大于0.1（加粗）的列出（表5）并進行比較。

表5 完全消耗系數較大（大于0.1）者排序及其對應的產業代碼

對應表5 的代碼匯總，更多地關注近期數據表現，可以發現，與儀器儀表產業后向關聯最為密切的產業是：通信設備與計算機及其他電子設備制造業、金屬冶煉及壓延加工業、儀器儀表業、化學工業、批發零售業、電氣機械及器材制造業、交通運輸及倉儲郵政業。這些產業不僅出現頻次高，而且排序位次較為穩定。再次印證了它們與儀器儀表產業關聯關系的穩定性。這里顯然已經涉及零部件生產、原材料加工、運輸、銷售多個環節。儀器儀表產業歸根結底離不開這些產業（包括儀器儀表產業自身）的產品或服務。研究還發現，近年來，研究和試驗發展產業與儀器儀表產業毫無后向關聯關系。

4 前向關聯分析

前向關聯是通過供給聯系與其他產業部門發生的關聯。哪些產業在經濟活動中需吸收儀器儀表產業的產出，儀器儀表產業與它們的關系就是前向關聯的關系。有這種關聯關系的產業實為需求側產業。前向關聯關系包括直接前向關聯和完全前向關聯。

4.1 直接前向關聯分析

直接前向關聯程度用直接分配系數來衡量，該指標從產業角度分析產業之間的直接技術經濟聯系，其含義是某產業或部門生產的產品分配給另一個產業或者部門作為中間產品直接使用的價值在該種產品的總產品中的比例，反映該產業對其他相應產業或部門的支撐作用。計算公式為：

式中：hij為直接分配系數，Xij意義與式（3）相同，Xi為第i產業∕部門的總產出。

求解后，發現歷次數據分布范圍在0～0.22。這里只把直接分配系數大于0.05 的數據行（加粗）列出（表6）并進行分析。

表6 直接分配系數排序及對應產業代碼

對應表6的代碼匯總，重點考慮到近期影響，發現最重要的產業依次是：綜合技術服務（即科學研究和技術服務）業、電力熱力的生產和供應業、儀器儀表業、交通運輸設備制造業、研究與試驗發展業、通信設備與計算機和其他電子設備制造業。這里排序位次也是較穩定的，說明了直接前向關聯關系的穩定性，即下游需求對象的穩定性。研究還發現，木材加工品和家具業、房地產業、批發和零售業、住宿和餐飲業，直接分配系數幾乎為0，與儀器儀表產業幾乎沒有前向關聯關系。

4.2 完全前向關聯分析

完全前向關聯程度用完全分配系數來表示，它從產出方向分析產業之間的直接和間接技術經濟聯系。其經濟含義是：某產業或部門每一個單位增加值通過直接或間接聯系需要向另一個產業或部門提供的分配量，它包含了總產出的直接分配和全部間接分配的數量，反映了該產業或部門對其他部門的全部貢獻程度。該系數矩陣的計算公式為：

式中：W為完全分配系數矩陣，I的意義與式（4）相同，H為直接分配系數矩陣。

計算發現，其數據分布范圍為0-0.58，其極差是直接分配系數的2倍還多。說明間接因素對前向關聯關系有較大影響。鑒于此并考慮需鑒別的產業數不宜太多，只將該系數大于0.1 的數據行（加粗）列出（表7）并著重分析。

表7 歷次大于0.10的完全分配系數排序及其產代碼

由表7對應代碼歸納，通過頻次和排位，發現儀器儀表產業前向關聯最密切的產業，它們的排序位次不斷發生變化。這些產業及其排序位次變化情況依次是：交通運輸設備制造業（略有下降）、通信設備與計算機及其他電子設備制造業（上升）、綜合技術服務∕科學研究和技術服務（正在上升）、金屬冶煉及壓延加工業（漸降）、化學工業∕產品（漸降），儀器儀表產業（正在提升）、建筑業（保持較好）。說明這種前向關聯關系并不穩定，正在發生變化。需要儀器儀表產業應密切注意市場需求的變化，面向市場多元化、網絡化、高精尖化的趨勢，研發新產品、淘汰舊產品，并在必要時及時變更主要下游客戶。研究還發現，金屬制品、機械和設備修理服務、水的生產和供應等產業與儀器儀表產業幾乎沒有前向關聯關系。

5 結論

儀器儀表產業即使單從經濟視角看，也是一個重要產業。其運營現狀并不完全是由本產業決定的。發展儀器儀表產業不完全是儀器儀表企業自己的事，與前向、后向關聯產業都有關系。儀器儀表產業不僅要注重自身發展，還要密切關注并認真處理好與上下游產業的關聯關系。文章甄別出的前后向關聯產業，對明確儀器儀表產業鏈，構建產業聯盟針對性強，有重要參考價值。必須認識到原材料產業、物流服務等服務業不是儀器儀表產生主要的關聯產業。而無論作為供應還是作為需求方，通信設備與計算機及其他電子設備制造業、儀器儀表制造業都是最重要的關聯產業。鑒于目前儀器儀表產業結構穩定，供應方相對穩定，工作重點是關注下游產業的需求，并從上游產業獲得足夠的技術支持。