湖北省产业结构分析与优化研究

张旋

【摘 要】基于湖北省国内生产总值分产业年度数据和湖北省各地区国内生产总值分产业数据,对湖北省三次产业结构的变化趋势进行定性分析,建立马尔科夫模型,对湖北省三次产业比重的变化规律进行研究,同时对湖北省各地区的三次产业结构类型进行聚类分析.研究结果表明:湖北省经济发展过程中产业结构失衡,且省内各城市的产业结构差异较大.针对不同类型的产业结构提出针对性的对策. 【期刊名称】《科技和产业》 【年(卷),期】2017(017)008 【总页数】6页(P26-30,63)

【关键词】三次产业比重;产业结构;马尔科夫链;聚类分析 【作 者】张旋

【作者单位】东北林业大学 经济管理学院,哈尔滨 150040 【正文语种】中 文 【中图分类】F127

改革开放以来我国取得了较长时期的快速发展，在长时期的快速发展过程中的问题和矛盾，如经济增长方式粗放、资源环境约束增强、自主创新能力薄弱、产业结构的高度化水平较低、劳动力就业压力加剧等也突显出来，成为影响“十三五”时期进一步发展的主要障碍。值得注意的是，这些在很大程度上是直接或者间接与现阶段产业结构不合理相关联的问题和矛盾，如果这些问题不能很好地解决我国也可能

落入“中等收入陷阱”，即当一个国家的人均收入达到中等水平后，由于不能顺利实现经济发展方式的转变，导致经济增长动力不足，最终出现经济停滞的一种状态[1-2]。按照世界银行的标准，2015年我国人均国内生产总值达到8 016美元，处于中等收入偏上国家的行列，因此遵循科学发展观和转变经济发展方式的要求，大力推动产业结构的优化升级进程，是我国必须完成的历史性任务。而湖北省是华中地区经济总量最大的省份，是中部崛起战略规划的重要支撑，是这一战略实施的领头羊和排头兵。在经济新常态下，湖北省经济总量依然保持着高速增长，为我国经济增长作出了巨大贡献。因此，为了调整我国经济结构，迫切需要研究这些经济高速增长省份的产业结构变化规律、发现存在的问题和提出解决对策。国内外学者主要从产业结构失衡的测度[3-5]、产业结构优化的重要性[6-7]、产业结构优化的影响因素[8-11]、产业结构变迁理论和其他经济理论的关联性[12-15]、产业结构优化的具体对策[16-19]、产业结构的动态变化趋势[20-21]这六个方面研究了产业结构。在经济新常态下，关于产业结构优化的主要研究内容为产业发展过程中存在的问题以及发展趋势，很少有学者针对某个省份内具体城市的不同类型产业结构进行研究并提出针对性意见。鉴于以上原因，应用马尔科夫链对湖北省的产业结构进行稳态下的预测，界定其产业结构存在的问题；再者，对湖北省内不同类型产业结构的城市提出不同的建议。 1.1 马尔科夫链的理论模型

马尔科夫描述了一种状态序列，其每个状态值取决于前面有限个状态。假设三次产业的结构变化满足齐次的马尔科夫链，其集合状态是E={1,2,3}， 设第j个产业在地t期的比重为yj(t),j=1,2,3。以一个产业为一个状态，一步状态转移概率为Pij=(pij),其中的元素满足pij=1，pij≥0，i,j=1,2,3。在三产业比重预测模型中，第j个产业在第 t期的产业比重yj(t)，j=1,2,3。现在有(t+1)期的产业比重分布，即：yj(t)(j=1,2,3;t=0,1,2,3,…m)。由齐次马尔科夫链的性质，各产业比重的分布与转

移概率成立下列关系式：

将(1)式写成矩阵形式，即马尔科夫预测模型为： × 。

因此，转移概率矩阵的无偏估计量为Y2。得出估计的转移概率矩阵后，利用极限分布的定理，即可得出对三次产业贡献率的预测。

由马尔科夫链稳定状态的定义可知，当处于稳定状态时，有S(k+1)=S(k),即存在方程S(k+1)=S(k)×P=S(k)，若S(k)=(x1,x2,x3,···,xn)，且，表示经k步转移后的状态向量，一步转移概率矩阵为：，那么S(k+1)=S(k)×P=S(k)可以展开为：，可以解出这n个变量[22-23]。 1.2 实证分析

1.2.1 数据来源及产业结构变化趋势的定性分析

数据来源于《新中国六十年统计资料汇编》和《湖北省统计年鉴》。湖北省从1993年到2015年历年的三次产业比重如图1所示。从1995年到2002年湖北省的第二产业比重逐年增加，2003年短暂地减少，可能是2003年“非典疫情”造成第三产业疲软并对第二产业形成拖累，2004年之后又开始逐年增加。第三产业比重从1993年到2007年稳步增加，其中，2003年发生的“非典疫情”对服务业餐饮业造成了较大冲击，使得2003年增速明显放缓，而且在2008年至2010年受金融危机的影响第三产业的比重呈现出递减的趋势，2011年之后随着全球经济形势的好转又开始逐步增加。第一产业比重从1993年到2015年大体呈递减趋势，尤其1997年南方洪灾给广大农村地区的生产生活造成了极大破坏，导致之后1997至1999年第一产业比重急剧下降。从总体看近年来湖北省三次产业比重的波动幅度逐渐减小，若干年后三次产业比重可能达到稳态，即：如果没有重大的政策调整，三次产业比重固定不变。

1.2.2 实证结果及分析

基于马尔科夫链研究全省的三次产业比重变化规律，可以估计出湖北省三次产业的转移概率矩阵，然后根据极限概率的原理和求马尔科夫链稳态概率的方法，计算出稳定状态下，湖北省的三次产业比重，然后对照发达国家的产业结构，发现产业结构存在的问题，并在此基础上研究湖北省各地区的三次产业比重，并以此为依据对湖北省各地区进行分类，可以进一步把产业政策精确到地区这个层次，使得经济方针政策更有实际意义。基于湖北省三次产业比重数据构建马尔科夫模型，Y1为湖北省1993年到2013年之间每年的三次产业贡献率构成的21行3列的矩阵，Y2为湖北省1994年到2014年之间每年的三次产业贡献率构成的21行3列的矩阵。将历年数据代入转移概率矩阵的估计量，即Y2通过MATLAB2014软件计算，得到了湖北省三次产业比重的转移概率矩阵为：

由此得到湖北省的三次产业结构变化规律，即：每一年的第一产业比重有90.39%转移到下一年的第一产业，15.57%转移到下一年的第二产业，-5.88%转移到第三产业；每一年的第二产业比重有3.64%转移到下一年的第一产业，83.03%转移到下一年的第二产业，13.23%转移到下一年的第三产业，每一年的第三产业比重有-1.59%转移到下一年的第一产业，14.52%转移到下一年的第二产业，87.16%转移到下一年的第三产业。

经过较长一段时间以后，马尔科夫链将逐渐趋于这样一种状态，它与初始状态无关，在n+1期的状态概率与前一期即n期的状态概率相等，也就是有S(n+1)=S(n)成立，马尔科夫链的这个状态被称为稳定状态。若进行三次产业比重的预测，稳定状态意味着各次产业的比重不再随着时间的变化而变化，或者说三次产业比重达到均衡状态。马尔科夫链达到稳定状态时的状态概率就是稳定状态概率，也称为稳态概率。它表示在稳定状态下，预测对象处于各个状态的概率。马尔科夫链在一定条件下，经过k步(k足够大)转移后，会达到稳定状态。预测中，要设法求解得到预测

对象的稳态概率，并以此作预测分析。

设三次产业比重的极限分布为(π1,π2,π3)，则由方程组： 解得:

因此第一产业、第二产业、第三产业比重的极限分布为(0.104 6，0.464 6，0.430 8)，验算得知k=16。说明在湖北省三次产业结构变化规律性下，16年后(即2030年)湖北省三次产业比重将分别保持在10.46%，46.46%，43.08%。统计数据发现2014年上海市第一产业对年度总产值的比重为0.5%，第二产业比重为34.7%，第三产业比重达到了64.8%，而且资料显示发达国家的第三产业比重基本都在70%以上，与发达地区相比，湖北省的第二产业比重偏高，第三产业比重偏低。产生这种后果的主要原因为我国在建国后长期实施优先发展重工业战略，进入二十世纪工业化和城镇化，尤其是基础设施投资建设的快速增加，进一步推动了第二产业比重的增加。因此，湖北的产业结构十分不利于经济的持续发展，为了达到一线城市的经济发展水平，进行产业结构调整刻不容缓。 2.1 各地区产业结构的比较分析

根据《湖北省统计年鉴》，2015年湖北省国内生产总值为29 550.19亿元，占全国的4.31%，其中第一产业加值为3 309.84亿元，占全国第一产业增加值的5.44%，第二产业增加值为13 503.56亿元，占全国第二产业增加值的4.92%，第三产业增加值为12 736.79亿元，占全国第三产业增加值的3.73%，人均地区生产总值为50 653.85元，相当于全国平均水平的101.46%。湖北各地区三次产业在GDP中的比重，如图2所示。

图2显示：湖北省各地区第二产业的比重高于第三产业的比重，一定程度上说明了湖北省的经济增长主要依靠工业的拉动；再者可以看出，武汉和神农架地区的产业结构很接近，第一产业在总产值中的比重都很低，而第三产业相对较高，黄冈和恩施州的产业结构接近，第二产业比重偏低，可以看出这两个地区的经济发展比较

落后，这一结果与实际情况是相符。 2.2 各地区三次产业结构特点的聚类分析

为了深入研究湖北省各城市三次产业的变动，从而为湖北省产业结构的调整及各地区的经济发展和产业变动提供有针对性的政策，基于三次产业在总产值中的比重对湖北省各地区进行聚类分析。 2.2.1 聚类方法及数据选取

聚类分析，又称集群分析，其分析的基本思想是依照事物的数值特征来观察各样品间的亲疏关系。而样品之间的亲疏关系则由样品之间的距离来衡量，一旦样品之间的距离定义之后，就把距离近的样品归为一类[24]。划分类别使用的是最短距离法。着重分析将湖北省所以地区分为5类、4类、3类的情况，使用的个案与个案之间的距离、类与类之间的距离是欧几里得距离。湖北省各地区三次产业占该地区总产值比重如表1所示。根据这组数据，通过SPSS19.0对湖北省各地区进行聚类分析。 2.2.2 聚类结果分析

聚类分析的类成员聚类表如表2所示，结果表明：当所有城市分为五类时，武汉、神农架为一类，黄石、宜昌、襄阳、鄂州、潜江为一类，十堰、荆门、孝感、咸宁、随州、仙桃、天门为一类，荆州、黄冈为一类，恩施州单独为一类；当所有城市分为四类时，神农架、武汉为一类，黄石、宜昌、襄阳、鄂州、潜江为一类，十堰、荆门、孝感、咸宁、随州、仙桃、天门为一类，荆州、黄冈和恩施州为一类。 将湖北省所有城市分四类时，其产业比重情况如表3所示，类别1的第一产业比重最小，特征是第一产业比重不超过10%，第二产业、第三产业比重分别都接近50%；类别2的第二产业比重最大，特征是第一产业比重在10%左右，第二产业比重在60%左右，第三产业比重在30%左右；类别3的特征是第一产业比重达到或者接近20%，第二产业比重在50%左右，第三产业比重在30%左右。类别4的第一产业比重的均值约为24%，第二产业约为40%，第三产业约为36%。

3.1 对湖北省三次产业结构的进一步讨论

根据图2湖北省各地区三次产业比重的雷达图可以观察到，湖北省每个地区的三次产业结构是不同的，所以对于每个地区制定和实行的方针政策应该是不同的。即使从全省整体出发，要大力发展以服务业为主的第三产业，也不能在湖北省所有的城市千篇一律地只注重发展服务业，例如：黄冈和恩施州的第二产业即工业的比重不足40%，说明该地区经济总量也偏小，就不能只发展服务业，在发展第三产业的同时，必须继续推进工业化进程，只有这样才能使经济可持续发展；黄石、襄阳等城市的第二产业即工业的都比重达到了60%，这样对环境的破坏会比较严重，对资源的消耗也会非常快，不利于经济社会的健康可持续发展，必须进行产业结构调整，淘汰第二产业中的落后产能，实现第二产业的优化升级，同时要加大力度发展以服务业为主的第三产业，这样既可以实现降低第二产业比重，提高第二产业比重的产业结构调整，又可以保证提供足够的就业岗位，实现居民的充分就业。 3.2 湖北省各地区三次产业比重的分析

对于第一类城市，即武汉和神农架地区，第一产业比重都不超过10%，第二产业和第三产业比重都接近50%，这两个地区现阶段发展第三产业要优先于第一产业和第二产业。对于第二类城市，黄石、宜昌、襄阳、鄂州、潜江都是湖北省传统的工业强市，第二产业比重都在60%左右，现阶段最重要的是淘汰第二产业中的落后产能并促进第二产业的升级，同时大力促进第三产业的发展。对于第三类省内比较发达的城市，十堰、荆门、孝感、天门、随州、仙桃、咸宁，三次产业比重分别为20%、50%、30%左右，现阶段的主要任务是促进农业现代化，把劳动力转移到第二产业和第三产业上。对于第四类城市，黄冈、荆州和恩施州，省内比较落后的地区，第一产业比重很高，接近24%，第二产业比重约为40%，第三产业比重则超过36%，同时经济总量偏小，现阶段要促进农业现代化，把剩余劳动力转移到第二产业和第三产业，此外政府要加大招商引资力度，同时加快第二产业和第三

产业的发展。 4.1 主要结论

按照当前的趋势发展下去，湖北省的三次产业比重在2030年以后将分别达到约10%、47%和43%。发达国家的第三产业比重基本都在70%以上，原有的经济发展方式已无法适应不断变化的发展环境，必须加快经济结构调整步伐，协调好三次产业在国民经济中的比重，因此要达到一线城市或世界发达国家的经济发展水平，必须对湖北省产业结构进行调整。

聚类分析结果表明，武汉和神农架地区，第一产业比重都不超过10%，第二产业和第三产业比重都接近50%，这两个地区现阶段发展第三产业要优先于第一产业和第二产业。黄石、宜昌、襄阳、鄂州、潜江都是湖北省传统的工业强市，第二产业比重都在60%左右，现阶段最重要的是淘汰第二产业中的落后产能并促进第二产业的升级，同时大力促进第三产业的发展。十堰、荆门、孝感、荆州、天门、随州、仙桃、咸宁都是省内比较发达的地区，三次产业比重分别为20%、50%、30%左右，现阶段的主要任务是促进农业现代化，把劳动力转移到第二产业和第三产业上。荆州、黄冈和恩施州，是省内比较落后的地区，第一产业比重很高，接近24%，第二产业约为40%，第三产业比重超过36%，并且经济总量也偏小。现阶段要促进农业现代化，把剩余劳动力转移到第二产业和第三产业，此外政府要加大招商引资力度，同时加快第二产业和第三产业的发展。 4.2 推进湖北省三次产业结构优化的建议

加快经济体制改革，转变经济发展方式。改革开放以来我国宏观经济整体上出现的问题，在湖北省内也是存在的，从整体上看，要坚持从调节产业结构和保持经济增长两个角度入手，维持和促进湖北省宏观经济均衡可持续的发展。首先要继续发展第一产业，促进农业现代化，把劳动力转移到第二产业和第三产业上。黄冈和荆州是农业大市，第一产业从业人口比重较大，应该努力促进该地区农业现代化，将剩

余劳动力转移到第二和第三产业。此外要推动第二产业优化升级，我国经济目前正处在转型升级的阶段，第二产业比重的下降是必然趋势，但是要做到第二产业比重下降的同时质量得到提升。因此，要主动淘汰落后产能，推动第二产业的优化升级。黄石、宜昌、襄阳、鄂州，十堰、荆门、孝感、荆州、天门，咸宁，都是工业比较发达的地区，要积极淘汰落后产能，推动第二产业优化升级。

放松行业管制，大力发展第三产业。第三产业的加快发展是生产力提高和社会进步的必然结果。大力发展第三产业有利于增强农业生产的后劲，促进工农业生产的社会化和专业化水平的提高，有利于优化生产结构，促进市场充分发育，缓解就业压力，从而促进整个经济持续、快速健康发展，正确处理好三大产业的关系，既有利于经济的协调发展，也有利于社会的稳定。政府要出台更多的优惠政策，积极鼓励第三产业的发展。另一方面政府部门要简政放权，为企业的发展创造一个良好的经济环境。

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