基于成分数据法的我国制造业内部结构预测

范德成，娄 娟

（哈尔滨工程大学 经济管理学院，哈尔滨 150001）

0 引言

制造业主要指对开采业和农业这两个行业中生产的原材料进行加工或再加工成为新的产品的产业总称，也就是说以经过人类经营生产劳动的产品作为劳动对象的产业[1]。制造业内部结构包括资源型产业、低技术产业、中技术产业和高技术产业，随着制造业企业的全球化发展，中国的制造业正处在迅速发展时期，其规模和生产技术水平也得到了大幅度的提升。与此同时，我国制造业在国际中的竞争力不断加强，在国际分工中扮演重要角色。客观地，我国目前是一个名副其实的制造业大国，但与西方发达工业强国还有很大差距。实践现状表明，解决问题的关键是促进制造业的合理化发展，而制造业内部结构的合理化是制造业合理化发展的重要内容。

制造业内部结构发展的影响因素错综复杂，有些影响因素具有一定的显性化特征，有的可能是还没有发现或者是无法确定的因素。因此，很难在一个预测模型中完全体现出来的，这就直接致使Takcns[2]定理中提及的时间序列的原始值与外生变量之间的光滑映射，在制造业内部结构演化过程中的原有数据中是不可能存在的[3]。研究制造业的发展趋势，又是我国目前经济发展的关键参考因素，对分析经济结构的发展和布局有至关重要的作用[4]。迄今为止，对我国制造业未来发展进行直观具体分析的文献较少，对制造业内部结构发展的研究更是较少。本文将针对上述问题展开分析研究。

1 制造业内部结构划分与成分数据的原理

本文制造业内部结构的数据均来自于中国统计年鉴和中国工业经济统计50年。需要特别指出的是，在研究中国的经济时，学者们经常质疑中国统计数据的横向和纵向的标准问题。为了保持统计数据的准确性和前后一致性，方便研究分析，本文对样本数据做如下处理：首先，制造行业选取的一致性。1978年以来，我国国家统计局对制造业的行业分类系统进行了两次的修改，第一次修改从1994年开始启用，第二次修订的自2002年开始启用[5]。两次修订前后的行业分类有所差异，为了保持数据的前后统一，本文将普通设备和专用设备制造业两个行业合并为机械制造业，将食品加工业和食品制造业合并为食品加工与制造业。与此同时，本文又选取了制造业的其他25个行业，这25个行业的分类标准在两次修订体系中基本没有改动。综上所述，我们共选取了27个制造行业进行比较研究，将本文所选取的27个制造行业分为四类，内部结构主要包括资源型产业、低技术产业、中技术产业和高技术产业四个大类，具体如表1所示。

表1 制造业的行业构成

成分数据一般是用于描述某一事物中各种内部结构所占的比重，这些比重的总和等于1[6]。近些年，大多数学者把球面投影变换的预测方法应用在经济学和产业经济学中，有效解决了产业经济中内部结构的比重问题。

成分数据用公式表示为：

对于任一时间点t，t=1，2，…，T，存在着一个p维向量，能够使得各部分的比重之和为1[7]。本文将制造业内部结构中的资源型产业、低技术产业、中技术产业和高技术产业四个部分的增加值占制造业总产值的比重看作一个4维向量，表1给出的制造业内部结构比重数据就是一种标准的成分数据模型。本文采用成分数据预测方法对中国制造业内部结构比重变化进行预测，进而分析制造业内部结构的变化趋势。

2 我国制造业内部结构预测

2.1 我国制造业内部结构预测结果

选取1981～2012年我国制造业各行业的增加值数据，根据我国制造业的分类情况计算出我国资源型产业、低技术产业、中技术产业和高技术产业四个产业的增加值和它们各自的比重，如表2所示（其中X1代表资源型产业，X2代表低技术产业，X3代表中技术产业，X4代表高技术产业）。使用成分数据对制造业内部结构包括以下几个方面的预测：

表2 1981～2012年我国制造业内部结构各增加值占制造业增加值的比重情况

步骤一，对原成分数据做非线性转换：

经过上面两步的转换可以成功地将原始数据降维，根据上式递推可以求出转角数据。

步骤四，根据式(4)预测T+l时期的角度：

步骤五，利用式(5)计算角度预测值，再根据式(2)计算出T+l时期的预测值，

步骤六，用式（6）计算出T+l时期成分数据的预测值：

根据表1中给出的制造业内部结构的四个部分的增加值占制造业增加值的比重的具体数值，运用式(1)～(6)对制造业内部结构即资源型产业、低技术产业、中技术产业和高技术产业这四个部分的增加值占制造业增加值的比重的具体数值进行计算。根据趋势图，主要采用线性模型分别进行预测，根据步骤一到步骤六，得到式(7)～式(9)。

利 用 式 (7)、式 (8)和 式 (9)，计 算 出 2012 年 后 的数值，根据式(2)、式(6)进一步计算出制造业内部结构的具体预测值(详见表3)。

2.2 我国制造业内部结构预测结果

根据上述我国制造业内部结构的预测值，得出以下结果：

第一，我国资源型产业增加值在制造业中所占的比重呈逐年下降的趋势。在2012～2025年这13年间，其比重由25.35%下降到2025年的21.36%，下降了4个百分点，这充分说明了未来我国的资源型产业将走向新的发展道路，国家经济的发展将由资源型产业转向新的发展领域。我国对资源型产业的依赖性将越来越小，但可以进一步看出，虽然说我国未来对资源型产业的依赖性减小，但减小的幅度非常小。根据西方发达国家的经验，资源型产业在制造业达到一定的程度后，其增加值占制造业增加值的比重不会超过15%。这也给我国制造业提出了挑战。说明在现有条件下，若我国不采取一定的积极措施，我国想要实现快速地向高级化演进还要经历很长一段路。

表3 制造业内部结构趋势预测结果 （单位：%）

第二，同资源型产业一样，我国低技术产业增加值占制造业增加值的比重的未来趋势也逐渐下降。其比重由2013年的12.81%下降到2025年的9.81%，下降了两个百分点，这说明我国制造业发展正逐渐由低技术向高技术产业演变，我国制造业正逐渐向高级化演进，和资源型产业一样，我国的低技术产业改造的步伐较慢，这也是我国目前应该重视的侧重点。

第三，与资源型产业和低技术产业相反，在未来的10多年里，我国中技术产业的增加值占制造业增加值的比重逐年上涨，由2013年的50.21%上涨到53.59%，这充分说明了我国的低技术产业和资源型产业正向中技术甚至是高技术产业演变，由附加值低、耗能高、生产周期长、盈利低的低技术产业和资源型产业转向附加值高、耗能少、生产周期短、盈利高的中技术产业和高技术产业，这也是我国制造业向高级化演进的一个重大的特征。国家应注意控制中技术产业的发展速度，以期给高技术产业更大的发展空间。

第四，与中技术产业相同，我国高技术产业的增加值占制造业增加值的比重逐年上涨，上涨的步伐相对较快，由2013年的11.63%上涨到2025的15.24%，上涨了3.6个百分点，相对于基数比较小的高技术产业来讲，增长速度相对常迅速和可观。我国在认识到高技术产业对我国制造业向高级化演进进程中所起到作用的重要性，也不要忘记高技术产业自身的发展问题，避免高技术产业发展瓶颈。

3 结语

本文利用成分数据预测的方法对我国截止到2025年的制造业内部结构的趋势进行预测，预测结果显示我国制造业中资源型产业、低技术产业、中技术产业和高技术产业四个方面结构的未来变化情况。总体来说，资源型产业和低技术产业的比重虽然会不断走低，但仍然偏高；中技术产业的比重将会不断走高，其在我国制造业中第一大产业的地位未来在很长一段时间内将不会改变；高技术产业虽然发展趋势较好，但其占制造业的比重太低，严重制约了我国制造业的发展。

[1]邱斌,叶龙凤,孙少勤.参与全球生产网络对我国制造业价值链提升影响的实证研究——基于出口复杂度的分析[J].中国工业经济,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]杨洪焦，孙林岩.中国制造业结构的演进特征分析及其趋势预测[J].科研管理,2009,(5).

[4]江曼琦,席强敏.制造业在世界大都市发展中的地位、作用与生命力[J].南开学报(哲学社会科学版),2012,(2).

[5]魏江,周丹.我国生产性服务业与制造业互动需求结构及发展态势[J].经济管理,2010,(8).

[6]孟洁,王惠文.多元成分数据的对数衬度偏最小二乘通径分析模型[J].数理统计与管理,2009,(3).

[7]李春轩,罗毅,包安明,张艳,杨传杰,崔林林.基于对数比转换的成分数据空间插值研究[J].中国农业科学,2012,(4).