装备制造业产业结构升级程度测量

李 慧，平芳芳

(西北工业大学人文与经法学院，陕西 西安 710072)

装备制造业产业结构升级程度测量

李 慧，平芳芳

(西北工业大学人文与经法学院，陕西 西安 710072)

从产业结构高度化和合理化两个维度，构建了包括6个一级指标和11个二级指标的装备制造业产业结构升级程度测度指标体系，并采用层次分析法对各个指标赋值权重。在此基础上，基于2000—2011年装备制造业7大行业的统计数据，对产业结构的高度化和合理化水平进行测量。研究发现，装备制造业产业结构合理化水平较高，且呈逐年增长趋势，但产业结构高度化水平整体偏低。

装备制造业；产业结构升级；产业结构高度化；产业结构合理化

装备制造业产业结构升级直接决定着一个国家工业化的进程[1]，是促进我国产业结构转型升级的中坚力量。对装备制造业产业结构升级程度的测量，能够有效把握装备制造业产业结构内部的升级状况，从而促进装备制造业产业结构升级。已有研究大多是对工业结构升级、一般性产业结构升级等进行测量，常见的测度方法有“标准结构”法和相似性系数法[2-4]。郭克莎[5]从产值结构、资产结构、技术结构和劳动力结构四个方面对工业结构高度化进行了评价。伦蕊[6]则从产业间结构高度、产业链结构高度、产业结构升级转换能力三个方面对工业产业结构的高度化水平进行评价，并给出了相对完整的工业结构升级测度指标体系。冯春晓[7]从合理化和高度化两个方面，进行了产业结构优化指标的构建和测量。戴魁早[8]则在改进合理化和高度化衡量方法的基础上，对工业结构的合理化和高度化水平进行测算。

装备制造业产业结构升级是在一般分工所形成的系统内部，进一步进行特殊分工所形成的更加细化的结构升级，是装备制造业内部产业结构从低级向高级演进的过程，具体表现为装备制造业产业结构的合理化和高度化[9-11]。王福君[9]从技术结构高度化、资产结构高度化、劳动力结构高度化和产出结构高度化四个方面，构建了装备制造业内部结构升级的指标体系，但行业产品满足率，技术装备先进率等指标实际取值难度较大。林桂军[12]采用Kaplinsky升级指数以及进出口单价对比法对装备制造业结构升级进行评价，但研究仅能从整体上大体判别出装备制造业升级与否，无法体现产业结构内部的升级状况。

本研究采用层次分析法对各个指标赋值权重，并构建新的装备制造业产业结构升级测度指标体系。进而基于2000—2011年装备制造业七大行业的统计数据，对装备制造业产业结构的高度化、合理化水平及升级程度进行测量。

1 装备制造业产业结构升级测度指标构建

1.1 产业结构合理化

本文从产业结构对市场需求适应系数和行业间协调程度两个方面，对产业结构合理化进行反映。产业结构合理化的首要条件是产业结构应满足需求结构，为此构建装备制造业产业结构合理化指标：

Git=1-|Sit-Dit|/max(Sit,Dit)

(1)

装备制造业产业结构合理化程度为各个行业系数均值：

Gt=∑it(Git/n)

(2)

式中，Git表示第i产业第t年的适应系数，值域为[0,1]；Sit表示第i产业第t年的产出(i=1,2,3)；Dit表示市场在第t年对第i产业的市场需求(i=1,2,3)。

行业间协调程度用泰尔指数(Theil Index，TL)表示：

(3)

式中，Y表示总产值，L为从业人员，n为行业数(n=1,2,3…7)。TL值越大，产业结构越不合理。

1.2 产业结构高度化

产业结构高度化通过技术结构、资产结构、劳动力结构和产值结构高度化四个指标来反映。技术结构高度化通过高技术装备制造业产值比重、新兴装备制造业产值比重和高技术装备制造业R&D经费占比进行衡量；资产结构高度化用新增固定资产与装备制造业新增固定资产的比值及资产贡献率进行衡量；劳动力结构高度化用装备制造业科学家与工程师人数占科技活动人员总人数的比例以及装备制造业工业总产值(百亿)与装备制造业全部从业人员平均数(万人)的比值衡量；产值结构高度化通过深加工度和新产品产值占当年总产值的比例进行反映。由此构建装备制造业产业结构升级程度测度指标体系，见表1。

表1 装备制造业产业结构升级程度测度指标体系

1.3 产业结构高度化指标权重赋值

采用层次分析法对各指标进行权重赋值，结合文献及装备制造业产业特征，设计形成每一层次两两指标之间重要性程度的调查问卷。通过多种方式共计发放问卷150份，回收117份，排除不满足一致性检验的问卷，有效问卷108份，总体问卷有效回收率为72%。进而采用众数法确定问卷中每一个选项的结果，对得数相同的选项采取求平均值的方法进行计算，从而得出产业结构高度化各指标之间的目标层和要素层判断矩阵表。

通过一致性检验才能表明判断矩阵在逻辑上的合理性，当一致性比例C.R.<0.1时，认为判断矩阵的一致性通过，否则需要对判断矩阵重新修正。

(4)

(5)

式中，C.I.为一致性指标，R.I.为平均随机一致性指标。λmax为判断矩阵最大特征值，n表示矩阵阶数。

使用Matlab7.0可以计算出判断矩阵表的最大特征值：

λmax(T)=λmax(A)=2,λmax(B)=4.006,λmax(B1)=3,λmax(B2)=λmax(B3)=λmax(B4)=2

据式(4)、(5)，分别计算得到以上七个判断矩阵的C.R.值，分别为0、0、0.006、0、0、0、0，均小于0.1，表明通过一致性检验。

同样，在Matlab7.0中分别得出判断矩阵表的最大特征值所对应的特征向量：

WT=[0.3162,0.9487]T,WA=[0.4472,0.8944]T

WB=[0.8807,0.3939,0.1860,0.1860]T

WB1=[0.6667,0.6667,0.333]T

WB2=[0.7071,0.7071]T

WB3=[0.8944,0.4472]T,WB4=[0.7071,0.7071]T

综合表1及各指标权重，形成产业结构升级程度测度指标权重赋值，见表2。

表2 装备制造业产业结构升级程度测度指标权重赋值

2 装备制造业产业结构升级程度测量

2.1 数据来源

研究数据主要来源于《中国工业经济统计年鉴》《中国高技术产业统计年鉴》和《中国科技统计年鉴》。需要说明的是，由于没有装备制造业统计年鉴，本研究对装备制造业工业总产值、新产品产值及就业人数的取值用七个行业对应的数值总和替代；2000—2008年装备制造业科学家与工程师人数占比，用装备制造业七个行业中的科学家与工程师人数占比的平均值代替；由于指标数据的缺失，2009—2010的数据使用线性预测法得到；由于统计口径变化，致使部分装备制造业新产品产值占比数据缺失，对此运用平均值法计算填补；为使高度化水平评价指标在同一水平上，本文未对指标层的数值进行单位上的统一化处理。

2.2 装备制造业产业结构升级程度评价

(1)产业结构合理化水平的评价。据式(1)可以计算出七大行业对市场的适应系数，进而根据式(2)可以求出装备制造业整体产业结构的适应系数(见图1)。由式(3)可以算出装备制造业产业间的协调程度(见图2)。

图1 装备制造业对市场需求适应系数

图2 装备制造业产业间协调程度

由式(1)知，Git的值越接近1，该行业产出结构越适应市场需求结构，产业结构系统越合理。由图1可知，1999—2011年，装备制造业对市场需求结构的适应系数均在0.955以上，趋于合理值1，表明装备制造业产业结构适应市场需求，产业结构比较合理。具体而言，1999—2001年，系数值大幅上升，从1999年的0.955上升到2001年的0.986，此后略有下降，2003年为0.978。随后的八年，除2009年稍有下滑之外，适应系数值基本保持在0.98附近，相对稳定。这表明1999—2001年装备制造业以满足市场需求为目标，处于不断适应市场大环境的状态，此后几年装备制造业产业结构基本实现了合理化。

由式(3)可知，TL的值越接近0，产业间协调程度越合理。由图2可知，TL值在1999—2002年略有上升，此后呈下降趋势。表明装备制造业七大行业间的协调程度越来越合理化。但2011年的TL值仅为0.6542。表明1999—2011年装备制造业产业间协调程度虽然越来越合理，但仍存在较大改进空间。

为更加全面地衡量产业结构合理化水平的变动情况，本文对产业间协调程度和市场需求适应系数两个测度指标值进行统一化处理，使两个测度指标的测度值均在0～1之间变动，且均与产业结构合理化水平的关联方向一致。依据上文中给出的装备制造业产业结构合理化的测度指标、计量公式及指标权重，可以计算得出装备制造业2000—2011年的产业结构合理化水平(见图3)。

图3 装备制造业产业结构合理化水平

研究发现，2000—2011年，装备制造业产业结构合理化水平在2001年、2002年稍有下降外，其余年份显著上升，由2000年的0.4331上升到2011年的0.9561，尤其是2002年之后几乎呈现出直线上升势头，且合理化水平值较高。可以认为，近年来装备制造业产业结构能够适应市场需求，产业间协调程度亦逐年上升。可以认为装备制造业产业结构合理化水平持续上升，且合理化水平值较高。

(2)产业结构高度化水平的评价。考虑到数据的可得性及年份的一致性，本文选取2000—2011年统计数据对装备制造业产业结构高度化水平进行评价。依据上文中给出的测度指标、计量公式和指标权重，可以算出装备制造业2000—2011年的产业结构高度化水平(见图4)，以及反映装备制造业产业结构高度化的4项具体指标的数值(见表3)。

图4 装备制造业产业结构高度化水平

由图4可知，2000—2011年装备制造业产业结构高度化水平较为稳定，在0.3左右浮动。具体而言，2000年装备制造业产业结构高度化水平值较低，为0.2486，此后两年快速上升，2001年为0.3061、2002年为0.3058，随后两年略有下降，2004年为0.2485。从2005到2011年，则几乎维持在同一水平线上。可以认为，近年来装备制造业产业结构高度化水平较为稳定。

为更清晰地反映装备制造业产业结构高度化水平的内部变动状况，本文从技术结构、资产结构、劳动力结构及产出结构四个方面进行具体剖析。

表3 装备制造业产业结构高度化各项指标值

(1)技术结构高度化。技术结构高度化是产业结构高度化的关键性动力。由表2可知，技术结构高度化在产业结构高度化水平构成中所占权重最大，为0.5348，表明技术结构高度化对装备制造业产业结构高度化水平的提升发挥主导作用。表3中，C3即高技术装备制造业产值所占比重随着时间的递延呈现出下降趋势，尤其是2000—2003年出现大幅下降。这期间装备制造业总产值的年增长率分别为30.39%、20.73%，其中航空航天器制造业年产值增长率为21.08%、14.04%，通信设备、计算机及其他电子设备制造业为15.37%、16.02%，仪器仪表及文化办公用机械制造业为8.22%、14.79%。可以看出，高技术装备制造业产值增长率均低于装备制造业的产值增长率，致使高技术装备制造业产值所占比重大幅下降。2004—2011年，高技术装备制造业产值比重相对较为稳定，并呈现稳中略降的趋势。与高技术装备制造业产值比重的变化类似，2000—2011年，以电子通信设备制造业为代表的新兴装备制造业产值比重除了在2000—2001年大幅上升外，剩余年份也整体下降。然而，不同于上述两指标的变化，高技术装备制造业的R&D经费内部支出占主营业务收入的比值则逐年平稳上升。总体而言，近年来，装备制造业技术结构高度化水平不升反降。由此可以看出，高技术装备制造业以及新兴装备制造业所占比重依旧较低，且并未呈现出该有的增长势头，这也是导致装备制造产业结构高度化水平近年来稳而不升的主要原因。然而，通过指标C5的变化可知，我国在高技术产业研发投入方面的力度在逐年加大，装备制造业技术结构高度化水平仍需进一步提升，尤其是技术含量较高的行业。

(2)资产结构高度化。资产结构高度化是产业结构高度化的中心力量，助推产出结构高度化并带动技术结构高度化。资产贡献率是衡量装备制造业资产结构高度化的重要指标，反映企业的全部资产获利能力；高技术装备制造业每年新增固定资产投资额占比越高，表示高技术产业总资产所占份额越大，资产结构越优化。

近年来，我国对高技术产业的投资额度逐年加大，2010年高达8377.1亿元，其中2010—2012年的投资额度增长率分别达到了40.81%、42.80%、31.81%。指标C6显示，从2000—2011年的数值变动中可以看出，高技术新增固定资产占装备制造业新增固定资产比重总体呈现出先降后升的趋势：2000—2006年，高技术新增固定资产比重从29.33%下降到22.18%，2006—2010年，又从22.18%上升到2010年的40.92%，2011年又略有下降。不同的是，总资产贡献率则呈现出逐年攀升的趋势，从2000年的6.55%上升到2011年的13.29%。然而，具体到装备制造业内部行业来看，2011年装备制造业内部七大行业的资产贡献率却呈现以下分布：技术含量较高的产业，如通信设备、计算机及其他电子设备制造业，仪器仪表及文化、办公用机械制造业的总资产贡献率分别为10.5%、13.34%，而技术含量较低的金属制品业及交通运输设备制造业的资产贡献率分别为15.29%、15.89%，高于技术含量较高的产业。

上述结果表明，一方面我国在高技术装备制造业上资产投资额度虽有提高，但是占装备制造业新增固定资产的比重不高；另外，装备制造业资产贡献率虽整体上升，但内部分布却不尽合理，高的资产贡献率并未体现在技术含量高、附加值高的产业上。

(3)劳动力结构高度化。劳动力结构高度化代表一个产业的主观能动性，推动着技术结构高度化。如果说装备制造业科学家与工程师人数占科技活动人员总数的比例反映着装备制造业高层次人才、顶尖人才数量，那么劳动生产率则一定反映装备制造业高技术行业优秀人力资本的质量。

2000年我国装备制造业年从业人员平均数为2753.6万人，随后逐年增加，到2011年达到4281.64万人，是2000年的1.55倍，年增长率在2010年达到8%。此外，高技术装备制造业R&D人员数也在逐渐增加，2012年航空、航天器及设备制造业R&D人员为5.14万人，通信设备、计算机及其他电子设备制造业R&D人员419.26万人，仪器仪表制造业R&D人员为7.69万人，高技术装备制造业R&D人员数同比增长8.17%。值得一提的是，自2005年以来，高技术装备制造业R&D人员占比并没有大的变动，除了2009年、2011年的比值分别为0.5180、0.5074，相对略有下降外，其余年份的比值较为平稳。表3数据显示，2000—2011年，装备制造业科学家与工程师人数占科技活动人员总人数的比例逐年增长，劳动生产率也一路飙升。可以认为，装备制造业劳动力结构高度化水平日见提升，而高技术装备制造业R&D人员投入仍需加大。

(4)产出结构高度化。产出结构高度化代表某一时段装备制造业内部的传统、高技术、战略性新兴产业等的布局，也是对技术结构高度化、资产结构高度化、劳动力结构高度化结果的直接反映。新产品产值所占比重反映了装备制造业每年生产的全新产品的占比，代表产出结构的更新与变动，同时意味着装备制造业创新能力是否有所提高，该比重越大，表明产出结构越高级；装备制造业深加工度则反映了装备制造业对资源的利用率，亦可以反映技术水平以及专业化分工的程度，数值越大表明产出结构越高级。

由表3中的C10指标可知，装备制造业新产品产值占比表现出整体走低的趋势，在2007年之后虽略有上升，但上升幅度很小。2011年装备制造业新产品产值达61818.77亿元，传统、技术含量较低的金属制品业、通用设备制造业以及专用设备制造业新产品产值占比却呈现出逐年增长的态势。相反，通信设备、计算机及其他电子设备制造业、仪器仪表及文化、办公用机械制造业等附加值较高、技术含量较高的产业的新产品产值占比却逐年下降，比重从2000年的43.14%下降到2011年的29.9%，这表明装备制造业中附加值高、技术含量高的产业全新产品产出低于传统、技术含量较低的产业，产出结构不够合理。而深加工度值除2004年较低外，其他年份基本处在同一水平线上。另外，金属制品业、通用设备制造业等低技术含量产业所占比重近年来也有所降低。

(3)产业结构升级程度的评价。依据上述测量结果，结合二者在测度我国装备制造业产业结构升级程度时相对应的权重，可以计算得出2000—2011年装备制造业产业结构升级程度的数值，如图5所示。可以看出，2000—2011年，装备制造业产业结构升级程度虽有偶尔的小幅下滑，但整体呈上升趋势，只是升级程度较低，最高值仅为0.4618，离设定的最高水平值1还有较大差距。具体而言，2000—2004年，装备制造业产业结构升级程度变动较小，且升级程度值较低，基本在0.3左右超小幅波动。此后的一年，即2004—2005年，产业结构升级水平快速上升，由2004年的0.3177上升至2005年的0.3849。随后的五年间，又呈现出小幅上升趋势。

图5 装备制造业产业结构升级程度水平

3 对策建议

研究发现：①产业结构合理化水平呈现明显上升趋势，且合理化水平值较高；②产业结构高度化水平整体偏低，变动幅度不大；③产业结构升级程度整体呈现上升趋势，但升级程度较低。

综合以上研究，本文认为应进一步重视并加强高技术含量、高附加值等高端装备制造业的发展，对传统落后的装备制造业应进行整合、改造或淘汰。具体而言，应加大对高端装备制造业的投资额度及研发强度，以激发装备制造企业技术改进和自主技术创新的动力，促进装备制造业产业结构升级。值得一提的是，本研究只是针对装备制造业这种特殊的产业类型，在构建测度指标体系的基础上，基于全国范围装备制造业整体的统计数据，对反映产业结构升级的合理化和高度化两个指标进行了测量。其实，单一的从合理化或者高度化方面都难以完整地反映一个产业内部具体的升级状况，还有必要考察二者之间的互动关系。后续研究可以考虑以特定区域的装备制造业具体行业为对象，进一步探讨产业结构合理化与高度化之间的互动关系。

[1]唐晓华，李绍东.中国装备制造业与经济增长实证研究[J].中国工业经济，2010(12):27-36.

[2]李子伦.产业结构升级含义及指数构建研究：基于因子分析法的国际比较[J].当代经济科学，2014(36):89-98.

[3]钱纳里，鲁宾逊，塞尔奎因.工业化和经济增长的比较研究[M].上海：上海三联书店,1989：234-266.

[4]刘伟.工业化进程中的产业结构研究[M].北京:中国人民大学出版社，1995:73.

[5]洪银兴，刘志彪.长江三角洲地区经济发展的模式和机制[M].北京:清华大学出版社，2003：83.

[6]郭克莎.改革中的经济增长与结构变动[M].上海：上海三联书店，1996:442-444.

[7]伦蕊.工业产业结构高度化水平测评[J].江苏社会科学，2005(2)：85-88.

[8]冯春晓.我国对外直接投资与产业结构优化的实证研究：以制造业为例[J].国际贸易问题，2009(8)：97-103.

[9]戴魁早.中国工业结构的优化与升级：1985—2010[J].数理统计与管理，2014(3)：297-306.

[10]王福君.装备制造业内部结构升级的测度指标体系研究——兼评辽宁装备制造业内部结构升级程度[J].财经问题研究，2008(10)：50-55.

[11]綦良群，李兴杰.区域装备制造业产业结构升级机理及影响因素研究[J].中国软科学，2011(5):138-148.

[12]张丹宁，陈阳.中国装备制造业发展水平及模式研究[J].数量经济技术经济研究，2014(7)：99-113.

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(责任编辑 沈蓉)

Measurement on Industrial Structure Upgrade of China’s Equipment Manufacturing Industry

Li Hui,Ping Fangfang

(School of Humanities,Economics and Law,Northwestern Polytechnical University,Xi’an 710072,China)

Based on 2 dimensions in the advancement of industrial structure and rationalization of industrial structure of equipment manufacturing,this paper establishes the index including six aspects and 11 specific indicators from the perspective of advancement and rationalization in order to measure industrial structure upgrade of the equipment manufacturing industry in China,and then it uses analytic hierarchy process(AHP)to assign weights for each indicator.On this basis of the statistical data of 7 industries of the equipment manufacturing industry from 2000 to 2011,it uses the index system to measure the advancement and rationalization of the industries.The results find that the level of rationalization is very high and increasing annually,but integral level of advancement is very low.

Equipment manufacturing industry;Upgrading of industrial structure;Advancement of industrial structure;Rationalization of industrial structure

教育部人文社会科学研究项目“生产性服务外包对我国高端制造业竞争力的影响研究”(15YJA630085)，陕西省社会科学基金项目“陕西航空装备制造业共性技术协同研发影响因素研究”(2016R020)，中央高校基本科研业务费资助项目“装备制造业共性技术协同研发的机制与路径研究”(310RW201609)。

2016-05-13

李慧(1978-)，女，河南永城人，西北工业大学人文与经法学院副教授，博士；研究方向：产业创新战略。

F407.42

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