轨道交通产业关联效应的测度分析——以四川省为例

罗 建，任子兰，周天星，薛 锋

(1.西华大学 汽车与交通学院，成都 610039；2.西南交通大学 交通运输与物流学院，成都 611756；3.中铁二院工程集团有限责任公司 交通与城市规划研究院，成都 610031)

随着“一带一路”与“交通强国”战略的实施，我国轨道交通产业呈现蒸蒸日上的发展态势，在带动勘察设计、工程建设、装备制造与服务业等自身产业链产业的发展同时，也带动了其他第二产业与第三产业的发展。

轨道交通产业的快速发展吸引了国内外诸多学者的研究。Li等[1]研究城市轨道交通建设、城市交通网络布局对产业聚集的正向推动作用；Xin等[2]分析了影响城市轨道交通产业发展的因素以及城市轨道交通产业的敏感性；Yu等[3]计算轨道交通产业对其他产业聚集程度的影响，以及对关联产业的影响。关于轨道交通产业链本身则研究较少，国内学者对轨道交通产业的研究也处于初级阶段，刘斐[4]从分析轨道交通产业链内涵出发，提出了轨道交通产业链双链结构模型；曹德等[5]通过指标评价的方法分析了轨道交通产业的韧性与脆弱性；薛锋等[6-8]以唐山市为例，分析了轨道交通产业链的协同度，基于复杂网络理论研究轨道交通产业关键节点在受到攻击时的变化情况，并对轨道交通产业链进行优化；黄倩等[9]利用复杂网络模型阐述了轨道交通产业的集群特性；孔德源[10]研究了轨道交通的投资乘数效应；刘亚茹[11]构建了轨道交通产业链的网络拓扑结构，分析轨道交通产业链的创新发展动因及措施；杨堃、余晶等[12-13]研究了轨道交通产业的发展方向与路径；罗桂蓉[14]构建演化博弈模型，提出轨道交通相关企业应该在创新环境、资源、制度、配套服务等4个方面进行改进。

轨道交通产业与其他产业之间有较强的关联效应与波及效应，目前这方面的研究较少，但对于其它产业之间的关联效应研究较多，且方法比较成熟，通常采用投入产出分析法。该方法是国外学者Hirschman在研究产业不平衡发展理论中提出的，从Leontief分离出的投入产出表(也称为里昂惕夫表)，到Chenery与Watanable在产业关联度的评价测量模型中引入直接消耗系数与完全消耗系数至今，在各个行业中都有应用。国内利用投入产出表对林业[15]、体育业[16]、文化产业[17]等众多产业进行关联关系分析时都有涉及，但在轨道交通产业的分析应用方面较少。Xin等[18]定性研究了城市轨道交通的投入产出关系；李雪梅[19]研究了城市轨道交通在运营管理中的产业关联效应；徐宗祥[20]从城市轨道交通的投资建设角度出发，研究了城市轨道交通建设的产业关联效应。以上研究未考虑轨道交通产业链的关联性，对其关联效应和波及效应研究更是较少探讨。

综上所述，从产业关联角度出发，构建轨道交通产业投入产出表。结合投入产出表，分析轨道交通产业的关联效应、波及效应，并对轨道交通产业静态结构分解的乘数效应、反馈效应和溢出效应进行测度[21]。

1 模型与数据

1.1 投入产出法

1.1.1 消耗系数与分配系数

消耗系数反映产业的后向关联关系，包括直接后向关联与间接后向关联。直接后向关联用直接消耗系数aij表示，意为j产业生产单位产品需要消耗i产业产品的数量。aij的值越大，产业之间的联系就越紧密[22]，aij的算式为

(1)

式中：xij为i产业生产时消耗j产业产品的数量，Xj为j产业的总投入。

间接后向关联用完全消耗系数bij表示，意为i产业生产单位产品需要直接消耗与间接消耗j产业产品的总数量，完全消耗系数矩阵B与直接消耗矩阵A之间存在一定关系，算式为

B=(E-A)-1-E

(2)

式中：E为单位矩阵，(E-A)-1为里昂惕夫逆矩阵。

分配系数反映产业的前向关联关系，包括直接前向关联与间接前向关联。直接分配系数cij表示i产业产出的单位产品分配到j产业的数量，cij值越大，联系越紧密。cij的算式为

(3)

式中：xij为i产业的产出中分配到j产业的数量，Xi为i产业的总产出。

间接前向关联包括i产业直接给j产业提供的中间使用产品以及最终使用部分i产业向j产业提供的产品或服务，用完全分配系数dij表示。完全分配系数矩阵C与直接分配系数矩阵D之间的关系为

C=(E-D)-1-E

(4)

式中：E为单位矩阵。

1.1.2 产业波及

产业波及是某产业投入产出发生变化时对其他产业引起的变化，或其他产业投入产出发生变化对该产业引起的变化，产业波及反映该产业的影响力与感应度。产业波及效应即产业的影响力系数与感应度系数。影响力系数ij与影响力有关，影响力反应了i部门最终需求变化对其他产业部门总产出变化的影响力，反映该部门对其他部门的影响力。算式为

(5)

感应度系数si与感应度有关，反映其他部门发生需求变化时对i产业总产出的影响，即该产业受其他产业影响的敏感度。算式为

(6)

1.1.3 产业关联结构分解

余典范等[23]通过结构分解技术将产业静态结构效应分为乘数效应、反馈效应与溢出效应。对于在最终需求给定的情况下，产业部门Xi可用下式表示为

(7)

式中：Xi为i部门的总产出，aii为直接消耗系数，Yi为i产业部门的最终使用，bii为里昂惕夫逆矩阵元素。

乘数效应、反馈效应分别用Mi，Fi表示为

(8)

(9)

式中：Mi为i产业最终使用变化引起自身产业产出水平的变化，反映该产业的自我调节能力；Fi为i产业最终使用单位变化对其他产业的影响，通过各个产业部门间的循环变化再次反馈在i产业上。

Si为溢出效应，可以分为溢出效益I，用S1i表示，意为i产业产出变化引起其他产业最终使用的变化，反应了i产业对其他产业的影响力。算式为

(10)

S2i表示溢出效应II，意为其他产业最终使用变化时对i产业最终使用引起的变化，反应出轨道交通产业对其它产业的推动作用。算式为

《瓯越语语汇研究》以瓯语为例，论证了建立方言语汇学的必要性和可能性，认为汉语方言语汇学要有中国特色。作者指出：“在印欧语言里，没有与汉语方言中‘语’相应的语言单位”，“因此西方语言学理论和方法不适应汉语方言语汇研究，必须构建有中国特色的方言语汇学，从方法论的角度，探索汉语方言语汇学的研究方法”。这是此书立论的基础，也是此书的核心观点。全书的具体论述都是由此展开的。

(11)

1.2 轨道交通产业投入产出表构建

1.2.1 轨道交通产业界定

利用投入产出法对投入产出表数据进行计算分析前，先对轨道交通产业概念做一个界定。根据2017年《国民经济行业》分类与2017年四川省142部门投入产出表，将轨道交通产业分为轨道交通制造业、轨道交通建筑业、轨道交通运输服务业3个大类，具体如图1所示。由于轨道交通建筑业在四川省2017年142个部门的投入产出表上几乎没有数据，所以文中只对轨道交通制造业与轨道交通运输服务业进行讨论。

图1 轨道交通产业分类

1.2.2 轨道交通产业投入产出表编制

四川省轨道交通产业投入产出表是分析四川省轨道交通产业对经济影响的基础数据，通过上文对轨道交通产业的界定，还需将城市轨道交通数据从城市公共交通业中分离。参考《四川省统计年鉴》《四川省交通年鉴》及成都轨道交通集团等提供的客运量票价数据，根据占比将城市轨道交通从城市公共交通业中分离。

获取数据之后，参照《中国2012年投入产出编制方法》，遵循行平衡、列平衡、总平衡的3个平衡关系原则，编制轨道交通产业的投入产出表。与投入产出表典型结构不同，新的投入产出表中将轨道交通制造业、铁路运输与城市轨道交通单独表示。

根据往年投入产出表的公布情况，投入产出表发布年份的尾数为2、5、7，且每隔5年发布一次多部门投入产出表，即尾数包含2、7数字的年份。最新投入产出表是2020年编制的2017年投入产出表。文中使用四川省2017年142部门与42部门投入产出表，编制轨道交通产业6部门与45部门的投入产出表。

2 轨道交通产业的关联效应

2.1 轨道交通产业后向关联分析

2.1.1 轨道交通对三次产业的消耗系数

根据轨道交通产业6部门的投入产出表，且结合式(1)、式(2)对消耗系数进行计算，结果如表1所示。与直接消耗系数不同，完全消耗系数反映了直接消耗与间接消耗的总和，更加全面地反映出产业之间的相互关系。

表1 轨道交通对三次产业的消耗系数

图2为轨道交通产业的直接消耗系数，直观反映出其他产业对轨道交通产业的直接投入。通过分析表1，轨道交通制造业与第二产业联系最紧密，直接消耗系数达到0.464 30。与第三产业和自身的直接消耗系数也都超过了0.1，联系紧密。轨道交通制造业对第一产业的直接消耗系数只有0.000 02，轨道交通制造业的发展几乎不依赖第一产业。轨道交通服务业中铁路运输与城市轨道交通对第三产业的直接消耗系数为0.425 41和 0.227 59，所以与第三产业联系紧密，依赖性较强。同时，城市轨道交通对轨道交通制造业的直接消耗系数超过0.1，为0.133 85，说明轨道交通制造业作为城市轨道交通的上游产业，为其发展提供了物质基础。

图2 轨道交通产业直接消耗系数

图3为轨道交通产业的完全消耗系数变化。轨道交通制造业对三次产业的完全消耗系数分别为0.136 87、1.545 94和0.499 92，无论是直接投入还是间接投入，轨道交通制造业对第二产业的依赖性很强，能为其发展提供强有力的支撑。铁路运输与城市轨道交通的发展除了依靠第二、三产业之外，轨道交通制造业对下游产业的支撑性也较大。

图3 轨道交通产业完全消耗系数

2.1.2 轨道交通对各个部门的消耗系数

运用轨道交通产业投入表，结合式(1)、式(2)计算轨道交通产业的消耗系数，列出排名前5的部门，如表2所示。分析表2中数据：轨道交通制造业对自身的消耗系数最大，为0.178 2，对电气机械和器材、金属冶炼和压延加工品的直接消耗系数也都超过0.1，分别为0.135 2和0.111 6。轨道交通制造业的后向关联产业比较集中，前3个部门的支撑力之和达到了0.425 0。金融业对铁路运输与城市轨道交通的支撑性都较强，特别是铁路运输，对金融业的直接消耗达到0.218 1。 和轨道交通制造业不同，轨道交通服务业对其他部门的直接消耗除了金融业与轨道交通制造业外，均小于0.1，后向关联产业集中性不明显。

表2 轨道交通产业消耗系数

分析完全消耗系数，完全消耗系数均大于直接消耗系数，各个部门排名也有细微变化，其中金属冶炼和压延加工品对轨道交通制造业的间接投入明显增加，直接消耗系数为0.376 0。总体来说,轨道交通产业后向关联产业没有明显变化，还是以直接消耗为主。

2.2 轨道交通产业前向关联分析

根据轨道交通产业的45部门投入产出表，结合式(3)、式(4)计算轨道交通产业的分配系数，列出前向关联系数排名前5的产业，如表3所示。

表3 轨道交通产业分配系数

分析铁路运输直接分配系数，对煤炭采选产品的分配系数达到0.486 0，并且对批发和零售业、食品与烟草业的直接分配系数也都超过0.1，达到0.104 7与0.104 1。铁路运输将大部分产品以中间产品的形式提供给这几个产业，同时也带动了这些产业的发展。建筑业对城市轨道交通的依赖性较强，直接分配系数为0.119 6，食品烟草业与批发零售业的直接分配系数为0.068 7和0.057 8，对这两个产业的带动作用明显。

与完全消耗系数相同，完全分配系数整体上也大于直接分配系数，并且分配系数最高的前5个部门也和直接分配系数下的部门分布不完全相同。说明轨道交通产业除了直接对其他产业进行中间产品分配外，间接分配的产品或服务也较多。铁路运输对建筑业的完全分配系数达到0.787 6，而在直接分配系数表中建筑业的直接分配系数为0.119 6，铁路运输在间接使用环节给建筑业投入大量产品。

3 轨道交通产业波及与产业结构分解

3.1 轨道交通产业的影响力与影响力系数

依据式(5)对轨道交通产业的影响力与影响力系数进行计算，如表4所示。轨道交通制造业、铁路运输、城市轨道交通的影响力分别为3.499 0、2.691 5和2.499 8，即当轨道交通产业每增加1亿元产出,对其他各产业产出总和增加3.499 0亿元、2.691 5亿元和2.499 8亿元。影响力系数用来衡量某产业的影响力程度大小，以国民经济影响力标准1来衡量。其中轨道交通制造业的影响力系数为1.277 0，大于1，说明轨道交通产业的上游产业对国民经济的拉动作用非常大。铁路运输与城市轨道交通的影响力系数分别为0.982 3和0.912 4，略低于国民经济影响力水平，与2017年四川省不够完善的轨道交通运输系统直接相关，没有体现出轨道交通服务业对国民经济发展的强劲拉动作用。随着在轨道交通产业上的投入不断增加，2018年成都市轨道交通产业链营业收入1 213.86亿元，相较2017年增长8.9%，2019年3个季度的轨道交通产业收入为957.79亿元，同比增长了16.4%。

表4 轨道交通产业波及效应

轨道交通产业的不断发展与完善，对以房地产、旅游业、住宿餐饮业等为代表的国民经济行业起到了巨大的拉动作用。

3.2 轨道交通产业的感应度与感应度系数

依据式(6)对轨道交通产业的感应度与感应度系数进行计算，如上表4中所示。轨道交通产业链的上下游产业感应度为1.575 5、1.430 7和1.111 9，即当其他各个产业总产出增加1亿元时，轨道交通产业链上的总产出分别增加1.575 5亿元、1.430 7亿元与1.111 9亿元，国民经济发展对轨道交通产业的推动作用较强，但低于其自身的影响力。且通过产业链的感应度系数0.575 0、0.522 1和0.405 8均小于感应度平均水平1。分析图4，轨道交通产业是影响力系数远大于感应度系数的产业，因此，在轨道交通产业的发展建设上，不能等其他产业发展之后再带动轨道交通产业的发展，应做到提前统筹规划，先发展轨道交通产业，从而带动其他产业发展，促进国民经济的快速发展。

图4 轨道交通产业的影响力系数、感应度系数

3.3 轨道交通产业的静态结构分解

根据里昂惕夫逆矩阵以及式(7)—式(11)，对轨道交通产业的乘数效应、反馈效应以及溢出效应进行计算，结果如表5所示。轨道交通产业的总效应为8.912 1，即当轨道交通产业链上所有产业总产出增加一个单位时，会引起其他产业的产出增加8.912 1个单位。从产业效益上看，其中3.255 1个单位是由轨道交通产业内部自我循环与调节增加，0.058 2个单位是轨道交通产业由于反馈效应而增加的产出，另外的5.251 4个单位与0.347 4个单位是轨道交通产业的溢出效应带来的增值，溢出效应I远高于溢出效应II，说明轨道交通产业对其他产业的影响要大于自身受到其他产业的影响，对其他产业发展具有促进性的拉动性产业。从轨道交通产业链上的具体产业看，当总产出增加8.912 1个单位时，轨道交通制造业增加3.361 8个单位，铁路运输业增加2.459 3个单位，城市轨道交通增加2.821 0个单位。在产业总效应中，乘数效应、反馈效应、溢出效应所占百分比分别为36.52%、0.65%、62.82%，轨道交通产业溢出效应要强于乘数效应与反馈效应。其中溢出效应I又占了总溢出效应的93.8%，再一次说明了轨道交通产业是一个对其他产业发展有较强拉动作用的产业。

表5 轨道交通产业静态结构分解

4 结 论

以四川省2017年142部门与42部门投入产出表为依据，整合出6部门与45部门的投入产出表。在建立轨道交通产业投入产出表的基础上，对轨道交通产业的产业关联效应、产业波及效应以及轨道交通产业静态结构技术分解下的反馈效应、乘数效应与溢出效应进行有效测度分析，主要结论有以下几点：

1)分析轨道交通产业的关联效应，轨道交通制造业体现出上游产业特色，主要以投入为主。铁路运输与城市轨道交通则表现出服务业的特点，对其他产业发展的拉动性强。

2)轨道交通产业影响力明显大于感应度，说明轨道交通产业对其他各部门的发展拉动作用要强于自身发展受其他产业的影响。轨道交通产业各部门的感应度在全国各部门平均感应度之上，即国民经济各部门的产出量与轨道交通产出量成正增长。通过对影响力与感应度的计算，证明轨道交通产业对国民经济的拉动作用与对国民经济的支撑作用都较强，所以应加强轨道交通的建设投资以更好地发展其他产业。

3)由产业的静态结构分解得出,轨道交通产业反馈效应较小,溢出效应强于乘数效应与反馈效应,其中溢出效应I明显大于溢出效应II,证明轨道交通产业是一个对其他产业拉动作用较强的产业,轨道交通产业能更有效地带动国民经济的增长。