产业关联对河南省产业集群发展的影响研究

刘定平 罗锐洋 丁志弘 戴望舒 刘岳泽

（1.河南财经政法大学统计与大数据学院，河南 郑州 450046；2.兰州大学信息科学与工程学院，甘肃 兰州 730000）

一、引言

产业结构是各产业在经济活动中形成的经济技术联系以及比例关系。

改革开放以来，河南省经济社会发展取得显著成效，产业结构不断优化升级，资源配置更为合理，建立了较为完善的现代化产业体系，推动经济不断向高质量发展。新冠肺炎疫情发生以来，我国经济发展面临巨大下行压力。因此，河南省要及时调整产业结构，应对新时期可能面临的经济风险。

关于产业关联理论的研究，关伟和满谦宁等（2019）通过投入产出技术等方法对辽宁省制造业和制造业关联产业的集聚特征及其经济效应分析后，得到最突出的产业是资源和资本密集型产业。孙启明和王浩宇（2016）通过对京津冀三地产业复杂网络模型的研究，发现存在产业结构同构性。学术界对产业集聚的研究虽然很多，但仍然有非常大的研究空间。潘珊珊（2015）通过研究制造业对生产性服务业发展的促进作用，诠释两者之间的集聚关系。王亭亭（2019）研究产业集群、城市群以及其互动与区域经济增长之间的关系，探讨其作用机理和影响机制。谢盼（2016）分析主导产业价值链上与投入产出密切关系的相关产业，识别集群核心成员。综上，本文基于复合区位熵识别产业集聚度、根据模糊评价方法识别产业四维主导能力，得出河南省的七大主导产业部门；以产业间的投入矩阵和产出矩阵识别各主导产业部门的核心成员产业链，得出河南省三大产业集群，并将产业集群的识别结果与现实产业集聚情况进行比较说明。

二、河南省产业集群的识别

主导产业是指某区域由企业生产某专业化产品而形成的产业，其他产品的生产围绕这一专业化产品的生产开展。因此，主导产业的识别首先是识别一定区域内占产业集群主导地位的产业，然后再识别产业集群的核心成员，以此实现对产业集群的识别。

（一）主导产业的识别

主导产业的识别基于两个方面，一是产业的集聚程度，一是高集聚度产业的产业关联、创新水平、对外扩张、网络化程度四个维度上的主导能力。集聚度识别的结果只能将不能成为产业集群主导产业的那些产业排除，但不能确定某产业是否真正成为产业集群的主导产业，而四维主导能力识别的结果可以判定该产业是否为主导产业。

1.基于复合区位熵的产业集聚度识别

产业集聚度的识别主要是基于区位熵方法。本文拟建立多指标的复合区位熵，度量产业在一定区域内生产规模、基础建设和创造就业等方面的综合程度，以此作为主导产业集聚度识别的方法。

（1）复合区位熵LQ的计算。计算各行业的产值区位熵LQP、企业区位熵LQB和就业区位熵LQE，参考已有文献研究，设定产值区位熵LQP、企业区位熵LQB和就业区位熵LQE的权重分别为0.55、0.10和0.35，即：

（2）产业部门数据整理与复合区位熵计算结果。由于河南省与全国2017年投入产出表存在部门分类差异，为计算方便将河南省42部门合并为与全国投入产出表中具有相同行业代码的38部门分类。首先通过基本流量表中的增加值计算产值区位熵LQP，再使用第四次经济普查中获取的法人单位数和从业人员数计算企业区位熵LQB和就业区位熵LQE，最终合并整理得到河南省38部门的复合区位熵LQ，计算结果见表1。

表1 河南省38部门行业复合区位熵（部分）

复合区位熵大于 1 的部门有 #1、#2、#4、#6、#7、#8、#9、#10、#13、#14、#16、#28、#38 共 13 个行业，这些行业部门在河南省的专业化集中水平高于全国平均水平，与河南省产业专业化集中现状相符。河南省是农业大省，食品和烟草具备优势，传统工业由纺织品带动创收，重工业主要集中在金属或非金属矿物制品，高新技术产业尚未在全国形成相对优势，通用、专用设备的生产日益突出，与住宿和餐饮配套的旅游业蒸蒸日上，但河南省的农业发展仍以人工劳作为基础，机械化、信息化方面尚不具优势。

2.产业引领作用的四维主导能力识别

分别从产业关联、创新水平、对外扩张、网络化程度四个维度补充分析上述13个高复合区位熵行业部门的引领主导能力。

（1）四维主导能力的模糊评价方法。将主导产业四个维度的不同状态构成模糊集合，产业关联包括“低、中、高”三种状态，创新水平包括“低、一般、高”三种状态，对外扩张包括“弱、强、很强”三种状态，网络化程度包括“不明显、一般、明显”三种状态，通过构建各维度不同状态的隶属函数来综合评价。

（2）指标设定与数据来源。产业关联能力V1维度，采用产业链系数V11和综合经济效率V12两个指标进行评价。计算综合经济效率V12时，由于缺少河南省各行业资本存量数据，因此使用2018年《河南统计年鉴》“分行业固定资产投资实际到位资金（2017年）”数据替代。

创新水平能力V2维度，采用比较劳动生产率V21和比较资本生产率V22两个指标进行评价，分别表示各产业部门在要素产出效率方面与河南省整体的比较优势。

对外扩张能力V3维度，采用出口依存度V31和产业扩张系数V32两个指标进行评价。出口依存度V31和产业扩张系数V32越高，说明产业对外开放能力越强。

网络化程度V4维度，采用Porter知识外溢指数V41和交易成本V42两个指标进行评价，衡量由产业联系激烈竞争带来的知识、信息、技术等方面的转移和扩散程度。

（3）四维主导能力的计算识别。计算上述13个高复合区位熵行业部门在四个维度上的8项指标，通过标准化处理消除量纲影响，再基于极差变换使指标正向化，最后以各维度指标的算术平均数作为各产业引领作用的四维主导能力。按照3∶4∶3的比例区间划分为三个隶属集合，依次对应于各维度的“低、中、高”三种状态，并设定“高”=0.80、“中”=0.55、“低”=0.15，求和得到各高复合区位熵行业部门的综合四维主导能力（见表 2）。

表2 河南省13个高复合区位熵行业部门综合四维主导能力

从表2可见，有七个行业部门的综合四维主导能力具有明显较好的数值表现，尤其#4金属矿采选产品，#6食品和烟草，#13非金属矿物制品，#16通用、专用设备与河南省近年来的高势头发展行业更具一致性。

（二）核心成员产业的识别

通过合并部门后的河南省投入产出38部门基本流量表计算得出产业间联系的投入矩阵和产出矩阵。采用两个产业的投入系数或产出系数大于等于0.20作为产业间联系紧密的判别阈值。

1.金属矿采选产品行业的核心成员产业识别

以#4金属矿采选产品为主导产业，其与#14金属冶炼和压延加工品具有最为紧密的产出关系，最大产出系数为0.85。#14金属冶炼和压延加工品与#15金属制品具有次紧密投入关系，最大投入系数为0.49。#15金属制品与#16通用、专用设备，产出关系不足0.20（见表 3）。

表3 金属矿采选产品行业的核心成员产业识别

2.食品和烟草行业的核心成员产业识别

以#6食品和烟草为主导产业，其与#1农林牧渔产品和服务具有最为紧密的产出关系，最大产出系数为0.60。与#12化学产品与#13非金属矿物制品的联系开始弱化，产出关系不足0.20（见表4）。

表4 食品和烟草行业的核心成员产业识别

3.非金属矿物制品行业的核心成员产业识别

以#13非金属矿物制品为主导产业，其与#25建筑具有最为紧密的产出关系，最大产出系数为0.37，#33科学研究和技术服务与其他行业部门的联系非常弱（见表 5）。

表5 非金属矿物制品行业的核心成员产业识别

4.通用、专用设备行业的核心成员产业识别

以#16通用、专用设备为主导产业，其与#14金属冶炼和压延加工品具有最为紧密的投入关系，最大投入系数为0.19。至此，与#4金属矿采选产品联系紧密的产业核心链条延续第一部分核心成员产业。

5.农林牧渔产品和服务行业的核心成员产业识别

以#1农林牧渔产品和服务为主导产业，其与#6食品和烟草具有最为紧密的产出关系，最大产出系数为0.60。至此，与#6食品和烟草联系紧密的产业核心链条关系紧密。#6食品和烟草与#28住宿和餐饮具有密切的投入关系，最大投入系数为0.43，延续此产业链发现，#28住宿和餐饮与#37卫生和社会工作、公共管理、社会保障和社会组织具有产出系数为0.21的密切关系，#37卫生和社会工作、公共管理、社会保障和社会组织与#12化学产品具有投入系数为0.22的密切关系。比较#1农林牧渔产品和服务与#6食品和烟草的核心成员产业链，发现河南省的核心产业链具有交叉共生性。

6.煤炭采选产品行业的核心成员产业识别

以#2煤炭采选产品为主导产业，其与#6食品和烟草具有最为紧密的产出关系，最大产出系数为0.67，此后核心成员产业延续第二部分#6食品和烟草的产业核心链条，同时保留与#1农林牧渔产品和服务产业链条的交叉共生性。

7.住宿和餐饮行业的核心成员产业识别

以#28住宿和餐饮为主导产业，其与#6食品和烟草具有最为紧密的投入关系，最大投入系数为0.43，此后核心成员产业延续第二部分#6食品和烟草的产业核心链条，同时保留与#1农林牧渔产品和服务产业链条的交叉共生性。

综合七个主导产业的核心成员识别链条，河南省核心产业链交叉共生，整体表现分为三大群体。

（三）产业集群的识别

1.高新技术产业群

#4金属矿采选产品（产值区位熵为2.63）和#16通用、专用设备（产值区位熵为1.70）是主导产业，这两个产业部门在生产效益方面具有绝对优势，且#4金属矿采选产品具有极强的产业龙头性质，但其产业关联由于针对性强，故核心产业链较短。值得注意的是，#16通用、专用设备除网络化程度高外，在产业关联和对外扩张维度也有较强辐射性，且更具开发性。在当前的核心产业链中，#16通用、专用设备的主要产业关联是对#14金属冶炼和压延加工品的投入，但其最大投入系数也仅仅是0.19，而#4金属矿采选产品则以产出系数为0.85的关联性绝对优势链接于#14金属冶炼和压延加工品。因此，拓展#16通用、专用设备的产业关联对于河南省的产业发展、优化升级具有重要意义，是高新技术渗入产业体系的关键。产业群架构见图1。

图1 河南省高新技术产业群

2.经济技术产业群

#13非金属矿物制品（产值区位熵为2.55，就业区位熵为1.89）作为主导产业，在生产效益和创造就业方面都具有绝对优势，且在网络化程度方面也隶属于“高”等级，同样也在产业关联和对外扩张维度上有较强辐射性，更具开发性。此外，#13非金属矿物制品也是第三大产业集群（即传统产业群）的末端优势产业，能将河南省的传统产业与经济技术产业联系起来，产生更长的产业链和更大的经济效益。在经济技术产业群内能将#33设备制品和科学研究联系起来的是河南省最突出的#25建筑，加之以#33科学研究和技术服务升级的传统建筑业，能更广泛地实现体力劳动者和脑力劳动者的融合发展，且在很大程度上可以助推新型城镇化下的特色产业一体化，为不同领域的劳动者提供广泛就业。产业群架构见图2。

图2 河南省经济技术产业群

3.传统产业群

#1农林牧渔产品和服务、#6食品和烟草、#28住宿和餐饮是主导产业。其中，#1农林牧渔产品和服务在创造就业方面具有绝对优势（就业区位熵为2.40），#28住宿和餐饮在生产效益方面具有绝对优势（产值区位熵为1.77），#6食品和烟草同时在生产效益、创造就业方面具有优势（产值区位熵为1.77，就业区位熵为1.82），反映河南省农业大省的本质特征。此外，#1农林牧渔产品和服务也具有“高”等级的产业关联能力和创新水平能力，#28住宿和餐饮在创新水平能力、对外扩张能力和网络化程度方面具有较强辐射性和开发性，#6食品和烟草在产业关联能力和对外扩张能力上也具有较强辐射性和开发性，且网络化程度高。在该传统产业集群中，产业链涉及广泛且具有延伸性，其发展和优化能广泛涉及河南省产业体系，发挥传统产业优势，同时强化升级地方特色经济。产业架构见图3。

图3 河南省传统产业群

三、河南省集群产业关联效应分析

对河南省集群产业进行关联效应分析，可进一步理解主导产业与核心成员产业之间的相互作用。

（一）集群产业间经济技术联系分析

部门间的基本流量表反映产业间的经济技术联系，中间产品分配系数矩阵的行和反映部门产品对生产的直接支撑作用，即生产支撑度，通过生产支撑度系数实现部门间的比较；中间产品分配系数矩阵的列和反映部门生产对其他各部门的直接拉动作用，即生产拉动力，同样通过生产拉动力系数实现部门对比。

计算河南省三大产业集群生产支撑度系数与生产拉动力系数，从表6可见，除#2煤炭采选产品外，河南省三大产业集群各产业的生产支撑度系数均小于1，即小于河南省所有产业的平均生产支撑度系数。河南省产业集群的生产（除#2煤炭采选产品）制约性较小，基础产业支撑作用不明显。通过计算，河南省生产支撑作用较大的基础产业有#3石油和天然气开采产品、#21工艺品及其他制造产品（含废品废料）、#23水的生产和供应及#22电力、热力的生产和供应等，河南省未来的产业发展应将产业链拓展到这些支撑作用较大的产业。需要注意的是，#2煤炭采选产品是河南省主导产业，其对传统产业集群具有较大影响，应着重注意其在生态环境方面的影响。

表6 河南省三大产业集群各产业生产支撑度与生产拉动力比较

河南省三大产业集群中有近一半的行业具有非常强的生产拉动力，但多数具有强拉动力作用的产业是集群中的中间关联产业或产业链的末端产业，河南省主导产业的生产拉动作用还可以进一步提升。通过计算，河南省生产拉动作用较大的支柱产业有#11石油、炼焦产品和核燃料加工品、#27交通运输、仓储和邮政、#23燃气生产和供应、#22电力、热力的生产和供应，这些产业应该作为河南省的战略产业大力发展，但目前这些产业尚不具有数量或质量上的集聚主导特征。值得注意的是#22电力、热力的生产和供应，#23燃气生产和供应同时在河南省经济系统中具有强制约性和强辐射性，无论是民生保障，还是产业延伸，这两个产业都应该作为战略性产业加以引导发展。

（二）集群产业间最终产品部门类型分析

最终产品分配系数可以反映部门产品提供给社会作为最终使用的分布情况。表7给出河南省三大集群产业最终产品使用去向的分布情况。河南省高新技术集群产业和传统集群产业最终产品并没有在省内形成乘数效应。河南省高新技术集群产业和经济技术集群产业最终产品相当部分用于资本形成，而传统集群产业最终产品以消费品为主，整体看，河南省优势产业的对外开放程度处于劣势，与前文主导产业识别中产业对外扩张能力处于“低”等级映衬。

表7 河南省三大集群产业最终产品使用去向分布情况

（三）集群产业对河南省经济的影响作用分析

集群产业间技术经济联系仅反映产业间的直接关联效应，不足以反映对河南省经济的完全影响。本文基于影响力系数和感应度系数测度集群产业对河南省经济的完全作用。

集群产业对河南省经济的影响力是指各产业部门的后向关联能力，即该产业部门对其他部门的完全拉动作用，基于影响力系数给出测度。从表8可见，河南省过半数的优势产业对全省经济具有较强影响力，且高新技术集群产业和经济技术集群产业的影响力更加突出。高新技术集群产业和传统集群产业在生产过程中的间接联系紧密，强化这两大集群产业的关联作用可以发挥更广泛的连带作用。

集群产业对河南省经济的感应度是指各产业部门的前向关联能力，即该产业部门对其他部门的完全支撑作用，基于感应度系数给出测度。从表8可见，高新技术产业群的主导产业具有较大的感应度系数，对全省经济的支撑作用非常明显，尤其是#14金属冶炼和压延加工品。传统产业群中12#化学产品的感应度系数最高，对全省经济的支撑作用最为明显。高新技术集群产业支撑作用明显改善，且这些产业的间接关联作用非常明显，这种间接关联性提高了该集群产业的基础性支撑作用。经济技术集群产业中出现#33科学研究和技术服务对经济的支撑作用呈现愈加弱化的现象，产业间接关联效应抵消一部分科技创新的作用，说明间接关联产业中仍有不少粗放型生产，这也是需要进一步深入研究的内容，可为技术进步的政策提供指导依据。传统集群产业的产业间接关联效应存在，但直接关联效应是突出作用。

表8 三大集群产业对河南省经济的影响力比较

河南省三大集群产业在经济整体中的地位可以通过综合关联效应来分析。从图4可见，高新技术集群产业基本位于第一象限，既是强制约性的基础产业，也是强辐射性的支柱产业；经济技术集群产业位于第三、四象限，其中，#33科学研究和技术服务是未来需要强化扶持发展的产业，#13非金属矿物制品、#25建筑位于第四象限，属于具有一定辐射性的产业，对于普通的经济技术产业具有一定拉动作用；传统集群产业多集中于第二、三、四象限，#1农林牧渔产品和服务、#2煤炭采选产品单方面的基础支撑作用较强，#13非金属矿物制品单方面的主导拉动作用较强，传统集群产业的未来发展应突出其产业地位。

图4 河南省三大集群产业在全省经济体中的地位

四、河南省集群主导产业产值感应分析

为更准确测度各产业对全省经济的影响，进一步基于静态投入产出结构量化各产业在产值方面对自身能力的乘数效应、对其他产业感应能力的溢出效应，以及通过其他产业对自身产生的反馈效应，对识别的七大主导产业进行产值感应分析。

在列昂惕夫逆矩阵基础上运用静态投入产出结构分解技术，可以将产业部门总产出分解为公式（13）所示的三大部分，即：

表9 河南省七大主导产业产值感应分析

五、结论与建议

（一）主要研究结论

识别河南省产业集群，分析其产业关联对集群发展的影响，为河南省经济产业体系的优化升级指明方向，对于制定产业政策提供理论依据。通过研究产业关联对河南省产业集群的影响，得到以下主要结论：

一是河南省产业集群的生产（除#2煤炭采选产品）制约性较小，基础产业支撑作用不明显，近一半的行业具有非常强的生产拉动力，但多数具有强拉动力作用的产业是集群的中间关联产业或产业链的末端产业。

二是河南省过半数的优势产业对全省经济具有较强影响力，高新技术集群产业和传统集群产业在生产过程中的间接联系更为突出，#25建筑可作为扩展经济技术集群产业链的突破口。

三是高新技术集群产业既是强制约性的基础产业，也是强辐射性的支柱产业；经济技术集群产业具有一定辐射性，对普通的经济技术产业具有一定拉动作用；传统集群产业的未来发展应突出其产业地位。

四是河南省经济的循环特征不明显，难以形成经济产业链的完整闭合和循环周转，这将是河南省未来循环经济发展的方向。

（二）建议

基于上述主要研究结论，可得出以下建设性思考：

一是河南省的专业化生产仍以传统优势产业为主，主要表现为数量的集中扎堆，但质量优势不明显，难以形成广泛渗透的产业网络特征。因此，可进一步挖掘其辐射性和开发性，例如依托大中型企业研发机构的全覆盖，引导各类创新要素向企业集聚，实现跨地域的联合集聚。

二是河南省未来的产业发展应将产业链延伸拓展到具有强制约性和强辐射性的#22电力、热力的生产和供应，#23燃气生产和供应，这两个产业无论是从民生保障方面，还是产业延伸方面，都应该作为战略性产业加以引导发展。

三是河南省主导产业省内经济效益不够突出，集群产业最终产品主要流向省外地区，并没有在省内形成乘数效应，且出口效应很弱，对外扩张能力处于“低”等级。河南省要想在“一带一路”倡议下抓住机遇，还需要强化发展优势产业，尤其是优势产业的创新升级。

四是河南省的#33科学研究和技术服务因产业间接关联效应抵消一部分科技创新的作用，这其实是技术退化的表象，生产关系中的要素配置作用挤出部分技术创新的影响，说明间接关联产业中仍有不少粗放型生产，这是需要深入挖掘研究的内容，可为技术进步的政策空间提供指导依据。