航空运输业与国民经济关联关系及结构变化——基于投入产出表的测算

黄帅金，李雨梦，付耀国

（1.北京大学博士后科研流动站，北京 100871；2.电子科技大学博士后科研流动站，成都 611731；3.重庆交通大学博士后科研流动站，重庆 400074；4.重庆机场集团有限公司博士后科研工作站，重庆 401120）

0 引言

2021年1月民航局发布的《中国民航发展阶段评估报告》中提出，我国基本实现从民航大国向单一航空运输强国的跨越。同年12月《“十四五”民用航空发展规划》的发布，标志着我国开启了由单一民航运输强国向多领域民航强国跨越的新阶段。当前，我国民航业正处于“转段进阶”的发展新时期，有必要对2002 年改革以来民航业与国民经济整体及各行业的关联关系及其结构演变进行全面深入的量化分析，为推动民航业高质量发展和民航强国建设提供参考。

现有文献研究方面，国内学者早在2009 年就开始运用投入产出表全面分析民用航空业与国民经济产业部门的关联关系[1]及航空运输业对经济社会的贡献[2]。此外，也有文献运用投入产出法分析国民经济及其产业部门对民航运输业的影响并对我国航空运输业发展前景进行预测[3]。此后，研究逐渐深入，如定量分析航空运输产业链上的消耗分配关系，揭示航空运输业的投入结构和服务去向[4]。有关省级层面的投入产出分析，罗黎平（2011）[5]利用湖南省2002年投入产出表分析了湖南省民航运输业与区域产业的整体关联特征及其产业波及效应；周维良（2014）[6]通过调整并计算2007年广东投入产出表，全面分析航空运输业与国民经济其他产业部门的关联关系。在国外相关研究方面，Dimitrios 等（2017）[7]运用投入产出分析法量化了航空运输对严重依赖旅游业发展地区产生的经济社会影响。Keček 等（2021）[8]采用投入产出分析法计算了2010 年和2015 年克罗地亚经济投入产出表，分析了航空运输服务在内的交通运输部门对经济增长的作用。Zhao等（2022）[9]基于2007—2020年中国的投入产出分析，通过评估航空运输业的行业联动效应和行业波及效应，研究了不同时期中国航空运输业的产业关联和经济贡献的变化特征。Huderek-Glapska（2020）[10]总结回顾了运用投入产出法来衡量航空运输与经济关系的相关研究，讨论了区域发展水平、航空运输市场的成熟度等影响关联关系的因素。

已有研究已经较为全面，但存在以下三点不足：一是已有研究对航空运输业与国民经济的关联关系结构变化缺乏系统论述，尤其缺少对航空运输业与其他产业部门关联结构变迁的论述。二是部分文献使用直接消耗系数、中间投入率等指标来衡量产业间的直接关联关系，忽略了间接关联关系，缺乏准确性。三是产业关联分析涉及产业部门较多，已有研究缺乏对航空运输业与其他产业关联关系的可视化直观呈现。鉴于此，本文以投入产出分析方法为理论基础，首先运用影响力和影响力系数、感应度和感应度系数系统分析航空运输业与国民经济整体的前后向关联关系；其次，基于完全消耗系数和完全分配系数的行业加总，分析航空运输业与国民经济三次产业的前后向关联关系及其变化趋势；最后，聚焦与航空运输业关联关系排名前10 的行业，从时间维度分析航空运输业与其他细分产业的前后向关联关系及其变化。

1 研究方法和数据来源

1.1 研究方法

1.1.1 完全消耗系数

完全消耗系数与直接消耗系相对，指某产业部门单位产品的生产，对其他特定产业部门产品的直接消耗量和间接消耗量的总和。完全消耗系数一般以矩阵的形式表示：

其中，B为完全消耗系数矩阵，矩阵中的元素即为完全消耗系数。A为直接消耗系数矩阵，I为单位矩阵，(I-A)-1为里昂惕夫逆阵，也称之为完全需求系数矩阵。

1.1.2 完全分配系数

完全分配系数与直接分配系相对应，指某产业部门单位产品的生产，直接分配和间接分配用于其他某一产业部门生产的总和。完全分配系数一般以矩阵的形式表示：

其中，D为完全分配系数矩阵，矩阵中的元素即为完全分配系数。C为直接分配系数矩阵，I为单位矩阵，(I-C)-1为里高斯逆矩阵，也称之为完全供给系数矩阵。

完全消耗系数和完全分配系数分别被用来反映特定产业与其他产业之间的后向和前向关联关系。他们比直接消耗系数和直接分配系数更本质、更全面地反映了部门内部和部门之间的技术经济联系[11]。

1.1.3 影响力和影响力系数

影响力系数反映的是国民经济某一部门增加一个单位最终使用时，对国民经济各部门所产生的需求波及程度，反映民航运输业对国民经济的拉动作用。影响力系数计算公式为：

其中，Ej为影响力系数，为完全需求系数矩阵(I-A)-1中第i行第j列的元素。式（3）中分子表示j产业部门最终需求（总产出）增加1 单位所引起的国民经济总产出的增加，称之为j产业的“影响力”；分母表示国民经济所有部门影响力的算术平均值。影响力系数越大，j部门对国民经济的拉动作用越强。

特定部门j的影响力系数越大，表明j部门对国民经济的拉动作用越强。当Ej>1 时，说明j部门增加单位的最终产品对国民经济中各部门的需求量大于国民经济1个综合产出的水平；当Ej<1 时，说明j部门增加单位的最终产品对国民经济中各部门的需求量小于国民经济1个综合产出的水平。

1.1.4 感应度和感应度系数

感应度系数反映的是当国民经济各个部门均增加一个单位最终使用时，某一部门由此而受到的生产需求感应程度，反映民航运输业对国民经济的推动作用。感应度计算公式为：

其中，Si为感应度系数，为完全供给矩阵中的元素，完全供给矩阵也称之为高斯逆矩阵。式中分子表示国民经济各部门均增加1单位最终产品所引致的i部门增加的产出量，称之为i产业的“感应度”；分母表示国民经济所有部门感应度的算术平均值。

特定部门i的感应度系数越大，表明i部门对国民经济的推动作用越强。当Si>1 时，表明国民经济各部门均增加一个单位的产品使用时，对i部门产出的需求量大于各部门的综合平均水平；当Si<1时，表明国民经济各部门均增加一个单位的产品使用时，对i部门产出的需求量小于各部门的综合平均水平。

1.2 数据来源及处理

为了方便分析和对比，本文基于国家统计局网站发布的2002年、2007年、2012年、2017年和2020年100+部门投入产出表，按照《国民经济行业分类（GB/T4754-2017）》行业分类标准，将五类交通运输行业单独列出以反映各种交通运输方式之间的关联关系，其余行业按照行业分类进行合并，最终将各年份100+部门投入产出表合并为47 部门投入产出表，同时根据行业分类标准和行业命名规律统一了行业名称，见下页表1。

表1 47部门投入产出表产业编号和名称

2 实证结果分析

2.1 航空运输业与国民经济关联关系整体分析

本文以影响力和影响力系数、感应度和感应度系数来分析航空运输业与国民经济整体的前后向关联关系结构。根据下页表2 可知：（1）反映后向联系水平的影响力从2.6064先增后减达到2.6693，表明2002—2020年航空运输业与为其提供要素投入行业的关联性略微增强；反映前向联系水平的感应度从2.5283持续快增长到3.8607，又小幅降至3.6544，总体上升幅度较大，表明2002—2020 年航空运输服务作为其他行业的投入品，与其他行业的关联性明显增强；（2）航空运输业影响力系数先增后降，整体上为下降趋势。感应度系数在起伏波动中总体上大幅上扬态势，说明与国民经济其他行业相比，2002—2020年我国航空运输业的生产拉动作用经历了小幅度提升后有所下降，总体拉动作用不强，但航空运输业作为投入品对国民经济其他行业推动作用有大幅增强；（3）对比航空运输业的影响力系数和感应度系数，两者存在此消彼长的趋势。2002年和2007 年航空运输业的影响力系数大于感应度系数，从2012 年开始，航空运输业的感应度系数开始超过影响力系数，这反映出随着我国经济结构转型升级和对外开放的逐渐深入，先进制造业和高端服务业等对航空运输业的需求愈发强烈。

表2 2002—2020年航空运输业后向和前向关联水平综合测度

总体而言，航空运输业在国民经济中的定位已经逐步从需求拉动型产品转型为供给推动型产品，航空运输业作为生产投入对国民经济的推动作用在提升，且逐渐大于其作为生产部门对国民经济的拉动作用。对比来看，2007年以后，航空运输业的影响力系数排名开始下跌，一度跌至23名，而感应度系数排名则快速上升至12名，显著高于影响力系数的排名，进一步说明航空运输业在国民经济中的推动作用明显高于其拉动作用。

2.2 航空运输业与三次产业关联关系分析

2.2.1 后向关联趋势分析

基于式（1）可以计算出所研究的五年航空运输业对其他行业的完全消耗系数。通过对直接消耗系数进行加总合并来分析我国航空运输业与三次产业的后向关联关系及其变化。根据图1，与我国航空运输业后向关联关系密切的主要是第二、第三产业，第一产业与航空运输业的后向关联微弱。

图1 航空运输业与三次产业后向关联系数折线图

从趋势来看，航空运输业与第二、第三产业的后向关联关系可分为三个阶段：第一阶段为2002—2007年“双向分离”阶段，航空运输业对第二、第三产业的完全消耗系数呈剪刀式分离。对第二产业的完全消耗系数从1.0339 大幅上升至1.8435，对第三产业的直接消耗系数从0.5395 小幅下降至0.4686，这一阶段航空运输业发展更多地依赖第二产业，对第二产业带动作用较强；第二阶段为2007—2017 年的“相向而行”阶段，这一阶段航空运输业对第二、第三产业的完全消耗系数此降彼升开始快速接近。对第二产业的完全消耗系数从1.8435降至0.9628，对第三产业的完全消耗系数开始逐渐上升，从0.4686 上升至0.7185，在2017 年两者较为接近。第三阶段为2017—2020 年的“持续逼近”阶段，这一阶段我国航空运输业对第二产业的完全消耗系数持续小幅下降至0.8630，对第三产业的消耗系数持续小幅上升至0.7495，两者持续逼近，表明我国航空运输业对第二产业的依赖持续降低，对第三产业的依赖持续提高，这将拉动与航空相关的服务业快速发展。

2.2.2 前向关联趋势分析

基于式（2）可以计算出航空运输业对其他行业的完全分配系数。通过对完全分配系数进行加总合并来分析我国航空运输业与三次产业的前向关联关系及其变化。与后向关联关系类似，仅分析航空运输业与第二、第三产业的前向关联关系变化。

如下页图2 所示，从变化趋势来看，航空运输业与第二、第三产业的前向关联关系也大致分为三个阶段：第一阶段为2002—2012 年的“协同增长”阶段，这一阶段航空运输业对第二产业的前向关联一直大于第三产业，但两者呈现步调一致的共同增长态势。从具体数值来看，航空运输业对第二产业的完全分配系数从0.8045上升至1.5367，对第三产业的直接分配系数从0.6736 上升至1.2594。第二阶段为2012—2017 年“反向增长”阶段，这一阶段航空运输业对第二产业的完全分配系数开始下降，从1.5367下降至1.3381，对第三产业的完全分配系数持续上升，从1.2594上升至1.4609。此阶段我国航空运输业对第二、第三产业的前向关联关系开始出现分化，对第二产业的推动作用开始下降并开始低于第三产业。第三阶段为2017—2020年“差距扩大”阶段，这一阶段，航空运输业对第三产业的推动作用大于第二产业且差距持续扩大。从数值来看，此阶段我国航空运输业对第二产业的完全分配系数持续下降，从2017年的1.3381持续下降至2020年的1.1114，对第三产业的分配系数在2017 年的基础上持续上升至1.4927，与第二产业的差距进一步拉大。

图2 航空运输业与三次产业的前向关联系数折线图

2.3 航空运输业与细分产业部门关联关系分析

2.3.1 后向关联结构变化分析

根据图3 可判断航空运输业对其他行业后向关联的整体格局。可以看出，航空运输业生产消耗较大的行业主要为“石油和天然开采业”“食品制造和烟草加工业”“石油、煤炭及核燃料加工业”“化学工业”“金属冶炼及压延加工业”“通用设备制造业”“交通运输设备制造业”“电力、热力生产和供应业”“批发和零售业”“航空运输业”“金融业”“租赁和商务服务业”12 个行业。从变化趋势来看，研究期内，除了对“批发和零售业”“航空运输业”“金融业”“租赁和商务服务业”等服务类行业的消耗水平呈上升趋势外，对其他能源供应类和设备加工制造类行业的消耗水平均呈下降态势，这与图1所描绘的航空运输业对三次产业消耗水平的变化趋势相吻合。

图3 航空运输业对其他细分行业的完全消耗系数矩阵气泡图

为了解产业后向关联结构变化，选取2002年、2012年和2020年航空运输业完全消耗系数排名前10位的部门进行分析。整体来看，2002年、2012年和2020年航空运输业完全消耗系数排名前10 位部门系数之和占比分别为65.0%、66.2%和58.8%（见表3），说明航空运输业与其他部门的后向关联关系相对集中于排名前十的产业，据此分析航空运输业后向关联结构变化具有较强的代表性。从细分部门来看，2002—2020年，航空运输业的后向关联结构变化明显，具有以下几个特点：第一，航空运输业对航油等能源生产具有较高依赖性，2002 年、2012 年和2020 年，航空运输业对石油、煤炭及核燃料加工业的完全消耗系数均位居高位，分别排名第2、第1和第1，占航空运输业直接消耗系数总和的比重分别为9.9%、16.1%和9.5%；对更前端的石油和天然气开采业的完全消耗系数则呈现由高到低的变化趋势，2002年、2012年和2020年的消耗系数分别为0.0941、0.2137和0.0761，分别排名第3、第2和第7。第二，航空运输业对交通运输设备制造业、通用设备制造业与更前端的金属冶炼及压延加工业的完全消耗水平持续下降。其中交通运输设备制造业占比从2002 年12.4%持续降至2020年的4.0%，排名从第1位降至第10位，另外两个行业在2020年不再位列航空运输业完全消耗排名前10之列，表明航空运输业的生产对飞机设备制造的依赖程度大大降低。此外，航空运输业生产对化学工业的需求较为稳定，消耗系数排名稳定在第7和第8位；对食品制造和烟草加工业和通信设备、计算机及其他电子设备制造业的需求日益增加，2020 年航空运输业对两者的消耗系数分别排名第6 和第9。第三，航空运输业与其他服务行业整体的消耗水平整体上升，这一特点体现较为明显的是租赁和商务服务业、批发和零售业，这两个行业的消耗系数占比从2002 年的5.1%和4.8%上升至2020 年的7.4%和5.4%，排名从第9 和第10 上升至第3 和第5，表明航空运输业对这两个行业的需求拉动作用日益显著。另外，航空运输业对金融业的完全消耗水平较为稳定，占比稳定在5.3%~6.5%，排名稳定在第4和第5，说明航空运输业是金融指向型行业。航空运输业在2002年对道路运输业有较强的需求依赖，道路运输业的完全消耗系数排名第5，然而2012年和2020 年，航空运输业对道路运输业的完全消耗系数不再排名前10，取而代之的是其对自身的消耗水平分别位列第3和第2名，一定程度上反映了2002—2020年我国航空运输业旅客汇集方式逐渐从依赖地面交通逐渐转向依赖空中交通转变。

表3 2002年、2012年和2020年航空运输业对其他行业完全消耗系数（排名前10）

2.3.2 前向关联结构变化分析

根据图4 可判断航空运输业对其他行业前向关联的整体格局。2002年、2007年、2012年、2017年和2020年航空运输业对其他行业的完全分配水平如图4 所示。可以看出，航空运输业生产分配较高的行业主要为“食品制造和烟草加工业”“化学工业”“金属冶炼及压延加工业”“交通运输设备制造业”“通信设备、计算机及其他电子设备制造业”“建筑业”“批发和零售业”“航空运输业”“金融业”“租赁和商务服务业”“科学研究和技术服务业”“教育”和“公共管理、社会保障和社会组织”13 个行业。从变化趋势来看，研究期内，除了对“建筑业”和“批发和零售业”“租赁和商务服务业”“科学研究和技术服务业”“教育”和“公共管理、社会保障和社会组织”等服务类行业的分配水平呈上升趋势外，对其他紧密关联行业的前向联系水平均呈下降态势，这也与图2 所描绘的航空运输业对第二、第三产业分配水平的变化趋势相吻合。

图4 航空运输业对其他行业的完全分配系数矩阵气泡图

为厘清前向联系结构变化，选取2002 年、2012 年和2020 年航空运输业完全分配系数排名前10 位的部门进行分析（见表4）。从细分部门来看，2002—2020 年，航空运输业的前向关联结构变化明显，具有以下几个特点：第一，2002 年、2012 年和2020 年航空运输业供给较大且保持稳定的两个行业为建筑业和公共管理、社会保障和社会组织，航空运输业对这两个行业对的供给排名稳定在第2 和第3 位，供给占比维持在6.5%~8.5%，表明我国航空运输业在促进建筑行业发展和维护社会管理两个方面起着积极推动作用。第二，航空运输业对制造业和化学工业的供给相对减少，2002 年航空运输业完全分配系数排名前10 的产业中，包括通信设备、计算机及其他电子设备制造业，通用设备制造业和交通运输设备制造业3个制造业部门，分别排名第5、第8 和第9，到2020 年，仅有通信设备、计算机及其他电子设备制造业仍排在前10行列但排名跌至第8，分配占比也从6.3%降至4.2%。另外，航空运输业对化学工业的完全分配系数占比从2002年的6.5%持续降至2020 年的4.5%，排名从第4 降至第7。表明航空运输业对制造业和化学工业的推动作用相对减小。第三，航空运输业对其他服务业及公益事业的供给呈现两极分化。首先，航空运输业对租赁和商务服务业的完全分配系数上升最为明显，从2002 年的0.0833持续上升至2020 年的0.2841，在2012 年和2020 年均排名第1。其次，对航空运输业自身和科学研究和技术服务业的供给从前10 名之外上升至2020 年第5 和第6 名，且完全分配系数占比均为5%。信息传输、软件和信息技术服务业和仓储和邮政业也在2020 年进入前10 名之列，分配系数分别排名第9 和第10。最后，存在下降趋势的两个行业是批发和零售业和金融业，对批发和零售业完全分配系数排名从2002 年的排名第1 跌落至2012 年和2020 年的排名第4，对金融业的完全分配系数则从2002年的排名第7跌出前10。

表4 2002年、2012年和2020年航空运输业对其他部门的完全分配系数（排名前10）

3 结论与建议

3.1 结论

（1）航空运输业与国民经济整体关联特征。2002—2020年，我国航空运输业的影响力稍有上升，感应度大幅上升，表明航空运输业对为其提供要素投入的行业关联性有所增强，对将其作为投入品的其他行业的关联性大幅增强。另外，航空运输业影响力系数和影响力系数排名均有所下降，感应度系数和感应度系数排名均大幅上升并超过影响力系数，表明航空运输业对国民经济的拉动作用在减弱，对国民经济的推动作用在快速提升，航空运输业在国民经济中的角色已逐步从需求拉动型产品转型为供给推动型产品。

（2）航空运输业与三次产业关联特征。2002—2020年，我国航空运输业与第二和第三产业的前后向关联关系最为紧密，并且在时间上均呈现三阶段变化态势。航空运输业对第二产业的后向关联关系始终大于第三产业，且与两者的关联关系经历了从相互分离到相互逼近的过程，即航空运输业对第二和第三产业的拉动作用逐渐趋同。航空运输业对第二产业和第三产业的前向关联关系经历了从协同增长到反向超越的过程，表明航空运输业推动第三产业发展的作用越来越大。

（3）航空运输业与细分行业后向关联结构变化。共有12个行业与航空运输业具有紧密的后向关联关系。具体关联行业方面，航空运输业对石油、煤炭及核燃料加工业石油和天然气开采业的依赖性最强，对交通运输设备制造业、通用设备制造业以及更前端的金属冶炼及压延加工业等设备加工制造业的依赖程度下降，对租赁和商务服务业、批发和零售业等服务行业的消耗水平上升。

（4）航空运输业与细分行业前向关联结构变化。共有13个行业与航空运输业具有紧密的前向关联关系。具体关联行业方面，航空运输业对建筑业，公共管理、社会保障和社会组织两个行业的推动作用最强且保持稳定，对通用设备制造业和交通运输设备制造业等制造业和化学工业的供给推动联系减弱，对租赁和商务服务业、科学研究和技术服务业及其自身等服务行业的供给推动联系增强，对批发和零售业及金融业的供给推动联系变小。

3.2 建议

（1）加快我国民用机场规划布局、建设和改扩建。为缓解市场对航空运输业的需求扩展，一方面，应基于我国航空运输业在国民经济中承上启下的战略地位，加快在我国东部沿海经济发达地区建设新的支线机场，并对原有枢纽机场进行改扩建，修建新跑道，提高客货运承载和保障能力；另一方面，随着我国双循环战略的实施和对外开放格局向内陆延伸，应提前规划布局我国中西部地区民用机场，并从建设成本、经济效益和社会效益等方面提前进行调研和评估。

（2）依据产业关联关系进行临空经济区产业布局。根据航空运输业前后向关联关系，当前我国临空经济区应着重布局航空油料供应、航空金融服务业、商务服务业、住宿和餐饮业、电子产品加工制造以及大数据、互联网等信息技术服务、科学研究和技术服务业等产业。具体的方向是发展航空维修、航材制造和租赁，发展总部经济，引进互联网、大数据等高科技企业，建设空港商城，引进科研院所和研发机构等。

（3）推动高端商务、科学研究和技术服务业在机场周围集聚。根据我国航空运输业前后向关联关系分析结果，航空运输业与租赁和商务服务业（S40）有着紧密的前后向关联关系且关联性持续强化，与科学研究和技术服务业（S41）有着紧密的前向关联关系且关联性持续强化。当前科学技术日益发展，人才、技术、数据等创新要素的快速流动和优化配置是推动科技创新的关键，依托航空运输快速便捷的运输服务，在机场附近集聚总部经济、研发机构、科技孵化园区等业态，是推动我国科技创新高质量发展的题中之义。