我国仪器仪表产业投入产出关联分析

史文崇，耿香利

（1.河北科技师范学院 数学与信息科技学院，河北 秦皇岛 066004；2.河北省农林科学院 粮油作物研究所，河北 石家庄 050035）

0 引言

仪器仪表产业在我国国民经济中虽占比很小，但科学实验、国防、航空航天、医疗、卫生、环境监测等都离不开仪器仪表。王大珩院士曾指出，它“看似配角”，实为卡住“中国科技与经济发展咽喉”的“关口”[1]。近年来，我国仪器仪表产业不断发展，据中商产业研究院统计，2022年我国仪器仪表产业规模居全球第三，规模以上企业6 100余家，实现营收9 835亿元，利润1 018亿元；2023年1—11月，营收、利润分别达到8 804.6 亿元、923.3 亿元。但与此同时，亏损企业占比、亏损总额、资产累计负债、存货也不断增加[2]，从近20年的统计数据看，外贸逆差也不断增大。总体形势并不乐观。国务院曾提出“加强协调联动；加强上下联动和横向协调”等保障仪器仪表产业发展的措施[3]；一些企业也纷纷与上下游企业缔结联盟，以规避经营风险。但由于对如何选择合作伙伴缺乏理性指导，结盟难免限于主观和盲目。因而，进行仪器仪表产业关联研究，非常必要。

投入产出法是产业关联分析的有效工具[4]。许多文献基于某一年度的投入产出表展开研究，但有关仪器仪表产业的相关研究极少。纪玉伟和常静[5]基于2010 年投入产出表，以向前∕向后直接关联比例等指标来判定仪器仪表产业与上下游产业的关联程度[5]。作者认为，基于某一年度的投入产出表的静态研究似有偶然性和滞后性，对该产业指导意义不大；基于多个年度的动态研究更有利于发现产业发展的趋势共性和内在规律；依据多个指标综合判断不同产业的关联关系比仅凭某一指标判定更加科学可靠。

国家统计局从1987 年开始发布我国投入产出表。其基本流量表中划分出的产业∕部门越来越多——最初只有33个，2002年达到42个，2020年达到153 个，统计口径差别较大；从2005 年开始，国家将较多产业部门和42 个产业部门的投入产出表同时发布。后者的产业∕部门划分、统计口径基本一致（2010 年产业∕部门数据统计有合并，总数为41；在不同统计期，产业∕部门名称和代码偶有变化），而无论在产业∕部门或100 多个产业∕部门的投入产出表中，仪器仪表产业始终都是独立的产业而没有细分。为便于比较，这里基于2005、2010、2015、2017、2018、2020 年的42 部门投入产出表，利用MATLAB软件编写程序，从多个参数甄别仪器仪表产业的上下游产业并作综合分析，给仪器仪表企业构建产业联盟提供参考。表1 汇总了国家统计局有关资料，给出了不同统计期产业∕部门代码与其名称的对应关系。

表1 不同统计期产业/部门代码与其名称

1 仪器仪表产业的性质

2005年以来，我国仪器仪表产业中间投入率变化范围为0.74～0.80，中间需求率在0.69～0.81，始终均都大于0.5，说明该产业属于中间产品型产业，而且多年来这一产业性质从未改变。这一性质决定了其他产业对该产业的依赖性和与本产业的共生性。从投入产出角度看，中间产品由各部门属于生产性消费的劳动对象构成，是安排国民经济和各种生产、使各个部门保持合理比例关系的重要依据[6]，说明仪器仪表产业在国民经济中的重要性。这种性质也决定了仪器仪表产业既存在大量的上游产业，也存在一些下游产业。该产业的发展必将受到上下游产业的关联和波及。认识彼此关联程度和关联对象，才能有的放矢确定产业经营策略，做好发展规划。

2 仪器仪表产业与其他产业的总体关联程度

一个产业与其他产业的总体关联程度，通过产业影响力系数和产业感应度系数综合体现[7]。

2.1 仪器仪表产业影响力系数

产业影响力系数反应了一个产业对其他产业投入产出的影响程度。指的是某产业部门每增加一个单位最终产品，对国民经济其他各部门所产生的生产需求的波及程度。该系数越大，说明对其他部门的拉动作用也越大。计算公式为：

式中：Ij为影响力系数，bij为列昂惕夫逆矩阵第i行第j列数据，n为产业∕部门总数；分子为列昂惕夫逆矩阵第j列之和，分母为其行列和的平均值。

据此求得2005 年以来各统计年度的影响力系数，见表2。可见仪器仪表产业若干年来影响力系数始终大于1，处在各产业平均水平之上。在大于1的产业中，与各产业影响力系数最大值非常接近，排名也非常靠前，近年来影响力大多处于前5 名之列。由此可见，仪器仪表产业对我国经济发展有较大影响。发展仪器仪表产业不仅可充分满足我国社会生活需要，而且对带动我国经济发展、促进经济繁荣，具有不可忽视的重要作用。

表2 仪器仪表产业影响力系数的变化情况

2.2 仪器仪表产业感应度系数

感应度系数反映了一个产业受其他产业影响的灵敏程度。它是指国民经济各部门每增加一个单位最终使用时，某一产业或部门受到的需求感应程度，也就是需要该部门为其他部门生产而提供的产出量。该系数越大，说明越容易受其他产业的波及和影响。该系数计算公式为：

式中：Si为感应度系数，n和bij的意义与式（1）相同。据此求得各个统计年度的感应度系数，汇入表3。可见我国感应度系数在平均水平之上（系数大于1）的产业占比一直在40%左右，而多半产业对国民经济其他部门变化的敏感程度低于平均水平（系数小于1）。仪器仪表产业的感应度多年在0.32～0.45，近年来感应度系数及其排名甚至逐渐降低。说明该产业与上游产业关联程度较低。受其他产业经济波动的影响较小，对其他产业的投入产出变动不敏感。

表3 仪器仪表产业感应度系数的变化情况

综合以上2 个方面来看，仪器仪表产业对下游产业影响程度很大，而受上游产业影响较小。

3 后向关联分析

后向关联是通过需求联系与其他产业∕部门发生的关联。在经济活动中向仪器仪表产业提供产出的产业与仪器仪表产业的关系就是后向关联关系。前者当然是供给侧产业，即上游产业。后向关联有直接后向关联和间接后向关联之分。完全后向关联关系是直接、间接后向关联的综合。关联关系的强弱也由相应系数大小决定。

3.1 直接后向关联分析

直接后向关联情况通过直接消耗系数判定。其计算公式为：

式中：aij为直接消耗系数。Xij为投入产出表数据中j部门生产经营中直接消耗的第i产品部门的产品或服务的数量；Xj为j产品部门的总投入。

据此计算历次投入产出表各产业的直接消耗系数并进行升序排列，发现其数据范围在0～0.23。说明仪器仪表产业与其他产业的总体后向关联程度普遍较低。考虑到需鉴别出的关联产业数不宜过多，仅取历年中大于0.05 的数据行数据（加粗），列入表4。

表4 历年直接消耗系数较大（大于0.05）者排序及其对应的产业代码

在表4 中，几乎仅从代码的重复情况即可看出其明显的规律性。对应表4 中的代码，侧重最近期的数据情况，不难判断，最重要的后向关联产业依次为：通信设备与计算机及其他电子设备制造业、仪器仪表制造业、电气机械和器材制造业，以及金属冶炼和压延加工品、批发零售业。这些产业不仅重复率极高，而且位次变动极小。说明这种产业联系的稳定性。在一定程度上也反映了仪器仪表产业结构的稳定性。值得注意的是，金属制品、非金属制品、化学产品等原材料产业不是最重要的直接关联产业，最直接相关联的产业都与零部件制造有关。显然后者包含更高的技术含量,更容易抬高仪器仪表产业成本，也更容易构成仪器仪表产业发展瓶颈。仪器仪表产业从中获得技术支持尤为关键。研究还发现，近年来，燃气生产和供应业、非金属矿和其他矿采选产品业、农林牧渔产品和服务业、石油和天然气开采产品业、金属矿采选产品业等，与仪器仪表产业毫无关联。

3.2 完全后向关联分析

完全后向关联程度采用完全消耗系数来表示，该系数矩阵的计算为：

式中：B为完全消耗系数矩阵，I为单位矩阵，A为直接消耗系数矩阵。求解后发现，历次完全消耗系数分布在0～0.56，其极差是直接消耗系数极差的2 倍还多，说明仪器仪表产业更多地受到间接因素的影响。不能仅靠直接消耗系数判断关联关系。考虑到需要鉴别出的完全后向关联产业数不宜太多，对每个统计期完全消耗系数从大到小排序后，只将大于0.1（加粗）的列出（表5）并进行比较。

表5 完全消耗系数较大（大于0.1）者排序及其对应的产业代码

对应表5 的代码汇总，更多地关注近期数据表现，可以发现，与仪器仪表产业后向关联最为密切的产业是：通信设备与计算机及其他电子设备制造业、金属冶炼及压延加工业、仪器仪表业、化学工业、批发零售业、电气机械及器材制造业、交通运输及仓储邮政业。这些产业不仅出现频次高，而且排序位次较为稳定。再次印证了它们与仪器仪表产业关联关系的稳定性。这里显然已经涉及零部件生产、原材料加工、运输、销售多个环节。仪器仪表产业归根结底离不开这些产业（包括仪器仪表产业自身）的产品或服务。研究还发现，近年来，研究和试验发展产业与仪器仪表产业毫无后向关联关系。

4 前向关联分析

前向关联是通过供给联系与其他产业部门发生的关联。哪些产业在经济活动中需吸收仪器仪表产业的产出，仪器仪表产业与它们的关系就是前向关联的关系。有这种关联关系的产业实为需求侧产业。前向关联关系包括直接前向关联和完全前向关联。

4.1 直接前向关联分析

直接前向关联程度用直接分配系数来衡量，该指标从产业角度分析产业之间的直接技术经济联系，其含义是某产业或部门生产的产品分配给另一个产业或者部门作为中间产品直接使用的价值在该种产品的总产品中的比例，反映该产业对其他相应产业或部门的支撑作用。计算公式为：

式中：hij为直接分配系数，Xij意义与式（3）相同，Xi为第i产业∕部门的总产出。

求解后，发现历次数据分布范围在0～0.22。这里只把直接分配系数大于0.05 的数据行（加粗）列出（表6）并进行分析。

表6 直接分配系数排序及对应产业代码

对应表6的代码汇总，重点考虑到近期影响，发现最重要的产业依次是：综合技术服务（即科学研究和技术服务）业、电力热力的生产和供应业、仪器仪表业、交通运输设备制造业、研究与试验发展业、通信设备与计算机和其他电子设备制造业。这里排序位次也是较稳定的，说明了直接前向关联关系的稳定性，即下游需求对象的稳定性。研究还发现，木材加工品和家具业、房地产业、批发和零售业、住宿和餐饮业，直接分配系数几乎为0，与仪器仪表产业几乎没有前向关联关系。

4.2 完全前向关联分析

完全前向关联程度用完全分配系数来表示，它从产出方向分析产业之间的直接和间接技术经济联系。其经济含义是：某产业或部门每一个单位增加值通过直接或间接联系需要向另一个产业或部门提供的分配量，它包含了总产出的直接分配和全部间接分配的数量，反映了该产业或部门对其他部门的全部贡献程度。该系数矩阵的计算公式为：

式中：W为完全分配系数矩阵，I的意义与式（4）相同，H为直接分配系数矩阵。

计算发现，其数据分布范围为0-0.58，其极差是直接分配系数的2倍还多。说明间接因素对前向关联关系有较大影响。鉴于此并考虑需鉴别的产业数不宜太多，只将该系数大于0.1 的数据行（加粗）列出（表7）并着重分析。

表7 历次大于0.10的完全分配系数排序及其产代码

由表7对应代码归纳，通过频次和排位，发现仪器仪表产业前向关联最密切的产业，它们的排序位次不断发生变化。这些产业及其排序位次变化情况依次是：交通运输设备制造业（略有下降）、通信设备与计算机及其他电子设备制造业（上升）、综合技术服务∕科学研究和技术服务（正在上升）、金属冶炼及压延加工业（渐降）、化学工业∕产品（渐降），仪器仪表产业（正在提升）、建筑业（保持较好）。说明这种前向关联关系并不稳定，正在发生变化。需要仪器仪表产业应密切注意市场需求的变化，面向市场多元化、网络化、高精尖化的趋势，研发新产品、淘汰旧产品，并在必要时及时变更主要下游客户。研究还发现，金属制品、机械和设备修理服务、水的生产和供应等产业与仪器仪表产业几乎没有前向关联关系。

5 结论

仪器仪表产业即使单从经济视角看，也是一个重要产业。其运营现状并不完全是由本产业决定的。发展仪器仪表产业不完全是仪器仪表企业自己的事，与前向、后向关联产业都有关系。仪器仪表产业不仅要注重自身发展，还要密切关注并认真处理好与上下游产业的关联关系。文章甄别出的前后向关联产业，对明确仪器仪表产业链，构建产业联盟针对性强，有重要参考价值。必须认识到原材料产业、物流服务等服务业不是仪器仪表产生主要的关联产业。而无论作为供应还是作为需求方，通信设备与计算机及其他电子设备制造业、仪器仪表制造业都是最重要的关联产业。鉴于目前仪器仪表产业结构稳定，供应方相对稳定，工作重点是关注下游产业的需求，并从上游产业获得足够的技术支持。