湖北省产业结构影响因素的实证分析

黄 帅，王清刚

（中南财经政法大学会计学院,武汉430073）

0 引言

随着中部的崛起以及东部地区产业经济的转移，中部地区纷纷出台了各种政策调整产业结构，大力发展经济。湖北省以此为契机，通过优化产业结构，提高产业资本的配置效率，发挥产业结构对于经济增长的促进作用。“十二五”纲要中明确指出：加强农业基础地位，提升制造业核心竞争力，发展战略性新兴产业，加快发展服务业，促进经济增长向依靠第一、第二、第三产业协同带动转变。湖北省是我国中部地区重要的经济发展省份之一，为了提高我省经济效益，实现资源在三次产业间的优化配置，提高经济资源的使用效率，科学总结分析湖北省产业结构的演进过程和产业结构现状以及所存在的问题，对构建湖北省现代产业体系，指导我省产业结构合理调整，促进产业结构优化升级具有重要的现实意义。产业结构的合理模式是一个动态平衡模式,受各种因素制约,时刻在动态地调整演变。产业结构的影响因素众多，在众多的影响因素消费机构和科技进步对产业结构变化发挥着不可替代的作用。本文就消费结构和科技进步两个因素对湖北省产业结构的影响展开实证分析。

1 模型设定与数据说明

1.1 模型设定

本文将采用向量自回归模型(VAR模型)来分析湖北省城镇居民消费结构、科技进步以及就业结构三个影响因素分别与产业结构的关系。传统的经济计量方法是以经济理论为基础来建立经济模型，但是经济系统是一个相互影响动态变化的复杂体，导致描述经济现象的计量模型中有些经济变量既可以出现在模型方程的左端，又可以出现在方程的右端。这类计量模型为经济变量之间的动态联系提供一个严密的说明，但也使得模型的估计和推断变得更加复杂。其中在这类模型中，Sims在1980年提出的VAR模型是一种动态联立方程模型，它克服了传统计量方程模型受制于经济理论的缺陷，不用划分内生变量和外生变量的并解决模型估计和推断等复杂问题。向量自回归(VAR)是基于数据的统计性质建立模型，将每一个内生变量作为系统中所有内生变量的滞后期值的函数来构造模型，从而将单变量自回归模型推广到由多元时间序列变量组成的“向量”自回归模型。本文主要使用Granger检验、Johansen协整、VAR模型中的脉冲响应、方差分解进行实证分析。

VAP（p）模型的数学表达式如下：

其中：yt是k维内生变量列向量，xt是d维外生变量列向量，p是滞后阶数，T是样本个数。Φ1,…,Φp和Η是待估的系数矩阵，εt为k维扰动列向量。

1.2 数据选取与说明

衡量产业结构的指标有很多，本文选取第二产业占GDP的比重(TIN)和第三产业占GDP的比重(RIN)作为产业结构指标；采用恩格尔系数作为消费结构的指标；消费结构对产业结构的影响作用是通过收入水平传导的，所以选取城镇居民家庭人均可支配收入(IMC)作为消费结构与产业结构中间传导机制的替代变量；根据衡量科技进步水平的各项指标，并相应结合湖北省的数据信息现状，本文选取科技活动人员数量、科技成果数量、科技活动经费支出额、技术合同成交额、单位GDP能耗，每万人中普通高校在校生人数、文教科学卫生事业费、文教科学卫生事业费占地方财政支出的比重、人均GDP、专利申请受理量以及专利申请授权量11个指标来衡量湖北省科技活动及科技进步水平。就业结构选取三次产业就业人数占当期该地区就业总人数的比重。数据的时间区间为：1980～2011年，数据来源于《湖北经济年鉴》、《中国科技统计年鉴》、《年度全国重大科技成果统计公报》以及《年度湖北省国民经济和社会发展的统计公报》等。

2 实证分析

2.1 消费结构对产业结构影响的实证分析

消费结构能够促进产业结构的优化升级。在实际经济运行中，消费对产业结构的影响过程并非简单直接的，而是通过中介因素间接传递的，其中消费-收入-产品-产业是一条重要的影响路径。消费结构通过收入影响产业结构的过程如下，随着人们的收入水平的提高，消费能力增强，消费目标逐渐转向高档消费品，在经济活动中表现为对高档消费品的需求迅速增加，消费者需求增加将刺激产业结构中生产高档消费品的部门的数量和比重增加。产业结构中生产低收入弹性产品的产业所占的比重不断下降，生产高收入弹性产品的产业所占的比重不断上升。在具体的产业中，农产品的收入弹性不断低于工业品，工业品的收入弹性不断低于劳务产品，这种产品收入弹性的变动反映了产业结构变化的趋向。因此，随着居民收入的增加，消费需求从简单单一向多样化发展，消费结构从低级向高级化发展，从而促使生产和服务纵深发展，进而改变产业结构的组成。

2.1.1 滞后阶数的确定和稳定性检验

本文研究湖北省城镇居民消费结构对产业结构的影响，采用恩格尔系数(EC)、第二产业占GDP的比重(TIN)、第三产业占GDP的比重(RIN)和城镇居民家庭人均可支配收入(IMC)四个变量，建立VAR模型研究消费结构与产业结构之间的短期波动和长期均衡。

其中

式（2）中C是常数项，p是自回归滞后阶数，εi是白噪声序列向量。本文根据AIC信息准则和SC信息准则取值最小的原则来确定模型的滞后阶数，以便选择的滞后阶数既能反应模型的动态特征又能保证足够的自由度估计出待估参数。经检验选取滞后阶数为2，建立二阶无约束VAR(2)模型。

表1 Granger因果检验结果

2.1.2 Granger因果关系检验

为了进一步确定各变量之间的相互影响，本文对各变量进行Granger因果检验。Granger因果关系检验要求变量序列是平稳的，因为任何两个无关的非平稳变量可能产生虚假的因果关系，但本文在VAR模型的基础上，可以对原变量进行Granger因果关系检验，并选择滞后期取为2。检验结果如表1所示。

由表1可以得出以下结论：从消费结构与产业结构的关系来看，在10%的显著性水平下，拒绝原假设，认为消费结构与第二产业结构之间存在双向的Granger因果关系，但消费结构与第三产业之间不存在任何单向的因果关系。这表明湖北省消费结构与产业结构的变动相互影响，相互作用的过程只体现在消费与第二产业之间，而在第三产业中，这种关系并不成立。湖北省地处我国中部，经济社会发展处于欠发达阶段，居民消费比重还集中在初级农业产品和工业产品上，对服务业的消费还处于起步发展阶段。处在这种经济发展的阶段，消费结构的变动只能有力的促进第二产业结构的优化升级，在第三产业的作用则较少体现出来。第二产业结构的升级反过来引起了消费结构的优化，但这种互动关系也只是主要体现在第二产业上。从收入与产业结构的关系来看，在5%的显著性水平下，拒绝原假设，城镇居民收入水平与第二产业之间存在双向Granger因果关系，说明“消费-收入-产品-产业”这种消费结构和产业结构模式在第二产业上是成立的，消费变动的作用通过收入传导，影响到第二产业的发展，同时第二产业的发展反馈影响居民收入；收入水平与第三产业之间只存在单向因果关系，即第三产业结构变化是城镇居民收入水平变化的Granger原因，消费结构通过收入影响第三产业结构的作用并不明显，因此产业结构优化升级有利于城镇居民收入水平的提高。而城镇居民收入与消费结构之间不存在因果关系。这说明湖北省城镇居民收入水平和消费结构尚不存在积极的互动关系，无法体现收入水平提高对消费层次的拉动作用，进而改善消费结构。从第二、第三产业之间的关系来看，在10%的显著性水平下两者之间也不存在双向的Granger因果关系，但第三产业是引起第二产业变动的Granger原因，反之，则不成立。这也说明湖北省第三产业发展还相对薄弱，第二产业的发展还没有发挥出对第三产业的发展应有促进的作用。

2.1.3 协整检验

宏观经济变量的一个重要特征是具有非平稳性，而平稳变量才能在采用计量方程建立模型。为实现非平稳时间序列变量建模，就需要进行协整检验，以保证估计参数的平稳可靠性。具体过程如下，在协整检验之前首先要对各序列进行平稳性检验，本文采用ADF检验法判断单整阶数，然后做Johanson协整检验。经检验，在5%的显著性水平下各变量序列均为一阶单整的。然后采用Johansen系统极大似然估计法进行协整检验。检验结果如表2、3所示。

由表3可知，变量序列在5%的显著性水平上至少存在1个协整关系，表明三个变量之间存在长期稳定的均衡关系。取标准化的协整向量，得到正规化的协整方程如下所示。

表2 数据序列的ADF单位根检验结果

表3 Johansen协整检验结果

由方程(3)可知，消费结构对第二产业的影响并不显著；城镇居民可支配收入对第二产业的影响较大，城镇居民可支配收入每增加1%，第二产业产值会增加5.38%。由此可知，在湖北省，随着城镇居民可支配收入的增加，会增加第二产业产值比重。由方程(4)可知，消费结构对第三产业的影响并不显著；城镇居民可支配收入每增加1%，第三产业产值会增加7.18%，因此城镇居民可支配收入的增加，会增加第三产业产值比重。

2.1.4 向量误差修正模型（VEC）

在Johanson协整检验的基础上，对残差序列进行单位根检验，并得到残差是平稳序列，由此建立VEC模型：

由方程(5)可知，第二产业占GDP的比重变量的滞后两期对其自身的影响是显著的，其的影响系数分别为0.9283、0.8848；滞后2、3期的第三产业产值比重对第二产业产值比重的影响是显著的，其的影响系数分别为0.5166、-0.7276；滞后2期的城镇居民可支配收入对第二产业产值比重的影响是显著的，其的影响系数为-26.6212；而短期内，消费结构对第二产业产值比重的影响并不显著。由方程(6)可知，第三产业占GDP的比重变量的滞后两期对其自身的影响也是比较显著的，其的影响系数分别为0.7512、-0.7669；滞后1、3期的恩格尔系数对第三产业产值比重的影响是显著的，其的影响系数分别为0.4857、-0.3762；而短期内，第二产业产值比重和城镇居民可支配收入对第三产业产值比重的影响并不显著。在短期内，收入的增加能够促进第二产业的发展，而消费结构的优化能够加速第三产业的发展。

2.2 科技进步与产业结构的关系研究

科技是第一生产力，是经济发展的不竭动力。产业结构作为一种资源转换器，而科技进步是产业结构优化和升级的基础和前提，会提升产业结构作为资源转换器的这一效用，进而对经济发展起到促进作用。科技进步能够促进劳动生产率的提高，能够催生新兴产业，将产业结构中的落后产业淘汰，从而引起产业结构的变迁。科技进步能够通过提升劳动生产率提高某些产业部门的产品产量，降低产品的生产成本。某些产业部门劳动生产率的提高会带来剩余劳动生产力，造成该产业生产规模的扩张或是剩余劳动生产力流向其他部门。产业结构的影响因素众多，而科技进步却在其中发挥着根本性的作用。

2.2.1 因子分析

本文通过因子分析对衡量湖北省科技进步水平的11个指标进行降维，以较少的变量承载较多数据信息。在进行因子分析前，对样本数据进行了KMO和Bartlett’s球体检验，验证样本数据是否适合做因子分析。其中，KMO检验值为0.735，Bartlett’s球体检验统计量为457.032，相应的概率为0.000，说明样本数据之间具有相关性，因此适合做因子分析。利用SPSS13.0进行因子分析后提取了两个公因子，结果如表4所示。

表4 因子分析结果方差分析

由表4可以看出所提取的两个公因子的累积方差贡献率为90.519%，说明这两个公因子包含了样本数据90.1519%的信息量。将两个因子分别表示为F1、F2，则主因子F=(70.14F1+20.379F2)/90.519由此计算科技进步指标F的数据，并用KJ表示。

2.2.2 模型的稳定性检验同理，通过样本数据分析，本文选定模型的滞后阶数为2，建立二阶滞后的VAR模型，并利用AR根图进行稳定性检验。检验得到的VAR(2)模型所有根模的倒数与单位圆的关系如图1所示。结果表明，VAR(2)模型所有根模的倒数全部在单位圆内，模型满足稳定性条件。由此得到的脉冲响应函数和方程分解的结果是稳定可靠的。

图1 VAR（2）模型稳定性检验结果

2.2.3 Granger因果检验

利用Granger因果检验方法对各变量进行检验，以验证科技进步与产业结构之间是否存在因果关系，滞后阶数为2，结果如表5所示。

表5 Granger因果检验结果

由表5可以得到：湖北省科技进步水平与第二产业结构之间存在单向因果关系，第二产业结构变动是科技进步水平变动的原因，说明第二产业结构变动过程中引起了科技进步，在我国目前经济与社会发展水平下第二产业在三次产业中居于首位，第二产业结构变动会引起产值变化，科技研究投入是科技进步必不可少的前提条件，产值变化会影响科技投入的变化进而影响科技进步水平。而科技进步不是第二产业结构变动的原因，这与科技进步能够促进高新技术产业，装备制造业等产业技术水平提高的现实情况不相符。分析其原因，可能是湖北省第二产业发展水平低，工业化发展的水平较低，科技进步因素对第二产业结构优化所起的作用并不是很明显。科技进步与第三产业结构之间也存在单向因果关系，科技进步是引起第三产业结构变动的原因，说明科技进步能够促进第三产业总量的扩增，提高了湖北省第三产业结构的优化升级，引起提高如教育、文化、科学研究等为科学文化水平和居民素质服务的部门的科学技术水平。而第三产业结构变化不是引起科技进步的Granger原因，究其原因是湖北省第三产业结构比例低，不及全国平均水平，三次产业内部结构不合理，产业结构优化调整有待进一步进行。第二产业结构与第三产业结构之间不存在Granger因果关系。

2.2.4 脉冲响应函数

脉冲响应函数刻画了内生变量对随即扰动项一个标准差变化的反应程度，即在随机扰动项上加一单位标准冲击时，内生变量的当期值和未来值变化的轨迹，脉冲响应函数可以直观的反映出变量之间动态交互作用效应。图2是基于模型VAR（2）的脉冲响应函数曲线，横轴代表滞后阶数，纵轴代表内生变量对冲击的响应程度。

图2 脉冲响应函数曲线

由图2可知在本期给科技进步一个正冲击后，立刻会给第二产业结构带来正面的影响，但在短期内这个影响不是很大，因为在短期内第二产业结构不能及时调整，但随着时间的推移第二产业结构进行调整后，科技进步这一冲击给第二产业结构带来的正面影响将越来越大。说明产期来看，科技进步对第二产业结构变化带来的是正面的影响。而对第三产业产业的影响在一开始将是小小的负影响，在滞后3期时负影响达到最大，之后逐渐由负影响转为正面影响。在本期给第二产业结构一个正冲击，对科学技术水平的影响，从滞后1期时的没有影响到后来负面的影响越来越大，这说明湖北省第二产业结构不合理，不利于科技进步；对第三产业结构由第1期会给带来的负面影响，之后回升产生正面影响，在滞后4期达到峰顶，之后影响逐渐减小趋于平稳。在本期给第三产业结构一个正的冲击，带来科技进步水平较小的负面影响，对科技进步的影响不大，但是仍然没有正滞后1、2期时没有反应，滞后3期开始产生微弱的正面影响，在滞后4期影响达到最大，但仍是很微弱，滞后6期后就趋于平稳。

2.2.5 方差分解

方差分解把系统中每个内生变量的变动，按成因分解成与各随机绕动向相关联的部分，以分析各扰动项对内生变量的相对重要性。由图3方差分解结果可以看出除去自身变量的贡献率，第二产业结构对科技进步的贡献率最大达到28.17%，第三产业结构对科技进步的贡献率非常微弱，最大达到0.27%。这一结果说明第二产业结构对科技进步有一定影响，而第三产业结构对科技进步的影响微小，这可能是由于湖北省第三产业发展水平整体较低。科技进步对第二产业结构的贡献率最大达到53.45%，第三产业结构对第二产业结构的贡献率在滞后5期时达到最大为4.78%。以上结果说明：科技进步对第二产业结构变动影响很大，而第三产业结构变动对第二产业结构变动的影响微弱。因此，科技进步水平的提高能够很大程度的促进第二产业内部结构调整，促进产业机构优化升级。科技进步对第三产业结构的贡献率逐渐增大最大达到25.52%，第二产业结构对第三产业结构的贡献率先是减小，然后再增大，最后稳定在33%左右。这说明，科技进步和第二产业结构对第三产业结构变动都有一定的影响，因此，我省要不断提高科技进步水平，调整产业结构，以第二产业的发展，工业化水平的不断提高带动第三产业的发展。

图3 方差分解结果

3 结论与建议

从产业结构整体上看,湖北省产业结构的演变是有序有效的,但也应看到其中存在的主要问题。根据产业结构演变规律和国家产业结构调整规划,湖北省应抓住中国产业大转移的有利时机,进一步通过加大产业结构调整力度。根据本文利用1980～2011年湖北省经济统计数据，建立VAR模型对影响产业结构的消费结构和科技进步两个因素进行实证分析并得出相应结论，以此建议决策者以长远目标为基，通过优化消费结构，加大科技投入等措施优化产业结构，以拉动经济发展。

优化消费结构，促进产业结构优化升级。通过Granger因果关系检验和VEC模型估计得出，消费结构的变化刺激产业结构的调整，合理的产业结构有利于居民收入水平的提高，并且消费结构的提高对产业结构优化升级起到一定的拉动作用，但是我省产业结构与消费结构之间存在不一致、不协调的方面，“消费-收入-产品-产业”的作用路径还不畅通，说明产业还不能根据消费需求的变化及时调整产业规模和产业结构，并导致消费结构升级对产业结构升级的促进作用并不是很显现，特别是在第三产业。在短期内，收入的增加能够促进第二产业的发展，而消费结构的优化能够加速第三产业的发展，但长期来看，居民在服务业的消费比重将逐渐增加，在第二产业的消费比重将有所下降，这种消费结构的变化必将促使产业升级优化与之相适应。

加大科技投入，大力发展高新技术产业。湖北省是一个经济大省，但在科技活动投入与产出水平上在全国各省均位于中下游水平，这表明我省对科技活动的投入力度不够，加大科技活动的投入有利于科技进步水平的提高，从而有利于产业结构优化升级，提高科技活动产出水平。因此，我省要加大科技活动的投入，尤其是加大高新技术的开发与研究经费的支出。因为高新技术产业对产业结构调整和经济发展方式转变发挥着重要的作用，已成为当今世界综合国力竞争的制高点。我省高新技术产业化水平低下，自主创新能力低。因此，我省必须加快高新技术产业发展，提高自主创新能力，以点带面，通过高新技术产业发展带动经济发展，改造提升传统产业，加快推进产业结构调整。

[1]郭克莎.中国工业化的进程、问题与出路[J].中国社会科学,2000,(3).

[2]张世贤.工业投资效率与产业结构变动的实证研究[J].管理世界, 2000,(5).

[3]李钟生.中国产业结构余就业结构的变化[J].世界与经济,2003,(2).

[4]房林,国涓,唐焕文.新疆经济增长与产业结构变动关系研究[J].重庆工商大学学报,2004,(5).

[5]孙亚云.产业结构与经济增长——基于广东省的实证研究[J].改革与战略,2010,(2).

[6]陈立泰,张祖妞.重庆市产业结构的评价及其与经济增长的关系研究[J].统计与决策,2009,(23).

[7]魏世红,谭开明.大连市产业结构调整实证分析与对策研究[J].经济前沿,2006,(12).

[8]何德旭，姚战琪.中国产业结构调整的效应、优化升级目标和政策措施[J].中国工业经济,2008,(5).

[9]刘伟，李绍荣.产业结构与经济增长[J].中国工业经济,2002,(5).

[10]刘伟，张辉.中国经济增长中的产业结构变迁和技术进步[J].经济研究,2008,(11).

[11]刘伟，蔡志洲.技术进步、结构变动与改善国民经济中间消耗[J].经济研究,2008,(4).

[12]周江，李颖嘉.中国能源结构与产业结构关系分析[J].求索，2011，(12).

[13]刘元春.经济制度变革还是产业结构升级[J].中国工业经济,2003, (9).

[14]熊德斌.贵州省消费结构与产业结构的实证检验[J].统计与决策, 2009,(11).

[15]毛健.经济增长中的产业结构优化[J].产业经济研究,2003,(2).