基于马尔科夫模型的河南省产业结构预测

张静

(华北水利水电大学 马克思主义学院，河南 郑州 450046)

当前，我国经济已由高速增长阶段逐渐向高质量发展阶段转变，正处于转变发展方式、优化经济结构和转换增长动力攻关期的关键阶段，特别是以供给侧结构性改革为主线，加快建设现代化经济体系以来，更加注重全要素生产率的提高，着力推进实体经济、科技创新、现代金融及人力资源协同发展的的产业体系建设。河南省的战略任务在于培育新动能、构筑新高地、激发新活力、共建新生活及彰显新形象，适应经济发展新常态，贯彻落实新发展理念，大力优化产业结构，走一条具有河南特色的发展之路[1]。因此，对河南省未来十年的产业结构发展情况进行预测，对于制定促进经济发展的产业政策、推进产业结构优化升级具有重要意义。

一、河南省产业结构的现状

近年来，河南省在国家和省政府的一系列政策的指引下，产业结构实现了由 “二、一、三”到 “三、二、一”的历史性转变，第一产业在全省GDP中的比重随着产业机构的转变整体逐年降低，第三产业在GDP中的比重呈现整体逐渐上升的趋势[2]。根据河南省统计局与国家统计局河南调查总队联合发布的《2019年河南省国民经济和社会发展统计公报》(下文简称“公报”)，2019年全省生产总值为54 259.20亿元。其中，第一产业增加值为4 635.40亿元，第二产业增加值为23 605.79亿元，第三产业增加值为26 018.01亿元。从产业结构变化的一般规律来看，其变动趋势与工业化中后期经济发展的特点基本相符[3](见图1)。

图1 2020年河南省三大产业增长值及增长情况分析

“十三五”时期，河南省第一、二产业比重逐渐降低，第三产业比重逐年提高。根据河南省统计局发布的相关数据可知，2020年全省GDP总产值达54 997.07亿元，虽然因新冠肺炎疫情的严重冲击未实现7%的年度预期目标，但与2019年相比仍增长了1.3%，高居全国第五位。从产业分布来看，第一产业增加值为5 353.74亿元，增长2.2%；第二产业增加值为22 875.33亿元，增长0.7%；第三产业增加值为26 768.01亿元，增长1.6%。全省三类产业结构比为9.7∶41.6∶48.7，与2019年(8.5∶43.5∶48.0)相比，第一产业、第三产业占比分别提高了1.2、0.7个百分点，第二产业增加值占生产总值的比重比上年降低1.9个百分点[3]。近几年来，河南省各类生产性服务业的增速和占比都显著提升，税收创造性地逐年增长，河南省经济增长势头强劲[4](如表1所示)。

表1 河南省各产业增加值(亿元)

数据来源：河南省统计局

二、河南省产业结构实现优化的现实基础及机遇

随着供给侧结构性改革的深入推进，其成效也逐步显现，不仅增强了优化产业结构的可行性，同时也带来了战略机遇。

(一)优化产业结构的现实基础

1.农业生产形势平稳，粮食生产再获丰收

2020年，河南省粮食种植面积达1 074万公顷。其中，小麦种植面积略有减少，花生及蔬菜的种植面积呈增加趋势(见表2)。

表2 2020年河南省粮食种植面积

同时，各种农作物及肉蛋奶的产量基本实现了大丰收(见表3)。

表3 2020年河南省肉蛋奶增加值

2.工业生产平稳增长，装备制造业较快增长

河南省2020年全省规模以上的工业增加值增长约为0.4%，比前三个季度提高0.6%。对企业类型和门类进行细分，通过对比发现，国有控股企业、股份制企业和外商及港澳台商投资企业增加值均实现了一定增长。其中，高新技术制造业的增长较快，整体呈平稳增长态势(见表4)。

3.固定资产投资增长平稳，基础设施投资较快增长

2020年，河南省固定资产投资(不含农户)实现了一定的增长，比上年增长4.3%。其中，民间投资、工业投资和基础设施投资均实现了一定的增长(见图2)。

图2 2020年河南省固定资产投资增长分析

表4 2020年河南省规模以上工业增加值

4.消费品市场平稳运行，农村消费增长快于城镇

2020年河南省社会消费品零售总额因受新冠肺炎疫情的影响，比2019年下降4.1%，达22 502.77亿元，降幅比前三季度收窄2.9个百分点。其中，限额以上单位消费品零售额同比增长0.1，增速实现了由负转正，达5 949.33亿元。按经营所在地及消费类型进行分析，可以发现，城乡居民的整体消费水平呈快速增长的态势。其中，农村消费品的零售额增长较快，餐饮收入的增长也较为迅速(见表5)。

表5 2020年河南省城乡居民消费价格涨跌幅分析

5.服务业继续成为经济增长的主要拉动力量

2020年第四季度，河南省全部行业增加值基本实现正增长，多数行业增速与前三季度相比也有所加快，受新冠肺炎疫情影响较大的现代新兴服务业首次实现由负转正。其中，高新技术制造业与战略性新兴产业的增长均高于规模以上工业，特别是高新技术制造业的增长值为8.9%，高于规模以上工业(见图3)。

图3 2020年河南省服务业增长分析

(二)产业结构优化面临着新机遇

1.“一带一路”经济合作倡议的提出

当前，中国与世界在经济上高度关联，特别是自“一带一路”倡议提出以后。从河南省自贸试验区，到郑州航空港，从跨境E贸易，到郑欧班列，河南省发挥自身地缘优势，不断加快贯通南北、连接东西的现代立体交通体系和现代物流体系的建设步伐，“中国(河南)自由贸易试验区”也将成为服务于“一带一路”建设的现代综合交通枢纽、全面改革开放试验田和内陆开放型经济示范区，让河南省诸多领域经济发展融入建设“一带一路”大格局中，在国家发展布局中的地位更加凸显。河南省要紧抓国家“一带一路”建设的新机遇，大力推进创新，改造传统产业，促进产业结构优化升级。

2.建设现代化经济体系

十九大报告提出，“要贯彻新发展理念，建设现代化经济体系”。我国现代化经济体系的建设迫在眉睫，必须坚持质量第一、效益优先。河南省要贯彻落实十九大精神，坚持统筹谋划，科学把握大局，主动适应新时代社会主要矛盾变化，统筹处理好稳与进、质与量、供与需、远与近的关系，深化供给侧结构性改革，加快推进全省产业转型升级，谱写新时代河南省追赶超越的新篇章。

3.“五大发展”战略

自党的十八大以来，河南省委、省政府带领全省人民牢记习近平总书记的嘱托，在谋划发展蓝图、加快中原崛起的实践中，坚持用“四个全面”“五大发展理念”引领河南省经济快速发展。河南省结合实际，服务国家大局，强力推进“国家粮食生产核心区”“中原经济区”“郑州航空港经济综合实验区”“郑洛新国家自主创新示范区”和“中国(河南)自由贸易试验区”五大国家发展战略，着力提高发展的协调性、均衡性和可持续性，体现了以新发展理念引领、以新发展思路布局、以新发展动能支撑的河南省特色发展新思路。目前，全球经济在深度调整中逐渐复苏，新一轮科技革命和产业变革加速推进，新的增长动力正在孕育形成。河南省要抓住机遇，切实提高自主创新能力和经济发展水平，促进科技创新与产业发展更紧密的结合，加快构建现代产业发展体系。

4.“中国制造2025”战略

《中国制造2025》是党中央、国务院做出的重大战略部署，河南省结合省情制定了《中国制造2025河南行动纲要》，以推动河南省制造业转型升级和优化发展，加快实现由制造大省向制造强省转变。这既关系到河南省当前稳增长调结构、实现经济持续健康发展的大局，更关系到能否在新一轮制造业竞争中抢占优势，实现制造强省的目标，意义重大[5]。快速建设发展中的中原城市群和长江中游城市群，将形成共同支撑中部崛起的核心增长地带，支持郑州建设成为全国综合性交通枢纽，为加快河南省经济社会发展、建设中部强省提供了持久动力和难得的机遇。

5.深化军民融合发展

2017年河南省成立军民融合发展委员会，把军民融合作为重大战略任务，注重统筹强国强军、加强集中统一领导。驻豫军工单位突出融合发展主题，积极开拓民品市场。我省央属军工单位民品部分收入已占营业收入的76%。河南省是我国国防科技工业的重要基地之一，具有军民融合创新发展的良好基础和巨大潜力，省委、省政府早在2017年就把当年作为军民融合深度发展的推进之年，重点发挥科技优势，优化产业结构，转变发展方式，力争早日实现河南省经济追赶超越的目标。

三、对未来10年河南省产业结构的预测

在新经济时代，河南省产业结构发展虽然较为平稳，但仍然与全国其他省份差距较大。为了促进河南省产业结构的优化与升级，借助马尔科夫预测模型，对河南省未来10年经济结构进行预测，以提出相应的对策建议，为全省产业结构优化升级提供参考。

(一)建立马尔科夫预测模型

1.模型假设

利用马尔科夫预测模型进行预测时作出如下假设：第一，以年为单位，假设一年内三次产业增加值占比不变；第二，假设当年的三次产业增加值占比只与上一年产业占比相关；第三，产业结构逐年优化；第四，为保障预测值的准确性，只预测未来10年三次产业结构的变化趋势；第五，预测误差可接收范围为[-1.5%,1.5%]。

2.建立马尔科夫预测模型

马尔科夫预测的基本模型为：X(k+1)=X(k)P。其中,X(k)表示预测对象在t=k时刻的状态向量,P表示一步转移概率矩阵,X(k+1)表示预测对象在t=k+1时刻的状态向量。设第j个产业在第t期的增加值GDP占比为yj(t)(j=1,2,3,…,n)，马尔科夫预测模型为：

上式记为Y2=Y1P。其中,P为状态转移概率矩阵,P中的各个元素Pij为待估参数(i=1,2,3,…,n)。

利用马尔科夫链预测k年后的产业结构

Y1=Y0P1

Y2=Y1P2

Y(k+1)=YkP(k+1)

Y(k+1)即为k个时间段后我国产业结构的状态向量。据此可以在已知初始条件的情况下，对任意时段后产业结构作出预测。

3.计算马尔科夫状态转移概率矩阵

得到三次产业结构占比的马尔科夫状态转移概率矩阵。

根据概率转移矩阵，可以得到2016—2020年三次产业增加值占比的预测值，其误差均在[-1.5%，1.5%]内。其中，2020年的三次产业增加值比重的预测值分别为9.5%、41.7%、48.8%，这与2020年实际值9.7%、41.6%、48.7%的误差分别为0.2、0.1、0.1个百分点，误差在可接受范围内，再次验证了利用转移概率矩阵预测河南省未来十年三次产业增加值比重的可行性与合理性。

4.产业结构预测

以2020年三次产业比重为初始状态矩阵，结合状态转移概率矩阵，预测未来10年(2021—2030年)河南省的三产产业增加值比重(如表5所示)。

表5 2021年—2030年河南省三次产业增加值比重预测(%)

(二)实证结果分析

预计2021年河南省第三产业占比将会超过第二产业占比，并在此后形成较稳定的“三、二、一”结构，产业结构或将实现历史性转变，这与我省将从工业化、城镇化中后期逐步接近后工业化的“十四五”规划不谋而合。这一预测结构进一步验证了近年来河南省在产业结构调整的方向上是正确的，省委、省政府围绕“稳增长、调结构、促升级”等发展思路制定的一系列政策促进了产业的发展。然而，这并不代表河南省从此就进入了后工业化。基于河南省省情，在未来相当长的一段时间内，第二产业将仍是河南省的支柱产业。

四、河南省产业结构优化的对策

2020年，全省经济保持了总体平稳、稳中有进的发展态势，经济高质量发展不断取得积极成效。受新冠肺炎疫情的冲击，经济依然处于恢复期。当前，世界经济增长放缓，动荡源和风险点增多，国内经济下行压力依然较大，我省发展长期积累的结构性矛盾仍然突出。结合河南省产业发展现状，需要注重以下几个方面。

(一)抢抓战略新机遇，加快经济“提档升级”

河南省未来供给侧结构性改革的成效将逐步显现，在经济发展新常态下，全面贯彻党的十九大精神、习近平总书记系列重要讲话精神和在河南省调研时的重要讲话精神，坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，以供给侧结构性改革为主线，以追赶超越为主基调，以《中国制造2025河南行动纲要》为转型升级的指导性文件，以“一带一路”倡议和“五大发展”战略等为创新发展的行动纲领，搭乘全球新一轮科技革命和产业变革、新一轮国际国内产业转移的顺风车，实施创新驱动发展战略，构建符合河南省省情的现代化经济体系，推进产业结构升级。

(二)抓重点，助推产业发展

在第一产业方面，河南省拥有丰富的农业资源，农业的发展不可忽视。结合河南省自身优势，重点发展农业这一主导产业，优化种植结构，提高粮食产量，提升畜牧业品质。依托河南省地理、气候优势，扩大猕猴桃、苹果、梨等名优水果的种植面积，提高水果产量。在第二产业方面，深入贯彻实施《中国制造2025河南行动纲领》，结合河南省的能源优势，稳定发展能源工业，为经济发展提供基础。重点发展能源化工、汽车及高端装备、电子信息、新材料、航空航天、食品医药6大新支柱产业，建设国家高端能源化工基地、先进制造业和航空产业基地[6]。在第三产业方面，创新服务业核心技术，依靠龙头企业，著名品牌带动，培养服务业人才，加快金融、现代物流、电子商务、研发设计、信息技术服务等生产性服务业的发展。

(三)补短板，完善产业链条

第一产业方面，深入推进农业供给侧结构性改革，贯彻落实国务院办公厅《关于进一步促进农产品加工业发展的意见》(国办发〔2016〕93号)，加快农产品由传统工艺向先进适用技术转变，由加工企业向农户原料基地延伸。依托河南农业大学、河南省农业科学院等高校与科研单位，提升农业生产和农产品加工技术，增强创新能力，将新技术推广和应用到省内各区域内，打通农业科技推广的“最后一公里”。第二产业方面，推进技术改造和技术创新，培育壮大智能装备制造产业，推动河南省工业由产业链中低端向中高端转变。通过改造升级，着力做优传统产业，不断延伸资源性工业的产业链。第三产业方面，围绕产业发展需要，深化服务业专业化分工，促进信息传输、软件和信息技术服务、现代物流等知识密集型服务业与制造业的融合、互动，将信息、金融、物流、农业技术等生产性服务业与传统农业相融合，实现第一、第三产业融合。

(四)强弱项，带动产业升级

第一产业方面，因地制宜，加快林业、渔业和农林牧服务业的发展，提高其对农业经济的贡献。大力扶持农业龙头企业，加快农业产业化经营，推进现代化农业的发展。第二产业方面，借力河南省科教优势，推进产学研结合转化，改造提升传统产业，加快发展战略新兴产业，提升先进制造业比重。坚持“引进来”和“走出去”，抢抓产业转移的历史性机遇，推动一大批项目成功落地。第三产业方面，加大对服务业科技创新的投入力度，注重高精尖人才的培养与引进，推进现代服务业和新型工业的融合互动，提高批发和零售业、教育、住宿和餐饮业等生活性服务行业的层次，为服务业产业结构的优化升级创造条件。