基于灰色理论的山东省林业产业发展分析

张 宁，路雪芳

(1.淄博市临淄区林业保护发展中心，山东 淄博 255400；2.淄博市临淄区垢皋林场,山东 淄博 255400)

1 引言

林业产业涵盖了第一、第二和第三产业，是国民经济的重要组成部分[1]，建设林业产业是促进生态、经济和社会可持续发展的基本问题[2]。山东省地处华东沿海地区，属于暖温带季风气候，土壤条件多样，有着适宜林业产业发展的自然环境和区位优势。山东省林业资源总量不大，但林业产业经济较为发达[3]。2018年，山东省林业总产值为6735.8亿元，以不到全国1%的森林资源，创造了全国近10%的林业产值，曾被业内称为“山东现象”[4]。

近年来，在生态文明建设以及新旧动能转换的大背景下，林业肩负着为社会提供高质量林产品和高水平生态供给的双重重任[5]。山东省林业产业一方面要夯实第一产业，保障生态供给；另一方面则需改革供给侧结构，淘汰落后产能，打造林业产业经济增长新引擎。研究表明，林业产业结构会影响林业的经济、社会和生态效益[6]，合理的林业产业结构能促进林业经济的健康、可持续发展[7]。以往对于林业产业结构的研究多集中于林业资源丰富省份[8～12]、国有林区[13～15]和北京地区[16～19]，而对山东省总体林业产业结构的研究则仅在2013年有过报道[20]，且以理论分析为主。鉴于此，有必要针对近年来山东省林业产业的发展变化情况进行系统梳理，发掘产业特点和发展趋势，为优化山东省林业产业结构，充分发挥林业的经济效益和生态效益提供决策参考。

2 数据与方法

2.1 数据

2007年党的“十七大”将“建设生态文明”纳入实现全面建设小康社会奋斗目标的新要求中[21]，而林业与生态文明建设息息相关[22]，受相关政策的影响较大，因此选取2007年以来的山东省林业产值进行研究。数据来源于2007～2017年《中国林业统计年鉴》和2018年《中国林业和草原统计年鉴》。截至目前，年鉴数据仅更新至2018年，故研究的时间范围确定为2007～2018年。为保持数据的连贯性，将2007～2013年间年鉴中的林业生产服务业产值从第一产业划转至第三产业，以提高研究结果的准确性。

2.2 方法

2.2.1 灰色关联分析法

灰色关联分析法依据关联度大小可以在信息不完全的灰色系统中发现各因素间的变化关系及影响程度，以便找出主要矛盾[23，24]。林业产业涵盖内容广、影响因素多，其本身构成了一个灰色系统，应用灰色关联分析法，可以在众多因素中确定哪些是主要因素，对系统发展贡献较大，从而采取措施进行相应调整[11]。灰色关联度计算步骤如下:

(1)确定参考数列和比较数列。通常设X0为参考数列，设Xi为比较数列，则有：

X0=[x0(1),x0(2),……x0(k)] (k=1,2,……n)

(1)

Xi=[xi(1),xi(2),……xi(k)](k=1,2,……n；i=1,2,……m)

(2)

(2)数据无量纲化处理。采用均值化处理方法，处理后的数据为：

(3)

(3)求参考数列与比较数列的绝对差值。

|X'0-Xi'| = |x'0(k) -x'i(k)|(k=1,2,……n；i=1,2,……m)

(4)

(4)计算关联系数。

(5)

其中ρ为分辨系数，本文中取ρ=0.5。

(5)计算关联度。

(6)

2.2.2 灰色模型预测

灰色模型即GM(1,1)预测模型，是以时间序列建立的灰色系统预则模型[25]，其优点是在数据量不是很大的情况下，所建立的模型可以有较高的精度[26，27]。具体步骤为：

(1)将各产值设为原始数据序列：

X0=(x0(1),x0(2),……x0(n))

(7)

一次累加序列为：

X1=(x1(1),x1(2),……x1(n))

(8)

(9)

由X1得到紧邻生成序列：

Z1=(z1(2),z1(3),……z1(n))；

(10)

(11)

(2)对X1建立一阶微分方程，即GM(1,1)模型：

(12)

其中，a为发展系数，u为灰色作用量。令A=(a,u)T,用最小二乘法确定参数，即A=(BTB)-1Y

(13)

(3)建立GM(1,1)预测模型：

(14)

通过一次累减还原序列为：

(15)

为提高预测模型的精确度，参考相关文献[28，29]，引入二阶弱化缓冲算子D2，替代原始序列进行建模，设：

X0D=(x0(1)d,x0(2)d,……x0(n)d)

(16)

(17)

X0D为一阶弱化缓冲处理后的序列。

令：X0D2=(x0(1)d2,x0(2)d2,……x0(n)d2)

(18)

(19)

X0D2即为二阶弱化缓冲处理后的序列。

(4)模型精度检验:

采用后验差比检验法，设残差序列为。

(20)

原始序列和残差序列的均方差分别为：

(21)

(22)

均方差比值C为：

(23)

小误差概率P为：

(24)

根据后验比C和小误差概率P对模型精度进行检验，检验结果分为4个等级，如表1所示。

3 结果分析

为便于描述，用xi(i=1、2、3)代表山东省林业三次产业，用xij(j=1、2、3、4、5、6、7、8)代表山东省林业三次产业内部各子产业，具体如表2所示。

表2 山东省林业产业内各子产业

3.1 山东省林业产业灰色关联分析

山东省林业三次产业内各子产业在2007～2018年间所占比值如表3所示。根据灰色关联分析法，运用DPS软件对数据进行处理，分别计算了山东省林业第一产业、第二产业和第三产业与其子产业间的关联度，结果见表4。

表3 山东省林业三次产业内各子产业占比 %

表4 山东省林业三次产业与其各子产业动态关联度

3.1.1 林业第一产业与其各子产业的关联度分析

通过表4可以看出，2007～2018年间，山东省林业第一产业与涉林产业关联度较高，而与林业系统非林产业的关联度最低，仅为0.5563，说明山东省林业第一产业的发展主要依靠涉林产业。涉林产业中，关联度为：经济林产品的种植与采集>花卉及其他观赏植物种植>林木育种和育苗>木材与竹材采运>陆生野生动物繁育与利用>营造林。结合表3不难发现，近10年来经济林产品的种植与采集对山东林业一产的贡献最大，产值占比在1/2以上，这与山东是经济林大省的现状相符合。

从动态来看，林业第一产业与涉林产业的关联度总体逐步增大，说明涉林产业得到了充分发展，各子产业由开始的“一枝独大”转变为现在的“多点开花”，产业结构更为合理稳定。涉林产业中，花卉及其他观赏植物种植与第一产业的关联度不断增大，产值占比也不断增加，说明该产业发展潜力巨大，增长势头强劲，经济效益不断提高；营造林产业与第一产业的关联度也逐步增大，说明山东省近几年加大力度推进国土绿化工作取得了一定成效；林木育种和育苗、陆生野生动物繁育与利用和林业第一产业的关联度总体均呈小幅度波动性增长，说明这两项产业总体发展前景较好，但在2017～2018年间产业关联度陡然下降，考虑与政策调整带来的短期波动有关；木材与竹材采运与第一产业的关联度同样呈增大态势，而从产值占比来看，木材与竹材采运产值占比总体减少，说明近年来山东省逐步降低了对木材与竹材采运业的产值依赖，在保障木材供给的同时，更加注重林木生态效益的发挥。

3.1.2 林业第二产业与其各子产业的关联度分析

2007～2018年间，山东省林业第二产业与涉林产业关联度较高，而与林业系统非林产业的关联度最低，为0.6341。涉林产业中，关联度从大到小依次为：木、竹、藤家具制造>木材加工和木、竹、藤、棕、苇制品制造>木、竹、苇浆造纸和纸制品>非木质林产品加工制造业>林产化学产品制造>其他>木质工艺品和木质文教体育用品制造，其中前三项产业与林业第二产业的关联度差值较小，且远高于其他子产业的关联度。结合表3可以看出，木、竹、藤家具制造业、木材加工和木、竹、藤、棕、苇制品制造业以及木、竹、苇浆造纸和纸制品三项产业的产值占比达75%以上，说明这三项产业对山东省林业第二产业的贡献较大，产业转型应着重从这三项产业的创新入手，紧抓“牛鼻子”，从根本上推动产业升级。

从动态来看，林业第二产业与非林产业的关联度总体逐步减少，说明非林产业对山东林业第二产业的贡献越来越小。涉林产业中，木、竹、藤家具制造和林产化学产品制造的关联度总体逐渐下降，说明这两项产业发展后续动力不足，前景不甚乐观，应加强扶持；木材加工和木、竹、藤、棕、苇制品制造以及木、竹、苇浆造纸和纸制品的关联度呈动态增大，尤其是木、竹、苇浆造纸和纸制品产业，其关联度在后期达到最大，说明产业发展潜力较大、前景较好。值得注意的是，木质工艺品和木质文教体育用品制造业和非木质林产品加工制造业近几年产值占比增大，关联度呈波动性先降低后增大，说明最近几年这两项产业得到了一定发展，前景较好，可考虑作为潜在优势产业加以培养。

3.1.3 林业第三产业与其各子产业的关联度分析

2007～2018年间，山东省林业第三产业与涉林产业关联度要高于非林产业。涉林产业中，关联度为：林业旅游与休闲服务>林业公共管理及其他组织服务>林业专业技术服务>林业生态服务>林业生产服务。其中，林业旅游与休闲服务业与林业第三产业的关联度最大，且远高于其他子产业的关联度。结合表3可以看出，2007～2018年间林业旅游与休闲服务业的产值占比保持在55%以上，充分说明该产业对山东省林业第三产业的贡献最大，是支柱型产业；而其他子产业的发展则需要进一步加强。

从动态来看，林业生产服务、林业旅游与休闲服务以及林业公共管理及其他组织服务与山东省林业第三产业的关联度呈波动性先降低后增大趋势，说明这三项产业近几年的发展势头较好，但总体来看发展的稳定性有待提升；林业生态服务和林业专业技术服务的关联度总体下降，说明这两项产业的发展势头减弱。下一步应着重加强与生态旅游相关的配套服务建设，加强专业技术推广，使山东省林业第三产业向多元化方向发展。

3.1.4 林业总产值与三次产业的关联度分析

山东省林业三次产业在2007～2018年间所占比值如图1所示，林业总产值与三次产业的关联度如表5所示。

通过表5可以看出，2007～2018年间，山东省林业总产值与第二产业的关联度最大，其次为第一产业，与第三产业的关联度最小，说明林业第二产业对山东省林业总产值的贡献最大，而第三产业的贡献最小，山东省林业产业结构总体为“二、一、三”格局，与发达地区的林业产业水平尚有一定差距[30]，产业整体结构水平还需进一步调整和优化。

从动态来看，由图1可知，2007～2009年间，山东省的林业产业结构为“一、二、三”格局，2010年之后，山东省林业第二产业得到了较快发展，产业结构调整为“二、一、三”格局，而中国总体林业产业在2006年就已实现了这一结构转变[31]，说明山东省林业产业结构的调整优化进程较缓慢，有必要采取适当措施推动林业产业的发展。

图1 山东省林业三次产业产值占比

表5显示，在2017～2018年间，林业第三产业与林业总产值的关联度超过了林业第一产业，说明近两年山东省林业第三产业得到了一定的发展，应注意稳定政策效果，进一步促进林业产业的优化。

表5 山东省林业总产值与三次产业动态关联度

3.2 山东省林业产业产值发展预测

根据2007～2018年山东省林业三次产业产值数据，引入二阶弱化算子，运用DPS软件，构建GM(1,1)预测模型，对未来10年山东省林业发展情况进行预测，预测模型如下：

山东省林业第一产业预测模型为：

xt+1=2162209146.2887e0.010210t

-2141062046.9187

(25)

山东省林业第二产业预测模型为：

xt+1=3628650756.4470e0.009735t

-3595059900.1370

(26)

山东省林业第三产业预测模型为：

xt+1=225143591.4733e0.019348t-220989116.6633

(27)

对模型进行精度检验，结果如表6。

表6 山东省林业三次产业产值预测模型精度检验结果

由表6可知，山东省林业三次产业的预测模型均合格，可用于产值的预测。预测结果如表7所示。

表7 山东省林业三次产业产值预测结果

通过表7可以看出，按照目前的发展趋势，未来10年山东省林业产业仍为“二、一、三”格局，产业结构调整进程较为缓慢。但林业第一、二产业比重呈下降趋势，第三产业比重呈上升趋势，产业结构总体在不断优化。未来，山东林业产业发展的重点将逐步向第三产业转移，林业的生态效益和经济效益将更加融合，并得到更大发展。

4 结论与建议

4.1 结论

本文运用灰色关联法分析了山东省林业总产值与三次产业以及三次产业与其子产业产值间的关联度，并用GM(1,1)预测模型对未来10年山东省林业产值发展情况进行了预测，得出结论如下。

(1)山东省林业产业结构在2010年由“一、二、三”格局调整为“二、一、三”格局，产业结构总体得到调整优化，但进程较为缓慢。林业第一产业的结构逐步趋向合理，经济林产品的种植与采集、花卉及其他观赏植物种植以及林木育种和育苗这三项产业与林业第一产业发展的关联度最大。林业第二产业中，木、竹、藤家具制造、木材加工和木、竹、藤、棕、苇制品制造以及木、竹、苇浆造纸和纸制品对林业第二产业的贡献较大；而木质工艺品和木质文教体育用品制造以及非木质林产品加工制造业表现出较好的发展前景。林业旅游与休闲服务、林业公共管理及其他组织服务和林业专业技术服务与林业第三产业的关联度较大，其他子产业的发展有待进一步加强。

(2)未来10年，山东省林业产业将仍是“二、一、三”格局，但林业第一、二产业的产值比重逐渐下降，林业第三产业的产值比重不断上升，产业结构更为合理。未来林业第三产业有望成为整个山东省林业产值增长的重心。

4.2 建议

基于以上研究结论，针对山东省林业产业的发展提出如下建议。

(1)夯实林业第一产业的基础性地位。应重点加强对经济林产业的扶持，从品种创新、技术改进和市场开拓等方面提升山东省经济林产品的竞争力，进一步推进绿色果品等品牌建设，加强与国内、外的交流和合作，促进产业升级，带动农民增收；要稳定林木育种和育苗以及花卉等观赏植物种植业的竞争力，通过培育优良新品种、创新营销方式等举措，促进产业发展；通过进一步推进国土绿化、发展大径材树种和规范陆生野生动物繁育与利用等措施，促进山东省林业第一产业的全面、合理发展，为林业生态效益和经济效益的发挥打下坚实基础。

(2)加大林业第二产业的科技投入。目前山东省的林木制品多属于初加工产品，处在产业链低端，家具制造等深加工产业市场竞争力弱。下一步应依托科技创新，通过改进工艺流程、研发新产品等方式，提高林木利用效率，创造高附加值产品，提升产业竞争力。木质工艺品和木质文教体育用品制造以及非木质林产品加工制造业近几年发展态势较好，可考虑通过政策激励、树立产业典型等措施促进这两项产业的发展，逐步形成林业第二产业新增长极。

(3)促进林业第三产业发展。山东省林业第三产业发展起步较晚，但发展潜力巨大，应适当加大对林业第三产业的政策鼓励和资金扶持。可考虑将森林旅游与民俗风情、革命文化等相结合，创新资源利用方式，培育森林游学、森林运动等新业态，以满足不同群体需求；通过完善基础设施建设、规范从业培训、加强监督管理等措施，补齐林业生态服务短板，提高森林旅游服务质量；通过引入债券、信贷等金融产品扩大资金来源，鼓励社会资本支持林业第三产业的发展；利用融媒体等现代科技手段，为农林高校和基层生产主体搭建平台，促进专业技术、生产服务信息等的交流传播，提升林业服务业效能，使山东省林业第三产业向更加多元化方向发展，并借此推动山东省林业产业结构加速升级。