白永平，紀(jì)玲娟

(西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，蘭州730070)

0 引言

傳統(tǒng)物理學(xué)中的“場”理論和經(jīng)濟(jì)學(xué)理論中的產(chǎn)業(yè)概念相結(jié)合研究一定區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的合理化問題，是用一種發(fā)展較為成熟的、本身很嚴(yán)謹(jǐn)很有規(guī)律的學(xué)科概念來解釋一種正在發(fā)展中的、規(guī)律性不是很強(qiáng)且較為雜亂的系統(tǒng)，這也正是學(xué)科交叉性的重要體現(xiàn)。已有的各種方法所做的分析一般都是靜態(tài)的，而對(duì)經(jīng)濟(jì)空間的橫、縱面進(jìn)行全面的動(dòng)態(tài)分析以及產(chǎn)業(yè)各項(xiàng)指標(biāo)前后對(duì)比，可以較為準(zhǔn)確地預(yù)測今后產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)制定各項(xiàng)政策干預(yù)有較強(qiáng)的引導(dǎo)作用。本研究基于場理論，根據(jù)2007年甘肅省投入產(chǎn)出表來建立模擬經(jīng)濟(jì)空間，對(duì)甘肅省42種行業(yè)進(jìn)行研究。2000年以來，甘肅省三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整和優(yōu)化。第一產(chǎn)業(yè)比重不斷下降，由2000年的18．7%下降到2010年的14．5%，下降4．2個(gè)百分點(diǎn);第二產(chǎn)業(yè)比重穩(wěn)中有升，由2000年的40．6%提高到2010年的48．2%;第三產(chǎn)業(yè)比重由2000年的40．7%下降到2010年的37．3%，下降3．4個(gè)百分點(diǎn)，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其緩慢。這反映出甘肅省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的畸形發(fā)展問題，需要用新的理論和方法研究甘肅省產(chǎn)業(yè)布局，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，使其更趨于合理化。

1 區(qū)域概況

甘肅省地處祖國西北邊陲，既是漢民族與少數(shù)民族交匯融合的重要地區(qū)，又是中原地區(qū)聯(lián)系新疆、寧夏、內(nèi)蒙古西部以及青海、西藏的重要橋梁和戰(zhàn)略通道，也是黃河等大江大河的重要水源補(bǔ)給區(qū)，是西北地區(qū)生態(tài)安全的屏障。實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略以來，甘肅省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展取得了顯著進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)總量增長的同時(shí)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也不斷趨于合理化，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化對(duì)甘肅省的經(jīng)濟(jì)增長起到了極大的推動(dòng)作用。但是甘肅省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展矛盾也最為突出，進(jìn)一步發(fā)展面臨著自然條件差、生態(tài)環(huán)境脆弱、基礎(chǔ)設(shè)施落后、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一、貧困問題突出、對(duì)外開放程度低、區(qū)域發(fā)展差距過大等問題，迫切需要采取有力措施加以解決。單從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，甘肅省三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)還存在諸多不合理的地方，阻礙了經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化升級(jí)已成為當(dāng)前甘肅省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要任務(wù)之一。

2 數(shù)據(jù)與方法

2．1 研究數(shù)據(jù)

主要選取2007年甘肅省投入產(chǎn)出表的相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算甘肅省2007年42個(gè)行業(yè)的產(chǎn)出梯度、影響力梯度和感應(yīng)度梯度。全部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于《甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒》(2001—2011)。

2．2 研究方法

在場論中對(duì)場的定義是:如果在全部空間或部分空間里的每一點(diǎn)都對(duì)應(yīng)著某個(gè)物理量的一個(gè)確定的值，就說在這空間里確定了該物理量的一個(gè)“場”。經(jīng)濟(jì)空間場可理解為經(jīng)濟(jì)空間區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)變量或數(shù)學(xué)函數(shù)，它反映了經(jīng)濟(jì)變量在所處地理空間中的分布和變化。

梯度是場理論中的一個(gè)重要概念，早在20世紀(jì)50年代后期，經(jīng)濟(jì)學(xué)家就對(duì)梯度發(fā)展的效應(yīng)作了大量的研究，經(jīng)濟(jì)學(xué)家G．Myrdal認(rèn)為梯度在發(fā)展中起3種效應(yīng):極化效應(yīng)、擴(kuò)散效應(yīng)和回波效應(yīng)，它們共同制約著地區(qū)生產(chǎn)分布的集中和分散情況［1］，它們都與場和空間的相互作用有關(guān)。一個(gè)標(biāo)量函數(shù)的梯度是一個(gè)向量，它在某一點(diǎn)的量值等于該函數(shù)在該點(diǎn)的增加率，在直角坐標(biāo)系中梯度可以表示為［2］:

將梯度的概念推廣到經(jīng)濟(jì)空間中，用場理論中的梯度來反映和表現(xiàn)甘肅省各個(gè)產(chǎn)業(yè)的變化趨勢(shì)，可將各個(gè)產(chǎn)業(yè)視作空間中的點(diǎn)，這些點(diǎn)的產(chǎn)出、收入和費(fèi)用的變化，都可以通過一定的梯度形式表現(xiàn)出來，從而形成一定范圍的梯度場。梯度場可以反映相關(guān)產(chǎn)業(yè)的變化趨勢(shì)，通過建立相應(yīng)的梯度場模型，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)濟(jì)空間的定量和定性分析。

3 產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)梯度分析

3．1 產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)梯度場的建立

產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)是指國民經(jīng)濟(jì)各部門在社會(huì)再生產(chǎn)過程中所形成的直接和間接的相互依存、相互制約的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系。以列昂惕夫的投入產(chǎn)出方法分析產(chǎn)業(yè)在區(qū)域空間中的聯(lián)系和作用，能動(dòng)態(tài)地反映產(chǎn)業(yè)空間和產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)在實(shí)際中的變化。如下構(gòu)建列昂惕夫梯度場模型［3］。

若令B為列昂惕夫逆陣，可知:

式中:A是一個(gè)n×n的系數(shù)矩陣;B是n×n產(chǎn)出系數(shù)逆陣;X是1×n的總產(chǎn)出列矩陣;Y是1×n的最終需求列矩陣。根據(jù)矩陣函數(shù)梯度的求取方法，有

式中:▽X為產(chǎn)出梯度;▽B為列昂惕夫逆陣B的梯度場，也稱波及效應(yīng)梯度場;▽Y為最終需求列矩陣的梯度場。

3．1．1 波及效應(yīng)梯度場。根據(jù)梯度的定義，▽B的推導(dǎo)可分為2步:先求偏導(dǎo)數(shù)，再導(dǎo)出梯度場。由(2)式可得:

而

代入(4)式得

由此可得:

又因?yàn)?

代入(5)式可得:

那么，

其中，{→akl;k=1，…，n;l=1，…，n}構(gòu)成了 n2個(gè)相互獨(dú)立的單位向量。→akl是對(duì)應(yīng)于矩陣元的單位向量。所以▽B可定義為(▽B)ij=▽bij，即

3．1．2 最終需求列矩陣的梯度場。有定義 ▽Y=(▽Y1，▽Y2，…，▽Yn)T，其中:

式中:→Yj是對(duì)應(yīng)于元素Yj的單位向量，而

代入(7)式有:

3．1．3 產(chǎn)出梯度場?？偖a(chǎn)出梯度場的定義是▽X=(▽X1，▽X2，…，▽Xn)T，根據(jù)(3)式有:

由此，▽X可以寫成矩陣的形式

3．1．4 感應(yīng)度梯度。對(duì)照投入產(chǎn)出模型中的感應(yīng)度系數(shù)，相應(yīng)得出感應(yīng)度梯度公式

式中:Si為i產(chǎn)業(yè)受其他產(chǎn)業(yè)部門影響的感應(yīng)梯度值;▽bij為波及效應(yīng)系數(shù)梯度場▽B中的第i行第j列的系數(shù)。

3．1．5 影響力梯度。對(duì)照投入產(chǎn)出模型中的影響力系數(shù)，相應(yīng)得出影響力梯度公式:

式中:Ti為i產(chǎn)業(yè)對(duì)其他產(chǎn)業(yè)部門的影響力梯度［4-5］。

3．2 產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)梯度分析

利用2007年甘肅省投入產(chǎn)出表，計(jì)算了甘肅省42個(gè)行業(yè)的產(chǎn)出梯度值、影響力梯度值和感應(yīng)度梯度值并進(jìn)行排序(表1)。各指標(biāo)梯度值后括號(hào)里的數(shù)字為該指標(biāo)梯度值排名，指標(biāo)排名變化預(yù)測前括號(hào)里的數(shù)字為該指標(biāo)原始排名(即2007年排名)。通過指標(biāo)梯度值排名與原始排名的對(duì)比，對(duì)該指標(biāo)今后排名的變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測。設(shè)定指標(biāo)梯度值排名與原始排名相差1～2之間為不變或略升(降)，3～5之間為略升(降)，＞5為上升(下降)快。

表1 甘肅省各指標(biāo)梯度值及指標(biāo)變化排名預(yù)測表Tab．1 Prediction of gradient value and variation ranking for each index in Gansu Province

通過指標(biāo)梯度值排名與原始排名的對(duì)比，對(duì)該指標(biāo)今后排名變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測。產(chǎn)出值與產(chǎn)出梯度值的前后對(duì)比很直觀地表現(xiàn)出今后該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展總趨勢(shì)和經(jīng)濟(jì)效益。影響力和感應(yīng)度是某種產(chǎn)業(yè)向后和向前關(guān)聯(lián)的2種效果程度。一種產(chǎn)業(yè)影響其他產(chǎn)業(yè)的程度叫影響力，把受其他產(chǎn)業(yè)影響的程度叫做感應(yīng)度。影響力梯度和感應(yīng)度梯度是從投入產(chǎn)出模型中引入的新概念，分別反映出一種產(chǎn)業(yè)向后和向前關(guān)聯(lián)的2種效果程度的變化大小，從而了解該產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)空間中的地位、作用、影響及變化。

3．2．1 第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析。農(nóng)林牧漁業(yè)將繼續(xù)保持穩(wěn)定，在整個(gè)產(chǎn)業(yè)中的地位將穩(wěn)中有升，且影響力梯度排名上升，但感應(yīng)度梯度排名不變。表明種養(yǎng)加、農(nóng)工商一條龍的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營成效已有所提高，特色農(nóng)業(yè)、農(nóng)村個(gè)體私營經(jīng)濟(jì)和第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，對(duì)其他產(chǎn)業(yè)部門的帶動(dòng)作用有所增強(qiáng)，但受其他部門的影響尚不明顯。甘肅省農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)今后將趨于合理，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)將從技術(shù)水平低下的粗放型農(nóng)業(yè)向技術(shù)要求較高的集約型農(nóng)業(yè)逐步發(fā)展［9］。

3．2．2 第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析。(1)煤炭開采和洗選業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、金屬礦采選業(yè)、金屬制品業(yè)今后的增長速度較快，產(chǎn)業(yè)地位有較大幅度上升。除金屬制品業(yè)外，煤炭采選業(yè)、油氣開采業(yè)、黑色金屬和有色金屬礦采選業(yè)影響力梯度排名靠前，感應(yīng)度梯度排名基本不變。表明甘肅省工業(yè)依然主要依賴能源原材料工業(yè)的發(fā)展，但其他產(chǎn)業(yè)對(duì)能源原材料工業(yè)的作用有限，使得能源原材料工業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型緩慢。(2)通用、專用設(shè)備制造業(yè)和通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)今后的增長速度加快，產(chǎn)業(yè)地位也將快速上升，但影響力梯度和感應(yīng)度梯度排名基本不變。表明甘肅省機(jī)械制造等裝備制造業(yè)和電子信息等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展已現(xiàn)端倪，技術(shù)含量和產(chǎn)出效益較高。但發(fā)展初期對(duì)其他產(chǎn)業(yè)的影響和受其他產(chǎn)業(yè)的作用很小，是今后培育發(fā)展的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。(3)紡織業(yè)、木材加工及家具制造業(yè)、造紙印刷及文教體育用品制造業(yè)今后的增長速度也相應(yīng)加快，產(chǎn)業(yè)地位也有快速上升，但影響力梯度和感應(yīng)度梯度排名存在不同程度的下降。表明甘肅省輕紡工業(yè)的發(fā)展對(duì)輕重工業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展有促進(jìn)作用，但對(duì)其他產(chǎn)業(yè)的影響和受其他產(chǎn)業(yè)的作用相對(duì)減弱。(4)建筑業(yè)今后的發(fā)展速度將回落，增長將減緩，產(chǎn)業(yè)地位將大幅下降。這是因?yàn)槟壳敖ㄖI(yè)是勞動(dòng)密集型行業(yè)，是手工作業(yè)比重大的行業(yè)，也是效益低下的行業(yè)，產(chǎn)值利潤率和勞動(dòng)生產(chǎn)率低。對(duì)建筑業(yè)深化改革、調(diào)整規(guī)模、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步、提高全行業(yè)的發(fā)展質(zhì)量將是長期的任務(wù)。

3．2．3 第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析。第三產(chǎn)業(yè)(郵電業(yè)、批發(fā)和零售業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)、研究與試驗(yàn)發(fā)展業(yè)、綜合技術(shù)服務(wù)業(yè)、教育、公共管理和社會(huì)組織)在產(chǎn)出、影響力、感應(yīng)度排名整體上呈現(xiàn)不同程度的下降趨勢(shì)，可以預(yù)見第三產(chǎn)業(yè)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)空間的地位今后將下降。造成此種局面的原因有2個(gè)方面:一是第二產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持較快增長的強(qiáng)勁態(tài)勢(shì);二是第三產(chǎn)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不盡合理。生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)比較薄弱，市場體系、綜合服務(wù)體系和社會(huì)保障體系不夠完善，阻礙第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的傳統(tǒng)體制和機(jī)制問題還未根本解決，可以預(yù)測今后一定時(shí)期內(nèi)甘肅省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)低度化的趨勢(shì)還將繼續(xù)［6］。

4 三次產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)空間中的結(jié)構(gòu)分析

甘肅省是全國的重工業(yè)能源基地，近幾年能源枯竭的殘酷現(xiàn)實(shí)嚴(yán)重制約了本省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在這期間甘肅省積極設(shè)立國家級(jí)循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)，開始從“兩高一資”企業(yè)的高能耗、高污染路線轉(zhuǎn)向循環(huán)經(jīng)濟(jì)和低碳路徑，形成甘肅新型產(chǎn)業(yè)化模式，以新型的耗能低的產(chǎn)業(yè)路線代替原來的高耗能來解決能源問題［7］。第三產(chǎn)業(yè)占GDP的比重除個(gè)別年份稍有反彈外，基本保持上漲的趨勢(shì)，發(fā)展的空間很大。

近幾年甘肅省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，但是變化的幅度仍然較小，第一產(chǎn)業(yè)占GDP的比重由2000年的18．7%下降到了2010年的14．5%。二產(chǎn)的比重稍有上升，從2000年的40．6%上升到了2010年的48．2%，但在2006年到2008年這3年中達(dá)到了最高，這幾年也是甘肅省第二產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵年份。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變遷，就業(yè)結(jié)構(gòu)同時(shí)也發(fā)生變化。2000—2010年，甘肅農(nóng)業(yè)人口占總就業(yè)人口的比重基本不變，在三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中還是占主導(dǎo)地位。第二產(chǎn)業(yè)人數(shù)基本不變。第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)人口從2000年的 21．4%上升到2010年的23．0%，上升幅度不大。總體來看，甘肅省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化符合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷的一般規(guī)律，但發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國平均水平，甘肅經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平低，省情決定了優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變發(fā)展路線任務(wù)的艱巨性和復(fù)雜性。按照著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家H·錢納里、庫茲涅茨、克拉克、威廉·配第等［8］的研究成果，參照甘肅省相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，從人均GDP、三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、就業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)化和城市化水平等指標(biāo)來看，甘肅省基本處于工業(yè)化初期向中期過渡的階段。這個(gè)階段是工業(yè)化帶動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期(表2)。

5 結(jié)論

用梯度場理論對(duì)經(jīng)濟(jì)空間進(jìn)行分析就是構(gòu)造經(jīng)濟(jì)空間以及與它相關(guān)的一系列空間集合，將空間與梯度場相聯(lián)系，對(duì)其中的各要素進(jìn)行定義，通過對(duì)經(jīng)濟(jì)空間各類活動(dòng)發(fā)展軌跡的分析對(duì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的將來進(jìn)行預(yù)測。對(duì)產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)梯度場的分析可以通過產(chǎn)出梯度、影響力梯度和感應(yīng)度梯度的變化判斷出不同產(chǎn)業(yè)的位勢(shì)高低及其以后的變化，從而了解各產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)空間中的地位的變化，并為制定相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策提供理論依據(jù)和價(jià)值。甘肅省今后的產(chǎn)業(yè)改革與優(yōu)化還要走很長一段路，三次產(chǎn)業(yè)貢獻(xiàn)率表明未來甘肅省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整依然要大力優(yōu)化二產(chǎn)，高效發(fā)展三產(chǎn)，積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?jīng)營，加快農(nóng)村剩余勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，調(diào)整地區(qū)農(nóng)業(yè)布局結(jié)構(gòu)，發(fā)展特色農(nóng)業(yè)［9］。

表2 甘肅省2000—2010年相關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一覽表Tab．2 The list of relevant econom ic indicators in Gansu Province from 2000 to 2010

［1］ 曾凡銀，馮宗憲．經(jīng)濟(jì)空間場理論研究述評(píng)［J］．理論建設(shè)，2001(1):29-33．

［2］ 楊先衛(wèi)，閻理．基于場理論的經(jīng)濟(jì)空間分析探討［J］．經(jīng)濟(jì)地理，2005，26(1):20-36．

［3］ 董承章．投入產(chǎn)出分析［M］．北京:中國財(cái)政經(jīng)濟(jì)出版社，2000．

［4］ 馮宗憲．經(jīng)濟(jì)空間場理論與應(yīng)用［M］．西安:陜西人民出版社，2000．

［5］ 楊先衛(wèi)．產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)梯度場模型的建立與分析［J］．創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與企業(yè)科技進(jìn)步，2005(6):86-88．

［6］ 高新才，滕堂偉．西北區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展藍(lán)皮書甘肅卷［M］．北京:人民出版社，2008．

［7］ 武江民，黨國鋒，石培基．50多年來甘肅省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)時(shí)空演變研究［J］．干旱區(qū)資源與環(huán)境，2011，25(1):1-6．

［8］ 王海飛．甘肅省發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的路徑研究［J］．地域研究與開發(fā)，2011，30(2):64-68．

［9］ 熊友云，張明軍，劉園園，等．1978—2006年甘肅產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演進(jìn)分析［J］．干旱區(qū)地理，2010，33(2):285-292．