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基于“快车道”模型的江苏省产业结构优化控制摘要：针对江苏省产业结构存在的问题，利用列昂惕夫“快车道”模型计算出江苏省最优产业结构及最优发展速度。并结合经济控制论思想，利用动态线性规划，建立江苏省产业结构发展的动态线性规划模型。最后，利用2007年江苏省投入产出表，以2012年为实现最优结构为目标，计算得到江苏省2007年到2012年间每年产业结构的优化调整方案。结果表明，目前江苏省的产业结构发展应仍以第二产业为核心，应加大力度发展第三产业，逐步引导并深化服务业体系建设，提高其在国民经济中的比重。关键词：“快车道”模型，产业结构，投入产出，优化控制Analysis of Industrial Structure Adjustment in Jiangsu Province based on the “Turnpike” ModelWang JunjieCollege of Economics&Management, NUAA, Nanjing, 211100AbstractTo solve the existing problems of the industrial structure in jiangsu province, using the turnpike model to calculate the optimal model of jiangsu province industrial structure and the optimal development speed. By using the dynamic linear programming, to set up the development of industrial structure dynamic linear programming model. At last, using 2007 input-output table of jiangsu province to calculated the optimization of the industrial structure of jiangsu province from 2007 to 2012 each year which goal is to achieve the optimal structure at 2012. The result indicated that the development of jiangsu province industrial structure should be still with the second industry as the core, should intensify efforts to the development of the third industry, and gradually lead and deepening service system construction, improve its proportion in the national economy.KeywordsTurnpike Model; Industrial Structure; Input-output table; Optimization contro1、引言产业结构是经济资源配置的结果反映,产业结构的变动对经济增长有着决定性影响。合理的产业结构将促进经济增长,反之,与经济发展不匹配的产业结构将阻碍经济增长。早在上世纪中叶,国外学者克拉克、库兹涅茨(Kuznets)和钱纳里(Chenery)等人对产业结构做了深入的研究，成果得到广泛应用。江苏省是我国东部沿海经济发达地区省份之一，也是中国人口密度最高的省份之一。改革开放以来，由于在市场经济体制和发展外向型经济等方面先行一步，江苏省在我国的经济实力一直有着重要的地位。国内许多学者也对江苏省产业结构的进一步优化进行了深入研究。许丽莎1从三次产业结构、劳动力构成比重和区位商出发，分析江苏省产业结构的发展变化趋势，得出江苏省的产业结构偏离度和相对优势产业，进而对江苏省产业结构的优化配置提供建议。叶必华2根据江苏省1978-2009年三次产业生产总值计算得到不同时期Moore结构变化值，通过衡量产业结构变动的速度来考察江苏省产业结构变动的进程，并利用计量方法对江苏省产业结构变动与经济增长之间的关系进行定量分析。胡荣3从产业结构与就业结构出发，分别分析了江苏省产业结构演变与就业结构演变历程，利用协调性分析，得出就业结构演进滞后于产业结构演进的问题。另外，胡荣4引入产业结构有序度对产业结构合理化水平进行定量测度，并测度江苏省及其各市产业结构有序度,对该省及部分城市有序度下降的原因进行了客观分析。周慧5从扩大就业与江苏产业结构合理化入手，提出了就业结构调整滞后于产业结构调整、产业结构升级与就业压力矛盾加大、第三产业总体发展水平偏低等问题。以上学者分别从不同的角度切入，对产业结构的优化提出了优化建议。但缺少对最优产业结构的测算，以及使产业结构不断改进从而达到最优化的控制过程。投入产出是研究各种经济活动的投入与产出之间的数量依存关系，特别是国民经济各个部门之间的数量依存关系的一种方法。早在1924年苏联为了统一计划和安排全国的生产活动，曾经编制1923-1924年国民经济平衡表,其中包括各种产品生产与消耗的棋盘式平衡表，当时在方法上并未进行科学的提炼和总结。20世纪30年代，列昂季耶夫在前人工作的基础上提出了投入产出方法，并且利用美国经济统计资料编制了美国经济1919年和1929年的投入产出表。此后，随着投入产出方法的不断深入研究，已经普遍应用到我国经济各个领域，包括产业结构优化。产业结构是国民经济结构的重要组成部分。国民经济包括产业结构、分配结构、消费结构等。产业结构是由于社会分工的发展和产业部门的出现人们为了研究产业的变化而创立的经济范畴。产业结构与经济发展有着非常密切的关系，即产业结构是影响经济发展的一个举足轻重的因素，产业结构合理、及时转换，可以促进经济增长，在一定条件下，产业结构转化率越高，经济总量增长就越迅速，这已经被许多国家经济发展的实践所证明。特别是在现代经济增长中，产业结构优化和经济发展的相互作用越来越明显。因此，对江苏省产业结构的最优结构进行测算，对江苏省经济发展的发展速度、发展模式等都有重要意义。62、“快车道”模型8920世纪60年代，美国经济学家列昂惕夫（Leontief, Wassily）通过产业之间的投入产出关系来研究产业结构的变化，提出并建立了投入产出分析体系，构造了动态投入产出模型，就是通常所说的“快车道”模型。列昂惕夫动态投入产出模型的基本思想为：在均衡状态下，总产出应等于中间投入需求、投资需求以及最终消费需求之和，即有如下平衡方程式：总产出=中间投入需求+投资需求+消费需求，即 (1)其中，为总产出向量，为第部门在期时的总产出；为直接消耗系数矩阵，其中，为部门中间投入的部门产品的数量，即表示每产出1单位部门产品要投入单位部门产品；为固定资产使用系数矩阵，其中为每生产1万元第产业的产品使用第产业的固定资产；为消费系数矩阵，其中，为第部门的消费，为第部门的产出，为第部门劳动力占全部劳动力的比重。在上述介绍的动态投入产出模型中，由于没有考虑资源约束、技术进步等复杂因素，因而各部门的增长处于外延式的增长。在这种情况下，理论上来讲各产业的经济增长可以认为是一致的，假设各产业的经济增长为，则： (2)将(2)式代入动态投入产出模型(1)式中得：即，令，则为矩阵的特征值，也即我们所求的列昂惕夫“快车道”模型的平衡增长率，矩阵的特征值的特征向量就是我们所求的最优产业结构。考虑每年的总需求必须小于总产出，综合以上分析，构建如下动态规划模型进行产业结构的调整：其中，矩阵分别代表前述的直接消耗系数矩阵、固定资产使用系数矩阵和消费系数矩阵，为待定未知系数，为初始的产业结构，分别为初始期到第期的产业结构，而且皆为维向量。为最优产业结构，也就是所求“快车道”上的产业结构。在求解上述动态规划时，可以认为为第年的总产出，是的在第年产业结构在平衡增长轨道上的同时，总产出尽可能的大。3、实证分析江苏省产业结构调整（1）江苏省2007年投入产出表与直接系数消耗矩阵利用列昂惕夫的“快车道”模型对江苏省产业结构进行调整，将2007年江苏省（42个部门）的投入产出表合并为（三次产业）的投入产出表（见表1）。表1 2007年江苏省三次产业投入产出表 单位：亿元项目中间需求最终消费资本形成地区间净流入总需求第一产业第二产业第三产业中间投入第一产业378.532128.34186.931016.1172.52717.713064.72第二产业681.8741808.853402.982830.3310354.3-5502.0664577.51第三产业188.085495.312770.456752.391618.2592.9615907.46增加值1816.2415145.011029.84总供给3064.7264577.5115907.46由2007年江苏省三次产业的投入产出表可得到直接消耗系数矩阵：（2）固定资产使用系数矩阵和消费系数矩阵的计算在计算相应的固定资产使用系数矩阵时，由于第一产业和第三产业不形成固定资产，因此为0。由于各产业固定资产总值的数据无法直接从统计年鉴中查出，因此需要应用间接方法进行测算。由2007年江苏省统计年鉴可知，规模以上工业企业固定资产净值原价为19779.2亿元，建筑业占固定资产为665.18亿元，因此，2007年江苏省第二产业固定资产总值为：20444.38亿元。在第二产业固定资产总值的基础上，根据第一、二、三产业的固定资产形成的比例来近似代替三产业固定资产比例，对第一、第三产业的固定资产总值进行测算。根据20032007年江苏省统计年鉴统计得出，20032007年江苏省三次产业固定资产形成比例的平均值为0.67%，54.30%，45.03%，从而可以得到第一产业固定资产总值为250.58亿元，第三产业固定资产总值为16954.84亿元，则固定资产使用系数矩阵为：由2007年三次产业从业人员比例分别为2.23%、52.87%、44.90%，可得消耗系数矩阵：（3）江苏省最优产业结构与产业结构优化方案由列昂惕夫“快车道”模型，得到平衡增长率，与之相对应的最优结构为3.30%、78.91%、17.79%。那么均衡增长轨道是否就是最优轨道呢？“需求、供给、平衡、增长”是经济学中最核心的八个字。因而从理论上说，在市场中生产出来的产品刚好是所需要的产品应该是最佳的境界，均衡增长轨道可以认为是最优轨道。也就是说，如果经济系统的产出比例正好在最优轨道上，那么应当继续沿着最优轨道前进；如果初始时期的经济结构偏离了均衡轨道，则应调整到最优轨道上来。实际上，2007年江苏省按总产出计算得到的三次产业结构比例为：3.69%、77.26%、19.05%，实际结构与最优结构的差别不大，由表2可以看出2007年以前江苏省通过各方面努力，第一产业比例逐年降低，第二产业发展平稳，第三产业稳中有升，到2007年三次产业结构已经接近最优结构了，但2008年开始各年的产业结构却逐渐偏离均衡轨道，因此需要进行适当的调整，在使总产出最大化的条件下，将产业结构调整到最有结构上来。产业结构调整是一个渐进的过程，根据江苏省的实际情况，计划用5年的时间将江苏省的产业结构调整到“快车道”上。因此，在已建立的动态规划模型中，取,，分别为2008、2009、2012年的产业结构。利用Matlab软件对上述线性规划进行求解时，结果为第一年就要进入“快车道”，这显然是不合理的，因此考虑加入约束条件加以控制。第二产业作为江苏省经济的支柱产业，在此将其产业增幅设定至少应大于13%；而第三产业虽然在政策扶植等多方因素下发展较快，但其产值增幅也不应超过24%。加入上述约束条件之后，进行计算机模拟，对所得结果归一化，即得到各产业总产出对应的产业结构（见表2）。由于以上结构为按总产出计算的产业结构调整方案，我们一般所说的产业结构是按国内生产总值计算的。因此，我们需要把它转化为按国内生产总值计算的产业结构调整方案。这里我们利用20042010年江苏省各产业国内生产总值和总产出比重的平均值作为它们的转化系数，则第一、二、三产业国内生产总值与各产业总产出的换算系数分别为0.57695、0.22999、0.61554，计算可得按国内生产总值计算的产业结构调整方案（见表3）。表2 江苏省按总产出计算的产业结构调整值与实际值对照表 单位：%年份第一产业第二产业第三产业实际值优化值实际值优化值实际值优化值20026.0073.3820.6220035.4674.8119.7320045.1576.4318.4220054.6176.2319.1620064.0176.8319.1620073.6977.2619.0520083.674.5977.9775.6118.3619.8020093.506.7676.1769.2320.3324.0120103.337.5274.9965.5321.6826.9520114.2775.0220.7020123.3078.9117.79从表3可以看出，2007年的产业结构与最优产业结构存在着一定的差距，经过5年的调整之后，江苏省产业结构在2012年达到最优结构。由于2007年爆发的金融危机对三次产业造成一定的影响，结构变化出现不平稳的变动，最终，第一产业2012年较之2007年下降了0.5%；第二产业依旧保持其核心地位，增幅达2%；第三产业发展经历大幅上涨之后最终回归于33.98%，比2007年仅下降0.2%。通过实际值与优化值的对比，我们可知江苏省的产业结构调整在遭受金融危机之后，应继续推进第二产业的发展，同时加快第三产业的建设，逐步将服务业的发展提上日程。表3 江苏省按国内生产总值计算的产业结构调整值与实际值对照表 单位：%年份第一产业第二产业第三产业实际值优化值实际值优化值实际值优化值200210.4851.0938.4320039.5452.0936.7720049.0053.2234.3320058.0553.0835.7120067.0053.5035.7120076.4553.8035.5020086.418.2254.2953.9634.2137.8220096.1112.1053.0449.4137.8945.8620105.8213.4652.2146.7740.4051.4820117.6453.5439.5420125.9156.3233.984、结束语产业结构的调整不是一劳永逸的事情。按“快车道”模型计算的最优强度轨道会随着技术进步而不断变化，即随着投入产出表的消耗系数矩阵A、固定资产使用系数矩阵B