新常態(tài)下四川省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的分析預(yù)測

吳思雨　黃悅

摘要：縱觀四川省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)整體情況，其總體趨勢呈“一減，二增，三增”之態(tài)。在新常態(tài)的作用下，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)儼然發(fā)生著極富特點的變化。此處通過多元線性回歸分析三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)增長率與GDP增長率的關(guān)系，運用ARIMA模型基于1996年至2016年的數(shù)據(jù)，對2017年至2020年的數(shù)據(jù)進行合理預(yù)測。通過預(yù)測得知，三大產(chǎn)業(yè)增長率及GDP增長率將一如既往遵循新常態(tài)的發(fā)展特點，實現(xiàn)穩(wěn)中有進的地區(qū)特色科學(xué)發(fā)展，助力國家在2020年之際，貫徹全面建設(shè)成為小康社會的重大舉措。

關(guān)鍵詞：新常態(tài) 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 回歸分析 ARIMA模型

一、引言

隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，社會的技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新，我國的經(jīng)濟地位穩(wěn)居全球前列，同時也在世界各國的矚目下不斷用實力證明了“經(jīng)濟強國”的榮譽稱號。一個經(jīng)濟強國的誕生，必然離不開國家的正確領(lǐng)導(dǎo)，合理規(guī)劃及保障措施。一國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與國家經(jīng)濟發(fā)展息息相關(guān)。在建國伊始，我國是一個十分典型的農(nóng)業(yè)大國，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一，人們靠農(nóng)田辛勤勞作以維持生計，因此農(nóng)業(yè)在當時得到了蓬勃發(fā)展。自改革開放以來，國民的生活水平不同程度地增長，我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也逐漸趨于合理，人民不再僅以發(fā)展農(nóng)業(yè)為唯一的奔小康之路，而是在實踐中不斷探索，精益求精，向優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和升級產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展。

二、新常態(tài)效應(yīng)下的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

自我國目前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展態(tài)勢來看，第一產(chǎn)業(yè)的比重持續(xù)走低，增速緩慢；第二產(chǎn)業(yè)中的工業(yè)在此挑起了經(jīng)濟增長的大梁，增速較快；第三產(chǎn)業(yè)比重顯著增高，但相對來說對經(jīng)濟增長的貢獻有限。經(jīng)濟的長期發(fā)展戰(zhàn)略導(dǎo)致了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的必然性，經(jīng)濟增速在一定程度上將被經(jīng)濟的有質(zhì)增長取代。無論是全國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)還是四川省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，其在2011年之后都產(chǎn)生了較大的變化，除第三產(chǎn)業(yè)增長率持續(xù)增長外，其余兩個產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的增長率均在不同程度的逐年下降，同年，國家GDP的增長率與此同時也在逐年下降，在進入2012年這個重要的分水嶺之后，國家GDP隨即由高速增長轉(zhuǎn)入成為中高速增長，國內(nèi)生產(chǎn)總值的增長率也在2012年轉(zhuǎn)為較平緩地增長趨勢，各個產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化也趨于較平緩增長的狀態(tài)?？梢?，在“新常態(tài)”的新環(huán)境下，第一產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對國內(nèi)生產(chǎn)總值的貢獻率依舊維持在現(xiàn)有水平；由于受到了一些新型行業(yè)的沖擊，傳統(tǒng)第二產(chǎn)業(yè)對國內(nèi)生產(chǎn)總值的貢獻不再處主導(dǎo)地位，而第三產(chǎn)業(yè)對國內(nèi)生產(chǎn)總值的貢獻則呈現(xiàn)出越來越大的趨勢。

三、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分析

本次研究的四川省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)范圍在嚴格意義上來說，應(yīng)選取拉開“新常態(tài)”帷幕的2014年至今，但由此一來，研究樣本就僅有2014年至2016年三年的數(shù)據(jù)，然而，樣本極少的情況下，數(shù)據(jù)分析就會出現(xiàn)較大誤差。因此本文將采用四川省1996年至2016年的數(shù)據(jù)作為研究樣本，在近30年數(shù)據(jù)形成的總體特征依托下，再行分析新常態(tài)期的具體情況。

（一）散點圖及相關(guān)系數(shù)驗證

本文將采用SPSS分析軟件中的多元線性回歸模型對研究對象進行分析，首先必須對各變量之間的線性關(guān)系進行描述與度量。通過重疊分布的散點圖可以看出三個自變量與一個因變量之間的關(guān)系，三大產(chǎn)業(yè)增長率與GDP增長率有著高度相關(guān)的正線性關(guān)系。

（二）多元線性回歸模型的建立

此處設(shè)置的因變量是四川省GDP增長率，自變量有三個，分別是四川省第一產(chǎn)業(yè)的增長率、四川省第二產(chǎn)業(yè)的增長率及四川省第三產(chǎn)業(yè)的增長率，即Y是四川省GDP的增長率，X1是四川省第一產(chǎn)業(yè)的增長率，X2是四川省第二產(chǎn)業(yè)的增長率，X3是四川省第三產(chǎn)業(yè)的增長率，則它們之間的關(guān)系如下所示：

Y=β0+β1X1+β2X2+β3X3+ε

ε～N（0，σ2）

（三）求解模型

依據(jù)數(shù)據(jù)可以得知其多元線性回歸方程為：

Y=0.157+0.092X1+0.48X2+0.347X3

各回歸系數(shù)的經(jīng)濟意義檢驗如下：β0表示在三大產(chǎn)業(yè)增長率為0時，四川省GDP增長率增長15.7%；β1代表當其余條件在不發(fā)生改變的情況下，只要四川省第一產(chǎn)業(yè)的增長率一增加原有基礎(chǔ)上的1%，四川省GDP的增長率就相應(yīng)的增加9.2%；β2代表當其余條件在不發(fā)生改變的情況下，只要四川省第二產(chǎn)業(yè)的增長率一增加原有基礎(chǔ)上的1%，四川省GDP的增長率就相應(yīng)的增加48%；β3代表當其余條件在不發(fā)生改變的情況下，只要四川省第三產(chǎn)業(yè)的增長率一增加原有基礎(chǔ)上的1%，四川省GDP的增長率就相應(yīng)的增加34.7%。

（四）模型的擬合情況檢驗

多重判定系數(shù)可以評價多元線性回歸方程的擬合優(yōu)度。自表中的結(jié)果可以看出調(diào)整的R2是0.965，這表示可以用此方程說明的部分有96.5%，一般情況下會使用調(diào)整的R2用于研究，因此得出其擬合情況較合理的結(jié)論。

（五）顯著性檢驗

H0：β1=β2=β3=0

H1：β1，β2，β3至少有一個不等于0

F==186.03

自表中結(jié)果可以得出，在α等于0.05時，表中列示的Significance F值（也叫P值）與α相較，不難看出P值是低于0.05的?？梢缘贸鯣DP增長率和三大產(chǎn)業(yè)增長率之間有著顯著的線性關(guān)系。

（六）多重共線性檢驗

根據(jù)分析數(shù)據(jù)可以觀察到容忍度和方差擴大因子，其容忍度是小于0.1的，方差擴大因子是大于10的，得知此處的多重共線性并不嚴重；若進行共線性診斷，則可檢測共線性情況，第4維度的特征值接近0，條件索引的指標在30以上，方差比例約等于100%，映射出存在共線性的問題。但通過觀察表中數(shù)據(jù)得知，各自變量間相關(guān)系數(shù)相對較低，P值通過上述檢驗后有顯著的表征，再者由于客觀原因無法將自變量剔除，由此應(yīng)盡量避免使用t統(tǒng)計量分別對各β實行檢驗。

（七）殘差分析

最終對該模型進行殘差分析，通過觀察正態(tài)P-P圖，其中的各個散點基本圍繞著一條線，呈直線之趨勢而上升，看標準化殘差圖得出，其中約存在95%的標準化殘差大致在-2～+2間上下浮動，由此認為因變量服從正態(tài)分布。

四、ARIMA模型預(yù)測

我國能否在2020年之際，貫徹全面建設(shè)成為小康社會的重大舉措，其關(guān)鍵在于西部這個短板的發(fā)展狀況。在此同樣將運用SPSS軟件對其進行合理預(yù)測。

（一）檢驗序列平穩(wěn)性

將四川省GDP增長率及三大產(chǎn)業(yè)增長率1996年至2016年的數(shù)據(jù)分別對其繪制時間序列圖，并觀察四個時間序列的趨勢，可以看到各序列呈現(xiàn)出無規(guī)則變動的趨勢，且從自相關(guān)系數(shù)一欄可以看出，各系數(shù)間并未呈現(xiàn)出一定規(guī)律，變幻無常，至此得知這四個時間序列均是非平穩(wěn)序列。

（二）構(gòu)建ARIMA模型

由于四個時間序列并非平穩(wěn)序列，因此將對其進行差分處理使其趨于平穩(wěn)。由時間序列相關(guān)原理可以得知，差分算子▽zt為：

▽zt= zt-zt-1，

差分算子▽、后移算子B關(guān)系為：

▽=1-B，▽2=（1-B）2，▽d=（1-B）d

其中d則是差分的階。

此處假設(shè)存在非平穩(wěn)序列{zt}，同樣存在{xt}，即ARMA（p，q）序列，同時有d，則有：

xt=▽d·zt（t>d）

φ（B）·（1-B）d·zt=θ（B）·at

上述模型則表示為ARIMA（p，d，q）。本文選取的時間序列在進行一次差分處理后隨即顯示趨于平穩(wěn)，因此可以確認差分的階數(shù)為1，即d=1。

（三）檢驗及確認ARIMA模型階數(shù)

確認ARIMA模型的關(guān)鍵在于自回歸、差分、移動平均的階，即p、d、q的階數(shù)。d在上文中已進行確認，與此同時，在最終確定p、q的階數(shù)前，需要對其進行反復(fù)試驗，從而選取最優(yōu)的模型。而在確定p及q的階數(shù)時，則要通過分析自相關(guān)函數(shù)以及偏自相關(guān)函數(shù)，從而得出結(jié)論。判斷一個模型是否優(yōu)良的關(guān)鍵是其擁有殘差為通過檢驗的白噪聲序列和模型參數(shù)較平衡。

首先對四川省GDP增長率及三大產(chǎn)業(yè)增長率四個時間序列進行自相關(guān)函數(shù)及偏自相關(guān)函數(shù)的截尾性判斷。根據(jù)輸出的圖表，了解到本文所涉及的四個時間序列在自相關(guān)函數(shù)（ACF）及其偏自相關(guān)函數(shù)（PACF）的表征下，均顯現(xiàn)拖尾的態(tài)勢，因此，以第二產(chǎn)業(yè)增長率為例時，確定本文在此選用ARIMA模型進行預(yù)測。

經(jīng)重復(fù)操作，ARIMA模型預(yù)測較合理且擬合度高，GDP增長率擬合結(jié)果表明，ARIMA（1，1，1）模型能將上述數(shù)據(jù)去作出較好的擬合，其三個指標的階數(shù)均選擇一階（即p=1，q=1，d=1）。三大產(chǎn)業(yè)增長率亦擬合為此模型，此處不加以贅述。

（四）檢驗?zāi)Ｐ?/p>

ARIMA模型的原理在于把非平穩(wěn)的時間序列轉(zhuǎn)變成平穩(wěn)的時間序列，其次把因變量對其本身的有關(guān)數(shù)值實現(xiàn)回歸。此處將四川省GDP增長率以及其三大產(chǎn)業(yè)增長率各時間序列分別實行檢驗程序。

從Q檢驗來看， Ljung-Box Q檢驗（即殘差白噪聲檢驗）中的P值是在0.05以上的，即拒絕H1，這代表四川省GDP增長率殘差序列是一個白噪聲序列，本文建立的ARIMA模型已經(jīng)將所有殘差信息提取出來，通過了模型的診斷，四川省第一產(chǎn)業(yè)的增長率的檢驗P值是0.15，四川省第二產(chǎn)業(yè)的增長率的檢驗P值是0.702，四川省第三產(chǎn)業(yè)的增長率的檢驗P值是0.816，綜上均通過診斷。平穩(wěn)的R方是正值，此結(jié)論表示該模型的擬合強于簡單均值的模型，將預(yù)測的數(shù)據(jù)要更加精準。

（五）模型預(yù)測

檢驗通過后，即用上述數(shù)據(jù)對新常態(tài)時期四川省2017年至2020年的GDP增長率及三大產(chǎn)業(yè)增長率運用該ARIMA模型實施預(yù)測程序，輸出結(jié)論見表4-7。該模型較合理的預(yù)測出了2017年至2020年的各個有關(guān)數(shù)值。可以看出，在未來四年里，四川省GDP增長率、第二產(chǎn)業(yè)增長率及其第三產(chǎn)業(yè)增長率將呈現(xiàn)出持續(xù)穩(wěn)中下降之態(tài)，第一產(chǎn)業(yè)增長率將持小有增長的態(tài)勢。2017年至2020年四川省GDP增長率分別為7.95%、7.27%、6.69%、5.95%，第一產(chǎn)業(yè)增長率分別為3.79%、3.85%、3.89%、3.95%，第二產(chǎn)業(yè)增長率分別為7.02%、6.15%、4.98%、3.59%，第三產(chǎn)業(yè)增長率分別為9.02%、8.53%、8.16%、7.69%。圖1至圖3為三大產(chǎn)業(yè)增長率擬合值與觀測值的對比，及其預(yù)測出的時間序列圖，綜合看來，擬合出了較好的優(yōu)良度。其表明四川產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在未來四年將以第三產(chǎn)業(yè)為發(fā)展主線，第二產(chǎn)業(yè)、第一產(chǎn)業(yè)依次輔之發(fā)展，共同為四川省未來的經(jīng)濟發(fā)展作出卓著的貢獻。

五、結(jié)論

縱觀各預(yù)測序列圖，三大產(chǎn)業(yè)增長率大致均在2011年以前波動頻繁，之后便顯現(xiàn)出相對平穩(wěn)的態(tài)勢，響應(yīng)了國家新常態(tài)從高速增長轉(zhuǎn)為中高速增長的顯著特征，表明四川省的經(jīng)濟發(fā)展緊隨國家趨勢，實現(xiàn)穩(wěn)中有進的地區(qū)特色科學(xué)發(fā)展，拉開了“十三五”良好開端的帷幕?！笆濉睍r期，我國能否全面建成小康社會，關(guān)鍵在于西部的發(fā)展情況。四川省地處西部腹地，其發(fā)展牽動著整個西部的進程。根據(jù)預(yù)測來看，四川省“一減，二增，三增”的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正逐步向產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高度化邁進，其發(fā)展方向自第一產(chǎn)業(yè)逐漸轉(zhuǎn)向第二、三產(chǎn)業(yè)。第三產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)發(fā)揮地理優(yōu)勢，力保以服務(wù)業(yè)、物流業(yè)、科學(xué)文化事業(yè)為主的第三產(chǎn)業(yè)力爭上游，以工業(yè)和建筑業(yè)為主的第二產(chǎn)業(yè)形成發(fā)展的支撐點，改變其大卻不強的局面，以農(nóng)業(yè)為主的第一產(chǎn)業(yè)做好一切發(fā)展前提的保障工作，共同推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向著中高端的方向進行可持續(xù)發(fā)展，跨越“中等收入陷阱”，助力國家發(fā)展進程，使其在2020年有望實現(xiàn)全面建成小康社會的偉大壯舉。

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（作者單位：四川師范大學(xué)）