基於複雜網絡的京津冀地區產業結構比較優勢研究
名家觀察
作者：王燕 崔永濤
摘要：文章通過京津冀投入產出表構建三地產業結構複雜網絡模型，發現京津冀三地產業結構具有不同的複雜網絡結構特征，由此形成了不同的產業結構比較優勢，具體表現在：北京在通信設備計算機及其他電子設備製造業等先進製造業和金融業、信息傳輸計算機服務和軟件業等現代服務業具有比較優勢；天津在交通運輸及倉儲業、化學工業、教育業、綜合技術服務業等產業具有比較優勢；河北則在煤炭開采和洗選業等重化工產業和批發和零售業等產業具有比較優勢。
關鍵詞：產業結構；相對比較優勢；度中心性；複雜網絡
一、 引言
關於京津冀地區產業結構比較優勢的研究並不多見，而且方法上也比較傳統。如馬雲澤（2010）利用結構相似係數、區域配置係數、區位商等方法得出結論，京津冀地區在三次產業層麵結構趨同現象頗為嚴重，但工業內部產業結構並沒有嚴重的同構現象。北京的優勢產業為通信設備、計算機、交通運輸設備製造業等，天津的優勢產業為通訊設備、計算機、黑色金屬冶煉及壓延加工業，河北的優勢產業則是冶金、采礦、機械製造和食品製造業。王海濤（2013）通過對產值比重、產業結構相似係數、工業區域配置係數、區位商等指標的測度也得出了類似的結論，他認為京津冀產業結構趨同現象主要存在於三次產業的宏觀層麵和主導產業的選擇層麵，並沒有發生在製造業層麵。劉安國（2013）從不完全競爭視角，結合使用規模和效率兩個維度分析識別京津冀產業轉移與產業結構調整優化的重點領域，認為北京應著重發展飲料製造業、煙草製造業、專用設備製造業。天津則應著重發展化學原料及化學製品製造業、通用設備製造業、交通設備製造業。
綜上可見，京津冀產業結構比較優勢的研究還停留在定性的指標分析上，而產值比重、區域配置係數、產業結構相似係數、區位商等指標所刻畫的區域產業結構比較優勢存在明顯的局限性，因為這些變量隻能在一定程度上表明各地區的專業化分工和地區間的產業同構問題，但不能很好的反映出地區內部產業之間的相互聯係，以及地區間產業結構比較優勢的網絡特征。為彌補上述缺陷，本文將京津冀地區產業結構比較優勢的研究納入複雜網絡模型，通過對該網絡中各要素之間的連通性、中介作用以及聚集性等特征分析，揭示京津冀地區具體產業在整個產業結構中所處的地位以及與產業之間的相互聯係特征，從網絡聯係的視角進一步刻畫出各地區的產業結構比較優勢，為推動京津冀產業升級轉移提供新的思路。
二、 模型方法與指標選擇
複雜網絡指具有海量節點數和複雜連接拓撲結構的網絡，其複雜性主要表現在：（1）結構複雜。節點數目大，網絡結構呈現多種不同特征；（2）網絡進化。表現為節點的入度和出度；（3）連接多樣性。節點之間的連接權重存在差異，且存在方向性；（4）節點多樣性。節點可以是不同質的集合，可以代表任何事物；（5）動力學複雜性。節點集可以是非線性動力學係統，如節點狀態隨時間發生複雜變化。
區域產業的互動關係具有明顯的複雜網絡結構特征，其結構比較優勢研究可以嵌入複雜網絡係統模型。這裏，本文將不同的產業視為有著不同動力學特征的節點集，節點之間的聯係則主要依據於區域產業的投入產出關係。如第二產業中的金屬製品業與第三產業中的綜合技術服務業，不僅由於分屬不同的產業領域而導致產業節點本身的內部動力特征和運動規律存在差異，而且節點間的投入產出關係的方向、權重也在隨著供需關係的變化而隨時發生變化。
構建產業結構複雜網絡的第一步是尋找產品之間距離的衡量指標，Hausmann（2006）和Hidalgo（2007）通過國家間貿易產品的條件概率來實現對產品之間相對距離的度量，刑李誌則使用投入產出表來實現產業之間距離的度量。這兩種方法對網絡中節點距離的定義不同，所需要的數據也不同，出於對數據可得性的考慮，本文借鑒後者對距離的定義。將京津冀三地的42個產業分別看做由相互聯係的空間中的點所組成的產業空間結構複雜網絡，每一個具體產業都看做是複雜網絡中的一個節點，節點之間的距離由各產業之間的直接消耗係數來代替，直接消耗係數越大，則節點之間的距離越小，表示產業之間的聯係越緊密。
由上述規則即可分別建立京津冀三地的產業結構複雜網絡，其結構特征可以由兩個層次的指標來衡量，一是反映某一節點特征的指標如度、點權、介數、集聚係數等；二是反映複雜網絡整體特征的指標如網絡直徑等。
連通度（K）表示一個節點與其相連接的邊的數量。一個節點連通度的值越大，則表示其在網絡中的重要性越高。考慮連接的方向性，連通度可以分為出度和入度，出度表示從節點指向其他節點的邊的數量，入度表示從其他節點指向該節點的邊的數量。在產業結構網絡中，某個產業節點的度越大，則表示該產業與其他產業的聯係越緊密，出度越高則表示該產業傾向於屬於產業鏈的開始部分，入度越高則表示該產業傾向於處於產業鏈的末端。度的公式如下：
其中，K（i）表示節點i的度的大小，aij表示節點i與節點j相連接的邊的數目，如存在連接則為1，否則為0。