4 山东省制造业占比合理区间论证
——基于ARIMA模型测算暨国内外工业化进程比较借鉴
制造业占比合理区间论证课题组
摘要 制造业占比是指制造业增加值占GDP的比重，是衡量制造业发展水平的重要标志。保持制造业比重基本稳定，是增强制造业竞争优势，推动制造业高质量发展的重要保障。近年来，山东省制造业占比虽高于全国平均水平，但仍低于苏、粤、浙3省。为保持制造业占比基本稳定，课题组在分析研究全省制造业占比的基础上，采用数据模型测算、对比分析进程及结合山东省实际理论架构，反复论证，推出山东省制造业占比合理区间为26%～34%，并对此区间的合理性和可行性进行论证，提出稳定制造业占比合理区间措施建议。
关键词 制造业占比；合理区间；工业化进程
一、山东省制造业占比变动分析
山东省是制造业大省，制造业经济总量持续保持在全国前列，是全国重要的制造业生产基地。
（一）第一、第二、第三产业占比“一平二降三升”
山东省经济发展迅速，地区生产总值由2011年的39064.9亿元增至2021年的83095.9亿元，居全国第三位。2011—2021年，全省经济产业结构发生重大变化，第一、第二、第三产业增加值占地区生产总值的比重：第一产业平稳趋降、第二产业逐年下降、第三产业逐年升高（见图1）。
图1 2011—2021年山东省第一、第二、第三产业增加值占地区生产总值的比重
（二）工业三大门类中制造业占主体地位
工业分采矿业，制造业，电力、热力、燃气及水生产和供应业三大行业门类。从工业三大门类增加值占规模以上工业增加值比重来看，采矿业占比从2011年的9.7%下降至2020年的6.6%，降幅达32.0%；制造业占比从2011年的87.8%下降至2020年的83.4%，降幅为5.0%；电力、热力、燃气及水生产和供应业发展很快，增加值占比从2011年的2.6%增至2020年的10.0%，增长7.4个百分点。制造业占比持续下降，但仍占工业主体地位（见图2）。
图2 2011—2020年山东省三大门类增加值占规模以上工业增加值比重
（三）制造业占比先下降后反弹回升
近年来，山东省制造业增加值占GDP比重下降，从2016年的33.5%下降至2020年的27.2%，下降6.3个百分点，下降趋势与全国基本一致，占比略高于全国平均水平，2021年占比回升至28.3%（见图3）。
图3 2016—2021年山东省及全国制造业增加值占GDP比重
（四）工业41大类行业占比下降面居多
2011—2020年，工业41大类行业增加值，18个行业增加值占工业增加值比重实现增长，多为资源型、原料型行业，21个行业增加值占工业比重下降，2个行业持平；41大类行业固定资产投资，仅有6个行业固定资产投资占比实现增长，28个行业投资占比下降，7个行业持平（见表1）。
表1 2011—2020年41大类行业前20位增加值占规模以上工业比重
二、运用ARIMA模型测算制造业占比合理区间
本文运用ARIMA模型（差分自回归移动平均模型），计算、绘制2016—2021年山东省制造业占比模型拟合图及未来5年制造业占比预测图，测算山东省制造业占比估值区间。
（一）ARIMA模型简介
ARIMA模型是指将非平稳时间序列转化为平稳时间序列，然后仅对因变量的滞后值以及随机误差项的现值和滞后值进行回归所建立的模型，是统计学中最常见的一种时间序列预测模型。ARIMA模型也记作ARIMA（p，d，q），基本公式：
yt=c+β1yt-1+β2yt-2+…+βpyt-p+εt+φ1εt-1+φ2εt-2+…+φqβt-q
式中，yt为t时刻的观测值，c为常数项，ε为随机误差项，β、φ分别表示Yt的自相关系数和偏自相关系数，d为差分次数。
（二）ARIMA模型应用思路
首先，选取2016—2021年山东省制造业增加值占GDP比重为时间序列原始数据，进行ADF检验确定样本时间序列平稳时的差分次数（d）；其次，通过自相关图ACF和偏自相关图PACF判断是否适用ARIMA模型，若适用，则分析确定自回归过程AR的阶数（p）和移动平均过程MA的阶数（q），从而建立ARIMA（p，d，q）函数模型；再次，计算Q统计量并对既有模型进行白噪声检验，确定模型拟合是否理想；最后，运用模型计算得到山东省制造业占比模型拟合图和预测图，结合模型预测值与95%置信区间（样本被测量参数的区间估计）推论山东省制造业占比估值区间。
（三）ARIMA建模结果
通过设置多个模型分析比对和优化，得到最优模型ARIMA（0，0，2），利用SPSSAU软件构建模型参数情况如表2所示。
表2 山东省制造业占比-ARIMA（0，0，2）模型参数
ARIMA（0，0，2）模型公式：
yt=30.132+1.618×εt-1+0.996×εt-2
（四）山东省制造业占比模型拟合和预测
根据建立的ARIMA函数模型，计算、绘制山东省制造业占比模型拟合图和预测图（见图4）。
图4 山东省制造业占比模型拟合图和预测图
图4中真实值和拟合值基本吻合，说明模型拟合非常好，结合模型预测值与95%置信区间（样本被测量参数的区间估计）考虑，2022—2026年山东省制造业占比将在26%～34%的估值区间波动。
三、国内外工业化进程与制造业占比比较借鉴
研究分析国内外发达国家和先进省份工业化进程与制造业占比变化情况，对指导判断山东省制造业稳定发展具有重要意义。
（一）发达国家工业化进程与制造业占比趋势分析
在全球范围内，主要发达国家的制造业占比出现不同程度的分化现象。一是从占比来看，德国、日本制造业占比在20%左右，而美国、法国和英国制造业占比在10%左右。二是从趋势来看，德国、日本、韩国近年来制造业基本稳定，美国、英国、法国变动幅度较大。出现这种制造业占比分化情况主要体现在各个国家的发展战略选择和全球产业分工布局上（见图5）。
图5 1997—2021年中国和部分发达国家制造业占比变化趋势
山东省人口数量与日本接近，制造业占比可以借鉴日本。日本制造业占比剔除东京金融业影响，修正计算后的日本制造业占比更具参考意义。1997—2020年，日本制造业占比修正后为24.0%～28.0%，长期基本稳定，且保持较高占比；韩国同时期也维持在24.0%～28.0%。
（二）中国制造业占比趋势分析
1.中国制造业占全球比重高但发展仍有差距
2021年，中国制造业增加值达31.4万亿元，占全球制造业增加值比重30%，已连续11年保持世界第一，在民生保障、科技创新、强国建设中发挥着不可替代的重要作用。根据世界银行数据，当主要发达国家制造业比重下降到20%以下时，人均GDP均超过2万美元，尤其是美、德、日、韩等国达到了3万美元以上。据国家统计局初步核算，2021年中国人均GDP仅为1.25万美元，与共识的发达国家门槛（人均GDP达到2万美元）仍有较大差距。
2.我国制造业占比存在下降趋势
我国制造业占比已经连续多年下降，2012—2021年，10年占比下降5.2个百分点，直到2021年才实现回升，达到27.4%。同时，我国制造业城镇就业人口占比自2014年起也呈现连续下降趋势。制造业占比和制造业从业人员占比呈双下降趋势，金融业规模扩大，从业人员占比连续上升，我国产业结构发生重大变化。基于稳定国内经济增长和保持国际经济地位两个方面考虑，我国制造业占比保持在26%以上，较为合理（见图6）。
图6 2012—2021年中国制造业占比、制造业及金融业城镇就业人员占比变化
（三）鲁粤苏浙豫五省制造业占比比较分析
1.五省工业增加值变化趋势对比分析
五省中，广东省工业最为发达，10年稳居全国第1位，江苏省紧随其后，2021年，两省工业增加值均超过4万亿元，江苏省与广东省仅相差508.9亿元，山东省工业增加值27243.6亿元，排名第3位，仅比第4位的浙江省高228.2亿元，但与广东省和江苏省相差近2万亿元（见图7）。
图7 2012—2021年鲁粤苏浙豫五省工业增加值变化趋势
2.全国及鲁苏浙粤四省制造业占比变化趋势对比分析
2016—2020年，制造业占比均呈下降趋势，2021年，不同程度呈现回升反弹。山东省制造业占比由2016年的33.5%下降到2020年的27.2%，下降6.3个百分点，年均降幅达到1.6%，与江苏省（1.1%）、浙江省（0.5%）、广东省（0.9%）相比，存在降速过快的现象，2021年回升1.1个百分点。2021年，粤苏浙三省制造业占比为33.3%～35.8%（见图8）。
图8 2016—2021年全国及鲁苏浙粤四省制造业占比变化趋势
3.五省第一产业变化趋势对比分析
由农、林、牧、渔业构成的第一产业，和全国人民的日常生活息息相关。2012—2021年，山东省的第一产业一直处于第一梯队，2021年第一产业增加值为6029.0亿元，稳居全国第1位（见图9）。
此外，山东省工业中的采矿业一直是山东省经济立足的根本，山东省矿产资源丰富，被列入全国前10位的有70多种，山东省采矿业在工业中的占比远高于其他四省，进而关联到山东省制造业占比会低于粤苏浙等省份。
图9 2012—2021年鲁粤苏浙豫五省第一产业增加值变化趋势
四、山东省制造业占比合理区间推论
根据ARIMA模型分析测算、参考国内外工业化进程和制造业占比的变化规律，通过比较分析，将上述主、客观分析结果进行归纳总结，推论山东省制造业占比的合理区间如下。
（一）山东省制造业占比合理区间判断
1.基于ARIMA模型占比预测
根据建立的ARIMA（0，0，2）模型，计算2016—2021年山东省制造业占比拟合值以及2022—2026年山东省制造业占比预测值，真实值和拟合值基本吻合，模型拟合状态理想，山东省制造业占比预测值呈现平稳趋势，2022—2026年山东省制造业占比估值区间为26%～34%。
2.基于发达国家工业化进程占比趋势
发达国家的发展过程都经历了制造业强国的阶段，从发展历程来看，经济增速最快的时期都出现在制造业高速发展过程中，对照发达国家工业化进程与制造业占比变化趋势，在山东省处于工业化进程后期时，尤其是借鉴近邻韩国和日本（修正后）的制造业占比24%～28%，山东省制造业占比区间上、下限应高于24%和28%。
3.对标先进省份立足省情占比分析
2021年，粤苏浙三省制造业占比为33.3%～35.8%，山东省制造业占比与之相差5.0个～7.5个百分点不等，且差距呈逐年扩大趋势。由于2021年山东省GDP、人均GDP、工业增加值分别居全国第3、第4、第3位，且第一产业占比和采矿业在工业中的占比远高于粤苏浙三省，因此制造业占比可适度降低，但为保持全国工业大省地位，山东省制造业占比与其他三省差距稳定在3个百分点左右基本合理，故山东省制造业占比参考区间为28%～34%。
4.山东省制造业占比合理区间
综上所述，基于ARIMA模型分析测算、国内外工业化进程与制造业占比的比较分析借鉴及先进省份制造业占比分析，三种论证得出的参考区间，山东省制造业占比下限不低于26%，上限力争向先进省份靠拢达34%，即山东省制造业占比合理区间为26%～34%。
（二）制造业占比区间26%～34%的合理性论证
1.山东省制造业占比26%～34%具有基础支撑
制造业是山东省经济的根基所在、优势所在。近年来，全省制造业高质量发展步伐全面加快，2021年制造业增加值占GDP比重达到28.3%，实现2011—2020年来首次回升，2022年上半年又提高到29.4%。山东省工业门类齐全，100多种重点产品产量居全国前3位，其中，机制纸、轮胎、电解铝等46种产品居全国首位。制造业由大省向强省迈进，数字赋能、产业创新、民营经济等活力足，基础好，对稳定制造业占比起到基础强力支撑作用。
2.低于26%先进制造业强省建设驱动乏力
当发达国家的经济开始呈现“去工业化”特征时，其制造业已占据全球制造业高端和核心位置，掌握核心话语权，产业发展更多趋向高附加值的服务化。目前，山东省产业不符合这种特征，制造业的技术水平与发达国家相比还有较大差距，制造业仍然是山东省经济发展的主要驱动力量，山东省制造业占比低于26%，无法支撑制造强省建设需求。
3.高于34%受限于制造业与服务业发展“双刃效应”
近年来，山东省制造业高端迈进步伐加快，对生产性服务业需求快速攀升，2021年第三产业占GDP比重达52.8%，自2011年以来，10年间提升了13.5个百分点，制造业与服务业占比具有此起彼伏“双刃效应”，制造业和服务业协调共同发展，制造业占比高于34%在一定程度上受到制约限制。
（三）制造业占比合理区间可行性论证
山东省是制造业大省，分析制造业31大类行业在全国的地位和发展潜力，可充分挖掘山东省制造业提升空间。
1.制造业31大类行业增加值占比提升
以2021年山东省GDP和制造业增加值为基数，将山东省制造业31大类行业增加值占全省制造业增加值比重与全国同类行业增加值占全国制造业增加值比重进行比较分析，山东省有19个行业增加值占比低于全国平均水平，其中，计算机、通信和其他电子设备制造业，电气机械和器材制造业占比较小，分别比全国同类行业占比低6.9个和5.4个百分点。将低于全国平均水平的行业增加值与占比差相乘叠加，计算山东省制造业增加值约增加200亿元，制造业占比可提高0.2个百分点。
2.制造业31大类行业增加值增速提升
山东省有18个行业增加值“十三五”期间年均增速低于全国平均水平，其中，皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业，废弃资源综合利用业，酒、饮料和精制茶制造业，医药制造业，纺织业5个行业增长较慢，分别比全国同类行业平均增速低11.1个、7.8个、6.2个、5.3个和5.3个百分点。将低于全国平均水平的行业增加值与增速差相乘叠加，计算山东省制造业增加值约增加300亿元，制造业占比可提高0.3个百分点。
3.制造业发展新动能增长性提升
聚焦发展新一代信息技术、高端装备、新能源新材料、现代海洋、医养健康等“五强”新兴产业，将成为制造业发展新阵地，尤其是新一代信息技术产业所依托的计算机、通信和其他电子设备制造业与电气机械和器材制造业2021年行业增加值仅占全省GDP的2%，在未来产业政策导向下具有较大的增长空间。预测“十四五”末新一代信息技术产业增加值应增长1倍以上，约2000亿元，制造业占比可提高2.5个百分点。
五、稳定制造业占比合理区间制约因素
稳定山东省制造业占比合理区间，还需要重视以下制约因素。
（一）产业结构阶段调整制约
山东省大力推进新旧动能转换，淘汰落后产能，短期内对全省工业经济增长造成了一定影响。从产业层次来看，山东省产业结构低端过剩与高端不足的矛盾依然存在。从发展质量来看，山东省制造业质效不高；产业链条短板明显，制约制造业发展。
（二）生产要素资源配置制约
山东省制造业生产要素制约经济发展的问题越发凸显。在劳动力方面，缺口不断显现，成本不断提高；在土地方面，有限的指标集中到重点项目上，“小而好”的项目得不到保障；在原材料方面，山东省制造业对原油、铜、铁矿石等对外依存度较大；在资金方面，受外部经济环境和新冠疫情影响，制造业企业的流动资金普遍紧张，融资成本相对较高，周期较长。
（三）市场主体投资减少制约
2021年，山东省规模以上企业3.1万家，分别较粤苏浙三省少2.8万家、2.0万家、1.8万家，制约全省工业经济的发展活力。此外，山东省制造业投资景气度走低，制造业盈利水平下降，影响投资能力；投资制约因素较多，影响投资意愿；投资回报率低，影响投资导向。
（四）内外环境双重趋紧制约
全球制造业竞争格局呈现制高点抢先、中高端对抗、中低端重塑等现象。发达国家“再工业化”布局，引导制造业振兴和回迁；发展中国家工业化进程加速，承接中低端制造业转移，产能分流直接影响山东省制造业占比。
六、稳定制造业占比合理区间措施建议
现阶段保持制造业占比基本稳定，并不是片面地追求制造业规模上的增长，而是更加注重制造业发展质量的提升。
（一）顶格重视全力推进先进制造业强省建设部署落实
当前，经济正处于回稳最吃劲的节点，要稳住经济基本盘，必须首先稳住制造业。一是顶格部署落实8月山东省委召开的“先进制造业强省建设工作会议”要求，牢牢抓住制造业这个“定盘星”。二是以更大力度推进传统优势产业改造提升，加快向价值链中高端升级。三是加快发展先进制造业，培育新的增长动能。四是宣传推广制造业品牌，提振发展信心，打响山东省制造业品牌。
（二）推进要素资源高效配置实现精准有效供给
在资源配置中掌握制造业发展的主动权、主导权，实现要素资源的精准有效供给。一是积极扩大制造业有效投资，优化制造业投资结构。二是提高人才要素强力支撑，做好优质劳动力的“引”和“留”，做好人才基础资源的“基”和“培”，做好人才的“用”和“享”。三是加大数据要素投入力度，推动制造业数字化转型，助力智能制造发展。四是坚定实施创新驱动战略，提升制造业技术创新水平。
（三）精准发力制造业稳增长促发展
统筹好短期稳增长和中长期提质增效升级，推动制造业高质量发展。一是稳社会预期促稳定，保持政策的连续性和稳定性，增强社会面对制造业投资和消费的信心。二是扩大市场主体数量，激发市场主体活力，提高制造业整体营收利润率水平。三是重需求侧管理求突破，以新投资撬动新经济、以新消费激活新需求、以新开放招引新需求。
（四）不断推进制造业提质增效升级
进一步增强制造业发展内生动力。一是提升产业链韧性和潜能，稳定产业链供应链，提升产业链抗风险能力，筑牢发展“压舱石”。二是调结构延链条壮集群，做好产业结构的加减法，培育优良产业生态，构建世界级特色产业基地。三是重优势扩开放促发展，打造对外开放新高地，增强山东省制造业对生产要素的全球配置能力。
（五）发挥山东省黄河流域引领辐射带动作用
落实黄河流域生态保护和高质量发展重大战略部署，山东省强化功能定位，充分发挥山东省制造业作用。一是做强山东省黄河流域龙头地位，依托对外开放、出海港口、科技创新、产业发展等优势，发挥山东省在黄河流域的龙头引领作用；二是发挥辐射带动作用，抓好制造业区域协作，促进要素、产业等向周边地区辐射，打造国内大循环的战略节点、国内国际“双循环”的战略枢纽，为黄河流域高质量发展探索路径、做出示范。
参考文献
［1］黄群慧，李芳芳.中国工业化进程报告（1995—2020）［M］.北京：社会科学文献出版社，2021.
［2］黄群慧，李芳芳.中国工业化进程报告（2021）［M］.北京：社会科学文献出版社，2022.
［3］叶振宇.保持制造业比重基本稳定［J］.智慧中国，2022（2）：26-29.
课题组成员简介
王玉禄，副研究员，山东省工业和信息化研究院。
刘际宁，副研究员，山东省工业和信息化研究院。
王巧婧，经济师，山东省工业和信息化研究院。
邵磊，工业经济研究室主任，副研究员，山东省工业和信息化研究院。
李能丽，经济师，山东省工业和信息化研究院。
李国芹，院党委委员、副院长，山东省工业和信息化研究院。