基于灰色理論的江西省林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)分析和預(yù)測(cè)

余亞亮，余勇亮，劉笑冰，2*

(1.北京農(nóng)學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京102206；2.北京農(nóng)學(xué)院 北京新農(nóng)村建設(shè)研究基地，北京 102206；3.南昌理工學(xué)院，江西 南昌 330044)

林業(yè)在生態(tài)文明建設(shè)中發(fā)揮著不可替代的作用[1]。江西省的林業(yè)資源極其豐富，是我國重要的林業(yè)大省之一。習(xí)近平總書記在江西調(diào)研時(shí)指出：“江西，肩負(fù)著新時(shí)代中部地區(qū)崛起的重任”[2]。江西地處華中，為我國的林業(yè)大省，素有“六分兩水一分田，一分道路和莊園”之稱[3]。從江西省的《森林資源二類調(diào)查》統(tǒng)計(jì)可知，江西土地總面積為1669.5萬hm2，其中森林面積覆蓋率為60.05%[4]。豐富的林業(yè)資源使得江西省發(fā)展林業(yè)產(chǎn)業(yè)具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，林業(yè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)階段已經(jīng)成為江西經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。

長(zhǎng)期以來，江西省始終以粗放經(jīng)營為主，致使林業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展遲緩，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)較低[5]。江西省2018年的林業(yè)總產(chǎn)值突破4500億元，進(jìn)入全國林業(yè)第一方陣的行列，但是排名始終位居全國第八[6]，該排名與其所擁有的林業(yè)資源極不相符。因此，林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與調(diào)整是解決地區(qū)林業(yè)發(fā)展的有效途徑[7]。目前已經(jīng)有學(xué)者運(yùn)用灰色理論對(duì)林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了分析和預(yù)測(cè)，許魯東等[8](2017)對(duì)福建省的林業(yè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值關(guān)聯(lián)度進(jìn)行了分析及預(yù)測(cè)；呂潔華等[9](2019)采用灰色馬爾科夫模型對(duì)黑龍江省國有林區(qū)林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和預(yù)測(cè)。

為進(jìn)一步探究江西省2008～2017年林業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，運(yùn)用矢量夾角模型對(duì)林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度進(jìn)行了分析，通過灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算了江西省林業(yè)產(chǎn)業(yè)的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，通過建立GM(1,1)灰色系統(tǒng)模型對(duì)江西省未來10年林業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了預(yù)測(cè)，為江西省林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的發(fā)展與調(diào)整提供了理論依據(jù)，推進(jìn)了江西省林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，以期促進(jìn)江西省林業(yè)在國民的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)中發(fā)揮更大的作用。

1 資料來源

2008～2017年的江西省林業(yè)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值和林業(yè)三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)均來源于《中國林業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》(表1)。

表1 江西省2008～2017年林業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)

2 研究方法

2.1 矢量夾角模型

采用矢量夾角模型分析江西省林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)的穩(wěn)定程度，把江西省的林業(yè)三次產(chǎn)業(yè)看作是一組三維向量，把相鄰年份的兩組向量的夾角θ作為衡量林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定程度的指標(biāo)，當(dāng)某一個(gè)產(chǎn)業(yè)占總產(chǎn)值的比重發(fā)生變化時(shí)，矢量夾角θ就會(huì)發(fā)生改變，θ的變化越大，表示林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化程度越大[10]，通過該模型可以判定江西省林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理性。

(1)

其中，Si(t)為江西省林業(yè)第i產(chǎn)業(yè)第t年產(chǎn)值占林業(yè)總產(chǎn)值的比重(i=1，2，3)，θ是Si(t)和Si(t-1)之間的夾角，稱作林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)系數(shù)，θ≤90°。

2.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析

灰色系統(tǒng)就是通過對(duì)“不完全信息”的生成、開發(fā)來重新認(rèn)識(shí)和構(gòu)建模型，從而對(duì)系統(tǒng)的行為和發(fā)展規(guī)律做出一定描述?；疑到y(tǒng)模型的相關(guān)特點(diǎn)：該系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精度和分布規(guī)律沒有特別嚴(yán)格的要求，該理論較為簡(jiǎn)單易懂，在各個(gè)領(lǐng)域都可以使用該系統(tǒng)[11]?；疑P(guān)聯(lián)分析就是對(duì)比參考數(shù)列和比較數(shù)列發(fā)展趨勢(shì)的相似長(zhǎng)度[12]。具體的步驟見公式(2)。

(1)確定參考數(shù)列和比較數(shù)列。將林業(yè)總產(chǎn)值的時(shí)間序列X0(K)作為參考序列，將林業(yè)三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的時(shí)間序列Xi(K)作為比較數(shù)列(i=1，2，3)。

X0(K)={X0(1),X0(2),…,X0(n)}；

Xi(K)={Xi(1),Xi(2),…,Xi(n)}

變量的無量綱化。本研究采用初值法計(jì)算絕對(duì)差序列，在絕對(duì)誤差序列中選擇極大值和極小值。

Δoi=|x0(k)-xi(k)|

(2)計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)。本研究中ρ為分辨系數(shù)，一般取0.5。

(3)計(jì)算關(guān)聯(lián)度

(2)

2.3 GM(1,1)模型預(yù)測(cè)

通過累加序列X(1)得到緊鄰的均值生成序列[13]：

Z(1)={Z(1)(2),Z(1)(3),…,Z(1)(n)}；

其中，a為發(fā)展系數(shù)，u為灰量作用，根據(jù)最小二乘法原則可以求出a、u：

(3)求解微分方程得預(yù)測(cè)模型。

(4)還原模型得預(yù)測(cè)值。

3 結(jié)果與分析

3.1 江西省林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)穩(wěn)定程度分析

根據(jù)公式(1)計(jì)算出江西省2008～2017年林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系數(shù)，如圖1所示。從林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系數(shù)中可以看出，2008～2012年間的林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系數(shù)較為穩(wěn)定，說明2008～2012年江西省的林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化程度不大；2013～2014年間的林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系數(shù)變化最大，到達(dá)頂峰為0.1985，這表明2013～2015年間江西省的林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)程度大；而2014～2015年變化也較大，降至谷底0.0276，說明2014～2015年江西省林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定發(fā)展；2015年之后林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)的幅度都較小，說明隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化和調(diào)整，江西省的林業(yè)發(fā)展開始逐漸趨于合理化和穩(wěn)定化。

圖1 2008～2017年江西省林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)系數(shù)

3.2 江西省林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)灰色動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)分析

3.2.1 林業(yè)產(chǎn)業(yè)間的灰色關(guān)聯(lián)分析 根據(jù)公式(2)計(jì)算出江西省林業(yè)三次產(chǎn)業(yè)的灰色關(guān)聯(lián)度(表2)，林業(yè)三次產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度分別為：γ01=0.71，γ02=0.74，γ03=0.73，γ02>γ03>γ01。從三次產(chǎn)業(yè)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)可以看出，林業(yè)第二產(chǎn)業(yè)在江西省林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中始終占主導(dǎo)地位，隨著人們收入水平的提升，對(duì)旅游休閑的需求不斷提升，更多的森林和自然景色得到開發(fā)，促使第三產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)從2014開始，關(guān)聯(lián)系數(shù)開始超過第一產(chǎn)業(yè)。

表2 江西省林業(yè)三次產(chǎn)業(yè)與林業(yè)總產(chǎn)值動(dòng)態(tài)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

3.2.2 林業(yè)第一產(chǎn)業(yè)內(nèi)部灰色關(guān)聯(lián)分析 從表3可以看出，林業(yè)第一產(chǎn)業(yè)內(nèi)部指標(biāo)γ13>γ11>γ12>γ14>γ15。該結(jié)果表明在林業(yè)第一產(chǎn)業(yè)中經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品的采集與種植為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。江西省作為林業(yè)大省，始終堅(jiān)持對(duì)經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品的大力扶持，促進(jìn)了江西省經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品種植與采集的發(fā)展，為了響應(yīng)國家“綠水青山就是金山銀山”的號(hào)召，重視生態(tài)的發(fā)展，林木的培育與種植也始終保持較高的關(guān)聯(lián)度。

表3 林業(yè)第一產(chǎn)業(yè)內(nèi)部關(guān)聯(lián)系數(shù)

3.2.3 林業(yè)第二產(chǎn)業(yè)內(nèi)部灰色關(guān)聯(lián)分析 林業(yè)第二產(chǎn)業(yè)主要以林產(chǎn)品制造為主。從表4可以看出，γ26>γ24=γ25>γ23>γ21>γ22，在第二產(chǎn)業(yè)中，非木制品加工制造業(yè)、木制工藝品和木制文體教育用品制造以及林化學(xué)產(chǎn)品制造為江西省林業(yè)第二產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。由于林木加工及木竹、藤、棕葦制造品，木、竹、藤家具制造，木、竹葦漿造紙這些產(chǎn)業(yè)的科技含量較低，帶來的效益也遠(yuǎn)不如其他主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)高，因此關(guān)聯(lián)度較低。

表4 林業(yè)第二產(chǎn)業(yè)內(nèi)部關(guān)聯(lián)系數(shù)

3.2.4 林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)內(nèi)部灰色關(guān)聯(lián)分析 通過計(jì)算得出林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)內(nèi)部關(guān)聯(lián)系數(shù)(表5)，林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)中γ31>γ33>γ34>γ32，在江西省林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中林業(yè)旅游與休閑服務(wù)作為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)了林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的完善和合理化，隨之配套的林業(yè)公共管理以及林業(yè)技術(shù)服務(wù)也開始更加完善，與林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度不斷增加，對(duì)于林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也始終發(fā)揮著正向的作用。

表5 林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)內(nèi)部關(guān)聯(lián)系數(shù)

3.3 江西省林業(yè)產(chǎn)值發(fā)展預(yù)測(cè)

以2008～2017年江西省林業(yè)各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為基礎(chǔ)，依據(jù)GM(1，1)模型的相關(guān)計(jì)算，采用MATLAB軟件對(duì)模型的精度進(jìn)行了計(jì)算，林業(yè)三次產(chǎn)業(yè)計(jì)算出的小概率誤差均為1，表示該模型的擬合效果較好，因此可以采用該模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。林業(yè)三次產(chǎn)業(yè)的預(yù)測(cè)模型如下：

根據(jù)模型求出江西省2018～2027年林業(yè)三次產(chǎn)業(yè)的預(yù)測(cè)值(表6)。未來10年江西省的林業(yè)產(chǎn)業(yè)將始終以第二產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快，平均增長(zhǎng)率為66.20%，在2024年江西省林業(yè)第二產(chǎn)業(yè)有望突破10000億元，到2027年有望突破20000億元。其次是第三產(chǎn)業(yè)，第三產(chǎn)業(yè)的年增長(zhǎng)率為57.45%，從2020年開始，林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值有望超過林業(yè)第一產(chǎn)業(yè)，到2027年有望突破8000億元。最后是林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)，年增長(zhǎng)率為20.45%，到2027年有望突破4000億元。此次預(yù)測(cè)也基本符合江西省林業(yè)未來發(fā)展的方向，江西省作為林業(yè)大省有豐富的林業(yè)資源，可以給林業(yè)第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)大的物質(zhì)支持，林業(yè)第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也必將促進(jìn)江西省林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化；江西省也擁有豐富的旅游資源，特別是“中國革命搖籃”——井岡山、“道教的發(fā)源地”——龍虎山以及廬山等都在國內(nèi)享有盛名，鼓勵(lì)林業(yè)旅游同江西省的紅色旅游協(xié)調(diào)發(fā)展，充分發(fā)揮旅游業(yè)的協(xié)調(diào)帶動(dòng)作用，必然會(huì)推動(dòng)林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

表6 江西省林業(yè)三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值預(yù)測(cè)

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

通過矢量夾角模型分析江西省2008～2017年林業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)穩(wěn)定程度，結(jié)果可知：江西省林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在2013～2014年呈現(xiàn)了比較大的波動(dòng)，從2015年后開始趨于穩(wěn)定，這表明隨著江西省林業(yè)政策的調(diào)整，江西省的林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸趨于穩(wěn)定化和合理化。通過對(duì)江西省林業(yè)三次產(chǎn)業(yè)及其內(nèi)部產(chǎn)業(yè)的灰色關(guān)聯(lián)度進(jìn)行分析，林業(yè)第二產(chǎn)業(yè)始終占據(jù)主導(dǎo)地位并且與總產(chǎn)值的關(guān)聯(lián)度最大，林業(yè)第二產(chǎn)業(yè)中非木制品加工制造業(yè)、木制工藝品和木制文體教育用品制造以及林化學(xué)產(chǎn)品制造為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)；接下來是林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)，主要推動(dòng)林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的是林業(yè)旅游與休閑服務(wù)業(yè)；最后是林業(yè)第一產(chǎn)業(yè)，林業(yè)第一產(chǎn)業(yè)中經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品的采集與種植是主力軍。通過對(duì)林業(yè)三次產(chǎn)業(yè)的灰色預(yù)測(cè)可以發(fā)現(xiàn)，林業(yè)第二產(chǎn)業(yè)在未來10年將始終保持迅猛發(fā)展態(tài)勢(shì)，其主導(dǎo)地位無法動(dòng)搖，其次是林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)，在2020年林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將全面超過林業(yè)第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值。

4.2 建議

4.2.1 穩(wěn)定產(chǎn)業(yè)發(fā)展，堅(jiān)持發(fā)展林業(yè)第一產(chǎn)業(yè) 林業(yè)第一產(chǎn)業(yè)作為江西省林業(yè)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，為了適應(yīng)林業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展趨勢(shì)，必須要重視第一產(chǎn)業(yè)發(fā)展的質(zhì)量和效率，大力發(fā)展公益林、營造林的面積，優(yōu)化林種樹種；其次，應(yīng)當(dāng)逐步推動(dòng)經(jīng)濟(jì)林的建設(shè)，將經(jīng)濟(jì)林與林下特種經(jīng)濟(jì)相結(jié)合，努力促進(jìn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益協(xié)同發(fā)展；最后，大力發(fā)展健康綠色產(chǎn)業(yè)，將林業(yè)同蔬菜種植、園藝栽培、動(dòng)物養(yǎng)殖等結(jié)合，提升第一產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力。

4.2.2 把握產(chǎn)業(yè)方向，大力發(fā)展林業(yè)第二產(chǎn)業(yè) 繼續(xù)擴(kuò)大第二產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)作用，保持江西省林業(yè)第二產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展，通過積極引進(jìn)外地先進(jìn)技術(shù)，將林木的初加工轉(zhuǎn)化為林木的深加工，對(duì)林木產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展，豐富林業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)營形式，促進(jìn)林副產(chǎn)品深加工，提高林木產(chǎn)品的附加值，適當(dāng)發(fā)展林下特色經(jīng)濟(jì)，拓寬第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展道路。與此同時(shí)，積極培養(yǎng)當(dāng)?shù)氐牧謽I(yè)技術(shù)人才，促進(jìn)江西省林業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

4.2.3 順應(yīng)社會(huì)需求，促進(jìn)林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展 江西省作為林業(yè)大省，對(duì)于林業(yè)生態(tài)旅游有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，但是目前林業(yè)第三產(chǎn)業(yè)的比重還較小，因此還有廣闊的發(fā)展空間。在未來的林業(yè)發(fā)展中江西省首先應(yīng)當(dāng)將豐富的林業(yè)資源同“紅色”旅游相結(jié)合，將江西省的紅色林業(yè)旅游打造成全國品牌；其次，應(yīng)當(dāng)大力開發(fā)新型旅游產(chǎn)品，打造綠色康養(yǎng)中心，增加野營、垂釣、燒烤等具有趣味性的森林旅游產(chǎn)品；最后，注意林業(yè)旅游人才的培養(yǎng)，提高旅游服務(wù)人員的綜合素質(zhì)。