一種構建城市級投入產出表的方法及系統與流程
2023-04-24 12:10:33 2
1.本發明涉及數據處理技術領域，更具體的說是涉及一種構建城市級投入產出表的方法及系統。
背景技術：
2.城市作為人類活動的主要場所，也是重要的資源消費者。隨著城市化進程不斷提高，資源短缺、環境汙染等問題層出不窮，導致城市可持續發展受到阻礙。尋求城市經濟發展與資源利用的平衡，對於推動經濟高質量發展有著重要意義。
3.投入產出分析方法作為一種重要的系統導向的方法常被用於分析區域經濟部門中經濟增長與資源環境之間的互動關係，以此探究如何實現經濟效益和環境效益的雙贏。投入產出表作為投入產出分析的核心數據，由於編制過程複雜以及數據可獲得性受限，現有研究尺度主要集中在全球、國家、省級、區域間等大中尺度上。多數城市缺少區域官方統計的投入產出表數據，相關研究受阻。
4.因此，針對現有技術中缺少城市級投入產出表，不能定量研究城市內部經濟部門間生態要素的流動特徵，為城市健康發展與資源節約提供依據的問題，提供一種單城市投入產出表的構建方法是本領域技術人員亟需解決的問題。
技術實現要素：
5.有鑑於此，本發明提供了一種構建城市級投入產出表的方法及系統，豐富研究尺度，同時能夠定量研究城市內部經濟部門間生態要素的流動特徵，為城市健康發展與資源節約決策提供科學、客觀依據。
6.為了實現上述目的，一方面，本發明提供了一種構建城市級投入產出表的方法，包括：
7.步驟1、獲取與編表城市具有關聯性的區域投入產出表，並根據獲取的區域投入產出表提取所述編表城市的城市數據；
8.步驟2、根據所述編表城市的城市數據，確定各部門進出口值，完成初期城市級投入產出表的構建；
9.步驟3、基於雙比例平衡法更新所述初期城市級投入產出表中的數據，生成最終城市級投入產出表；
10.步驟4、對所述最終城市級投入產出表進行誤差分析，驗證所述最終城市投入產出表的精確度是否符合標準，並對不滿足精確度要求的所述最終城市級投入產出表重複步驟2-步驟4，直至所述最終城市級投入產出表符合精確度要求。
11.進一步的，所述根據獲取的區域投入產出表提取所述編表城市的城市數據，包括：所述編表城市的中間矩陣數據、最終使用數據、增加值、總投入。
12.進一步的，所述根據所述編表城市的城市數據，確定各部門進出口值的操作，包括：基於投入產出平衡原理，以城市總投入與增加值不變為切入點，推算所述編表城市的直
接消耗係數矩陣、最終需求數據、進口數據和出口數據。
13.進一步的，所述基於雙比例平衡法更新所述初期城市級投入產出表中的數據的操作，包括：利用基準年份的直接消耗矩陣，設置代用矩陣和製造矩陣作為修正所述初期投入產出表的調整係數。通過k次迭代計算所述代用矩陣和所述製造矩陣，當整個過程區域收斂，得到所述初期投入產出表的直接消耗係數矩陣，生成最終的城市級投入產出表。
14.另一方面，本發明提供了一種構建城市級投入產出表的系統，包括：
15.數據獲取模塊，用於獲取與編表城市具有關聯性的區域投入產出表，並提取所述區域投入產出表中關於編表城市的城市數據；
16.構建模塊，用於根據所述數據獲取模塊提取的所述編表城市的城市數據，生成初期城市級投入產出表；
17.更新模塊，用於更新所述初期城市級投入產出表中的數據，生成最終城市級投入產出表；
18.誤差分析模塊，用於對所述最終城市級投入產出表進行誤差分析，驗證所述最終城市投入產出表的精確度是否符合標準，對於不符合精確度標準的所述最終城市級投入產出表發送至構建模塊進行重新構建。
19.經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明公開了一種構建城市級投入產出表的方法及系統，豐富投入產出分析研究尺度，能夠定量研究城市內部經濟部門間生態要素的流動特徵，為城市健康發展與資源節約決策提供科學、客觀依據。同時，本發明公開的一種構建城市級投入產出表的方法不僅有效減少編表工作量，還提高了研究數據和結果的精度。在豐富研究尺度的基礎上，促進對城市經濟和資源核算方法的擴展，推動城市可持續發展。
附圖說明
20.為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
21.圖1為本發明的構建城市級投入產出表的流程示意圖。
22.圖2為本發明多區域投入產出錶轉換為單城市級投入產出表的示意圖。
23.圖3為本發明基於雙比例平衡法更新初期城市級投入產出表的示意圖。
24.圖4為東莞市2017年各部門誤差係數展示圖。
25.圖5為本發明構建城市級投入產出表的系統框架圖。
具體實施方式
26.下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
27.實施例1
28.本發明實施例公開了一種構建城市級投入產出表的方法，如圖1所示，基於投入產出分析原理，找到與城市具有一定關聯性的區域投入產出表，假設城市內經濟部門間投入與產出關係不變，獲取城市投入產出表中的核心數據(中間矩陣)，並利用投入產出平衡式推算其他數據，最終編制單城市投入產出表。以下是詳細的方案和步驟：
29.步驟1、獲取與編表城市具有關聯性的區域投入產出表，並根據獲取的區域投入產出表提取編表城市的城市數據。
30.通過碳排放核算資料庫(carbon emission accountsdatasets)獲取城市多區域投入產出表，提取編表城市的中間矩陣(z)、最終使用(f)、增加值(v)、總投入(x)等。
31.步驟2、根據編表城市的城市數據，確定各部門進出口值，完成初期城市級投入產出表的構建。
32.基於投入產出平衡原理，以城市總投入與增加值不變為切入點，推算編表城市的直接消耗係數矩陣(a)、最終需求(y)、進出口(im、ex)數據，完成初期城市投入產出表編制工作。其中，編表城市的直接消耗係數矩陣(a)、最終需求(y)、進出口(im、ex)數據分別由以下公式得到：
33.a＝{a
ij
}＝z
ij
/xjꢀꢀꢀ
(1)；
34.(i-a)-1
y＝x
ꢀꢀꢀ
(2)；
35.f+ex＝y
ꢀꢀꢀ
(3)；
36.z+v+im＝x
ꢀꢀꢀ
(4)；
37.式中，a為直接消耗係數矩陣，直接消耗係數矩陣可以表示部門之間的技術與經濟聯繫，屬於投入產出表中的重要係數。(i-a)-1
是裡昂惕夫逆矩陣，它全面揭示了經濟部門之間錯綜複雜的關係。i為單位矩陣，z為中間矩陣、f為最終使用數據、v為增加值、x為總投入。
38.步驟3、基於雙比例平衡法更新初期城市級投入產出表中的數據，生成最終城市級投入產出表。
39.由於數據來源的年份過舊，基於雙比例平衡法(ras)利用基準年份的直接消耗係數矩陣，設置代用矩陣r和製造矩陣s作為修正目標年份投入產出表的調整係數。最後通過k次迭代計算r和s矩陣，當整個過程區域收斂，得到目標年份的直接消耗係數矩陣，最終推算出目標年份的投入產出表。更新後的目標年直接消耗係數矩陣計算公式為：
[0040][0041]
其中，au為更新後的目標年直接消耗係數矩陣，a0為基準年直接消耗係數矩陣，為調整係數(行)對角化，是調整係數(列)對角化。
[0042]
步驟4、對最終城市級投入產出表進行誤差分析，驗證最終城市投入產出表的精確度是否符合標準，並對不滿足精確度要求的最終城市級投入產出表重複步驟2至步驟4，直至最終城市級投入產出表符合精確度要求。
[0043]
基於公式ei＝erri/xi，驗證編制的投入產出表合理性與精確度。其中，erri為投入產出表中誤差項，國家統計局公布的投入產出表中誤差率ei最大波動範圍為
±
7％。
[0044]
實施例2
[0045]
選取缺失投入產出表的某市，利用城市級多區域投入產出表，提取該市中間矩陣(z)、最終使用(f)、增加值(v)、總投入(x)等。基於以上數據編制該市非競爭型投入產出表，
定量分析城市經濟部門間互動關係。圖2展示了城市級多區域投入產出錶轉換為單城市投入產出表的過程，其中，mrio為多區域投入產出表，srio為單區域投入產出表。
[0046]
步驟1：投入產出表的中間矩陣作為體現部門間互動關係的重要數據。假設多區域投入產出表中某市本地中間矩陣可以表達城市經濟部門間投入產出關係，即獲得該市非競爭型投入產出表中的中間矩陣(z)。根據城市的產業特點和數據的可獲得性，如表1所示，合併42部門為16部門，表2展示該市16部門的中間矩陣。
[0047]
表1 16部門與42部門名稱對應關係表
[0048][0049]
[0050][0051]
表2 2015年某市16部門中間矩陣
[0052][0053]
步驟2：根據投入產出模型，已知該市的增加值(v)、總投入(x)和最終使用(f)，根據公式1-公式2推算出本地16部門最終需求(y)，根據公式3推算城市16部門的出口值(ex)，利用公式4可以推算該市16部門的進口值(im)，結果如表3-表4所示，最終完成2015年該市16部門投入產出表編制。
[0054]
表3 2015年16部門最終需求與出口值
[0055][0056]
表4 2015年該市16部門進口值
[0057][0058]
步驟3：更新為2017年該市16部門投入產出表
[0059]
從該市統計年鑑中收集2017年分部門增加值、分行業生產總值、居民消費數據、進出口值等，計算分部門的增加值、投入值、最終使用、進出口數據，並推算出投入產出表的中間投入合計與中間使用合計。同時，按照公式1推算2015年直接消耗係數矩陣(a0)。根據2015年直接消耗係數矩陣與2017年中間使用合計和中間投入合計數據推算2017年直接消耗係數矩陣(au)，過程如圖3所示，數據如表5所示。經過數據的調整，最終得到2017年該市16部門非競爭型投入產出表。
[0060]
表5 2017年16部門直接消耗係數矩陣
[0061][0062]
步驟4：誤差分析
[0063]
2017年投入產出表中16部門的誤差係數符合編表要求，如圖3所示。結束編表工作。
[0064]
如圖5所示，本發明實施例還公開了一種構建城市級投入產出表的系統包括：
[0065]
數據獲取模塊，用於獲取與編表城市具有關聯性的區域投入產出表，並提取區域投入產出表中關於編表城市的城市數據；
[0066]
構建模塊，用於根據數據獲取模塊提取的編表城市的城市數據，生成初期城市級投入產出表；
[0067]
更新模塊，用於更新初期城市級投入產出表中的數據，生成最終城市級投入產出表；
[0068]
誤差分析模塊，用於對最終城市級投入產出表進行誤差分析，驗證最終城市投入產出表的精確度是否符合標準，對於不符合精確度標準的最終城市級投入產出表發送至構建模塊進行重新構建。
[0069]
本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對於實施例公開的裝置而言，由於其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
[0070]
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。