我國省域裝備制造業的空間計量經濟分析

摘 要: 基于2005-2007年中國省域裝備制造業的面板數據，運用空間計量經濟學方法，對中國省域裝備制造業相互作用機理進行了分析。結果發現:我國省域裝備制造業在空間上相互依賴，裝備制造業工業增加值不僅受當地裝備制造業發展狀況的影響，同時也受相鄰省域裝備制造業發展狀況的影響，技術創新和外貿出口對我國裝備制造業的工業增加值的增長有顯著的促進作用。

關鍵詞: 金融危機; 裝備制造業; 擴散效應; 空間計量經濟學

中圖分類號: F124文獻標識碼:A文章編號: 1673-9973(2010)03-0013-04

A Space Econometric Analysis of Provincial

Equipment Manufacturing in the Context of Financial Crisis

ZHANG Chao1 ， XU Bei-bei2

(1.Economics Chinese West Economic Research Center， Southwest University of Finance， Chengdu 611130， China;

2. College of Economics，Liaoning university ，Shenyang110036， China)

Abstract: Based on the statistic data from 2005 to 2007， using the spatial econometric methods， this paper provides analyzing the interaction mechanism of the provinces’ equipment manufacturing industry. The results are that China’s provincial equipment manufacturing industry has the space interdependence， that equipment manufacturing sales output value is not only subject to local sales output value of the impact of the equipment manufacturing industry， but also by the neighboring province equipment manufacturing sales output. The invention and exports play the significant positive role in the provincial sales of the equipment manufacturing industry output， Finally， according to the conclusions， making policy recommendations.

Key words: financial crisis; equipment manufacturing; diffusion effects; spatial econometrics

一、引言

金融危機已經對實體經濟造成影響，對制造業影響首當其沖，在全球經濟放緩的大背景下，制造業外部需求減弱，創造效益越來越困難，制造業產能面臨重新調整。現在正是我國發展現代化工業的關鍵階段，而裝備制造業在重工業中占有舉足輕重的作用，提高裝備制造業的產出水平和技術水平，保證裝備制造業的穩定發展是中央政府，乃至各省級政府的頭等大事。政府在制定相應的政策時，要考慮各省裝備制造業之間的相互作用，相互影響，做到各地區之間協調發展，由此引發的問題是:我國省域裝備制造業之間是否存在相互影響?以及這種相互影響在多大程度上影響著我國各省份的裝備制造業發展?因此，分析省域裝備制造業之間的相互作用關系，不僅有助于解決上述問題，而且對于今后統籌我國各省裝備制造業的發展也具有現實的指導意義。

二、研究方法

(一)柯布-道格拉斯生產函數模型

柯布-道格拉斯(Cobb-Dauglas)生產函數[1]是由數學家柯布和經濟學家道格拉斯于20世紀30年代初一起提出來的。該函數的一般形式如下:

Q=ALαKβ(1)

式中，Q為產量:L和K分別為勞動和資本投入量;A為技術參數、α、β也為參數， 0<α、 β<1

(二)空間計量經濟模型

1. 空間自相關分析

檢驗區域經濟行為的空間相關性存在與否，空間統計學一般采用Moran(1950)提出的空間自相關指數Moran’I，計算公式為

Moran’I= (2)

其中S=(Y-);=Y表示第i地區的觀測值，n為地區總數，W為二進制的鄰接空間權值矩陣，表示其中的任意元素，采用鄰接標準或距離標準，其目的是定義空間對象的相互鄰接關系。一般鄰接標準W為:

W=1 當區域i和區域j相鄰0 當區域i和區域j不相鄰(3)

式中，i=1，2，…，n;j=1，2，…，m;m=n或m≠n。

一般將Moran’I可看作各地區觀測值的乘積和，其取值范圍為-1到1之間。若各地區間經濟行為為空間正相關，I的數值應當較大;負相關則較小。當目標區域數據在空間區位上相似的同時也有相似的屬性值時，空間模式整體上就顯示出正的空間自相關性，而當在空間商鄰接的目標區域數據不同尋常地具有不相似的屬性值時，就呈現為負的空間自相關性;零空間自相關性出現在當屬性值的分布與區位數據的分布相互獨立時[2]。

2. 空間滯后模型

空間滯后模型[3]中包括解釋變量X和空間滯后項 Wy。形式上，空間滯后模型(又稱“混合的回歸-空間自回歸模型”)可以表示為:

y=ρWy+Xβ+ε (4) 式中:ρ是空間自回歸系數，ε是誤差項(干擾項)向量。Wy可以估計模型中空間相關的程度，同時調整其他解釋變量的影響。

3. 空間誤差模型 空間誤差模型是具有一個相關誤差項回歸的一個特例，空間自回歸過程可以表示為如下形式:即

εi=λWεi+μi (5)

式中:符號λ表示自回歸參數，W是空間權重矩陣的第i行中的元素，假定μi是標準正態分布的。形式上，SAR誤差模型可以表示為:

Y=Xβ+ε (6)

ε=λWε+μ (7)

這個模型結合了一個標準回歸模型和一個誤差項ε中的空間自回歸模型，同時假設誤差項μ滿足條件E(μ)=0，Cov(μ)=σ2I，即方差固定且誤差項是不相關的。

三、裝備制造業的空間計量經濟實證分析

本研究選擇裝備制造業中具有代表性的通用設備制造業為研究對象，所用的被解釋變量選擇了中國大陸31個省、直轄市、自治區(簡稱省域)裝備制造業工業增加值(GZ)作為被解釋變量，解釋變量分別為全部從業人員平均人數、總資產、技術創新，出口交貨值、外商資本。所用數據均來源于《中國工業經濟統計年鑒》2006-2008年。

(一)空間自相關性檢驗

首先檢測我國31省域通用設備制造業在地理空間上的相關性即空間相互依賴性。相關性如下圖:局部Moran指數散點圖1展示了空間滯后W_GZ作為縱軸和GZ作為橫軸的分布情況，其中W_GZ表示臨近值的加權平均值，該圖顯示了2005-2007年包括我國31個省域的空間樣本單元在內的工業增加值的Moran散點圖。

圖1通用設備制造業空間自相關散點圖

由圖1可知，上海、江蘇、山東、浙江、安徽、福建、北京、河南、河北、天津、湖北、重慶、陜西、湖南和遼寧位于第一象限，表現為正自相關關系的空間集群，是工業增加值較高的地區;江西、吉林、廣西、內蒙、貴州和山西位于二象限;新疆、西藏、青海、云南、甘肅、寧夏位于第三象限，同樣是正的空間自相關關系的集群，但為工業增加值較低的地區，而且工業增加值不斷下降;四川、黑龍江、廣東位于第四象限;而海南同時跨越了第二，第三象限;當然位于第2、4象限的省份不多，位于第1、3省份的裝備制造業局部HH和LL分化，從一定程度上可以認為我國省域裝備制造業在地理空間的分布上存在著依賴性和異質性，表現為局部經濟條件較好的東南沿海地區裝備制造業間具有空間相關性、空間依賴性，而西部地區、中部地區表現為地區的空間依賴性。

在對通用設備制造業進行了空間相關性檢驗后，為了使裝備制造的空間相關性證據更加充分，筆者在對其空間相關性進行統計上的檢驗。檢驗結果如表1:表1 省域裝備制造業工業增加值的空間滯后和空間誤差模型檢驗結果

Moran’S I的正態統計量Z 值均大于正態分布函數在5%水平下的臨界值1.96，表明我國31個省、直轄市和自治區的裝備制造業增加值在空間分布上并非表現出完全隨機狀態，而是表現出相似值之間的空間集群現象，這再一次證明了我國裝備制造業具有明顯的正自相關關系(空間依賴性)，即具有較高產值的省域相對地趨于和較高產值的省域相靠近，較低產值的省域相對地趨于和較低產值的省域相鄰。因此，從整體上講，省域裝備制造業之間的工業增加值是存在空間相關性的，也就是說，存在著空間上明顯的集群現象。因此，傳統的從時間維度出發的理論研究，存在著明顯的不足。因此，有必要在使用省域數據進行研發與創新研究時考慮納入空間相關性的空間計量經濟模型進行估計。

另外，我們對裝備制造業的其他六個主要產業的空間相關性也進行了分析，主要包括專用設備制造業、電氣設備制造業、通信、機器電子設備制造業、儀器儀表設備制造業、交通運輸設備制造業、金屬加工設備制造業等，由于篇幅所限，分析過程略去，只給出六個行業的空間相關系數如下:

表2裝備制造業其余六個行業的空間相關性

從表2中可以看出:除了儀器、儀表制造業、通信設備制造業的空間相關性相對較低，這可能是由于高新產業在各經濟欠發達的省份發展較為緩慢的原因，而其他四個行業(專用設備制造業、電氣設備制造業、交通運輸業和金屬加工業)的空間相關系數很高且較顯著。由此可見，裝備制造業各省域之間存在很強的空間依賴性，各相鄰地區之間有很大的空間相關性和空間依賴性。這就要求我們在進行省域裝備制造業分析時，要考慮各省之間的空間相關性。

(二)空間計量檢驗與分析

空間分析雖然可以定量地檢驗省域裝備制造業之間是否存在空間集群效應，但對省域裝備制造業之間存在集群效應的成因和影響因素并未做出定量分析，對于這個問題，我們采用空間計量經濟模型，我國大陸31個省份為單元對裝備制造業進行空間計量檢驗和分析。

根據柯布-道格拉斯生產函數的建模原理，筆者以工業增加值(GZ)為被解釋變量;以全部從業人員平均人數(RY)、總資產(ZC)、技術創新(CX)，出口交貨值(CK)、外商資本(WZ)、等5個變量作為解釋變量，其中技術創新用專利數代替，為了保證變量的平穩性，本文對各變量進行取自然對數處理，采用的對數線性生產函數模型如下:

lnGZi=β0+β1lnZCi+β2lnRYi+β3lnCXi+β4lnCKi +β5WZi+εi(8)

式中β為回歸參數，i為31個省域的序列號，ε為隨機誤差項。

為了驗證裝備制造業銷售產值的滯后性，以2005、2006、2007年的工業增加值(GZ)分別為被解釋變量，以2005年的全部從業人員平均人數(RY)、總資產(ZC)、技術創新(CX)，出口交貨值(CK)、外商資本(WZ)為解釋變量，先進行最小二乘估計，從估計結果可以得出，滯后一階模型的擬合優度較好，為了方便與普通模型進行對比，所以，我們給出了以2006年的GZ為被解釋變量，以2005年的RY、ZC、CX、CK、WZ為解釋變量的OLS估計結果，如表3。

表3 省域裝備制造業的OLS回歸分析結果 R2=0.9779，F=284.795，LogL=-4.6339，AIC=21.2678，SC=30.2468

通過以上模型的分析我們可以看出，資產的系數為正，和我們預計的相同，資產值越大，其工業增加值也越大，從顯著性上看，其標準誤差為0.0976，較小，且從P值上看，其回歸比較顯著;工業從業人員平均人數系數也為正，且其標準誤差為0.0902，從統計上看也十分顯著。技術創新對工業增加值也有正的影響，在統計上顯著;出口交貨值對工業增加值的影響雖然不是十分顯著，但和我們預期的影響相同。其經濟含義也比較符合我們的現實，既出口越多，其工業增加值越大;外國投資對工業增加值也有正的影響。為了比較空間滯后模型和空間誤差模型同普通模型的區別，下面給出SLM和SEM模型的檢驗結果。 由表4可以看出，空間滯后模型和空間誤差模型，在資產投入和工業從業人員平均人數上都是統計上顯著的，且其系數都符合經濟意義。并且SLM的空間滯后參數和SEM的空間誤差參數，表明通用設備制造業工業增加值在省域之間存在空間擴散效應。同時也表明裝備制造業工業增加值在省域之間存在空間依賴性。最后，比較表3和表4中的檢驗結果發現，SEM模型的R2最高(98.36%)，高于OLS模型(97.79%)和SLM模型的R2(98.16%);比較LogL、AIC和SC值也發現，SEM模型的LogL最大(-3.4940)，而AIC和SC值最小(分別為18.9879和27.9670)，因此SEM模型是最優的模型。這表明通用設備制造業工業增加值在省域之間存在空間依賴性，相鄰地區具有很大的相關性和依賴性。

四、結論與政策建議

本文基于2005-2007年我國省域裝備制造業的面板數據，運用空間計量經濟學方法，對我國省域裝備制造業相互作用機理進行了分析。結果發現:我國省域裝備制造業在空間上相互依賴，裝備制造業工業增加值不僅受當地裝備制造業銷售狀況的影響，同時也受相鄰省域裝備制造業銷售狀況的影響，資產投入和從業人員數對我國裝備制造業的影響較為明顯，另外，技術創新和外貿出口對我國裝備制造業的工業增加值的增長有顯著的促進作用。

而在我國目前出口受到抑制，國內裝備制造業存貨較多的情況下，提高技術創新水平，鼓勵各地區進行產業調整，加大企業研發力度，對于處在金融危機中的裝備制造業無疑是一種較好的選擇。基于以上結論和當前我國裝備制造業所處的環境，提出以下建議:1. 擴大裝本制造業的生產規模，提高裝備制造業的生產成本，增加裝備制造業的從業人員數，使裝備制造業向規模化的趨勢發展，注意各相鄰省域之間裝備制造業的相互影響，使其均衡、協調發展。2. 提高各省的生產技術水平，增加各省裝備制造業的投資力度，改進裝備制造業的技術水平，增加教育投入，加大裝備制造業的研發水平，使各省的裝備制造業達到更高的技術水平[4]。3. 制定相應吸引外商投資政策，鼓勵外商在國內裝備制造業的投資水平，加大裝備制造業產品的出口力度，減少裝備制造業產品的存貨量，鼓勵產品的出口，為裝備制造業企業的出口提供相應的政策上的支持。

參考文獻:

[1]高鴻業.西方經濟學[M].北京:中國人民大學出版社，1996.

[2]吳玉鳴，李建霞.中國區域工業全要素生產率的空間計量經濟分析[J].地理科學，2006，(8):387-391.

[3]陳斐.區域空間經濟關聯模式分析理論與實證研究[M].北京:中國社會科學出版社，2008.

[4]王青，張峁.遼寧裝備制造業與國內同行業競爭力的動態比較分析[J].遼寧大學學報(哲學社會科學版)，2010，(1):115-119.

[責任編輯、校對:楊 賢]