中國省份工業經濟短期波動的相似性:典型化事實

　　摘要：根據基于BP濾波方法得到的中國各省份工業經濟短期波動的成分，發現大部分省份與全國工業經濟波動的同步性不高，各省份在同步性、易變性、處于收縮期的時間比重和波幅上也存在明顯的差異，但沒有證據表明存在東、中、西的區域經濟周期現象。聚類分析形成了經濟發展相對滯后的區域，公有經濟、能源經濟比重較高的區域，私人資本、外資活躍的區域以及少數異質性程度較高的區域的分類結果。最后在此基礎上提出了相應的政策含義和進一步研究方向。
　　關鍵詞：區域經濟周期；BP濾波；聚類分析
　　中圖分類號：R11：E32
　　
　　一、引言
　　
　　改革開放以來，尤其是在實行社會主義市場經濟體制以來，中國學者關于宏觀經濟波動的研究成果非常豐富。不過，迄今為止的經濟波動研究主要關注于全國的總量問題，涉及到區域經濟波動的研究并不多見。但是，中國作為發展中大國，區域差距明顯，各地區在經濟發展水平、經濟結構、市場發育程度、對外開放度等方面差異較大，對于不同的區域而言，引起經濟波動的沖擊來源、傳播機制和反應程度不盡相同。同時，國家的經濟總量的形成和波動是建立在區域基礎上的，只有對各區域經濟波動的形成和差異有清晰的認識，才能更加清晰的找出沖擊的來源、傳播途徑和影響強度。不考慮區域差異的“一刀切”宏觀經濟穩定政策難以達到對癥下藥的效果，而且容易誤傷相對落后的中西部地區，使得穩定政策帶來導致區域差距擴大的副產品(袁鋼明，1996)，并引致中央政府和地方政府之間“上有政策、下有對策”的現象，不利于國家宏觀經濟穩定政策在地區層面上的執行。許多宏觀經濟政策經常遇到執行障礙也是一個不爭的事實。因此，在討論國家宏觀調控政策出臺時，部分地方政府、人大代表以及媒體往往強調本地區經濟周期與國家的不一致性，在區域層面上實行有保有壓的宏觀調控政策以及考慮將區域政策納入到宏觀調控政策體系中(范恒山，2007)的現實呼聲很高。
　　
　　解決上述問題的前提之一是，必須對中國區域經濟波動的基本事實有一個較為清晰的認識。本文集中分析中國各省份經濟波動是否同步、波幅的差異程度以及哪些省份在經濟周期波動上較為相似，以深化對中國區域經濟波動的認識。本文首先是對國內外已有研究的回顧；再基于Baxter and King(1999)BP濾波從各省份的月度工業總產值中分離出經濟周期波動成分，討論各省份經濟周期波動的差異性；然后基于各省份經濟周期波動的相似性，利用聚類分析，以省份為單位進行經濟區劃；最后是結論和進一步研究的方向。
　　
　　二、文獻回顧：區域經濟周期
　　
　　我們對區域經濟波動狀況的認識依賴于區域經濟周期理論的應用和發展。對區域經濟周期的正式研究始于Mclaughlin(1930)，Vining、Isard、Thirlwall等作了進一步的發展(selover等，2005)。20世紀80年代以來，隨著實際經濟周期理論的發展、尤其是國際經濟周期研究的興盛以及VAR、動態因子分析等時間序列計量技術的突破，區域經濟周期理論迅速發展。該理論主要關注區域經濟周期的時間劃分、同步性、振幅的差異、區域間的相互作用以及造成區域經濟波動差異的原因等方面(Selover等，2005)。如Carlino和Sill(2001)利用Engle和Kozicki(1993)的共同特征(Commonfeatures)分析框架發現美國各大區域經濟波動的同步性程度較高，但各地區的波幅差異較大。而0wyang等(2005)利用狀態轉移模型(regimeswitching model)發現各州進入蕭條期和擴張期的時機差異較大；各州在蕭條期和擴張期的經濟增長水平差異也大，蕭條期和擴張期的增長率分別與產業結構和人力資本(教育、年齡構成)相關。Crone(2005)根據Stock Watson型的美國各州經濟波動指標對各州進行聚類，突破了以往研究依賴于BEA區劃的局限。此外，Camilla(2002)對意大利、Hall等(2004)對新西蘭、Wall(2006)對日本等的研究均表明，對于這些地域狹小的國家而言，依然存在區域經濟波動差異較大的現象。
　　
　　關于我國區域經濟波動的正式研究始于袁鋼明(1996)，他認為我國東西部地區經濟“冷熱”差異很大。孫天琦(2004)根據年度數據，主要利用相關系數發現我國各省區的經濟波動相關性強，基本同步，但各地區的波幅差異較大，欠發達地區是慢復蘇、快回調，發達地區是快復蘇、慢回調。郭慶旺和賈俊雪(2006)利用Kose等的Bayesian動態潛在因子模型考察了我國省份經濟周期的全國、地區和省份動態因素的波動特征，進而通過方差分解分析了各種動態因素對我國省份宏觀經濟波動的影響，發現全國產出、消費波動對我國省份產出和消費具有重要影響，但省份的投資波動更顯獨立性和特異性，相對收入水平、政府規模、工業化水平和產出增長波動均在一定程度上影響著我國省份經濟周期模式。
　　我國在區域經濟周期方面的研究雖然取得了一定的進展，在省份經濟波動差異較大這一問題上基本達成共識，但是存在以下幾個問題。首先，就方法而言，現有的研究主要采用增長率或者HP濾波進行趨勢和波動的分離，這兩種方法存在很多缺陷；在檢驗同步性時主要是使用簡單的相關系數；對周期的劃定仍主要依賴于主觀的判斷，這將影響結論的準確性；仍根據傳統的東、中、西等來劃分區域考察波動的差異，這一分類可能和各省區經濟波動的相似性并不一致，如意大利、美國的經驗研究都證明了這一點(Camilla，2002；Crone，2005)。其次，就數據而言，主要以年度數據為主，而同步性、相關性的判斷通常依賴于月度或季度等高頻數據。因此，本文將利用各省份月度工業總產值的高頻數據和Baxter and King(1999)的BP濾波技術，對已有的相關研究作進一步的改進。
　　
　　
　　三、省份工業經濟波動的差異：基于BP濾波的結果
　　
　　(一)數據和BP濾波方法
　　目前，研究中國區域經濟波動主要使用年度數據，而較長時間的季度或者月度數據的可獲性很差，這在很大程度上限制了這一領域的研究。在區域高頻數據的搜集過程中，我們發現，就公開的數據而言，時間跨度超過10年的指標只有工業總產值(以1990年不變價格計算)和固定資產投資。其中工業總產值的數據從1991年3月份至2003年12月，而固定資產投資也在2003年12月份后因為統計口徑的改變而無法保持數據的連續性。另外，在固定資產投資的月度數據中，數據缺失比較嚴重。而且，由于我們得不到分省份的GDP季度或者月度數據，工業部分是我國各省份GDP的主要構成部門，很大程度上對應于貿易品部門，并和傳統認為的經濟周期沖擊(無論是外生的還是政策引致的)關系最為緊密，因此，可將工業總產值作為衡量總體波動的合理代理指標(AgOnor等，1998)，所以，我們在分析中選擇了工業總產值這一指標。其中，1991年3月份到1991年12月份的數據來自于Poncet(2005)，1992年1月份到2003年12月份的數據則來自于中經網統計數據庫。因為西藏數據缺失過多，剔出了這一樣本，重慶的數據并入到四川，我們的樣本共有29個省份，不含藏、港、澳、臺。我們利用us Census Bureau’s X12季節調整程序對上述數據進行季節性調整。
　　作為成長型經濟，各省份的工業總產值呈現出明顯的增長趨勢。鑒于本文的目的是了解各省份工業經濟波動的狀況而不是長期增長，因此，很有必要剔除趨勢部分并提取周期部分，而且，在研究經濟波動的一些經驗性特征時(如相關系數)，只有當序列平穩時才有效。目前，研究我國各省份年度經濟波動的濾波技術主要是一階差分和HP濾波。一階差分的主要問題在于保留了短期(高頻)噪聲所導致的困難，這會模糊我們感興趣的周期性波動，而且部分省份的數據在一階差分后并不能在5％的顯著性水平上平穩。HP濾波較一階差分有很大進步，該方法減弱了波動成分的損失并且沒有擴大高頻噪音，是一種比較流行的濾波方法，但是也受到很多批評，比如這一方法可能會消除時間序列中一些潛在的有價值的信息，可能會顯示出虛假的周期模式(Stock and Waston，1999)；Prescott等針對美國數據選擇的罰因子λ值，并不適用于其它很多國家和地區(AgOnor等，1998)；仍然通過了大量經濟周期頻率帶之外的很多高頻噪聲；對數據樣本末尾的趨勢成分的估計質量不高(Stockand Waston，1999)。Baxter and King(1999)的BP(Band Pass)濾波方法在一定程度上避免了一階差分和HP濾波的缺陷。該濾波技術通過建立高頻濾波器和低頻濾波器，并施加一些約束剔出了包括與測量誤差等相關的高頻不規則波動(短于6個季度或18個月)和與趨勢相關的低頻波動(長于32個季度或96個月)，從而保留真正的周期波動。但是，該方法的一個重要缺陷是，在對最優濾波的近似過程中，對稱移動平均會造成樣本量的損失，截斷長度k會導致2k個樣本量的損失。遵循Baxter and King的建議，月度數據的k值為12。同時，為了獲得1992年1月份到2003年12月份的經濟波動狀況，參照Stock and Waston(1999)和Crone(2005)的做法，利用12階的自回歸模型估算出1991年1、2月份和2004年12個月的各省份工業總產值。
　　
　　(二)省份經濟波動同步性
　　為了直觀得給出各省份經濟波動在階段轉換和持續時間上的特征，我們根據BP濾波結果繪制了圖1。在圖1中，將月度數據整理為季度數據，當一個季度內兩個或兩個以上月份的BP濾波結果小于0時，表明該季度處于收縮期，用黑格子表示，而陰影部分則表示全國處于收縮期的時期。
　　從圖l可見，全國的經濟波動從1992年4季度開始進入擴張期，持續兩年半后于1995年第2季度進入收縮期。這一收縮期一直持續到2003年的1季度，其中，在1997年1－3季度、1998年3－4季度和2000年2季度一2001年1季度這三段時期有短暫的擴張期。
　　根據圖1，我們可以非常直觀的得到：(1)在全國處于收縮期時，大部分省份也處于收縮期，但是各省份的收縮期的進入時點和持續時間并不一致；(2)在全國處于擴張期時，仍有部分省份會進入收縮期；(3)大部分省份的波動階段數多于全國的波動階段。因此，各省份經濟波動和國家經濟波動在階段轉變和持續時間上都并不完全同步。
　　為了量化各省與國家間經濟周期的同步性，我們將引入兩個指標：一是廣泛使用的相關系數；二是Harding和Pagan(2004)的一致度(Concordance)，即用兩個經濟體處于同一階段的時間比重來度量兩個經濟體經濟周期波動的同步程度，因為這一指標匯總了轉折點集群的信息。相關系數和一致度的計算結果見圖2。
　　首先，從一致度來看，各省份和全國的一致度均值為0.68，其中，江蘇最高，為0.79，云南最低，為0.56，即江蘇有近80％的時間、而云南只有56％的時間與全國處于同一經濟波動階段。與美國的計算結果相比(Owyang等，2005)，各省份與全國的同步性明顯低于美國各州，后者一致度在0.8以上的州占74％，而我國一個省份都沒有。我們把各省份和全國的一致度和中、西部(分別用mid和wes表示)的虛擬變量作OLS回歸，發現兩個虛擬變量的系數為負，其中西部通過顯著性水平10％的檢驗(見表1)，因此，相比較而言，東部地區與全國的同步性最高，平均一致度為0.71，中部地區次之，為0.67，西部地區最低，為0.64。
　　再來看另一關于同步性的測度指標相關系數，各省份與全國的經濟波動相關系數均值為0.37，其中，也是江蘇最高，為0.77，但最低的是海南，僅為0.06，兩者基本上是不相關的。孫天琦(2004)利用年度工業增加值數據的結果所的得同步性遠高于我們的結果，其均值達到0.68，最低的為黑龍江，但也達到0.37，而最高的是河南，達到0.9，所有的結果都通過1％顯著性水平的檢驗。而我們的結果發現，相關系數在0.5以上的只有9個，還有8個省與全國的相關系數在0.2以下，無法通過1％的顯著性水平檢驗。因此，從月度數據來看，各省份與全國的同步性并不高，遠低于由年度數據得到的結果。同樣，我們利用各省份和全國的相關系數對中、西部的虛擬變量作OLS回歸，發現兩個虛擬變量的系數為負，但沒有通過顯著性水平10％的檢驗。東部地區與全國的同步性最高，相關系數為0.44，中部地區次之，為0.37，西部地區最低，為0.31。
　　
　　(三)省份經濟波動波幅差異性
　　經濟波動的頻繁性和波幅的區域差異也可能是宏觀穩定政策效果形成區域差異的重要途徑。圖3和圖4報告了各省份經濟波動的易變性(BP濾波值的標準差)、收縮期比重(各省份收縮期占樣本時期的比重)、波幅(BP濾波值的最大值和最小值之差)以及擴張期的波幅(擴張期BP濾波值的最大值)和收縮期的波幅(收縮期BP濾波值的最小值)。不難發現，各指標在省份間的差異較大：如安徽、福建、湖南和廣東等地的工業經濟波動易變性和波幅遠高于其他地區而且；山西、黑龍江、山東、湖南等地處于收縮期的時間比重較高；安徽、福建、湖南等地的整體波幅大較大，且波幅大的地區，擴張期和收縮期的波幅也較大。
　　但是，我們很難從直觀上判斷存在明顯的東、中、西三大地帶的差異。同樣，我們利用OLS進行回歸發現，東部地區的易變性高于西部地區，但中部地區并沒有表現出明顯的差異性。而就整體波幅、擴張期波幅和收縮期波幅而言，西部地區亦小于東部地區，但顯著性水平不高，僅通過10％的顯著性水平檢驗，中部地區也沒有表現出與東部地區的差異，具體見表2。這一結果和孫天琦(2004)的結論比較接近。
　　
　　四、基于經濟波動相似性的聚類：存在東、中、西的區域經濟周期差異嗎?
　　
　　從上文的分析中發現，與東部地區比較而言，西部地區在同步性、易變性以及波幅上有一定的差異，但是，這種差異在統計上并不顯著，基本上只通過顯著性水平10％的檢驗；而中部地區這一虛擬變量均通不過顯著性水平10％的檢驗，也就意味著中部地區并沒有表現出與東部地區的差異。因此，在省份經濟波動的已有研究中，基于傳統東、中、西三大地帶的事先分類可能并不合理。而且，從實證研究的需要來看，目前普遍采用的VAR技術很難基于30多個省份進行分析，必須進行分類；同時，從政策操作層面來看，也不可能對所有不同省份采取不同的宏觀調控政策。因此，根據各省份工業經濟波動的相似性進行適當的分類是很有必要的。
　　我們嘗試用聚類分析，選擇了同步性(各省份工業經濟波動與全國工業經濟波動的相關系數)、易變性(各省份工業經濟波動的標準差)、波幅、處于收縮期的比重這四個反映經濟波動主要特征的指標。考慮到地理上的接近性，使得聚類結果盡可能在地理上連片，增加29個地區變量，每個變量代表一個地區，引入地理接近性矩陣，不相鄰的賦值為0，相鄰的賦值為兩個地區經濟波動的相關系數，構成了一個29×29的矩陣(Crone，2005)。聚類分析方法可以分為系統聚類(HierarchicalClustering)和非系統聚類分析，后者常用K均值聚類法，但是有事先確定的類別數、必須是連續變量等要求(張文彤，2002)，而我們的研究對象不能滿足上述要求，因此，我們選擇了系統聚類分析方法，在具體計算方法中選擇歐氏平方距離，對變量做標準化處理，類別范圍為2－9。限于篇幅，我們在圖5中只報告了具有代表性的3類、6類和9類的分類結果。
　　在3類的結果中，即使引入地理上的接近性，我們依然無法得到所謂的東、中、西的分類結果，而是西部地區、湖北、湖南以及海南、上海、天滓形成一類。除了兩個直轄市以外，這一區域的經濟發展水平相對滯后。剩下的地區相對而言，經濟較為發達，且基本上以淮河為界，分為南北兩類。其中，安徽、江西與浙江、福建、廣東形成淮河以南工業經濟周期區，后三個省份民營資本、外商投資活躍，前兩個省份則與后三個省份的經貿關系、勞動力流動頗為緊密。東北三省、華北大部分省份、河南以及江蘇構成了淮河以北工業經濟周期區，除了地理上的臨近之外，相對于南部地區而言，這一地區的國有、集體經濟比重較高，集中了主要的能源省份。需要指出的是，江蘇、上海和浙江的長江三角洲到2001左右吸收的FDI才超過廣東一省(魏后凱，2003)，因此，江蘇在我們的樣本期內實際上主要經歷的是鄉鎮經濟的繁榮期及鄉鎮經濟改革轉型期，蘇南地區的外資經濟在樣本期的末期才凸顯。此外，值得注意的是，天津、上海這兩個直轄市的經濟周期變動明顯異于相鄰的周邊省份，特別是與全國的同步性水平明顯偏低，被歸類到同步性水平低的西部地區。當我們將類別數擴大到5類時，發現上海、天津、海南以及云南則從三類結果中的第二類中分脫離出來，云南以煙草工業為支柱、海南則為海島省份，兩省的工業經濟薄弱，且在本省的優勢并不突出。上海、天津作為直轄市，工業結構的層次較高，且地方政府，尤其是上海的經濟自主權較大，無論是在2t2dKNs3JZbrfTJnv34H2Q==相關系數上還是一致度上，上述四個省市的同步性都是最低的，進而成類。相關的原因還需要進一步的深入研究。
　　在6類的結果中，除了上海、天津、海南以及云南分離出來之外，廣東和福建則從淮河以南工業經濟周期區分離出來成為新的一類區域，這兩個省份的外商投資非常活躍，發展模式也比較接近。同時，山西作為煤炭能源省份也脫離了淮河以北工業經濟周期，單獨成類。當我們把類別數擴大至9類時，東北三省和內蒙則成為一類地區，湖南、廣西、貴州等也成為一類地區，海島省份海南亦單獨成類。
　　從上述的分類結果來看，沒有證據表明，在工業經濟波動中，中部各省份基于一個整體而成為一類，靠近西部地區的湖北、湖南和西部地區成為一類，靠近浙江的安徽、江西則與東南省份成為一類，靠近山東、江蘇、河北的河南、山西則與華北地區成為一類，吉林、黑龍江則仍屬于東北板塊。因此，基于我們的樣本，不存在所謂的東、中、西的區域經濟周期，這一結果對目前我國區域經濟研究中通常事先假定東中西三大地帶的習慣性思維提出了質疑。五、結論及進一步的研究方向
　　本文利用省份工業總產值的月度數據，選擇Baxter and King(1999)開發的BP濾波方法，得到了各省份工業經濟短期波動的成分。基于相關性和一致度這兩個指標，我們發現各省份與全國工業經濟波動的同步性并不高，低于年度數據衡量的結果，同時也低于美國各州與美國的同步性水平。而且，省份之間的差異也較大，相比較而言，東部地區的同步性水平高于西部地區。同時，就易變性、處于收縮期的時間比重和波幅而言，各省份之間也存在明顯的差異，相對而言，西部地區的波動幅度和易變性要低于東部地區，中部地區處于收縮期的時間比重較高，這也在一定程度上和樣本期內中部地區的工業發展速度相對滯后是一致的。因此，占國內經濟比重大的發達地區與全國的同步性高，且波幅大，因此基于全國的經濟波動而實行宏觀經濟穩定政策、特別是在我國頻繁使用相機抉擇的宏觀經濟政策之時，需要考慮到不同地區在經濟波動同步性、波幅以及承受能力等方面的差異，避免發生誤傷。同時，需要注意的是，我國省份工業經濟波動并沒有呈現出人們在直觀上所謂的東、中、西三大地帶的區域經濟周期現象，無論是在特征的論述還是在具體的聚類分析結果中，都無法得到相應的證據，而是形成了經濟發展相對滯后的區域，公有經濟、能源經濟比重較高的區域，私人資本、外資活躍的區域以及少數異質性程度較高的區域這樣的分類結果。所以，一些試圖施行基于東、中、西三大地帶的區域有別的宏觀政策的建議還需要進一步的慎重考慮，以三大地帶作為差別政策的區域框架顯然不合適。
　　限于數據的可獲性，我們的分析只能限于工業這一行業，樣本期也偏短，這在一定程度上影響了結果的穩定性。同時，本文的分析只是這一領域研究的開始，將分析從工業領域擴展到整個國民經濟體系、對省份經濟波動差異的原因探討、對統一的相機抉擇的宏觀穩定政策的區域效應分析等，這些還需要作進一步的理論和實證研