增長極溢出效應的空間計量分析

陳曉永 高欣

摘要：中國地區經濟發展不平衡，以環首都經濟圈為例，運用空間計量模型對增長極溢出效應進行實證分析。分析結果表明，北京經濟增長的空間溢出效應對其在地理位置上較接近地區（外圍層）比較明顯，而對于較遠地區（輻射層）則不太明顯，即北京經濟增長的空間溢出效應具有顯著區位差異性。因此，增長極的形成及溢出效應的利用應該在跨區域的范圍內統籌兼顧，實現資源的優化配置。

關鍵詞：空間計量模型；增長極溢出效應；環首都經濟圈

中圖分類號：F403.6 文獻標識碼：A 文章編號：1003-3890（2013）08-0089-04

一、引言

區域問題主要是指區域發展不平衡的問題。如何扭轉區域發展不平衡，實現區域統籌發展成為理論研究者和政策制定者關注的重點問題。在全球和區域視野中，京津冀區域同國內外同類地區相比，區域發展不平衡問題更為突出。典型表現在：在北京周邊的河北省，存在相對不發達的低谷地區與城市，與北京形成鮮明的對照。為什么會形成經濟合作區之間的邊緣地區？與周邊發達城市的發展有無關系？瑞典經濟學家繆爾達爾（Murdal.Gunnar，1957）使用“回波”的概念，描述了區域經濟增長極的溢出效應。北京作為環首都經濟圈的增長極點城市對邊緣城市是否產生溢出效應，產生何種溢出效應以及影響強度如何，目前多為理論探討和寬泛的定性分析，缺乏系統的定量分析和實證研究，并沒有形成統一的結論。本文突破了傳統增長極溢出效應的分析框架，以典型增長極城市——北京市與河北省周邊經濟合作區之間的互動影響為例，使用空間計量經濟學模型，考察增長極點城市對邊緣城市的影響方向和拉動作用，并結合實證測度與計量經濟學檢驗給出了相應的佐證，最后針對北京市與河北省周邊邊緣城市如何加強區域合作得出基本結論和政策建議。

二、森都市圈模型假設

森（Tomoya Mori，1997）基于城市層級體系演化過程的都市圈模型假設：（1）一個經濟體有制造業和農業兩個部門，農產品是同質的，而工業品是異質的，因此用戶對工業品價格差的敏感度小于對農產品價格差的敏感度；（2）工人數量既定，而且工人人均消費一定數量農產品以及工業品；（3）工業品生產僅使用勞動力作為唯一的投入要素，并按照規模報酬遞增原理生產；農產品則需要使用勞動力以及土地作為其投入要素，按照規模報酬不變原理生產；（4）工業品運輸成本較高，企業市場局限在企業周邊；（5）企業有追求集聚經濟的動機，聚集所產生的外部經濟是一種向心力；（6）離城市越遠，勞動力成本越低[1]。因此一些企業將搬遷到兩個城市之間的區域，形成第三個城市，形成新的聚集，這樣該地區就出現了以產業帶為連接的城市連綿帶。以上假設可得出都市圈演變過程，即城市化、郊區化、逆城市化和再城市化四個階段。

該模型從城市演進的角度闡述都市圈的形成，實證量化有一定困難。但該模型通過經濟活動空間模式的變化，揭示了區域經濟是如何增長的問題，指出中心城市的溢出效應會對周邊乃至更遠的地區產生影響。后來的一些實證研究也驗證了這一點。Adams對美國企業層面的數據進行了分析，發現溢出效應隨地理距離增加而遞減，溢出效應的最大距離約為200英里[2]。

三、確定實證研究對象與基本假設

如上所述，理論假設和一些實證研究認為，增長極對周圍地區的空間溢出效應受空間距離的制約，距增長極越遠的地區，增長極空間溢出效應越不明顯[3][4]。北京市作為環首都經濟圈的增長極點城市對邊緣城市是否產生溢出效應，產生何種溢出效應以及影響強度如何，目前還是一個需要證明的命題，并非所有學者都得出了肯定性結論[5][6]。基于這種研究現狀，本文接下來將利用空間計量經濟學模型，考察北京市作為增長極點城市對周邊經濟邊緣區溢出效應，并給出具體量化指標。首先采用學術界通用的圈層式結構，以北京市為中心，以周邊河北省市、縣為基本單元來定義研究對象，將環首都經濟圈分為外圍層和輻射層兩個圈層，同時將北京市作為這一區域發展的核心層，如表1。

研究對象中，各地區均在以北京為圓心、以150公里為半徑的空間地理圈內。其中，隸屬于環首都經濟圈的14個縣市構成外圍層，為下文敘述的便利性，命名為區域甲；其他37個縣市及保定市、廊坊市、承德市、張家口市，共同構成輻射層，命名為區域乙。

考慮到數據的可得性，本文使用的變量具體說明如下：

（1）人均生產總值（AVGDP）：作為該模型中的解釋變量，衡量城市經濟增長水平。

（2）人均收入（AVincome）：用來衡量該地區的收入水平。

（3）人均年耗電量（AVelectric）：本文中用來衡量該區域的消費水平。

（4）城市化率（urban）：用來衡量該地區的城市化度，用非農業人口占總人口的比重來表示。

（5）郵電業務（post）：郵電通訊業的發展是現代化進程的重要標志，暢通的郵電通訊業務對促進經濟增長具有重要作用。本文使用郵電業務總量占地區生產總值的比重來表示。

（6）在校學生所占比例（student）：衡量該地區知識水平以及設立企業的水平，用該地區普通中學在校學生占年末總人口的比重表示。

數據取自2010年《河北省經濟年鑒》，《北京市統計年鑒》。

以上僅從定性的角度和模型假設對北京與周邊地區之間的溢出效應關系進行分析，并沒有從實證角度嚴格證明北京作為增長極對周邊經濟邊緣區發展的影響。因此，以下將通過空間計量經濟分析方法對此進行分析。

四、空間計量模型的建立與模型檢驗

（一）模型的建立及空間自相關性檢驗

根據以上分析，建立以經濟增長（AVGDP）為被解釋變量的回歸方程：

檢驗2009年各地區的經濟增長在地理空間上的相關性即空間相互依賴性，結果顯示：區域甲的經濟增長（AVGDP）的 Moran I為0.086 2，北京及區域甲經濟增長（AVGDP）的MoranI為0.209 6；區域乙的經濟增長（AVGDP）的MoranI為0.202 6，北京及區域乙經濟增長（AVGDP）的MoranI為0.276 1。

對各個I值進行顯著性檢驗，在5%的顯著水平下，均通過檢驗。結果表明，區域甲的經濟增長、北京與區域甲之間的經濟增長、區域乙的經濟增長、北京與區域乙之間的經濟增長，在空間分布上均具有正相關關系（空間依賴性）。所不同的是，北京在內與否對區域經濟增長的空間依賴性有著很大的影響，包括北京在內的經濟增長在空間分布上具有更明顯的正相關關系。因此，有必要使用納入空間依賴性的空間計量經濟模型對北京與區域甲、北京與區域乙之間的經濟增長進行估計。

（二）空間計量經濟學的檢驗和估計

空間計量經濟學經常使用的主要是納入了空間效應的空間滯后模型（Spatial Lag Model，SLM）與空間誤差模型（Spatial ErrorModel，SEM）兩種。根據Anselin等（2004）提出的使用空間滯后模型或是空間誤差模型的準則，需要檢驗空間依賴性，即空間滯后依賴或空間誤差依賴。若LMLAG顯著而LMERR不顯著，則用空間滯后模型；若LMLAG不顯著而LMERR顯著，則用空間誤差模型；若LMLAG和LMERR在統計上都顯著，就由R-LMLAG和R-LMERR的顯著性決定空間依賴模型。

對北京及區域甲的檢驗結果如表2顯示，LMLAG和LMERROR都顯著，但R-LMLAG顯著，而R-LMERROR卻不顯著，因此選用空間滯后模型。

對北京及區域乙的檢驗結果如表3顯示，LMLAG顯著，而LMERROR不顯著，因此選用空間滯后模型。

以上分析可知，在分別研究北京和區域甲、區域乙之間經濟增長的關系時，均適合選用空間滯后模型。空間滯后模型主要是探討因變量在相鄰地區間是否存在擴散現象（溢出效應）。本文中，采用空間滯后模型，目的是探討經濟增長（人均GDP）在相鄰地區間是否有溢出效應以及溢出效應的大小。

空間滯后模型的數學表達式為：

式中y為因變量，X為n×k的外生解釋變量矩陣，？籽為空間回歸關系數，W為n×n階的空間權重矩陣，一般用鄰接矩陣（Contiguity Matrix），為空間滯后因變量，？著為隨機誤差項向量。

首先采用空間滯后模型對北京及區域甲的經濟增長進行回歸，結果如表4所示。

為觀察北京對整個區域經濟增長的空間溢出效應，采用空間滯后模型對區域甲的經濟增長進行回歸，結果如表5所示。

采用空間滯后模型對包括北京及區域乙的經濟增長進行回歸，結果如表6。

采用空間滯后模型對除區域乙的經濟增長進行回歸，結果如表7。

（三）模型估計結果的分析

表4的ML估計結果表明，對于北京及區域甲而言，周圍相鄰地區的經濟增長水平提高1%，使本地區的經濟增長水平平均提高0.098%。表5的ML估計結果表明，對于區域甲而言，周圍相鄰地區的經濟增長水平提高1%，使本地區的經濟增長水平平均提高0.013%。通過兩次回歸結果對比表明，北京對整個區域的經濟增長起著至關重要的作用。北京地區的加入，使得區域甲各地區之間經濟增長的溢出效應由原來的0.013上升到了0.098。

表6的ML估計結果表明，對于北京及區域乙而言，周圍相鄰地區的經濟增長水平提高1%，使本地區的經濟增長水平平均提高0.042%。表7的估計結果表明，對于區域乙而言，周圍相鄰地區的經濟增長水平提高1%，使本地區的經濟增長水平平均提高0.035%。兩次估計結果對比顯示，北京的加入，使得區域乙各地區之間經濟增長的溢出效應由原來的0.035上升到了0.042，雖有影響，但影響不大。

對比以上回歸結果，可以清晰看出，北京的加入，對區域甲各地區之間經濟增長的空間溢出效應的影響程度要遠高于對區域乙各地區間經濟增長空間溢出效應的影響程度，即：北京的加入，使得區域甲各地區間經濟增長的空間溢出效應提高了653.85%；使得區域乙各地區間經濟增長的空間溢出效應提高了21.48%。以上實證分析結果表明，北京經濟增長的空間溢出效應對其在地理位置上較接近地區（外圍層）比較明顯，而對于較遠地區（輻射層）則不太明顯，即北京經濟增長的空間溢出效應具有顯著區位差異性。

五、結論

本文從森（Tomoya Mori，1997）建立的都市圈模型著手，使用空間滯后模型對經濟增長進行ML檢驗，實證分析結果顯示：北京地區的加入，使得環首都經濟圈外圍層經濟增長的溢出效應由原來的0.013上升到了0.098，提高了653.85%；使得環首都經濟圈輻射層經濟增長的溢出效應由原來的0.035上升到了0.042，提高了21.48%。這一結論非常有意義，對目前尚有爭議的北京作為增長極點城市對周邊經濟邊緣城市是否產生溢出效應，產生何種溢出效應以及強弱程度給出了具體的量化指標。

本結論的政策含義為：增長極的形成以及溢出效應的利用應該在跨區域的范圍內統籌兼顧，實現資源的優化配置。對于北京周邊處于中心輻射外圍層的河北省相對不發達的低谷城市與縣市而言，這種溢出效應的共享性為這些地區提供了“搭便車”的機遇，立足實際、錯位競爭、差異化發展，應該是這些地區用相對低廉的發展成本提升區域競爭力的重要途徑；同時，對于北京而言，要解決人口膨脹、資源短缺、環境污染及生態惡化等“城市病”所帶來的壓力，必須分散其首都功能，把人才、技術、信息、高端服務業等大量顯性和隱性高級要素主動溢出給周邊經濟邊緣地區，特別是要加強與河北省的統籌協調聯動發展。

參考文獻：

[1]Tomoya Mori，A Modeling of Megalopolis Formation： The Maturing of City Systems[J].Journal Of Urban Economics，1997，（42），133-157.

[2]Adams JD. Comparative Localization of Academic and Industrial Spillovers[J].Economic Geography，2002，（2）：253-278.

[3]王立平，任志安.空間計量經濟學研究綜述[J].云南財貿學院學報：社會科學版，2007，（22）：25-28.

[4]姚德龍.中國省域工業集聚的空間計量經濟學分析[J].統計與決策，2008，（3）：123-125.

[5]吳良鏞.京津冀地區城鄉空間發展規劃研究二期報告[M].北京：清華大學出版社，2006：14-16.

[6]于刃剛，等.京津冀區域經濟協作與發展：基于河北視角的研究[M].北京：中國市場出版社，2006：23-33.

責任編輯、校對：張 然