基于VAR模型的寧波港口物流與經濟增長關系的實證分析

陳志良

（浙江醫藥高等專科學校 經營管理系，浙江 寧波 315100）

1 引言

港口物流是指港口城市利用其自身口岸優勢，以優化港口資源整合為目標。港口物流與區域經濟發展相互支撐:發達的天然良港能增強區域物流周轉速度，促進港口區域經濟快速發展；反之區域經濟的快速發展又為港口物流提供良好保障。相關學者就港口物流與區域經濟增長之間的關系進行了廣泛的研究與探討。學者通過向量自回歸（VAR）模型、格蘭杰（Granger）因果檢驗及脈沖響應函數，分析了山東、天津、廣東、重慶、浙江等地方港口物流與區域經濟發展的動態相關性，結果顯示兩者構成一個相互有長期影響的動態線性系統，經濟發展對港口物流發展的正向沖擊大，兩者存在單向因果關系，脈沖響應分析的結果表明經濟發展促進港口物流的發展，反之則不成立[1-5]。沈秦偉利用同樣的方法發現港口物流衡量指標—港口吞吐量與集裝箱吞吐量之間存在雙向因果關系；港口吞吐量對經濟增長方差貢獻率更大[6]。

從文獻可以看出，港口物流和區域經濟發展的定量研究方法多集中在VAR、Granger因果檢驗以及脈沖響應圖等方法的使用。針對寧波港口物流內部關系的定量研究還相對較少。作為影響港口經濟增長主要衡量指標的集裝箱吞吐量和港口貨物吞吐量是否存在互動關系，其共同作用于寧波經濟增長的影響程度如何，影響的規律又是怎樣，每個變量沖擊對內生變量變化的貢獻度如何，變量之間的長期關系如何、短期關系又怎樣，這都是值得研究的課題。本文基于寧波市1990-2013年統計數據，利用向量自回歸模型、格蘭杰因果檢驗和脈沖響應分析寧波經濟增長與港口物流的互動關系，并結合寧波區域特點，提出相應的建議。

2 指標選取與模型簡介

2.1 港口物流與經濟發展指標

港口物流是一個新興概念，但尚未有明確的、良好的統計指標，外加港口物流相關數據搜尋困難，本文選取港口貨物吞吐量和集裝箱吞吐量表示港口物流規模[7]。因此，本文選用集裝箱吞吐量(PCH)和港口貨物吞吐量（PCT）作為港口物流發展的兩個量化指標，采用GDP 數據作為寧波經濟發展的量化指標。數據來源于1993-2013 年間寧波市統計年鑒。為消除異方差和數據波動，使用軟件Eviews6.0對變量做自然對數，記為LNGDP、LNPCT 和LNPCH。表1 列出了1993-2013 年寧波港集裝箱吞吐量、港口貨物吞吐量以及寧波市GDP的相關數據。

表1 1993-2013年寧波港集裝箱吞吐量（PCH）、港口貨物吞吐量（PCT）以及寧波市GDP

2.2 分析方法與模型簡介

本文采用的向量自回歸模型（VAR）進行計量分析。VAR模型是處理多個相關經濟指標分析與預測最容易操作的模型之一，常用于研究相關時間序列系統的預測和隨機擾動對變量系統的動態影響[9]。其模型的數學表達式如下：

其中：yt是k維內生變量列向量，xt是d維外生變量列向量，p是滯后階數，T是樣本個數。k×k維矩陣A1，…，Ap和k×d維矩陣B是要被估計的系數矩陣。μt是k維擾動向量。

3 實證分析

3.1 單位根檢驗

可具體量化的宏觀經濟數據時間序列一般都是非平衡的，具有時間趨勢。為消除偽回歸，建模之前有必要進行平穩性檢驗。時間序列分析常常通過單位根檢驗區分時間序列是否為單整序列；若表現為不平穩，可以通過差分計算進行調整，如果還不平穩，再進行二階差分[2]。本文使用ADF 方法判定序列的平穩性，采用SIC 準則推斷檢驗的滯后階數，用麥金農（Mackinnon）臨界值確定是否有單位根。結果見表2。

LNGDP、LNPCH、LNPCT 及其一階差分序列的ADF 統計量都大于5%檢驗水平的臨界值，不能拒絕原假設，說明LNGDP、LNPCH、LNPCT及其一階差分序列都存在單位根，為非平穩序列。但在5%檢驗水平下的二階差分后，序列都拒絕單位根的假設，說明二階差分變量是平穩的，表明三個變量為二階單整序列，即LNGDP～I（2）、LNPCH～I（2）、LNPCT～I（2）存在可能的協整關系。

表2 各變量時間序列的ADF單位根檢驗

3.2 基于VAR模型的分析

經單位根檢驗，寧波港口物流與區域經濟指標滿足協整檢驗條件，采用Johansen方法對時間序列再進行協整分析，因此需要先確定VAR模型的結構。

3.2.1 建立VAR（1）模型。對LNGDP、LNPCT、LNPCH 估計向量自回歸模型，通過ACI、SC、HQ等信息準則確定VAR的滯后階數為1階，因此可得VAR（1）模型如下：

3.2.2 VAR（1）模型穩定性檢驗。VAR 模型穩定的充分必要條件是模型的特征方程根都要在單位圓以內或者特征值均小于1。如圖1 所示，運用Eviews 軟件計算該VAR（1）模型特征根均在單位圓內，說明該模型是穩定的。

圖1 特征根單位圓

3.2.3 協整分析。基于VAR（1）模型，采用Johansen無約束特征檢驗法進行協整檢驗，協整方程有截距且序列有確定性趨勢。結果表明，LNPCH、LNPCT、LNGDP時間序列在5%顯著水平下存在協整關系，即變量之間存在長期均衡關系。

上述協整方程反映了變量間的長期均衡關系，結果表明集裝箱吞吐量對經濟增長有明顯的促進作用，而港口吞吐量與經濟增長呈一定的負相關。LNPCH 增加1%，則LNGDP 相應地大約增加0.686%；LNPCT增加1%，則LNGDP相應地大約減少1.34%。

3.3 格蘭杰因果關系檢驗

雖然前述研究表明LNGDP、LNPCH、LNPCT 存在協整關系，但無法表明其相互之間是否有因果關系。Granger指出，假如變量之間是協整的，就一定存在至少一個方向的Granger原因。選擇滯后期為1的格蘭杰檢驗，結果見表3。

表3 格蘭杰檢驗結果

LNPCH 和LNPCT 之間存在雙向因果關系，LNPCH、LNPCT 與LNGDP 之間分別存在單向的因果關系，換句話說，在5%的顯著水平下，集裝箱吞吐量與港口吞吐量均為寧波區域經濟增長的格蘭杰原因，反之則不成立。

3.4 脈沖響應分析和方差分析

脈沖響應函數用來描述在模型擾動項中增加一個標準差的沖擊對內生變量當前值的影響及未來值的變化。采用廣義脈沖函數進行脈沖分析，結果如圖2所示。圖2實線表示各變量受沖擊后的走勢，虛線表示走勢的兩倍標準誤差，橫縱軸分別表示沖擊作用的滯后期間數、各變量受沖擊后的當前值和未來值。

LNGDP 的脈沖響應顯示港口吞吐量在本期受到正沖擊后，寧波市GDP 在第3 期達到最高點，從第3 期之后開始穩定下降，到第8期降至負值，這表明寧波市港口吞吐量受外部沖擊后，給本市經濟增長能帶來同向的沖擊，但這一沖擊幅度不大，持續效應較弱；而在本期給集裝箱吞吐量一個正沖擊后，寧波市GDP從第2期開始迅速增長，到第7期增長速度開始放緩。結論與格蘭杰因果檢驗中PCT、PCH 增加是促進GDP 增長的Granger成因相一致。

LNPCT、LNPCH 的脈沖響應顯示GDP 在本期受到正沖擊后，集裝箱吞吐量和貨物吞吐量都能帶來一定的同向沖擊，但沖擊幅度不大，效果不顯著；當在本期給集裝箱吞吐量一個正沖擊后，港口貨物吞吐量迅速增長，到第8期以后增長速度開始趨緩；在本期給港口貨物吞吐量一個正沖擊后，則給集裝箱吞吐量帶來一定幅度的反向沖擊，集裝箱吞吐量迅速下降，第3 期以后則降至了負值。這也印證了格蘭杰因果檢驗中GDP增長不是促進PCT和PCH增加的Granger成因的結論。

圖2 各變量之間的脈沖響應函數

與脈沖響應函數的視角相反，方差分析常用來分析每個變量沖擊對內生變量變化的貢獻度。從圖3可以看出，寧波港口吞吐量和集裝箱吞吐量是經濟增長的重要影響因素，經過10 期，集裝箱吞吐量貢獻率66.25%，且在長期內保持穩定增長；港口吞吐量在第5 期達到最高，為11.68%，之后貢獻率保持在5%以上，說明港口物流沖擊對經濟增長的變動有較大的影響，并且集裝箱吞吐量的影響更為顯著。集裝箱吞吐量是港口吞吐量的重要影響因素，其貢獻率保持快速增長，在第10期的貢獻率達到90.9%，經濟增長對港口吞吐量的影響非常小。而港口吞吐量和經濟增長對集裝箱吞吐量的貢獻率都較弱。

3.5 向量誤差修正模型

協整方程只能描述變量之間的長期關系，對變量之間短期動關系的描述需要借助誤差修正模型，誤差修正模型可以很好反映一旦發生了上述偏離后各自的運動方向和速度[8]。根據格蘭杰定理，非平衡變量之間存在協整關系，可通過建立向量誤差修正模型以進一步了解變量之間的短期動態關系。本文運用Eviews6.0l建立了如下向量誤差修正模型：

圖3 各變量之間的方差分析

其中，vecmt-1為長期均衡調整的誤差修正項，前面的系數為調整系數，反映了變量在短期波動中偏離其長期均衡關系的程度。從向量誤差修正模型看，反映各變量之間短期波動關系的誤差修正項vecm 的系數為負，符合反向修正機制。1993-2013 年LNGDP、LNPCT 及LNPCH 的短期調整系數分別為-0.214 9、-0.148 2 和-0.453 86，說明當因變量在短期內偏離長期均衡關系時，LNPCH對其均衡狀態的調整力度較大。

4 結論與建議

從計量分析結果看，寧波集裝箱吞吐量、港口吞吐量和區域經濟增長構成相互影響、長期的動態線性關系，只是程度有所不同，即在長期關系上，集裝箱吞吐量對經濟增長有明顯的促進作用，作為寧波區域經濟和國際貿易發展的加速器，作用不容忽視；集裝箱吞吐量、港口貨物吞吐量之間存在雙向因果關系，其與寧波經濟增長存在單向的因果關系，表明寧波港口吞吐量與集裝箱吞吐量對寧波經濟增長所產生的影響力度差異巨大，作用時效也不盡相同。具體看，寧波集裝箱吞吐量對經濟增長產生正向作用，而港口吞吐量對經濟增長作用減弱，這充分表明寧波必須順應港口發展的內在規律，進一步加大以集裝箱業務為主的港口腹地拓展，大力發展以集裝箱業務為主的多式聯運，夯實國際集裝箱業務基礎，圍繞業務集裝化、海港樞紐化、碼頭深水化、貿易國際化的大趨勢，發揮港口對本區域乃至浙江省的輻射帶動作用，積極吸引丹麥、新加坡、荷蘭等傳統海運強國更多的船公司，加大了國際集裝箱業務補貼、自由貿易等優惠政策，鞏固寧波作為國際重要航運中心的地位，在確保港口吞吐量提升的同時，不斷提高港口的配置服務功能，提升寧波港對其他港口的喂給配置作用。

[1]胡玉瑩,趙莎莎.港口物流與經濟發展的動態關聯分析—以天津為例[J].開發研究,2009,142(3):48-52.

[2]謝京辭.山東港口物流與區域經濟發展關系研究[J].山東社會科學,2011,(3):174-176.

[3]羅永華.基于協整分析的港口物流與區域經濟發展—以廣東茂名為例[J].河南科技大學學報(社會科學版),2013,31(5):91-94.

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[5]向敏,于潔.重慶港口物流與國際貿易關系研究—基于VAR 模型的實證研究[J].物流技術,2013,32(9):182-184.

[6]沈秦偉,韓增林,郭建科.港口物流與城市經濟增長的關系研究—以大連為例[J].地理與地理信息科學,2013,29(1):69-73.

[7]王正明,夏亦冰.青島港口物流與對外貿易的關聯發展分析[J].物流技術,2012,31(11):265-268.

[8]趙立波.物流產業發展與經濟增長關系實證分析[J].中國流通經濟,2012,(10):41-45.

[9]樊歡歡,李嫣怡,陳勝可.Eviews統計分析與應用[M].北京:機械工業出版社,2011.