交通基礎設施、空間溢出與區域經濟增長

董亞寧

內容摘要：交通基礎設施與區域經濟增長關系一直是熱點問題之一。本文在厘清交通基礎設施影響區域經濟增長機制的基礎上，將交通基礎設施作為一個綜合變量來具體化表征，接著選取我國2003-2012年省級面板數據，采用空間經濟聯系矩陣，通過引入因變量空間滯后項和自變量空間滯后項，構建空間杜賓模型進行交通基礎設施空間溢出效應分析。實證結果表明，交通基礎設施投資通過乘數作用將帶動本地區及周邊區域經濟快速增長；不同類型的交通基礎設施對經濟增長的影響不同，區內交通基礎設施的改善有利于本地區經濟增長，同時具有很強的空間正溢出效應；區際交通基礎設施的改善有利于本地區經濟增長，但溢出效應不明顯，這會使得區域經濟差距趨于擴大。因此，“互聯互通、外通內連”的交通基礎設施協同發展政策將有助于實現區域經濟協調發展。

關鍵詞：交通基礎設施 區域經濟增長 空間杜賓模型

交通基礎設施作為聯系各地區各部門實現社會生產、分配、交換和溝通的紐帶，是現代經濟社會發展和運行的基礎。改革開放以來，我國GDP的年均增長率超過了9%，與此同時，我國的交通基礎設施不論在資本投入還是存量水平上也得到了極大發展。然而，我國地域遼闊，全國范圍內交通基礎設施建設存在顯著差異，東部地區交通基礎設施發達，而西部地區基礎設施相對落后。與此對應，我國經濟活動呈現非均衡分布狀態，區域發展差異問題逐步顯現。因此，交通基礎設施與區域經濟增長關系研究就成了一個很重要的課題。

交通基礎設施影響區域經濟增長機制分析

交通基礎設施具有乘數性、可達性以及外部性等特征，現實中，交通基礎設施對區域經濟發展的影響表現為乘數效應、范圍經濟、一體化效應、效率改進效應、區位選擇效應、空間溢出效應和空間集聚效應等諸多經濟效應，因此，在理論上，應該將交通基礎設施作為一個綜合變量因素來考慮。第一，交通基礎設施建設作為一種公共投入，可以通過“乘數效應”來直接拉動經濟，并帶動相關產業發展，進而促進經濟增長。第二，從存量上提升交通基礎設施規模，使得交通網絡密度增加，隨著路網密度增加，出行或貨物運輸時間縮短，運量增大，產生規模效應，同時可達性的改善會導致兩地間交易實現可能，產品市場范圍擴大，更多產品能銷往遠距離市場，產生范圍經濟作用；交通基礎設施存量增加后，還會打破地方分割，區域內外更多產品會進行交流，增加了區域內部或區域間企業的貿易活動，促進了一體化進程；此外，交通基礎設施會導致區域可達性發生變化，降低區域交通成本，產生效率改進效應。第三，由于交通基礎設施屬于公共物品，具有典型的外部性特征，會影響要素供給、技術溢出和區位選擇等。一方面區域內企業可以通過更低的成本獲取更高效率的勞動力、土地等要素，使得要素供給改善，進而提高技術效率，產生技術溢出效應；另一方面由于交通基礎設施的改善，使得企業、消費者等市場活動參與者之間建立起緊密聯系，經濟主體間由于比較競爭優勢等原因，開始頻繁的貿易使得市場范圍擴大，專業化和分工水平也進一步提高，建立在專業化分工基礎上的大規模生產帶來“集聚經濟”或“集聚效應”，導致生產部門和企業平均成本降低，技術效率提高。分工專業化會影響企業和消費者的決策，影響要素流動，最終在規模經濟和外部性的作用下形成集聚經濟，產生空間集聚效應。集聚經濟形成規模效應直接促進經濟增長，同時集聚經濟內部，企業間頻繁的知識交流形成技術外溢促進了技術效率提高，進而促進經濟增長。圖1所示為交通基礎設施影響區域經濟增長機制。

空間計量實證分析

（一）空間計量經濟學模型

空間計量經濟學將區域之間的空間關系引入模型，對標準計量經濟學模型通過空間權重矩陣進行修正。本文基于交通基礎設施影響區域經濟增長機制的理論框架，從交通基礎設施的乘數性、外部性和可達性等角度探究其影響區域經濟增長的關系，要解決這一問題，可能需要選擇空間杜賓模型（Spatial Durbin Model，SDM）。空間杜賓模型統籌考慮了因變量和自變量的空間效應，基本形式為：

空間權重矩陣是空間計量經濟學分析的基礎，它為空間個體之間的相互影響提供不同的影響權重，空間權重矩陣wij反映空間單元之間的相互依賴程度，常用的有空間鄰接權重矩陣和空間距離矩陣。空間鄰接權重矩陣假定只有相鄰的兩個地區才有空間交互作用，認為空間相鄰的地區間存在更多經濟貿易往來，空間不相鄰地區間的經濟貿易往來則很少。對于空間鄰接矩陣wij，當i≠j時，wij=1；當i=j時，wij=0。由于地理空間距離的現實存在是形成交易成本的重要原因，一般而言，地理空間距離越遠的地區間的交易成本也越大，從而可以通過以兩地區間直線距離的倒數為元素值的方法構建空間權重矩陣。對于空間距離矩陣wij，當i≠j時，，當i=j時，wij=0，dij為各縣域中心之間的空間距離。

為了能夠盡量客觀真實地反映空間經濟聯系程度，本文基于區域貨物往來貿易量構建空間經濟聯系矩陣，區域間的貨物交流量往往能夠反映區域間的聯系程度，貨物交流量越大說明聯系越密切，而且現實中兩區域間存在運輸不對稱性，理論上講，兩區域間的溢出效應也是非對稱的。此外，區域貨物交流量越大，規模經濟作用越明顯，貿易成本越低。因此，在空間距離權重矩陣的基礎上引入區域貨物交流量，構建空間經濟聯系矩陣。對于空間經濟聯系矩陣wij，當i≠j時，，當i=j時，wij=0，Qij為各行政區域間貨物交流量。

（二）變量選擇及模型檢驗

本文以中國省級行政單位為研究對象，數據主要來源于《中國統計年鑒》（2004-2013）、《中國交通年鑒》（2004-2013）以及各省區市統計年鑒（2004-2013）。基于交通基礎設施影響區域經濟增長機制的理論框架，以國內生產總值來衡量經濟增長水平，選擇公路里程、鐵路里程和交通運輸、倉儲和郵政業城鎮固定資產投資額三個指標精細化表征交通基礎設施，選取資本投入、就業人數和創新投入為控制變量，具體變量選擇及數據說明如表1所示。

在上述變量設定的基礎上，建立雙對數空間杜賓面板模型，表達式如下：

下面進行模型檢驗，Elhorst給出了空間相關性檢驗、空間模型及固定效應與隨機效應的選擇方法。首先利用非空間面板模型構建LM和穩健LM統計量，進行空間自相關性檢驗，從檢驗結果（見表2）可以看出檢驗結果均在1%水平下顯著拒絕了原假設，這說明存在顯著的空間相關關系。

接著用Elhorst提供的Wald統計量和LR統計量來檢驗空間杜賓模型能否簡化為空間滯后模型或空間誤差模型。從檢驗結果（見表3）可以看出，Wald統計量和LR統計量均顯著，因此選擇空間杜賓模型進行分析。

關于固定效應模型和隨機效應模型的選擇，主要依據Hausman檢驗的結果。由檢驗結果（見表4）可以看出，在1%的顯著水平下拒絕了原假設，應該選擇固定效應模型。

固定效應模型又分為3種模型，即空間固定效應模型、時間固定效應模型、空間時間雙固定效應模型。可以用LR檢驗來選擇三種模型，檢驗結果（見表5）說明本文應該采用空間時間雙固定效應模型。

綜合上述檢驗結果，空間時間雙固定的空間面板杜賓模型為本文的最優模型。

（三）實證結果分析

基于上述變量設定、模型選擇及檢驗結果，運用Matlab7.0軟件來實證分析交通基礎設施對區域經濟增長的影響。為了驗證檢驗結果的可靠性，同時列出了無固定效應模型（null）、空間固定效應模型（sF）、時間固定效應模型（tF）和空間時間雙固定效應模型（stF）的估計結果（見表6）。

通過表6可以看出，不論是R-squared還是Log L，時間空間雙固定模型結果均高于其他幾個模型，這與前述檢驗結果一致，驗證了時間空間雙固定模型是最優模型，也說明傳統不考慮空間效應的分析有偏差。各省域經濟發展水平不僅會受本省解釋變量的影響，還會受到相鄰省域經濟發展水平和解釋變量的影響。具體來分析，省域經濟發展水平滯后項的估計值為-0.4007，且在1%的水平下顯著，這表明各省域之間空間競爭性較強，各省域未能實現協調發展；本區域資本存量的估計值為0.254，且在1%的水平下顯著，相鄰區域資本存量對本區域經濟發展水平的影響系數為-0.1973，且在l0%水平下顯著， 這表明本區域的資本存量對經濟發展有積極作用，而相鄰區域的資本存量則會抑制本區域的經濟發展，也就是資本具有負溢出效應；本區域就業人口和相鄰區域就業人口對經濟增長不顯著，其原因或許主要是我國人口紅利逐步耗盡，傳統產業亟待轉型升級；本區域創新投入系數的估計值為0.0595，且在1%的水平下顯著，相鄰區域創新投入對本區域經濟增長的影響系數不顯著，這表明創新投入對經濟增長有促進作用，但必須要加強區域協同創新，促進技術溢出；本區域公路里程的估計值為0.0445，且在5%的水平下顯著，相鄰區域公路里程對本地區經濟發展水平的影響系數為0.4857，在1%的水平下顯著，這說明區內基礎設施具有顯著的正外部性；本區域鐵路里程的估計值為0.0242，且在10%的水平下顯著，相鄰區域鐵路里程對本地區經濟發展水平的影響沒有通過顯著性檢驗，這表明區際交通基礎設施的改善有利于本地區經濟發展，但對相鄰區域作用并不明顯，這說明區際基礎設施更多體現了可達性；本區域交通基礎設施投資系數的估計值為0.0281，且在5%的水平下顯著，相鄰區域交通基礎設施投資對本地區經濟發展水平的影響系數為0.1004，在1%的水平下顯著，這表明交通基礎設施投資具有乘數性，能夠帶動一系列相關產業的發展。

空間杜賓面板模型還可以分析出解釋變量的直接效應和間接效應（溢出效應），直接效應為空間某單元自變量的變化導致其因變量的變化，而間接效應為空間某單元自變量的變化導致相鄰空間單元因變量的變化（見表7）。可以看出，資本存量對省域經濟發展存在1%的水平下顯著為正的直接效應和5%的水平下顯著為負的空間溢出效應；創新投入對省域經濟發展存在1%的水平下顯著為正的直接效應和10%的水平下負的空間溢出效應；公里里程對省域經濟發展存在1%的水平下顯著為正的空間溢出效應；鐵路里程對省域經濟發展存在10%的水平下顯著為正的直接效應；交通基礎設施投資對省域經濟發展同時存在5%的水平下顯著為正的直接效應和空間溢出效應。

結論與政策建議

本文選取了我國2003-2012年的省級面板數據，在厘清交通基礎設施影響經濟增長機制的基礎上，通過構建空間面板杜賓模型，實證分析了我國交通基礎設施與區域經濟增長的關系。從實證結果中可以得出：交通基礎設施影響區域經濟增長具有明顯的乘數性、外部性和可達性作用；不同類型的交通基礎設施對經濟增長的影響不同，區內交通基礎設施的改善有利于本地區經濟增長，同時具有很強的空間正溢出效應；區際交通基礎設施的改善雖有利于本地區經濟增長，但溢出效應不明顯，這會使得區域經濟差距趨于擴大；交通基礎設施投資通過乘數作用將帶動本地區及周邊區域經濟快速增長。

基于上述結論，本文提出以下政策建議：在投資力度方面，要充分利用交通基礎設施投資對經濟增長的巨大推動作用，各省域應在新建交通基礎設施項目和改擴建交通基礎設施項目上不斷加大投資力度，鼓勵民間資本以多種方式參與基礎設施建設，力爭為今后全國經濟和社會發展奠定堅實基礎。在投資范圍方面，要充分發揮公路等區內交通基礎設施的空間溢出效應，改善區域內通達度，中西部地區更應該注重公路建設，特別是通往交通樞紐節點的公路建設。要充分發揮鐵路等區際基礎設施對經濟增長的促進作用，科學合理設置區域節點，加大交通網絡建設力度，同時要盡量避免重要鐵路節點對周邊區域經濟的吸附作用。在投資管理方面，要樹立“大交通”理念，建立區域交通基礎設施協商制度，做到統籌協調、科學規劃，防止重復建設和低效建設，推進“斷頭路”和普通國道的瓶頸路段改建，實現區內區際各種運輸方式有效銜接。總的來說，就是要通過“外通內連、互聯互通”的交通基礎設施協同發展政策來助推經濟增長，實現區域協調發展。

參考文獻：

1.Aschauer，D.A.Is Public Expenditure Productive[J].Journal of Monetary Economies，1989，23（2）

2.劉生龍，胡鞍鋼.交通基礎設施與經濟增長：中國區域差距的視角[J].中國工業經濟，2010（4）