基于VAR模型的山東省產業發展系統評價

范夢甜 王慧

摘要以山東省為例，以創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念為指導，構建產業發展多指標評價體系，測算改革開放以來山東省產業發展演變情況，運用基于VAR模型的脈沖響應及方差分解分析產業發展的內在機制，結果表明：①山東省產業發展水平不斷提高，經歷了初期震蕩緩慢增長、中期高速增長和后期持續增長.②產業發展系統結構逐漸優化，呈現出產業規模、結構、效益、創新、協調及綠色為一體的產業綜合發展態勢，目前主要面臨提升效益和發展外向型產業的雙重壓力.③從沖擊響應結果來看，產業規模及外向型產業對產業綜合發展表現為正向效應；產業和諧程度對產業綜合發展表現為負向效應；產業效益及產業綠色化對產業綜合發展起初表現為正向效應，之后作用不穩定；產業結構和產業科技創新能力對產業綜合發展的正向效應存在一定滯后期.④預測方差結果表明，子系統對產業綜合發展的影響從高到低分別為：產業發展和諧程度，產業發展外向度，產業規模，產業科技創新能力，產業結構，產業綠色發展，產業效益.

關鍵詞區域經濟學；產業發展；VAR模型；山東省

中圖分類號F127；F124文獻標識碼A

Evaluation of industrial development system

in Shandong Province based on VAR model

Mengtian Fan， Hui Wang

（Department of Geography and Tourism， Qufu Normal University，Rizhao， Shandong276826， China）

AbstractThe study took innovation， coordination， green， open， sharing concept as an instruction and measured the evolution of industrial development by building multi-index evaluation system and analysed the internal mechanism of industrial development by using the impulse response and variance decomposition based on VAR model in Shandong Province since the reform and opening up and it found： （1） the industrial development level is enhancing gradually and it experienced the shock and slow growth in early period， high speed growth in middle period and sustained growth in end period； （2）the structure of industrial development system is optimizing gradually which presents the situation of industrial scale， structure， efficiency， innovation， harmonious and green as a whole and it currently mainly faces the double pressure of gaining efficiency and developing export-oriented industry；（3） the impulse response results show that the industrial scale and the export-oriented industry have positive effect on industrial comprehensive development， the industrial harmonious degree has negative effect on industrial comprehensive development， the industrial efficiency and the industrial green level have positive effect in early period and unstable effect in end period on industrial comprehensive development and the industrial structure and technological innovation ability have lagging positive effect on industrial comprehensive development； （4）variance results show that the influence of subsystem to industrial comprehensive development from high to low is： the harmonious degree of industrial development， the extroverted degree of industrial development， industrial scale， industrial technology innovation ability， industrial structure， industrial green development and industrial efficiency.

Key wordsregional economics；industrial development； VAR model；Shandong Province

1引言

在集聚效應和規模經濟推動下，區域產業發展的規模和水平逐步提高，產業發展為區域經濟社會全面發展奠定了物質基礎.目前，中國經濟發展進入新常態，產業發展不再局限于單一的數量擴張，更注重產業的轉型升級，以創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念引領產業發展.在此背景下，合理評價產業發展系統，深入探討其內在機制，客觀認識區域產業發展態勢，對于促進產業轉型發展具有重要的理論與實踐意義.

學術界基于地理學視角的產業發展研究主要集中在三次產業發展、產業結構演進、產業集群發展及產業綠色化等方面.李佳校（2016）[1]使用洛陽市近年來的第一產業產值數據應用灰色系統模型建模方法，對洛陽市第一產業產值進行了分析.章奇（2016）[2]對第二產業結構調整與科技金融聯動發展的關系進行了研究.謝敏（2015）[3]等人以浙江省為例，采用空間基尼系數、區位熵對第三產業集聚程度進行測算.對三次產業發展的研究，還集中在農業[4]、工業[5]、戰略性新興產業[6]、高新技術產業[7]和文化創意產業[8]方面.對產業結構演進的研究主要集中于產業結構特征、產業結構優化及產業結構調整方面.楊家偉（2013）[9]探究了河南省產業結構演進及其機理，宋周鶯（2013）[10]、楊智峰（2014）[11]、高遠東（2015）[12]等人分別以河南省、西部地區和中國為例，研究了產業結構優化問題.何平（2014）[13]對產業結構調整進行分析，發現目前中國產業結構調整并沒有取得“對經濟發展方式轉變具有促進作用”的優化效果.對產業集群發展的研究主要集中于產業集群內在機制和產業集群協同發展分析.劉媛媛（2014）[14]等人運用回歸分析方法實證研究中國資源型產業集群形成動因.萬幼清（2015）[15]等人對產業集群協同創新風險進行研究.趙春明（2016）[16]、李文（2016）[17]等人對產業綠色發展進行了相關研究.以往的研究集中于產業發展的某一視角，將產業發展作為系統的研究相對較少.當前，區域產業發展面臨經濟新常態下產業轉型升級和復雜的國際背景，必須從產業發展各子系統出發，在創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念指導下，通盤謀劃區域產業發展.借鑒相關研究成果，以山東省為例，構建產業發展及其子系統指標評價體系，運用計量方法測算改革開放以來山東省產業發展系統演變態勢，從子系統視角探討產業發展的深層動因，以期為山東省產業轉型升級提供決策參考.

2指標體系構建與數據來源

2.1指標體系構建

依據典型性、科學性、可獲取性的原則，以創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念為指導，借鑒已有研究成果對產業發展內涵的界定[18-21]，從產業規模、結構、效益、和諧程度、科技創新能力、綠色發展水平和外向度7個方面構建產業綜合發展評價指標體系.

多采用人均國民生產總值、地均二三產業增加值等指標反映產業規模.產業結構直接影響產業總體發展水平，其中包括制造業增加值占規模以上GDP比重以及二三產業就業比重等.采用公共財政預算收入占GDP比重和規模以上工業產值利稅率等度量區域產業效益.采用二三產業產值結構與就業結構偏離度和農村人均純收入與城鎮居民人均可支配收入比率綜合反映區域產業間的協調態勢.創新是產業發展和城鎮化的原始動力，采用每萬人在校大學生數和重要科技成果數量衡量區域產業創新能力.綠色化是全球可持續發展框架下對現代產業發展的要求，采用工業固體廢棄物綜合利用率和能源消費彈性系數來反映產業發展的綠色化水平.改革開放以來，中國依托外向型產業發展促進區域產業發展，采用規模以上工業中外商和港澳臺投資比重和對外貿易依存度兩項指標測算產業發展外向度.內容層各指標均包含兩項具體指標，共14項指標，構建了產業發展的指標評價體系（表1）.

2.2數據來源

數據來源于《輝煌山東60年資料匯編》、《山東省統計年鑒》（1979～2016）及歷年山東省國民經濟統計公報.部分指標個別年份數據缺失，采取插值處理.產業發展指標中人均GDP、二三產業增加值指標按可比價格進行核算.為消除量綱影響，對統計指標數據進行極差標準化處理.

3產業綜合發展水平測度

3.1研究方法

為消除主觀因素影響，采用熵值法確定產業綜合發展各指標權重.熵值法是根據各指標信息載量的大小來確定指標權重的客觀賦權法，其基本原理是對m個評價方案和n項評價指標形成的數據矩陣X=xijn×m，某項指標xj指標值xij的離散程度越大，則該指標在評價體系中發揮的作用越大，其權重越大；反之，該指標的權重越小[22].熵值法計算公式為：

Wj=gj/∑mj=1gj（1≤j≤m），（1）

式中，wj為第j項指標的權重，gj為第j項指標的差異系數，gj=1-ej，ej為第j項指標熵值，ej=-[∑ni=1pijln （pij）]/ln （n），pij為第j項指標下第i年份占該指標比重，pij=xij/∑ni=1xij，（i=1，2，…，n，j=1，2，…，m），xij為標準化之后的第j項指標第i年份數值.在此基礎上計算出產業綜合發展指數得分，其計算公式為：

si=∑mj=1wjpij，（i=1，2，…，n）.（2）

3.2產業發展指標權重

根據熵值法計算出山東省產業綜合發展各指標權重（表2）.

3.3產業綜合發展水平評價

根據表2及公式（2），結合統計數據，計算出1978～2015年山東省產業發展水平綜合指數，并繪制折線圖（圖1）.

注：圖中虛線為協調度擬合曲線

由圖1，研究期內山東省產業綜合發展水平不斷提高.產業發展綜合指數由研究期初的0.16上升至研究期末的0.66，年平均增長率為1.36%.擬合曲線呈現加速上揚趨勢.產業綜合發展在時間上呈現出典型的階段性特點.1978～1992年為震蕩緩慢增長階段，產業發展波動較大，經歷兩次明顯起落，總體上產業增長比較緩慢.這主要因為改革開放初期，山東省經濟總量規模小，資本、技術等要素短缺，

產業結構調整緩慢，改革開放各方面的政策尚不協調，市場機制與政府調控交織影響.1992～2008年為高速增長階段，1992年鄧小平同志發表了南巡講話.與此同時，山東省市場經濟體系逐漸完善，以及各方面改革政策的施行促進了產業發展高速增長.1992～1994年產業發展年均增長率高達4.28%，1994～1996年有所下降.1996～2008年開始回升，受1998年亞洲“金融風暴”影響，回升較慢，年均增長率為2.40%，這說明，隨著山東省產業發展市場化程度的加深，產業發展的國際化水平提升，由此帶來的產業發展對外依賴性明顯增強.2008～2015年為持續增長階段，產業發展年均增長率為1.97%，2008年全球金融危機后，山東省產業發展進入新的轉型期，產業增長速度較前一階段明顯放緩，但依然維持較高的增長速度.根據回歸模型，至2020年山東省產業綜合發展水平將繼續提高且速度將有所加快.說明山東省產業發展基本擺脫了2008年金融危機的影響，產業發展趨于強勁.

山東省產業綜合發展水平不斷提升的同時，產業發展系統結構也不斷演化.根據表2及公式（2），結合統計數據，計算出1978～2015年產業發展子系統綜合指數，并據此繪制1985，1995，2005及2015年產業發展系統結構演化雷達圖（圖2）.

1985年，子系統差異較大，除產業結構、產業效益及產業和諧程度外，其余子系統均處于起步階段.改革開放初期，以聯產承包責任制為核心的農村經濟體制改革率先實施，促進了農村經濟繁榮發展和農民收入收入水平提升，產業和諧程度綜合指數超過0.6，達到研究期內最高水平.

1995年，產業發展子系統差異減小，產業外向度、產業綠色化水平及產業結構提升較快，產業效益及和諧程度呈現衰減態勢.深化企業改革，進一步擴大對外開放，積極推動外向型經濟等政策的施行，促進了山東省產業結構升級和外向型發展，大量新技術的應用提升了產業發展的綠色化水平.

2005年，產業發展子系統差異進一步減小，產業結構和產業科技創新能力訊速提高，產業外向度則呈現衰減態勢.這個時期社會主義市場經濟體制初步建立，山東省以公有制為主體多種所有制經濟共同發展的產業發展格局基本形成，一大批優勢產業在市場競爭中發展壯大，原有的基礎設施“瓶頸”基本消除，“科教興魯”戰略實施效果明顯.

2015年，產業外向度進一步衰減，綜合指數低于0.2，其余子系統綜合指數不斷提高.2008年“金融危機”帶來的外向型產業發展受阻，產業外向度降低.產業長期發展積累下的矛盾和問題，促使產業在科技創新、綠色發展、和諧發展、轉型升級等方面不斷提高.

研究期內，產業發展系統結構逐漸優化，除產業效益及和諧程度整體下降，產業發展其余子系統均得到不同程度的提升，但提升幅度存在較大差異.產業規模、結構、創新能力提升幅度較高，產業綠色化水平次之，產業外向度先增加后降低.可見山東省產業發展正逐漸轉變為集產業創新發展、協調發展、綠色發展為一體的產業綜合發展.目前主要面臨質量提升和外向型經濟發展的雙重壓力.

4產業發展機制分析

為探討各子系統對產業綜合發展的影響，運用eviews6.0構建產業綜合發展及其子系統VAR模型，運用脈沖響應及方差分解分析產業綜合發展指數對各子系正向沖擊產生的響應及子系統的平均貢獻率.

4.1模型與方法

VAR模型是把系統中每個內生變量作為系統所有內生變量滯后值的函數來構造模型，從而將單變量自回歸模型推廣到由多元時間序列變量組成的“向量”自回歸模型[23-24].

其數學表達式為：

yt=A1yt-1+…+Apyt-p+Bxt+εt，t=1，2，…，T，（3）

式中，yt是h維的內生變量向量，xt是k維的外生變量向量，p是滯后階數，T是樣本個數，h×h維矩陣A1，…，AP和h×h維矩陣B是被估計的系數矩陣，εt是k維的擾動向量，其可以同期相關但不與自己的滯后期及等式右邊的變量相關[25-26].

假設模型外生變量為常數項，內生變量為產業發展及其子系統綜合指數.為消除可能存在的異方差獲得平穩性的時間序列，對所有數據進行對數化處理（表3）.

4.2模型驗證

VAR模型的檢驗重點是模型整體的穩定性水平，只有在模型穩定的基礎上，才能利用脈沖響應和方差分解來研究隨機擾動對變量系統的動態沖擊[27].

以時間序列數據建立VAR模型，首先要保證變量是平穩的，否則將產生偽回歸現象[28].運用ADF檢驗方法對LnY、LnX1、LnX2、LnX3、LnX4、LnX5、LnX6以及LnX7進行單位根檢驗（表4）.

可以看出，時間序列LnY、LnX1、LnX3、LnX4及LnX6為非平穩序列，對一階差分后的序列進行ADF檢驗，均顯示為平穩序列，說明時間序列一階單整.因此，建立DLnY、DLnX1、DLnX2、DLnX3、DLnX4、DLnX5、DLnX6以及DLnX7的VAR模型來分析產業綜合發展與其子系統之間的動態關系.

對時間序列數據差分后，通過協整檢驗確定各變量之間是否存在長期穩定的均衡關系.首先確定協整檢驗的滯后階數，表5為VAR模型直至最大滯后階數的各種信息標準，可以看出，VAR模型的最優滯后階數為2，則協整檢驗的最優滯后階數為1.

在5%的顯著水平下，DLnY、DLnX1、DLnX2、DLnX3、DLnX4、DLnX5、DLnX6以及DLnX7之間存在協整關系，且至少有7個協整方程（表6）.

隨后可建立VAR模型，為達到分析各變量之間關系的目的，還須對整個模型進行平穩性檢驗.

VAR模型的全部特征根全部落在單位圓內（圖3），說明該VAR模型系統穩定且后續分析結果合理，可以在此基礎上，進行產業發展脈沖響應及方差分解分析.

4.3產業發展影響機制分析

脈沖響應能夠刻畫出某個變量的變動或沖擊對其它變量產生影響的軌跡，并沖過脈沖響應圖來展現每個影響因素的影響過程[26，27].圖4為產業發展對其子系統的脈沖響應路徑圖.其中，實線表示脈沖響應函數曲線，虛線表示正負兩倍標準差偏離帶曲線.

圖4（a）為產業綜合發展對其自身的脈沖響應路徑.給產業綜合發展一個正單位的沖擊，其自身初期基本保持正效應但逐步衰減，第5.5期之后保持穩定的負效應.這表明，產業綜合發展水平的提高對其自身初期表現為帶動作用，但作用強度逐漸降低，之后表現為抑制作用.改革開放初期，產業不斷發展集聚了大量人力、物力、財力，促使產業進一步向高水平躍遷，發展到一定規模后，市場需求趨于飽和，勞動力、自然資源、技術等要素的供給約束性增強，產業發展趨于緩慢，對自身發展表現為抑制作用.

圖4（b）為產業綜合發展對產業規模的脈沖響應路徑.給產業規模一個正單位的沖擊，產業綜合發展一直保持正效應，初期響應較強且波動性較大，第8期之后變化平穩.這表明，產業規模的擴大對山東省產業綜合發展有明顯的帶動作用，且早期影響顯著，之后影響程度明顯降低.因此，在產業發展已經達到較高水平的情況下，不能夠再單一依靠數量擴張促進產業發展.

圖4（c）為產業綜合發展對產業結構的脈沖響應路徑.給產業結構一個正單位的沖擊，產業綜合發展的正效應存在一定滯后期，前6.5期響應不穩定且初期表現為負效應，之后一直保持穩定的正效應.這說明，山東省應將產業結構轉型升級作為區域經濟發展的長期戰略，不能急于求成.

圖4（d）為產業綜合發展對產業效益的脈沖響應路徑.給產業效益一個正單位的沖擊，產業發展在前2期保持逐漸增強的正效應，之后不斷衰減，第4～5期保持負效應，之后一直保持微弱的正效應.這表明，產業效益對產業綜合發展的帶動難以長期維持.

圖4（e）為產業綜合發展對產業發展和諧程度的脈沖響應路徑.給產業發展協調程度一個正單位的沖擊，產業綜合發展一直保持負效應，且初期強度較高.這表明，農村經濟體制改革，盡管增加了農民收入，縮小了城鄉收入差距，但并沒有從根本上成為二三產業發展的主要驅動力，且目前山東省城鄉“二元化”及其帶來的二三產業產值結構與就業結構偏離依然制約著產業的進一步發展.

圖4（f）為產業綜合發展對產業科技創新能力的脈沖響應路徑.給產業科技創新能力一個正單位的沖擊，產業綜合發展的正效應存在一定滯后期，前2.5期為負效應，之后一直保持穩定的正效應.這表明，產業科技創新能力的提高對產業綜合發展的帶動作用存在一定滯后期.山東省應全面實施創新驅動戰略，通過創新驅動推進產業轉型升級，提升產業效益，促進產業綜合發展.

圖（g）為產業綜合發展對產業綠色發展水平的脈沖響應路徑.給產業綠色發展一個正單位的沖擊，產業綜合發展在前5期保持正效應，第5～8期為負效應，之后一直保持正效應.這表明，產業綠色發展水平的提高對產業綜合發展作用不穩定，初期表現為帶動作用，之后表現為短暫的抑制作用，之后又表現為帶動作用.說明山東省產業綠色化發展尚未對產業整體發展帶來顯著且穩定的影響.但從長期來看，“節能減排”等綠色發展對產業綜合發展會產生積極作用.

圖（h）為產業綜合發展對產業發展外向度的脈沖響應路徑.給產業發展外向度一個正單位的沖擊，產業綜合發展一直保持穩定的正效應.這表明，外向型產業的發展對產業綜合發展有明顯的帶動作用且作用穩定.山東省應積極融入“一帶一路”戰略，積極參與國際競爭與合作，促進外向型經濟發展.

綜上，產業發展各子系統對產業綜合發展的影響機制不同，從沖擊響應結果來看，產業規模及外向型產業對產業綜合發展表現為正向效應，產業和諧程度對產業綜合發展表現為負向效應，產業效益及產業綠色化水平對產業綜合發展起初表現為正向效應，之后作用不穩定，產業結構和產業科技創新能力對產業綜合發展的正向效應存在一定滯后期.

為進一步分析長期產業發展過程中各子系統貢獻程度大小，對產業綜合發展進行方差分解（圖5）.方差分解是通過分析每個結構沖擊對內生變量變化的貢獻程度，進而評價不同結構沖擊的重要性[29].

產業綜合發展受自身沖擊的影響呈逐步遞減的趨勢，從初始的100%遞減到14.50%.各子系統對產業綜合發展的影響整體上都呈增長趨勢.產業協調程度的貢獻率最高，且影響越來越顯著.產業規模初期影響較強，中后期逐漸減弱.產業結構和產業效益的影響先上升后下降，除初期個別時段較強外，整體上穩定在5.5%左右.產業科技創新影響逐漸增強，后期貢獻率約為初期的7倍.此外，產業綠色化及產業外向度的影響也逐漸增強.

從目前來看，山東省產業綜合發展除14.50%受本身決定之外，受子系統影響程度從高到低分別為：產業發展協調程度，產業發展外向度，產業規模，產業科技創新能力，產業結構，產業綠色發展，產業效益.

5結論

改革開放以來，山東省產業發展水平不斷提高且呈現出典型的階段性特點.改革開放初期為震蕩緩慢增長階段，1992～2008年為高速增長階段，2008～2015年為持續增長階段，未來五年山東省產業綜合發展水平將繼續提高且速度將有所加快.

從產業綜合發展系統結構演化來看，山東省產業發展系統結構逐漸優化.改革開放初期產業系統結構不平衡，進入新世紀后，產業發展逐漸呈現出產業規模、結構、效益、創新、協調、綠色為一體的產業綜合發展態勢，目前主要面臨質量提升和外向型經濟發展的雙重壓力.

從沖擊響應結果來看，產業規模及外向型產業對產業綜合發展表現為正向效應，產業協調程度對產業綜合發展表現為負向效應，產業效益的產業綠色化對產業綜合發展起初表現為正向效應，之后作用不穩定，產業結構和產業科技創新能力對產業綜合發展的正向效應存在一定滯后期.

預測方差結果表明，產業發展本身及各子系統對產業綜合發展都有一定的貢獻度，產業綜合發展除14.50%受本身決定之外，受子系統影響程度從高到低分別為：產業發展和諧程度，產業發展外向度，產業規模，產業科技創新能力，產業結構，產業綠色發展，產業效益.

產業發展系統復雜，包括產業規模、結構、效益等多方面，其對產業綜合發展的貢獻率和影響機制在產業發展的不同階段差異明顯.山東省應在適度合理控制產業規模的基礎上，把對外開放與滿足內需有效結合起來，積極融入國家“一帶一路”戰略，推動外向型產業新一輪發展.并采取有效措施，處理好產業和諧發展問題，盡量減少其對產業綜合發展的負向效應，將產業結構優化升級和提高產業科技創新能力納入長遠目標，通過創新驅動推進產業升級.

在指標體系的構建和數學模型的選擇上，存在一定的局限性，僅僅從全省整體視角出發，探討山東省產業發展演變及其影響機制，基于地市或縣域空間尺度的地域分異視角研究有待進一步深入.

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