西安市交通基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟增長關(guān)系的實證研究

■張映芹，劉 鑫

（陜西師范大學(xué)國際商學(xué)院，陜西 西安 710000）

一、問題的提出

西安市地處西北內(nèi)陸，相較于東南沿海發(fā)達地區(qū)的省會城市，西安市的經(jīng)濟增長面臨著巨大的挑戰(zhàn)。進入21世紀后，為協(xié)調(diào)我國不同區(qū)域經(jīng)濟的平衡發(fā)展，黨中央針對西部地區(qū)部署了“西部大開發(fā)”的重要戰(zhàn)略。2013年，中國正式提出建設(shè)橫跨亞歐的“新絲綢之路經(jīng)濟帶”的戰(zhàn)略構(gòu)想，著力開拓新的經(jīng)濟增長點，帶動西部地區(qū)經(jīng)濟增長，而西安作為“新絲綢之路經(jīng)濟帶”的起點，西安交通基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展和布局顯得尤為重要。“十三五”期間，陜西省計劃投資5000億元構(gòu)建大西安立體綜合交通體系，通過實施《大西安立體綜合交通發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃》，發(fā)揮“新絲綢之路經(jīng)濟帶”新起點的功能。

國內(nèi)的大多數(shù)學(xué)者在國家層面上對交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與GDP增長二者之間關(guān)系進行了研究。張學(xué)良、孫海鳴（2008）選取了1978—2003年的時間序列數(shù)據(jù)，分別對交通基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展指標進行了平穩(wěn)性檢驗、協(xié)整分析以及Granger因果關(guān)系檢驗，得出交通基礎(chǔ)設(shè)施和區(qū)域經(jīng)濟增長之間具有長期的協(xié)整關(guān)系，并通過測算得出交通基礎(chǔ)設(shè)施的產(chǎn)出彈性為0.091211[1]。張鏑、吳利華（2008）利用1952—2006年的交通基礎(chǔ)設(shè)施投資和經(jīng)濟增長兩時間序列進行了協(xié)整模型分析、誤差修正模型分析和Granger因果檢驗。結(jié)果表明，二者存在長期均衡關(guān)系，并且具有雙向的因果關(guān)系[2]。黃壽峰、王藝明(2012)基于非線性Granger因果檢驗對交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與經(jīng)濟增長的關(guān)系進行了研究，得出二者相互影響、相互作用的結(jié)論，認為基礎(chǔ)設(shè)施投資能夠在一定程度上促進經(jīng)濟增長，經(jīng)濟增長也能夠促進交通基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展[3]。任蓉、程連元、謝卓然等（2012）選取1978-2009年間的數(shù)據(jù)對交通運輸基礎(chǔ)設(shè)施投資和經(jīng)濟增長之間的關(guān)系進行了協(xié)整關(guān)系檢驗、脈沖響應(yīng)函數(shù)分析以及方差分解分析；協(xié)整關(guān)系檢驗表明交通基礎(chǔ)設(shè)施投資與經(jīng)濟增長保持著長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系，一方面增加交通基礎(chǔ)設(shè)施投資會促進經(jīng)濟增長，另一方面經(jīng)濟發(fā)展也會加大對交通基礎(chǔ)設(shè)施的需求；脈沖函數(shù)分析表明對于交通運輸基礎(chǔ)設(shè)施投資和經(jīng)濟增長，前者變動趨勢比較敏感而且前者受后者的影響遠遠大于后者對前者的影響；方差分解表明交通基礎(chǔ)設(shè)施投資對經(jīng)濟增長的貢獻度是逐年增加的[4]。賈興利等（2015）通過對西部地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系進行研究，發(fā)現(xiàn)了兩者之間存在的雙向因果關(guān)系和雙向的Granger因果關(guān)系[5]。陳子真、歐國立、雷振丹（2015）利用VAR模型對交通基礎(chǔ)設(shè)施指標與新疆人均國內(nèi)生產(chǎn)總值進行了協(xié)整關(guān)系檢驗、脈沖效應(yīng)和方差分解分析,并對結(jié)果進行Granger因果關(guān)系檢驗，結(jié)果表明：長期內(nèi)新疆交通基礎(chǔ)設(shè)施會對經(jīng)濟增長有正向推動效應(yīng),在短期內(nèi)過快地進行交通建設(shè)會對新疆經(jīng)濟產(chǎn)生負面沖擊[6]。

綜上所述，學(xué)者們對全國層面的交通基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟增長的關(guān)系作了詳細的研究，得出的結(jié)論大都是二者之間有積極的影響，但以往的學(xué)者更多關(guān)注的是沿海發(fā)達地區(qū)或者基于全國范圍進行的研究，對西北地區(qū)某一個城市進行的實證分析很少。交通基礎(chǔ)設(shè)施與區(qū)域經(jīng)濟增長之間存在著復(fù)雜的關(guān)系，建設(shè)一個完善的交通運輸系統(tǒng)通常需要較長的時間和巨額的投資，因此深入分析西安交通基礎(chǔ)設(shè)施投資與經(jīng)濟增長的關(guān)系，對于解決西安交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)問題和加快西安經(jīng)濟增長具有重要的理論與現(xiàn)實意義。

二、數(shù)據(jù)來源及研究方法

（一）變量選取與數(shù)據(jù)來源

考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性和代表性，文章在選取變量時用地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）來代替西安市的經(jīng)濟的增長，用交通運輸、倉儲和郵政業(yè)的投資（T）來代替交通基礎(chǔ)設(shè)施的投資。文章的數(shù)據(jù)來源于《陜西統(tǒng)計年鑒》和《西安統(tǒng)計年鑒》，數(shù)據(jù)的時間跨度為1989—2018年。為了消除物價變動的影響，文章以1989年的居民消費價格指數(shù)為基期，對地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）和交通基礎(chǔ)設(shè)施的投資（T）的數(shù)據(jù)進行了相關(guān)調(diào)整，從而減少了數(shù)據(jù)的誤差性。

（二）研究方法

向量自回歸模型簡稱VAR模型，利用非結(jié)構(gòu)性的方法，把模型里每一個內(nèi)生變量的滯后值函數(shù)當(dāng)做模型中的內(nèi)生變量來構(gòu)建整體模型，以此為前提形成多元時間序列搭建而成的向量自回歸模型，VAR模型一般表示為：

在這一表達式中，yt是k維內(nèi)生變量向量，xt是d維外生變量向量，p是模型滯后的階數(shù)，T是樣本的數(shù)量，α1,α2,…,αp,β 是要估計的系數(shù)矩陣，εt是隨機擾動向量，一般認為可以同期相關(guān)，但不與自己的滯后值和等式右邊變量相關(guān)[7]。

三、基于VAR模型的實證檢驗

（一）平穩(wěn)性檢驗

要對西安交通基礎(chǔ)設(shè)施投資與經(jīng)濟增長的關(guān)系進行計量分析，所選取的時間序列數(shù)據(jù)必須是平穩(wěn)的，否則會出現(xiàn)“偽回歸”等一系列問題，因此要在建立VAR模型之前對原始數(shù)據(jù)進行穩(wěn)定性檢驗與處理。為了排除異方差對原始數(shù)據(jù)的影響，對西安市的生產(chǎn)總值（GDP）和交通基礎(chǔ)設(shè)施投資（T）這兩變量進行對數(shù)化處理，獲得LNGDP和LNT兩個變量。文章采用較為常用的ADF單位根檢驗方法來檢驗LNGDP和LNT數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性。利用Eviews7.0軟件進行數(shù)據(jù)處理得到的單位根檢驗的結(jié)果見附表1。

通過對西安市生產(chǎn)總值(GDP)和交通基礎(chǔ)設(shè)施投資（T）進行處理與檢驗，結(jié)果顯示：LNGDP的P值為0.8273，不能拒絕原假設(shè)，因此LNGDP不滿足平穩(wěn)性的條件；LNT的P值為0.1414，同樣不能拒絕原假設(shè)，LNT也不滿足平穩(wěn)性條件。為了使數(shù)據(jù)達到平穩(wěn)，對LNGDP和LNT兩組數(shù)據(jù)取一階方差，記作DLNGDP和DLNT，再次進行單位根檢驗，結(jié)果顯示：DLNGDP的P值為0.0157，拒絕原假設(shè)，因此DLNGDP是平穩(wěn)的，DLNT的P值為0.0000，同樣可以拒絕原假設(shè)，DLNT也是平穩(wěn)的。

（二）Johansen協(xié)整檢驗

Johansen協(xié)整檢驗用于分析兩變量之間是否存在長期均衡的關(guān)系，如果自變量和因變量是協(xié)整的，那么兩變量之間就存在著長期穩(wěn)定的關(guān)系。在對DLNGDP和DLNT進行協(xié)整檢驗前首先要確定VAR模型的滯后階數(shù)，文章通過LR、FPE、AIC、SC和HQ這五項標準綜合比較來確定模型的最優(yōu)滯后期。采用Eviews7.0軟件將平穩(wěn)的數(shù)據(jù)DLNGDP和DLNT帶入VAR模型中，當(dāng)最大允許滯后階數(shù)為5時，處理結(jié)果如附表2所示。

當(dāng)模型最大允許滯后階數(shù)為5時，結(jié)果顯示：該模型的最優(yōu)滯后階數(shù)為4。考慮到文章變量的數(shù)據(jù)是連續(xù)的地區(qū)年度數(shù)據(jù)，時間跨度較短，為了使模型可以保持合理有效的自由度，最終選擇模型的最優(yōu)滯后階數(shù)為4，以此來估計西安市交通設(shè)施投資和經(jīng)濟增長的關(guān)系。

實際情況中，大多數(shù)的時間序列數(shù)據(jù)都是不平穩(wěn)的，通常會對數(shù)據(jù)進行差分來使數(shù)據(jù)達到平穩(wěn)狀態(tài)。但是在很多情況下，由于數(shù)據(jù)差分之后就失去了經(jīng)濟研究的意義，從而大大降低了模型的解釋能力。因此可以通過Johansen協(xié)整檢驗來檢驗自變量和因變量之間是否存在長期穩(wěn)定的關(guān)系。文章利用Eviews7.0軟件檢驗變量DLNGDP和DLNT之間的協(xié)整關(guān)系，檢驗結(jié)果見表1。

表1 Johansen協(xié)整檢驗結(jié)果

從以上檢驗結(jié)果可以看出，“None*”和“At most 1*”的原假設(shè)在5%的置信度下均被拒絕。因此可以得出結(jié)論：西安的交通基礎(chǔ)設(shè)施投資與經(jīng)濟增長之間具有長期穩(wěn)定的關(guān)系。變量之間存在協(xié)整關(guān)系是建立VAR模型的前提，因此，西安的交通基礎(chǔ)設(shè)施投資與經(jīng)濟增長這兩個變量是可以建立VAR模型的。

（三）Granger因果檢驗

Granger因果關(guān)系檢驗通常用于檢驗?zāi)Ｐ椭械囊粋€變量是否能預(yù)測另外一個變量，即模型中一個變量的變化是否是另一個變量變化的原因。利用Eviews7.0檢驗DLNGDP與DLNT之間的Granger因果關(guān)系，檢驗結(jié)果見表2。

表2 Grangeγ因果檢驗結(jié)果

從檢驗結(jié)果的P值可以看出，兩個原假設(shè)都被拒絕，即DLNT是DLNGDP的Granger原因，DLNGDP也是DLNT的Granger原因。因此可以說西安市交通基礎(chǔ)設(shè)施投資的變化會引起西安市地區(qū)生產(chǎn)總值的變化，西安市地區(qū)生產(chǎn)總值增長也會影響交通基礎(chǔ)設(shè)施投資的變化。

進一步根據(jù)AR根估計來確定VAR模型的穩(wěn)定性，如果VAR模型的所有單位根均小于1，即圖中所有的點均落在單位圓內(nèi)，則模型是穩(wěn)定的；如果VAR模型的單位根大于1，即圖中的點出現(xiàn)在單位圓之外，則模型是不穩(wěn)定的。利用Eviews7.0對數(shù)據(jù)進行處理的結(jié)果如圖1所示。

圖1 AR根估計結(jié)果

由圖1可以看出，所有的點都落在了單位圓內(nèi)，即VAR模型的所有根模的倒數(shù)均小于單位1，所以建立VAR模型是平穩(wěn)的。接下來可以通過脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解分析模型中兩個變量之間的關(guān)系。

（四）脈沖響應(yīng)函數(shù)分析

上述研究結(jié)果表明，西安市交通基礎(chǔ)設(shè)施投資和地區(qū)生產(chǎn)總值之間存在著長期均衡的關(guān)系，但是沒有反映出兩變量的變化對系統(tǒng)的影響以及兩變量對沖擊的反應(yīng)。脈沖響應(yīng)函數(shù)分析就是在數(shù)據(jù)處理時，將標準差大小的沖擊添加到干擾項中，改變后的干擾項會對模型變量的當(dāng)前值和未來值產(chǎn)生影響，以此反映模型中一個變量產(chǎn)生的沖擊對另外一個變量的影響。圖2所示為模型中西安市交通基礎(chǔ)設(shè)施投資和地區(qū)生產(chǎn)總值兩變量之間互相影響的脈沖響應(yīng)函數(shù)圖。

圖2 脈沖響應(yīng)函數(shù)圖

從圖2中可以看出，脈沖響應(yīng)追蹤期數(shù)越大，模型中的變量對沖擊做出的反應(yīng)越小，因此系統(tǒng)很穩(wěn)定。圖2a是西安市交通基礎(chǔ)設(shè)施投資受到?jīng)_擊后，經(jīng)濟增長做出的脈沖響應(yīng)函數(shù)圖，從圖2a中可以看出：交通基礎(chǔ)設(shè)施投資在第一期對經(jīng)濟增長的脈沖影響大約為0.10，說明在短期內(nèi)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的資金、人力、物力會直接刺激經(jīng)濟的增長。在第二期脈沖影響達到最小，隨后逐漸增大，在第四期脈沖影響達到頂峰，這個影響會持續(xù)一段時間，在第五期后影響開始逐漸減小，最終完全消失。短期直接的經(jīng)濟刺激消失了之后，交通基礎(chǔ)設(shè)施建成后，完善的交通運輸系統(tǒng)通過縮短區(qū)域間距離、提升運輸效率、降低運輸成本、豐富人們的出行方式間接地刺激地區(qū)經(jīng)濟增長。由圖2b可知，西安市經(jīng)濟增長對交通基礎(chǔ)設(shè)施的脈沖影響滯后一期，在第一期脈沖影響為零，第一期后開始加大，在第二期達到第一個高峰，隨后減弱，在第三期達到最小，在第四期脈沖影響達到最高峰，此后影響會持續(xù)減弱，最終完全消失。西安市經(jīng)濟增長對交通基礎(chǔ)設(shè)施具有良好的推動作用，當(dāng)區(qū)域經(jīng)濟實現(xiàn)增長時，不僅對區(qū)域內(nèi)的交通基礎(chǔ)設(shè)施提出更高的要求，還為后續(xù)的交通基礎(chǔ)建設(shè)提供充足的資金來源，因此經(jīng)濟增長反過來也會影響交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，經(jīng)濟增長對交通基礎(chǔ)設(shè)施投資具有良好的反饋影響。

（五）方差分解

預(yù)測方差分解模型可以分析一個變量產(chǎn)生的沖擊對另一個變量變化的貢獻度，據(jù)此來評價不同變量的沖擊在產(chǎn)生的變化中的重要性，對模型中的變量進行方差分解,結(jié)果見附表3。

從附表3中對經(jīng)濟增長擾動項的解構(gòu)可知，交通基礎(chǔ)設(shè)施對經(jīng)濟增長的貢獻從第一期的5.74%逐漸提高到第五期的13.45%，此后一直穩(wěn)定在13%左右，表明西安市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對經(jīng)濟增長有積極的拉動作用，但拉動作用有限，交通基礎(chǔ)設(shè)施是經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，通過支撐其他行業(yè)的發(fā)展從而促進了經(jīng)濟的增長。由附表3中對交通基礎(chǔ)設(shè)施擾動項的解構(gòu)可知，經(jīng)濟增長對交通基礎(chǔ)設(shè)施的貢獻從第一期的0%逐漸增長到第五期的31.98%，此后一直穩(wěn)定在31%左右，說明西安經(jīng)濟增長對交通基礎(chǔ)設(shè)施投資的影響比較大，并且處于不斷擴大的過程中，因此西安交通基礎(chǔ)設(shè)施投資對經(jīng)濟增長有很好的推動作用。

四、實證結(jié)果分析與啟示

文章的第三部分對第一部分的問題進行了實證研究，依據(jù)實證結(jié)果能夠看出，西安交通基礎(chǔ)設(shè)施投資與經(jīng)濟增長具有長期均衡和因果關(guān)系，即西安市交通基礎(chǔ)設(shè)施投資在促進經(jīng)濟增長中發(fā)揮積極作用。交通基礎(chǔ)設(shè)施的資金、人力、物力的投入可以帶動以建筑行業(yè)為中心的發(fā)展，直接刺激經(jīng)濟增長，并且會通過投資的乘數(shù)效應(yīng)帶動地區(qū)其他行業(yè)如制造業(yè)、服務(wù)業(yè)的發(fā)展，使地區(qū)生產(chǎn)總值倍數(shù)于投資的增長。完善的交通基礎(chǔ)設(shè)施還會縮短區(qū)域間的運輸成本、提升運輸效率、豐富人們的出行方式，從而改變家庭和企業(yè)的區(qū)位選擇，間接刺激經(jīng)濟增長。反過來，經(jīng)濟增長對交通基礎(chǔ)設(shè)施投資也會產(chǎn)生良好的反饋作用，經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定增長帶動了西安市財政收入的快速增長，財政實力的不斷增強，為政府加大交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了有力的財政保障，也為西安交通基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展提供了可能。通過以上分析，我們還將得到一些啟示：

一是加大交通基礎(chǔ)設(shè)施投資。政府應(yīng)加大對交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入，增加公路、鐵路等交通基礎(chǔ)設(shè)施的通行里程，提高西安交通網(wǎng)絡(luò)的密度和可達性；拓寬投融資渠道，根據(jù)自身發(fā)展?fàn)顩r選擇合適的投資方式，例如采用PPP模式，將民間資本引入基礎(chǔ)設(shè)施的投融資領(lǐng)域，減輕政府的財政負擔(dān)，更好地促進西安的經(jīng)濟增長。

二是合理規(guī)劃城市交通布局。城市的交通布局不應(yīng)該盲目規(guī)劃，在增加交通基礎(chǔ)設(shè)施的投資前，應(yīng)進行充分的調(diào)研，節(jié)約土地資源，優(yōu)化資源配置。交通基礎(chǔ)設(shè)施是一個相對復(fù)雜的系統(tǒng)，需要依靠政府各部門的密切配合和統(tǒng)一規(guī)劃，建立一個完善的交通運輸系統(tǒng)，形成合理的空間網(wǎng)絡(luò)布局系統(tǒng)，充分利用區(qū)域優(yōu)勢發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟。

三是加強交通基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量的監(jiān)督。交通基礎(chǔ)設(shè)施要更好地服務(wù)于其他經(jīng)濟部門，質(zhì)量問題是關(guān)鍵，因此相關(guān)部門要時刻重視交通基礎(chǔ)設(shè)施的質(zhì)量問題。在項目建設(shè)過程中，嚴格控制交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)質(zhì)量，認真履行“質(zhì)量問題重于泰山”的承諾；在設(shè)施建成投入使用后，嚴格確保交通基礎(chǔ)設(shè)施運行質(zhì)量，定期進行檢測和維護，提高使用效率。

附表1 ADF單位根檢驗結(jié)果

附表2 VAR模型滯后階數(shù)選擇標準

附表3 經(jīng)濟增長的方差分解