交通基礎設施、對外貿易與全要素生產率

程中海，柴永樂

（石河子大學 經濟與管理學院，新疆 石河子832000）

一、引 言

黨的十九大報告明確提出“我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段”，必須“提高全要素生產率”，故而全面提高全要素生產率促進我國經濟高質量發展成為理論界的共識。已有研究表明，在經濟發展初級階段我國經濟增長源泉主要依賴于要素投入增長，但后期則主要依賴提高全要素生產率增長［1］。作為殘差的全要素生產率是指各要素投入之外的技術進步對經濟增長貢獻的因素，特別是與技術進步有關的要素對經濟增長的貢獻［2］。因此提高技術進步對經濟增長的貢獻成為我國經濟高質量發展的關鍵所在，而技術進步不僅來源于企業的技術創新，同時也離不開公共基礎設施對全要素生產率提高的“資本效應”和“溢出效應”［3］。

交通基礎設施作為最為重要的公共基礎設施之一，既有利于企業開展科技研發又有利于技術引進，對經濟增長具有顯著的“技術溢出”外部性，從而有效促進全要素生產率的提高，但促進的途徑存在顯著差異性［4］。部分學者認為交通基礎設施推動人力資本提高，進而推動全要素生產率，如張浩然（2012）認為城市的人力資本、醫療條件以及交通和通信基礎設施通過需求拉動和要素積累，對全要素生產率具有顯著的促進作用［5］。張先鋒（2016）研究了交通基礎設施在區域間的人力資本和要素資源的紐帶作用，通過縮短區域間地理距離擴大市場規模，間接促進資源配置效率提高和生產力提升，從而影響全要素生產率［6］。喻春嬌（2013）認為交通基礎設施建設顯著促進對外貿易發展［7］，而對外貿易則通過技術外溢效應提高全要素生產率［8］。已有文獻雖然對基礎設施與全要素生產率、對外貿易全要素生產率之間的關系進行豐富的研究，但鮮有文獻研究交通基礎設施如何通過對外貿易影響全要素生產率的提高。

基于此，本文利用2000—2018 年中國省際面板數據，闡釋了交通基礎設施通過對外貿易影響全要素生產率的理論機制并提出研究假設，實證檢驗了對外貿易在交通基礎設施與全要素生產率關系中的中介效應，并提出相關的政策啟示，為打造交通強國、促進對外貿易發展、構建國內國際雙循環格局、實現中國經濟高質量發展提供一定的政策依據和經驗參考。

二、文獻綜述

近年來，國內外日益關注經濟增長的質量及長期驅動問題，全要素生產率則逐漸被經濟學家解釋為經濟增長的內生動力。關于全要素生產率的測算、影響因素的研究日益完善，對外貿易的生產率效應和基礎設施的生產率效應是影響全要素生產率的兩個重要因素。根據現有研究，對外貿易的全要素生產率效應研究較多，基礎設施的全要素生產率效應研究則相對較少。

（1）關于交通基礎設施與全要素生產率的研究。交通基礎設施是提高全要素生產率的途徑之一［9］，以隨機前沿模型為代表的參數方法測算出的全要素生產率與交通基礎設施存在正相關關系；以非參數方法測算的全要素生產率與交通基礎設施存在顯著正相關關系［10］。在研究交通基礎設施對全要素生產率影響路徑方面，張先鋒等認為，交通基礎設施對全要素生產率的影響路徑主要包括交通基礎設施改善區域間的資源配置，擴大了區域間的市場規模以及促進區域間相同產業的集聚［6］。從空間溢出角度研究，梁喜和李思瑤認為，交通基礎設施促進區域間要素的流動對全要素生產率具有空間溢出效應［11］。也有學者認為交通基礎設施對全要素生產率未必產生促進作用，謝劍從地級市的層面依據空間計量實證分析方法發現，交通基礎設施與全要素生產率顯著相關，但在區域之間存在差異［12］。王睿哲等基于交通基礎設施的調節效應研究表明，交通基礎設施對不同地區全要素生產率效應并不相同［13］。徐海成等認為，當交通基礎設施低于固定資本存量門檻值時，對綠色全要素生產率產生促進作用，高于門檻值則起到抑制作用［14］。

（2）關于交通基礎設施與對外貿易的研究。交通基礎設施是影響貿易成本的重要因素。Limao 和Anthony 通過將運輸成本數據與貿易數據結合，發現貿易彈性與運輸成本密切相關［15］。隨后Shepherd 等也從不同的角度進行分析，認為基礎設施質量是對外貿易的關鍵決定因素，通過改善三個國家即阿爾巴尼亞、匈牙利和羅馬尼亞的道路，可使區域內貿易總量增加30%，進一步證實了基礎設施質量的重要性［16］。交通基礎設施可以降低貿易成本，如港口基礎設施運輸能力的增強可以減少東亞到美國的運輸成本，有助于促進貿易的發展［17］。張艷艷和于津平基于目的國交通基礎設施建設情況視角，探討其對中國對外貿易產生的重要影響［18］。交通基礎設施提高了貿易的效率，如交通基礎設施對沿線地區貿易效率具有促進效應［19］。

（3）關于對外貿易與全要素生產率的研究。從技術外溢的角度，包群等分析出口影響全要素生產率的來源在于出口部門生產效應的提高以及對非出口部門技術的外溢［8］。技術的溢出對于提升全要素生產率有重要作用，從創新的角度，Finicelli 等認為全要素生產率的增加通常與技術創新和研發投資積累知識有關，組織創新還可以通過降低交易成本來提高生產率［20］。Ghali 等采用突尼斯和埃及的數據研究表明，貿易創新降低了交易成本并導致TFP 增加，貿易創新和勞動力資格比研發投資更重要［21］。李佳和湯毅研究發現，貿易開放和FDI 都是通過影響技術進步而對省際全要素生產率產生了促進作用［22］。

以往研究中，認為交通基礎設施、對外貿易對全要素生產率影響為正相關關系，交通基礎設施和對外貿易從不同的途徑對全要素生產率起到影響，如市場、技術、資源配置和創新等。交通基礎設施一方面通過對本國生產效率提升進而影響全要素生產率，這部分是直接效應；另一方面可以通過影響對外貿易繼而影響本國全要素生產率，這部分是間接效應。本文主要研究交通基礎設施通過對外貿易對全要素生產率影響的間接效應，研究框架如下：①梳理國內外關于交通基礎設施、對外貿易和全要素生產率的文獻并提出研究假設；②通過SFA模型測算各省份的全要素生產率；③采用實證分析三者之間的關系、驗證理論機制。

三、理論機制與研究假設

Aschauer 和David（1989）最先開始研究基礎設施建設投資與生產率的關系［9］。交通基礎設施對全要素生產率的影響途徑如下：①資源的配置效應。資源的不合理配置是影響企業生產效率的關鍵因素［23］，交通基礎設施的改善能夠降低運輸的成本和時間，運輸成本的降低和時間的減少能夠使企業選擇更合適的生產要素進行生產和銷售，繼而提高生產效率。②競爭效應。企業市場規模擴大的同時也產生更多的競爭對手，因此，企業為獲得更多的市場份額必須提高生產效率和降低生產成本，對于提高全要素生產率有重要作用。③分工與集聚效應。Dai 等研究集聚經濟與經濟增長的關系，集聚在一定區間內可以促進全要素生產率提高［24］。企業的集聚在一定程度上是由于交通基礎設施的改善促進的，企業集聚進一步推動企業全要素生產率的提升。

對外貿易影響全要素生產率的途徑如下：①技術溢出效應。知識與管理經驗的引入可以提高貿易國的全要素生產率水平［25］。知識的引進能夠顯著提高生產效率，先進的技術和管理經驗同樣能夠提高生產效率。②競爭效應。從出口層面看，出口企業面臨跨國企業的競爭，為促使企業出口產品增強國際競爭力，企業需加強研發或提高生產效率以及降低成本；從進口層面看，進口的增加使國內企業面臨國外產品的競爭，為保證本國市場的供給必須提高企業的競爭能力。因而，競爭也是提高企業生產效率的方式之一。③規模效應。企業出口規模擴大會促進企業生產規模的增長，規模經濟帶來的優勢會降低企業的生產成本，提高企業的生產效率。基于以上分析，提出假設1。

假設1：交通基礎設施與對外貿易均能提升全要素生產率。

交通基礎設施通過對外貿易影響全要素生產率主要分兩種情況：一是交通基礎設施對對外貿易有顯著促進作用。根據研究，交通基礎設施與對外貿易存在長期相關關系，對貿易具有積極作用［26］。交通基礎設施的改善意味著企業貿易運輸成本的降低和運輸時間的減少，更有助于企業對外貿易的增加，對外貿易的增長進一步提高了本地區全要素生產率。二是交通基礎設施的完善有助于國內貿易的增長，不利于對外貿易發展［27］。交通基礎設施的完善會使企業考慮轉向本國貿易，進而降低對外貿易；同時，本國生產產品的日益豐富、交通基礎設施水平的提高以及區域內貿易的水平增加，也會進一步降低對國外產品的需求。因此，交通基礎設施也可能引致企業選擇國內貿易替代對外貿易。總體來說，交通基礎設施對貿易的影響是正向的，交通基礎設施與對外貿易的關系可能存在兩種情況，分別為促進與抑制，這兩種情況均可能發生。根據以往研究的結論，大多數認為交通基礎設施促進對外貿易的發展，提高全要素生產率。基于以上分析，提出假設2。

假設2：交通基礎設施能夠通過對外貿易影響全要素生產率。

由于特定因素在某些區域之間的表現并不明顯，因此，如果只是促進區域總體回歸，缺乏區域之間異質性的考慮，很容易造成結論偏誤。我國地域廣闊，經濟發展程度不一，各區域生產要素和經濟社會環境存在差異［28］。從不同的區域來看，我國東部地區的經濟發展水平較高，交通基礎設施比較完善，而且其對外貿易發展的歷史悠久，對外貿易發展水平較高，其全要素生產率水平也相對較高。我國中西部地區對外貿易開放時間相對較晚，并受到自然環境和基礎條件的影響，經濟發展水平相對較低，產業結構不平衡，盡管交通基礎設施、對外貿易和經濟發展取得很大進步，但與東部地區相比依然存在較大差距。經濟發展的差距對交通基礎設施、對外貿易和全要素生產率均產生較大的影響，比如，經濟發達地區交通基礎設施建設完善，對外貿易水平和全要素生產率水平均較高，經濟落后地區交通基礎設施建設覆蓋較少，對外貿易和全要素生產率水平可能較低，無法較為明顯地分辨出全要素生產率是由經濟發展因素還是由交通基礎設施因素造成的影響，需要對經濟發展水平進行控制。同時，這些差距會掩蓋區域內不同地區交通基礎設施、對外貿易對全要素生產率影響的差異。基于以上分析，提出假設3。

假設3：交通基礎設施通過對外貿易影響全要素生產率受到地區經濟發展水平的影響。

四、實證檢驗與分析

（一）模型選擇與變量選取

本文對相關解釋變量取自然對數，設定的回歸方程如下：

其中：i、t分別代表省份和年份；TFP 為全要素生產率；Traffic 代表交通基礎設施；Trade 代表對外貿易；R&D代表研發投入規模，用研發資金投入占GDP比重表示；ED代表各省的人口密度，用各省人口占各省面積表示；FDI用實際利用外資所占GDP比重表示；λ,ε,υ表示隨機擾動項。

1.被解釋變量

TFP表示全要素生產率，本文采用超越對數生產函數，將隨機前沿分解為前沿技術進步（TP）、技術效率（TE）與規模效率（SE）三部分，測算分省份全要素生產率［29］。在全要素生產率測算指標選取上，產出指標以各省份的GDP表示；勞動投入指標采用各省就業人數率以相應的教育權重表示，由于勞動者質量存在較大差異，本文將學歷劃分為初等教育、中等教育（包括中專中職）、高等教育三個等級，并按受教育年限分別賦予權重1.0、1.4、2.0［30］；資本投入采用永續盤存法測算的資本存量，永續盤存法的公式為Kt =(1-δ)Kt-1+It/Pt，其中，K代表資本存量，t表示不同時期；I表示固定資產投資總額，以固定資本形成額代替，P表示固定資產投資價格指數，采用（張軍，2004）測算的2000年不變價的資本存量作為基期資本存量［31］，折舊率采用9.6%。由于部分省份數據存在缺失值，采用插值法進行處理：t=(t+1)2/(t+2)。數據來源于《中國統計年鑒》（2001—2019 年）、《中國人口和就業統計年鑒》（2007—2019 年）和《中國勞動統計年鑒》（2001—2006年）以及各地方統計年鑒。

2.解釋變量

Traffic 代表交通基礎設施，根據劉秉鐮（2010）的做法，本文采用公路、鐵路、內河航運里程之和占各省人口的比重表示［32］。采用構建比重的方法衡量各省交通基礎設施是否能夠滿足生產生活的需要。在理論機制方面，交通基礎設施建設投資直接促進經濟總量的增長，帶動生產率的提升。同時，交通基礎設施的完善能夠發揮輻射周邊地區的作用，促進企業的生產、運輸和交易效率提高，降低企業的運輸成本，改變企業的貿易方向，繼而通過對外貿易影響全要素生產率。

Trade代表對外貿易，采用對外貿易進口總額、出口總額和進出口總額表示。對外貿易通過三種途徑對企業的生產效率產生影響：技術溢出效應是指通過商品和技術的引進或者管理經驗的學習提高企業的生產效率；競爭效應是指市場的擴大使企業面臨更多的競爭對手，激發企業的生產效率；規模效應是指企業面臨廣闊的市場擴大生產規模以產生規模經濟，降低企業成本。

3.控制變量

R&D 代表自主研發規模，采用研發的資金投入占GDP比重表示。R&D投入和人力資本是未來實現創新和生產提高的物質基礎［33］，自主研發在經濟發展的高級階段對全要素生產率的作用明顯。

FDI代表實際利用外資，采用實際利用外資占國內生產總值的比重表示。FDI 能為東道國帶來先進技術和管理經驗，提高東道國的生產效率，也是促進全要素生產率的重要因素。

ED 代表人口密度，采用人口與行政區域面積的比值表示，表示人口集聚所產生的人力資本外部性能提高本地的全要素生產率。

（二）數據說明

全要素生產率數據來自前文測算，交通基礎設施中公路歷程、鐵路歷程和內河航運歷程均來自國家統計局網站，對外貿易中進口額、出口額和進出口總額、實際利用外資額以及GDP數據來源于《中國統計年鑒》（2001—2019 年），R&D 來源于《中國科技統計年鑒》（2001—2019 年），各省人口數據來源于各省統計年鑒，各省行政區劃面積數據來源于民政部網站，某些地區年份存在數據缺失值均采用插補法進行處理。數據的描述性統計分析見表1所列。

表1 變量的描述性統計分析

（三）實證結果

本文采用固定效應模型和隨機效應模型對回歸方程進行回歸，為保證回歸結果的穩健性，對核心解釋變量尋找替換變量進行回歸。在回歸方程設定上，借鑒中介效應模型，設定三個回歸方程：一是將交通基礎設施對全要素生產率進行回歸；二是將交通基礎設施對對外貿易進行回歸；三是將交通基礎設施和對外貿易對全要素生產率進行回歸。在樣本選擇上，先進行全樣本回歸，后分區域進行子樣本進行回歸。

（1）相關性分析。本文首先計算各變量的相關系數，結果見表2所列。由相關系數可以看出各變量間的簡單相關關系。

表2 各變量相關系數

（2）回歸分析。按照中介效應模型回歸方法，先將交通基礎設施對全要素生產率進行回歸；再將交通基礎設施對對外貿易進行回歸；最后將交通基礎設施和對外貿易共同對全要素生產率進行回歸。見表3所列。

表3 基準回歸結果

表3 基準回歸結果分為固定效應和隨機效應兩部分。在第一步回歸中，交通基礎設施對全要素生產率產生正向顯著影響，說明交通基礎設施對全要素生產率的總效應為0.101和0.102；在第二步回歸中，交通基礎設施對對外貿易的影響顯著為正；在第三步回歸中，交通基礎設施與對外貿易對全要素生產率的影響均顯著為正。根據溫忠麟（2014）中介效應檢驗方法［34］，模型存在部分中介效應，間接效應和直接效應均顯著，間接效應占總效應的比例是18%。

從回歸結果可以看出：①在全國層面，交通基礎設施對全要素生產率存在促進效應，交通基礎設施一方面改善要素的合理配置，另一方面提高生產效率，這些能夠在一定程度上提高區域的全要素生產率水平；②交通基礎設施推動了對外貿易的發展，交通基礎設施能夠改善貿易條件，降低貿易運輸成本，在一定程度上有助于提高貿易效率；③對外貿易同樣能夠促進全要素生產率提升，對外貿易帶來的技術和管理經驗，促進貿易國改善技術和管理方式，促進貿易國的全要素生產率提高；④交通基礎設施在推動對外貿易發展的同時，也間接促進了區域全要素生產率水平的提高；⑤在控制變量中，自主研發規模與實際利用外資對全要素生產率的符號顯著為正，表明自主研發規模與實際利用外資均促進了區域全要素生產率水平的提高，人口密度在隨機效應模型中對全要素生產率的影響顯著為正，而固定效應模型則不穩定。

（3）穩健性分析。本文主要從以下三個角度進行穩健性檢驗：①多種回歸結果進行比較分析。本文采用不同方法進行回歸，通過回歸結果可以發現交通基礎設施、對外貿易以及兩者交互項的顯著性水平和符號均沒有較大變化，說明回歸結果可信。②更換解釋變量。交通基礎設施在原回歸中采用的是鐵路、公路和內河航運的里程之和占各省的人口比重，在此采用類似的替換指標即里程之和占各省面積的比重進行回歸，回歸結果與原回歸中主要解釋變量的符號及顯著性水平均保持一致，說明回歸結果穩健，不存在偽回歸。回歸結果見表4所列。

表4 基準回歸模型穩健性檢驗

由表4回歸結果可以看出，在更換核心解釋變量之后，分別采用固定效應和隨機效應模型對回歸方程進行回歸，回歸結果與基準回歸結構保持一致，說明模型的回歸結果是穩健的。

（4）異質性分析。由基準回歸可知，交通基礎設施通過對外貿易可以間接促進全要素生產率水平提高，而對外貿易可以分為進口貿易和出口貿易，那么，交通基礎設施是通過哪種方式間接影響全要素生產率的？基于此，本文選擇固定效應模型分別驗證交通基礎設施通過出口貿易和進口貿易對全要素生產率的影響，結果見表5所列。

表5 進口與出口異質性檢驗

續表5

表5 顯示，交通基礎設施對全要素生產率的符號顯著為正、交通基礎設施對進口貿易和出口貿易的符號全部顯著為正、進口貿易和出口貿易對全要素生產率的符號顯著為正，由此可見，進口貿易和出口貿易都是交通基礎設施影響全要素生產率的中介變量，且均表現為部分中介效應。

我國區域間經濟發展存在較大差異，經濟發展差異對區域間生產率水平影響較大。為區別不同區域之間交通基礎設施通過對外貿易影響全要素生產率是否存在差異，按照官方公布的劃分標準將我國省份劃分為東中西三部分，采用固定效應模型分別進行回歸，結果見表6所列。

從東部區來看，第一步交通基礎設施對全要素生產率回歸結果顯著為正，第二步交通基礎設施對對外貿易回歸結果顯著為正，第三步對外貿易對全要素生產率回歸結果顯著為正，但交通基礎設施不顯著，表明東部地區直接效應不顯著，中介效應顯著。同樣可以看出，中部地區和西部地區直接效應顯著，但不存在間接效應。

表6 分區域異質性檢驗

根據回歸結果分析，在東部地區，交通基礎設施通過對外貿易促進全要素生產率水平的提高，交通基礎設施對全要素生產率的總效應為0.064，間接效應為0.08。進一步分析認為，東部地區經濟發展水平較高，交通基礎設施較為完善，對外貿易發展水平高，交通基礎設施對于對外貿易的提升作用較為明顯，并且對外貿易對提升全要素生產率的影響較為顯著，但交通基礎設施對全要素生產率直接影響較弱。中部地區交通基礎設施對全要素生產率影響的總效應為0.11，但間接效應不顯著。西部地區交通基礎設施對全要素生產率影響的總效應為0.109，間接效應不顯著。在中西部地區，交通基礎設施對區域內全要素生產率存在直接促進效應，交通基礎設施同樣促進區域內對外貿易的發展，但區域內對外貿易對全要素生產率的影響不顯著。可以看出，區域內交通基礎設施直接促進全要素生產率的提升，但通過對外貿易提升全要素生產率不明顯。

五、結論與建議

（一）結論

本文首先提出交通基礎設施影響全要素生產率的理論機制及研究假設，并以2000—2018 年各省份面板數據為樣本，采用隨機前沿模型測算中國各省份全要素生產率，結合中介效應模型分析交通基礎設施通過對外貿易對全要素生產率的影響，實證研究結果表明：

（1）在全國層面，交通基礎設施和對外貿易對全要素生產率均存在正向促進作用，交通基礎設施通過生產要素的合理配置、競爭效應、分工與集聚效應促進全要素生產率的提升，對外貿易通過技術溢出、競爭效應與規模效應促進全要素生產率的提升。交通基礎設施能夠通過對外貿易間接促進全要素生產率水平提升，交通基礎設施通過對外貿易提高全要素生產率的中介效應顯著。將對外貿易分為進口貿易與出口貿易進行實證檢驗發現，交通基礎設施能夠促進進口和出口貿易的增長，進口貿易和出口貿易均是交通基礎設施影響全要素生產率的中介變量。

（2）在區域層面，東部地區交通基礎設施促進全要素生產率水平的效應不顯著，但存在交通基礎設施通過對外貿易促進全要素生產率提高的中介效應。在中西部地區，交通基礎設施直接促進全要素生產率水平的提高，并且能夠促進區域內對外貿易水平的提高，但對外貿易發展并不能顯著提高區域全要素生產率水平，交通基礎設施通過對外貿易間接促進全要素生產率的中介效應不顯著。

（二）建議

根據實證研究結論，本文提出如下兩個方面的建議：

（1）研究可知，交通基礎設施和對外貿易對于提高全要素生產率存在正面促進作用，交通基礎設施能夠通過對外貿易提升全要素生產率。因此我國應加強交通基礎設施建設和對外貿易發展，尤其是在公路、鐵路和航空等基礎設施的建設上，可以加強區域間的經濟聯系，發揮交通基礎設施的輻射作用；繼續擴大對外開放，提高對外貿易水平和質量，加強企業的研發和自主創新，要提高產品的競爭力，優化貿易進出口結構，同時，注重產品的自主研發和技術創新。

（2）東中西部地區的交通基礎設施發展不一，東部地區的交通基礎設施比較發達，中西部地區的交通基礎設施還有待提高。對于東部地區，交通基礎設施可以通過對外貿易促進全要素生產率，應加強發揮交通基礎設施和對外貿易的拉動作用，更加合理利用交通基礎設施和對外貿易提升全要素生產率。在中西部地區，交通基礎設施水平與區域面積不匹配，交通基礎設施不能滿足區域內各地方的運輸需求和經濟聯系，提高中部地區的交通基礎設施覆蓋率不僅有助于發展對外貿易，而且有助于提高全要素生產率；中西部地區對外貿易發展較為落后，不能有效促進全要素生產率提高，應注重改善進出口商品結構。