基于VAR模型的大連市港口與城市經濟協同發展研究

劉宇迪

(渤海大學管理學院，遼寧 錦州 121007)

0 引言

國外一些學者較早開始對港城關系的研究，并提出了海港區位理論，即港口的區位選擇是由腹地發展情況決定的，這一研究也為港城關系研究打下基礎。近年來，Laxea[1]對港口城市競爭力與投資吸引力之間的聯系進行定量分析，推測出港口城市競爭力的強弱更多地取決于城市經濟發展特征而非港口這一單一因素。Xu L[2]通過對城市和港區工業產區的PM2.5的收集和分析，得出船舶在港口活動對港口工業區空氣污染有較大的影響，對城市和周邊居民生活區的影響較小。

國內學者主要是從港口區域和城市發展這一角度出發來研究港城之間的互動關系。賴峰[3]通過系統動力學的仿真分析對港城未來發展態勢進行演化，尋找港城矛盾點和調整城市產業結構的發展對策。李電生等[4]通過VAR模型分析了產業結構對港口發展的影響，并提出未來10年三大產業分別對港口發展的影響趨勢。馮雷鳴等[5]提出港城關系協調對城市的可持續發展和實現“一基地三區”的城市定位有著重大的意義，并通過協調度評價方法對分析港城關系和存在的問題，提出有效的對策和建議。

1 大連港與城市經濟發展現狀

大連港始建于1899年，地處遼東半島南端，是東北地區最大的港口集團，也是東北亞國際航運的中心港口，更是東北地區面向世界的海上門戶。大連港集團憑借優越的自然條件和地理條件發展迅猛。截至2020年，大連港貨擁有萬噸泊位111個，與世界300多個港口密切合作，貨物吞吐量和集裝箱吞吐量分別達到33 417萬t和510萬標準箱。在港口飛速發展的同時，其城市經濟也在大幅度提升，大連市2020年人均地區生產總值達到10萬元，約為2004年的3倍；大連城市的產業結構也在不斷調整，其中二、三產業投資分別達到440.29億元和1 011.14億元，雖然在2015年有一定下降，但總體呈逐漸上升的趨勢。

2 模型構建

2.1 指標選取

本文主要研究大連港物流與城市經濟之間的關系，在前人研究的基礎上同時考慮數據的可得性和合理性，引入港口貨物吞吐量、集裝箱吞吐量、港口貨物周轉量、碼頭長度以及萬噸級碼頭泊位數等數據來衡量港口的發展程度和經濟效益；同時選取二、三產業從業人數、人均地區生產總值、外貿進出口總額、社會消費品零售總額等指標來衡量城市經濟的發展規模，這與已有的相關文獻衡量指標相一致。本文選用的港口數據和城市數據來源于《大連市統計年鑒》和《大連市統計公報》。

2.2 數據處理

針對原始數據在量綱和數量級上存在較大差異，為避免因數據差異對實驗結果產生影響，本文使用Z標準法對數據進行統一化處理，以排除差異。由于本文指標較多，所以先采用熵權法計算出各個指標的權重，然后將反映港口物流和城市經濟的評價指標濃縮成港口物流發展水平指數和城市經濟發展水平指數。其方法如下：

(1)

(2)

式中，f(x)為港口物流綜合評價函數，h(y)為城市綜合評價函數，n為描述各子系統特征的指標個數，ai、bi為相應指標權重，xi、yi為描述港口物流子系統、城市經濟子系各個指標的標準化值。由此函數計算的綜合指數越高，表明子系統的發展狀況越好；綜合指數越低，表明子系統的狀況越差。

3 大連港港口物流與城市經濟關聯性分析

3.1 數據預處理

向量自回歸模型的實質是考察多個變量之間的動態及相互關系，通過將每一個內生變量作為所有內生變量滯后值的函數構建的模型。本文選取2004—2019年港口物流(x)和城市經濟(y)的數據，運用熵權法得出綜合評價數據，構建向量自回歸模型。為保證不改變變量之間關系，并且保證數據的平穩性，需要對綜合評價的數據進行對數處理，處理后的結果表示為Inx(港口)和Iny(城市)。研究所使用的計量分析軟件為E-views9.0。

3.2 平穩性檢驗

為保證數據有意義和避免偽回歸現象，需要對綜合發展水平數據進行平穩性檢驗，本文采用ADF檢驗法對時間序列的數據進行平穩性檢驗。ADF檢驗原假設至少有一個單位根，若P值小于0.05，則結果拒絕原假設，記為I(0)；若大于0.05，則表示不拒絕原假設，須進行一階差分，差分后為拒絕原假設，則表示為I(1)，依次類推。本文檢驗結果為原序列平穩序列I(0)，在5%和10%顯著水平下拒絕原假設，可以進行VAR計算。結果如表1所示。

表1 ADF平穩性檢驗

3.3 格蘭杰因果檢驗

在進行格蘭杰檢驗前需確定VAR滯后階數，本文采用AIC、SC方法，當AIC和SC數值同時達到最小時為最優滯后期數，結果如表2所示，滯后期為2期。

表2 港口物流與城市經濟VAR模型滯后階數選擇標準統計量

基于上文對滯后階數的確定，對lnx和lny進行格蘭杰因果檢驗，對于城市經濟來說，港口物流(lnx)的增長是城市經濟(lny)增長的格蘭杰原因，其中P值為0.021 8，并且這樣原因是非常顯著的，實際港口物流的滯后期能夠非常顯著地解釋城市經濟的增長情況；反之，對于港口物流來說，城市經濟的變動并不是港口物流變動的格蘭杰原因，如表3所示。

表3 格蘭杰因果關系檢驗結果

3.4 脈沖響應分析

在做脈沖響應分析之前，須對VAR模型進行平穩性檢驗，只有當模型平穩時，脈沖響應函數才會收斂，其分析結果才有經濟意義。本文采用AR根圖法檢驗模型的穩定性，當模型特征方程根模的倒數值全部在單位圓內，則表示模型平穩，本文有2個內生變量，且滯后期數為2，所以有4個單位根，且都在單位圓內，說明VAR模型平穩。結果如圖1所示。

圖1 單位圓與特征根檢驗

通過上文檢驗結果，可以建立港口物流和城市經濟之間的脈沖響應函數。脈沖響應函數是一個標準差的沖擊給隨機擾動項，觀察該沖擊所產生的影響。本文是分別給港口物流和城市經濟一個沖擊，得到一個脈沖響應函數圖，如圖2、圖3所示。橫軸表示滯后期數，縱軸表示脈沖響應數值的大小，實線表示脈沖響應的走勢，虛線表示正負2個標準單位的沖擊表現走勢。

圖2 lnx對lny脈沖響應圖

圖3 lny對lnx脈沖響應圖

由圖2可知，在給港口物流施加1個單位的標準差后，城市經濟立即作出反應，并且呈現出較為明顯的、持續時間較長的正向響應，在第6期達到最高點0.044，之后有逐漸下降的趨勢，這說明港口物流受到外部條件沖擊后，對城市經濟在前期影響較大，并且始終保持正向影響，但其作用會逐漸減弱，這與格蘭杰檢驗結果一致。

由圖3可知，在給城市經濟一個標準差后，港口物流出現負向的響應，在第二期又呈現正向響應，隨后有一個逐漸下降的趨勢，直到第9期開始慢慢回升，這說明城市經濟前期會給港口物流帶來負向的影響，到后期城市經濟對港口物流的影響慢慢向正向改變，并且逐漸趨于穩定。從長遠看城市經濟會對港口物流起到一定的推動作用。

3.5 方差分解

方差分解是說明一個序列變量的波動有多少是來源于其自身的沖擊，還有多少是由VAR 模型中其他擾動因素的沖擊造成的。對港口物流和城市經濟綜合變量進行方差分解分析，得到結果如表4所示。

表4 港口物流與城市經濟之間的方差分解

從方差分解分析的結果來看，對于港口物流來說，短期內，港口物流的貢獻率主要來源于自己，城市經濟對港口物流的貢獻度由0開始逐漸增大，直到后期接近于港口物流的貢獻度，說明城市經濟對港口物流的作用越來越大，港口物流也受城市經濟的影響發展越來越好；對于城市經濟來說，港口物流對城市經濟在前期有較小程度的貢獻率，在第3期時會有小幅度的下降，隨后在第5期開始逐漸提高，說明港口物流對城市經濟的影響開始有些不穩定，但長久來看，港口物流對城市經濟會有一定的推動作用，并且這種作用會隨著時間推移不斷增大。所以得出，港口物流與城市經濟在長久的發展過程中會相互關聯和融合，逐漸走向一體化，港城關系逐漸趨強。

4 大連港與城市經濟協同發展的建議

4.1 港城統籌協同，共同發展

港口經濟的發展和港口腹地經濟的發展是密不可分的，要想港口與城市協同發展，其中重要的一環就是港城要在未來規劃上做到統籌協同，以便于形成“港口—城市”互動的港城規劃模型。城市規劃應考慮港口的發展，對城市空間區域和產業類型合理布局。港口規劃應作為城市未來發展規劃的方向標桿，在發展港口自身的同時，要注意為城市發展增加新的機遇。大連港的未來發展規劃要更加具有目的性，并適當地超前準備更為先進的港口設備設施，使其能在未來城市發展和區域經濟發展的過程中提前發揮作用。大連市則應在城市發展規劃中充分考慮港口規劃，以便在城市道路規劃、水電通信規劃和城市產業空間布局上與港口相接，真正實現港城協同發展，共同進步。

4.2 港城產業一體化發展

大連要以城市主導產業為重點，利用港口優勢加快產業發展，形成功能完善的產業集群。同時，充分利用大連的人力資源和自然資源，繼續加大造船、汽車制造、高新技術產業等地方主導產業的發展力度。在加大主導產業發展的同時，要做好明確的產業規劃和產業空間布局規劃，要對市場前景和國際市場局勢進行有效論證，避免盲目發展產業，對產業空間布局上應兼顧水資源和環境資源的承受力度。對重化工企業合理布局，以實現重工業與其他工業共享資源，在遠離居住區的同時避免其對環境和水資源造成污染。在延長產業鏈條上，大連市應部署產業規劃，以優惠政策和企業扶持等手段引進優勢強且附加值高的企業，在帶來高稅收和刺激工作崗位激增的同時也延長了現有的產業鏈條，形成互關互扶的產業群落優勢。

4.3 促進港口與城市構建協同暢通的交通網絡體系

港口與城市的協同發展不僅體現在城市產業規劃布局上，也體現在交通協同上。大連市城市規劃和港口規劃應合理安排港口集疏運路線。在陸路上，對城市原有的不具備集輸能力的道路進行改造，使運輸路線合理，保證運輸的快速性和安全性；同時注意運輸路線不得與城市主干道和一般城市主干道連接，避免交通擁堵和噪聲污染。在水路上要合理制定水路運輸航線，建立水上中轉站優化水路航線，提高運輸速度；在港口鐵路線布置上要結合城市未來發展，避免港口鐵路線與城市交通相交造成延誤。大連市應加強交通資源的整合，促進陸路、鐵路、水路多聯式發展，構架運輸能力強、運輸速度快、運輸安全的綜合型集疏運網絡系統，以優質的運輸服務吸引國內外運輸業來大連發展。

5 結語

為了更好地促進大連港城協同發展，有效提高社會發展能力，本文采用VAR模型分析法，對大連港口和城市具有代表性的數據進行了處理和分析，從而得出結論，即港口物流的發展從長期來看對城市經濟的發展起正向促進作用，城市經濟會憑借港口物流的推動力不斷走向成熟化。同時本文對港口和城市未來協同發展提出建議，以實現港城一體化更快、更有效地發展。