中國物流業景氣指數的趨勢周期分解及其經濟含義

■ 劉曉梅（江西環境工程職業學院　江西贛州　341000）

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中國物流業景氣指數的趨勢周期分解及其經濟含義

■ 劉曉梅（江西環境工程職業學院江西贛州341000）

內容摘要：中國物流業景氣指數是反映我國物流業發展運行總體情況的優良指標，該指數與主要宏觀經濟指標之間具有關聯性。本文使用H-P濾波法、B-P濾波法，對物流業景氣指數進行趨勢、周期分解，并對兩種方法的趨勢、周期成分給出比較分析。研究結果顯示，兩種序列分解方法得到的周期序列基本都滿足0均值的序列平穩性條件，但 H-P濾波分解的周期序列波動性較大。除此之外，本文將物流業景氣指數與采購經理人指數、居民消費價格指數的趨勢、周期特征相比較，并探討其中的經濟含義。

關鍵詞：物流業景氣指數H-P濾波B-P濾波序列分解

引言

物流產業是國民經濟的動脈系統，它連接經濟的各個部門并使之成為一個有機的整體，同時物流業也是國民經濟的重要組成部分，其發展程度成為衡量一個國家現代化程度和綜合國力的重要標志之一。隨著我國經濟的高速發展，我國的現代物流業也得到迅猛發展。

中國物流業景氣指數（LPI）是由中國物流與采購聯合會和中國物流信息中心發布的用以反映我國物流業發展運行總體情況的重要指標。物流業景氣指數的發布為研究分析、預測物流業運行發展趨勢，研究物流業與國民經濟的關聯提供了優良的指標工具（中國報告網，2013）。由于物流業與宏觀經濟、國民經濟各個行業緊密關聯并受其影響，物流行業自身也存在一定的運行規律，因此物流業景氣指數往往受到各種因素沖擊呈現長期趨勢與周期波動并存的狀態。那么能否以現代統計方法為工具，區分、度量和分析物流業景氣指數序列的長期趨勢和周期波動特征？該指數序列的運行特征有何經濟含義？物流業景氣指數與重要宏觀經濟指標存在怎樣的關聯關系？本文就這些問題進行探討。

對時間序列進行分解的性能評估主要標準：一是在剔除掉序列的長期趨勢成分的情況下，是否使得剩余的序列周期成分符合0均值的平穩過程；二是在分離趨勢成分后剩余殘差的大小（劉金全、劉志剛，2004）。本文將在這兩個標準下，使用H-P濾波法和B-P濾波法對物流業景氣指數進行長期趨勢和周期波動成分的分解，比較兩種方法對序列趨勢分解性能，最后分析物流業景氣指數重要宏觀經濟指標的關聯性，并解釋以上研究結果的經濟含義。

物流業景氣指數序列數據描述和序列分解模型

中國物流業景氣指數體系主要由業務總量、新訂單、從業人員、庫存周轉次數、設備利用率、平均庫存量、資金周轉率、主營業務成本、主營業務利潤、物流服務價格、固定資產投資完成額、業務活動預期12個分項指數和一個合成指數構成。其中合成指數由業務總量、新訂單、從業人員、庫存周轉次數、設備利用率5項指數加權合成，這個合成指數稱為中國物流業景氣指數（中國物流信息中心，2013）。

本文以中國物流業景氣指數、業務總量指數、新訂單指數、從業人員指數、庫存周轉次數指數、設備利用率指數月度數據作為研究數據，樣本區間為2011年11月至2015年11月，共48個月度觀測。

表1　中國物流業景氣指數及主要分項指數描述統計

表2　物流業景氣指數趨勢、周期成分統計檢驗

如圖1、表1所示，從統計圖表直觀上看，2011年12月2015年10月其他主要分項指數，在長期趨勢上均圍繞指數均值附近波動，在周期性上，出現持續擴張和持續收縮的變化過程，各項指數均經歷大致五次幅度較小的周期循環，平均長度約為8個月，目前正處在新一輪向上周期。五次循環周期呈現下列特點：所有指數的趨勢結構和周期循環結構大體類似；從業人員指數波動較其他指數而言最為劇烈；周期循環長度長短不一；在每一個循環周期內，呈現出上升期長，下降期短。

本文將采用時間序列構建分解模型。經濟時間序列分為平穩性與非平穩性兩類，非平穩時間序列可能包含以下幾種成分：趨勢成分、周期成分和不規則成分。測定序列趨勢的方法有許多，比較常用的方法有回歸分析、移動平均、HP濾波、BP濾波等，由于H-P濾波、B-P濾波在序列趨勢和循環要素分解上有優勢，分別是時間序列狀態域分解和時頻域分解的方法代表，故本文分別采用這兩種方法對物流業景氣（LPI）指數進行分解。

（一）H-P濾波分解

在經濟分析中，研究者通常關心時間序列組成成分中的長期趨勢成分和周期成分等序列特征問題，Hodrick-Prescott濾波法是經濟學家研究序列特征時常用的方法。H-P濾波法是時間序列狀態域分解法的一種（Hodrick and Prescott，1980）。此處簡要介紹該方法的原理如下：

設序列｛Yt｝是一個包含長期趨勢成分和周期成分的時間序列，其中｛YtT｝、｛YtC｝分別為該序列的長期趨勢成分和周期成分，則該序列可以寫作：

H-P濾波法的實質就是將｛YtT｝從｛Yt｝中分離出來。于是有以下最小化問題：

其中，c（L）為滯后算子：

將式（3）帶入式（2）得到H-P濾波問題的實質是使得以下損失函數最小化，即有：

H-P濾波依賴于參數λ，該參數需要在實證研究之前先驗設定。根據通常研究經驗，λ的取值如下：

H-P濾波將時間序列的周期看成是序列數據對某一緩慢變動路徑的偏離，該路徑在時間上是單調增加，故為趨勢（高鐵梅，2012）。

（二）頻譜濾波分解（B-P濾波）

B-P濾波是一種譜分析，它將時間序列看成互不相關的周期或頻率的疊加，通過研究和比較各組成部分周期波動變化，從中分離出能夠體現周期波動特征的波動成分，解釋時間序列的頻域結構，掌握其主要波動特征。

設序列｛Xt｝是一個包含長期趨勢成分和周期成分的時間序列，BP濾波分解將｛Xt｝的波動分集為不同的頻率周期波動的組合，其中，頻率為λ，周期為p，則有λ×p=2π。譜分析就是根據哪種頻數的波動具有較大的貢獻來解釋序列｛Xt｝的周期波動成分。即當具有各類周期的很多個波包含于序列變動中時，考察哪一個波更為強烈的表現實際的序列波動（高鐵梅，2012）。

物流業景氣指數序列分解效果比較及經濟含義

本文給出H-P濾波法和B-P濾波法對物流業景氣指數分解的結果，對物流業景氣指數的分解結果得到序列的趨勢成分和周期成分，如圖2、圖3、圖4所示。

圖1　中國物流業景氣指數及主要分項指數

圖2　基于H-P濾波的物流業景氣指數趨勢、周期成分分解

圖3　基于B-P濾波的物流業景氣指數趨勢、周期成分分解

圖4　兩種方法的物流業景氣指數趨勢、周期成分分解比較

圖5　基于H-P濾波的物流業景氣指數與制造業采購經理人指數

對于物流業景氣指數的趨勢成分，H-P濾波法分解出的趨勢成分較為平滑，體現了物流業景氣指數的長期發展趨勢，而和B-P濾波分解出的趨勢成分沒有平滑特征，但較好的捕捉到指數周期波動變化的每一個時間節點。總體而言，兩種方法體現了各自分解的典型特征。

對于指數的周期成分，兩種方法分解出的周期成分波動顯著。其中通過H-P濾波法分解出的周期成分波動性性更為顯著，波動幅度較大，主要原因是該方法分解出的趨勢成分較平滑所致。從指數周期波動的可識別性看，B-P濾波分解周期成分較有規律，基于該方法可以清晰的看出物流景氣指數自2011年12月至2016年3月經歷的兩次幅度較大的周期循環，分別是2012 年3月至2012年9月、2015 年3月至2015年9月。總體而言，直觀上看B-P濾波分解得到的周期成分序列更接近平穩時間序列，但最終的結果還有待統計方法檢驗的證明。

在對兩種分解方法定性分析后，接下來本文對兩種趨勢、周期分解方法得到的周期成分結果進行統計檢驗并給出比較結果，檢驗方法有周期序列均值、標準差、偏度系數檢驗、單位根檢驗（ADF）、自相關檢驗（Q-統計量）。

從周期序列均值和標準差的角度看，基于H-P濾波、B-P濾波分解的周期序列均值都非常接近于0，但基于H-P濾波分解的周期序列標準差較大，這說明其波動幅度較大，這一結論也和之前定性分析的結論相一致。

從周期序列偏度系數檢驗的角度看，偏度系數一般用于描述分析數據的分布與其對稱性相偏離程度。當偏度系數為0時，說明該分布左右對稱時；當偏度系數大于0時，說明該分布重尾在右側為右偏；當偏度系數小于0時，說明該分布重尾在左側為左偏。兩種方法分解的周期序列的偏度系數絕對值均非常接近0，說明兩個周期序列均為接近左右對稱。

從單位根檢驗的角度看，兩種方法分解得出的周期序列，在單位根檢驗上拒絕序列存在單位根的原假設，這也意味著兩個序列都符合為0均值的平穩過程。單位根檢驗的結論也表明本文的趨勢、周期成分分解是有意義的。從自相關性檢驗的角度看，自相關檢驗得出的結論是序列存在較弱的相關性。

綜上，兩種序列分解方法得到的周期序列基本都滿足0均值的序列平穩性條件，表明了兩種方法的有效性，這也說明在分析物流業景氣循環波動以及分析宏觀經濟政策、物流行業政策對物流行業的影響機制等問題時，通過這兩種方法都能得到具有意義的分解結果。兩種分解方法的差異在于，基于H-P濾波分解的周期序列標準差較大，這說明對原始序列分解周期成分后，留下來的趨勢成分較為平滑，但這一趨勢序列對原始序列周期性節點的捕捉能力較差。而基于B-P濾波分解的周期序列標準差較小，得到的趨勢序列效果則反之。因此，在實際研究中，如果注重對趨勢序列的準確性有較高要求，則應采用基于B-P濾波的分解；如果認為對周期序列的波動幅度的分析較有價值，則應使用基于H-P濾波的分解（見表2）。

物流業景氣指數與主要宏觀經濟指數趨勢、周期特征比較

圖6　基于H-P濾波的物流業景氣指數與居民消費價格指數

圖7　物流業景氣指數與制造業采購經理人指數趨勢、周期成分比較

圖8　物流業景氣指數與居民消費價格指數趨勢、周期成分比較

制造業采購經理人指數（PMI）是一套月度發布的、綜合性的經濟監測指標體系，其每項指標均反映了商業活動的現實情況，PMI綜合指數則反映制造業或服務業的整體增長或衰退。而CPI是居民消費價格指數，是一個反映居民家庭一般所購買的消費商品和服務價格水平變動情況的宏觀經濟指標。上述兩個指標分別代表了整個經濟產出和物價水平，是重要的宏觀經濟指標。因此本文將考查物流業景氣指數與這兩個指標的關聯性。

為了考察物流業景氣指數與主要宏觀經濟指數的關聯性，本節使用H-P濾波法分別對PMI和CPI進行趨勢、周期分解，這樣能夠分析物流業景氣指數與兩個指數之間在趨勢和周期上的關聯關系，進而判斷物流業與宏觀經濟之間的關聯性。

首先看各指數原始數據走勢。物流業景氣指數與制造業采購經理人指數、居民消費價格指數原始數據走勢的序列結構有一定差異。對于LPI與PMI的關系而言，自2011年12月開始，整體而言PMI的走勢起伏較LPI更劇烈，兩個指數走勢可劃分為三個階段：第一階段是2011年12月至2012年8月，PMI走勢完成一個非常劇烈的循環周期；第二階段是2012年9月至2014 年7月，LPI與PMI走勢出現一定程度背離，具體反映在PMI緩慢向上波動但LPI走勢較平穩；第三階段是2014年8月至2015 年11月，LPI與PMI走勢基本一致（見圖5、圖6）。

接下來，本文使用H-P濾波法，分別對PMI和CPI進行趨勢、周期分解，并分別與LPI趨勢、周期分解結果進行比較分析（見圖7、圖8）。經過趨勢、周期成分分解后，從各指數長期趨勢的角度，LPI與PMI、CPI的發展趨勢基本一致，即緩慢向下發展，但LPI向下的速率較PMI和CPI顯得更快；從各指數周期循環的角度，能夠看出LPI與PMI、CPI各自的周期跨度、幅度均有差異。

根據以上的分析，能夠得到以下結論：物流業景氣指數與采購經理人指數、居民消費價格指數兩個重要的觀測宏觀經濟的指數關聯度較高。尤其突出的一點結論是，當采購經理人指數的長期趨勢在下行時，物流業景氣指數趨勢向下的速率更快。出現這一現象的經濟含義是，由于采購經理人指數是一個綜合指數，按照國際上通用的做法，由五個擴散指數即新訂單指數、生產指數、從業人員指數、供應商配送時間指數、主要原材料庫存指數加權而成，說明該指數全方位反映的是一個經濟體經濟活動，訂單、生產、就業、配送和庫存，而在經濟運行實際中，這些方方面面都與物流業發生經濟聯系。特別的，當采購經理人指數在50%枯榮線以下運行并保持向下趨勢時，物流業景氣指數向下趨勢速率加快。

結論

本文使用H-P濾波法、B-P濾波法，對2011年11月至2015年11月物流業景氣指數（LPI）進行趨勢、周期分解，并對兩種方法的趨勢、周期成分給出比較分析。本文的研究結果顯示，兩種序列分解方法得到的周期序列基本都滿足0均值的序列平穩性條件，表明了兩種方法的有效性，這也說明在分析物流業景氣循環波動以及分析宏觀經濟政策、物流行業政策對物流行業的影響機制等問題時，通過這兩種方法都能得到具有意義的分解結果。兩種分解方法的差異在于，基于H-P濾波分解的周期序列標準差較大，這說明對原始序列分解周期成分后，留下來的趨勢成分較為平滑，但這一趨勢序列對原始序列周期性節點的捕捉能力較差。而基于B-P濾波分解的周期序列標準差較小，得到的趨勢序列效果則反之。最后，本文將主要宏觀經濟指標序列與物流業景氣指數的趨勢特征進行比較。

參考文獻：

1.我國現代物流業發展現狀分析.中國報告網，2014-4-24

2.中國物流業景氣指數（LPI）正式發布.中國物流信息中心，http：//www.clic. org.cn/yw/197060.jhtml

3.劉金全，劉志剛.我國GDP增長率序列中趨勢成分和周期成分的分解［J］.數量經濟技術經濟研究， 2004（5）

4.高鐵梅主編.計量經濟分析方法與建模—Eviews應用及實例（第二版）［M］.清華大學出版社，2012

中圖分類號：◆F061

文獻標識碼：A