交通基礎設施、時空依賴與區域經濟增長

呂承超　朱英俊

摘要：利用1997-2012年中國省際面板數據，構建動態空間面板數據模型，探討了交通基礎設施與區域經濟增長的時空關系。研究表明：公路密度、鐵路密度和區域經濟增長在不同空間關聯模式下存在顯著的空間自相關性，而交通部門資本不存在空間自相關；區域經濟增長具有時間和空間依賴的特征，交通基礎設施及空間溢出效應在三種空間關聯模式下對區域經濟增長具有不同程度的影響。

關鍵詞：交通基礎設施；時空依賴；區域經濟增長

DOI：IO.13956/j.ss.1001-8409.2016.09.08

中圖分類號：F127；F512

文獻標識碼：A

文章編號：1001-8409（2016）09-0032-05

1.引言

改革開放以來，中國對基礎設施進行了大量投資，尤其是1998年以后實施積極的財政政策，對包括交通基礎設施在內的公共項目進行了投資，2008年金融危機之后，中國推出的4萬億經濟刺激計劃，其中近一半經費投向了鐵路、公路等重大交通基礎設施建設，可見，交通基礎設施對區域經濟增長的重要作用。交通基礎設施與區域經濟增長的關系問題已經成為國內外學者關注的焦點。

Aschaue基于新古典經濟增長模型，實證檢驗了交通基礎設施對經濟增長具有促進作用，從而引發了更多學者關注于交通基礎設施對經濟增長影響的研究。此后，Merriman、Hulten和Schwab利用時間序列數據研究得到交通基礎設施對經濟增長較大的回歸系數；但是時間序列數據并未考慮截面數據差異性問題；為此，部分學者采用面板數據進行研究，認為交通基礎設施與經濟增長無顯著相關性；有些學者的研究表明交通基礎設施對經濟增長具有負向影響；還有的學者認為基礎設施對經濟增長具有促進作用。此外，一些學者分析了交通基礎設施與全要素生產率之間的關系。

交通基礎設施是生產要素自由流動的基礎，交通基礎設施密度增加有利于產業在區域內聚集，進而實現區域內的經濟增長。同時，交通基礎設施具有空間依賴性，基礎設施空間網絡的不斷發展，增強了特定地點或地區空間的連通性和可達性，引起空間區位優勢的變化，為空間經濟集聚與擴散提供了必要條件。公路對于生產要素競爭性的區域之間具有顯著的負溢出效應。本地區基礎設施發展能降低鄰近地區運輸成本，對相鄰地區發展產生正向空間溢出效應，基礎設施的網絡外部性對經濟發展具有明顯的正向促進作用。新經濟地理學者從空間集聚角度，分析了交通基礎設施對新企業誕生、企業分布與產業布局的影響。交通基礎設施對經濟發展的溢出效應顯著，若不把空間溢出效應考慮在內，會造成交通基礎設施產出彈性的過高估計。胡鞍鋼和劉生龍測度了中國交通運輸投資對經濟增長的直接貢獻與外部溢出效應；劉勇探討了公路、水運交通固定資本存量對中國經濟增長的空間溢出作用。

綜觀現有研究，學者對交通基礎設施與經濟增長關系進行了廣泛的關注。然而，更多的研究集中于交通基礎設施空間溢出對經濟增長影響的探討，缺乏對交通基礎設施和區域經濟增長時間和空間依賴的研究；更多的研究僅僅探討交通基礎設施空間溢出效應或者經濟增長溢出效應，缺乏對交通基礎設施空間溢出與區域經濟增長空間溢出的共同分析。本文在已有文獻的基礎上，考慮交通基礎設施和區域經濟增長空間溢出效應，構建動態空間面板數據模型，探討時空依賴下交通基礎設施與區域經濟增長的關系。

2.理論模型建立及擴展

2.1空間相關性模型

2.1.1空間權重矩陣的選取

本文考慮以下三種空間權重矩陣：空間鄰接權重矩陣，根據空間上是否相鄰接來設定，相鄰接的省份賦值為1，其他省份賦值為0；地理距離空間權重矩陣，采用距離遞減函數確定權重，即矩陣的每個元素是以兩不同區域之間地理距離平方的倒數來表示，其中地理距離為省會城市之間的球面距離，反映地理距離因素對空間溢出效應的影響；經濟空間權重矩陣，選擇省份問人均收入水平差額平方的倒數作為測度地區間經濟距離的指標，反映經濟結構因素對空間溢出效應的影響。

3.計量模型建立及變量界定

3.1變量界定及說明

區域經濟增長的影響因素是多樣的、復雜的，可能是多維要素在時間和空間上協同作用的結果。本文將影響區域經濟增長的因素歸納為三大類，包括基本經濟因素、新經濟增長因素和新經濟地理因素等。其中基本經濟因素涉及勞動力數量、交通部門資本和其他部門資本，這是傳統經濟增長模型中包含的要素；新經濟增長因素涉及平均受教育年限、投資率、失業率、進出口總額、公路

3.3數據來源及說明

考慮到重慶市在1997年設立直轄市，本文選取1997～2012年31個省、自治區和直轄市面板數據。其中，地區生產總值、人均地區生產總值、居民消費價格指數、不同層次受教育人口數、投資率、失業率、進出口總額、鐵路和公路里程、城鎮化率均來源于歷年《中國統計年鑒》，各地區城鄉就業人員數來源于歷年《中國人口統計年鑒》，全社會固定資產投資及交通部門固定資產投資來源于歷年《中國固定資產投資統計年鑒》，各省份工業增加值來源于歷年《中國工業經濟統計年鑒》，各省份企業數目選取規模以上工業企業數量，來源于歷年《中國工業經濟統計年鑒》。本文以1997年為基期100進行相應的平減處理。

4.模型估計結果

4.1空間相關性檢驗結果

本文測度了1997～2012年人均地區生產總值agdp、公路密度roa、鐵路密度mi和交通資本存量ktr的全局空間相關性的Moran I指數。在三種空間權重關聯模式下agap均具有明顯的空間相關性，且在鄰接和經濟空間權重下的Moran I值在0.4左右，明顯大于在地理空間權重下的相關性，說明在鄰接和經濟空間權重下agap表現出更強的空間溢出效應。公路密度roa僅在鄰接和地理空間權重下存在著空間相關性，在經濟空間權重下未能通過z值檢驗。在鄰接空間權重下公路密度Moran I值經歷兩個階段，2006年之前平均值為0.538，2006年之后達到了0.6以上且繼續呈現逐年上升趨勢，平均值為0.613。在地理空間權重下公路密度Moran I值隨時間推移而逐漸上升，年均增長3.36%。鐵路密度Moran I值在三大空間權重下均通過了z值檢驗。其中，在鄰接空間權重下鐵路密度Moran I值明顯大于地理和經濟空間權重下的Moran I值，且經歷了三個階段，第一階段1997～2000年，Moran 1年均值為0.470；第二階段2001～2009年，Moran 1年均值為0.55；第三階段2010-2012年，Moranl年均值為0.48，表明在考察期內鄰接空間權重下鐵路密度空間相關性和正的空間集聚特征經歷了弱-強-弱的發展態勢。在三種空間權重關聯模式下交通資本存量的Moran I值都沒有通過z值檢驗，即不存在空間相關性，可能是由于交通資本投資不僅包括對交通道路的投資，還包括其他相關配套交通基礎設施的投資，配套交通基礎設施所具有的網絡性和外部性要弱于道路本身，致使交通資本存量的空間相關性并不顯著。為此，對模型進行修正，剔除Oktr解釋變量，即交通基礎設施中僅有公路和鐵路密度存在空間溢出效應，而交通資本存量并不存在空間溢出效應。

4.2模型參數估計

采用matlab2013軟件對三大空間權重矩陣動態空間面板數據模型進行參數估計，結果如表l所示。W1、W2、W3分別表示鄰接空間權重、地理空間權重和經濟空間權重矩陣。在三大空間權重矩陣下，區域經濟增長均具有顯著的時空依賴性。其中，人均地區生產總值的空間滯后項在W1、W3空間權重矩陣下回歸系數為0.175和0.055，表明區域經濟存在空間溢出效應，而在W2空間權重矩陣下回歸系數為-0.029，表明區域經濟增長具有負的空間溢出效應。人均地區生產總值滯后一期在三大空間權重矩陣下具有較高的顯著性水平，回歸系數在W1、W2、W3空間權重矩陣下分別為O.961、0.943、0.968，意味著循環累計效應每增長1單位，人均地區生產總值增長分別為0.961、0.943、0.968單位，存在較強的時間依賴效應。在考慮了時空依賴情況下，基本經濟因素均未通過顯著性水平檢驗，表明存在時空依賴時，基本經濟因素對區域經濟增長的影響并不顯著。新經濟增長因素表現出較好的顯著性水平，平均受教育年限在W2、W3矩陣下對區域經濟具有顯著的促進作用，但影響效果較小；投資率均通過了1%顯著性水平檢驗，在W1、W2、W3空間權重矩陣下回歸系數分別為O.116、0.054、0.079，表明投資率對區域經濟增長的正向作用；失業率和進出口總額也表現出較好的顯著性水平，但對區域經濟的影響效果較小；公路密度在三大空間權重矩陣下對區域經濟增長具有顯著的促進作用；而鐵路密度在W2、W3下通過了1%的顯著性水平檢驗，估計系數為負，表明模型考慮了時空依賴關系后，鐵路密度增加會抑制本地區經濟增長，可能產生更大的擴散效應。新經濟地理因素中城鎮化率對區域經濟增長具有較為顯著的促進作用，而產業集聚未通過顯著性檢驗；公路密度的空間溢出在W1、W2空間權重矩陣下對區域經濟具有顯著的促進作用，在W3空間權重矩陣下公路密度不存在空間溢出；在W1和W3空間權重矩陣下鐵路密度空間溢出對區域經濟增長具有負向作用，可能的原因是鐵路密度的空間擴散和溢出對本地經濟增長的抑制作用大于促進作用，在W2空間權重矩陣下鐵路密度對區域經濟具有顯著的促進作用。

5.結論及政策含義

本文拓展了理論模型，并構建了動態空間面板數據模型，探討了考慮時空依賴情況下交通基礎設施與區域經濟增長的關系。研究結果表明：在三種空間權重關聯模式下人均地區生產總值均具有明顯的空間相關性；公路密度僅在鄰接和地理空間權重下存在著空間相關性；鐵路密度在三大空間權重下均具有空間自相關性，而交通資本存量在三大空間權重下都不存在空間相關性。在三大空間權重矩陣下，區域經濟增長均具有顯著的時空依賴特征。其中，人均地區生產總值具有顯著的循環累計效應，存在較強的時間依賴性；在考慮了時空依賴情況下，基本經濟因素對區域經濟增長的影響并不顯著；新經濟增長因素表現出較好的顯著性水平，公路密度對區域經濟增長具有顯著的促進作用；新經濟地理因素中城鎮化率對區域經濟增長具有較強的促進作用，而產業集聚未通過顯著性檢驗；公路和鐵路密度空間溢出在不同空間權重矩陣下對區域經濟的影響效果不同。

上述研究結論具有較強的政策含義，各地區應該關注區域經濟發展過程中的時間和空間依賴作用，提高勞動力數量和資本存量，促進勞動力在區域內部和外部的流動與就業，努力提高地區投資環境，加快新型城鎮化建設，發揮城市化進程對區域經濟的促進作用；重視產業集聚對區域經濟增長的正向影響，推動產業集聚發展，打造產業集群和城市群；教育對區域經濟增長的促進效果最為明顯，要加大教育投資力度，提高人力資本素質；交通基礎設施對區域經濟發展具有重要作用，加大交通基礎設施方面的投入，發揮交通基礎設施空間正向溢出作用，促進區域間生產要素的自由流動，從而完善互聯互通政策。此外，在區域經濟發展政策方面，要遵循突出重點、統籌發展的思路，突出東部地區發展優勢，推動創新驅動發展，積極培育中西部地區增長極，形成區域經濟增長特色，從而實現區域經濟協調發展。