港口投资与港口城市经济增长关系实证分析

宋丽丽，米加宁

(1.哈尔滨工业大学 经济与管理学院，哈尔滨 150001;2.哈尔滨师范大学 管理学院，哈尔滨 150025)

港口是社会经济长期发展的产物，港口投资建设对港口所在城市的经济发展有很大的影响，其带来的社会效益大于自身产生的经济效益。进入21世纪以来，中国的港口行业发展迅猛，世界吞吐量排名前十位的港口中中国稳占8席。但是港口投资巨大，建设时间长且伴随着较高的沉没成本，如上海洋山港自2002年至2020年分三期实施，工程总投资超过700亿元。从港口所在城市的经济发展可以发现，沿海港口城市经济发展领先于内陆城市，这与港口经济的快速发展是分不开的。虽然短期内港口与城市经济之间互助协调发展，但是其发展的可持续性及长期发展趋势无从判断，因此，在理性看待我国港口快速发展的同时，需要考察港口与城市经济的长期关系才能更好地制定远期规划，实现港口的可持续发展。本文从港口投资的角度出发，分析港口投资与城市经济增长之间的关系;以新古典增长模型及新地理经济学假设作为研究的宏观及微观理论基础，通过运用计量经济学格兰杰因果检验方法来考察港口投资与经济增长之间的短期与长期的因果关系，为各级政府在港口投资方面的规划提供一定的理论支持。

一、文献回顾

国外关于港口投资对经济增长影响的文献并不多，并且大都停留在国家层面。Musso等(2006)［1］从全球的角度分析了港口产业的特点及港口投资的特点，认为赢利能力、经济影响及融资是在制定港口投资决策这一复杂过程中最关键的节点，并构建港口投资模型分析了港口投资对宏观经济和微观经济的影响。Banister等(2001)［2］对交通基础设施投资(包括港口)是否会带动地方和区域经济增长这一问题展开讨论，重新定义了经济发展的必要条件，认为只有经济条件、投资条件和政治制度条件同时作用时才能够推动经济的增长。Keho(2011)［3］对交通基础设施投资与经济增长的因果关系进行检验，实证结果表明交通基础设施并不是经济增长的长期原因，但是反之是成立的。国外学者关于中国港口投资与经济增长关系的案例研究并不多，只有Sahoo等(2010)［4］检测了中国1957—2007年间交通基础设施(包括港口)投资与经济增长的关系，发现在国家层面上基础设施投资与经济增长的单向因果关系真实存在。

在国内的相关研究中，姜楠(2010)［5］从我国沿海港口建设和国民经济相关性出发，研究了两者之间的动态规律，计算了我国沿海港口固定资产投资对国内生产总值的长期和短期产出弹性，并且验证了两者之间存在双向因果关系。张明香(2007)［6］以上海港为例，定量分析了上海港对区域经济的长期影响，实证结果表明上海港与上海市经济增长之间存在长期均衡关系，从短期来看，上海港货物吞吐量的短期波动会对上海经济增长的短期波动产生重要影响。匡海波(2007)［7］以大连港为例，基于关联度模型分析了港口经济与城市经济之间的关系，实证结果表明港口经济与城市经济尤其是工业的关联度较高，不但推动了区域基础设施建设，而且对区域经济发展的带动作用大。徐峥嵘等(2012)［8］分析了港口经济与临港区域的经济关系，选择我国13个沿海港口的吞吐量作为衡量港口的经济变量，主要结论为港口吞吐量与港口所在城市国内生产总值及就业之间呈正相关关系，而港口经济的发展与外商直接投资和固定资产投资之间没有显著的相关性。

综合以上国内外关于港口投资与经济增长关系的研究发现，国外文献大多是从全球或国家的角度来分析两者之间的影响关系，研究结论的一个共同之处即港口投资与经济增长存在单向的因果关系。国内文献对港口与经济增长之间的关系研究相对较多，从国家层面、区域层面到城市层面均有涉及，但是具体到港口投资对经济增长的影响方面研究相对较少。本文将从港口投资的角度来考察其与经济增长之间的关系，并检验研究结果与前期研究成果的一致性。

二、理论分析、模型构建与数据来源

1.理论分析

通过文献分析发现，大多数检验投资对经济增长长期影响的实证研究都是基于新古典增长模型、新经济增长模型展开的。新古典增长模型［9］旨在基于生产函数、市场结构等假说寻找长期经济增长的原因，这也是本研究的宏观理论基础。从微观角度来看，本研究是基于新地理经济学的假设，即交通基础设施投资可以通过更低的运输成本和更高的接入性而影响区域经济增长及区域的产业聚集与扩散。

港口作为交通基础设施的一部分，港口投资对经济增长的作用是分为两个阶段产生的:第一个阶段是在尚未形成港口基础设施资本存量之前的生产要素投入阶段，如在港口建设过程中进行的各种建筑材料和劳动的投入。这些投入将会产生对生产要素的需求并在短期内通过增加生产资料和劳动力的需求促进经济增长。第二个阶段是港口建设完工并投入使用，形成可以使用的资本存量后，港口基础设施资本存量可以被多个厂商无成本或低成本地共同使用，从而对经济增长产生推动作用。这两个阶段的作用机制是不同的。

从短期来看，港口投资项目的实施会带来就业机会，同时增加对建筑企业新的需求。作为一项资本投入，投资在转换为港口基础设施资本存量之前并不具备公共物品的属性。在这种情况下，港口投资只能通过乘数效应来影响区域经济。在项目建设阶段，港口投资通过乘数效应扩大产出，促进经济增长。凯恩斯指出:在有效需求相对不足时，投资量的增加将引起国民收入的初始增加，并循环引起消费和收入的增加，最终给国民收入带来的增加量是投资增加量的倍乘数。反之亦然，投资量的减少将引起国民收入的减少，并循环引起消费和收入的减少，最终导致国民收入的减少量是投资减少量的倍乘数。依据乘数原理，港口投资作为投资的一种，不仅会增加就业，还会通过乘数效应来扩大产出。从长期来看，港口投资在沉淀为资本存量后，会引起运输成本的下降，进而影响依赖港口的企业的交通方式、路线以及时间安排，形成各种联运方式，从而对区域的通达性产生影响。而一个区域通达性的提高会对区域的贸易、分工、专业化产生影响，并形成企业的聚集，从而提高一个地区的生产率，这便会引起该地区经济活动的扩张、就业的增加，促进当地经济增长。

2.模型构建

本文港口投资和经济增长的因果关系检验在格兰杰因果检验的框架下展开。首先对时间序列数据进行单位根检验，验证数据的平稳性，因为大多数宏观经济数据都是非平稳的，非平稳的时间序列并不能展现任何清晰的趋势。解决办法就是建立变量差分的关系模型。如果两变量差分后同阶平稳，则可以利用平稳数据进行协整检验。协整检验可以反映变量之间的长期均衡关系，若两变量协整，则二者在长期具有相同的变化趋势。基于误差修正模型(ECM)的格兰杰因果检验是为了弥补长期静态模型不能考察短期因果关系及长期因果关系的方向的不足，因此建立短期动态模型反映短期偏离长期均衡的修正机制。

3.数据来源

本文对上海港口投资与上海市经济增长关系进行实证研究。选取上海市真实GDP来表示经济增长状况，选取上海港固定资产投资表示港口投资。研究的时间跨度为1978—2011年。上海市真实GDP数据来自《上海市统计年鉴》，上海港固定资产投资数据来自1999—2012年《中国港口年鉴》，1978—1998年的数据通过《新中国交通五十年统计资料汇编》来补充。

三、实证结果

本文中港口固定资产投资用“INV”来表示，国内生产总值作为经济增长的指标用“GDP”来表示，并对两变量做对数处理。各检验步骤估计结果如下。

1.单位根检验结果

对港口固定资产投资及GDP水平进行平稳性检验。检验结果均不能拒绝原假设(见表1)，所以接受面板数据含有单位根、数据不平稳的原假设，不能通过平稳性检验。对原数据进行一阶差分，对处理后数据进行平稳性检验，检验结果(见表1)表明一阶差分后的数据在5%及10%的显著水平上拒绝原假设。因此，基于表1的检验结果，港口固定资产投资与经济增长的时间序列都是一阶单整I(1)的。

表1 变量单位根检验结果

2.协整检验结果

利用E－G两步法对两变量进行协整检验，并进行长期因果关系检验，结果如表2所示。在检验港口固定资产投资是否是经济增长的长期原因时，如果港口固定资产投资和经济增长是同阶单整的，则对下面两式运用一元线性回归方程进行回归，得到残差序列εt，同时运用ADF方法对残差序列进行单位根检验，以判断残差序列的平稳性。基于文章的研究内容，建立港口固定资产投资(INV)与经济增长(GDP)的相关关系模型，如果公式(1)的残差序列平稳，则说明港口固定资产投资是经济增长的长期原因，如果公式(2)的残差序列平稳，则说明经济增长是港口固定资产投资的长期原因。

由表2可知，协整方程(1)和(2)的残差均在1%或5%显著水平上通过检验，这说明港口固定资产投资与经济增长之间的协整关系成立，即存在长期均衡。模型(1)的残差为平稳序列表明港口固定资产投资是经济增长的长期原因，模型(2)的残差为平稳序列说明经济增长是港口固定资产投资的长期原因。从协整关系检验的分析中可以得出以下结论:港口固定资产投资与经济增长之间呈现出一种稳定的长期均衡关系，即港口固定资产的投资促进了经济增长。这与现实中港口固定资产投资对经济发展有着积极的促进作用的先验判断是一致的。尽管两者表现出相同的变化趋势，但是由于因果关系方向不明确，因此不能以此来判断二者的长期关系。

表2 协整残差检验结果

3.格兰杰因果关系检验结果

在确定了港口固定资产投资与经济增长的协整关系后，通过建立动态误差修正模型(ECM)来反映短期内对长期均衡的修正机制，并进行短期因果关系的检验。因此建立的ECM为

为了检验长期关系的稳定性和短期因果关系，对模型(3)和模型(4)进行估计，估计结果见表3。

表3 格兰杰因果关系检验结果

误差修正模型结果显示，港口固定资产投资与经济增长之间存在短期因果关系，因为统计结果显示所有一阶变量的系数都显著(P值远小于0.01)，因此拒绝两变量不存在因果关系的原假设。从长期来看，模型(3)的ECM项系数在1%显著性水平上显著为负，说明反向误差修正机制成立，经济增长是港口固定资产投资的长期原因得到证实;而模型(4)的ECM项系数为正，这表明港口固定资产投资是经济增长的长期原因不能得到证实。

四、结 论

从上文的实证分析中得出如下结论:通过协整检验说明港口固定资产投资与经济增长之间的协整关系成立，即存在长期均衡。虽然两者变化趋势相同，但是无法判断两者的长期因果关系，故通过格兰杰因果关系检验分析了两者长期及短期的因果关系。检验结果显示港口固定资产投资与城市经济增长之间存在短期的双向因果关系，但是长期来看两变量之间只有单向的因果关系，即经济增长是港口固定资产投资的长期原因，反之则不成立。该结论与Musso等(2006)［1］的研究结论是一致的。港口投资与经济增长之间呈现出如此关系的主要原因在于:从短期来看，港口投资提升港口吞吐量，港口服务成本下降，服务价格下降，经济收益增加;但是从长期来看，由于竞争性市场结构，新的投资及竞争性港口的出现使得价格继续下降，并伴随着经济收益的下降。

［1］MUSSOE，FERRARIC，BENACCHIOM.Port investment:profitability，economic impact and financing［J］.Research in Transportation Economics，2006，16(1):171 －218.

［2］BANISTER D，BERECHMAN Y.Transport investment and the promotion of ecnomic growth［J］.Journal of Transport Geography，2001，9(3):209 －218.

［3］KEHOE.Transport infrastructure investment and sustainable economic growth in Côte d’Ivoire:A cointegration and causality analysis［J］.Journal of Sustainable Development，2011，4(6):12 －22.

［4］SAHOO P，DASH R K，NATARAJ G.Infrastructure development and economic growth in China［R］.Chiba:Institute of Developing Economies，2010.

［5］姜楠.我国沿海港口建设与国民经济发展的相关性研究［D］.大连:大连海事大学，2010.

［6］张明香.上海港对区域经济的动态影响研究［D］.上海:上海海事大学，2007.

［7］匡海波.基于关联度模型的港口经济与城市经济研究［J］.中国软科学，2007(8):110 －115.

［8］许峥嵘，杜佩.港口经济与临港区域经济关系的实证研究［J］.科技进步与对策，2012(12):1 －6.

［9］SOLOW R M.A contribution to the theory of economic growth［J］.The Quarterly Journal of Economics，1956，70(1):65－94.