交通基础设施门槛、对外开放与制造业生产效率

申亮+董千里+李毅斌+刘睿君

摘 要：利用门槛回归模型，分别以铁路和高速公路路网密度作为交通基础设施门槛变量，以贸易开放度、国际投资开放度作为对外开放程度解释变量，证实了交通基础设施在对外开放程度提升制造业生产效率这一运行机制上存在着非线性的调节作用。结果表明：2003—2012年，铁路交通基础设施作为门槛，使得贸易开放度、国际投资开放度分别对制造业生产效率的促进、阻碍作用表现出显著的“倒U”型相关关系;公路交通基础设施作为门槛变量，对外开放程度对制造业生产效率的促进作用表现出了“U”型的关系。

关键词：交通基础设施;对外开放;制造业;门槛回归

中图分类号：F752   文献标识码：A   文章编号：1003-3890（2015）01-0060-06

一、引言

在我国渐进式对外开放进程中所采取的比较优势发展战略，对交通基础设施有着很强的依赖性，从局部地区逐步扩展至全国的交通基础设施网络，极大地促进了进出口贸易，吸引了外商直接投资（FDI），进而对我国制造业部门生产效率的提升起到了显著促进作用。交通基础设施建设作为我国政府实现反经济周期宏观调控的重要手段，其发展过程有着明显的阶段性特征，但以往的研究并未考虑其与对外开放进程之间的非线性关系，这可能导致了研究结论之间出现的一些矛盾。作为我国这样一个渐进式扩大对外开放程度的经济体，制造业产出高度依赖进出口和外商直接投资（FDI）[1]。虽然，从对发达国家和发展中国家制造业市场所进行的研究来看，对外开放通过竞争的方式显著地提高了制造业劳动生产效率（Hine et al，1998;Milner et al，1998）[2，3];但是，对外开放度越大，我国制造业生产效率受世界经济波动的影响也就越大。在我国，对外开放显著地促进了制造业生产效率的提高，而交通基础设施情况又是我国发展比较优势产业，是提高制造业生产效率的决定因素，因此在分析对外开放对制造业生产效率的影响时，需要以交通基础设施的差异作为前提条件加以考虑，否则会因为忽略背景因素而导致研究结论的偏误。对此类含有调节因素的非线性问题进行研究时，根据调节变量客观地划分数据区间是研究的首要问题。为避免传统的主观划分方式可能导致的回归偏误，本文采用汉森（Hansen）在1999年发展的“门槛面板模型”（Panel Threshold Model），使用数据本身客观地确定交通基础设施水平的门槛值[4]，从而达到在不同门槛区间内研究变量间线性关系的目的。

二、理论分析和研究假说

对外开放可以促进技术的转移和扩散，根据李嘉图的比较优势理论：一国的出口企业相对其他部门来说应该具有相对较高的生产率水平，一国的出口越多，则说明具有高生产率的企业所占比重越大，从而对提高这个经济体的生产率水平更有利。一国企业通过对外贸易不断加强与国外企业的交流合作，从而有更多的机会通过“干中学”和进口产品的外溢效应实现更高的技术水平，其他非贸易部门的技术水平也可以通过学习得到相应提高。（Quah et al，1990;刘文君 等，2013）[5，6]。当跨国公司进入一国市场之后，会把跨国企业的知识和经验传播到东道国企业从而产生知识和技术的溢出效应，即东道国本土企业和跨国公司能够产生产业关联效应。

然而，企业在对外开放的过程中通过“干中学”、竞争效应促进制造业生产效率提升，这一机制的良好运行必须依赖东道国有效市场范围的扩大和交易费用的降低。蒋伟（2004）指出，庞大的市场规模和便利的交通基础设施都有利于吸引FDI，高工资、低市场化程度和过多政府干预对FDI的进入有显著的负面影响[7]。FDI对制造业生产效率的溢出效应明显呈现出地区性的特点，即外资能够帮助其周边地区同行业企业提高全要素生产率，而对较远地区企业影响不大。刘锯强、赵永亮（2010）研究指出交通基础设施对东、西部地区制造业发展的促进作用存在显著差异且均显著[8]，吸收空间、吸收能力、内外资合作程度和适度竞争均对中国制造业外资生产率行业间溢出效应有显著影响。其中，吸收空间是最大的影响因素。所有这些因素都会促进市场规模的扩大和交易费用的降低，其对经济发展至关重要。

然而，有效市场的扩大和降低交易费用对交通基础设施的发展水平有着很强的依赖性，进而影响对外开放的进程。刘伦武（2013）研究发现我国交通基础设施建设与对外贸易增长之间，存在长期均衡关系[9]。郑荷芬等（2013）研究发现，交通基础设施与服务贸易结构水平呈显著正相关[10]。

但是，我国交通基础设施的发展过程呈现明显的阶段性，因此其对对外开放与制造业生产效率之间的调节效应应该会呈现出相应的非线性特征。国内学者从我国特殊的对外开放进程出发，大量地研究了对外开放程度与制造业生产效率之间的关系，但目前研究结论之间还有一些矛盾之处。

研究表明二者正相关的文献有：陈勇、李小平（2006）利用包络分析的方法分析我国1985年至2003年工业的技术转型特征，他们认为对外开放有利于工业行业技术和生产效率水平的提升[11]。余淼杰（2010）研究认为贸易自由化显著地促进了企业生产率的提高，出口企业相对于非出口企业有较高的生产率提升[12]。

发现二者不是正相关的代表性文献：刘建翠（2007）分析了企业的研发活动、国内公共部门的研发活动以及对外开放等三部分对我国高技术产业全要素生产率的影响，发现对外开放并没有促进我国高技术行业全要素生产率的提高，反而抑制了企业全要素生产率的提高[13]。胡兵等（2006）的实证研究结果显示出口规模的扩张促进全要素生产率的提高，而进口对全要素生产率没有Granger影响[14]。

在此基础上，包群（2008）考虑对外贸易与经济增长之间的非线性关系，将这个作用描绘为一个倒U型曲线[15]。本文在此基础上研究交通基础设施克服地理距离的限制，进而影响对外开放促进制造业生产效率作用机制的发挥。Moscho（1989）在研究对外贸易对经济增长作用之时，发现这个促进作用存在一个门槛水平。即只有在一国的经济发展水平达到这个门槛之后，这个促进作用才会较为明显。如果经济发展水平小于这一门槛，那么对外贸易对经济增长的作用几乎可以忽略不计[16]。余春娇、唐威（2013）研究发现中东部地区铁路基础设施对出口的贡献率呈现递减的趋势，而公路基础设施对东、中部地区出口贡献率影响为正;西部地区铁路交通基础设施对出口的贡献率的影响为正，而公路的作用却是相反的[17]。

针对以上研究结论所呈现出的矛盾之处，我们判断出对外开放与制造业生产效率之间可能不是单纯的线性相关关系，需要根据交通基础设施的不同发展阶段进一步研究其因果关系。

依据陈勇、李小平等研究结论中的观点，对外开放与制造业生产效率之间是线性关系[11]，提出假说1;依据刘建翠，胡兵等对这一作用机制存在非线性调节因素的论述[13-14]提出假说2。

假说1：考虑交通基础设施差异的情况下，对外开放程度与制造业生产效率正相关。

假说2：交通基础设施发展水平较高的情况下，对外开放程度对制造业生产效率促进作用较强;水平较低的情况下，对外开放程度对制造业生产效率促进作用较弱。

如果假说1得到实证检验的支持，就表明对外开放效应存在着线性的作用关系;相反地，如果假说2得到实证检验的支持，则表明对外开放促进制造业效率提高这一机制存在非线性作用关系。

三、研究设计

（一）模型

依据前文理论分析可知，我国交通基础设施发展的差异性，可能会导致对外开放促进制造业生产效率的作用呈现差异。由于Hansen（1999）发展的门槛面板模型[4]，可以首先依据数据本身客观地将门槛变量划分出不同的区间，进而在此门槛变量区间内研究对外开放程度与制造业生产效率之间的线性相关关系。（1）式是设定的单一门槛模型，在此基础上可扩展至多重门槛模型。

yit=？滋i+？兹1xitIi（qi？燮？酌）+？兹2xitIi（qi>？酌）+■？琢jControljt+eit（1）

式（1）中，μi消除截面效应的不可观测效应系数，xit为解释变量，是一个m维列向量;qi为门限变量，既可以是解释变量xit中的一个回归元，也可以是独立于xit的一个变量;γ为门限值，将上述样本分为两组，Ii（γ）={qi≤γ}为指示函数，当qi≤γ时，Ii（γ）=1，否则为0;θ1、θ2、αj和门限值γ为待估参数，Controljt为控制变量，eit为误差项。多重门槛模型的假设检验与单一门槛情况下相似，这里不再赘述。

（二）变量定义和描述性统计

本文选取数据为2003—2012年10年31个省份（未考虑港澳台）的平衡面板数据。数据来源为《中国工业经济统计年鉴》《中国统计年鉴》《中国人口和就业统计年鉴》。所选变量的名称、定义、计算方法及其统计性描述如表1所示。

被解释变量制造业生产效率（PT）指标的选取，我们依据陈勇、李小平（2006）的方法，用人均限额以上工业企业总产值来表示[11]。解释变量中，与刘建翠（2007）只选用国际贸易以及胡兵等（2006）只采用FDI等做法不同[13，14]，本文同时选取贸易开放度（OPEN1）、国际投资开放度（OPEN2）两项指标分别进行测度，尽可能稳定及可信地反映变量间作用关系。门槛变量铁路交通基础设施（TLJC）和公路交通基础设施（GLJC）指标，我们基于刘锯强、赵永亮（2010），申亮等（2014）的选取方法[8，18]，分别采用铁路和高速公路每百万公里运营里程数来表示。控制变量指标：本文选取人均受教育年限（TEDUP）、城市化率（UBR）和固定资产投资（FAR）四个变量，反映这些指标对地区间制造业生产效率的影响。

四、实证结果和分析

（一）门槛效果检验

我们依据Hansen（1999）提供的方法及步骤完成变量的门槛个数确定，进而确定模型形式。表2中列出了数据在无门槛、一重门槛和两重门槛时对模型（1）进行的计量检验结果（F统计量和“自抽样法”得出的P值）。计量结果显示：公路交通基础设施发展水平（GLJC）在贸易开放度（OPEN1）对制造业生产效率这一机制中呈现出三重门槛特性，但由于一重门槛值I1（4.163）较为接近表1中门限变量（GLJC）的边界值0.649，故将其舍去，研究两重门槛效应;而且由于表2中其余门槛效应均为两重门槛显著，模型得以确定。

（二）铁路基础设施门槛的计量模型估计

利用式（1）对铁路交通基础设施发展水平进行面板门槛模型估计，分析其在对外开放促进制造业生产效率提高的作用机制中所发挥的调节作用，具体估计结果见表3;其中被解释变量为“PT（制造业生产效率）”;在不同铁路交通基础设施（TLJC）门槛区间内的两个解释变量分别为“OPEN1（TLJC）（贸易开放度）”和“OPEN2（TLJC）（国际投资开放度）”。

（三）公路基础设施门槛的计量模型估计

同上，利用式（1）对公路交通基础设施发展水平进行面板门槛模型估计，分析其调节作用，具体估计结果见表4;其中被解释变量为“PT（制造业生产效率）”;在不同公路交通基础设施（GLJC）门槛区间内的两个解释变量分别为“OPEN1（GLJC）（贸易开放度）”和“OPEN2（GLJC）（国际投资开放度）”。

（四）实证分析

表3、表4的实证结果分析：组内判定系数R2超过70%，Hauseman检验结果表明采用固定效应模型进行估计可行，F检验结果表明变截距模型进行估计可行，因此，模型的解释力良好。反映对外开放程度的两个指标贸易开放度（OPEN1）和国际投资开放度（OPEN2），模型中几乎所有的系数均通过了1%水平的显著性检验，反映了交通基础设施水平在经济发展中的显著调节效应。

铁路交通基础设施发展水平门槛调节效应，使得贸易开放度（OPEN1）、国际投资开放度（OPEN2）分别对制造业生产效率的促进、阻碍作用表现出显著的“倒U”型相关关系;假设2得到支持。本文做出如下解释：第一，在铁路交通基础设施发展程度较低阶段，贸易开放度（国际投资开放度）对制造业生产效率的促进作用显著为正（负）;在铁路交通基础设施较低水平时，进出口贸易的增长会促进制造业生产效率的提高（FDI的增加反而会降低制造业生产效率）。我们认为造成这一现象的原因如下：由于铁路交通基础设施较弱，资源流动效率较低，进出口贸易的扩大使得企业市场容量增加，会促使制造业提升生产效率;但是，FDI的投资却由于资源利用效率低而导致制造业竞争加剧，反而导致生产效率的降低。第二，随着铁路交通基础设施的改善，进出口贸易的增长对制造业生产效率的提升作用逐步降低（从0.364降至0.071），FDI对制造业生产效率的阻碍作用逐步减弱（从-7.369降至-0.677）。我们认为在此阶段由于资源流动的效率提升，国际贸易对制造业市场范围扩大提升作用减弱，但是FDI的进入却可以由于技术的溢出效应而对制造业阻碍作用显著降低。第三，随着制造业的进一步发展，进出口贸易的增长对制造业生产效率的提升作用逐步提高（从0.071升至0.134），FDI对制造业生产效率的阻碍作用增强（从-0.677升至-2.987）。我们认为，随着资源流动水平进一步提高，国际贸易市场容量增大进而导致分工深化，制造业生产效率进一步提高;而FDI会由于国内资本的成长其作用被削弱。

公路交通基础设施发展水平门槛调节效应，使得对外开放程度对制造业的促进作用表现出了显著的“U”型相关关系，假设2得到支持。本文做出如下解释：第一，公路交通基础设施较低水平时，对外开放程度显著地正向促进制造业生产效率的提升（0.364、0.327），由于国内市场范围狭小，制造业生产效率的提升主要来自于国际贸易和国际投资。第二，随着公路交通基础设施的改善，国内市场的容量增长，从而导致商品内销，对外开放和制造业生产效率变量的系数不断降低（从0.364降低至0.071;从0.327降低至-2.364）。第三，随着高速公路交通基础设施发展水平的提高，交易费用降低所导致的市场规模扩大使制造业产品向更高端发展，产品需要更大的市场范围，对外开放的程度对制造业的促进作用便出现了进一步的增长（从0.071提高至0.134;从-2.364提高至0.404）。

控制变量的回归结果中，均通过了10%水平的显著性检验，其中人均受教育水平（TEDUP）和固定资产投资（FAR）起到了正向促进作用，符合理论预期;城市化率（UBR）对制造业生产效率的提高作用不一致，本文不做详述。

五、研究结论与政策建议

针对现有文献中关于对外开放与制造业生产效率间的作用关系存在一些争议，本文提出应考虑对外开放所依赖的交通基础设施水平作为前提条件，由此出发提出了相应的研究假说。本文利用Hansen发展的面板门限技术，通过2003—2012年中国31个省市平衡面板数据实证检验了研究假说，得出了交通基础设施的非线性发展是导致对外开放与制造业生产效率之间呈现非线性关系的原因，即：铁路交通基础设施作为门槛变量，使得贸易开放度（OPEN1）、国际投资开放度（OPEN2）分别对制造业生产效率的促进、阻碍作用表现出“倒U”型的相关关系;公路交通基础设施作为门槛变量，使得对外开放程度对制造业的促进作用表现出了“U”型的关系。

以上研究结论表明，忽视交通基础设施的条件限制，单纯强调对外开放程度与制造业生产效率之间的关系，不仅会形成对理论本身的错误理解，还会产生更严重的政策错配。对外开放政策和比较优势发展战略的选择，是我国制造业生产效率得以大幅提高的关键因素，但其所产生的负效应同样也不容忽视，如盲目开放导致我国企业承受国际市场波动影响加剧，给企业经营带来短期内的竞争压力。产生这些负效应的原因在于，我国部分地区的比较优势已经发生了重大转变，传统依靠人口红利和市场规模优势，通过国际贸易和吸引外商直接投资从而促进制造业生产效率大幅提高的发展模式可能难以为继。拥有传统比较优势的资源和劳动密集产业将逐步让位于资本、技术和人力资源更为密集的产业，但这些因素所发挥的作用却面临着严重的外部性。因此，忽略当前我国经济结构调整的背景，探讨对外开放与制造业生产效率之间关系有失偏颇。

鉴于此，本文认为应系统动态地审视对外开放政策对制造业生产效率的促进作用，应该实施与自身交通基础设施水平相匹配的对外开放政策，促进地区比较优势产业的发展。对于交通基础设施水平相对较高的东部地区，国际贸易和外商直接投资的内容面临重要转变，应该进一步降低制度及技术层面的交易成本，通过支持企业“走出去”实现制造业生产效率提高。但是在经济欠发达的中、西部地区，由于交通基础设施水平较低，经济发展的对外依存度并不高，盲目强调对外开放可能会使有限的资源因配置不合理而造成浪费，反而阻碍制造业生产效率的提高。只有通过改善交通基础设施这一制约因素，中、西部地区才能够通过国际贸易和吸引外商投资来促进制造业生产效率的提高。因此，政府需要全面考虑地区间交通基础设施水平差异，尽力避免对外开放政策倾斜带来的负效应，缩小制造业发展的地区间差距，实现经济全面持续稳定发展。

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责任编辑：高钟庭

Traffic Infrastructure Threshold， Openness and Manufacturing Efficiency

Shen Liang， Dong Qianli， Li Yibin， Liu Ruijun

（School of Economics and Management， Chang'an University， Xi'an 710064， China）

Abstract： In view of the defects in the explanation of growth of manufacturing efficiency in China from the angles of development of openness， this paper puts forward a proposition that development of openness have non-linear relations with manufacturing efficiency， and confirms the non-linear relations by panel threshold mode with the railway and highway transportation infrastructure network density as the threshold variable.The conclusion show that during the period of 2003～2012， by the railway infrastructure as the threshold， the mechanism of two variables showed 'inverted U' by the both of trade openness and international investment liberalization. With the highway infrastructure as the threshold， the two variables showed a significant 'U' type of relationship.

Key words：Transportation infrastructure; Manufacturing efficiency; Panel threshold mode