福建省交通基础设施与经济增长关系研究

黄明清，陈黎明

（江西财经大学 信息管理学院，江西 南昌330013）

交通基础设施建设是国家基础设施投资的重要组成部分，它对一个地区的经济增长与社会发展都发挥着重要的作用。据统计局数据显示，2014年第三季度GDP增长率为7.3%，创5年来新低，表明经济下行压力依然很大。在此背景下，国家发改委在一个月内密集批复了包括16条铁路和5个机场总投资逾7 600亿的交通基础设施建设项目，意在抵消房地产投资下滑对经济的拖累。改革开放以来，福建省依靠地理位置与政策优势，经济发展飞快，2014年全年实现地区生产总值24 055.76亿元，比上年增长9.9%；其中交通运输、仓储和邮政业实现增加值1 320.35亿元，比上年增长10.7%，对经济增长具有很大的推动作用，而交通运输业实现增加值的基础在于交通基础设施的不断完善，2014年我省在交通运输、仓储和邮政的固定资产投资达1 979.45亿元，比上年增长18.6%，这对于我省经济增长具有重要的推动作用。我省在过去十年里，经济增长速度与交通运输、仓储和邮政的固定资产投资增长率如图1所示，可以显著地看出这两者发展趋势大致相同，从总趋势来看，它们之间可能存在一种长期均衡关系。通过折线图，可以看出我省交通运输、仓储和邮政的固定资产投资与经济增长存在着正相关关系。因此，深入研究交通基础设施建设与经济增长之间的关系对于政府提出相应政策具有重要作用。

图1 交通固定资产投资与GDP增长率

1 文献综述

对于交通基础设施与经济增长之间关系在国外早就成为研究热点。早在亚当·斯密的《国富论》中就有说明，他认为城市交通运输会促进城市与地区繁荣发展，政府应该加大对城市交通建设的投入，并且指出“一切改良中，以交通运输改良为最有效”；Aschauer引进了经济计量方法并运用新古典经济增长模型对1945—1985年的美国时间序列数据进行研究，结果表明政府用于基础公共设施的支出与生产率的提高高度相关，并且得出了包括交通在内的基础设施建设对经济增长的影响，计算出基础建设对经济增长的弹性为0.39；Holtz－Eakin认为之前文献中提出的只存在基础设施建设对经济增长的单向因果关系是不合理的；Banister和Berechman通过对之前世界各国所研究过的文献，具体分析了交通基础设施建设对经济增长的作用，最后得出了交通基础设施对经济增长具有正向推动作用的结论。

国内方面，张学良通过对1993—2004年中国交通基础设施与区域经济增长的省际面板数据进行研究，结果表明中国交通基础设与经济增长呈现出较强的区域聚集特征，交通运输与经济增长主要位于东部沿海地区，但是交通基础设施与经济增长贡献率最大的确实中部地区；张镝等对我国1952—2006年我国交通基础设施建设与国内生产总值时间序列数据进行格兰杰因果关系研究、协整关系检验、误差修正模型分析，得出了交通基础设施建设与经济增长互为因果的关系，并且二者具有长期均衡关系；温惠英等通过采用Granger关系检验模型，检验我国5种运输方式的交通基础设施建设和经济发展之间的因果关系，得到各交通运输方式的基础设施建设对经济发展的影响程度；黄寿峰等引用了非参数Tn检验方法对我国交通基础设施与经济增长关系进行深入研究，结果表明:我国交通基础设施与经济增长存在显著的双向非线性动态变化趋势，并且交通基础设施建设与经济增长互为Granger因果；张蕾等认为交通基础设施投资可以通过投资乘数效应带动其他行业的需求直接拉动国民经济增长，也可以通过交通基础设施建成后改善运输条件、降低交易成本、提高运输效率，有益于吸引投资，使运输系统本身以及与运输相关的产业迅速发展推动的国民经济增长。

上述针对交通基础设施与经济增长的研究给我们提供了很好的借鉴，但是也存在着一定的模型缺陷，例如许多学者在分析中直接利用最小二乘法进行回归，这往往忽略了交通基础设施的内生性问题，从而导致参数估计值有偏无效。本文在借鉴上述研究的基础上，通过建立一个包含简单的新古典增长模型和交通基础设施的微观供需模型的系统联立方程模型，以此来解决交通基础设施的内生性问题，并且检验交通基础设施对经济增长的影响。

2 模型、变量和数据

2.1 模型建立

本文利用一个简单的新古典增长模型来检验福建省交通基础设施对经济增长的影响，模型表示为

式中:GDP为衡量福建省地区生产总值，K为除了交通基础设施资本外的物质资本，HK为人力资本，REN为福建省交通基础设施的代理变量，模型中将各变量取对数为避免下文分析出现异方差现象；用上述式子用来检验福建省交通基础设施（REN）对经济增长（GDP）的影响时，可能会出现REN的内生性问题，即一个地区的交通基础设施投资会促进经济增长，反过来经济增长又会提高对交通基础设施的需求，从而加大对交通基础设施投资。为了解决变量的内生性问题，计量中往往采用差分GMM和系统GMM方法，实际上是通常把解释变量的滞后项作为工具变量来估计，所以需要大量的样本容量，然而就本文所分析的时间序列较短（2004—2012），故不适应利用上述方法，于是本文建立系统联立方程模型来解决内生性问题。事实上，系统联立方程模型中包含了一个生产模型，同时通过交通基础设施的微观供需模型将交通基础设施投资和需求内生化，又因为交通基础设施的需求取决于经济水平，因而在模型中可以捕捉到交通基础设施与经济增长是否存在双向因果关系，从而模型能够在控制经济增长对交通基础设施影响的同时估计交通基础设施对经济增长的促进作用。于是建立如下的交通基础设施的微观供需模型

公式（2）为交通基础设施的需求模型，POP为福建省总人口，PREN为交通基础设施的服务价格，该公式表明福建省的交通基础设施的需求受到福建省的人均收入水平与交通设施的服务价格的影响。公式（3）为交通基础设施的供给模型，IREN为对交通基础设施的投资，GA表示福建省财政状况，FDI表示外商直接投资，该公式表明交通基础设施的供给取决于政府的赤字、外商直接投资和交通服务价格。一个地区的政府财政的状况与投资的关系表现为财政状况越好，对交通基础设施的投资就越大；交通基础设施的供给取决于服务价格是微观经济学的基础理论；而对于在供给模型中加入FDI，是因为翁东玲在研究提高利用外资质量与效益中，提出了要完善福建省基础设施建设，改善内陆交通建设，才能更好地引进和吸收外商直接投资，因此本文将FDI加入到供给模型更具有说服力。公式（4）是表明交通基础设施供求之间的关系式，他表明了福建省交通基础设施的变化受到对交通基础设施投资的影响。

上述公式（2）～（4）构成了交通基础设施的微观供需模型，再将其与公式（1）结合，就得到了本文所要分析的系统联立方程模型。该模型能够有效地解决交通基础设施的内生性问题，并且检验交通基础设施对经济增长的影响。

2.2 变量解释与数据选取

2.2.1 交通基础设施

交通基础设施包括铁路、公路、内河、航空、管道等运输设施等相关领域。要能够说明交通基础设施对经济增长的影响，首先，找到一个合理的交通基础设施的指标。国内研究者有将公路、内河航道、港口建设作为代理变量，也有将铁路里程、公路里程加权求和作为代理变量。为了选取合理的代理变量，根据《福建省统计年鉴》中所能获得的数据看，将铁路里程、公路里程的求和作为代理变量，同时在杨帆、黄寿峰的文献中，都提到了交通基础设施密度的概念，因此本文也将交通密度作为代理变量，具体表示为铁路营运里程、公路里程与内河里程的求和除以福建省的国土面积来衡量。

2.2.2 资本存量

本文中所涉及的资本存量包括交通基础设施资本存量（TK）、人力资本存量（HK）和物质资本存量（K）。对于TK与K，本文通过永续盘存法来算基期的资本存量，计算方法为为基期资本存量，I0基期投资额，g为经济增长率，δ为折旧率，本文的折旧率的取值借鉴了薛俊波的研究结果，分别取为5.42%和9.6%，再根据投资与资本存量之间的关系，选取福建省全社会固定资产投资额和铁路、公路和内河基础设施投资额来计算，人力资本存量使用就业人员乘以平均受教育年限衡量。

2.2.3 其他变量

其中交通基础设施的服务价格（PREN）为旅客与货物运输总量除以铁路、公路和内河的总里程作为代理变量，交通基础设施的投资（IREN）是以铁路、公路和内河的基础建设投资作为代理变量。

2.2.4 数据的选取

本文研究所选取是2004—2012年福建省的时间序列数据，所有涉及货币单位的变量均以2004年为基期折算为实际价格，使用我国每年对美元的平均汇率将FDI换算为以元计算的数据。本文所用到的数据均来自于各年的《福建省统计年鉴》，并且经过加工处理。

3 方程内生性检验

由于交通基础设施与经济增长之间是互为因果关系，仅利用单方程（1）对二者进行分析不可避免地会出现内生性问题，这样得出的参数估计量有偏、非一致。于是，本文采用常用的 Hausman检验，来检验变量之间的内生性，即检验方程的联立性。在方程（1）的基础上对方程（2）进行辅助回归，得到

式中:resid是影响交通基础设施与经济增长的所有外生变量对交通基础设施影响的总残差，将resid引入到生产模型中，通过其显著性来判断变量的内生性，进而检验方程的联立性。通过OLS回归，内生性检验结果如表1所示。

表1 交通基础设施与经济增长内生性检验结果

从表1结果中可知，在1%的显著水平下通过检验，并且的系数显著不为0，从此可以判断出联立方程通过了Hausman内生性检验，所以本文通过建立系统联立方程模型可以准确地反应交通基础设施与经济增长的内在联系。

4 实证结果分析

对于联立方程模型，通常采用二阶段最小二乘法（2SLS）来估计，但是鉴于本文的联立方程个数超过两个，所以为了使将整个模型的估计更加有效，本文采用三阶段最小二乘法（3SLS）估计。估计结果如表2所示，为了方便比较，单方程回归结果也在表2中列出。

表2 模型估计结果

4.1 生产总量方程

从研究结果可以看出，资本存量和人力资本对福建省的经济增长都具有显著的促进作用，这点与理论上的分析相吻合，而且物质资本对福建省经济增长的贡献占据了很高比重，这与福建省的经济增长方式是相吻合的。根据陶红军（2009）计算出的，福建省1990—2006年的物质资本存量平均年增长率高达18.6%，快速的资本形成是高投资－高储蓄的结果，这就形成了我省高物质资本存量支撑经济增长的增长方式。人力资本一种新兴要素，对促进我省经济增长具有重要的可持续性意义，这也是我省加大教育资源投入的一种理论依据。交通基础设施作为基础设施的重要部分，通过对各生产要素需求的增加，提高政府投资，促进经济增长，结果显示我省交通基础设施对经济增长的贡献率为0.182，这一结果处于张学良（2007）研究的0.056 3－0.205 8结果区间内，而且大于全国的平均水平（0.106 2），这是因为我省交通基础设施相对发达，从而使得:一方面，它可以建设阶段通过投资乘数效益促进我省的经济发展，在运营阶段畅通资源流通渠道、节省运输成本、提高经济周转效率；另一方面，我省交通基础设施可发挥外部性，通过聚集劳动力、资金、信息技术等资源促进经济增长。此外，我省作为开放省份，具有较为发达的第三产业和较成熟的投资环境，有利于吸引大量的外资，FDI的引进显然对于促进交通基础设施建设具有推动作用，从而提高对经济增长的贡献率。最后可以看出，将交通基础设施内生化的联立方程模型估计的结果与单方程模型估计的结果几乎没有差别，产生这样的结果的原因可能是像张军（2007）的解释，他认为政府在我国交通基础设施建设中扮演着重要角色，使得地方交通基础设施建设并不完全是市场行为，往往是政府为了政绩荣誉的一种行为手段。地方政府为了出政绩、招商引资，往往刻意地加大对地方的基础设施的投资，这时候市场这只“无形的手”对交通基础设施建设失去了作用，使得交通基础设施建设并不完全是内生的。

4.2 微观供需模型

在交通基础设施需求方程中，可以得知福建省的交通基础设施需求取决于人均收入水平与交通基础设施的服务价格，人均收入水平与交通基础设施需求同方向变动，这表明了经济增长对交通基础设施具有促进作用，结合生产方程的结果可以得出交通基础设施与经济增长是互为因果的关系；交通服务价格与交通基础设施需求反方向变动，这符合微观经济学需求与价格之间关系。对于交通基础设施供给方程，交通服务价格、政府的财政状况和外商直接投资对政府对交通基础设施投资都具有正方向的作用，实证的结果也是符合上文的理论分析。其中外商直接投资对交通基础设施投资的弹性达到0.14－0.16，这说明我省提高1%实际利用外商直接投资，将增加0.15%左右的交通基础设施投资，这说明了完善交通基础设施建设对吸收外资的重要性。在关系方程中，表明交通基础设施的投资对交通基础设施的存量具有显著影响，这也是符合经济学的常识。

5 结 论

通过上述的建立模型与计量分析，可以得出以下结论:

1）福建省交通基础设施对经济增长的贡献率为0.182，而且交通基础设施与经济增长确实存在双向的因果关系。事实上，通过加大交通基础设施建设，可以通过降低交易成本，提高经济周转效率，进而促进我省经济发展；与此同时，经济水平的提高则会加大人们对交通基础设施的需求，从而提高政府对交通基础设施建设的投资力度。因此，政府应该加大对我省交通基础设施建设力度，通过投资乘数效应和外部性效果来推动我省经济发展。

2）我省的交通基础设施需求取决于人均收入水平以及交通基础设施的服务价格，其中人均收入对省的交通基础设施需求影响显著。交通基础设施作为一种公共物品，对它的需求同样受到人们生活水平影响，而它的服务价格高低直接影响到人们对它的需求。为此政府应该制定合理的交通基础设施的服务价格，使得人们有效充分地利用交通基础设施的正外部性效果。

3）财政收支状况、外商直接投资以及交通服务价格对于我省交通基础设施的供给都具有正向的推动作用。

因此，为缓解交通基础设施这一公共物品长久存在的供给问题，政府应当合理地安排财政收支盈余，积极引进优质外商投资，制定合理的交通基础设施服务价格，保障我省交通基础设施的供给水平，为经济增长提供坚实的基础条件。

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