基于VAR模型的山东省产业发展系统评价

范梦甜 王慧

摘要以山東省为例，以创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念为指导，构建产业发展多指标评价体系，测算改革开放以来山东省产业发展演变情况，运用基于VAR模型的脉冲响应及方差分解分析产业发展的内在机制，结果表明：①山东省产业发展水平不断提高，经历了初期震荡缓慢增长、中期高速增长和后期持续增长.②产业发展系统结构逐渐优化，呈现出产业规模、结构、效益、创新、协调及绿色为一体的产业综合发展态势，目前主要面临提升效益和发展外向型产业的双重压力.③从冲击响应结果来看，产业规模及外向型产业对产业综合发展表现为正向效应；产业和谐程度对产业综合发展表现为负向效应；产业效益及产业绿色化对产业综合发展起初表现为正向效应，之后作用不稳定；产业结构和产业科技创新能力对产业综合发展的正向效应存在一定滞后期.④预测方差结果表明，子系统对产业综合发展的影响从高到低分别为：产业发展和谐程度，产业发展外向度，产业规模，产业科技创新能力，产业结构，产业绿色发展，产业效益.

关键词区域经济学；产业发展；VAR模型；山东省

中图分类号F127；F124文献标识码A

Evaluation of industrial development system

in Shandong Province based on VAR model

Mengtian Fan， Hui Wang

（Department of Geography and Tourism， Qufu Normal University，Rizhao， Shandong276826， China）

AbstractThe study took innovation， coordination， green， open， sharing concept as an instruction and measured the evolution of industrial development by building multi-index evaluation system and analysed the internal mechanism of industrial development by using the impulse response and variance decomposition based on VAR model in Shandong Province since the reform and opening up and it found： （1） the industrial development level is enhancing gradually and it experienced the shock and slow growth in early period， high speed growth in middle period and sustained growth in end period； （2）the structure of industrial development system is optimizing gradually which presents the situation of industrial scale， structure， efficiency， innovation， harmonious and green as a whole and it currently mainly faces the double pressure of gaining efficiency and developing export-oriented industry；（3） the impulse response results show that the industrial scale and the export-oriented industry have positive effect on industrial comprehensive development， the industrial harmonious degree has negative effect on industrial comprehensive development， the industrial efficiency and the industrial green level have positive effect in early period and unstable effect in end period on industrial comprehensive development and the industrial structure and technological innovation ability have lagging positive effect on industrial comprehensive development； （4）variance results show that the influence of subsystem to industrial comprehensive development from high to low is： the harmonious degree of industrial development， the extroverted degree of industrial development， industrial scale， industrial technology innovation ability， industrial structure， industrial green development and industrial efficiency.

Key wordsregional economics；industrial development； VAR model；Shandong Province

1引言

在集聚效应和规模经济推动下，区域产业发展的规模和水平逐步提高，产业发展为区域经济社会全面发展奠定了物质基础.目前，中国经济发展进入新常态，产业发展不再局限于单一的数量扩张，更注重产业的转型升级，以创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念引领产业发展.在此背景下，合理评价产业发展系统，深入探讨其内在机制，客观认识区域产业发展态势，对于促进产业转型发展具有重要的理论与实践意义.

学术界基于地理学视角的产业发展研究主要集中在三次产业发展、产业结构演进、产业集群发展及产业绿色化等方面.李佳校（2016）[1]使用洛阳市近年来的第一产业产值数据应用灰色系统模型建模方法，对洛阳市第一产业产值进行了分析.章奇（2016）[2]对第二产业结构调整与科技金融联动发展的关系进行了研究.谢敏（2015）[3]等人以浙江省为例，采用空间基尼系数、区位熵对第三产业集聚程度进行测算.对三次产业发展的研究，还集中在农业[4]、工业[5]、战略性新兴产业[6]、高新技术产业[7]和文化创意产业[8]方面.对产业结构演进的研究主要集中于产业结构特征、产业结构优化及产业结构调整方面.杨家伟（2013）[9]探究了河南省产业结构演进及其机理，宋周莺（2013）[10]、杨智峰（2014）[11]、高远东（2015）[12]等人分别以河南省、西部地区和中国为例，研究了产业结构优化问题.何平（2014）[13]对产业结构调整进行分析，发现目前中国产业结构调整并没有取得“对经济发展方式转变具有促进作用”的优化效果.对产业集群发展的研究主要集中于产业集群内在机制和产业集群协同发展分析.刘媛媛（2014）[14]等人运用回归分析方法实证研究中国资源型产业集群形成动因.万幼清（2015）[15]等人对产业集群协同创新风险进行研究.赵春明（2016）[16]、李文（2016）[17]等人對产业绿色发展进行了相关研究.以往的研究集中于产业发展的某一视角，将产业发展作为系统的研究相对较少.当前，区域产业发展面临经济新常态下产业转型升级和复杂的国际背景，必须从产业发展各子系统出发，在创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念指导下，通盘谋划区域产业发展.借鉴相关研究成果，以山东省为例，构建产业发展及其子系统指标评价体系，运用计量方法测算改革开放以来山东省产业发展系统演变态势，从子系统视角探讨产业发展的深层动因，以期为山东省产业转型升级提供决策参考.

2指标体系构建与数据来源

2.1指标体系构建

依据典型性、科学性、可获取性的原则，以创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念为指导，借鉴已有研究成果对产业发展内涵的界定[18-21]，从产业规模、结构、效益、和谐程度、科技创新能力、绿色发展水平和外向度7个方面构建产业综合发展评价指标体系.

多采用人均国民生产总值、地均二三产业增加值等指标反映产业规模.产业结构直接影响产业总体发展水平，其中包括制造业增加值占规模以上GDP比重以及二三产业就业比重等.采用公共财政预算收入占GDP比重和规模以上工业产值利税率等度量区域产业效益.采用二三产业产值结构与就业结构偏离度和农村人均纯收入与城镇居民人均可支配收入比率综合反映区域产业间的协调态势.创新是产业发展和城镇化的原始动力，采用每万人在校大学生数和重要科技成果数量衡量区域产业创新能力.绿色化是全球可持续发展框架下对现代产业发展的要求，采用工业固体废弃物综合利用率和能源消费弹性系数来反映产业发展的绿色化水平.改革开放以来，中国依托外向型产业发展促进区域产业发展，采用规模以上工业中外商和港澳台投资比重和对外贸易依存度两项指标测算产业发展外向度.内容层各指标均包含两项具体指标，共14项指标，构建了产业发展的指标评价体系（表1）.

2.2数据来源

数据来源于《辉煌山东60年资料汇编》、《山东省统计年鉴》（1979～2016）及历年山东省国民经济统计公报.部分指标个别年份数据缺失，采取插值处理.产业发展指标中人均GDP、二三产业增加值指标按可比价格进行核算.为消除量纲影响，对统计指标数据进行极差标准化处理.

3产业综合发展水平测度

3.1研究方法

为消除主观因素影响，采用熵值法确定产业综合发展各指标权重.熵值法是根据各指标信息载量的大小来确定指标权重的客观赋权法，其基本原理是对m个评价方案和n项评价指标形成的数据矩阵X=xijn×m，某项指标xj指标值xij的离散程度越大，则该指标在评价体系中发挥的作用越大，其权重越大；反之，该指标的权重越小[22].熵值法计算公式为：

Wj=gj/∑mj=1gj（1≤j≤m），（1）

式中，wj为第j项指标的权重，gj为第j项指标的差异系数，gj=1-ej，ej为第j项指标熵值，ej=-[∑ni=1pijln （pij）]/ln （n），pij为第j项指标下第i年份占该指标比重，pij=xij/∑ni=1xij，（i=1，2，…，n，j=1，2，…，m），xij为标准化之后的第j项指标第i年份数值.在此基础上计算出产业综合发展指数得分，其计算公式为：

si=∑mj=1wjpij，（i=1，2，…，n）.（2）

3.2产业发展指标权重

根据熵值法计算出山东省产业综合发展各指标权重（表2）.

3.3产业综合发展水平评价

根据表2及公式（2），结合统计数据，计算出1978～2015年山东省产业发展水平综合指数，并绘制折线图（图1）.

注：图中虚线为协调度拟合曲线

由图1，研究期内山东省产业综合发展水平不断提高.产业发展综合指数由研究期初的0.16上升至研究期末的0.66，年平均增长率为1.36%.拟合曲线呈现加速上扬趋势.产业综合发展在时间上呈现出典型的阶段性特点.1978～1992年为震荡缓慢增长阶段，产业发展波动较大，经历两次明显起落，总体上产业增长比较缓慢.这主要因为改革开放初期，山东省经济总量规模小，资本、技术等要素短缺，

产业结构调整缓慢，改革开放各方面的政策尚不协调，市场机制与政府调控交织影响.1992～2008年为高速增长阶段，1992年邓小平同志发表了南巡讲话.与此同时，山东省市场经济体系逐渐完善，以及各方面改革政策的施行促进了产业发展高速增长.1992～1994年产业发展年均增长率高达4.28%，1994～1996年有所下降.1996～2008年开始回升，受1998年亚洲“金融风暴”影响，回升较慢，年均增长率为2.40%，这说明，随着山东省产业发展市场化程度的加深，产业发展的国际化水平提升，由此带来的产业发展对外依赖性明显增强.2008～2015年为持续增长阶段，产业发展年均增长率为1.97%，2008年全球金融危机后，山东省产业发展进入新的转型期，产业增长速度较前一阶段明显放缓，但依然维持较高的增长速度.根据回归模型，至2020年山东省产业综合发展水平将继续提高且速度将有所加快.说明山东省产业发展基本摆脱了2008年金融危机的影响，产业发展趋于强劲.

山东省产业综合发展水平不断提升的同时，产业发展系统结构也不断演化.根据表2及公式（2），结合统计数据，计算出1978～2015年产业发展子系统综合指数，并据此绘制1985，1995，2005及2015年产业发展系统结构演化雷达图（图2）.

1985年，子系统差异较大，除产业结构、产业效益及产业和谐程度外，其余子系统均处于起步阶段.改革开放初期，以联产承包责任制为核心的农村经济体制改革率先实施，促进了农村经济繁荣发展和农民收入收入水平提升，产业和谐程度综合指数超过0.6，达到研究期内最高水平.

1995年，产业发展子系统差异减小，产业外向度、产业绿色化水平及产业结构提升较快，产业效益及和谐程度呈现衰减态势.深化企业改革，进一步扩大对外开放，积极推动外向型经济等政策的施行，促进了山东省产业结构升级和外向型发展，大量新技术的应用提升了产业发展的绿色化水平.

2005年，产业发展子系统差异进一步减小，产业结构和产业科技创新能力讯速提高，产业外向度则呈现衰减态势.这个时期社会主义市场经济体制初步建立，山东省以公有制为主体多种所有制经济共同发展的产业发展格局基本形成，一大批优势产业在市场竞争中发展壮大，原有的基础设施“瓶颈”基本消除，“科教兴鲁”战略实施效果明显.

2015年，产业外向度进一步衰减，综合指数低于0.2，其余子系统综合指数不断提高.2008年“金融危机”带来的外向型产业发展受阻，产业外向度降低.产业长期发展积累下的矛盾和问题，促使产业在科技创新、绿色发展、和谐发展、转型升级等方面不断提高.

研究期内，产业发展系统结构逐渐优化，除产业效益及和谐程度整体下降，产业发展其余子系统均得到不同程度的提升，但提升幅度存在较大差异.产业规模、结构、创新能力提升幅度较高，产业绿色化水平次之，产业外向度先增加后降低.可见山东省产业发展正逐渐转变为集产业创新发展、协调发展、绿色发展为一体的产业综合发展.目前主要面临质量提升和外向型经济发展的双重压力.

4产业发展机制分析

为探讨各子系统对产业综合发展的影响，运用eviews6.0构建产业综合发展及其子系统VAR模型，运用脉冲响应及方差分解分析产业综合发展指数对各子系正向冲击产生的响应及子系统的平均贡献率.

4.1模型与方法

VAR模型是把系统中每个内生变量作为系统所有内生变量滞后值的函数来构造模型，从而将单变量自回归模型推广到由多元时间序列变量组成的“向量”自回归模型[23-24].

其数学表达式为：

yt=A1yt-1+…+Apyt-p+Bxt+εt，t=1，2，…，T，（3）

式中，yt是h维的内生变量向量，xt是k维的外生变量向量，p是滞后阶数，T是样本个数，h×h维矩阵A1，…，AP和h×h维矩阵B是被估计的系数矩阵，εt是k维的扰动向量，其可以同期相关但不与自己的滞后期及等式右边的变量相关[25-26].

假设模型外生变量为常数项，内生变量为产业发展及其子系统综合指数.为消除可能存在的异方差获得平稳性的时间序列，对所有数据进行对数化处理（表3）.

4.2模型验证

VAR模型的检验重点是模型整体的稳定性水平，只有在模型稳定的基础上，才能利用脉冲响应和方差分解来研究随机扰动对变量系统的动态冲击[27].

以时间序列数据建立VAR模型，首先要保证变量是平稳的，否则将产生伪回归现象[28].运用ADF检验方法对LnY、LnX1、LnX2、LnX3、LnX4、LnX5、LnX6以及LnX7进行单位根检验（表4）.

可以看出，时间序列LnY、LnX1、LnX3、LnX4及LnX6为非平稳序列，对一阶差分后的序列进行ADF检验，均显示为平稳序列，说明时间序列一阶单整.因此，建立DLnY、DLnX1、DLnX2、DLnX3、DLnX4、DLnX5、DLnX6以及DLnX7的VAR模型来分析产业综合发展与其子系统之间的动态关系.

对时间序列数据差分后，通过协整检验确定各变量之间是否存在长期稳定的均衡关系.首先确定协整检验的滞后阶数，表5为VAR模型直至最大滞后阶数的各种信息标准，可以看出，VAR模型的最优滞后阶数为2，则协整检验的最优滞后阶数为1.

在5%的显著水平下，DLnY、DLnX1、DLnX2、DLnX3、DLnX4、DLnX5、DLnX6以及DLnX7之间存在协整关系，且至少有7个协整方程（表6）.

随后可建立VAR模型，为达到分析各变量之间关系的目的，还须对整个模型进行平稳性检验.

VAR模型的全部特征根全部落在單位圆内（图3），说明该VAR模型系统稳定且后续分析结果合理，可以在此基础上，进行产业发展脉冲响应及方差分解分析.

4.3产业发展影响机制分析

脉冲响应能够刻画出某个变量的变动或冲击对其它变量产生影响的轨迹，并冲过脉冲响应图来展现每个影响因素的影响过程[26，27].图4为产业发展对其子系统的脉冲响应路径图.其中，实线表示脉冲响应函数曲线，虚线表示正负两倍标准差偏离带曲线.

图4（a）为产业综合发展对其自身的脉冲响应路径.给产业综合发展一个正单位的冲击，其自身初期基本保持正效应但逐步衰减，第5.5期之后保持稳定的负效应.这表明，产业综合发展水平的提高对其自身初期表现为带动作用，但作用强度逐渐降低，之后表现为抑制作用.改革开放初期，产业不断发展集聚了大量人力、物力、财力，促使产业进一步向高水平跃迁，发展到一定规模后，市场需求趋于饱和，劳动力、自然资源、技术等要素的供给约束性增强，产业发展趋于缓慢，对自身发展表现为抑制作用.

图4（b）为产业综合发展对产业规模的脉冲响应路径.给产业规模一个正单位的冲击，产业综合发展一直保持正效应，初期响应较强且波动性较大，第8期之后变化平稳.这表明，产业规模的扩大对山东省产业综合发展有明显的带动作用，且早期影响显著，之后影响程度明显降低.因此，在产业发展已经达到较高水平的情况下，不能够再单一依靠数量扩张促进产业发展.

图4（c）为产业综合发展对产业结构的脉冲响应路径.给产业结构一个正单位的冲击，产业综合发展的正效应存在一定滞后期，前6.5期响应不稳定且初期表现为负效应，之后一直保持稳定的正效应.这说明，山东省应将产业结构转型升级作为区域经济发展的长期战略，不能急于求成.

图4（d）为产业综合发展对产业效益的脉冲响应路径.给产业效益一个正单位的冲击，产业发展在前2期保持逐渐增强的正效应，之后不断衰减，第4～5期保持负效应，之后一直保持微弱的正效应.这表明，产业效益对产业综合发展的带动难以长期维持.

图4（e）为产业综合发展对产业发展和谐程度的脉冲响应路径.给产业发展协调程度一个正单位的冲击，产业综合发展一直保持负效应，且初期强度较高.这表明，农村经济体制改革，尽管增加了农民收入，缩小了城乡收入差距，但并没有从根本上成为二三产业发展的主要驱动力，且目前山东省城乡“二元化”及其带来的二三产业产值结构与就业结构偏离依然制约着产业的进一步发展.

图4（f）为产业综合发展对产业科技创新能力的脉冲响应路径.给产业科技创新能力一个正单位的冲击，产业综合发展的正效应存在一定滞后期，前2.5期为负效应，之后一直保持稳定的正效应.这表明，产业科技创新能力的提高对产业综合发展的带动作用存在一定滞后期.山东省应全面实施创新驱动战略，通过创新驱动推进产业转型升级，提升产业效益，促进产业综合发展.

图（g）为产业综合发展对产业绿色发展水平的脉冲响应路径.给产业绿色发展一个正单位的冲击，产业综合发展在前5期保持正效应，第5～8期为负效应，之后一直保持正效应.这表明，产业绿色发展水平的提高对产业综合发展作用不稳定，初期表现为带动作用，之后表现为短暂的抑制作用，之后又表现为带动作用.说明山东省产业绿色化发展尚未对产业整体发展带来显著且稳定的影响.但从长期来看，“节能减排”等绿色发展对产业综合发展会产生积极作用.

图（h）为产业综合发展对产业发展外向度的脉冲响应路径.给产业发展外向度一个正单位的冲击，产业综合发展一直保持稳定的正效应.这表明，外向型产业的发展对产业综合发展有明显的带动作用且作用稳定.山东省应积极融入“一带一路”战略，积极参与国际竞争与合作，促进外向型经济发展.

综上，产业发展各子系统对产业综合发展的影响机制不同，从冲击响应结果来看，产业规模及外向型产业对产业综合发展表现为正向效应，产业和谐程度对产业综合发展表现为负向效应，产业效益及产业绿色化水平对产业综合发展起初表现为正向效应，之后作用不稳定，产业结构和产业科技创新能力对产业综合发展的正向效应存在一定滞后期.

为进一步分析长期产业发展过程中各子系统贡献程度大小，对产业综合发展进行方差分解（图5）.方差分解是通过分析每个结构冲击对内生变量变化的贡献程度，进而评价不同结构冲击的重要性[29].

产业综合发展受自身冲击的影响呈逐步递减的趋势，从初始的100%递减到14.50%.各子系统对产业综合发展的影响整体上都呈增长趋势.产业协调程度的贡献率最高，且影响越来越显著.产业规模初期影响较强，中后期逐渐减弱.产业结构和产业效益的影响先上升后下降，除初期个别时段较强外，整体上稳定在5.5%左右.产业科技创新影响逐渐增强，后期贡献率约为初期的7倍.此外，产业绿色化及产业外向度的影响也逐渐增强.

从目前来看，山东省产业综合发展除14.50%受本身决定之外，受子系统影响程度从高到低分别为：产业发展协调程度，产业发展外向度，产业规模，产业科技创新能力，产业结构，产业绿色发展，产业效益.

5结论

改革开放以来，山东省产业发展水平不断提高且呈现出典型的阶段性特点.改革开放初期为震荡缓慢增长阶段，1992～2008年为高速增长阶段，2008～2015年为持续增长阶段，未来五年山东省产业综合发展水平将继续提高且速度将有所加快.

从产业综合发展系统结构演化来看，山东省产业发展系统结构逐渐优化.改革开放初期产业系统结构不平衡，进入新世纪后，产业发展逐渐呈现出产业规模、结构、效益、创新、协调、绿色为一体的产业综合发展态势，目前主要面临质量提升和外向型经济发展的双重压力.

从冲击响应结果来看，产业规模及外向型产业对产业综合发展表现为正向效应，产业协调程度对产业综合发展表现为負向效应，产业效益的产业绿色化对产业综合发展起初表现为正向效应，之后作用不稳定，产业结构和产业科技创新能力对产业综合发展的正向效应存在一定滞后期.

预测方差结果表明，产业发展本身及各子系统对产业综合发展都有一定的贡献度，产业综合发展除14.50%受本身决定之外，受子系统影响程度从高到低分别为：产业发展和谐程度，产业发展外向度，产业规模，产业科技创新能力，产业结构，产业绿色发展，产业效益.

产业发展系统复杂，包括产业规模、结构、效益等多方面，其对产业综合发展的贡献率和影响机制在产业发展的不同阶段差异明显.山东省应在适度合理控制产业规模的基础上，把对外开放与满足内需有效结合起来，积极融入国家“一带一路”战略，推动外向型产业新一轮发展.并采取有效措施，处理好产业和谐发展问题，尽量减少其对产业综合发展的负向效应，将产业结构优化升级和提高产业科技创新能力纳入长远目标，通过创新驱动推进产业升级.

在指标体系的构建和数学模型的选择上，存在一定的局限性，仅仅从全省整体视角出发，探讨山东省产业发展演变及其影响机制，基于地市或县域空间尺度的地域分异视角研究有待进一步深入.

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