基于VAR 模型的京津冀物流业发展与经济增长关系研究

潘旭华，薛宇霏

（天津商业大学经济学院，天津300134）

物流业作为现代经济体系中不可或缺的组成部分，物流业发展对区域经济增长和产业结构调整具有重要影响[1]。十九大报告明确指出“ 以疏解北京非首都功能为‘牛鼻子’推动京津冀协同发展 ”，京津冀协同发展战略的实施会对京津冀的区域经济结构和空间结构产生重要影响，这给京津冀的物流业发展带来重大机遇，会进一步推进京津冀物流一体化进程。京津冀作为我国的“ 首都经济圈 ”，是北方地区经济增长的重要引擎。据《中国统计年鉴（2019）》[2]的统计数据计算可知，京津冀2018 年的GDP 总量为78 963.5 万亿元，占全国GDP 的比重为8%。随着京津冀的经济发展和产业结构调整，京津冀的产业结构呈现出“ 三二一 ”型的产业结构，京津冀第二产业和第三产业所占比重较大，制造业和服务业的物流需求大，加上京津冀位于环渤海地区的位置优势，京津冀的物流业发展极具优势。在此背景下，探讨京津冀物流业发展和经济增长之间的长期动态关系对二者协调发展具有重要意义。

目前国内外学者关于经济增长和物流业发展关系的研究有三种结论。一是两者相互影响、相互促进。刘南等[3]以浙江省为例，研究发现物流发展与经济增长存在双向促进关系；Xu 等[4]以长三角22个城市为例，通过实证分析表明城市经济与港口物流存在联动关系；Sultan 等[5]研究表明印度尼西亚和土耳其的地区经济发展和物流业发展之间存在协同关系；Hylton 等[6]基于数据集分析论证了区域物流与经济发展之间有着协同增长关系。二是两者仅存在着物流业发展对经济增长的单向促进作用。魏修建等[7]通过研究丝绸之路经济带物流发展对经济增长的贡献，发现西北地区物流产业对经济增长具有较大贡献；张竟成等[8]研究表明我国东部和中西部地区物流业的发展和经济增长存在长期均衡关系，物流业的发展促进了经济增长；汤宇曦[9]研究发现珠三角城市群的物流发展和经济增长有着稳定的长期均衡关系，物流发展对促进经济增长具有重要作用。三是两者仅存在着经济增长对物流业发展的单向促进作用。Fang[10]以西安为例，研究表明西安的经济增长能促进物流业发展，但物流业的发展不能显著促进经济增长。赵晓敏等[11]对中国物流业与经济发展的关系进行实证研究发现中国经济发展水平对物流业发展具有显著正向影响，且经济发展水平是物流业发展的单向Granger 原因，物流业发展不能显著促进经济发展。

从国内外对物流业与经济发展之间关系的研究来看，学者主要运用时间序列分析、数据包络分析、分位数回归等方法从全国、区域或城市群等角度进行研究。借鉴已有的研究成果，以京津冀GDP总量为经济增长指标，以主成分分析得到的物流业发展经济环境（F1）、物流需求（F2）、物流业基础（F3）为物流业发展指标，选取1993—2018 年的时间序列数据，运用VAR 模型分析京津冀物流业发展和经济增长之间的长期动态关系。

1 指标选取与数据处理

经济增长一般表现为总量的持续增加[12]，故以京津冀地区的GDP 总量作为经济增长指标；借鉴穆晓央等[13]用物流业发展经济环境、物流业需求和物流业支持因素来评价物流业发展水平的思路，构建京津冀物流业发展水平指标。京津冀物流业发展水平的一级指标包括物流业发展经济环境、物流需求、物流业基础。物流业发展经济环境包含的二级指标有GDP、年末常住人口、固定资产投资、第三产业增加值、交通运输仓储邮政业增加值、进出口总额、社会消费品零售总额；物流需求包含的二级指标有货运量、货物周转量、客运量、旅客周转量、人均GDP；物流业基础包含的二级指标有铁路营业里程、公路里程、内河航道里程、交通运输业就业人数、公路营运汽车拥有量、邮政营业网点、国内专利申请受理量。选取1993—2018 年的时间序列数据，以上指标数据来自于国家统计局官网、《北京统计年鉴》《天津统计年鉴》和《河北经济年鉴》。

对二级指标进行主成分分析以构建一级指标，主成分分析大致步骤如下：（1）对变量进行KMO检验和Bartlett 检验；（2）以特征值大于1 为标准提取主成分；（3）用成分矩阵中的数据除以主成分相对应特征值的平方根得到每个主成分指标相对应的系数，再确定主成分以及综合主成分。使用PASW Statistics18 进行主成分分析，为减少原始数据的信息损失，不对其进行标准化，先将其度量单位变化为同量级：万，再进行主成分分析。主成分分析的相关指标及结果见表1，通过主成分分析得到物流业发展水平各一级指标的主成分，表达式如下：

表1 主成分分析结果

2 京津冀物流业与经济增长关系的实证分析

2.1 平稳性检验及模型的设定

对GDP、F1、F2、F3取自然对数以消除异方差的影响，以下分析皆使用Eviews 8.0 进行。首先，进行ADF 单位根检验来检验lnGDP、lnF1、lnF2、lnF3的平稳性，检验结果见表2，可知lnGDP、lnF1、lnF2、lnF3在10%的显著性水平下均为非平稳序列，dlnGDP、dlnF1、dlnF2、dlnF3在10%的显著性水平下均为平稳序列，lnGDP、lnF1、lnF2、lnF3均是一阶单整序列。

若变量是一阶单整序列，则可以运用一阶差分建立VAR 模型[14]，因此，用dlnGDP、dlnF1、dlnF2、dlnF3建立VAR 模型。VAR 模型将系统中的每一个内生变量作为所有内生变量的滞后值的函数来构造多方程联立模型，进行回归来估计所有内生变量的动态关系[14]。VAR 模型如下：

Y表示包括dlnGDP、dlnF1、dlnF2、dlnF3的列向量，t表示时期，p表示所有内生变量的滞后阶数，A表示相关系数矩阵，ε 表示随机扰动向量。

表2 平稳性检验结果

2.2 模型滞后期确定和稳定性检验

建立VAR 模型十分关键的一步是确定模型的滞后期，滞后期的确定既要保证模型有足够数目的滞后项，又要保证模型有足够数目的自由度。本文选用LR、FPE、AIC、SC、HQ 最优准则确定模型的滞后期，结果见表3，可知除SC 准则外其他准则确定的模型最优滞后期均为1，故而据此建立VAR（1）模型。该VAR（1）模型估计结果见式（5）：

表3 模型最优滞后期检验结果

只有在VAR 模型稳定的情况下，才能进行脉冲响应和方差分解，运用AR 特征根对该模型进行稳定性检验，结果见图1，可知该VAR（1）模型的4个特征根倒数的模均在单位圆内，该VAR（1）模型是稳定的，可以进行接下来的分析。

图1 模型稳定性检验结果

2.3 Granger 因果检验

Granger 因果检验是确定是否存在一个变量的滞后项包含在另一个方程中，即被解释变量的当期值是否会受到解释变量滞后值的影响。dlnGDP、dlnF1、dlnF2、dlnF3是平稳的，满足Granger 因果检验的前提，滞后期为1，结果见表4，可知在10%的显著性水平下，dlnF1和dlnGDP互为Granger 因果，dlnF2是dlnGDP的单向Granger 原因，dlnF2是dlnF1的单向Granger 原因，dlnF3是dlnF2的单向Granger 原因，四者之间的Granger 因果作用路径见图2，可以发现：（1）京津冀物流业基础的完善可以增加物流需求，物流需求的增加会直接促进经济增长。（2）京津冀物流业基础的完善可以增加物流需求，物流需求的增加会进一步优化物流业发展经济环境，物流业发展经济环境的优化会促进经济增长。（3）京津冀的经济增长和物流业发展经济环境存在相互促进关系。

表4 Granger 因果检验结果

图2 变量间Granger 因果作用路径

2.4 脉冲响应分析

脉冲响应函数可以反映模型中的内生变量产生标准差冲击后给其他变量带来的影响。对上文建立的VAR（1）模型进行脉冲响应分析，滞后期为10，结果见图3，可以看出：（1）dlnF1对dlnGDP有正向冲击作用，在第2 期达到最强，之后逐渐减弱；dlnF2对dlnGDP有正向冲击作用，在第2 期达到最强，之后逐渐减弱；dlnF3对dlnGDP发挥着负向冲击作用。（2）dlnGDP对dlnF1有着逐渐减弱的正向冲击作用；dlnF2对dlnF1有正向冲击作用，在第2期达到最强，之后逐渐减弱；dlnF3对dlnF1发挥着负向冲击作用。（3）在第1 期，dlnGDP对dlnF2有正向冲击作用，在第2 期后迅速变为负向冲击，在第3 期又变为较弱的正向冲击后变为负向冲击；在第1 期，dlnF1对dlnF2的冲击不太明显，在第2 期后变为负向冲击，在第3 期又变为较弱的正向冲击后变为负向冲击；dlnF3对dlnF2的冲击在前两期为负，第3 期变为较弱的正向冲击。（4）dlnGDP对dlnF3有着正向冲击作用，在第2 期达到最强，之后逐渐减弱；dlnF1对dlnF3的冲击在第1 期为正，第2 期迅速变为负，之后缓慢增强变为正向冲击；dlnF2对dlnF3的冲击在第1、2 期为负，之后变为正向冲击，在第3 期达到最强。

这说明：（1）京津冀的物流业发展经济环境和物流需求对经济增长发挥着长期的促进作用，物流业基础没有直接发挥促进经济增长的作用。（2）京津冀的经济增长有利于营造良好的物流业发展经济环境，物流需求也能促进物流业发展经济环境的优化，物流业基础对构建良好的物流业发展经济环境的直接作用不明显。（3）京津冀的经济增长在短期内能促进物流需求的增加，物流业发展经济环境不利于物流需求的增加，物流业基础对物流需求增加的促进作用存在明显的时滞。（4）京津冀的经济增长对物流业基础的完善发挥着长期的促进作用，物流业发展经济环境和物流需求对物流业基础的完善发挥着一定程度的促进作用。

图3 脉冲响应分析结果

2.5 方差分解分析

方差分解是分析每一个结构冲击对内生变量变化的贡献，可以反映系统中对内生变量产生影响的各随机扰动的相对重要信息。基于上文VAR（1）模型的方差分解结果见图4，可知：（1）dlnGDP对自身变动的贡献率逐渐下降，在第5 期后基本保持稳定，第10 期的贡献率为50.7%；dlnF1对dlnGDP变动的贡献率逐渐增加，在第5 期后基本保持稳定，第10 期的贡献率为35.7%；dlnF2对dlnGDP变动的贡献率在第2 期达到最大后缓慢下降，第10期的贡献率为11.5%；dlnF3对dlnGDP变动的贡献率较低，没有超过3%。（2）dlnGDP对dlnF1变动的贡献率逐渐下降，第10 期的贡献率为44%；dlnF1对自身变动的贡献率逐渐增加，在第6 期后基本保持稳定，第10 期的贡献率为47.4%；dlnF2对dlnF1变动的贡献率在第2 期达到最大后缓慢下降，第10期的贡献率为7.4%；dlnF3对dlnF1变动的贡献率较低，没有超过2%。（3）dlnGDP对dlnF2变动的贡献率基本保持在4%～5%之间；dlnF1对dlnF2变动的贡献率没有超过1%；dlnF2对自身变动的贡献率逐渐下降，第3 期后基本保持在78%；dlnF3对dlnF2变动的贡献率在第1 期为0，之后基本保持在14%。（4）dlnGDP对dlnF3变动的贡献率基本保持在6%；dlnF1对dlnF3变动的贡献率保持在10%～12%之间；dlnF2对dlnF3变动的贡献率缓慢增加，未超过4%；dlnF3对自身变动的贡献率缓慢下降，第10 期贡献率为78.3%。

这表明：（1）京津冀的物流业经济发展环境对经济增长具有显著的长期贡献，物流需求对经济增长的贡献存在时滞，发挥最大作用后作用逐渐减弱，物流业基础对经济增长的贡献很低。（2）京津冀的经济增长对物流业发展经济环境具有长期的优化作用，物流需求和物流业基础对优化物流业发展经济环境贡献较低。（3）京津冀的经济增长、物流业发展经济环境和物流业基础对增加物流需求的贡献比较低，基本保持稳定。（4）京津冀的经济增长、物流业发展经济环境和物流需求对物流基础完善的贡献比较低。

图4 方差分解分析结果

3 结论及启示

基于VAR 模型，通过Granger 因果检验、脉冲响应和方差分解分析京津冀物流业发展和经济增长的长期动态关系，得到以下结论：（1）从各变量之间的相互影响关系来看，物流业基础可以显著影响物流需求，物流需求可以显著影响经济增长和物流业发展经济环境，经济增长和物流业发展经济环境相互显著影响；经济增长对物流需求和物流业基础的影响不显著。（2）从各变量之间的影响方向来看，物流业发展经济环境和物流需求对经济增长具有正向影响，物流业基础对经济增长具有负向影响，但物流业发展经济环境和物流需求的正向影响强于物流业基础的负向影响；经济增长对物流业发展经济环境、物流需求、物流业基础具有正向影响，并且经济增长对物流业发展经济环境的正向影响强于对物流需求和物流业基础的正向影响。（3）从各变量之间的影响程度来看，经济增长、物流需求和物流业基础受自身变化的影响较大，且该影响逐渐减弱并保持稳定，受其余变量的影响较小；物流业发展经济环境受自身变化和经济增长的影响较大，原因可能是经济增长的大环境会影响物流业发展经济环境。（4）从各变量相互影响的时间效应来看，物流业发展经济环境、物流需求、物流业基础对经济增长的影响存在滞后期。随着时间的推移，物流业发展经济环境、物流需求对经济增长的影响呈现出拖尾倒U 型关系；经济增长对物流业发展经济环境、物流需求、物流业基础的影响基本上随着时间的推移逐渐减弱。（5）从各变量相互影响路径来看，物流业基础既可以通过影响物流需求进而影响经济增长，也可以通过影响物流需求，再通过物流需求影响物流业发展经济环境进而影响经济增长；经济增长可以影响物流业发展经济环境，但是不能显著影响物流需求和物流业基础。总之，结合京津冀物流业发展和经济增长的实际情况，实证结果表明京津冀的物流业发展和经济增长之间存在一定程度的相互促进作用，但没有形成良性循环，经济增长对物流业发展的反哺效果较差，经济增长对物流需求增加和物流业基础完善的带动不足。

京津冀的物流业发展存在以下问题：（1）区域内物流基础设施规划建设不完善、不合理、不平衡。京津冀各省（市）从各自的实际情况出发，规划建设省（市）内的物流基础设施，缺乏统筹规划安排，存在重复建设、各种运输方式不能有效对接等问题；河北相较于北京、天津地域面积大、经济发展水平低，物流基础设施总体水平落后于北京、天津。（2）区域内物流网络布局不合理。由于市场的物流需求分散，导致物流服务网点规模小、比较分散；物流企业各自经营，物流资源分散；物流企业的物流网络存在重叠的现象。这就会导致物流总成本比较高，物流资源配置缺乏效率。（3）区域内物流企业数量较多，其竞争呈现出同质化、低端化、专业服务水平低的特点，导致部分市场需求得不到满足，区域内的部分企业采用自营的方式进行物流配送，导致物流企业的市场需求减少。

因此，结合京津冀经济增长和物流业发展实际情况，得到以下启示：（1）在京津冀协同发展战略背景下，京津冀之间应突破地域界线和行政界限，在发展经济的同时应统筹完善物流业基础设施建设，有效对接各种交通运输方式，重点完善河北的物流基础设施建设，进一步推进京津冀物流一体化进程，使其为京津冀的经济增长提供基础支撑。（2）京津冀应在政府和物流企业的共同努力下，整合、挖掘京津冀的现有物流资源，对物流网络进行合理布局。利用信息技术和智能化设备打造效率高、服务水平高的现代物流服务体系，营造良好的物流业发展环境，以降低物流成本、提高物流效率、刺激物流需求。（3）京津冀的物流企业应引进和培养专业人才，研发和引进高新技术，加强对物流设备的研发投入，以满足新的物流需求，进而以物流供给创造新的物流需求。