区域对外贸易与产业转型升级相关性研究——京津冀协同发展视角

董树功，王亚玲

（天津职业技术师范大学，天津 300222）

引言

随着我国经济发展进入以“三期叠加”和“四大红利衰减”为特征的新常态，高质量发展要求质量变革、效率变革、动力变革，消除经济发展路径转向障碍，转变发展新模式，探寻发展新动能。对外贸易增长和产业转型升级推动了资本要素积累与经济高速发展。2020年11月，《区域全面经济伙伴关系协定》（RCEP）正式签署，标志着亚太经济朝着更加开放的多边贸易体系迈出重要一步，是亚太地区构建协调一致、紧密互联的贸易关系的起点，将有力支撑自由贸易和多边贸易体制形成，增强区域产业链、供应链稳定性，助推区域产业转型升级。在双循环背景下，全球生产链的不确定性增加，外部冲击下可能引发的风险因素凸现。建立京津冀区域对外贸易发展和产业转型升级协调机制，有助于发挥中心城市辐射效应，促成外贸结构、产业结构与经济结构持续互动，推动京津冀协同发展战略的实施，探索传统工业城市产业升级的可行路径，实现区域经济梯度互补和高质量发展。

一、文献综述

对外贸易与产业转型升级相关性问题一直是学者们研究的热点。在对外贸易对产业转型升级的单向影响方面，对外贸易可通过资源再分配、技术转移等路径实现全要素生产力的提升来推进产业结构转型优化（Michaely，1997）[1]，这主要来源于初级产品和劳动密集型产品出口与国外进行资源交换（夏刊，王国顺，2000）[2]；对外贸易出口增长与工业发展之间有很强的双向因果关系，有助于国家产业结构转型（Peter，1987）[3]，进出口构成变化可以助推区域产业结构调整（钟昌标，2000）[4]，两者存在显著的正向影响（孙晓华，王昀等，2013）[5]。在对外贸易与产业转型升级的双向影响方面，贸易开放度与产业结构、经济增长三者之间存在长期动态作用机制（黎秀秀，2014、孙金秀，杨文兵，2011）[6-7]，前两者之间还存在着长期稳定关系（路泽禅，张军，2021），改善内外需结构、引导外商投资可缓解对外贸易结构与产业结构发展中存在的矛盾（张曙霄，张磊，2013）[9]。（吴鹏，夏楚瑜等，2020）、姚战琪（2019）、马章良、顾国达（2011）分别采用灰色关联算法、中介效应检验法和OLS回归对贸易结构与产业结构的关联匹配程度及相互影响程度进行测算，探讨了二者之间的关系及促进作用[10-12]。温焜（2016）、陈虹（2011）通过VAR模型的协整关系检验、因果关系检验与脉冲响应实证分析了对外贸易结构调整和产业结构优化升级发展的相关性[13-14]。

我国自改革开放以来，对外贸易结构与产业结构发生了巨大变化。由于产业结构调整缺乏主动性，出口商品结构的变动常滞后于产业结构的调整（武海峰等，2004）[15]，区域对外贸易与产业结构的互动升级机制研究也一直在持续。吴进红（2005）在分析长三角地区对外贸易和产业结构现状的基础上，深入阐述了二者的相关性与互动升级机制，得出了对外贸易发展促进了区域内产业结构升级的结论[16]；郭盛蓝（2007）构建对数回归模型研究了北京市对外贸易与产业结构升级关系，提出了一系列措施促进北京市产业结构升级[17]；周静言（2018）、卫军（2016）分别利用辽宁省、山西省面板数据分析了产业结构失衡的原因，指出对外贸易与产业结构存在长期稳定均衡关系[18-19]；邓平平（2018）利用2000-2016年中国省级面板数据，采用SYS-GMM方法分析了对外贸易同产业结构间存在先抑制后促进的U型关系，提出了二者之间优化升级机制[20]。

综上可知，对外贸易与产业转型升级相关性研究比较成熟，但单个区域内二者相关性研究则较少。京津冀产业结构转型升级一体化是京津冀区域亟须解决的重大问题[21]，故本文选取京津冀区域为研究对象，在京津冀协同发展视域下，采用产业转型升级方向与速度等定量指标分析京津冀区域对外贸易和产业转型升级情况，通过VAR模型与格兰杰因果关系检验分析二者相关性，提出区域对外贸易和产业优化升级的发展方向，推动京津冀区域经济高质量发展。

二、京津冀区域对外贸易发展现状分析

京津冀区域协同发展要求区域对外贸易要在加快要素市场配置前提下实现优势互补和资源共享。在双循环背景下，京津冀区域应把握现有基础，强化竞争优势，主动构建国际贸易新发展格局。在此，收集整理京津冀区域2005-2018年对外贸易统计数据，以外贸总值、进出口贸易值、对外贸易依存度、进出口贸易依存度为数据基础，深入分析京津冀对外贸易发展现状。

（一）对外贸易总量

2005-2018年京津冀对外贸易总量变化情况如图1所示。可见，整个区域对外贸易进出口总值与进口值走势基本一致，出口值比较平稳；区域进出口差额较大，进口大于出口。分省市来看，北京对外贸易总额远远领先于天津、河北两地，进出口贸易总额出现过两次较大幅度下滑，一次是因2008年全球金融危机导致出口贸易额下降，另一次是2014-2016年出口贸易出现明显连续下降趋势；天津、河北对外贸易进出口额呈现持续小幅增长趋势，发展相对稳定。比较京津冀三地进口值与出口值，可以发现，北京对外贸易以进口为主，其进口贸易额远超于出口贸易额；天津市进出口额相差不大，进口贸易值大于出口贸易值；河北对外贸易出口值均大于进口值，进出额差额逐年增大。

图1 京津冀三省市进出口值

图2 京津冀对外贸易依存度

（二）对外贸易依存度

2005—2018年期间，京津冀区域对外贸易依存度总体上呈下降趋势。2005-2008年期间大致呈直线状，对外贸易依存度维持在0.75左右；2008年对外贸易依存度大幅度下降之后逐渐趋于平稳，在0.3793-0.6745范围内波动。比较三地各自对外贸易依存度可知，北京市外贸依存度波动幅度较大，总体呈下降趋势，从2005年的1.4467下降为2018年的0.8965，进口贸易依存度远超出口贸易依存度；天津市外贸依存度在2005-2009年呈较大幅度的下降趋势，之后较为平稳，在0.38-0.58范围内浮动，其进出口外贸依存度总体上逐年减小；河北省外贸依存度较小，总体稳定在0.1左右，其对外贸易以出口为主，出口贸易所占份额较大，进口贸易依存度远大于出口贸易依存度，进出口贸易发展不协调。

图3 京津冀对外贸易商品结构

（三）对外贸易商品结构

高新技术产品及机电产品具有较高附加值及国际竞争优势，代表着知识密集型和资本密集型产业的发展，二者出口规模和比例可衡量一个区域对外贸易商品结构质量。通过分析京津冀高新技术产品和机电产品出口比重，反映京津冀区域对外贸易商品结构发展和优化程度。

从区域整体来看，机电产品出口比率远超于高新技术产品出口比率，二者的波动趋势较为相似，且均在2008年出现一个低值；在观察年限内，区域高新技术产品和机电产品出口所占比例呈现曲线波动型并伴随逐渐衰减迹象，变动幅度逐年递减，总体趋于平稳，2016—2018年期间呈现直线状态。从地区差异来看，北京高新技术产品出口份额逐年递减，机电产品出口份额“波浪式”前进，其出口份额在2018年达到最低值；天津高新技术产品出口比重大于机电产品出口比重，两者出口比例较稳定，整体波动较小；河北省高新技术产品与机电产品所占比重较小，二者比重之和在2005—2018年间均未超过50%，远远小于北京和天津两地，这说明河北对外贸易商品结构质量升级疲软，出口商品多以劳动密集型为主。

三、京津冀产业转型升级分析

配第—克拉克定理指出，随着经济发展和人均国民收入水平提高，劳动力演进趋势为第一产业向第二产业转移，而后逐渐向第三产业转移[22-23]。京津冀区域产业结构转型升级研究选取2005—2018年三地统计年鉴中数据，分别从升级方向改变及升级速度转换两个维度展开分析。

（一）产业转型升级方向

产业结构改变方向是指区域主导产业由第一产业向第二、三产业转移及转移所处的阶段。产业结构超前系数可衡量某一产业结构变化与整体经济变化相对的超前程度，本文通过超前系数测度京津冀区域产业转型升级方向。产业结构超前系数的计算公式如下：

其中，E i表示第i产业的超前系数，ai表示第i产业报告期与基期所占份额之比，Vi表示经济系统整体的变动值，其计算公式为：

若E i＞1，则表明第i产业超前发展，所占份额将呈上升趋势；若Ei＜1，则表明第i产业发展相对滞后，所占份额将呈下降趋势。本文运用2005—2018年京津冀三地统计年鉴中GDP及各产业生产总值等相关数据，结合公式（1）、（2），计算得到京津冀区域产业结构优化升级过程中三次产业比重变化值，比较各产业之间超前系数，客观判断产业转型升级的方向（见表1）。

表1 京津冀区域产业超前系数值

分析京津冀区域产业超前系数值可知，在T1时期京津冀区域第一产业与第二产业超前系数小于1，第三产业的超前系数值为1.6210，表明在2005—2011年京津冀区域第一二产业发展相对滞后，第三产业发展相对超前。在T2时期第一产业和第二产业超前系数值呈减小趋势，发展滞后性增大，第三产业超前系数值呈增大趋势，发展持续超前。从整个观察年限看，京津冀区域第一产业及第二产业超前系数均小于1，二者相对经济增长速度滞后；第三产业超前系数均大于1，第三产业发展存在超前现象，所占份额将持续增长，呈上升趋势。总的来说，一、二产业滞后发展与第三产业快速增长，二者并存的发展趋势符合京津冀区域乃至我国及全球产业结构转型升级的经济发展规律。

从地区差异角度分析，北京与天津产业结构类似，一二产业发展均处于落后阶段，第三产业发展处于领先阶段。这与两地的要素禀赋优势密切相关，农耕土地有限，人口密度大，加之北京为我国政治、文化中心，天津具有港口优势，这均有助于第三产业发展，其产业逐渐呈现“三二一”结构特征。河北在T1时期第二产业超前发展，在T2时期又呈现为滞后发展；第一产业超前系数在T1阶段大于T2时期，第一产业所占份额下降趋势减缓；第三产业发展迅速，所占比重持续增大，其产业结构转型升级较快，处于优化过程中。

（二）产业转型升级速度

修正的Lilien指数模型及More值测定模型可以测定产业转型升级速度。两者基于不同视角对产业转型升级的速度展开测算，前者以就业结构为基础考察劳动力在各个产业间的转移测定产业转型升级速度；后者以产值组成为基础考察产业结构的变化速度测定产业转型升级速度。分别测算京津冀区域产业转型升级速度，具体方法如下：

1.修正的Lilien指数模型。在生产效率激励下，劳动力将在三次产业间发生内部转移，从第一产业转移到第二产业而后转移到第三产业（Kuznets，1955）[24]。Lilien指数模型采用劳动力在三次产业的再分配速度来衡量产业转型升级速度，综合了时间对比与空间关联。针对lilien指数存在的不足，本文选用Muhammad等（2013）提出的修正的Lilien指数模型测度京津冀城市群产业转型升级速度。计算方法如下：

其中，i表示各个产业；Wi表示从t-1时期到t时期各产业i的就业人数占地区总就业人数的平均份额；xirt表示t时期地区r中产业i的就业人数；X rt表示t时期地区r的总就业人数；表示t时期地区r的i产业的就业增长率；表示t时期地区r的就业增长率。Lilien指数值越大，即表示在T时间内劳动力在各个产业内的再分配越迅速。根据统计年鉴整理计算得到2005-2018年京津冀区域三大产业的Lilien指数值（见表2）及京津冀区域分时期Lilien指数值（见表3），为清晰观察京津冀区域Lilien指数值历年变化趋势，据表1绘制折线图（见图4）。

表2 京津冀区域Lilien指数值

表3 京津冀区域分时期Lilien指数值

京津冀区域Lilien指数值在T1时期波动起伏较大，在T2时期趋向平稳，这表明京津冀区域劳动力再分配速度在前期较快，产业转型升级幅度较大，后逐渐减小趋向平稳状态（见图4）；2005—2018年期间京津冀区域第三产业就业比率均显著提升，其产业结构处于转型升级期。

图4 京津冀区域Lilien指数值变化趋势

整体时间上，三地的Lilien指数值分别为0.0152、0.0529、0.0344，产业转型升级速度排序为天津市＞河北省＞北京市；三地的Lilien指数值标准差依次为0.0124、0.0679、0.0323，说明天津市产业升级速度变化起伏较大，河北省产业转型升级速度较稳定，处于持续优化阶段；北京市Lilien指数值在T1时期小于T2时期，劳动力在三次产业内部的再分配速度有所增长；天津市与河北省的Lil⁃ien指数值在T1时期分别为0.0792和0.0516，在T2时期分别为0.0266、0.0173，产业结构调整速度均显著减缓；两省市Lilien指数值在两个时期的差值分别为0.0526、0.0343，表明天津市的减缓程度大于河北省。

2.More值测定模型

More值运用空间向量原理，借助向量空间夹角，将产业分为N个部门（N=3），构成一组n维向量，并将不同时期两组向量之间的夹角的余弦值作为观测产业结构变化的指标。计算公式如下：

其中，M+代表More结构变化值，即两组向量夹角的余弦值cosα；n代表产业数量，wi0表示基期产业i所占比重；w it表示报告期产业i所占比重；α代表两个时期内两组向量之间的夹角，α值越大，产业变化越迅速，α值越小，产业变化越缓慢。构建产业结构年均变动值模型，采用产业结构平均变化值k代表一定时期内产业结构年均变化的绝对值。计算公式如下：

其中，k为产业结构变化值；qit与qi0分别为报告期及基期第i产业的构成比例；m为产业门类数；n为基期至报告期的年数。

从表4可以看出2005-2018年京津冀三地的More结构变化值均接近于1，且差距不大，故重点关注矢量夹角α变化值。京津冀三地在2005-2018年矢量夹角α变化值分别为9.2833、17.8009、11.8453，表明产业变化速度大小依次为天津市、河北省和北京市，与修正的Lilien值模型结论一致。通过比较产业结构年均变化值，可发现在T1时期，北京市产业结构年均变化最大，河北省产业结构年均变化最小；而在T2时期天津市年均变化值最大，北京市年均变化值最小，说明京津冀三地的产业结构转型升级步调不一致，存在一定的差异性。从整体来看，产业结构年均变化值大小排序为天津市、河北省和北京市，这是由于北京市具有良好的“三二一”产业结构基础，产业结构转型升级空间小。

表4 京津冀产业结构变化值

四、京津冀区域对外贸易与产业转型升级实证研究

本文通过建立回归方程考察二者相关性，构建对外贸易与京津冀三次产业结构的向量自回归模型（VAR），进行协整检验及Granger因果检验，深入探析京津冀区域产业转型升级与对外贸易的互动关联机制。以京津冀区域2005—2018年对外贸易与产业结构的时间序列数据为基础，运用外贸进口总产值、出口总产值及该区域第一、第二、第三产业总产值5个变量，构建向量自回归方程与模型，数据区间与前文分析一致，展开实证性分析。

表5 模型变量名称及解释

（一）数据处理及平稳性检验

为确保模型分析结果有效性及无偏性，排除时间序列数据的通货膨胀因素影响，同时避免异方差问题，防止改变原数据的协整关系，对数据采取标准化及对数处理。数据的时间序列性将会破坏随机抽样的假定，但若时间序列是平稳的，时间序列的平稳性可以替代随机抽样的假定，模型随机干扰项仍可满足极限法则，因此在构建回归方程与VAR模型之前，需对变量构造的时间序列进行平稳性检验，检查其是否为同阶单整变量。本文选用单位根检验中的ADF（Augmented Dickey Fuller）检验以观察序列平稳性，若检验结果显示非平稳，则对变量差分变换后再检验，直到变量平稳。根据单位根检验结果，变量水平序列存在单位根，一阶差分序列不平稳，二阶差分序列是平稳的（见表6）。

（二）回归方程的构建

运用京津冀三次产业总值及外贸进出口总值，建立回归方程，分析京津冀区域三次产业产值与外贸进出口总值对经济增长的相互影响（见表7）。

表7 京津冀区域三次产业产值与对外贸易相互作用分析

从回归结果可知，京津冀区域对外贸易的发展将促进三次产业值增长，对外贸易进出口与三次产业产值为正相关关系，进出口对三次产业产值增加的贡献度不同。对外贸易进口总值每增加1，三次产业产值分别增加0.0762、0.2207、0.0599，这表明进口贸易的发展对第二产业贡献度最大，对第三产业贡献度最小。对外贸易出口每增加1，三次产业增加值依次增加值为0.1611、0.2848、0.0883，表明出口贸易增长对第二产业贡献度大于对第一产业贡献度，对第三产业的贡献度最小。京津冀对外贸易将促使第二产业比重相对增加，第一产业及第三产业比重相对减小。进口对各产业的拉动作用均小于出口，其中进出口对第一产业的拉动作用差距最大，对第三产业的拉动作用差距最小。

（三）构建VAR模型

通常情况下，变量之间的因果关系不会在同一时期发生，存在时间滞后性。因此，在构建VAR模型之前，应先根据相关准则确定模型的滞后阶数（Lag）。从表8、表9可以看出，京津冀区域外贸进出口总值与三次产业相互关系中除似然比检验（LR）及最后预测误差（FRE）显示滞后阶数不一致外，赤池信息准则（AIC）、HQIC及SBIC信息准则均显示最优滞后阶数为4，故选择滞后4期为最优滞后阶数，即建立VAR（4）。

表8 VAR模型一：外贸进口总值与三次产业相互关系滞后期选择标准

表9 VAR模型二：外贸出口总值与三次产业相互关系滞后期选择标准

根据VAR模型的R-squared值，可得到模型拟合程度良好，进一步检验VAR模型的稳定性。若被估计的VAR模型特征方程的所有根的倒数均小于1，则VAR模型在单位圆之内呈现稳定状态。通过观察AR根图（图5、6）加以判断，可以发现模型一二所有的AR根均未超过单位圆范围，表明模型一二均为稳定的模型。

图5 VAR模型一AR根图

图6 VAR模型二AR根图

（四）Granger因果关系检验

格兰杰因果关系是用于检验时间序列变量之间在统计上的时间先后顺序，说明变量x的前期变化是否能有效解释变量y的变化，若在包含变量x、y过去信息的条件下，变量x的前期变化有助于解释变量y的将来变化，则认为变量x是引致变量y的格兰杰原因。通过该检验的结果可分析与确认变量之间的具体因果关系（检验结果见表10）。

由表10格兰杰因果关系检验结果可知，京津冀对外贸易进口总值提高（y1）对京津冀第一产业总产值（x1）变化无显著影响，第一产业总产值不是对外贸易进口总值的格兰杰原因；第二产业总产值（x2）及第三产业总产值（x3）是对外贸易进口总值的格兰杰原因，同时对外贸易进口总值对第二产业及第三产业的产值变化有显著影响，说明随着对外贸易进口的发展会促进第二三产业的良性增长，其中对第二产业推动作用更为显著。京津冀对外贸易出口总值增长（y2）对京津冀第一产业总产值（x1）无显著推动作用，第一产业生产总值不是对外贸易出口总值的格兰杰原因，即当年的第一产业的滞后作用对贸易出口值变化无显著影响；第二产业总产值（x2）与第三产业总产值（x3）是对外贸易出口总值的格兰杰原因，贸易出口总值对第二产业总产值、第三产业总产值具有较大的推动作用，同样的，第二产业与第三产业的发展将有力促进对外贸易出口值的提高，其中第二产业与对外贸易出口值的相互关联程度较大。京津冀进口贸易与出口贸易相较，出口与第三产业的联系更为紧密，而进口与第二产业的关联更加密切。

表10 格兰杰因果检验结果

五、结论与建议

本文基于京津冀协同发展视角分析区域对外贸易、产业转型升级及两者的相关性问题，通过实证分析得出以下结论：（1）京津冀区域对外贸易逆差较明显。区域对外贸易依存度总体上呈下降趋势，2008年出现大幅下降后逐渐平稳；外贸商品结构方面，知识密集型商品和资本密集型商品比例有待提高，其中河北省外贸商品结构以劳动密集型产品为主，机电产品和高新技术有很大发展空间。（2）在京津冀区域产业转型升级方向上，相较于经济发展速度，京津冀区域第三产业发展超前，第一二产业发展滞后，契合当前产业结构的经济发展规律；产业转型升级速度上，三地步调不一致，区域第三产业劳动力就业比率提高，处于转型优化期。（3）京津冀区域对外贸易与产业发展紧密相关，外贸进出口结构变化对产业结构转型优化有一定程度的促进作用，对外贸易发展对第二产业的贡献度最大；第二、三产业总产值是京津冀对外贸易的格兰杰原因，第一产业的总产值不是对外贸易总值的格兰杰原因，即第二、三产业的发展将促进对外贸易体系的协调优化。

综合上述研究结论，本文提出以下建议：第一，在双循环新发展格局下，积极引导外商投资，加大对外开放力度，从经济发展全局角度合理规划外贸结构与产业结构转型升级，加大服务贸易投入，在大力发展第三产业的同时，在特定城市巩固良好的工业化基础，合理调整产业布局与从业人员结构，避免资源闲置浪费和重复建设；第二，注重孵化高新技术产业，进口先进设备技术，着力加大对科学技术产品的资金投入，促进高新技术产业迭代更新，提升中高技术贸易出口额，扩大高附加值产品的出口比例。第三，调节内外需结构，加强内外需与贸易结构互动，缩小收入差距，提高居民收入水平，以扩大内需为支撑点，促进产业结构良性升级，改善对外贸易与产业结构在“粗放式”发展过程中日益凸显的结构失衡问题；第四，采取合理的产业结构调整政策优化对外贸易结构，通过二者的持续良性互动，因地制宜形成互动升级机制，实现产业体系与外贸体系的双优化发展。