交通基础设施对全要素生产率的溢出效应分析—以新疆为例∗

霍旭领,敬莉

(新疆财经大学经济学院，新疆乌鲁木齐830012)

一、研究背景

全要素生产率（total factor productivity，TFP）指单位总投入的总产量的生产率指标，又被称为“索罗余值”。通过计算全要素生产率，可以看出区域经济增长是依赖于技术进步还是效率改进，并进一步分析区域经济增长是要素投入型增长还是效率改进型增长。交通基础设施的改善可以在两方面促进经济增长：一方面通过交通基础设施短期投资阶段的乘数效应促进经济增长，另一方面通过交通基础设施的外部性促进经济增长。交通基础设施外部性的发挥会通过长期的区域效率改善达到，使全要素生产率得以提高，最终导致区域经济增长。新疆有着极其丰富的矿产资源、能源资源、土地资源及旅游资源。然而，新疆交通基础设施建设较为落后，运输方式少且成本高，降低了产品市场竞争力，抑制了新疆资源优势的发挥，影响了新疆与东部地区及周边国家的经贸往来。为了重建新疆在古丝绸之路上的辉煌，2013年9月6日，中共中央总书记习近平在哈萨克斯坦纳扎尔巴耶夫大学发表演讲，倡议与周边国家共同建设“丝绸之路经济带”。因此，研究丝绸之路经济带新疆沿线城市的全要素生产率增长是否显著，以及交通基础设施对全要素生产率的影响，对实现新疆各城市、各地区经济的均衡增长，以及推行新疆全方位对外开放战略具有重要的理论和实践意义。

二、相关文献综述

国外关于交通基础设施与经济增长关系的研究起步较早，奥地利经济学家保罗·罗森斯坦·罗丹认为，相比较生产性产业而言，国家应首先进行基础设施建设来促进经济的全面发展[1]。阿肖尔(Assauer)对美国从1949年到1985年的数据用柯布—道格拉斯生产函数进行分析，研究了TFP与基础设施资本存量之间的关系，得出基础设施的产出弹性约为0.39[2]。然而，有些一学者则认为基础设施对有些地区的经济增长并没有明显的正效应。赫尔坦(Hulten)和施瓦布(Scllwab)认为，基础设施资本对美国不同地区制造业全要素生产率的作用不显著[3]。

从研究方法上看，国内研究目前分为三类。第一类是采用时间序列的相关数据，运用VAR模型和Granger因果关系检验等来验证交通基础设施与经济增长之间的关系。刘学华、张学良、彭明明利用Granger因果关系检验的方法研究了西部地区1985—2006年交通基础设施投资与区域经济增长的相互关系，发现货运量对西部地区的经济增长有促进作用，但是客运量对经济增长有负作用[4]。第二类是采用面板数据，运用面板固定效应、随机效应、GMM等计量模型检验交通基础设施与经济增长之间的内在关系。刘生龙、胡鞍钢，利用我国1987—2007年的面板数据，研究发现交通基础设施对中国经济增长有着明显的促进作用[5]。张学良运用我国1993—2004年间的面板数据，研究了交通基础设施与区域经济增长的关系，发现我国中部地区交通基础设施对经济增长的影响最大[6]。第三类是根据面板数据，运用空间计量模型等检验交通基础设施对经济增长或者全要素生产率（TFP）的空间溢出效应。刘生龙、郑世林利用我国1990—2010年间的面板数据研究了交通基础设施的溢出效应，发现公路基础设施对当地的经济增长有显著促进作用，而铁路基础设施对外地的经济增长有显著的溢出效应[7]。刘秉镰、武鹏、刘玉海利用我国1997—2007年间面板数据研究了交通基础设施对全要素生产率的溢出效应，发现铁路、高速公路、二级公路对全要素生产率的促进作用最显著[8]。从研究对象来看，国内研究主要分为两类：一类是研究交通基础设施与经济增长的互动关系；另一类是研究交通基础设施与全要素生产率的关系。从核心变量交通基础设施选取的代理变量来看，也主要分为两类：一类是选取交通基础设施的资本存量作为代理变量；另一类是选取交通基础设施的实物形态作为代理变量。

总结学者们的研究成果可以看出，交通基础设施与经济增长存在着长期的均衡关系，良好的交通基础设施是经济增长的重要动力，而经济增长也为交通基础设施的改善提供了条件。而且铁路、公路、水运等固定资本存量对区域经济增长有促进作用，但是在一定时期交通基础设施对东部地区的集聚效应要大于扩散效应，而对西部地区扩散效应要大于集聚效应。

三、全要素生产率的测算

到目前为止，计算TFP的方法大概可以分为两个类型：参数方法与非参数方法。随机前沿生产函数（SFA）法、索罗余值法、拓展的索罗余值法等都属于参数方法；数据包络分析（DEA）法、指数法等属于非参数方法。DEA-Malmquist生产率指数是由Sten Malmquist首先提出的，不需要特定的生产函数，也不需要生产无效率项的分布假定。魏下海、余玲铮使用数据包络分析法（DEA）和随机前沿分析法（SFA）针对相同的数据计算了我国1990—2007年间的全要素生产率，发现DEA分析方法所得到的结论相比较SFA方法更契合中国各地区经济发展的状态特征[9]。本文使用DEA-Malmquist生产率指数方法来测算丝绸之路经济带新疆沿线城市全要素生产率的增长。

丝绸之路经济带新疆沿线城市的构建是基于古丝绸之路、新亚欧大陆桥、兰新线、北疆线、南疆线，连霍高速、乌奎高速、G216线、G217线、G218线、G219线、G312线、G314线、G315线这几条交通干线及其基础设施，同时囊括天山南北城市、产业群，从这几条交通干线的基本情况及地域范围来界定经济带的范围。由此确定乌鲁木齐市、克拉玛依市、石河子市、吐鲁番市、哈密市、昌吉市、阜康市、伊宁市、奎屯市、塔城市、乌苏市、阿勒泰市、博乐市、库尔勒市、阿克苏市、阿图什市、喀什市、和田市这18个城市作为丝绸之路经济带新疆沿线城市的研究样本，计算这18个城市的TFP及其增长率。

（一）数据选取及价格调整

已有的基于DEA-Malmquist生产率指数方法，大多使用C-D生产函数中的投入产出要素作为参照，即投入变量为资本、劳动，产出变量为总产出。本文选取丝绸之路经济带新疆沿线的18个城市为决策单元，时间跨度为2005—2012年。选取的研究变量有三个，即总产出（Y）、资本投入（K）和劳动投入（L）。总产出（Y）以各市的GDP来衡量总产出，使用各市居民消费价格指数，调整成2005年为基期的可比价的GDP。采用历年在岗职工人数来表征劳动投入量指标。运用固定资产投资价格指数对固定资本形成额进行平减，用基年不变价格表示实际值。采用“永续盘存法”估算资本存量：

其中，Kt表示t年的资本存量，Kt−1表示t−1年的资本存量，It/Pt表示当年的实际投资，δt表示t年的资本折旧率。δt与张军[10]等一致，确定为9.6%。

（二）TFP测算结果

通过DEAP Version2.1软件测算了丝绸之路经济带新疆沿线18个城市在2005—2012年的全要素生产率变化及其构成，具体测算结果见表1和表2。

通过表1可以发现，2005—2012年丝绸之路经济带新疆沿线城市全要素生产率变化总体平均降低了0.3%，由于全要素生产率是由技术效率变化和技术进步二者共同作用的，技术进步在这8年间提高了0.6%，所以全要素生产率变化的降低主要是由技术效率变化的降低导致的。技术效率变化8年间降低了0.9%，技术效率变化是由纯技术效率变化和规模效率变化共同作用的，纯技术效率变化8年间提高了0.6%，所以技术效率变化的降低是由规模效率变化的降低引起的，规模效率变化8年间降低了1.5%。同时说明，2005—2012年技术进步的增长并没有从总体上促进全要素生产率变化的增长，反而是技术效率变化的降低拖累了平均全要素生产率变化的增长。

上述结果反映了丝绸之路经济带沿线城市的经济增长是不可持续的，即2005—2012年18个城市的经济增长主要依靠的是技术进步，而不是技术效率变化。

表1 2005—2012年丝绸之路经济带新疆沿线城市Malmquist生产率指数及其分解

资料来源：根据DEAP Version2.1计算结果整理所得。

表2 2005—2012年丝绸之路经济带新疆沿线城市历年Malmquist生产率指数及其分解

资料来源：根据DEAP Version2.1计算结果整理所得。

从表2可以看出，2005—2009年间丝绸之路经济带新疆沿线城市全要素生产率增长了4.3%，技术进步增长了3.4%，技术效率变化增长了2.2%，说明这5年间丝绸之路经济带新疆沿线城市的经济增长表现良好。但是2009—2012年间全要素生产率降低了5.2%，技术进步降低了0.4%，技术效率变化降低了4%，说明2009—2012年间不管是在引进技术或提高效率方面，丝绸之路经济带新疆沿线城市的经济增长都出现了恶化的现象，从而导致了全要素生产率的降低。新疆毗邻俄罗斯、中亚等8个国家，新疆对外经贸往来占其GDP的比重一直以来很大，2008对外进出口总额达到2 221 736万美元，占其GDP的比重为36.89%，而2009年进出口总额为1 394 783.1万美元，占其GDP的比重为22.28%，2010年进出口总额为1713011万美元，占其GDP的比重为21.33%。对外贸易额的锐减使得丝绸之路经济带新疆沿线城市的全要素生产率受到了明显的影响。

四、实证分析与讨论

（一）变量与模型

核心解释变量：以往研究交通基础设施对经济增长的影响时，一般选取交通基础设施的资本存量或者实物形态作为代理变量，但是现有《新疆统计年鉴》中找不到相应交通基础设施投资数据，因此选取丝绸之路经济带新疆沿线18个城市的交通运输、仓储和邮政业（transport）来近似代替交通基础设施核心变量。

控制变量：当前新疆国民经济中第二产业和第三产业所占的比例比较大，正处在工业化前期阶段，承接东中部地区的产业转移以及自身存在的产业结构升级成为了促进经济发展的动力之一。因此，在确定各地区的产业结构时，以第三产业在国民经济中所占比重（tertiary）来衡量。不论是源自新古典学派的市场主导型观点，还是源自凯恩斯学派的政府干预型观点，都一致承认政府支出在经济发展中的巨大作用。而且政府支出一般投资于外部性较大的资本品，例如交通基础实施。因此选择政府支出占GDP的比重（govern）来衡量政府对经济的干预程度。

本文采用C-D生产函数模型如下：

公示中Y表示总产出，K表示非基础设施投资，L表示劳动力资本，I代表基础设施存量，通过A(I,t)的变化来表示基础设施的外部性。方程（2）式展开成如下形式：

根据式（3）和式（4）：

其中，i代表区域，t代表时期，I表示交通基础设施存量，K表示非交通基础设施物质资本存量，Ai,0是初始全要素率水平，λi是外生的生产率变迁，γi代表的是交通基础设施的外部性效应或溢出效应。在方程（5）的基础上，添加滞后一期动态项，得到如下模型：

在方程（6）式中引入核心变量和控制变量，最终得到模型如下：

（二）模型估计结果

在估计方法上，通常的OLS模型要求有严格的条件，比如模型当中含有全部的相关变量，误差项是同方差且正态分布，但这些条件在实际的计量经济模型中很难满足。在动态面板数据模型中，解释变量与随机扰动项相关的原因有可能是解释变量为因变量的滞后项，所以选用固定效应模型或随机效应进行估计，将产生参数估计的非一致性。正是如此，Arellano和Bond提出了广义矩（GMM）估计的思想。因此，本文采用GMM估计，用以调整截面数据中可能出现的异方差现象和共线性问题。

表3 变量描述性统计

表3给出了所有变量的描述性统计，然后通过Stata12.1软件计算2005—2012年丝绸之路经济带新疆沿线城市交通基础设施对全要素生产率的溢出效应。首先，根据模型 （7） 对核心变量（transport）进行回归，其次依据模型（8）进行全变量的回归，结果见表4。

表4 丝绸之路经济带新疆沿线城市交通基础设施溢出效应的实证结果

从表4的实证结果可以看到各统计量均显著，因此估计结果均有效。实验结果说明，丝绸之路经济带新疆沿线城市交通基础设施的改善对全要素生产率具有溢出效应。但是同时也说明交通基础设施的外部性效应还不够十分显著，由于新疆地域辽阔，气候较为恶劣，城市之间的距离较长，交通基础设施的建设相比东部地区更加困难、建设周期更长，充分发挥交通基础设施的溢出效应需要更长的经济周期。2007年新疆公路交通基础设施建设投资额为121亿，比2006年仅增长1.1%；2008年投资额为155亿，同比增长27.8%；2009年投资额为187亿，增长20.7%；2010年投资额248亿，增长32%；2011年投资额为355亿，增长43.1%[11]。由此说明2008年金融危机之后政府在交通基础设施领域的持续性增长投入，推动了丝绸之路经济带新疆沿线城市经济的持续增长。产业结构对TFP的增长具有明显的正效应，说明新疆产业结构升级对于新疆经济转型具有重要意义。新疆第三产业的比重从1978年的17.2%上升至2012年的36%，第三产业比重实现持续增长，截止2012年底，新疆第一、二、三产业的生产总值比重分别为17.6︰46.4︰36。政府支出对全要素生产率具有负效应，说明在新疆由于政府大量支出挤压了企业投资，对民间投资具有挤出效应，而增加的政府支出如果主要是投向政府管理费用，往往会降低社会的运行效率。因此，政府有必要提高对投入资金的管理水平。

五、结论及政策建议

（一）主要结论

本文运用DEA-Malmquist生产率指数方法测算了丝绸之路经济带新疆沿线18个城市的全要素生产率变化，并运用GMM模型检验了交通基础设施与全要素生产率的关系，得出的主要结论有：技术进步是全要素生产率变化增长的主要动力，技术效率变化和规模效率变化的降低拖累了平均全要素生产率变化的增长。TFP的增长在2009年之后持续降低，2008年金融危机之后新疆对外贸易受到极大的影响是其TFP降低的可能原因之一。实证研究表明，交通基础设施对TFP增长有溢出效应，产业结构对TFP增长有明显的正效应，而政府支出对TFP增长有负效应。

（二）政策建议

重视技术进步、技术效率变化和规模效率变化对丝绸之路经济带新疆沿线城市全要素生产率增长所具有的同等重要作用。目前，丝绸之路经济带新疆沿线城市TFP的增长主要依赖于技术进步，这表明丝绸之路经济带新疆沿线城市引进的技术仅停留在熟悉使用的阶段，应加强技术改造、创新；为提高技术效率变化，新疆本地企业更需要引进先进的管理理念、制度，高素质、专业化人才，同时优化本地人才培训系统，提高人才的知识技能应用水平和薪酬、管理水平。2009年之后，丝绸之路经济带新疆沿线城市全要素生产率的较低，以及新疆对外贸易额的大幅降低，说明其对外贸易依存度较高，容易受到国际经济形势波动的影响。因此，新疆需要继续加大对其自身条件的改善，发展以内向型为主的相对独立的经济区，建立地域经济体系。

丝绸之路经济带新疆沿线城市交通基础设施对全要素生产率增长的正效应表明，需要更加重视交通基础设施的优化，发挥交通基础设施的溢出效应。在继续坚持新疆交通运输“十二五”规划的基础上，增加交通基础设施的投入，确定交通运输业的重要地位。加快建设新疆综合交通运输体系，实现丝绸之路经济带新疆内外交通运输体系一体化，带动区域经济一体化和城乡收入差距缩小。由于新疆地理辽阔和独特的“绿洲”经济特点，更应关注其公路交通发展。大力建设乌昌、伊宁、喀什、哈密、库尔勒、石河子、奎屯作为区域公路运输枢纽。对于新疆“两区两带”应采取交通基础设施重点区域发展的思路，即对于天山北坡经济带、天山南坡产业带，其交通基础设施发展应加大资金投入以促进产业升级；而对于南疆三地州贫困地区、沿边高寒地区，应发展交通基础设施以改善贫困、促进人民生活水平的提高。加大口岸和旅游业交通基础设施建设来促进对外贸易和旅游业发展。注重兵团、地方、石油三部门交通基础设施的共建共享共用。加强交通基础设施共同融资机制体制建设，通过发行债券、股票、转让公路经营权、以土地换资金、BOT（Build-Operate-Transfer）等多种方式引进社会资金。在“丝绸之路经济带”、“西部大开发”、“对口援疆”、“建立喀什经济特区”等政策机遇下，新疆应充分利用发达省份的资金和技术支持加快新疆交通基础设施建设。

丝绸之路经济带新疆沿线城市产业结构对TFP增长的正效应表明，应尽快实现新疆产业结构的调整升级。发掘新疆具有的特色优势资源产业，如新疆的特色农业优质瓜果、棉花，丰富的矿产资源、旅游资源。促进特色农产品深加工，棉花、纺织业产业升级，实现原材料矿产资源精深加工、延长产业链，大力发展旅游业等，以多种方式带动新疆产业结构的改造、升级。丝绸之路经济带新疆沿线城市政府支出对全要素生产率增长的负效应表明，由于政府大量支出挤压了企业投资，对民间投资具有挤出效应，而增加的政府支出如果主要是投向政府管理费用，往往会降低社会运行效率。因此，在交通基础设施的投资方面，除了政府需要继续加大投资外，还应大力引进外部资金，充分利用民间资本以解决交通基础设施领域资金投入不足的问题，同时政府对投入的资金应制定严格的使用计划和监管政策。

[1]迈克尔P·托达罗,斯蒂芬C·史密斯.发展经济学[M].余向华,陈雪娟,译.北京:机械工业出版社,2009.

[2]ASCHAUER D A.Is public expenditure productive[J].Journal of Monetary Economics,1989(23):177-200.

[3]HULTEN C R,SCHWAB R M.Regional productivity growth in US.manufacturing[J].American Economic Review,1991,74(1):25-36.

[4]刘学华,张学良,彭明明.交通基础设施投资与区域经济增长的互动关系——基于西部大开发的实证分析[J].地域研究与开发,2009(8):57-61.

[5]刘生龙,胡鞍钢.交通基础设施与经济增长：中国区域差距的视角[J].中国工业经济,2010(4):14-23.

[6]张学良.中国交通基础设施与经济增长的区域比较分析[J].财经研究,2007(8):51-63.

[7]刘生龙,郑世林.交通基础设施跨区域的溢出效应研究——来自中国省级面板数据的实证研究[J].产业经济研究,2013(4):59-69.

[8]刘秉镰,武鹏,刘玉海.交通基础设施与中国全要素生产率增长—— 基于省域数据的空间面板计量分析[J].中国工业经济,2010(3):54-64.

[9]魏下海,余玲铮.中国全要素生产率变动的再测算与适用性研究——基于数据包络分析与随机前沿分析方法的比较[J].华中农业大学学报,2011(3):76-83.

[10]张军,吴桂英,张吉鹏.中国省际物质资本存量估算:1952—2000[J].经济研究,2004(10):35-44.

[11]新疆维吾尔自治区交通运输厅.2011年新疆维吾尔自治区公路水路交通运输行业经济运行分析报告[EB/OL].(2012-07-27).http://subsite.xjjt.gov.cn/ghs/show.aspx?ID=25180.