北京市基础设施投资与经济增长实证研究

朱平安

［提要］基础设施投资与经济增长具有密切的相关关系，基础设施具有间接性特征，对经济发展具有长期推动作用。本文通过对北京市1978～2010年经济增长和基础设施投资数据进行实证分析，并提出相关政策建议。

关键词：基础设施；经济增长；协整分析；误差修正模型；格兰杰因果关系

中图分类号：F29文献标识码：A

收录日期：2014年5月2日

一、引言

基础设施是指为社会生产和居民生活提供公共服务的物质工程设施，为区域经济发展和社会生活奠定基础性作用，不仅包括公路、铁路、机场等公共设施，而且还包括教育、医疗、科技等社会性基础设施。

20世纪四十年代中后期，基础设施概念被引入经济学领域，并对此进行了不同的分析研究。20世纪三十年代西方的经济危机中，凯恩斯主张扩大投资，通过举办公共工程可以解决失业问题，进而可以解决有效需求不足问题，从而促进经济复苏。巴罗、罗默等经济学家都对基础设施与经济增长的关系进行过研究，认为基础设施投资与经济增长有密切的关系。Aschauer（1989）首先采用柯布-道格拉斯生产函数和利用美国年度的时间序列来分析公共基础设施投资和私人部门的总产出之间的关系。Munnel（1990）对美国1948～1987年的基础设施与经济增长数据进行研究，认为基础设施的产出弹性为0.34～0.41。《1994年世界发展报告》认为基础设施与发展之间的确切关系目前尚无定论，但基础设施能力是与经济产出同步增长的——基础设施存量增长1%，GDP就会增长1%，各国都是如此。我国学者对此也有不少研究，刘立峰（2001）对基础设施产业与加工工业投资比例关系进行了研究。杨军（2003）通过实证研究总结出基础设施建设的“超前型”、“同步型”、“滞后型”三种发展模式，提出了我国“让部分基础设施优先发展”的思路。张学良（2007）利用1993～2004年的中国省级面板数据，运用空间计量经济学的分析方法，分析交通基础设施对本地经济增长的作用及其对外地经济增长的溢出效应。杨飞虎等（2010）通过建立VAR模型，利用格兰杰因果检验及脉冲响应函数探讨了我国基础设施与经济增长之间的关系，实证研究发现，无论是全国的基础设施投资总量水平，还是具体的行业构成，都对经济增长有明显的正向推动作用。

二、北京市基础设施投资与经济增长实证分析

（一）数据选取及分析。本文变量经济增长和基础设施投资所使用的数据来自《2011年北京市统计年鉴》，数据是1978～2010年的年度数据，单位是亿元人民币。数据的自然对数变换不改变变量原来的协整关系，并能使其趋势线性化和消除时间序列的异方差，因此本文对变量经济增长（简称JJZZ）和基础设施（简称JCSS）做了对数变换，变换后为Y和X，回归和检验的计算是通过软件EVIEWS5.0完成的。图1反映了1978～2010年JJZZ和JCSS的变动趋势。（图1）

从图1可以看出，北京市基础设施投资与经济增长的发展趋势基本一致，当经济增长时，基础设施投资也增长，基础设施投资增长，经济也增长。（图2）

从图2来看，变量Y和X仍然有明显的趋势性，非平稳，因此对二者进行一阶差分处理，差分后的趋势如图3。（图3）

从图3来看，变量基本在+1附近运动，因此可以初步认为变量DY和DX具有平稳性。

（二）平稳性检验。通过对X和Y的平稳性检验，检验结果表明X和Y都没通过平稳性检验。因此，对DX和DY进行平稳性检验，通过检验结果可以发现，尽管变量X和Y在都是非平稳的，但二者的一阶差分都是平稳的。

（三）协整分析。根据上述检验分析，由于X和Y均为一阶单整，即X，Y～I（1），因此可以利用Engle-Granger两步法进行协整检验。首先对X和Y进行回归分析，并对残差进行平稳性检验，从结果可以看出，Y和X存在协整关系，通过回归分析，得出方程：

Y=3.425+0.811X

回归方程t检验都显著，F检验也显著，残差在5%的显著水平下也是平稳的，因此协整回归模型表明北京市经济增长和基础设施投资存在协整关系。

（四）误差修正模型。误差修正模型是一种具有特定形式的计量经济学模型，它的主要形式是由Davidson、Hendry、Srba和Yeo于1978年提出的，称为DHSY模型。误差修正模型反映的是变量短期的相互关系，而误差修正项反映出变量长期的关系。

从检验结果来看，误差修正模型为：

△Yt=0.141+0.104△Xt+0.112△Xt-1-0.172△Xt-2-0104ECMt-1

R2=0.435657D.W=1.309273

经济增长Y二阶滞后项t检验值较小，但滞后项对经济增长影响不大，在误差修正模型中，误差修正项系数为（-0.104）为负，调整方向符合误差修正机制，意味着上一年度的非均衡误差以10.4%的比率对本年度DY做出反向修正，但误差修正力度不大。

（五）格兰杰因果关系检验。通过对X和Y进行格兰杰因果关系检验，检验结果如表1所示。（表1）

从检验结果来看，基础设施投资是经济增长的格兰杰原因，因此基础设施投资对经济增长具有推动作用。

三、结论及政策建议

（一）结论。第一，北京市经济发展和基础设施投资具有相同的发展趋势，基础设施投资对经济发展具有促进作用，格兰杰因果关系检验证实基础设施是经济增长的格兰杰原因，实证分析表明基础设施投资有利于我国经济的发展，因此需要采取合理措施推动基础设施投资，使基础设施满足经济发展的需要；第二，根据协整检验，尽管北京市经济增长和基础设施投资都具有非平稳性，短期内容易出现波动，但它们具有长期稳定的协整关系。长期内，基础设施投资每变动1%，其经济增长将同方向变动0.811%，两者存在正相关性。从误差修正模型来看，短期内经济增长和基础设施投资之间存在动态调整机制，由于误差项的存在，可以自动实现二者之间的长期均衡关系；第三，交通、能源和公共服务对北京经济增长具有重要影响，这些投资会引起乘数作用，带动数倍经济增长。

（二）政策建议。从以上分析可以看出，基础设施投资对北京经济发展有非常重要的推动作用，基础设施对经济发展有长期影响，因此要重视基础设施投资对推动经济的作用。同时，要进一步积极引进民间资本投资基础设施，进一步完善基础设施领域结构，尤其是公共服务业基础设施投资建设。

主要参考文献：

［1］D.Aschauer.Is Government Spending Productive［J］.Journal of Monetary Economics，1989.23.

［2］Munnell，A.H.，How Does Public Infrastructure Affect Regional Economic Performance［J］.New England Economic Review，1990.

［3］世界银行.1994年世界发展报告：为发展提供基础设施［M］.中国财政经济出版社，1994.

［提要］基础设施投资与经济增长具有密切的相关关系，基础设施具有间接性特征，对经济发展具有长期推动作用。本文通过对北京市1978～2010年经济增长和基础设施投资数据进行实证分析，并提出相关政策建议。

关键词：基础设施；经济增长；协整分析；误差修正模型；格兰杰因果关系

中图分类号：F29文献标识码：A

收录日期：2014年5月2日

一、引言

基础设施是指为社会生产和居民生活提供公共服务的物质工程设施，为区域经济发展和社会生活奠定基础性作用，不仅包括公路、铁路、机场等公共设施，而且还包括教育、医疗、科技等社会性基础设施。

20世纪四十年代中后期，基础设施概念被引入经济学领域，并对此进行了不同的分析研究。20世纪三十年代西方的经济危机中，凯恩斯主张扩大投资，通过举办公共工程可以解决失业问题，进而可以解决有效需求不足问题，从而促进经济复苏。巴罗、罗默等经济学家都对基础设施与经济增长的关系进行过研究，认为基础设施投资与经济增长有密切的关系。Aschauer（1989）首先采用柯布-道格拉斯生产函数和利用美国年度的时间序列来分析公共基础设施投资和私人部门的总产出之间的关系。Munnel（1990）对美国1948～1987年的基础设施与经济增长数据进行研究，认为基础设施的产出弹性为0.34～0.41。《1994年世界发展报告》认为基础设施与发展之间的确切关系目前尚无定论，但基础设施能力是与经济产出同步增长的——基础设施存量增长1%，GDP就会增长1%，各国都是如此。我国学者对此也有不少研究，刘立峰（2001）对基础设施产业与加工工业投资比例关系进行了研究。杨军（2003）通过实证研究总结出基础设施建设的“超前型”、“同步型”、“滞后型”三种发展模式，提出了我国“让部分基础设施优先发展”的思路。张学良（2007）利用1993～2004年的中国省级面板数据，运用空间计量经济学的分析方法，分析交通基础设施对本地经济增长的作用及其对外地经济增长的溢出效应。杨飞虎等（2010）通过建立VAR模型，利用格兰杰因果检验及脉冲响应函数探讨了我国基础设施与经济增长之间的关系，实证研究发现，无论是全国的基础设施投资总量水平，还是具体的行业构成，都对经济增长有明显的正向推动作用。

二、北京市基础设施投资与经济增长实证分析

（一）数据选取及分析。本文变量经济增长和基础设施投资所使用的数据来自《2011年北京市统计年鉴》，数据是1978～2010年的年度数据，单位是亿元人民币。数据的自然对数变换不改变变量原来的协整关系，并能使其趋势线性化和消除时间序列的异方差，因此本文对变量经济增长（简称JJZZ）和基础设施（简称JCSS）做了对数变换，变换后为Y和X，回归和检验的计算是通过软件EVIEWS5.0完成的。图1反映了1978～2010年JJZZ和JCSS的变动趋势。（图1）

从图1可以看出，北京市基础设施投资与经济增长的发展趋势基本一致，当经济增长时，基础设施投资也增长，基础设施投资增长，经济也增长。（图2）

从图2来看，变量Y和X仍然有明显的趋势性，非平稳，因此对二者进行一阶差分处理，差分后的趋势如图3。（图3）

从图3来看，变量基本在+1附近运动，因此可以初步认为变量DY和DX具有平稳性。

（二）平稳性检验。通过对X和Y的平稳性检验，检验结果表明X和Y都没通过平稳性检验。因此，对DX和DY进行平稳性检验，通过检验结果可以发现，尽管变量X和Y在都是非平稳的，但二者的一阶差分都是平稳的。

（三）协整分析。根据上述检验分析，由于X和Y均为一阶单整，即X，Y～I（1），因此可以利用Engle-Granger两步法进行协整检验。首先对X和Y进行回归分析，并对残差进行平稳性检验，从结果可以看出，Y和X存在协整关系，通过回归分析，得出方程：

Y=3.425+0.811X

回归方程t检验都显著，F检验也显著，残差在5%的显著水平下也是平稳的，因此协整回归模型表明北京市经济增长和基础设施投资存在协整关系。

（四）误差修正模型。误差修正模型是一种具有特定形式的计量经济学模型，它的主要形式是由Davidson、Hendry、Srba和Yeo于1978年提出的，称为DHSY模型。误差修正模型反映的是变量短期的相互关系，而误差修正项反映出变量长期的关系。

从检验结果来看，误差修正模型为：

△Yt=0.141+0.104△Xt+0.112△Xt-1-0.172△Xt-2-0104ECMt-1

R2=0.435657D.W=1.309273

经济增长Y二阶滞后项t检验值较小，但滞后项对经济增长影响不大，在误差修正模型中，误差修正项系数为（-0.104）为负，调整方向符合误差修正机制，意味着上一年度的非均衡误差以10.4%的比率对本年度DY做出反向修正，但误差修正力度不大。

（五）格兰杰因果关系检验。通过对X和Y进行格兰杰因果关系检验，检验结果如表1所示。（表1）

从检验结果来看，基础设施投资是经济增长的格兰杰原因，因此基础设施投资对经济增长具有推动作用。

三、结论及政策建议

（一）结论。第一，北京市经济发展和基础设施投资具有相同的发展趋势，基础设施投资对经济发展具有促进作用，格兰杰因果关系检验证实基础设施是经济增长的格兰杰原因，实证分析表明基础设施投资有利于我国经济的发展，因此需要采取合理措施推动基础设施投资，使基础设施满足经济发展的需要；第二，根据协整检验，尽管北京市经济增长和基础设施投资都具有非平稳性，短期内容易出现波动，但它们具有长期稳定的协整关系。长期内，基础设施投资每变动1%，其经济增长将同方向变动0.811%，两者存在正相关性。从误差修正模型来看，短期内经济增长和基础设施投资之间存在动态调整机制，由于误差项的存在，可以自动实现二者之间的长期均衡关系；第三，交通、能源和公共服务对北京经济增长具有重要影响，这些投资会引起乘数作用，带动数倍经济增长。

（二）政策建议。从以上分析可以看出，基础设施投资对北京经济发展有非常重要的推动作用，基础设施对经济发展有长期影响，因此要重视基础设施投资对推动经济的作用。同时，要进一步积极引进民间资本投资基础设施，进一步完善基础设施领域结构，尤其是公共服务业基础设施投资建设。

主要参考文献：

［1］D.Aschauer.Is Government Spending Productive［J］.Journal of Monetary Economics，1989.23.

［2］Munnell，A.H.，How Does Public Infrastructure Affect Regional Economic Performance［J］.New England Economic Review，1990.

［3］世界银行.1994年世界发展报告：为发展提供基础设施［M］.中国财政经济出版社，1994.

［提要］基础设施投资与经济增长具有密切的相关关系，基础设施具有间接性特征，对经济发展具有长期推动作用。本文通过对北京市1978～2010年经济增长和基础设施投资数据进行实证分析，并提出相关政策建议。

关键词：基础设施；经济增长；协整分析；误差修正模型；格兰杰因果关系

中图分类号：F29文献标识码：A

收录日期：2014年5月2日

一、引言

基础设施是指为社会生产和居民生活提供公共服务的物质工程设施，为区域经济发展和社会生活奠定基础性作用，不仅包括公路、铁路、机场等公共设施，而且还包括教育、医疗、科技等社会性基础设施。

20世纪四十年代中后期，基础设施概念被引入经济学领域，并对此进行了不同的分析研究。20世纪三十年代西方的经济危机中，凯恩斯主张扩大投资，通过举办公共工程可以解决失业问题，进而可以解决有效需求不足问题，从而促进经济复苏。巴罗、罗默等经济学家都对基础设施与经济增长的关系进行过研究，认为基础设施投资与经济增长有密切的关系。Aschauer（1989）首先采用柯布-道格拉斯生产函数和利用美国年度的时间序列来分析公共基础设施投资和私人部门的总产出之间的关系。Munnel（1990）对美国1948～1987年的基础设施与经济增长数据进行研究，认为基础设施的产出弹性为0.34～0.41。《1994年世界发展报告》认为基础设施与发展之间的确切关系目前尚无定论，但基础设施能力是与经济产出同步增长的——基础设施存量增长1%，GDP就会增长1%，各国都是如此。我国学者对此也有不少研究，刘立峰（2001）对基础设施产业与加工工业投资比例关系进行了研究。杨军（2003）通过实证研究总结出基础设施建设的“超前型”、“同步型”、“滞后型”三种发展模式，提出了我国“让部分基础设施优先发展”的思路。张学良（2007）利用1993～2004年的中国省级面板数据，运用空间计量经济学的分析方法，分析交通基础设施对本地经济增长的作用及其对外地经济增长的溢出效应。杨飞虎等（2010）通过建立VAR模型，利用格兰杰因果检验及脉冲响应函数探讨了我国基础设施与经济增长之间的关系，实证研究发现，无论是全国的基础设施投资总量水平，还是具体的行业构成，都对经济增长有明显的正向推动作用。

二、北京市基础设施投资与经济增长实证分析

（一）数据选取及分析。本文变量经济增长和基础设施投资所使用的数据来自《2011年北京市统计年鉴》，数据是1978～2010年的年度数据，单位是亿元人民币。数据的自然对数变换不改变变量原来的协整关系，并能使其趋势线性化和消除时间序列的异方差，因此本文对变量经济增长（简称JJZZ）和基础设施（简称JCSS）做了对数变换，变换后为Y和X，回归和检验的计算是通过软件EVIEWS5.0完成的。图1反映了1978～2010年JJZZ和JCSS的变动趋势。（图1）

从图1可以看出，北京市基础设施投资与经济增长的发展趋势基本一致，当经济增长时，基础设施投资也增长，基础设施投资增长，经济也增长。（图2）

从图2来看，变量Y和X仍然有明显的趋势性，非平稳，因此对二者进行一阶差分处理，差分后的趋势如图3。（图3）

从图3来看，变量基本在+1附近运动，因此可以初步认为变量DY和DX具有平稳性。

（二）平稳性检验。通过对X和Y的平稳性检验，检验结果表明X和Y都没通过平稳性检验。因此，对DX和DY进行平稳性检验，通过检验结果可以发现，尽管变量X和Y在都是非平稳的，但二者的一阶差分都是平稳的。

（三）协整分析。根据上述检验分析，由于X和Y均为一阶单整，即X，Y～I（1），因此可以利用Engle-Granger两步法进行协整检验。首先对X和Y进行回归分析，并对残差进行平稳性检验，从结果可以看出，Y和X存在协整关系，通过回归分析，得出方程：

Y=3.425+0.811X

回归方程t检验都显著，F检验也显著，残差在5%的显著水平下也是平稳的，因此协整回归模型表明北京市经济增长和基础设施投资存在协整关系。

（四）误差修正模型。误差修正模型是一种具有特定形式的计量经济学模型，它的主要形式是由Davidson、Hendry、Srba和Yeo于1978年提出的，称为DHSY模型。误差修正模型反映的是变量短期的相互关系，而误差修正项反映出变量长期的关系。

从检验结果来看，误差修正模型为：

△Yt=0.141+0.104△Xt+0.112△Xt-1-0.172△Xt-2-0104ECMt-1

R2=0.435657D.W=1.309273

经济增长Y二阶滞后项t检验值较小，但滞后项对经济增长影响不大，在误差修正模型中，误差修正项系数为（-0.104）为负，调整方向符合误差修正机制，意味着上一年度的非均衡误差以10.4%的比率对本年度DY做出反向修正，但误差修正力度不大。

（五）格兰杰因果关系检验。通过对X和Y进行格兰杰因果关系检验，检验结果如表1所示。（表1）

从检验结果来看，基础设施投资是经济增长的格兰杰原因，因此基础设施投资对经济增长具有推动作用。

三、结论及政策建议

（一）结论。第一，北京市经济发展和基础设施投资具有相同的发展趋势，基础设施投资对经济发展具有促进作用，格兰杰因果关系检验证实基础设施是经济增长的格兰杰原因，实证分析表明基础设施投资有利于我国经济的发展，因此需要采取合理措施推动基础设施投资，使基础设施满足经济发展的需要；第二，根据协整检验，尽管北京市经济增长和基础设施投资都具有非平稳性，短期内容易出现波动，但它们具有长期稳定的协整关系。长期内，基础设施投资每变动1%，其经济增长将同方向变动0.811%，两者存在正相关性。从误差修正模型来看，短期内经济增长和基础设施投资之间存在动态调整机制，由于误差项的存在，可以自动实现二者之间的长期均衡关系；第三，交通、能源和公共服务对北京经济增长具有重要影响，这些投资会引起乘数作用，带动数倍经济增长。

（二）政策建议。从以上分析可以看出，基础设施投资对北京经济发展有非常重要的推动作用，基础设施对经济发展有长期影响，因此要重视基础设施投资对推动经济的作用。同时，要进一步积极引进民间资本投资基础设施，进一步完善基础设施领域结构，尤其是公共服务业基础设施投资建设。

主要参考文献：

［1］D.Aschauer.Is Government Spending Productive［J］.Journal of Monetary Economics，1989.23.

［2］Munnell，A.H.，How Does Public Infrastructure Affect Regional Economic Performance［J］.New England Economic Review，1990.

［3］世界银行.1994年世界发展报告：为发展提供基础设施［M］.中国财政经济出版社，1994.