基于VAR模型的宁波港口物流与经济增长关系的实证分析

陈志良

（浙江医药高等专科学校 经营管理系，浙江 宁波 315100）

1 引言

港口物流是指港口城市利用其自身口岸优势，以优化港口资源整合为目标。港口物流与区域经济发展相互支撑:发达的天然良港能增强区域物流周转速度，促进港口区域经济快速发展；反之区域经济的快速发展又为港口物流提供良好保障。相关学者就港口物流与区域经济增长之间的关系进行了广泛的研究与探讨。学者通过向量自回归（VAR）模型、格兰杰（Granger）因果检验及脉冲响应函数，分析了山东、天津、广东、重庆、浙江等地方港口物流与区域经济发展的动态相关性，结果显示两者构成一个相互有长期影响的动态线性系统，经济发展对港口物流发展的正向冲击大，两者存在单向因果关系，脉冲响应分析的结果表明经济发展促进港口物流的发展，反之则不成立[1-5]。沈秦伟利用同样的方法发现港口物流衡量指标—港口吞吐量与集装箱吞吐量之间存在双向因果关系；港口吞吐量对经济增长方差贡献率更大[6]。

从文献可以看出，港口物流和区域经济发展的定量研究方法多集中在VAR、Granger因果检验以及脉冲响应图等方法的使用。针对宁波港口物流内部关系的定量研究还相对较少。作为影响港口经济增长主要衡量指标的集装箱吞吐量和港口货物吞吐量是否存在互动关系，其共同作用于宁波经济增长的影响程度如何，影响的规律又是怎样，每个变量冲击对内生变量变化的贡献度如何，变量之间的长期关系如何、短期关系又怎样，这都是值得研究的课题。本文基于宁波市1990-2013年统计数据，利用向量自回归模型、格兰杰因果检验和脉冲响应分析宁波经济增长与港口物流的互动关系，并结合宁波区域特点，提出相应的建议。

2 指标选取与模型简介

2.1 港口物流与经济发展指标

港口物流是一个新兴概念，但尚未有明确的、良好的统计指标，外加港口物流相关数据搜寻困难，本文选取港口货物吞吐量和集装箱吞吐量表示港口物流规模[7]。因此，本文选用集装箱吞吐量(PCH)和港口货物吞吐量（PCT）作为港口物流发展的两个量化指标，采用GDP 数据作为宁波经济发展的量化指标。数据来源于1993-2013 年间宁波市统计年鉴。为消除异方差和数据波动，使用软件Eviews6.0对变量做自然对数，记为LNGDP、LNPCT 和LNPCH。表1 列出了1993-2013 年宁波港集装箱吞吐量、港口货物吞吐量以及宁波市GDP的相关数据。

表1 1993-2013年宁波港集装箱吞吐量（PCH）、港口货物吞吐量（PCT）以及宁波市GDP

2.2 分析方法与模型简介

本文采用的向量自回归模型（VAR）进行计量分析。VAR模型是处理多个相关经济指标分析与预测最容易操作的模型之一，常用于研究相关时间序列系统的预测和随机扰动对变量系统的动态影响[9]。其模型的数学表达式如下：

其中：yt是k维内生变量列向量，xt是d维外生变量列向量，p是滞后阶数，T是样本个数。k×k维矩阵A1，…，Ap和k×d维矩阵B是要被估计的系数矩阵。μt是k维扰动向量。

3 实证分析

3.1 单位根检验

可具体量化的宏观经济数据时间序列一般都是非平衡的，具有时间趋势。为消除伪回归，建模之前有必要进行平稳性检验。时间序列分析常常通过单位根检验区分时间序列是否为单整序列；若表现为不平稳，可以通过差分计算进行调整，如果还不平稳，再进行二阶差分[2]。本文使用ADF 方法判定序列的平稳性，采用SIC 准则推断检验的滞后阶数，用麦金农（Mackinnon）临界值确定是否有单位根。结果见表2。

LNGDP、LNPCH、LNPCT 及其一阶差分序列的ADF 统计量都大于5%检验水平的临界值，不能拒绝原假设，说明LNGDP、LNPCH、LNPCT及其一阶差分序列都存在单位根，为非平稳序列。但在5%检验水平下的二阶差分后，序列都拒绝单位根的假设，说明二阶差分变量是平稳的，表明三个变量为二阶单整序列，即LNGDP～I（2）、LNPCH～I（2）、LNPCT～I（2）存在可能的协整关系。

表2 各变量时间序列的ADF单位根检验

3.2 基于VAR模型的分析

经单位根检验，宁波港口物流与区域经济指标满足协整检验条件，采用Johansen方法对时间序列再进行协整分析，因此需要先确定VAR模型的结构。

3.2.1 建立VAR（1）模型。对LNGDP、LNPCT、LNPCH 估计向量自回归模型，通过ACI、SC、HQ等信息准则确定VAR的滞后阶数为1阶，因此可得VAR（1）模型如下：

3.2.2 VAR（1）模型稳定性检验。VAR 模型稳定的充分必要条件是模型的特征方程根都要在单位圆以内或者特征值均小于1。如图1 所示，运用Eviews 软件计算该VAR（1）模型特征根均在单位圆内，说明该模型是稳定的。

图1 特征根单位圆

3.2.3 协整分析。基于VAR（1）模型，采用Johansen无约束特征检验法进行协整检验，协整方程有截距且序列有确定性趋势。结果表明，LNPCH、LNPCT、LNGDP时间序列在5%显著水平下存在协整关系，即变量之间存在长期均衡关系。

上述协整方程反映了变量间的长期均衡关系，结果表明集装箱吞吐量对经济增长有明显的促进作用，而港口吞吐量与经济增长呈一定的负相关。LNPCH 增加1%，则LNGDP 相应地大约增加0.686%；LNPCT增加1%，则LNGDP相应地大约减少1.34%。

3.3 格兰杰因果关系检验

虽然前述研究表明LNGDP、LNPCH、LNPCT 存在协整关系，但无法表明其相互之间是否有因果关系。Granger指出，假如变量之间是协整的，就一定存在至少一个方向的Granger原因。选择滞后期为1的格兰杰检验，结果见表3。

表3 格兰杰检验结果

LNPCH 和LNPCT 之间存在双向因果关系，LNPCH、LNPCT 与LNGDP 之间分别存在单向的因果关系，换句话说，在5%的显著水平下，集装箱吞吐量与港口吞吐量均为宁波区域经济增长的格兰杰原因，反之则不成立。

3.4 脉冲响应分析和方差分析

脉冲响应函数用来描述在模型扰动项中增加一个标准差的冲击对内生变量当前值的影响及未来值的变化。采用广义脉冲函数进行脉冲分析，结果如图2所示。图2实线表示各变量受冲击后的走势，虚线表示走势的两倍标准误差，横纵轴分别表示冲击作用的滞后期间数、各变量受冲击后的当前值和未来值。

LNGDP 的脉冲响应显示港口吞吐量在本期受到正冲击后，宁波市GDP 在第3 期达到最高点，从第3 期之后开始稳定下降，到第8期降至负值，这表明宁波市港口吞吐量受外部冲击后，给本市经济增长能带来同向的冲击，但这一冲击幅度不大，持续效应较弱；而在本期给集装箱吞吐量一个正冲击后，宁波市GDP从第2期开始迅速增长，到第7期增长速度开始放缓。结论与格兰杰因果检验中PCT、PCH 增加是促进GDP 增长的Granger成因相一致。

LNPCT、LNPCH 的脉冲响应显示GDP 在本期受到正冲击后，集装箱吞吐量和货物吞吐量都能带来一定的同向冲击，但冲击幅度不大，效果不显著；当在本期给集装箱吞吐量一个正冲击后，港口货物吞吐量迅速增长，到第8期以后增长速度开始趋缓；在本期给港口货物吞吐量一个正冲击后，则给集装箱吞吐量带来一定幅度的反向冲击，集装箱吞吐量迅速下降，第3 期以后则降至了负值。这也印证了格兰杰因果检验中GDP增长不是促进PCT和PCH增加的Granger成因的结论。

图2 各变量之间的脉冲响应函数

与脉冲响应函数的视角相反，方差分析常用来分析每个变量冲击对内生变量变化的贡献度。从图3可以看出，宁波港口吞吐量和集装箱吞吐量是经济增长的重要影响因素，经过10 期，集装箱吞吐量贡献率66.25%，且在长期内保持稳定增长；港口吞吐量在第5 期达到最高，为11.68%，之后贡献率保持在5%以上，说明港口物流冲击对经济增长的变动有较大的影响，并且集装箱吞吐量的影响更为显著。集装箱吞吐量是港口吞吐量的重要影响因素，其贡献率保持快速增长，在第10期的贡献率达到90.9%，经济增长对港口吞吐量的影响非常小。而港口吞吐量和经济增长对集装箱吞吐量的贡献率都较弱。

3.5 向量误差修正模型

协整方程只能描述变量之间的长期关系，对变量之间短期动关系的描述需要借助误差修正模型，误差修正模型可以很好反映一旦发生了上述偏离后各自的运动方向和速度[8]。根据格兰杰定理，非平衡变量之间存在协整关系，可通过建立向量误差修正模型以进一步了解变量之间的短期动态关系。本文运用Eviews6.0l建立了如下向量误差修正模型：

图3 各变量之间的方差分析

其中，vecmt-1为长期均衡调整的误差修正项，前面的系数为调整系数，反映了变量在短期波动中偏离其长期均衡关系的程度。从向量误差修正模型看，反映各变量之间短期波动关系的误差修正项vecm 的系数为负，符合反向修正机制。1993-2013 年LNGDP、LNPCT 及LNPCH 的短期调整系数分别为-0.214 9、-0.148 2 和-0.453 86，说明当因变量在短期内偏离长期均衡关系时，LNPCH对其均衡状态的调整力度较大。

4 结论与建议

从计量分析结果看，宁波集装箱吞吐量、港口吞吐量和区域经济增长构成相互影响、长期的动态线性关系，只是程度有所不同，即在长期关系上，集装箱吞吐量对经济增长有明显的促进作用，作为宁波区域经济和国际贸易发展的加速器，作用不容忽视；集装箱吞吐量、港口货物吞吐量之间存在双向因果关系，其与宁波经济增长存在单向的因果关系，表明宁波港口吞吐量与集装箱吞吐量对宁波经济增长所产生的影响力度差异巨大，作用时效也不尽相同。具体看，宁波集装箱吞吐量对经济增长产生正向作用，而港口吞吐量对经济增长作用减弱，这充分表明宁波必须顺应港口发展的内在规律，进一步加大以集装箱业务为主的港口腹地拓展，大力发展以集装箱业务为主的多式联运，夯实国际集装箱业务基础，围绕业务集装化、海港枢纽化、码头深水化、贸易国际化的大趋势，发挥港口对本区域乃至浙江省的辐射带动作用，积极吸引丹麦、新加坡、荷兰等传统海运强国更多的船公司，加大了国际集装箱业务补贴、自由贸易等优惠政策，巩固宁波作为国际重要航运中心的地位，在确保港口吞吐量提升的同时，不断提高港口的配置服务功能，提升宁波港对其他港口的喂给配置作用。

[1]胡玉莹,赵莎莎.港口物流与经济发展的动态关联分析—以天津为例[J].开发研究,2009,142(3):48-52.

[2]谢京辞.山东港口物流与区域经济发展关系研究[J].山东社会科学,2011,(3):174-176.

[3]罗永华.基于协整分析的港口物流与区域经济发展—以广东茂名为例[J].河南科技大学学报(社会科学版),2013,31(5):91-94.

[4]徐兰燕,许继琴.浙江省港口物流与国际贸易关系分析[J].价格月刊,2012,(3):16-19.

[5]向敏,于洁.重庆港口物流与国际贸易关系研究—基于VAR 模型的实证研究[J].物流技术,2013,32(9):182-184.

[6]沈秦伟,韩增林,郭建科.港口物流与城市经济增长的关系研究—以大连为例[J].地理与地理信息科学,2013,29(1):69-73.

[7]王正明,夏亦冰.青岛港口物流与对外贸易的关联发展分析[J].物流技术,2012,31(11):265-268.

[8]赵立波.物流产业发展与经济增长关系实证分析[J].中国流通经济,2012,(10):41-45.

[9]樊欢欢,李嫣怡,陈胜可.Eviews统计分析与应用[M].北京:机械工业出版社,2011.