PVAR模型下公益性地质调查投资溢出效应研究——基于我国30个省区面板数据的实证分析

■ 严汉民/张会娟

（中国地质大学（武汉）经济管理学院，湖北 武汉 430074）

PVAR模型下公益性地质调查投资溢出效应研究
——基于我国30个省区面板数据的实证分析

■ 严汉民/张会娟

（中国地质大学（武汉）经济管理学院，湖北 武汉 430074）

基于2000-2011年我国30个省区的面板数据建立PVAR模型，通过脉冲-响应分析、方差分解，验证了地区公益性地质调查投资存在空间上的溢出效应。研究表明：（1）地质调查投资与经济产出、固定资产投资之间存在双向互动关系。地质调查投资对经济产出的溢出效应受相关参与变量缺失及经济内生性影响，正向影响关系并不显著。而地质调查投资与固定资产投资间显著的正向关系。(2)地质调查投资与经济产出之间存在非对称的互动关系，未来期间地质调查投资对经济产出呈正向经济溢出效应。但经济产出对地质调查投资的正向冲击具有不稳定性，这种不稳定性主要受我国经济体制的影响。

地质调查投资；溢出效应；PVAR

0 引言

随着《财政支出绩效评价管理暂行办法》（财预〔2011〕285号文）的颁布，公益性项目支出的效益越来越成为学者和政府关注的热点。公益性地质调查支出（下文地质调查均指公益性地质调查）作为政府财政支出中重要的组成部分，是政府提供市场外部条件弥补市场机制缺陷的重要手段，其产品服务的正外部性表现为对周边区域的政策外溢效应（spillover effect mechanism）①主要刻画的是地方政府间策略互动行为的直接形成机制，即财政政策的辖区外溢效应会直接改变其他辖区政府偏好，从而导致地方政府行为具有明显的空间相依性（Wilson，1996）。和财政支出挤入效应[1]。

西方学者马歇尔和庇古的经济外部性理论认为资本存量存在外部效应，空间经济学也在此基础上提出基础设施、人力、知识等资本的外部性传递受空间变量的影响。Martin & Ottaviano（2001）提出局域溢出效应(Local Geographical Spillover)概念，指出资本存量的溢出效应受经济活动不同空间分布的影响[2]。Pereira A.&Roca-Sagales(2003)、Pereira & Andraz(2007)分别采用实证的方法，验证基础设施投资对长期经济增长发挥了带动作用，但未区分相邻区域间基础设施带来的溢出效果[3，4]。国内关于地质调查项目投资溢出效应的研究较少，主要侧重于财政总支出对经济增长或全生产要素的影响（李婵娟，2013；曾淑婉，2013；张晏等，2010）[5-7]。汪碧瀛、周源（2012）采用面板数据根据不同研究区域间的地理距离赋予不同权重构建回归模型，得出我国东中西部地区基础设施投资的溢出效应存在较大的差别[8]。郭庆旺、贾雪俊(2004)[1]，王雷(2013)[9]，张文瑾(2008)[10]等学者虽然采用面板数据验证财政支出溢出效应的存在，但未考虑空间异质性对溢出效应程度的影响。

考虑到公益性地质调查项目的非排他性和空间距离的测度难度，本文将采用Panel VAR模型（以下简

称PVAR）衡量我国30个省区公益性地质调查项目投资对经济产出、固定资产投资的影响程度，验证公益性地质调查项目对全民经济的空间推动作用，为制定科学合理的财政预算支出提供理论依据，以优化公共财政支出对地质项目的资源配置。

1 理论分析及模型建立

1.1 理论分析

借鉴Devarajan等人（1996）在公共支出组成与经济增长关系研究中建立的财政支出结构对经济增长影响模型，公共投资细分为公益性地质调查投资、固定资产投资、其他财政性投资，采用柯布—道格拉斯生产函数，假定地方生产函数主要受上述三个因素的影响，则

其中，y表示人均经济产出水平，k为人均资本存量，e为公益性地质调查投资，b为财政性固定资产投资，G为政府其他财政性投资，α、β、γ分别表示各项资本投资的弹性系数。

根据空间外部性理论和区域累积效应理论(cumulative causation theory)，空间距离会在资本的形成过程中发挥影响作用(Myrdal，1957)，公共性投资通过对知识、人力资本的外溢效应体现为扩散和渗透作用。由此可以得出，作为公共财政支出的地质调查支出同样会产生空间上的溢出效应。基于此，本文采用面板数据通过PVAR模型衡量公益性地质调查支出在空间和时间上对经济产出和固定资产投资的溢出效应大小。

1.2 PVAR模型建立

向量自回归（VAR）模型作为一种非结构化模型，其主要用来分析预测相互联系的时间序列数据。相比VAR模型，PVAR引入个体效应，兼具时序分析与截面分析优势，将所有分析变量视为内生变量，全面分析变量间的互动影响；采用GMM的参数估计方法，放松了对随机误差项的分布信息假设，允许随机误差项存在异方差和序列相关，有效解决横截面的相依性问题。其模型具体设定如下：

2 基于PVAR模型的实证研究

2.1 数据说明及变量定义

采用我国各省区2000-2011年的数据，删除数据不完整的个体，最后确定北京市、河北省、天津市等30个省区单位的面板数据，选取经济产出、地质调查投资、固定资产投资三个变量构建PVAR模型，使用Stata11.0软件，根据世界银行金融研究博士InessLove编写的PVAR程序适当改编来进行数据处理和分析[11]。

根据上述分析，建立PVAR模型为：

2.2 平稳性检验及滞后阶数确定

为避免虚假回归问题，本文在建立PVAR模型之前，首先对面板数据进行单位根检验，验证数据的平稳性。基于截面个体ADF检验的Levin-Lin-Chu、Im-Pesaran-Shin检验法均考虑截面异质性和干扰项的序列相关问题，而Fisher-PP检验可用于相同单位和不同单位根假设情况，因此采用LLC、IPS、Fisher-PP对面板数据进行单位根检验，验证结果如表1所示。

结果显示，地区经济产出GDP和固定资产投资FAI变量的对数均是平稳序列，而变量地质调查投资对数化后一阶差分序列均通过平稳性检验，说明上述处理变量均拒绝单位根存在假设，符合建立模型的稳健性要求。

模型中最优滞后阶数的确定，既要保证足够的滞后项，又要减少自由度，本文依据AIC准则、BIC准则和HQIC准则来判断（表2），由检验结果可以看出AIC准则倾向于涵盖更多的滞后项，最优值出现在滞后2阶时，而BIC准则和HQIC准则倾向于精简自由度减少模型估计的复杂度，在滞后1阶时，信息量取值最小。在面板数据模型估计方面，BIC准则和HQIC准则往往优先于AIC准则，所以本文确定最优滞后阶数为1，即模型（3.1）中的p为1。

2.3 PVAR模型分析

在平稳性检验和滞后阶数最优选择的基础上，根据面板数据的动态性，为减少时间和空间效应造成的系数估计偏差，本文进行均值差分处理和“Forward Mean-difference”即Helmert过程去除时间和空间效应，然后利用广义矩估计法——GMM估计PVAR滞后1期模型中的各项参数（表3）。随后用蒙特卡罗（Monte Carlo）进行500次仿真模拟，得到脉冲响应和方差分解结果。

根据估计结果可见，地方地质调查投资GEE均与滞后一期的地方经济产出GDP和固定资产投资FAI在5%的水平上存在显著的正向关系，且其滞后一期也与GDP、FAI的水平值存在对称的显著关系，而GDP的水平值和滞后一期也均与GEE存在显著正向关系。由此说明，我国各地间地质调查投资与经济产出存在正向的互动关系，且地质调查投资存在空间溢出效应。另外，地质调查投资与地方固定资产投资也存在显著的双向关系。但根据估计结果，可以看出地方固定资产投资FAI与经济产出GDP的关系无论是水平值还是滞后一期均不存在显著关系，说明固定资产投资的经济效应并不明显(Sturm & De Haan，1995)，甚至不存在区域间溢出效应(Holtz-Eakin & Schwartz)。

表1 面板数据单位根检验

表2 PVAR模型滞后阶数检验

2.4 脉冲—响应分析及方差分解

脉冲响应函数衡量一个标准差的随机扰动项对其他变量当前及未来值的动态效应，并可以从动态中体现时滞关系。本文采用蒙特卡罗模拟500次后得出图1，中间曲线为脉冲响应函数曲线，表示变量对其他变量冲击的反应，两侧为5%和95%置信区间。横轴表示冲击的滞后期数，纵轴表示反应程度大小。

由图1中（4）、（5）、（6）可以看出，一个单位标准差的地质调查投资对地方经济产出会在第一期产生剧烈的影响，随后在2-4期恢复到较小的正向影响，具有显著的收敛性。说明地方地质调查投资会对地方的经济产出产生正向影响，虽然长期来看不会占据主导地位，但是地方经济发展仍需要地质基础研究投资。而地质调查投资对固定资产投资在第一期产生剧烈的正向冲击，冲击力度在第一期后逐渐变弱，长期来看，我国各地的固定资产投资尤其是公共基础设施如公路、桥梁等建设未来期间仍会成为地质调查成果的主要使用者。

图1中（2）、（8）可以看出，地质调查投资受地方经济产出影响具有很大的波动性，在未来一期内为负向影响，但持续性较小，而在2-4期间呈现较小幅度的波动，说明受政府干预影响，各地地质调查投资主要来源于国家宏观调控政策，因此与地方经济产出关系不对称。

图1中（8）显示，一单位标准差的固定资产投资冲击导致地质调查投资在未来一期内呈现正向的波动趋势，但是在未来2-3期间内回落至最小值，最终的收敛期为4年。上述结果反映，在短期内固定资产投资会拉动地质调查投资需求，但是与地质调查投资的冲击相比，这种冲击力度较弱，且不具有长期性。固定资产投资与其他经济变量间存在动态关联，这种关联既可表现为对经济产出的直接作用，又可表现为通过替代效应和规模效应间接影响对其他生产要素的需求。所以总体来看，地方固定资产投资对地质调查投资的长期冲击效果并不显著。

表3 PVAR模型GMM估计结果

图1 变量间脉冲-响应分析图

通过方差分解可以得出，不同PVAR方程的冲击反应对地方地质调查投资、经济产出、固定资产投资三大变量波动的贡献度，即精确度量三个内生变量的互动关系。本文选取10个预测期与20个预测期分别进行方差分解（见表4），分解结果显示，10个和20个预测期分解结果基本一致，说明三者间的预测关系在10年后基本稳定。地方经济产出主要受其本身因素影响，地质调查投资与固定资产投资方差贡献度分别达到10%和9%，虽然程度不显著，但经济产出受多种因素影响，而且地质调查投资影响区域公共基础设施投资，最终影响经济效率，表现为经济内生性增长。

表4 PVAR模型10、20期方差分解结果

3 结论及建议

财政支出具有较强的经济增长效应，而地质调查投资作为地方财政支出中的重要组成部分对经济产出同样有着长期的溢出效应，且溢出效应在空间和时间分布上均存在不均衡性。通过PVAR模型估计、脉冲-响应分析、方差分解结果，可以得出如下结论：

(1)总体来看，地质调查投资与经济产出、固定资产投资之间存在双向互动关系。但根据任意两者间直接关联分析结果，地质调查投资对经济产出的溢出效应受相关参与变量缺失及经济内生性影响，正向影响关系并不显著。而地质调查投资与固定资产投资间显著的正向关系，主要由于地质调查投资推动固定资产投资的需求而具显著拉动作用，则说明我国地质调查投资存在挤入效应。所以在加入其他相关影响因素的情况下，地质调查支出的经济溢出效应仍可以得到很好体现。

(2)地质调查投资与经济产出之间存在非对称的互动关系，根据脉冲响应分析可以得出未来期间地质调查投资对经济产出呈现正向冲击，即正向经济溢出效应。但经济产出对地质调查投资的正向冲击具有不稳定性，这种不稳定性主要受我国经济体制的影响。地方财政支出遵从我国政府宏观调控政策，为国家意志体现，所以经济产出对地质调查投资的冲击主要体现为时滞效应，而且效应并不显著。

因此，公共部门对地质调查投资项目的成果评价在考虑对本区域经济的推动作用之外，应同时考虑地域间地质调查投资的溢出效果，即从全民经济角度衡量项目成果，保证评价体系的客观性。另外政府部门应加强对公益性地质调查资金的配置监督，提高资源的优化配置效率，保证地质支出的预算决策科学性，争取专项和重点项目获得充分财政支持。

[1]郭庆旺,贾俊雪.地方政府间策略互动行为、财政支出竞争与地区经济增长[J].管理世界,2009(10)：17-27,187.

[2]RICHARD E, BALDWIN, PHILIPPE MARTIN, GIANMARCO I P, OTTAVIANO.Global Income Divergence, Trade and Industrialization： The Geography of Growth Take-Offs[J]. Journal of Economic Growth, 2001,4(6)：5-37.

[3]PEREIRA A, ROCA-SAGALES.Spillovers of effects of public capital formation： evidence from the Spanish regions[J].Journal of Urban Economics,2003(53)：238-256.

[4]PEREIRA A, ANDRZA J. Public investment in transportation infrastructures and industry performance in Portugal[J].Journal of Economic Development, 2007(32)：1-20.

[5]李婵娟.我国公共基础设施投资效应研究——基于区域差异的视角[D].济南：山东大学,2013.

[6]曾淑婉.财政支出对全要素生产率的空间溢出效应研究——基于中国省际数据的静态与动态空间计量分析[J].财经理论与实践,2013(1)：72-76.

[7]张晏,夏纪军,张文瑾.自上而下的标尺竞争与中国省级政府公共支出溢出效应差异[J].浙江社会科学,2010(12)：20-26,74,125.

[8]汪碧瀛,周源.地方政府基础设施投资溢出效应实证分析[J].中国经贸导刊,2012(7)：59-61.

[9]王雷.我国财政支出的产业效应差异性实证研究[D].成都：西南财经大学,2013.

[10]张文瑾.中国地方政府支出的经济增长溢出效应研究[D].上海：复旦大学,2008.

[11]INESSA LOVE, LEA ZICCHINO.Financial Development and Dynamic Investment Behaviour： Evidence from Panel VAR[J].The Quarterly Review of Economics and Finance, 2006 (46)：190-210.

Study on the Overflow Effect of Public-Interest Geological Survey Investment in PVAR model—Empirical Analysis Based on the Panel Data of 30 Provinces in China

YAN Hanmin, ZHANG Huijuan
(School of Economic Management, China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan Hubei 430074)

PVAR model is set up based upon the panel data of 30 provinces between 2000 and 2011 in China; and the spatial spillover effects with regard to regional public-interest geological survey investment are verified through impulse response analysis and the variance decomposition. This study shows that there is a two-way interaction between geological survey investment and economic output and fixed-asset investment; and the spillover effect of geological survey investment on economic output has less positive impacts due to the deficiency of related participation variables and endogenous effect of economy; while there is significant positive correlation between geological survey investment and fixed-asset investment. Furthermore, there are asymmetric interactions between geological survey investment and economic output; in the next period, geological survey investment will show positive economic spillover effectsto economic output, but the positive impact of economic output on geological survey investment has instability which is effected by China’ s economic system.

geological survey investment; the overflow effect; PVAR

F407.1；F062.1

C

1672-6995（2015）04-0047-06

2014-11-19；

2015-02-11

严汉民（1962-），男，湖北省鄂州市人，中国地质大学（武汉）经济管理学院会计学系副教授，会计学硕士，主要从事财务管理研究工作。