交通基础设施投资存量与经济增长关系的研究

周浪

摘 要：本文在学术界关注很关注交通基础设施与经济增长关系研究的宏观大背景下，运用计量经济学的协整分析、VEC模型和脉冲响应分析讨论了近20年来全国交通基础设施投资存量与经济增长之间的关系，研究结果表明交通基础设施投资与经济增长之间存在长期的协整关系等

关键词：交通基础设施投资存量；经济增长；VEC模型；格兰杰因果

（一）问题的提出与文献综述

改革开放以来，我国的经济取得了快速的发展，这与国家大力投资分不开。交通基础设施作为一种社会先行资本，其建设投资大，周期长，对国民经济和社会发展的影响广泛，交通基础设施具有消费上的非排他性，地理上的网络性和经济上的外部性，所以交通基础设施投资与经济增长的关系不仅是经济发展的一个重要问题，也是学者们长期关注的热点问题。

20世纪40年代，基础设施投资对经济增长的积极影响引发了众多经济学家们的关注，不同的学者从不同的理论分析了交通基礎设施对经济增长的影响，Aschauer（1989）第一个对基础设施与经济增长之间的实证研究。从文献来看，对基础设施投资存量与经济之间的分析主要集中在美国，主要是因为美国商务部经济分析署提供了一套相对完整的公共基础设施投资存量数据供研究者所用，而大部分的其他国家都缺乏这样的数据。Finn（1993研究表明交通设施投资对于美国1950至1989年期间的经济增长具有很显著的正效应。Banister和Berechman（2001）在广泛研究基础设施的作用，得出交通基础设施对经济具有正向推动作用。Hamp（2003）使用发展中国家几十年的面板数据，发现交通运输投资存量具有显著的增长效应。

国内的相关领域研究是在20世纪80年代初期，钱家骏等人认为应将基础设施投资作为一个单独的变量，研究其与经济增长的关系。范九利（2004）运用全国的时间序列数据，分析表明基础设施投资资本的产出弹性。王任飞（2007）运用VAR模型，脉冲响应函数对全国高速公路与经济增长的关系进行了实证分析。张学良（2009）运用VAR模型，脉冲响应函数，协整分析论证了全国1978至2003年交通投资对经济增长的关系。刘育红（2012）运用协整分析对1980年至2010年新丝绸之路经济带交通基础设施投资与经济增长的关系进行了平稳性检验和格兰杰因果关系检验。

纵观国内外相关文献，国外的诸多学者实证研究了交通运输投资对经济增长的影响，但是国外学者所运用的交通基础设施投资存量的数据是不需要经过估算的，并且国外学者在运用时间序列数据研究交通基础设施投资与经济增长之间的关系时并很少两者之间的协整关系。而国内研究交通基础设施投资与经济增长之间的关系时，由于国内缺乏一套完整的分地区的基础设施投资存量的数据，学者们大部分要集中在交通基础设施当年投资量与经济增长之间的关系，少有学者去讨论交通基础设施投资存量与经济增长两者之间的关系。根据索洛的心古典增长理论，产出决定于资本和有效劳动，该理论的假定认为资本的边际产品是正的，但会随着资本存量的增加而递减。本文通过对全国1995年至2013年交通基础设施投资存量的估算，运用VEC模型和协整分析讨论了交通基础设施投资与经济增长之间的关系。

（二）实证分析

1.变量的选择和数据说明

本文主要是对时间序列进行了分析，由于时间序列进行平稳性和协整分析对样本容量有很高的要求，样本容量越小，偏倚就会越严重，出现的误差也会越大，因此，在选择变量时优先考虑具有较长时间序列的。本文采用的年度数据，考虑到数据的可获得性，设定的样本区间为1995-2013年。

（1）经济增长用的是国内生产总值（GDP）来衡量，哦你攻数据来源于《中国统计年鉴》。为了消除通货膨胀的影响，以1995年为基期运用居民消费价格指数对名义GDP进行价格平减，得出实际的GDP。

（2）交通基础投资是用交通运输行业固定资产投资指标替代的。而本文研究对的交通基础设施投资存量则是通过估算而得到。估算的方法是运用了金戈（2011）对中国基础设施资本存量估算的方法。测算全国交通基础设施投资存量是采用了永续盘存法，其计算公式如下：

Kt=kt-1（1-&t）+It

其中Kt为全国第t年的交通基础设施投资存量，It为全国当年的交通基础设施投资量，均已基年不变的价格计算。&t为折旧率。交通运输行业固定资产投资数据来源《中国统计年鉴》。

为了数据中存在的异方差，使数据具备一些良好的特征，本文对以上的变量在平稳性检验之前进行了对数化处理，对数化后的变量在以上变量符号前加Ln表示，即LnGDP、LnI。

2.模型研究

本文主要以协整分析和VEM模型为基础，分析了交通基础设施投资存量与经济增长之间的动态关系。协整分析针对的是非平稳的时间序列，如果几个非平稳时间序列的线性组合形成的变量是平稳变量，在这种情况下研究者非平稳时间序列存在协整关系，如果存在协整关系，那么说几个变量存在长期的关系。VEC矢量误差修正模型，他仅仅只能适应于存在协整关系的变量序列，他实质是在差分序列建立VAR模型中加入一个误差修正项，可以反应变量当期的变化回归到长期均衡关系。

（1）平稳性检验

要分析变量之间是否存在协整关系，首先对变量进行平稳性检验。本文用eviews8.0软件，采用增广迪基—福勒检验（ADF检验），具体结果如表1所示

从表1所示的单位根结果可以发现，LnGDP、LnI的ADF检验值均大于临界值，因此不能拒绝原假设原序列存在单位根的假设，也就说原序列分平稳。经过一阶差分后，DLnGDP、DLnI的ADF检验值均小于5%显著性水平下的临界值，说明经过一阶差分后的两个序列变成了平稳性序列，且都是一阶单整序列，适合做协整分析。

（2）协整分析

在协整分析的过程中，滞后期数目的选择对协整检验的结果非常敏感，因为不同滞后期会导致协整检验结果的显著不同，本文利用AIC信息准则和SC信息准则来选择之后期，经过多次检验发现最大滞后阶数为2时，AIC达到最小值。本研究利用Johansen协整检验结果如表2所示。

图一显示了对数似然值最大的协整关系式，该关系式也是VEC模型中回归的协整关系式。标准化的协整关系值是指将排序第一位的变量前的系数标准化为1后计算的协整关系式。交通基础设施投资存量与经济增长之间的协整方程可以写为：

Lngdp=0.12lni

通过该协整关系式。可以得出Lngdp和lni是负相关的长期均衡关系：交通基础设施投资存量每上升1%，经济量增加0.12%。

（3）VEC模型以及脈冲响应分析

VEC模型估计结果显示，AIC和SC均小，说没了模拟后效果不错。由方程的调整系数可以看出，经济增长和交通基础设施投资之间的均衡关系呈现出一种修正机制，经济增长对交通基础设施投资存量明显促进作用，而交通基础设施投资存量对于GDP的短期波动显著性不太明显。

为了更清楚分析经济增长与交通基础实施投资存量之间的关系，建立了脉冲响应函数。由图可以看出GDP对其自身的反应比较强烈，首先在第4期达到最高点，随后逐渐下降，GDP对交通基础设施投资从第二期开始有明显的反应：从第二期开始逐渐下降，到第五期达到最小值，在随后的三期出现了上升趋势。从第十期开始又逐渐开始下降。这表明，交通基础设施投资刚开始对经济增长正面效应不怎么明显，然而随着时间的推移，交通基础设施投资存量对经济增长才开始有明显的作用。但是到了一定时期，这种作用又开始平缓下来。

这与相关经济理论相符合。投资存量的影响一般具有滞后的效应，在当期表现不会很明显，所以交通基础设施投资存量第一期对经济增长没有明显的反应，而是从后面第二期才开始有显著的反应。根据索洛的心古典增长理论，产出决定于资本和有效劳动，该理论的假定认为资本的边际产品是正的，但会随着资本存量的增加而递减。所以到了第十期这种作用又开始下降趋向平稳。从交通基础设施投资存量对其本身的反应来看，从第一期开始不断上升，到第五期达到最大值，随后三期有下降趋势。交通基础设施投资存量对GDP的反应来看，在第三期达到最大值，然后一直下降到第八期趋向稳定，这表明GDP对交通基础设施投资存量有正面的冲击效应。这与这些年来国家发展的政策相符合，随着改革开放的进一步推进，国家经济取得了突破性的发展，而交通基础设施上投资比例也越来越重。后来随着2008年金融危机的爆发，各种基础设施投资项目都受到了一定的影响，所以后来下降趋向稳定。

图3 经济增长与交通基础设施投资存量的脉冲响应函数结果

由上面的分析可知，经济增长与交通基础设施投资存量表现为长期的稳定关系。这与投资存进经济增长的现实相符合。在VEC模型中，可以看出，GDP的短期波动过程中，交通基础设施投资存量对GDP的影响并不显著。因为投资量有一个明显的滞后效应。自改革开放以来，国家大力鼓励基础设施的投资，随着我国经济量的增加，对基础设施的投资量也多。所以在经济增长与交通基础设施投资存量的相互影响关系来看，经济增长可能引起交通基础设施投资存量的增长。为此，进一步讨论了这两者之间的格兰杰因果关系。

（4）格兰杰因检验

由以上协整关系式中可以知道，经济增长与交通基础设施投资存量可能存在因果关系，因此在本文的研究中，对于交通基础设施投资存量与经济增长之间的因果关系分析中，采用的是对原始数据进行格兰杰因果检验，检验结果如下：

从统计的结果可以看出，经济增长是交通基础设施投资存量变化的格兰杰原因，其中p值为0.0117，可见这种格兰杰r原因是非常显著的，而结果显示交通基础设施投资存量的变动并不是经济量变动的格兰杰原因。这与文中之前的分析的结果是一致的。

（三）研究结论

本文的研究结论主要有如下两点，首先，1995年—2013年全国交通基础设施投资存量与经济增长之间存在长期的稳定关系。其次，经济增长是交通基础设施投资存量变化的格兰杰原因，交通基础设施投资存量的变动并不是经济量变动的格兰杰原因。也就是说交通基础设施投资存量对经济增长影响不会再短期内表现出来，而经济增长却能引起交通基础设施投资存量的增加。这一结论对政府如何进行交通基础设施投资有一定的实践意义，促进国民经济健康发展也有一定理论意义。而在实际经济问题中，寻求经济增长与交通基础设施投资存量平衡点很重要，因此过度的投资不会促进经济的发展，还会影响经济健康有序的发展，由于本文选取的时间序列有限和研究方法有限，对于相关的问题分析不是很透彻，而这些问题值得学者进一步去探讨。