港口對(duì)腹地經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)彈性的U型曲線及其理論解釋

王洪清，祁春節(jié)，劉 歡

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)管學(xué)院，武漢430070;2.浙江海洋學(xué)院 管理學(xué)院，浙江 舟山316004)

0 引言

改革開放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)對(duì)外開放和交流程度越來(lái)越高，特別是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)近幾年的高速發(fā)展，內(nèi)陸省市經(jīng)濟(jì)與世界經(jīng)濟(jì)聯(lián)系也越來(lái)越密切，大量貨物通過(guò)沿海港口進(jìn)出內(nèi)陸，內(nèi)陸經(jīng)濟(jì)與沿海港口互動(dòng)性不斷增強(qiáng)。我國(guó)港口建設(shè)現(xiàn)在也進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展階段，如何根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和腹地經(jīng)濟(jì)發(fā)展指導(dǎo)港口建設(shè)，以及如何利用港口拉動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展是我們迫切需要解決的問(wèn)題。港口發(fā)展與地域經(jīng)濟(jì)的關(guān)系模型有助于解決上述問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者建立了具體的港口與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)或港口與腹地經(jīng)濟(jì)的關(guān)系模型。這些模型包括線性模型［1-2］、對(duì)數(shù)模型［3-4］、三次函數(shù)模型［5］、指數(shù)模型［6］、灰色相關(guān)模型［7］和組織網(wǎng)絡(luò)模型［8］?？上н@些模型或者缺乏港口對(duì)腹地經(jīng)濟(jì)影響的深入研究，或者沒有對(duì)自己所建立的模型本身進(jìn)行理論分析和解釋。學(xué)者們對(duì)自己所建立的模型都進(jìn)行了檢驗(yàn)，認(rèn)為符合統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，但學(xué)者們沒有試圖尋找更接近現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)的模型，或者說(shuō)他們沒有說(shuō)明自己所建立的模型是否是最佳和最符合理論意義的模型。西方學(xué)者的研究著重于港口經(jīng)濟(jì)地理學(xué)理論和模式歸納，意在說(shuō)明港口的發(fā)展演變，卻缺乏港腹關(guān)系的數(shù)據(jù)分析［9-14］。甘國(guó)輝和王健(2005)［15］在 J.J.Wang(1998)［16］和 H.Arjen van Klink等(1998)［17］港口經(jīng)濟(jì)地理模型的基礎(chǔ)上，對(duì)腹地內(nèi)經(jīng)濟(jì)要素進(jìn)行加權(quán)平均，采用一般空間競(jìng)爭(zhēng)模型分析港腹關(guān)系，但模型中假定存在利潤(rùn)，因此只能算是短期和靜態(tài)分析?？傮w上，學(xué)者們建立的模型多是靜態(tài)的，不能說(shuō)明港口與經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)去和未來(lái)的關(guān)系走向;半自然對(duì)數(shù)和自然對(duì)數(shù)建立的模型也不好解釋現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。鑒于上述研究的不足，本研究試圖以國(guó)內(nèi)一些港口作為主要實(shí)證研究對(duì)象，尋找更加符合實(shí)際和具有理論解釋力的關(guān)系模型，并以此模型說(shuō)明它的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

1 計(jì)量模型與U型曲線

1.1 研究對(duì)象和數(shù)據(jù)的相關(guān)性

本研究以寧波港口作為主線，為了更全面深入分析所涉及的問(wèn)題，還研究了廣州港口、深圳港口和浙江舟山港口等。所收集的數(shù)據(jù)除本地區(qū)的外，還包括港口所輻射到的地區(qū)的數(shù)據(jù)。寧波港口直接服務(wù)于寧波地區(qū)經(jīng)濟(jì)，輻射近至浙江省，遠(yuǎn)至安徽省和江西省?；跀?shù)據(jù)的可獲得性和代表性，這里選擇港口每年吞吐量來(lái)代表港口的發(fā)展情況，以每年的GDP代表經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)情況。研究變量的樣本區(qū)間是1978—2010年，數(shù)據(jù)主要來(lái)自《浙江統(tǒng)計(jì)年鑒》［18］、《寧波統(tǒng)計(jì)年鑒》、《安徽統(tǒng)計(jì)年鑒》［19］和《江西統(tǒng)計(jì)年鑒》［20］，還有廣東省、深圳和香港等地統(tǒng)計(jì)年鑒。為了尋找港口與腹地經(jīng)濟(jì)的關(guān)系模型，首先必須證明二者之間是相關(guān)的。采用軟件Eviews 6.0，通過(guò)ADF方法對(duì)寧波市港口吞吐量(用 nbm表示)、寧波GDP(nbgdp)、浙江GDP(zjgdp)，以及浙江、安徽和江西三省GDP之和(ssgdp)進(jìn)行單位根檢驗(yàn)。在5%顯著性水平下t統(tǒng)計(jì)量顯示在一階差分下是平穩(wěn)的。采用E-G兩步檢驗(yàn)法，通過(guò)殘差平穩(wěn)性ADF檢驗(yàn)表明殘差系列re是穩(wěn)定序列，寧波港口吞吐量與上述3個(gè)變量是(1，0)階協(xié)整，它們之間存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系。根據(jù)Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)的定義和方法，分別構(gòu)造寧波港口吞吐量與寧波GDP、與浙江GDP和浙江、安徽、江西三省GDP之和之間的Granger因果關(guān)系。在10%的顯著性水平下，寧波市港口發(fā)展分別與寧波GDP、浙江GDP和浙江、安徽、江西三省GDP互為Granger原因。總之，通過(guò)檢驗(yàn)，表明寧波港口吞吐量與寧波市、浙江省和浙江、安徽和江西三省GDP之間都存在相關(guān)性，具有進(jìn)一步討論的意義，可以建立關(guān)系模型。

1.2 港口與腹地經(jīng)濟(jì)關(guān)系模型及其貢獻(xiàn)彈性

1.2.1 港口與腹地經(jīng)濟(jì)關(guān)系模型的評(píng)價(jià)與選擇。以上分析說(shuō)明港口與地域經(jīng)濟(jì)具有相關(guān)性，且隨著腹地范圍的擴(kuò)展，這種相關(guān)性的特點(diǎn)也會(huì)發(fā)生變化。下面以寧波港口為例來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。寧波港口吞吐量與寧波GDP、與浙江GDP和與浙江、安徽和江西三省GDP之和的曲線圖散點(diǎn)圖見圖1模型(1)～(3)。

圖1 寧波、深圳和舟山港口和腹地經(jīng)濟(jì)關(guān)系散點(diǎn)圖Fig.1 The scatter diagram of the relationship between handling capacity and hinterlands economy of Ningbo port，Shengzhen port and Zhoushan port

根據(jù)散點(diǎn)圖建立不同的回歸模型。首先，建立線性回歸模型，設(shè)gdp=a+b×m，m是寧波港口吞吐量，則針對(duì)上述3個(gè)不同地域范圍建立線性回歸方程。其中:T為參數(shù)估計(jì)值對(duì)應(yīng)的t統(tǒng)計(jì)量;R為系數(shù)。

寧波經(jīng)濟(jì)與寧波港口發(fā)展回歸模型:

浙江省經(jīng)濟(jì)與寧波港口發(fā)展回歸模型:

浙江、安徽和江西三省經(jīng)濟(jì)與寧波港口發(fā)展回歸模型

針對(duì)上述3個(gè)不同地域范圍建立的非線性回歸方程分別是:

分別比較上述兩種方程模型(1)和(4)、(2)和(5)、(3)和(6)，一元三次非線性模型(4)，(5)，(6)的顯著性T檢驗(yàn)和擬合優(yōu)度R2分別都優(yōu)于一元線性模型(1)，(2)，(3)，因此采用一元三次非線性模型更接近寧波gdp與m的關(guān)系。當(dāng)然，一元線性模型直觀，經(jīng)濟(jì)含義易于理解，在進(jìn)行短期經(jīng)濟(jì)行為分析和精度要求不高的情況下也可以使用。只是在要求高精度分析時(shí)，選擇一元三次非線性模型來(lái)說(shuō)明港口與地域經(jīng)濟(jì)關(guān)系比較好。另外，用雙對(duì)數(shù)或半對(duì)數(shù)模型來(lái)說(shuō)明寧波港口［3］，一方面難于理解其經(jīng)濟(jì)含義，另一方面模型的顯著性t檢驗(yàn)和擬合優(yōu)度均不如一元三次非線性模型。當(dāng)然，非對(duì)數(shù)或半對(duì)數(shù)模型不能用于所有的港口，在對(duì)天津港口進(jìn)行分析時(shí)，所采用的就是對(duì)數(shù)模型［4］。

1.2.2 港口對(duì)腹地經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)彈性曲線。寧波港口對(duì)腹地經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)彈性由港口對(duì)寧波經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)彈性、對(duì)浙江省經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)彈性(扣除寧波部分)和安徽江西二省經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)彈性三部分組成，即:

港口對(duì)浙江、安徽和江西三省經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)彈性與對(duì)浙江省經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)彈性差異為:

港口對(duì)浙江省經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)彈性與對(duì)寧波經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)彈性差異為:

利用前面寧波港口非線性三次函數(shù)，分別對(duì)港口吞吐量求導(dǎo)，得出港口發(fā)展對(duì)不同輻射地域的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)彈性。

對(duì)式(4)求導(dǎo)，得寧波港口發(fā)展對(duì)寧波的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)彈性:

對(duì)式(5)求導(dǎo)，得寧波港口發(fā)展對(duì)浙江省的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)彈性:

對(duì)式(6)求導(dǎo)，得寧波港口發(fā)展對(duì)浙江、安徽和江西三省的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)彈性:

由MATLAB軟件計(jì)算和繪制函數(shù)式(7)～(9)，得出圖2。

圖2 寧波港口對(duì)不同范圍腹地的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)彈性曲線Fig.2 The curve of the contribution of the Ningbo port to the hinterlands economy of several areas

圖2首先表現(xiàn)出港口對(duì)寧波經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)彈性基本穩(wěn)定，波動(dòng)幅度不大;其二表現(xiàn)為港口對(duì)不同輻射范圍地域的貢獻(xiàn)彈性不同。港口發(fā)展對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的影響經(jīng)歷由高到低再到不斷走高的過(guò)程。港口發(fā)展對(duì)鄰近地區(qū)浙江省的影響彈性小于覆蓋區(qū)域更廣地區(qū)安徽江西二省的影響彈性，而且隨著港口規(guī)模的不斷擴(kuò)大，貢獻(xiàn)彈性差距越來(lái)越大。

2 對(duì)U型曲線的理論解釋

2.1 第一產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)對(duì)港口吞吐量的影響

按目前中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際情況，第一產(chǎn)業(yè)對(duì)港口的影響甚微，可以作dgdp1dm=0處理;第三產(chǎn)業(yè)中主要是服務(wù)業(yè)作為外生變量，如管理水平提高、技術(shù)創(chuàng)新變革等提高現(xiàn)有港口的利用效率［21-22］，即推動(dòng)dmdt增大，也就是在單位時(shí)間內(nèi)吞吐量變化上升更快，等式dgdpdm=(dgdp÷dt)(dm÷dt)中分母dmdt更大，gdp-m曲線拐點(diǎn)向下向右移。隨著服務(wù)業(yè)加速速發(fā)展，拐點(diǎn)還將增多。當(dāng)沿海適合建港的海岸線被用完后，只有靠提高港口利用率來(lái)提高吞吐量［23-25］，那時(shí)拐點(diǎn)增多的現(xiàn)象更加明顯。如深圳，在沿海建港海岸線用完后，通過(guò)發(fā)展服務(wù)業(yè)，拐點(diǎn)開始增多(圖1模型(4)和(5))［5］，遼寧也存在類似情況［26］。相反，浙江省舟山市適宜開發(fā)建港的深水岸段總長(zhǎng)279.4 km，目前還剩下約40% 尚未開發(fā)。舟山市港口基本是粗放發(fā)展，港口服務(wù)業(yè)發(fā)展極其緩慢，其gdp-m曲線近乎一條直線，沒有拐點(diǎn)(圖1模型(6))。

2.2 不同地域經(jīng)濟(jì)GDP與港口吞吐量m關(guān)系差異

港口輻射范圍由近及遠(yuǎn)，經(jīng)濟(jì)與港口的關(guān)系越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)模型選擇要求越來(lái)越高。由前面的推導(dǎo)得出短期內(nèi)dgdpdm=dgdp2dm=A×dgdp2dt，即當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展與港口的關(guān)系表現(xiàn)為第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展特征。以寧波港口為例，隨著港口輻射地域到浙江省、安徽省和江西省，于是，A × dgdp2dt=A寧波× d寧波gdp2dt+A浙江× d浙江gdp2dt+A安徽和江西× d安徽和江西gdp2dt。其中，浙江省的第二產(chǎn)業(yè)GDP應(yīng)該扣除寧波市的第二產(chǎn)業(yè)GDP。從這個(gè)等式中看出，因?yàn)楦鞯禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不一樣，各地第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展不同步，各地服務(wù)業(yè)發(fā)展也不一樣，各自的系數(shù)A不同，它們疊加在一起，使GDP與m對(duì)應(yīng)的每個(gè)點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)含義更加豐富和復(fù)雜，在圖形上表現(xiàn)為非線性增強(qiáng)，拐點(diǎn)增多(圖1模型(1)～(3))，分析精度要求越來(lái)越高，這就要求對(duì)模型的選擇越來(lái)越需要慎重，畢竟不同模型的解釋力和精度是不同的。國(guó)內(nèi)其他港口也具有相同特征，如上述深圳港口與其不同輻射區(qū)域經(jīng)濟(jì)的關(guān)系曲線，其非線性和多拐點(diǎn)特征更為明顯［27］。

2.3 港口對(duì)腹地經(jīng)濟(jì)由近即遠(yuǎn)的影響

由港口吞吐量演化趨勢(shì)得知，假如港口只對(duì)寧波市開放，受經(jīng)濟(jì)總量限制，港口很快進(jìn)入成熟期，這時(shí)港口對(duì)寧波經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)彈性基本穩(wěn)定，即A寧波×d寧波gdp2/dt變化不大;隨著港口對(duì)腹地開發(fā)范圍不斷加大，經(jīng)濟(jì)總量也在不斷加大，港口發(fā)揮作用的余地也越來(lái)越大，港口對(duì)輻射地域經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)彈性也越來(lái)越大，即 A浙江×d浙江gdp2(扣除寧波)/dt和 A安徽和江西× d安徽和江西gdp2/dt越來(lái)越大。我國(guó)制造產(chǎn)業(yè)由沿海東部向中西部轉(zhuǎn)移［28］是港口對(duì)中部安徽和江西經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)彈性與對(duì)浙江省貢獻(xiàn)彈性差距越來(lái)越大的重要原因。

2.4 脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解對(duì)U型曲線的解釋

脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解從時(shí)間點(diǎn)上說(shuō)明港口對(duì)不同范圍腹地經(jīng)濟(jì)由近即遠(yuǎn)的影響。根據(jù)脈沖響應(yīng)函數(shù)分析，得出了下面3個(gè)脈沖響應(yīng)函數(shù)圖(圖3)。從圖3的3個(gè)圖形得知，盡管港口對(duì)不同范圍腹地沖擊在不同時(shí)期有升有降，但總體上寧波港口發(fā)展對(duì)不同輻射范圍地域的經(jīng)濟(jì)促進(jìn)作用是上升的;對(duì)離港口距離近的寧波經(jīng)濟(jì)作用力在經(jīng)歷一個(gè)平穩(wěn)增長(zhǎng)時(shí)間后達(dá)到200單位，對(duì)離港口距離稍遠(yuǎn)的浙江省的作用力升升降降，對(duì)覆蓋范圍更廣更遠(yuǎn)的浙江、安徽和江西三省的作用力也是升升降降。圖3還反映出港口每一次發(fā)展對(duì)鄰近地區(qū)經(jīng)濟(jì)作用的持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，隨著輻射區(qū)域擴(kuò)大，對(duì)遠(yuǎn)距離腹地的作用力度逐步大于鄰近地區(qū)。

方差分解圖則從另外一方面反映了貢獻(xiàn)力度變化。隨著覆蓋地域增加，地域經(jīng)濟(jì)對(duì)港口發(fā)展的貢獻(xiàn)力度也在不斷加大，但貢獻(xiàn)增長(zhǎng)率總趨勢(shì)是不斷下降的(圖4)。另外，響應(yīng)函數(shù)曲線、方差貢獻(xiàn)率曲線的波動(dòng)也說(shuō)明彈性曲線是非平穩(wěn)的。

3 結(jié)論與建議

從以上研究中可以得出以下結(jié)論:①根據(jù)選擇模型的理論依據(jù)和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，一元三次非線性方程模型更符合寧波港口與腹地經(jīng)濟(jì)關(guān)系，寧波港口對(duì)腹地經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)彈性表現(xiàn)為U型特征。②港口與腹地經(jīng)濟(jì)關(guān)系的變化主要表現(xiàn)為第二產(chǎn)業(yè)的變化。港口發(fā)展變化曲線是地域產(chǎn)業(yè)周期和港口發(fā)展周期相互作用的結(jié)果，特別與目前產(chǎn)業(yè)由東部沿海向中部轉(zhuǎn)移關(guān)系密切。③非線性模型對(duì)港口變化的拐點(diǎn)描述精度高，當(dāng)經(jīng)濟(jì)復(fù)雜多變、經(jīng)濟(jì)周期處于拐點(diǎn)階段時(shí)，我們更希望把握每一個(gè)細(xì)節(jié)，這時(shí)可以使用非線性模型。④港口發(fā)展對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的影響經(jīng)歷由高到低再到不斷走高的過(guò)程。港口發(fā)展對(duì)鄰近地區(qū)的貢獻(xiàn)彈性小于覆蓋區(qū)域更廣地區(qū)的貢獻(xiàn)彈性，而且隨著港口規(guī)模的不斷擴(kuò)大，貢獻(xiàn)彈性差距越來(lái)越大。隨著港口規(guī)模越來(lái)越大，港口對(duì)距離較遠(yuǎn)省市的貢獻(xiàn)彈性越來(lái)越大，港口對(duì)距離較遠(yuǎn)的省市吸引力越來(lái)越大。

在制定港口和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策時(shí)應(yīng)該把握以下幾點(diǎn):①在制定港口發(fā)展規(guī)劃時(shí)要充分考慮到腹地第二產(chǎn)業(yè)變化特點(diǎn);當(dāng)服務(wù)業(yè)特別是港口服務(wù)業(yè)發(fā)展較快時(shí)，就應(yīng)該特別重視服務(wù)業(yè)的變化發(fā)展特點(diǎn)，克服規(guī)劃中只單純考慮第二產(chǎn)業(yè)影響的思路。②港口發(fā)展到一定規(guī)模的時(shí)候，政策上要加大對(duì)遠(yuǎn)離港口地區(qū)的吸引力。目前港口之間的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，港口規(guī)模越大，遠(yuǎn)離港口地區(qū)的經(jīng)濟(jì)對(duì)港口貢獻(xiàn)越來(lái)越大，進(jìn)而對(duì)港口當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)也越來(lái)越大。

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