中國交通基礎設施投資適度性理論及實證檢驗

萬麗娟，劉媛

（重慶大學a．經(jīng)濟與工商管理學院;b．公共管理學院，重慶 400044）

中國交通基礎設施投資適度性理論及實證檢驗

萬麗娟a，劉媛b

（重慶大學a．經(jīng)濟與工商管理學院;b．公共管理學院，重慶 400044）

針對中國大力發(fā)展交通基礎設施投資，注重擴大建設規(guī)模實現(xiàn)區(qū)域覆蓋的建設模式，以及地方政府之間激烈競爭造成的交通基礎設施投資規(guī)模不斷增長的現(xiàn)狀，不少學者提出交通基礎設施投資過度的警示。文章著重研究交通基礎設施投資“度”的問題，提出交通基礎設施投資存在適度性的觀點。首先，在古諾模型經(jīng)典理論的基礎上對交通基礎設施對經(jīng)濟的影響效應以及相互關系進行了理論模型構建。其次，在理論模型的基礎上，以公路為例，采用中國各省份1978-2011年的面板數(shù)據(jù)進行實證檢驗，得出結論:經(jīng)濟發(fā)展與交通基礎設施投資建設之間呈倒“U”型關系。即在交通基礎投資建設初期，交通基礎設施規(guī)模的增加解決經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸，促進經(jīng)濟的發(fā)展。隨著交通基礎設施投資規(guī)模的繼續(xù)擴大化，將超過經(jīng)濟和社會發(fā)展的需求，造成資源的閑置和浪費，對經(jīng)濟產(chǎn)造成不利影響。交通基礎設施投資達到一個適度的程度能夠實現(xiàn)經(jīng)濟產(chǎn)出的最大化。再次，在適度性理論的基礎上，建立最優(yōu)路網(wǎng)密度模型，說明交通基礎設施投資與經(jīng)濟發(fā)展之間是一種動態(tài)均衡的關系。通過運用部分OECD國家的國際數(shù)據(jù)估計出交通基礎設施投資建設的適度規(guī)模，以此評價中國各省市路網(wǎng)密度的適度性。評價結果表明，中國大多數(shù)省份處于交通基礎設施投資不足的狀況，其中西藏、新疆等中西部省份交通基礎設施嚴重匱乏。而北京、重慶等直轄市以及旅游型城市海南則出現(xiàn)了交通基礎設施投資過度的情況。最后，提出建議:中國交通基礎設施建設投資應當遵循適度性原則，避免盲目的進行規(guī)模擴大化建設，應更加注重質的提高，提高交通基礎設施利用率;充分結合各地區(qū)的實際需求實現(xiàn)交通基礎設施投資的差異化，注重地方政府間區(qū)域間的協(xié)調與合作，實現(xiàn)區(qū)域間交通基礎設施的有效溝通和銜接，提高中國交通基礎施設整體水平。

交通;基礎建設;投資;適度性

交通運輸作為聯(lián)系各地區(qū)和經(jīng)濟部門，實現(xiàn)社會生產(chǎn)、分配、交換和溝通的紐帶，是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的基礎性產(chǎn)業(yè)，對經(jīng)濟發(fā)展和社會進步起到的重要支撐和保障作用不容忽視。長期以來，中國面臨交通基礎設施落后于經(jīng)濟發(fā)展要求的現(xiàn)狀，政府在堅持適度超前原則下對交通基礎施設進行大力投資。中國交通基礎建設取得巨大成就，交通運輸里程規(guī)模總量居于世界前列。以公路為例，2010年末，中國公路里程400．82萬公里，相比2006年增加了55．16萬公里，連續(xù)5年保持3．5%以上的增長率。然而，交通基礎建設在快速發(fā)展中出現(xiàn)不協(xié)調趨勢。地方政府之間基于“要想富，先修路”的理念，出于經(jīng)濟和政績等多方面的考量，對交通基礎建設投資進行激烈競爭。交通基礎建設存在一些問題:過度擴張，重復建設，能力浪費，不合理競爭以及各種運輸方式之間不協(xié)調等。格蘭瑟姆-梅奧-范奧特洛公司的全球戰(zhàn)略家愛德華·錢塞勒談到中國的交通基礎建設投資時說到:中國交通基礎設施建設方面可能很快達到極限，中國高速公路網(wǎng)的利用率低，迅速擴大的公路鐵路網(wǎng)無法靠票價收入維持運行，中國經(jīng)濟進入“夢場”經(jīng)濟。交通基礎建設滯后，不利于相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生負面作用。過猶不及，交通基礎建設過度超前發(fā)展，會造成資源浪費，產(chǎn)生較大機會成本。任何事物的發(fā)展遵循一定的度，交通基礎建設要有一個適度的規(guī)模。

一、文獻綜述

20世紀50至60年代，國外研究者關于基礎設施投資的適度時機形成頗具代表性的經(jīng)典理論。1943年，羅森·斯坦羅丹提出基礎設施超前發(fā)展論?；A設施是其他生產(chǎn)部門建立和發(fā)展的基本條件，其發(fā)展水平能夠影響其他生產(chǎn)部門的成本和效益?；A建設周期長，在國民經(jīng)濟發(fā)展初期，必須一次性投入大量資金全面推動基礎設施建設［1］。與“基礎設施超前發(fā)展論”相反，赫希曼提出了“基礎設施滯后發(fā)展論”，發(fā)展中國家最大的困難在于資金不足，基礎建設投資的資金需求非常大，回收非常慢，應該先對直接生產(chǎn)部門投資來促進經(jīng)濟發(fā)展，迅速積累資金，通過經(jīng)濟發(fā)展的壓力刺激基礎設施的發(fā)展［2］。關于適度性研究，Barro開創(chuàng)性地提出政府支出增長模型，通過政府支出比率與經(jīng)濟增長率的關系研究，得出生產(chǎn)性政府支出與經(jīng)濟增長率之間的倒U型關系。該結論表明，政府固定投資支出存在一個最佳水平，在假定生產(chǎn)性政府支出彈性不變的前提下，當生產(chǎn)性政府支出占GDP比重等于生產(chǎn)性政府支出產(chǎn)出彈性時，經(jīng)濟增長率達到最大;當生產(chǎn)性政府支出占GDP比例小于產(chǎn)出彈性時，增加政府支出將提高經(jīng)濟增長率;當生產(chǎn)性政府支出占GDP比例大于產(chǎn)出彈性時，增加政府支出將降低經(jīng)濟增長率［3］。Bougheas，Demetriades等把交通基礎設施投資作為技術變量引入Romer內(nèi)生增長模型，分析基礎設施投資在降低固定生產(chǎn)成本和帶來機會成本的雙重作用下，達到一個適度的狀態(tài)［4］。Kyu Sik Lee和Alex Anas通過研究尼日利亞交通基礎設施發(fā)展滯后，對制造業(yè)的發(fā)展造成嚴重的負面影響后指出，發(fā)展中國家隨著城市的快速發(fā)展，對交通基礎建設的需求越來越強烈［5］。Antoni Castells，Albert Sole-Olle把不同地區(qū)基礎設施適度性水平不同的原因歸結于基礎設施需求和政治因素的不同［6］。

中國學者結合中國實際，認為從滿足需求的角度看，在弱發(fā)展階段，生產(chǎn)性固定投資應該先于非生產(chǎn)性投資。就中國目前發(fā)展要求來看，適度超前的交通基礎設施建設是必須的［7-8］。中國學者通過構建模型得出交通基礎設施投資最優(yōu)規(guī)模水平，說明交通基礎建設并不是越多越好，要注重質量和效益。交通基礎設施的發(fā)展，應當與社會需要、實際可能和社會經(jīng)濟效果相適應，同時要注重環(huán)境保護和生態(tài)平衡，處理好空間布局、先后順序、內(nèi)部比例、數(shù)量規(guī)定等問題［9-10］。關于中國交通基礎設施的適度性，中國學者產(chǎn)生兩種截然相反的觀點。一方面，有學者通過與發(fā)達國家交通基礎建設水平對比或者通過彈性系數(shù)等指標方法，得出中國交通基礎建設水平還沒有達到合適水平的結論［11-12］。另一方面，陸大道調查指出，中國高速公路建設存在過度擴張、線路布局不合理、利用率低的現(xiàn)狀，建議中國交通基礎建設要注重發(fā)展規(guī)律和發(fā)展階段［13］。任曉紅從區(qū)位選擇的視角分析認為中國交通設施的空間分布和投資分配極不合理，投資過度集中導致交通設施過度集中在東中部地區(qū)，建議通過加大西部地區(qū)交通建設誘導經(jīng)濟要素向西部地區(qū)流入，抑制區(qū)域差異進一步擴大［14］。

本文的主要創(chuàng)新點:一是與已有文獻不同，文章借鑒古諾模型論證了交通基礎設施投資適度規(guī)模的存在性，形成系統(tǒng)的交通基礎設施投資適度性理論，并以中國各省面板數(shù)據(jù)進行了實證檢驗。二是打破了交通基礎設施投資規(guī)模的靜態(tài)標準，以國際統(tǒng)計數(shù)據(jù)估計了適度交通基礎設施水平與經(jīng)濟發(fā)展、人口規(guī)模之間的動態(tài)均衡關系，進而對中國各省交通基礎設施發(fā)展適度性進行評價。三是得出的評價結果不同于以往文獻的東部過度，西部不足的結論，而是某些西部省份人口較少、經(jīng)濟較落后，導致交通基礎設施需求較小，所以現(xiàn)有交通基礎設施基本適度。這種結論更符合中國實際情況。

二、交通基礎設施適度性理論分析

（一）交通基礎設施總量與經(jīng)濟發(fā)展關系分析

交通基礎設施屬于生產(chǎn)性基礎設施，對經(jīng)濟增長的作用表現(xiàn)為直接效應和間接效應。直接效應作用機理為:交通基礎設施投資直接改善運輸業(yè)的生產(chǎn)條件，投資帶來的設施規(guī)模增加，提高交通運輸?shù)哪芰Γ黾邮找?，并帶動就業(yè)增加。間接效應作用機理為:交通基礎設施的建設需求帶動相關產(chǎn)業(yè)如建筑業(yè)的發(fā)展以及原材料如水泥、石灰等的需求大幅增加，同時，交通運輸條件的改善為其他產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品和原材料的運輸提供保障，降低經(jīng)濟活動的成本。然而，交通基礎設施投資的大幅增加導致政府支出大幅上升。一方面，政府通過增加稅收來支付交通基礎設施投資，使得國民產(chǎn)出減少。另一方面，政府通過融資渠道支付交通基礎設施投資，擠占其他部門的投資機會，帶來負面影響。

因此，交通基礎設施投資具有積極正向的作用，同時，過度的投資也會對經(jīng)濟帶來負面影響。交通基礎設施投資的目的在于促進經(jīng)濟增長，因此要把握投資力度，保持正向作用大于負向作用，即保持基礎設施投資的適度性。

（二）理論模型

本文采用古諾模型的基本原理，把交通基礎設施投入內(nèi)生化，作為成本的一部分，分析基礎設施投入與產(chǎn)出之間的關系。市場條件以古諾模型為基礎，提出假設:（1）完全競爭市場上有1、2兩個廠商生產(chǎn)同質化產(chǎn)品，兩個廠商通過產(chǎn)量進行競爭。（2）總需求是價格的函數(shù)，而產(chǎn)品的市場價格由總產(chǎn)出水平?jīng)Q定，需求函數(shù)是:p=a－b×q;其中，a、b是外生常量，p是價格，q是總產(chǎn)出水平。（3）政府以廠商的銷售額為課稅依據(jù)，政府稅收為:T=p×q×τ，τ為流轉稅稅負水平。（4）政府將稅收全部用于交通基礎設施投資，交通基礎設施水平改進將有利于節(jié)約企業(yè)生成成本，如可以節(jié)省原料與產(chǎn)品運輸費用，考慮交通基礎設施改進對企業(yè)成本影響后，將廠商的總生產(chǎn)成本定義為:C=β0+β1×q－β2ln（T+β3）×q。上式中，β0為固定成本，β1為單位變動成本，β2表示交通基礎設施條件的改進對企業(yè)運輸成本的改進效應。

基于以上假定，廠商1的利潤函數(shù)為:

由于廠商1和廠商2的市場條件、生產(chǎn)水平、成本函數(shù)等都一樣，利用對偶原理有q1=q2，代入式（2）可以得到廠商1的的產(chǎn)出方程:

解式（3）的方式函數(shù)，使可得到廠商1、2的產(chǎn)出水平，并據(jù)以計算價格與基礎設施投資水平。由于式（3）是一個超越方程，我們無法得到q1的解析解，只能采用數(shù)值模擬方式來分析基礎設施水平改變（通過稅收變化）對總產(chǎn)出水平的影響。

假設:a=1 000、b=5、β1=100、β2=200、β3=600。

在圖1中畫出基礎設施投資水平由低到高時，總產(chǎn)出水平Y=p×（q1+q2）。

圖1 基礎設施投資水平與產(chǎn)出水平理論關系

從圖1可以看出，隨著基礎設施水平不斷提高，總產(chǎn)出水平呈先增后減的趨勢，這表明基礎設施投資存在適度性問題，投資不足與過度投資都會導致總產(chǎn)出水平的下降。

三、實證檢驗

（一）模型構建及變量選取

以公路為例，檢驗交通基礎設施投資對經(jīng)濟的影響是否存在適度性，即經(jīng)濟產(chǎn)出與交通基礎設施的關系式是否是倒U型函數(shù)模式。根據(jù)數(shù)學定義，倒U型函數(shù)的形式為二項式函數(shù)，且滿足一次項系數(shù)大于0，二次項系數(shù)小于0。因此，構建計量模型如下:

其中，i表示省份，t表示年份。pgdp表示經(jīng)濟產(chǎn)出因素，用人均GDP表示，單位為元。md表示交通基礎設施投資存量，用路網(wǎng)密度即公路長度除以區(qū)域面積來表示。md2表示路網(wǎng)密度的平方項，用以驗證交通基礎設施投資與經(jīng)濟產(chǎn)出之間的倒U型關系。inv，tra，ind，urb為模型引入的4個控制變量，inv表示投資，用人均固定資產(chǎn)投資表示，單位為元;tra表示對外貿(mào)易，用人均出口額表示，單位為元;ind表示產(chǎn)業(yè)結構，用第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占總產(chǎn)值比重表示，單位為%;urb表示城鎮(zhèn)化水平，用城鎮(zhèn)人口除以總人口表示，單位為%。

（二）數(shù)據(jù)來源及說明

數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》和各省市統(tǒng)計年鑒。數(shù)據(jù)年份跨度為1978-2011年，省份包括除香港、臺灣和澳門外的31個省市。數(shù)據(jù)處理方面，對GDP參考馬樹才、孫長青［15］的做法，通過公式換算GDP平減指數(shù)，對歷年GDP進行平減。固定資產(chǎn)投資和出口額則利用消費者價格指數(shù)進行價格平減，變換為具有可比性指標。其中出口額先按照當年匯率換算為人民幣。

（三）模型回歸與結果分析

1．模型類別檢驗

本文選取的數(shù)據(jù)既有時間序列數(shù)據(jù)，又有省份的截面數(shù)據(jù)，因此需要運用面板數(shù)據(jù)模型進行回歸。在參數(shù)估計之前，首先通過Hausman檢驗面板數(shù)據(jù)的類型。運用eviews6．0軟件對模型進行Hausman檢驗，得到以下結果:χ2=28．58，拒絕了原假設，選擇固定效應模型進行參數(shù)估計。

2．數(shù)據(jù)描述（表1）

表1 變量數(shù)據(jù)描述

3．回歸結果

回歸過程中，在經(jīng)濟產(chǎn)出與交通基礎設施投資關系基礎上，逐步加入控制變量，以觀測各變量對模型的影響，得到模型（1）-（3）。為提高模型的擬合優(yōu)度，消除序列相關，在模型（4）和模型（5）中加入被解釋變量和解釋變量的滯后一階作為工具變量，使模型更加真實科學。

采用最小二乘法對固定效應模型進行參數(shù)估計，得到表2所示的回歸結果。

上述5個模型中，md的系數(shù)均顯著為正，md2的系數(shù)均顯著為負，說明經(jīng)濟產(chǎn)出與公路基礎設施投資之間的關系顯著呈倒U型。各個控制變量的系數(shù)均為正，與經(jīng)濟規(guī)律相符。模型（4）和模型（5）采用因變量的滯后一階作為解釋變量消除序列相關性，DW值得到顯著提高，R2也相應提高，說明模型（4）、（5）較優(yōu)。其中模型（4）的城鎮(zhèn)化率未通過95%的顯著性檢驗，在模型（5）中滯后一階通過了95%的顯著性檢驗，說明城鎮(zhèn)化對經(jīng)濟的影響效應滯后。因此選擇模型（5）作為實證檢驗的最終結果，得到回歸關系式:

通過中國面板數(shù)據(jù)實證檢驗，得出結論:中國交通基礎設施投資與經(jīng)濟產(chǎn)出之間存在倒U型關系。在交通基礎設施大規(guī)模建設的初期，通過交通條件的改善解決了經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸，促進了經(jīng)濟產(chǎn)出的提升，運輸需求增加，交通基礎設施建設發(fā)揮正向積極作用;隨著交通基礎設施建設的不斷深入，超過了經(jīng)濟發(fā)展的需求，基礎設施利用率持續(xù)下降，出現(xiàn)運輸資源閑置現(xiàn)象，造成投資浪費，從而抑制經(jīng)濟的發(fā)展。

表2 回歸結果

四、交通基礎設施投資適度性評價

（一）最優(yōu)規(guī)模模型建立

本文借鑒柯布道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)模型，建立公路最優(yōu)規(guī)模需求函數(shù)。結合經(jīng)濟理論與實際情況分析，影響公路投資建設規(guī)模的主要因素是人口和經(jīng)濟發(fā)展水平。人口規(guī)模的增長導致客運需求的增長，從而對交通基礎設施投資需求增加;經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生貨運需求，對交通運輸需求產(chǎn)生促進。在此基礎上得到公路最優(yōu)規(guī)模函數(shù):M=ALaKb。

為方便參數(shù)估計，對函數(shù)取對數(shù)得到新的最優(yōu)規(guī)模函數(shù):lnM=lnA+alnL+blnK。其中M表示路網(wǎng)密度（Km/10 000Km2），L表示人口規(guī)模（萬人），K表示國內(nèi)生產(chǎn)總值（10億美元）?；跀?shù)據(jù)的可得性，本文選擇OECD國家中的22④該22個國家為:澳大利亞、日本、新西蘭、奧地利、比利時、瑞士、德國、丹麥、芬蘭、法國、英國、希臘、匈牙利、愛爾蘭、冰島、荷蘭、挪威、波蘭、土耳其、墨西哥、加拿大、美國。個國家1990-2009年的面板數(shù)據(jù)進行參數(shù)估計，這22個國家經(jīng)濟較發(fā)達，交通基礎設施發(fā)展較完善，基本達到交通基礎設施的最優(yōu)規(guī)模，以此結果來評價中國各省份的路網(wǎng)密度適度性，能夠保證評價的客觀性。

經(jīng)檢驗，該模型的擬合優(yōu)度達到99．63%，各變量在95%概率上表現(xiàn)顯著性。因此該模型建立較為科學，能夠用于最優(yōu)規(guī)模的預測。

（二）適度性評價結果

把中國各省市的人口與GDP數(shù)據(jù)代入式（6）中，得到各省市的最優(yōu)路網(wǎng)密度。通過最優(yōu)路網(wǎng)密度與現(xiàn)實路網(wǎng)密度的比較，考察各省市交通基礎設施投資建設的適度性，得到以下結果（表3）。

表3 適度性評價結果

五、結論與政策建議

通過理論和實證得出結論:交通基礎設施投資建設規(guī)模具有適度性原則。交通基礎設施投資不足，運輸能力供給與運輸需求不匹配，將會對經(jīng)濟發(fā)展造成瓶頸;交通基礎設施投資過度，出現(xiàn)閑置和重復，利用率低，對其他投資造成擠出，同樣制約經(jīng)濟的發(fā)展。交通基礎設施必須追求最優(yōu)的建設規(guī)模，以達到促進經(jīng)濟產(chǎn)出最大化的目標。就中國目前的交通基礎設施投資建設成果來看，中國大部分省市交通基礎設施投資不足，西部和東部部分省市交通基礎設施嚴重缺乏。直轄市由于政策傾斜，交通基礎設施投資出現(xiàn)過度。

為實現(xiàn)交通基礎設施投資的適度，本文提出以下幾點建議。

一是區(qū)別交通基礎投資的區(qū)域差異，大力開展交通基礎設施投資建設，改變中國交通基礎設施投資普遍不足的現(xiàn)狀。交通基礎設施規(guī)模應該與人口和經(jīng)濟發(fā)展水平相適應。中國區(qū)域之間經(jīng)濟水平、自然條件、人口規(guī)模等差異巨大，不能一概而論地著重于交通基礎設施規(guī)模的擴大，應該根據(jù)具體需求，因地制宜地進行投資分配。

二是交通基礎路網(wǎng)應合理布局，提高利用率。交通基礎設施投資不局限于規(guī)模的擴大，而更應該解決基礎設施的布局和結構，避免各地方政府各自為政，要實現(xiàn)統(tǒng)一整體的規(guī)劃，實現(xiàn)省際之間交通基礎設施的銜接和共同開發(fā)，實現(xiàn)不同區(qū)域的有效溝通，不同運輸方式的有效銜接，提高交通基礎設施的利用率。

三是投資要具有預見性，避免重復建設。交通基礎設施投資建設周期長，施工難度大。而隨著社會發(fā)展，對于交通設施的要求也在不斷提高和變化，有些基礎設施建成的時候已經(jīng)被淘汰了。所以，適度超前的基礎設施投資理念要求規(guī)劃者具有超前的觀念。

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（責任編輯 傅旭東）

The Moderation Theory and Empirical Test of China Transportation Infrastructure Investment

WAN Lijuana，LIUyuanb
（a．School of Economics and Business Administration; b．School of Public Administration，Chongqing University，Chongqing 400044，P．R．China）

For the investment focus on scale and intergovernmental competition，many scholars put forward the transportation infrastructure investment excessive caution．This article focuses on transport infrastructure investment“degree”，puts forward the viewpoint of moderate traffic infrastructure investment．First，the paper builds a model based on Cournot model．Secondly，it uses China 1978-2011 panel data to empirical test，and draws the conclusion:economic development and transport infrastructure construction investment is inverted“U”shaped relationship．That is，the early increasement of transport infrastructure construction investment breaks the bottleneck to economic development and promotes economic development．With the scale of investment in transport infrastructure continues expansion，it will exceed the needs of economic and social development，resulting in idle resources and waste，and adversely affect the economy．Transportation infrastructure investment reaches a moderate level to achieve the maximization of economic output．Thirdly，this paper establishes a model to explain the dynamic equilibrium relationship between transport infrastructure investment and economy，and uses OECD counties'data to estimate the moderate scale to evaluate China's provinces'transport infrastructure investment．Evaluation shows that the majority of Chinese provinces are underinvestment in transport infrastructure．Tibet，Xinjiang and other western provinces serious lack transportation infrastructure．Beijing，Chongqing and other municipalities，and tourism-oriented Hainan appear overinvestment in transport infrastructure．Finally，the article suggests that China's transport infrastructure investment should follow the principle of moderation，avoid blind expansion for large-scale construction，should pay more attention to improve the quality，improve transport infrastructure utilization，fully integrate the actual needs of each region to achieve transport infrastructure investments，focus on inter-regional coordination and cooperation to achieve inter-regional transport infrastructure effective communication and convergence，improve overall level of transportation infrastructure facility．

transport;infrastructure;investment;moderation

F503

A

1008-5831（2014）05-0034-07

10．11835/j．issn．1008-5831．2014．05．005

2013-11-26

國家社會科學基金項目“金融依賴型產(chǎn)業(yè)的脆弱性研究”（2010306020130067）

萬麗娟（1977-），女，四川巴中人，重慶大學經(jīng)濟與工商管理學院副教授，碩士研究生導師，博士，主要從事產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟與公共管理研究。