中國城市建成區(qū)擴張與經(jīng)濟增長關(guān)系的動態(tài)計量分析

蔡 俊，項 錦 雯，董 斌

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，安徽 合肥 230036；2.安徽建筑大學(xué)法政學(xué)院，安徽 合肥 230016；3.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，安徽 合肥 230036)

中國城市建成區(qū)擴張與經(jīng)濟增長關(guān)系的動態(tài)計量分析

蔡 俊1，項 錦 雯2*，董 斌3

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，安徽 合肥 230036；2.安徽建筑大學(xué)法政學(xué)院，安徽 合肥 230016；3.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，安徽 合肥 230036)

以1981-2014年全國時間序列數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用協(xié)整理論計量分析了城市建成區(qū)擴張與經(jīng)濟增長的短期波動與長期均衡效應(yīng)。研究結(jié)果如下：1)兩者都是二階單整序列。2)兩者是正相關(guān)的長期均衡關(guān)系：城市建成區(qū)擴張水平lnJCQ每上升1%,經(jīng)濟增長水平lnGDP就會上升2.57%。3)二階差分D(lnJCQ,2)與 D(lnGDP,2)的長期均衡對短期偏離的調(diào)整力度分別達(dá)到41%與-36%。4)城市建成區(qū)擴張是經(jīng)濟增長的Grange原因，而反向關(guān)系得不到實證支持。5)對于lnJCQ一個標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊，lnGDP響應(yīng)較強烈，而對于lnGDP一個標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊，lnJCQ反應(yīng)較弱。6)lnJCQ對lnGDP的解釋力度達(dá)79.66%,而lnGDP對lnJCQ的解釋力度僅6.66%。研究結(jié)果表明，城市建成區(qū)擴張將導(dǎo)致經(jīng)濟增長，而經(jīng)濟增長不一定導(dǎo)致城市建成區(qū)擴張。這有助于形成集約用地的“倒逼機制”，以較少的土地資源消耗保持國民經(jīng)濟健康較快發(fā)展。

城市建成區(qū)擴張；經(jīng)濟增長；Grange；脈沖響應(yīng)函數(shù)；方差分解

0 引言

協(xié)調(diào)城市建成區(qū)規(guī)模擴張與經(jīng)濟增長關(guān)系，實現(xiàn)“保發(fā)展與保糧食”雙贏，保障新型城鎮(zhèn)化推進(jìn)成為實踐與理論界不可回避的熱點問題。圍繞城市建成區(qū)規(guī)模擴張與經(jīng)濟增長的相互影響關(guān)系的研究成果豐碩，主要分為三方面：第一，經(jīng)濟增長等因素對城市建成區(qū)規(guī)模擴張的驅(qū)動作用研究。基本一致的結(jié)論是經(jīng)濟增長的正向驅(qū)動作用，劉瑞等認(rèn)為不同區(qū)域與經(jīng)濟增長階段的作用程度存在差異[1]。第二，城市建成區(qū)規(guī)模擴張對經(jīng)濟增長貢獻(xiàn)的研究。結(jié)論一：正向不同程度的貢獻(xiàn)[2-11]，研究的貢獻(xiàn)程度結(jié)果有所差異，可能的原因是時間尺度、空間尺度及計量方法等不同;結(jié)論二：未來逐漸降低的正向貢獻(xiàn)，李效順等[12，13]認(rèn)為隨著工業(yè)化進(jìn)程推進(jìn)，經(jīng)濟增長對建設(shè)用地依賴性由強逐漸減弱;結(jié)論三：持否定態(tài)度，城市土地的需求是引致需求，單純擴大城市建成區(qū)土地面積并不能推動經(jīng)濟增長[14]，城市空間擴張對耕地的影響最大[15]。第三，兩者相互影響關(guān)系研究以應(yīng)用“脫鉤理論”[16]與庫茲涅茨曲線模型[17]較多，協(xié)整理論應(yīng)用較少。

上述研究成果對解釋城市建成區(qū)擴張與經(jīng)濟增長兩系統(tǒng)之間的互動關(guān)系作出了重要貢獻(xiàn)，但在計量兩者相互影響關(guān)系時，多應(yīng)用傳統(tǒng)回歸方法，較易忽略變量數(shù)據(jù)的共線性與穩(wěn)定性，可能會造成偽回歸。協(xié)整理論分析能克服上述缺陷，但是應(yīng)用協(xié)整理論分析兩者相互影響關(guān)系的現(xiàn)有文獻(xiàn)較少[18，19];又由于樣本的地區(qū)范圍有限，并且沒有考慮到近幾年新型城鎮(zhèn)化推進(jìn)的影響，“經(jīng)濟發(fā)展是建設(shè)用地擴張的單向Granger 原因”的結(jié)論難以解釋“上海等城市近期的經(jīng)濟穩(wěn)步較快增長，但城市建成區(qū)卻零擴張”的現(xiàn)實狀況。因此，在時間尺度上考慮近幾年新型城鎮(zhèn)化推進(jìn)的影響，在空間尺度上以全國地級及以上城市為樣本，應(yīng)用協(xié)整理論計量分析兩者全過程動態(tài)關(guān)系非常必要，可為制定協(xié)調(diào)城市建成區(qū)擴張與經(jīng)濟增長良性互動關(guān)系政策提供理論支撐。

1 中國城市建成區(qū)擴張與經(jīng)濟增長現(xiàn)狀

1.1 數(shù)據(jù)來源與處理

城市建成區(qū)面積、GDP與GDP指數(shù)數(shù)據(jù)來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒(1980-2015)》、《中國統(tǒng)計年鑒(1980-2015)》，同時，GDP數(shù)據(jù)均以1980年為基期年，參照當(dāng)年GDP指數(shù)修正為可比價。研究期設(shè)定為1981-2014年，一方面保障協(xié)整分析不少于22個觀察時間序列，另一方面保障研究時期涵蓋新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略實施階段。研究對象為全國31省市區(qū)(不含港澳臺)的城市建成區(qū)范圍，數(shù)據(jù)統(tǒng)計以地級及以上城市為基本樣本。

1.2 中國城市建成區(qū)擴張與經(jīng)濟增長現(xiàn)狀

統(tǒng)計結(jié)果見圖1。從中國城市建成區(qū)擴張面積看，1981-2014年34年間建成區(qū)面積擴張總量達(dá)42 335 km2，年均增長1 245 km2，年均增長率為5.8%。新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略實施階段(2010-2014年)5年間中國城市建成區(qū)面積年均增長率下降到5.5%，反映了以人為本的新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略有效控制了城市建成區(qū)擴張。從GDP增長情況看，研究期內(nèi)34年間增長總量達(dá)104 907億元，年均增長率達(dá)9.7%。新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略實施階段經(jīng)濟增長率下降到8.5%，反映了國家經(jīng)濟增長數(shù)量降速，但質(zhì)量與效應(yīng)實現(xiàn)了提高。

圖1 1981-2014年中國城市建成區(qū)面積與經(jīng)濟增長現(xiàn)狀

總體看，1981年以來中國的城市建成區(qū)面積與經(jīng)濟增長水平都不斷提高，具有相同的增長態(tài)勢，這從一定程度上可以推測兩者存在相互影響關(guān)系，而是否互為或單方面因果關(guān)系則需要進(jìn)一步驗證。從增長的動態(tài)過程看，經(jīng)濟增長水平總體上增長趨勢波動不大，而城市建成區(qū)面積的增長趨勢波動較頻繁，兩者間究竟是否存在長期協(xié)整關(guān)系及影響效應(yīng)的動態(tài)全過程則需要進(jìn)一步驗證。

2 中國城市建成區(qū)擴張與經(jīng)濟增長的動態(tài)關(guān)系計量分析

本文應(yīng)用協(xié)整理論，基于VAR模型進(jìn)行Granger因果檢驗、VEC、IRF和方差分解以反映城市建成區(qū)擴張與經(jīng)濟增長的全過程動態(tài)關(guān)系。為消除可能存在的異方差并使趨勢線性化，對所有研究原序列分別取自然對數(shù)，得到城市建成區(qū)擴張水平(lnJCQ)與經(jīng)濟增長水平(lnGDP)[20]。

2.1 變量的單位根檢驗

在對城市建成區(qū)擴張水平(lnJCQ)與經(jīng)濟增長水平(lnGDP)進(jìn)行協(xié)整分析之前，采用ADF檢驗法先進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗，即檢驗是否存在單位根。從檢驗結(jié)果(表1)看，原水平序列l(wèi)nJCQ、lnGDP的ADF值均大于10%顯著水平下的臨界值，未能通過顯著性檢驗，表現(xiàn)出非平穩(wěn)特征；各序列經(jīng)過一階差分后，D(lnJCQ)與D(lnGDP)的ADF值也未能通過顯著性檢驗，表現(xiàn)出非平穩(wěn)特征；各序列經(jīng)過二階差分后，D(lnJCQ，2)與D(lnGDP，2)的ADF值(-5.2240，-5.2663)均小于1%顯著性水平下的臨界值(-4.3561，-4.2846)，P(0.0014，0.0009)值均小于5%，由此可見，lnJCQ與lnGDP序列都是二階單整序列，即lnJCQP～I(xiàn)(2)，lnGDP～I(xiàn)(2)，可通過協(xié)整模型檢驗其是否具有長期的協(xié)整關(guān)系。

表1 序列ADF檢驗結(jié)果

2.2 協(xié)整檢驗

lnJCQ與lnGDP序列都是二階單整序列，符合協(xié)整分析前提。通過Johansen協(xié)整檢驗，在EVIEWS8.0軟件中操作，檢驗結(jié)果見表2。在5%以上的顯著性水平下，lnGDP與lnJCQ之間存在協(xié)整關(guān)系與一個協(xié)整方程，即兩者存在長期的均衡關(guān)系。

表2 城市建成區(qū)擴張與經(jīng)濟增長的Johansen協(xié)整檢驗結(jié)果

標(biāo)準(zhǔn)化后的協(xié)整關(guān)系結(jié)果見表3，協(xié)整方程式為：

lnGDP=2.573498×lnJCQ

(1)

通過式(1)可得lnJCQ與lnGDP是正相關(guān)的長期均衡關(guān)系：lnJCQ每上升1%，lnGDP就會上升2.57%。

表3 標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)整關(guān)系結(jié)果

調(diào)整系數(shù)值檢驗協(xié)整關(guān)系是否有效，其值最少有一為負(fù)才可以說明該協(xié)整方程有效。實驗結(jié)果(表4)顯示兩調(diào)整系數(shù)值皆為負(fù)(-0.223828，-0.027766)，則該協(xié)整關(guān)系有效。

表4 調(diào)整系數(shù)值

2.3 誤差修正模型

建立矢量誤差修正模型(VEC)檢驗長期均衡對短期偏離誤差調(diào)整的力度，根據(jù)檢驗結(jié)果，誤差修正項(CointEQ1)形式表示為：

CointEQ1=D(lnJCQ)-4.037864D(lnGDP)-0.007533

(2)

根據(jù)檢驗結(jié)果，估計的VEC模型系數(shù)矩陣為：

(3)

式(3)VEC模型的2個方程的解釋變量是原序列的二階差分。VEC模型的誤差修正項CointEQt-1的系數(shù)估計值含義為：方程的誤差修正項系數(shù)分別為-0.36和0.41，說明城市建成區(qū)擴張二階序列以41%的力度調(diào)整短期偏離到均衡狀態(tài)；經(jīng)濟增長二階序列以-36%的力度調(diào)整。

2.4 Granger因果關(guān)系分析

2.4.1 城市建成區(qū)擴張與經(jīng)濟增長的VAR模型及檢驗Granger因果關(guān)系是利用VAR模型進(jìn)行一組系數(shù)顯著性檢驗，因此首先建立lnJCQ與lnGDP變量的VAR模型，綜合依據(jù)模型整體檢驗結(jié)果的5個指標(biāo)，在AIC值最小的情況下的滯后期為2，建立滯后2階VAR模型，模型系數(shù)矩陣如式(4)。模型整體檢驗結(jié)果見表5，表明擬合結(jié)果較理想，同時VAR模型的特征根倒數(shù)的模皆小于1，認(rèn)為VAR模型穩(wěn)定，可基于VAR模型進(jìn)行Granger、脈沖分析及方差分解，以分析lnJCQ與lnGDP的動態(tài)關(guān)系。

(4)

表5 向量自回歸模型整體檢驗結(jié)果

2.4.2 城市建成區(qū)擴張與經(jīng)濟增長的Granger因果關(guān)系分析 以VAR模型為基礎(chǔ)，分別將lnJCQ與lnGDP做因變量,檢驗其所有滯后項是否對另一個變量的當(dāng)期值有影響，如果影響不顯著，則不存在因果關(guān)系，反之存在因果關(guān)系。實驗結(jié)果如表6，可以看出，在短期中，lnJCQ的變動是lnGDP變動的原因，其中P值是0.0012，這種Granger原因非常顯著，即城市建成區(qū)擴張是經(jīng)濟增長的Granger原因，城市建成區(qū)擴張能顯著解釋或者預(yù)測經(jīng)濟增長。在短期中，lnGDP的變動不是lnJCQ變動的原因，經(jīng)濟增長不能解釋或者預(yù)測城市建成區(qū)擴張。

表6 lnJCQ與lnGDP的Granger因果關(guān)系檢驗結(jié)果

2.5 脈沖響應(yīng)分析

繪制IRF脈沖響應(yīng)函數(shù)反映lnJCQ與lnGDP兩者之間的全面動態(tài)影響路徑(圖2)。實線為沖擊效應(yīng)計算值，虛線為響應(yīng)函數(shù)值加或減兩倍標(biāo)準(zhǔn)誤差的置信帶[21]。

lnGDP對來自自身一個標(biāo)準(zhǔn)差沖擊的反應(yīng)呈現(xiàn)研究期維持正向，在第2期達(dá)到峰值，之后呈下降趨勢;lnJCQ對來自自身一個標(biāo)準(zhǔn)差沖擊的反應(yīng)基本保持平穩(wěn)正向作用。lnGDP對來自lnJCQ一個標(biāo)準(zhǔn)差沖擊的反應(yīng)呈現(xiàn)持續(xù)波動較大的正向作用，且作用力度較大,在第1期為0,反映了城市建成區(qū)擴張對經(jīng)濟增長影響的滯后性,在第7期達(dá)到峰值之后略有減弱態(tài)勢，反映了土地要素驅(qū)動經(jīng)濟增長作用力在近期呈減弱態(tài)勢，土地資源利用與經(jīng)濟增長方式趨于集約方向;lnJCQ對來自lnGDP一個標(biāo)準(zhǔn)差沖擊的反應(yīng)呈現(xiàn)基本平穩(wěn)的正向作用，但作用力度相對較弱。

脈沖函數(shù)分析的結(jié)論：我國城市建成區(qū)擴張對經(jīng)濟增長的驅(qū)動作用相對較強，而經(jīng)濟增長對城市建成區(qū)擴張的驅(qū)動作用相對較弱。

2.6 方差分解

方差分解提供每個擾動項因素影響各個變量的相對程度，從而解釋各個變量方差變動沖擊的重要程度(表7)。由表7可知，經(jīng)濟增長變動方差由自身變動解釋的部分快速下降，由期初的100%快速下降到期末的20.34%；城市建成區(qū)擴張變動方差由自身變動解釋的部分平緩波動上升，由期初的91.45%平緩上升到期末的93.34%；經(jīng)濟增長變動方差由城市建成區(qū)擴張變動解釋的部分快速上升，由期初的0%快速上升到期末的79.66%；城市建成區(qū)擴張方差變動由經(jīng)濟增長變動解釋的部分平緩下降，由期初的8.55%平緩下降到期末的6.66%。

圖2 lnGDP與lnJCQ對各自一個標(biāo)準(zhǔn)差沖擊響應(yīng)結(jié)果

表7 城市建設(shè)用地擴張與經(jīng)濟增長的方差分解結(jié)果

方差分解分析的結(jié)論如下：我國城市建成區(qū)擴張對經(jīng)濟增長的貢獻(xiàn)相對較強，解釋力度達(dá)79.66%；而經(jīng)濟增長對城市建成區(qū)擴張的貢獻(xiàn)相對較弱，解釋力度僅6.66%。這與前文脈沖函數(shù)分析結(jié)論一致。

綜合因果分析、脈沖分析與方差分析可得：城市建成區(qū)擴張將導(dǎo)致經(jīng)濟增長，而經(jīng)濟增長不一定導(dǎo)致城市建成區(qū)擴張，該研究結(jié)論能很好地解釋中國發(fā)展實踐。城市建成區(qū)擴張的理論效應(yīng)是：拉動投資基礎(chǔ)設(shè)施、促進(jìn)人口城鎮(zhèn)化、筑巢引鳳與產(chǎn)業(yè)入園等，直接導(dǎo)致經(jīng)濟增長。實踐上，我國長期以來各地方主要依靠的是土地資源、勞動力等要素投入規(guī)模的擴張拉動經(jīng)濟增長，這與本研究結(jié)論一致。但是，經(jīng)濟增長不一定導(dǎo)致城市建成區(qū)擴張，理論上，我國經(jīng)濟增長的核心動力正向創(chuàng)新轉(zhuǎn)變，土地資源、勞動力等要素從粗放投入轉(zhuǎn)型為集約利用；實踐方面，上海市在2010-2014年城市建成區(qū)面積始終保持在998.8 km2，而經(jīng)濟年均增長9.3%，真正實現(xiàn)了經(jīng)濟增長的高效高質(zhì)量推進(jìn)，且城市建成區(qū)零擴張。2014年1月10日全國國土資源工作會議講話精神：2014年以后不再安排人口500萬以上特大城市新增建設(shè)用地，該政策就是踐行城市建成區(qū)零擴張的社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展模式。

3 結(jié)論與啟示

本文應(yīng)用協(xié)整理論，基于VAR模型進(jìn)行Granger因果檢驗、VEC、IRF和方差分解,反映城市建成區(qū)擴張與經(jīng)濟增長的全過程動態(tài)關(guān)系，結(jié)論如下：1)城市建成區(qū)擴張與經(jīng)濟增長都是二階單整序列。2)兩者是正相關(guān)的長期均衡關(guān)系：lnJCQ每上升1%，lnGDP就會上升2.57%。3)VEC模型檢驗表明：城市建成區(qū)擴張二階序列D(lnJCQ,2)的長期均衡對短期偏離的調(diào)整力度達(dá)到41%；經(jīng)濟增長二階序列D(lnGDP,2)的長期均衡對短期偏離的調(diào)整力度達(dá)到-36%。4)Granger檢驗：lnJCQ是lnGDP的Granger原因，而反向關(guān)系得不到實證支持。5)脈沖響應(yīng)函數(shù)的分析結(jié)果如下：對于lnJCQ的一個標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊，lnGDP響應(yīng)較強烈，而對于lnGDP的一個標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊，lnJCQ的反應(yīng)較弱。6)方差分析顯示：城市建成區(qū)擴張對經(jīng)濟增長的解釋力度達(dá)79.66%，而經(jīng)濟增長對城市建成區(qū)擴張的解釋力度僅6.66%。相對于以往的研究，本研究在方法上應(yīng)用協(xié)整理論，在時間尺度與空間尺度上更全面，保障了結(jié)論的可靠性。

研究結(jié)果揭示：城市建成區(qū)擴張將導(dǎo)致經(jīng)濟增長，而經(jīng)濟增長不一定導(dǎo)致城市建成區(qū)擴張。該理論能很好地解釋中國發(fā)展實踐。我國長期以來，各地方主要依靠的是土地資源、勞動力等要素投入規(guī)模的擴張拉動經(jīng)濟增長；自新型城鎮(zhèn)化推行以來，上海市等特大城市實現(xiàn)了經(jīng)濟增長的高效高質(zhì)量推進(jìn)，但城市建成區(qū)面積零擴張。研究結(jié)論從理論上支撐和指導(dǎo)了中國未來經(jīng)濟增長路徑：不以犧牲土地?fù)Q取發(fā)展的模式是完全可以實現(xiàn)的。鑒于區(qū)域差異，在全國范圍推行城市建成區(qū)零擴張的社會經(jīng)濟發(fā)展模式不可一刀切，特大城市可以不安排新增建設(shè)用地，倒逼土地存量挖潛推進(jìn)城鎮(zhèn)化；其他城市在未來經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展過程中，通過設(shè)立“用地門檻”等策略，形成集約用地的“倒逼機制”，探索城市“緊湊式發(fā)展”、“精明增長”、“內(nèi)填式開發(fā)”與“集約式發(fā)展”等用地模式， 以較少的土地資源消耗保持國民經(jīng)濟健康較快發(fā)展。因此，應(yīng)用協(xié)整理論分析不同區(qū)域的城市建成區(qū)擴張與經(jīng)濟增長互動關(guān)系，探索區(qū)域差別化城市土地利用模式與政策,是未來進(jìn)一步深入研究的重點。

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Dynamic Econometric Analysis of the Relationship between Expansion of Urban Built-up Area and Economic Growth in China

CAI Jun1,XIANG Jin-wen2,DONG Bin3

(1.CollegeofEconomicandManagement,AnhuiAgriculturalUniversity,Hefei230036;2.InstituteofLawandPolitics,AnhuiArchitectureUniversity,Hefei230016；3.SchoolofScience,AnhuiAgriculturalUniversity,Hefei230036,China)

Based on the national time-series data during 1981-2014 and the theory of co-integration,the short-term volatility and long-term equilibrium effect of the relationship between expansion of urban built-up area and economic growth in China was analyzed.The results show as follows.1) Both list are lnJCQ～I(xiàn)(2)and lnGDP～I(xiàn)(2).2) There is positive long-term equilibrium relationship:when lnJCQincreases 1%,lnGDPgoes up by 2.57%.3) The adjustment strength of long-term equilibrium to short-term deviation of D( lnJCQ,2) and D(lnGDP,2) reaches 41% and -36% respectively.4) The expansion of urban built-up area is the Grange cause of economic growth,and we can′t get an empirical support of inverse relationship.5) For the impact of one standard deviation lnJCQ,lnGDPresponse is strong,with a standard deviation of lnGDP, lnJCQ′s reaction is weaker.6) The explanation strength of lnJCQfor lnGDPis 79.66% and the explanation strength of lnGDPfor lnJCQis 6.66%.Conclusion is:expansion of urban built-up area will lead to economic growth,and economic growth does not necessarily lead to expansion of urban built-up area.Policy implications are:forming the"reversed transmission mechanism"of intensive land use,with less land resource consumption to maintain healthy and rapid development of national economy.

expansion of urban built-up area;economic growth;Grange;impulse response function;variance decomposition

2016-04-21；

2016-05-22

安徽省國土資源科技項目“安徽經(jīng)濟發(fā)展與城市土地集約利用協(xié)調(diào)研究”(2011-k-25);農(nóng)業(yè)部軟科技項目“城市化快速進(jìn)程中農(nóng)村宅基地退出補償機制研究”

蔡俊(1975-)，男，講師，博士，從事土地資源管理教學(xué)與科研。*通訊作者E-mail:119194674@qq.com

10.3969/j.issn.1672-0504.2016.04.017

F299.2;F224

A

1672-0504(2016)04-0100-06