河南省交通基礎(chǔ)設(shè)施對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響及溢出效應(yīng)研究

代帥楠，陳鏡宇

(重慶師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院，重慶 401331)

一、引言

以習(xí)近平同志為核心的黨中央提出交通強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)，我國交通運(yùn)輸發(fā)展取得了舉世矚目的成就。近年來，隨著東部沿海地區(qū)得到長足發(fā)展，中西部地區(qū)發(fā)展被國家提上日程。河南作為人口、農(nóng)業(yè)大省，從政區(qū)和交通位置上來看，也基本處于中國的中心位置，這一地理位置決定了河南成為連接中國東中西三部分的樞紐。全國有9條鐵路干線、17條國家高速公路及50余條區(qū)域地方高速公路經(jīng)過河南，鄭州、商丘、洛陽、南陽等城市均建有環(huán)城高速公路。截至2020年，全省交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)累計(jì)完成投資675.2億元，創(chuàng)歷史新高，為年度目標(biāo)的112.5%，投資同比增長11.3%，為全省“六穩(wěn)”“六?！碧峁┯辛χ?。

交通建設(shè)情況關(guān)乎經(jīng)濟(jì)的發(fā)展動(dòng)向，隨著河南城市交通基礎(chǔ)設(shè)施的日漸完善，客運(yùn)能力和貨運(yùn)能力得到了大幅度的提升，為交通路網(wǎng)所覆蓋區(qū)域的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)提供了平臺，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又進(jìn)一步推動(dòng)河南省以及相關(guān)城市交通向前發(fā)展。該研究課題結(jié)合政府政策，通過實(shí)證分析研究河南交通基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展關(guān)系，不僅可以全面了解交通發(fā)展現(xiàn)狀，同時(shí)可以為政府決策提供客觀依據(jù)和建議，使區(qū)域經(jīng)濟(jì)與交通相互促進(jìn)發(fā)展實(shí)現(xiàn)良性互動(dòng)。

二、國內(nèi)外研究綜述

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展研究受到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。亞當(dāng)·斯密作為較早對交通與經(jīng)濟(jì)關(guān)系進(jìn)行研究的學(xué)者，在《國民財(cái)富的性質(zhì)和原因的研究》一書中提出交通運(yùn)輸對經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分重要，認(rèn)為產(chǎn)業(yè)布局與交通運(yùn)輸之間具有相關(guān)性，最初產(chǎn)業(yè)都布局在交通便利的地區(qū)，而且交通運(yùn)輸影響勞動(dòng)力的分工。弗里德里?！だ钏固卣J(rèn)為交通運(yùn)輸會(huì)影響生產(chǎn)力。在1841年《政治經(jīng)濟(jì)學(xué)的國民體系》中提出要以發(fā)展交通來推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的增長，指出交通網(wǎng)絡(luò)是生產(chǎn)力的豐富源泉。Aschauer首次分析得出基礎(chǔ)設(shè)施對經(jīng)濟(jì)增長具有促進(jìn)作用的結(jié)論，Holtz-Eakin和Schwartz則在其研究基礎(chǔ)上單獨(dú)估計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施對經(jīng)濟(jì)增長的影響。韋伯的《工業(yè)區(qū)位論》指出交通越發(fā)達(dá)地區(qū)的產(chǎn)品價(jià)格的運(yùn)費(fèi)比重越低，從側(cè)面體現(xiàn)了交通對經(jīng)濟(jì)的影響作用。

在國外學(xué)者研究的基礎(chǔ)上，我國學(xué)者也逐漸開始研究交通基礎(chǔ)設(shè)施對經(jīng)濟(jì)的影響作用。王家庭和趙亮基于1978～2007年時(shí)間序列數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，交通運(yùn)輸發(fā)展與經(jīng)濟(jì)增長之間并沒有雙向的因果關(guān)系。張學(xué)良和孫海鳴通過交通基礎(chǔ)設(shè)施對經(jīng)濟(jì)增長的彈性值分析得出交通基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟(jì)增長表現(xiàn)出單向的格蘭杰因果關(guān)系。孟德友等從路網(wǎng)密度、可達(dá)性和區(qū)位優(yōu)勢度三方面構(gòu)建交通優(yōu)勢度評價(jià)指標(biāo)體系對中原經(jīng)濟(jì)區(qū)2008年縣域交通優(yōu)勢度進(jìn)行評價(jià)與比較，并進(jìn)行耦合—協(xié)調(diào)類型區(qū)劃分。楊曉玉利用省級面板數(shù)據(jù)從公路、高速鐵路等不用的交通運(yùn)輸方式入手分析各區(qū)域空間溢出效應(yīng)，得出城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的結(jié)構(gòu)。李忠民等從新絲綢之路這一新穎的視角，采用面板數(shù)據(jù)、時(shí)間序列數(shù)據(jù)運(yùn)用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型進(jìn)行空間計(jì)量、統(tǒng)計(jì)。研究沿線交通基礎(chǔ)設(shè)施對經(jīng)濟(jì)增長的空間溢出效應(yīng)，得出東歐區(qū)域存在正向直接效應(yīng)但溢出效應(yīng)不顯著，且溢出效應(yīng)符合距離衰減原理。

三、空間統(tǒng)計(jì)分析

(一)空間相關(guān)性檢驗(yàn)

空間自相關(guān)是描述整個(gè)區(qū)域中空間對象的關(guān)聯(lián)程度和差異程度，以此來表明空間對象之間是否存在顯著的相關(guān)關(guān)系，它包括全局和局部空間自相關(guān)兩種。

本研究采用常用的莫蘭指數(shù)Moran’s I測度區(qū)域間的空間依賴性。

其中，

S

為方差，

W

為空間權(quán)重矩陣的(

i

，

j

)元素，為所有空間權(quán)重之和。

莫蘭指數(shù)Moran’s I的取值為[-1，1]，如果取值為正，表示存在正空間自相關(guān)，高值與高值、低值與低值聚集在一起；如果取值為負(fù)，表示存在負(fù)空間自相關(guān)，高值與低值聚集在一起；若莫蘭指數(shù)Moran’s I等于0，則表示空間自相關(guān)性不明顯，各地區(qū)在空間上呈隨機(jī)分布。

(二)空間權(quán)重矩陣

空間計(jì)量模型的建立可以用數(shù)字化代表空間關(guān)系，從而對研究對象在不同地理位置之間的空間依賴特性進(jìn)行研究。

1.鄰近空間權(quán)重矩陣

鄰近空間權(quán)重矩陣也是0～1二進(jìn)制空間權(quán)重矩陣，是根據(jù)兩個(gè)地區(qū)之間地理位置是否相鄰來設(shè)定，相鄰的地區(qū)設(shè)置為1，不相鄰則設(shè)置為0。

2.經(jīng)濟(jì)空間權(quán)重矩陣

文章以人均GDP的差距設(shè)定“經(jīng)濟(jì)距離”，即

W

＝

WE

。

其中，

Y

為地區(qū)

i

的人均GDP平均值。

(三)空間計(jì)量模型設(shè)定

空間面板模型包括截面和時(shí)間兩個(gè)維度，模型估計(jì)更加有效?？臻g計(jì)量模型主要包括以下幾種。

1.空間滯后模型(SAR)

其中，

δ

為空間自相關(guān)系數(shù)，反映空間個(gè)體之間的相互作用。

y

指在區(qū)域

i

、時(shí)刻

t

上的被解釋變量；

X

指在區(qū)域

i

、時(shí)刻

t

上的解釋變量；

μ

表示空間個(gè)體的效應(yīng)不受時(shí)間的影響；

t

為時(shí)間效應(yīng)，不受個(gè)體影響；

ε

為隨機(jī)誤差項(xiàng)。

2.空間誤差模型(SEM)

其中，

ρ

為空間自相關(guān)系數(shù)，反映回歸殘差之間空間相關(guān)性的程度。

φ

為自相關(guān)的空間誤差；

W

為空間權(quán)重矩陣；

β

為回歸系數(shù)。

3.空間杜賓模型(SDM)

β

為外生變量的空間自相關(guān)系數(shù)，表示自變量的空間滯后項(xiàng)對本地區(qū)的影響程度；

δ

為內(nèi)生變量的空間自相關(guān)系數(shù)，表示因變量的空間滯后項(xiàng)對本地區(qū)的影響程度；

γ

為空間滯后解釋變量的系數(shù)。

四、數(shù)據(jù)來源與變量說明

(一)數(shù)據(jù)來源

文章選擇河南省域18個(gè)地級市為研究對象，選取2005～2019年的各項(xiàng)數(shù)據(jù)研究河南的交通基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系。數(shù)據(jù)收集源于歷年的《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《河南統(tǒng)計(jì)年鑒》以及各地級市統(tǒng)計(jì)公報(bào)，對涉及價(jià)格指數(shù)的數(shù)據(jù)均轉(zhuǎn)換為以2005年為基期的不變價(jià)格。

(二)變量說明

1.經(jīng)濟(jì)增長狀況

借鑒國內(nèi)外學(xué)者的做法，文章采用18市的人均GDP來衡量經(jīng)濟(jì)增長。

2.交通基礎(chǔ)設(shè)施

文章主要研究河南省交通基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系，選取公路運(yùn)營里程和交通固定資產(chǎn)投資數(shù)據(jù)表示交通基礎(chǔ)設(shè)施情況。

公路運(yùn)營里程:河南省地處中原，與其他省市主要的交通運(yùn)輸方式是公路交通，鐵路、水運(yùn)數(shù)據(jù)難以獲取且占比很小，因此選取公路運(yùn)營里程研究交通與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系更有說服力。

交通固定資產(chǎn)投資:交通資產(chǎn)投資促使交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)從而對經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生影響，文章選取2005～2019年18個(gè)市的交通固定資產(chǎn)投資更好地分析交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況。

3.控制變量

經(jīng)濟(jì)受多方面因素的影響，文章選取財(cái)政收入、從業(yè)人員、進(jìn)出口額、客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)總量來衡量政府財(cái)政水平、勞動(dòng)力、對外開放度以及客貨運(yùn)流動(dòng)等對經(jīng)濟(jì)的影響。

五、實(shí)證分析

(一)空間相關(guān)性分析

運(yùn)用Stata軟件，選取河南省18個(gè)地級市2005～2019年的人均GDP與公路里程進(jìn)行空間自相關(guān)檢驗(yàn)，結(jié)果見表1。

表1 人均GDP與公路運(yùn)營里程的莫蘭指數(shù)

注:、、分別表示在1%、5%、10%顯著水平下通過檢驗(yàn)。

年份 0～1空間權(quán)重矩陣 經(jīng)濟(jì)空間權(quán)重矩陣人均GDP 公路運(yùn)營里程 人均GDP 公路運(yùn)營里程20050.312*** 0.1300.182*** -0.02120060.310*** 0.1510.184*** -0.01920070.309*** 0.178* 0.185*** 0.026***20080.315*** 0.179* 0.188*** 0.026***20090.321*** 0.178* 0.192*** 0.027***20100.324*** 0.178* 0.193*** 0.027***20110.325*** 0.177* 0.196*** 0.028***20120.336*** 0.185* 0.197*** 0.011**20130.334*** 0.174* 0.199*** 0.027***20140.333*** 0.174* 0.200*** 0.027***20150.335*** 0.174* 0.200*** 0.027***20160.342*** 0.183* 0.201*** 0.011**20170.346*** 0.199** 0.201*** 0.016***20180.347*** 0.191** 0.201*** 0.032***20190.343*** 0.190* 0.200*** 0.032***

根據(jù)表1的全局空間自相關(guān)結(jié)果可以看出兩種空間權(quán)重矩陣下的莫蘭指數(shù)整體上顯著且結(jié)果為正，說明空間正自相關(guān)性顯著。隨著時(shí)間推移可以看出在兩種權(quán)重矩陣下人均GDP和公路里程的莫蘭指數(shù)都在增長，這意味著采用空間計(jì)量是有必要的。從顯著性水平來看，在經(jīng)濟(jì)空間權(quán)重矩陣下人均GDP和公路里程的整體顯著性水平較0～1空間權(quán)重矩陣好。

全局空間自相關(guān)是測度河南省整體的空間相關(guān)性，局部空間自相關(guān)則是反映各地級市之間的空間關(guān)聯(lián)性。通過莫蘭散點(diǎn)圖(圖1)對各城市之間的空間相關(guān)性進(jìn)行分析。

圖1 莫蘭散點(diǎn)圖

從人均GDP與公路里程的散點(diǎn)圖可以看出隨著時(shí)間推移莫蘭指數(shù)整體都有較大增長，說明各城市經(jīng)濟(jì)與公路存在較強(qiáng)的相關(guān)性。人均GDP高高聚集區(qū)(高人均GDP-高空間滯后區(qū))在2005年和2019年主要表現(xiàn)為鄭州、濟(jì)源、焦作、洛陽、三門峽、許昌6個(gè)城市的聚集，其中濟(jì)源的經(jīng)濟(jì)輻射帶動(dòng)作用變強(qiáng)。公路運(yùn)營里程在2005年第一、二象限的變化不大，第三象限低低聚集區(qū)城市個(gè)數(shù)由2005年的5個(gè)增加到2019年的8個(gè)，增加的城市為許昌、焦作、鄭州，說明這些城市的公路交通發(fā)展速度有所減緩。第四象限中安陽的公路交通發(fā)展速度也有所減緩，但莫蘭指數(shù)表明河南省整體交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在穩(wěn)步增長，與近年交通建設(shè)投資力度加大的政策相符。

(二)空間面板模型的選擇

采用最小二乘法(OLS)對數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸估計(jì)，結(jié)果如表2所示。LM(Lag)、LM(error)與R-LM(error)均通過1%顯著性水平檢驗(yàn)，而R-LM(lag)基本通過5%顯著水平檢驗(yàn)，表明模型估計(jì)存在空間自相關(guān)性，空間面板模型均優(yōu)于傳統(tǒng)的面板數(shù)據(jù)模型。另采用似然比(LR)檢驗(yàn)空間杜賓模型(SDM)是否能簡化為空間滯后模型(SAR)和空間誤差模型(SEM)，檢驗(yàn)結(jié)果(17.09，

p

＝0.0043)強(qiáng)烈拒絕原假設(shè)，說明空間杜賓模型不可以簡化為空間滯后模型(SAR)，另一似然比LR檢驗(yàn)結(jié)果(45.35，

p

＝0.0000)也強(qiáng)烈拒絕原假設(shè)，說明空間杜賓模型可以簡化為空間誤差模型(SEM)。所以文章選用空間杜賓模型(SDM)進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)量分析。

表2 普通計(jì)量回歸結(jié)果

注:、、分別表示在1%、5%、10%顯著水平下通過檢驗(yàn)；括號內(nèi)為系數(shù)的統(tǒng)計(jì)量或統(tǒng)計(jì)量。

解釋變量 OLS Ln(x1) 0.0371**(1.98)Ln(x2) 0.0270***(3.14)Ln(x3) -0.7293***(-40.55)Ln(x4) 0.5097***(28.04)Ln(x5) 0.0696***(5.37)Ln(x6) 0.0811***(8.51)R2 0.9660 Adj R2 0.9652 LM(Lag) 7.020***R-LM(lag) 4.219**LM(error) 9.918***R-LM(error) 7.117***

對固定效應(yīng)與隨機(jī)效應(yīng)進(jìn)行Hausman檢驗(yàn)，判斷空間面板計(jì)量模型是采用隨機(jī)效應(yīng)還是固定效應(yīng)進(jìn)行計(jì)量。Hausman檢驗(yàn)鄰接矩陣結(jié)果為(19.03，

p

＝0.0041)，經(jīng)濟(jì)矩陣結(jié)果為(16.84，

p

＝0.0099)，由于

p

>0，接受原假設(shè)認(rèn)為應(yīng)該采用隨機(jī)效應(yīng)模型。

(三)空間杜賓模型效應(yīng)分解

由于空間杜賓模型中回歸系數(shù)不能完全衡量相關(guān)變量對被解釋變量的影響，可利用效應(yīng)分解方法對空間杜賓模型求偏微分來將總效應(yīng)分解為直接效應(yīng)和間接效應(yīng)。

表3 杜賓模型效應(yīng)分解

注:、、分別表示在1%、5%、10%顯著水平下通過檢驗(yàn)。

解釋變量 0～1空間權(quán)重矩陣 經(jīng)濟(jì)空間權(quán)重矩陣直接 間接 總效應(yīng) 直接 間接 總效應(yīng)X1 -0.0474**(-2.57)0.0986***(4.25)0.0512**(2.59)-0.0622***(-2.94)0.1100***(3.79)0.0477**(2.24)X2 -0.0065(-1.62)0.0208**(2.07)0.0142(1.35)-0.0134***(-2.92)0.0317**(2.54)0.0183(1.52)X3 -0.2452***(-6.39)0.4498**(2.19)0.2045(0.93)-0.2820***(-6.54)0.2611(0.52)-0.0208(-0.04)X40.2088***(11.24)0.2682***(7.56)0.4771***(13.96)0.1970***(9.84)0.2752***(4.12)0.4722***(7.25)X50.0041***(-0.94)0.0787***(3.53)0.0914***(3.72)0.0090**(1.97)0.0898**(2.14)0.0988**(2.26)X6 -0.0040(-0.88)0.0747***(6.48)0.0706***(5.63)-0.0086**(-1.76)0.0864***(6.46)0.0778***(5.55)

效應(yīng)分解結(jié)果如上表所示，直接與間接效應(yīng)在兩種權(quán)重矩陣下公路運(yùn)營里程(X1)、財(cái)政收入(X4)、交通固定資產(chǎn)投資(X5)均通過了5%顯著性水平檢驗(yàn)，而進(jìn)出口額(X2)、從業(yè)人員(X3)與客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)總量(X6)未通過顯著性水平檢驗(yàn)，這表示X1、X4、X5為影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素。

其中交通固定資產(chǎn)投資顯著為正表明交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)除了帶動(dòng)本地經(jīng)濟(jì)的增長還對周邊城市具有顯著的正溢出效應(yīng)。與張學(xué)良等得到的中國交通基礎(chǔ)設(shè)施對區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長有重要作用，外地交通基礎(chǔ)設(shè)施對本地經(jīng)濟(jì)增長表現(xiàn)為以正的空間溢出效應(yīng)為主的研究結(jié)果一致。兩種矩陣下，財(cái)政收入對本地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長具有明顯的拉動(dòng)作用，財(cái)政收入每提高1%，帶動(dòng)區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長約為20%，且其對區(qū)域外地區(qū)也具有正向的溢出效應(yīng)。交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的改善能夠改變區(qū)域之間的連通性，而交通建設(shè)政策的制定會(huì)考慮外地的交通基礎(chǔ)設(shè)施綜合情況，影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要因素之一的公路運(yùn)營里程對本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長起到負(fù)向作用，可能受周邊地區(qū)較低的公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平影響。兩種空間權(quán)重矩陣下，交通固定資產(chǎn)投資每增加1%直接帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)分別以0.41%和0.9.%的速度增長，并且在經(jīng)濟(jì)空間權(quán)重矩陣下整體經(jīng)濟(jì)增長比鄰接空間權(quán)重矩陣的增長速度更快一些，說明經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相近的城市比地理位置相鄰城市更能帶動(dòng)本地以及周邊區(qū)域經(jīng)濟(jì)的增長。

從控制變量的效應(yīng)分解看，進(jìn)出口額的溢出效應(yīng)通過5%顯著性水平檢驗(yàn)，且在兩種空間權(quán)重矩陣下進(jìn)出口額每增加1%會(huì)帶動(dòng)周邊城市經(jīng)濟(jì)分別以2.08%與3.17%的速度增長。進(jìn)出口額代表對外開放度，其溢出效應(yīng)顯著為正說明進(jìn)出口額對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長、提高區(qū)域總體發(fā)展水平具有重要的拉動(dòng)作用。從業(yè)人員對經(jīng)濟(jì)增長的直接效應(yīng)在1%顯著性水平下顯著為負(fù)，對鄰近城市的經(jīng)濟(jì)增長為正的溢出效應(yīng)。本地交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加快為人員流動(dòng)提供了便利，造成本地區(qū)勞動(dòng)力流失，從而增加了勞動(dòng)力資源向鄰近地區(qū)轉(zhuǎn)移，進(jìn)而對相鄰地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長起到促進(jìn)作用。而貨運(yùn)周轉(zhuǎn)總量指標(biāo)主要對本地外的地區(qū)有正向的溢出效應(yīng)，也是交通的快速發(fā)展加速相鄰地區(qū)的客貨運(yùn)水平，加速人員流動(dòng)所帶來的結(jié)果。

六、結(jié)論

研究結(jié)果表明18個(gè)地市的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)均呈顯著的空間相關(guān)性，即不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長不僅與本地的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)密切相關(guān)，還會(huì)受到周邊地區(qū)的影響。交通固定資產(chǎn)投資、財(cái)政收入、進(jìn)出口額作為影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)的主要因素，為本地與周邊地區(qū)帶來積極影響，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的增長。公路里程受周邊地區(qū)交通建設(shè)水平的影響對本地產(chǎn)生負(fù)向作用。從業(yè)人員與客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)總量則對周邊地區(qū)有正向的促進(jìn)作用。