我国铁路运输与第二产业发展的动态关系研究.pdf

文章编号：1 0 0 3 1 4 2 1(2 0 1 1)0 3 0 0 0 9 0 4 中图分类号：F 4 0 3；F 5 3 2 3 文献标识码：B 我 国铁 路 运输 与第 二产 业发 展 的 动态关 系研究 张凌 洁，马立 平(首都经济贸易大学 统计学院，北京 1 0 0 0 2 6)摘要：根 据我 国1 9 7 8 2 0 0 8 年相 关统 计 数 据，运 用 协 整 理 论 和 V A R 模 型、脉 冲响 应 函 数 等 方 法，分析 第二 产 业 发展 与铁路 运 输 业 的 因果 关 系和 协 整 关 系。研 究结 果 表 明，第二 产 业 增 加 值 和 货 运 量 与 货物 周 转 量 之 间并 不 存 在 协整 关 系，贷 运 量 和 货物 周 转 量 的增 长对 第二 产 业 的 影 响 不 显 著，因此 铁路建 设应 着 力外延 扩 张，呼 应 区域 产 业 结 构 调 整，使铁 路 运 输 与 第二 产 业 发展 关联 度 更加 紧 密，起 到 长期 相 互 带 动 的 作 用。关 键 词：铁 路 运 输；第二 产 业；协 整 检 验；脉 冲 响应 口前，我 国处 于 工 业 化 加 速 发 展 时 期，第 二 产 业 比 重 H稳 步 上 升 并 居 国 民 经 济 的 主 体 地 位。作 为 现 代 经 济 运 行 重 要 组 成 部 分 的 铁 路 运 输，密 切 影 响 着第 二 产 业 的 发 展。从 经 济 规 模 上，第 二 产 业 的 生 产 规 模 代 表 区 域 内 部 的货物 生产规模，而 货物生产规 模与货物 周转 量有直接关 系。无论这些货物是 作为居 民最终 消费使用，还是 作为其 他 产 业 的 中 间产 品 投 人 使 用，均 会 带 来 区 域 的 货物 运 输 需 求。第 二产业的行业集 中度 与货物 周转量有密切 的关系。目前，国内相关研究大 多是定性地分析 铁路运输业在 国民 经 济 中 的 重 要 地 位，定 量 研 究 尤 其 是 动 态 研 究 较 少。因 此，结合我 国1 9 7 8-2 0 0 8 年铁路运输指标数据和第 二产 业 增加 值 年 度 数 据，基 于 V AR模 型，运 用 协 整理 论、脉 冲 响 应 函数 来 研 究 其 动 态 影 响 关 系。1 模型研究及应用 采 用 向量 自回 归模 型(V e c t o r Au t o r e g r e s s i o n，V AR)，黜 一 第 33卷 第 3期 一 选用货运量 和货物 周转量 作为研 究铁路运输业 的指标，全 国第二产业 增加值Y作为第二产业 经济 发展的指标。将第二产业增加值、货运量、货物周 转 量 这 3 个 变 量 通 过 V AR模 型 的脉 冲 响应 函数 和 方 差分解技术，研究第二产业 与铁路运输 的相互响应 关 系及程 度。为保证 数据 的可 比性，以 1 9 7 8 年 为 基 期，计算 得 到 各年 实 际增加 值，再 进 行对 数变 换，然 后 分 E l n y、l n x 和 l n x：的 一 阶 差 分 记 为 Al n y、Al nx l 和 AI n X 2。1 1 时间序 列平稳性及其检验 时 间序 列的乎稳性 是指时间序列的统计特性不 随 时 间推移 而发生变化 的特性。采用增广迪 基一福 勒检验(Au g me n t e d Di c k e y F u l l e r t e s t，ADF 检验)来判 断时间序列的平稳性，ADF 检验用于检验序 列 是 否 服 从 有 单位 根 的 自回 归过 程。下 面 分 别对 序 列 l n y、l n x-、l n x：进 行 检 验，结 果 表 明 三者 均 不 是 平 稳序 列；再分别对序 列 A l n y、A l n x 和 A l n x 进 行 ADF检验，说明三者 均为一阶单整序列，检验结果 如 表 1 所示。表 1 A D F 检验结果 变量 检验 形式 AD F统计 量 1 0 的临界值 P 值 l n y (c，N，1)一 2 7 7 1 7 2 6 2 2 9 0 0 7 4 8 l n x l(C，N，1)一 2 6 3 9 6 2 6 2 2 9 0 0 9 6 9 l n x 2 (C，N，1)一2 9 8 1 6 2 6 2 2 9 0 0 8 9 3 注：检验形式(c，N，1)中的C、和 1 分别表示单位根检验 方程，包括 常数项，不包括时 间趋势，滞后阶数为 1。1 2 确定 向量 自回归模 型阶数 V AR模 型 采 用 多 方 程 联 立 的 形 式，在 每 个 方 程 中将每个内生变量对模型 的全部 内生变量的滞后 值 进 行 回归，从 而估 计 全部 内生 变 量 间的动 态 关 我国铁路运输与第二产业发展的动态关系研究张凌洁 等 系。V AR模 型 除 需 要 满 足 平 稳 性 条 件 外，还应 确定 滞 后 期 k。如 果 滞 后 期 太 少，误 差 项 的 自相 关 会 很 严重，并导 致参数 的非一致性估计。本研 究对最优 滞 后 期 的 选 择 根 据 赤 池 消 息 准 则(AI C)和 施 瓦 茨 准 则(s c)来 确 定，当两 者 达 到 最 小 时 的 阶 数 为 最 优 阶数。通过 检 验 可 以 看 出，最 优 阶数 为 3。1 3协整检验 在 模 型 中 3 个 变 量 同 阶 单 整，满 足 协 整 检 验 的 前 提 条件，为 了 探 索 变 量 之 间是 否 具 有 长 期 的稳 定 关 系，需要 进行 协 整检验。本 研 究采 用基 于 V AR 模型 的 J o h a n s e n 协 整检验。协整检验模型实 际上是 对 无 约 束 V AR模 型 进 行 协 整 约 束 后 得 到 的 V AR模 型，该 模 型 的 滞 后 期 是 无 约 束 V AR模 型 一 阶 差 分 变 量 的 滞 后 期。由于 无 约 束 V AR模 型 的 最 优 滞 后 期 为，所 以 将 协 整检 验 的 V AR模 型 滞 后 期 确 定 为 后 一1。本 研 究 确 定 模 型 滞 后 期 为 2，采 用 无 截 距 和 趋 势 项 的 检 验 方 式。从 表 2中 可 以 看 出，在 5 的 显 著 性 水 平 下，迹 检 验 和 最 大 特 征 根 检 验 都 认 为 变 量 之 间 不 存 在 协 整 关 系，这 说 明 第 二 产 业 的 发 展与货运量和货物 周转量 的发 展之间不存在长 期的 均 衡 关 系。1 4建立 向量 自回归模型(V A R)由 于 1 n y、AI nX 和 I n X 均 可 看 作 内 生 变 量，因 此 可 以 建 立 二 阶 的 无 约 束 V AR模 型。经 过 检 验，模 型 是 显 著 的，说 明 该 V AR模 型 的 结 构 是 稳 定 的。通 过 基 于 V AR模 型 的 脉 冲 响 应 函 数 和 方 差 分 解，可 以测 算 Al n y 对 Al n x 和 l n x 冲 击 的 响 应。观 察 特 征 根 的分 布，模 型 特 征 根 均 小 于 1，说 明模型的结构是稳定 的，可 以进 行脉 冲响应分析与 方 差 分 解分 析。1 5 脉冲响应 函数 脉 冲 响应 函数 是 用 于 衡 量 随 机 扰 动 项 的 一 个 标 表2 J o h a n s e n 协整检验 迹检验 最大特征值检验 协整方程的个数 特征值 统计量 5 临界值 P 值 统计量 5 临界值 P值 无 0 5 1 2 2 6 7 8 1 2 9 7 9 7 0 1 0 7 l 9-3 9 1 2 1 1 3 2 0 0 8 6 至多存在 1 个 0 1 8 0 7 3 9 0 l 5 4 9 5 0 5 3 3 5-3 7 3 1 4 2 6 5 0 6 9 4 至多存在 2 个 0 0 7 2 2 0 1 7 3 8 4 1 0 1 5 6 2 0 1 7 3 8 4 1 0 1 5 6 一 3期 我国铁路运输与第二产业发展的动态关系研究张凌洁 等 准 差 冲 击 对 其 他 变量 当前 和 未 来 取 值 的影 响 轨 迹，能 够 比较 直 观 地 刻 画 出 变 量 之 间 的动 态 交 互 作 用 及 效 应。基 于 V AR(3)模 型 运 用 模 拟 冲 击 法，对 系统 施 加外部冲击，计算 各变量对 冲击 的反应，并将各 变 量 的瞬 时 反应 加 总，考 察 其 对 外 部 冲 击 的 长 期 总 反 应。图 1 一 图 5 分 别表 示 Al n y对 Al n x 、AI l l x 2 对 一 个 标 准 差 随 机 扰 动项 的 累 积 脉 冲 响应，即 分 别 显 示 了l 其 对 自身 和 其 他 变 量 的 标 准 差 冲 击 的 长 期 总 反 应。在 图 1 图 5中，上下两 条虚线分别代表正 负 2 倍 标 准 差 偏 离 带，中 间 实 践 代 表 脉 冲 相 应 函数，在 模 型 中将 响 应 的 时 间 长 度 设 定 为 1 5年。模 型 通 过 显 著 性 检 验 且 调 整 的可 决 系数 均 大 干 0 9 5。从 图 1 可 以看 出，第二产业 增加 值对 其 自身一 个标准差的 冲击响应 开始是正 的响应，到第三期 由 一个小小 的波 动变为负相应，第 七期转为正 向，慢 慢收敛。从 图2可以看 出，货物 周转量的 冲击 引起 经济增长变化 的脉 冲响应过程是 当在第一期给货物 周转量一个标准差 的冲击后(H IJ 货物 周转量增加)，对 经 济 增 加 值 是 一 个 负 响 应，在 第 四期 到 达 顶 点 后 逐 渐 收 敛 并 转 为 正 向收 敛。从 图 3 可 以 看 出，货 运 量的冲击 引起经济增加值 的变化的脉 冲响应过程是 当在 第一 期给 出一个标准 差的冲击，对 经济增加值 是 一个负响应，在第 四期 到达顶点后逐渐 收敛，到 第 七 期 出 现 正 响 应 并 趋 于 平 稳。图 4、图 5 是 第 二 产 业 增加 值 对 货 运 量、货 物 周 转 量 的 脉 冲 响 应 图，在 第 一 期 给 出经 济 一 个 标 准 差 的 冲 击 后，从 第 二 期 开 始 对 货 运 量 一 直 呈 现 正 向效 应，并 且 快 速 收 敛，达到稳定 状态；第二产业增加值 对货物周转量 有短 0 0 6 0 0 4 0 O 2 0 0 0 2 0 0 4 、一 一 一一，一一一一一一，一、，1 2 3 4 5 6 7 8 9 l O l 1 1 2 l 3 1 4 1 5 年度 图1 第二产业对其自身一个标准差的脉冲相应图 第 3 3 一 第 卷 第 3期 一 盆 1 1 垛 g _ H|量 _ 一 产 一，、，、。，、，、I。，一 _ 。、_ 一 ，一，i 2 3 4 5 6 7 8 9 i 0 l 1 1 2 1 3 1 4 1 5 年度 图2 货物周转量对第二产业的脉冲相应图 0 0 3 ，1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 l l 1 2 l 3 1 4 1 5 年度 图3 货运量对第二产业的脉冲相应图，、J、一 ，、_ ：一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 -，一一一一一一 一一 一 一一一 一一，一一一 一 、一 一一 ，一、一，一-一一一一 一、，l 2 3 4 5 6 7 8 9 l 0 l l 1 2 1 3 1 4 1 5 年 度 图5 第二产业对货运量的脉冲相应图 叭 0 叭 0 0 O 0 0 O O 制盆 垛 裂 是 叭 0 叭 O O 0 0 O 垛星 相哥 嘶 0 0 O 0 O 0 O 0 0 O 0 驰 蛊 泳蓝 懵是 础 制 爿 垛 裂 懵哥 期 的负向效应，第三期即为正 向效应并快 速收敛达 到稳定状态。1 6方差 分解 方 差 分 解 表 示 当 系统 的某 个 变量 受 到一 个 单 位 的 冲击 以后，以变量的预测误差方差百分 比的形式 反 映 向 量 之 间 的 交 互 作 用 程 度，其 基 本 思 想 是 把 系 统 中 每 个 内 生 变 量 的 变 动 按 其 成 因 分 解 为 与 各 方 程 随 机 扰 动 项 相 关 联 的 各 组 成 部 分，以 了 解 各 随 机 扰 动 项 对 模 型 内生 变 量 的 相 对 重 要 性。利 用 方 差分解技术分析铁路运输 对第二产业增加值的贡献 率(见表 3)。表3 第二产业增加值的方差分解表 第二产业 货物 时期数 方差 货运量 增加 值 周转量 1 0 0 4 8 5 1 0 0 O 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 5 8 9 9 7 9 5 1 8 3 0 9 O-2 1 6 3 3 0 O6l l 92 3 8 3 3 46 4 4-27l 9 4 0 0 6 3 2 8 6 7 2 4 2 2 5 2 9 0 5 6 7 5 0 0 6 4 2 8 4 6 3 4 2 2 6 7 l 1 1 4 6 0 6 0 06 44 8 4 1 9 4 20 6 6 l 1 60 4 2 7 0 06 4 4 8 4 0 8 4 25 9 2 I 1 663 5 8 0 06 4 5 8 4 O 3 4 30 4 8 l 1 66 4 9 9 0 06 4 5 8 4 01 4 32 5 3 1 1 6 65 1 1 0 0 0 6 4 5 8 3 9 9 4_ 3 31 9 1 1 6 69 4 l】0 0 6 4 5 8 3 9 9 4 _ 3 3 3 9 l 1 6 7 5 5 1 2 0：0 6 4 5 8 3 98 4 3 3 4 7 1 1 6 80 8 l 3 0 0 6 4 5 8 3 98 4 3 35 1 1 1 6 84 3 1 4 0 0 64 5 83 98 4-3 35 4 l 1 68 6 3 1 5 0 0 6 4 5 8 3 9 8 4 3 3 5 6 】1 6 8 74 从 表 3中可 以 看 出，第 二 产 业 增 加 值 的 波 动 在 第 一 期 只 受 自身 波 动 冲 击 的影 响，这 是 由于 在 建 立 V AR模型时，把 Al n y作为第一 个 因变量，从第二 期 开始来 自第二产业增加 值 自身的扰动逐渐下 降，在第 四期受 自身影 响显著下降，在第十期后基本稳 定在 8 3 左右，但仍起主要作用，这 与脉 冲响应 的 我国铁路运输与第二产业发展的动态关系研究张凌洁 等 结论相一致。货运量变化从长期来看，能够影 响第 二 产业增加 值变 化 的 1 1 6 9 左右；而货物 周转 量 对第二产业增加 值变化的影响程度能 力较小，仅 为 4-3 4 左 右。2 基本结论 基 于 1 9 7 8-2 0 0 8年 的第二产 业增加 值和 货运 量 与 货物 周 转 量 数 据，对 以 上 变量 采 用 时 间 序 列 的 平稳性检验、协整检验的实证分析表 明，第二产业 增 加 值和 货运 量 与货 物 周转 量 三者 之 间并 不存 在 协 整 关 系。同 时，构 建 了第 二 产 业 和 交 通 运 输 的 V AR(3)模 型，并 在 此 基 础 上 利 用 脉 冲 响 应 函数 分 析 了 3 个 变 量 之 间的 关 系，对 因 变 量 预 测 误 差 进 行 分 解得 出 以下 结论。(1)在 5 显著 水平上，第二 产业增加 值和货 运 量与货物周转量并不存在长 期稳定的均衡关 系；从 长 期 来 看，第 二 产 业 增 加 值 不 仅 能 自我 促 进，而 且对货运量与货物 周转量 发展有显著正效应，这不 仅说 明我 国的经济 增长具 有一定的惯性，而且反映 出 经 济 增 长 的预 期 水 平 对 铁 路 运 输 部 门经 济 实 际运 行态势具有显著影响。(2)货运量和货物周转量对第二产业增加值 的 初 期 呈 现 负效 应，到 达 第 七 期 时 才 转 向正 向效 应，但效果并 不显著，说 明铁路运输业对第 二产业 增长 的 促 进 效 应 仍 未 激 活。通 过 对 第 二 产业 增加 值 的 方 差分 解，引起其发生变化 的主要 原因是 自身的随机 扰 动项冲击和货运量 冲击，货物 周转量的贡献率非 常 小。3 结束语 通过分析，货运量和货物 周转 量对 第二产 业增 加 值 的促 进 效 应 并 不 十 分 显 著，第 二 产 业 主要 是 靠 自身的内生增长。因此，从长期来看，铁路建设应着 力外 延扩 张，结合 区域产业结构调 整，优化运 输资 源 配置，这将促使铁路运输业 与第二产业之间的关 联 度更加 紧密，起 到相互带动 的长期作用。收稿日期：2 0 1 0-0 9-2 0 修订日期：2 0 1 1-0 2-1 1 责任编辑：付建飞 _ R rg,E 湖