对外贸易与经济增长的协整及因果关系检验

对外贸易与经济增长的协整及因果关系检验_基于宁夏的实证研究_责任与使命——宁夏博士研究成果集萃

对外贸易与经济增长的协整及因果关系检验——基于宁夏的实证研究

杨韶艳　李　波

摘　要:本文利用宁夏1985～2009年的年度统计数据，运用协整检验分析和格兰杰因果关系检验方法，对宁夏的对外贸易与经济增长之间的关系进行了实证研究。结论是:对外贸易与经济增长之间存在长期稳定的关系，但出口与经济增长、进口与经济增长之间仅存在单向因果关系，即进、出口增长是经济增长的原因，而经济增长并不是进、出口增长的原因。根据分析结果对于如何使宁夏外贸增长和经济增长相互促进提出了相应的政策建议。

关键词:宁夏　对外贸易　经济增长　协整检验

Abstract: Based on the data concerning Ningxia from 1985 to 2009 as the sample, this paper applies the measurement of co-integration test and Granger causality test to examine the relationship between import& export and GDP of Ningxia. It draws conclusion that there is long-term equilibrium in terms of import，export and economic growth in Ningxia. However, there is only unilateralism causality between import and economy growth and between export and economic growth. That is to say, import and export growth are taken as the reason for economic growth; but economic growth cannot be taken as the reason for import and export growth. Based on analytical results, this paper proposes policy advice on how to realize the mutual promotion between foreign trade and economic development in Ningxia.

Key words: Ningxia; Foreign trade; Economic growth; Co-integration test

一、文献综述和问题的提出

从理论层面来看，不论是古典、新古典的国际贸易理论还是凯恩斯的贸易理论都认为对外贸易能够通过合理的国际分工，有效地在国际间配置资源，提高生产率等机制来促进经济增长。

从实证研究层面来看，对中国对外贸易和经济增长关系研究的结果一般都支持对外贸易促进了经济增长的观点^[1～2]，而用时间序列分析方法的一些检验结果证实中国的对外贸易与经济增长之间存在互相促进的双向因果关系^[3～4]。目前，国内学者们将研究的视角更多地转向了中国各地区的对外贸易与经济增长关系，尤其是东部沿海地区，但对西北地区的研究比较缺乏。我国各个区域之间的经济发展水平差异很大，因而使对外贸易与经济增长关系的研究具有一定的难度，研究的结论也可能因研究对象、样本数量以及研究方法的不同而出现差异。目前在此领域主要的研究方法是协整和格兰杰因果关系检验。对中国东部沿海不同省份进行研究的结果是:大部分的研究表明出口和进口都促进了经济增长^[5～6]，对外贸易与经济增长存在双向因果关系^[7～8]，许多发达省份经济是出口导向型的。对西北地区的研究结果不全然如此。如有研究表明新疆经济增长是新疆进口和出口增长的Granger成因^[9]，但新疆出口不是新疆经济增长的Granger成因。而对甘肃的研究表明，长期内出口和进口贸易都显著地促进了该地区的经济增长，并且进口贸易的这种作用要高于出口贸易^[10]。有学者运用普通最小二乘法对宁夏二者之间的关系进行了研究，结论是:出口对GDP增长有很强的拉动作用，同时经济增长对出口的弹性系数大于其对进口的弹性系数^[11]。

宁夏作为一个内陆欠发达的西部民族地区，近年来对外贸易取得了较快的发展，2007年进出口总额达到121.1亿元，2008年达到131.7亿元，进出口总额占GDP的比重也在不断提高。理论和实践表明，出口与进口通过不同的机制都会影响经济增长，反过来，经济增长也会影响到出口和进口。那么宁夏对外贸易和经济增长之间是否存在这样的因果关系？宁夏进出口对经济增长带动作用如何？由于回归分析有许多假定前提，如时间序列的平稳性等。但越来越多的经验证据表明，经济分析中所涉及的大多数时间序列是非平稳的。对非平稳的时间序列变量进行回归有可能得到伪回归的结果，目前克服这一问题的方法是进行单位根检验、协整和格兰杰因果检验。本文拟借助该方法对宁夏现有的统计数据进行分析，来揭示和客观评价宁夏对外贸易与经济增长的内在关系。

二、宁夏对外贸易与经济增长关系的实证分析

（一）样本数据选取和数据的描述性分析

1.样本数据的选取

本文分析所使用的样本取自宁夏回族自治区1985年到2009年的年度数据，1985～2008年数据来源于《 2009年宁夏回族自治区统计年鉴》和历年《中国统计年鉴》 ，2009年数据来源于中国国家统计局网站。用国内生产总值GDP衡量经济增长，EX为出口贸易总额，IM为进口贸易总额（以上相关数据均以人民币为计量单位）。同时为了获取相对平稳的数据，分别对相关变量取自然对数，其对应的变量对数形式表示为lnGDP、lnEX、lnIM。

2.样本数据的描述和分析

从总体上来讲，我国自1985年到2009年以来，GDP年平均增长率保持在16.1%，同时进、出口贸易总额也由1985年的2066.7亿元增长到2009年的150780.6亿元，年平均增长率为19.5%。而宁夏则在这一期间GDP的年平均增长率为17.0%，进、出口贸易总额年平均增长率为17.4%。由图1、图2可知，随着GDP总量的不断增长，进、出口贸易额也随之增长，同时出口贸易总额大于进口贸易总额。在进、出口总量增长较快的年份中，GDP的增幅也随之加大。相反，进、出口总量增长缓慢的年份中，GDP的增幅也随之减小。

图1　全国GDP与EX、IM趋势图

图2　宁夏GDP与EX、IM趋势图

图3　宁夏地区lnGDP与lnEX、lnIM趋势图

图4　宁夏地区lnGDP、lnEX、lnIM一阶差分图

由图3我们可以看到， 1985年到2009年宁夏lnGDP、lnEX、lnIM均成上升趋势，即其时间序列表现不稳定。对于lnGDP、lnEX、lnIM取一阶差分后（见图4），其中D表示变量的一阶差分，其相应的变量没有明显的上升或下降趋势，即取一阶差分后的变量时间序列趋于稳定。

（二）实证分析与结果说明

1.平稳性检验

由图3可知，样本数据具有时间序列上的不稳定性，因此，首先要对相应的数据进行时间序列上的单位根检验来消除数据的不稳定性。本文则是采用ADF检验法对相应的变量lnGDP、lnEX、lnIM以及其相应的一阶差分变量进行平稳性检验。

表1　时间序列数据lnGDP、lnEX、lnIM的ADF单位根检验

注:1.检验类型中c为常数项，t为趋势项，k为滞后阶数，其中k的取值是以AIC和SC的最小值为准则（赤池信息准则和施瓦兹准则），并使DW值接近2。在本表k统一取为2。

2. ADF检验值大于临界值时，说明序列不稳定。

从表1的数据检验结果可以看出，变量lnGDP、lnEX、lnIM其时间序列经过ADF检验，在10%的显著水平下是不平稳的。在一阶差分之后，即对DlnGDP、DlnEX、DlnIM分别进行的ADF检验，其结果是平稳的，说明原时间序列是一阶单整的，它们之间存在协整关系。DW值均在2附近，则表明时间序列是非自相关的。

2.协整检验

协整检验的基本思想是:两个（或两个以上）非平稳的时间序列，若它们是同阶单整的，则变量之间的某种线性组合可能是平稳的，即变量之间可能存在着长期稳定的均衡关系（协整关系）。即时间序列lnGDP、lnEX、lnIM可能存在某种平衡的线性组合。

通常协整检验有两种方法:一种是EG两步法；一种是Johansen极大似然估计法。由于EG两步法需要样本容量足够大，并且EG两步法只能检验两个变量之间的协整关系。故为克服本文中样本容量小的缺点和三变量之间的协整关系,本文将采取Johansen极大似然估计法对变量进行协整检验。Johansen检验是从向量自回归（VAR）出发，先确定合理的滞后期数，再通过Johansen的似然比统计量检验协整向量的个数r，从不存在协整关系（r=0）这一零假设（H0）开始逐步检验，若接受H0表明无协整关系，若拒绝H0，从r=1再依次做下去，若在r=r₀-1拒绝H₀，在r=r₀处接受，则协整关系的个数为r₀。

首先，确立VAR模型的最优滞后阶数为2，由此可得知协整检验的最优阶数为1，即上一期的进口、出口贸易额对本期的经济增长有显著影响。其次，对lnGDP、lnEX及lnIM进行协整检验，其检验结果如表2所示:

表2　协整检验结果

由表2可以看出，在5%显著水平下经济增长与进、出口贸易存在着唯一的协整关系。其对应协整关系式为:

对残差项μ进行单位根的检验结果说明:ADF的统计量小于5%置信水平的临界值，序列项μ是平稳的，因此变量lnGDP、lnEX和lnIM之间存在着长期稳定的均衡关系。在这种均衡关系中，出口贸易对经济增长的产出弹性为0.634982，即每增加1单位的出口贸易将导致经济增长0.634982个单位。进口贸易对经济增长的产出弹性为0.093544，即每增加1单位的进口贸易将导致经济增长0.093544个单位。

3.格兰杰因果关系检验

协整检验结果告诉我们变量之间是否存在长期的均衡关系，但是这种关系是否构成因果关系还需要进一步验证。Granger提出的因果关系检验可以解决此类问题。其基本原理是:在做Y对其他变量（包括自身的过去值）的回归时，如果把X的滞后值包括进来能显著地改进对Y的预测。我们就说X是Y的（格兰杰）原因，类似的定义Y是X的（格兰杰）原因。

检验“x是否为y的原因”具体步骤为:

（1）利用OLS法，估计两个分布滞后模型。

并计算各自的残差平方和RSSⅠ和RSSⅡ。

（2）假设H₀:b1 = b2 = … = bk = 0 （x≠y），即假设在模型Ⅰ中添加x的滞后值并不能显著地增加模型的解释能力。为检验该假设，构造统计量:

（3）利用F统计量检验原假设H0，对于给定的显著水平α，若F>Fα，则拒绝原假设，认为bi中至少有一个显著的不为零，即x是引起y变化的原因（x圯y）。反之则认为x不是y的变化原因（x≠y）。

同理，可以检验“y是否为x的变化原因” ，只要在模型Ⅰ、Ⅱ中将y换成x，x换成y即可。

对各变量之间的因果关系进行Granger检验，根据赤池信息准则（AIC）确定各变量的滞后阶数为2，其检验结果如表3所示:

表3　各变量的格兰杰因果关系检验结果

注:对于每一个假设，系统都给出了相应的F统计量值和大于此值的概率；如果F值加大、p值较小，则拒绝原假设，认为一个变量是另外一个变量变化的原因；反之，则认为一个变量不是另外一个变量变化的原因。

从表3中可以看出，进、出口贸易分别与经济增长存在Granger因果关系，即进口贸易和出口贸易是经济增长的Granger原因，但经济增长不是进口贸易与进口贸易增长的Granger原因。也就是说宁夏对外贸易对经济增长有一定的促进作用，但经济增长对对外贸易的增长作用有限。

（4）建立误差修正模型

通过Johansen协整检验，可以知道在5%的显著水平下，进、出口贸易与经济增长存在着唯一的协整关系。根据Granger定理，一组具有协整关系的变量一定存在误差修正模型（ECM） （error correction mechanism）。用Et表示（1）式中的μt的残差（作为非均衡误差），因此建立相关变量的误差修正模型如下:

由（2）式可见，其中lnEXt-1、lnIMt-1、DlnIMt的系数并不显著，因此将这些变量从（2）式中删除，建立如下新模型:

ECM模型中的误差修正项Et的系数（0.096377）反映了对偏离长期均衡的调整力度，即当短期波动偏离长期均衡时，将以相应系数（0.096377）的调整力度将非均衡状态拉回均衡状态。由此说明了短期内，宁夏地区的GDP与出口贸易之间存在着较为密切的关系。从增长率速度角度来看，出口贸易对经济增长的促进作用要强于进口贸易。

三、基本结论与政策建议

本文通过运用协整分析方法和格兰杰因果关系检验方法对宁夏进、出口贸易与宁夏经济增长的相互关系进行了实证分析，得到以下结论:宁夏对外贸易与经济增长之间存在着长期的稳定关系，从协整检验可以得出宁夏的进、出口贸易与经济增长之间存在着动态的因果关系，在短期内，出口贸易对于经济增长的影响明显大于进口贸易对于经济增长的影响。而长期内，进、出口贸易都将对宁夏经济增长起到一定的促进作用。通过格兰杰因果关系检验，我们可以很清楚地看到，宁夏的进、出口贸易分别与经济增长存在着单向的因果关系，即宁夏的对外贸易可以促进经济增长，但是经济增长对外贸增长扩张作用有限。这其中的原因首先是宁夏进出口的快速发展通过不同的机制促进了宁夏经济增长，而持续的贸易顺差本身就构成了GDP增长的一部分。同时，短期内由于出口对经济增长直接的促进作用出口对经济的带动作用肯定要明显于进口；其次，由于宁夏由经济增长导致的供给的增加大部分是面向国内的，具有“内向性” ，宁夏的出口模式多年来变动不大，大部分是资源密集型产品的出口，而宁夏许多大宗进口商品也是出口产品生产的原材料和设备。因此，经济增长对出口和进口的增长促进作用较弱。尽管这一结论与对东部沿海省份和新疆的研究结论都有一定差异，但仍是符合宁夏实际情况的。

这一结论给予我们的政策启示是作为西北内陆小省要重视对外贸易对区域

经济增长的重要意义，不管国内外环境如何，都要积极促进对外贸易的发展。另外，要将对外贸易的发展和经济增长有机协调起来，尤其是要将经济增长的“内向性”“外向”化，也就是要通过产业结构的调整，提高产业的外向度并加强外向型经济与内向型经济的相互渗透。

首先，宁夏应该通过产业政策的调整发挥本地的地域和资源优势，强化有色金属、机械及设备、煤炭化工、生物医药、农副产品等产业的比较优势，逐渐形成特色产业集群并不断扩大出口规模。其次，应该发挥进口对经济的积极带动作用，通过加大对机电产品和高新技术设备的进口加强制造业的装备水平和提高工业的科技水平、推动宁夏工业化进程，最终实现突破产业结构瓶颈和提高产业外向度的目标。最后，要加快建立特色内陆开放型经济，应凭借穆斯林民族文化优势积极促进“向西开放” ，以推动与中东阿拉伯国家的经贸合作。

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