一、协整分析与Granger因果检验

在宏观经济领域中，如果直接对非平稳的变量采用传统的多元回归分析可能会出现“伪回归”的现象。Granger等(1974)在蒙特卡罗模拟试验中发现，当随机变量Yt和Xt都服从单位根过程（非平稳）时，即使它们之间不存在任何线性相关性，将Yt对Xt作回归得到的系数β的最小二乘估计必定有显著的t值。在此基础之上，Phillips(1986)通过理论方法证实不相关的单位根变量之间很可能会存在“伪回归”现象。虽然一些经济变量本身是非平稳序列，但是它们之间的线性组合却有可能是平稳序列，这种线性组合反映了变量之间长期的稳定关系，被称为协整关系(Co-integration)。最早由En-gle&Granger(1987)提出其理论方法，并使用两步法对非平稳的时间序列进行建模。然而Engle&Granger的两步法在两个以上变量的情况下应用效果不佳，由此Johansen&Juselius(1990)提出了一种基于向量自回归(VectorAutoRegression)模型的多重协整检验方法，用于对多个单整阶相同的变量之间的协整关系进行检验。文章的研究对象为FTV、WTV、WWI这三个变量，所以采用Johansen协整检验方法来确定变量之间的协整关系。

1.单位根检验

首先需考察各变量的平稳性。文章采用单位根检验的方法来判断所选数据的单整性，使用EViews7.1软件，对LNFTV、LNWTV、LNWWI及其一阶差分序列进行单位根ADF检验，在10%的显著性水平下，LNFTV、LNWTV、LNWWI原序列皆为非平稳序列，而其一阶差分序列皆为平稳序列，满足各变量一阶单整的协整检验条件，可以进一步对变量进行Johansen协整检验。

2.Johansen协整检验

除满足变量间单整阶数相同的条件外，滞后期数目的选择也对协整检验的结果非常敏感，不同滞后期会导致协整检验的结果有显著不同。文章采用AIC(AkaikeInfoCriterion)和SC(SchwarzCriterion)准则来确定最佳滞后期数。虽然AIC和SC值最小的滞后期数为4，但考虑文章所选取的数据仅有18期，当Johansen协整检验的观测量小于15时期可能会导致检验结果的不准确，因此选择滞后期数为3期。使用EViews7.1软件，对LNFTV、LNWTV、LNWWI进行Johansen协整检验，由上文回归分析和单位根检验可以发现模型的组成变量有具线性趋势，故选择Intercept(notrend)inCEandtestVAR方式进行检验。分析结果如下：第一行表示假设不存在协整关系；第二行表示假设最多存在一个协整关系；第三行表示假设最多存在两个协整关系。可以看到在95%的置信水平之下，拒绝不存在协整关系和最多存在一个协整关系的原假设，接受最多存在两个协整关系的原假设，结论表示LNFTV、LNWTV、LNWWI三者之间存在两个协整关系。其标准化协整方程可表示为：LNFTV=0.4135LNOFT+61.3985LNWWI(1)式(1)反映了在1995-2012年间，我国的对外贸易额与水路货物周转量及水路运输的基础设施投资三者间确实存在长期的稳定关系且外贸的发展有赖于水路运输基础设施的大力投资发展。从量化的角度看，进出口贸易总额每增长1个单位需要水路运输基础设施投资额增加61.3985个单位来对其提供支持。

3.Granger因果检验协整分析

模型旨在揭示某变量的变化受其自身及其他变量过去行为的影响，然而现实生活中，许多经济变量有着互相影响的关系，是否能从统计上考察这种关系是双向还是单项的呢？Granger运用计量经济模型和交叉谱方法研究因果关系，提出了因果关系、反馈、瞬间因果关系以及因果关系滞后的正式概念。Sims(1972)延伸了检验变量之间因果关系的方法。Granger因果关系检验的一个重要前提是时间序列是平稳的。Granger(1988)指出了因果关系与协整之间的关系，协整涉及一种长期和均衡的状态，因果关系则更加侧重于短期的预测能力，对于一对可能达到均衡的序列，它们之间一定存在提供必要动态的因果关系。如果一对序列I(1)是协整的，那么它们至少在某个方向上具有因果关系。由上文结论可知，LNFTV、LNWTV、LNWWI皆为一阶单整序列，相互之间存在长期的协整关系，满足Granger因果检验的前提。此外，Granger因果关系检验对于滞后期长度的选择有时很敏感，不同的滞后期可能会得到完全不同的检验结果。利用上文所得到的结果，本节Granger因果检验选择滞后阶数为3，对LNFTV、LNWTV、LNWWI三个变量之间的Granger因果关系一一做检验。从检验结果可以得到如下结论：第一，我国水路运输基础设施的投资建设与我国外贸的发展存在双向的因果关系，水运业的基础设施投资能促进外贸的发展，反过来外贸的发展也推动了水运业基础设施建设的发展。第二，水路货运周转量是水运业基础设施投资额的单方面Granger原因，可以认为水路货运周转量的增加带动了水运业基础设施的建设，然而反过来水运业基础设施的投资却不是水路货运周转量增长的Granger原因。这说明水运基础设施建设的目的应当在于满足水路货物运输服务的要求，由货运周转量的多少来决定基础设施建设的规模，而不能本末倒置，为了片面追求货运周转量等指标的增长进行不必要的建设。第三，水路货运周转量是进出口贸易总额的单方面Granger原因，这意味着货运周转量的增长带动了我国对外贸易量的增长，然而反过来我国对外贸易量的增长却不是货运周转量增长的Granger原因。文章认为出现这种情况的原因可能在于随着人民生活水平的不断提高，对进口高附加值的工业制成品的需求越来越旺盛，更多的高附加值产品意味着在货运周转量不变情况下的贸易额将比以往增加。自2001年我国加入WTO之后，我国工业制成品的进口总额增长较快，尤其在2008年世界金融危机的短暂调整之后，进口数额不但没有进一步下降，反而加速增长。文章所得结果显示，水路货运周转量的增长显然是进出口贸易额增加的原因之一；然而随着高附加值产品进口数额地增加，总贸易额地增长未必会导致货运周转量的绝对数量增长。不过，周建等(2004)在对Granger因果关系检验的理论研究中发现，当样本数量小于20时，如果Granger因果检验认为存在因果关系，则所研究的变量之间存在真实的因果关系的可能性很高，反之，如果检验结果为不存在因果关系时，也不能断定变量之间不存在真实的因果关系。所以未来的研究有必要选取月度或者季度数据以增加样本数量进一步研究两者之间的联系。

二、结论

文章的分析结果表明，我国水路运输基础设施的投资与进出口贸易及水路货运周转量存在长期稳定的协整关系，尤其是水运投资与对外贸易之间存在双向的因果关系：外贸量的增长能带动水路运输基础设施建设的发展，反过来水运投资也能促进对外贸易的发展。作为国民经济支柱产业之一的外贸产业，其发展离不开交通运输业的支持，尤其是在水路运输业的支持。为了促进对外贸易产业的发展，加大水路运输基础设施的投资是非常必要的。通过分析还可以看到，水运投资并不是水路货运周转量增长的原因。水路运输的基础设施应当根据实际运输的需求来进行建设，按需投资，而不应该为了片面追求货运周转量的增长，进行无谓的建设，造成人力、物力资源的浪费。此外，文章的分析结果还表明水路货运周转量的增长是进出口贸易额增加的原因之一，但反之未必。其原因可能在于随着高附加值工业制成品的进口额的增加，外贸进出口总额的增长不一定带来实际货物周转量的增长，不过这需要增大研究的样本数量来进行进一步的论证。

作者：胡景焕赵刚单位：上海海事大学交通运输学院