南通市经济增长率的预测研究

2022-04-11 20:12杨婉茜
科学家 2022年3期
关键词:南通贝叶斯预测

摘要:本文基于南通1990年以来的经济总量与产业结构数据,建立BVAR模型预测南通未来十年的经济增长率,结果表明南通的经济增速或将在较长期限内位于6%到8%之间,乐观来看南通经济总量有望在2029年前后实现翻番,保守估计则有可能于2031年前后突破两万亿元大关。

关键词:经济增长率;预测;贝叶斯;南通

2020年南通GDP首次迈入万亿元大关,在疫情的重大冲击下却实现了历史性的突破。未来在全国经济增速总体趋缓的大环境下,南通市的经济增长状况将如何变化,何时有可能实现GDP翻番是本市社会各阶层普遍关心的大事,而且2021年是南通市“十四五”规划的开局之年,科学预测全市的经济增长率,对于实现经济社会的发展目标至关重要。

预测经济增长率的方法一般有趋势外推法、菲利普斯曲线法、生产函数法[1]等,考虑到本文采用的是年度数据(1990-2020),样本期长度较短,加之生产函数法中需要的部分变量数据无法获取等原因,因此本文基于统计数据建立贝叶斯VAR(BVAR)模型[2],对南通未来十年左右的经济增长速度进行科学预测,并与时间序列ARIMA模型的预测效果进行对比[3]。

一、基于BVAR模型预测经济增长率

考虑如下VAR模型: 。其中t为时刻,h表示滞后期数, 是N维随机变量在t时刻的取值,是模型的内生解释变量, 为外生变量或常数项, 为模型系数。通过最小化预测误差,可直接得到向前 步的预测值: 。

为求简练,上述VAR模型的矩阵形式可表达为: 。BVAR模型的独立M-W先验分布可表述为:  。由于M-W先验分布是共轭的,因此可推断其条件后验分布也是M-W分布[4]。基于后验分布提取条件随机分布数据,用Gibbs抽样方法随机抽样20000次,舍弃前10000次的实验样本,随即得到 和 的联合后验分布 和边缘分布 、 ,进而得到 的后验均值。设后验均值为 ,那么向前 步的预测均值为: 。

考虑到三大产业的产值之和构成一个地区的总产值,而且生产要素也会在不同产业之间流动造成不同产业产值的变化,因而比较适合用VAR模型来描述这三个变量之间的关系,根据数据的可得性,选择1990年到2020年南通三大产业的产值作为研究样本。对三大产业产值的时间序列(Agri、Indus、Serv)进行单位根检验,发现这三个变量均是2阶平稳变量,协整检验显示它们至少存在一个协整关系,而且格兰杰因果关系检验也表明除了“Agri不是Indus的格兰杰原因”与“Serv不是Agri的格兰杰原因”不显著之外,其他四组因果关系都非常显著,因而可以建立VAR模型来刻画这三个变量之间的相互关系。

要估计BVAR模型的参数,首先要确定模型的滞后阶数。运用Matlab的BEAR工具箱对不同滞后阶数的BVAR模型进行参数估计,按照对数似然值与DIC信息准则数值最小化来判断,最终确定最优滞后阶数为一阶,然后估计出模型参数并进一步预测,结果显示1,第一产业增速较缓慢,第二产业增速居中,第三产业增速最高。根据预测结果计算,南通将在2029年前后跨入两万亿元行列,进一步计算得到近十年的经济增速,南通经济也将有望恢复到年均8%以上的增速,同时也要考虑到整个国内经济结构正处在关键转型期,在经济由外循环为主转向以内循环为主、外循环为辅的国内国际双循环背景下,南通经济未来也将调速换挡,增长速度将逐步趋缓。

二、基于ARIMA模型的预测结果对比与分析

接下来,运用比较常见的时间序列模型(ARIMA)来预测南通经济增速,以便与上述BVAR模型的预测结果进行对比。ARIMA(p, d, q)模型常应用于随机时间序列的短期预测,具有预测精度

较高、模型较简洁等特点。首先检验模型变量的平稳性。选取1990-2020年的GDP指数进行单位根检验,表明该数据为平稳的时间序列,因此在ARIMA 模型中d=0;另据相关图分析结果,偏自相关系数在k=1后很快趋于0,因而模型中p=1,自相关系数截尾趋势不明显,故而q的确定需要根据LM检验和AIC以及SC准则进行确定,通过对不同q值的模型运算结果比较发现,ARIMA(1, 0, 1)为描述GDP变化的最合适模型,据其预测,南通经济总量有望在2031年实现翻番,突破两万亿元大关。基于上述预测结果计算未来十年的经济增长率,南通仍将保持较高速度的经济增长,年均增速或可达到6.95个百分点,保守估计为6.46%,乐观估计则可达到7.42个百分点。

接着预测潜在增长的可能区间。对GDP指数进行HP滤波变换得到潜在产出水平,然后对潜在产出建立ARIMA(1, 2, 1)模型,预测结果显示,潜在经济增速无论中间值、下限还是上限基本上都低于实际增速,因而可看作实际经济增速的最悲观估计。

三、结论

本文对南通的三大产业产值建立BVAR模型,对GDP指数、潜在产出与实际增长率则分别建立ARIMA模型,旨在预测未来十年的经济增长速度。不同模型的预测结果均表明,南通的经济总量还将持续上涨,但增长幅度会逐步下降。根据BVAR模型的预测结果乐观来看,如果世界范围的新冠疫情得到有效控制,南通发挥好自身的区位优势,突出重点产业的培育与发展,未来仍旧可以实现年均8%以上的较高经济增速,经济总量有可能在2029年前后实现翻番。而根据ARIMA模型的預测结果保守估计,在新冠疫情的持续负面冲击下,南通如果不能较好的把握自身突出优势和重大发展机遇,经济总量或许要到下个十年之初才能突破两万亿元大关。综合上述预测结果,南通需要紧紧抓住国内国际双循环、长三角一体化等重大发展契机,立足于自身发展优势,扬长避短,力争早日实现经济的高质量发展。

参考文献:

[1]裴棕伟, 盛磊, 陈垚彤. 我国生产率测算与经济潜在增长率预测研究[J]. 价格理论与实践, 2020(01): 21-24.

[2]杨婉茜, 成力为. 基于贝叶斯向量自回归的中国国债收益率预测[J]. 统计研究, 2015, 32(8): 69-76.

[3]顾海兵, 段琪斐. 对“十三五”期间我国经济增长率的预测分析[J]. 山东社会科学, 2016(01): 112-118.

注:

1 限于篇幅不报告,备索。

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