中国城镇化、工业化与经济增长的动力机制研究——基于D3NLDS模型.pdf
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1、Advances in Applied Mathematics 应用数学进展应用数学进展,2023,12(8),3548-3556 Published Online August 2023 in Hans.https:/www.hanspub.org/journal/aam https:/doi.org/10.12677/aam.2023.128353 文章引用文章引用:杨超,杨晓彤.中国城镇化、工业化与经济增长的动力机制研究J.应用数学进展,2023,12(8):3548-3556.DOI:10.12677/aam.2023.128353 中国城镇化、工业化与经济增长的中国城镇化、工业化与经
2、济增长的 动力机制研究动力机制研究 基基于于D3NLDS模型模型 杨杨 超超*,杨晓彤杨晓彤 云南财经大学统计与数学学院,云南 昆明 收稿日期:2023年7月16日;录用日期:2023年8月6日;发布日期:2023年8月16日 摘摘 要要 城镇化、工业化与经济增长之间的关系是激发中国内需潜力、增强消费活力、助力经济高质量发展的关城镇化、工业化与经济增长之间的关系是激发中国内需潜力、增强消费活力、助力经济高质量发展的关键。本文基于键。本文基于19782022年城镇化率、工业产值增加值和年城镇化率、工业产值增加值和GDP数据,使用动态经济学框架建立三维非线数据,使用动态经济学框架建立三维非线性动力
3、系统性动力系统(D3NLDS)模型对中国城镇化、工业化和经济发展三者之间的非线性关系进行分析。结果显示:模型对中国城镇化、工业化和经济发展三者之间的非线性关系进行分析。结果显示:城镇化率、工业产值增加值和城镇化率、工业产值增加值和GDP所构成的系统存在着同步的变动关系,具有稳定的均衡点;当前中国所构成的系统存在着同步的变动关系,具有稳定的均衡点;当前中国城镇化、工业化和经济发展均已比较接近稳定值,但仍有一定的提升空间。城镇化、工业化和经济发展均已比较接近稳定值,但仍有一定的提升空间。关键词关键词 城镇化,工业化,经济增长,非线性动力系统城镇化,工业化,经济增长,非线性动力系统 A Study
4、on the Dynamic Mechanism of Chinas Urbanization,Industrialization,and Economic Growth Based on D3NLDS Model Chao Yang*,Xiaotong Yang School of Statistics and Mathematics,Yunnan University of Finance and Economics,Kunming Yunnan Received:Jul.16th,2023;accepted:Aug.6th,2023;published:Aug.16th,2023 Abs
5、tract The relationship between urbanization,industrialization,and economic growth is the key to sti-*通讯作者。杨超,杨晓彤 DOI:10.12677/aam.2023.128353 3549 应用数学进展 mulating Chinas domestic demand potential,enhancing consumption vitality,and promoting high-quality economic development.This article is based on
6、data on urbanization rate,industrial output value-added,and GDP from 1978 to 2022,and uses a dynamic economic framework to es-tablish a three-dimensional nonlinear dynamic system(D3NLDS)model to analyze the nonlinear relationship between urbanization,industrialization,and economic development in Chi
7、na.The results show that the system composed of urbanization rate,added value of industrial output val-ue and GDP has a synchronous change relationship,and has a stable Equant point;Currently,Chi-nas urbanization,industrialization,and economic development are relatively close to stable val-ues,but t
8、here is still some room for improvement.Keywords Urbanization,Industrialization,Economic Growth,Non-Linear Dynamic System Copyright 2023 by author(s)and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License(CC BY 4.0).http:/creativecommons.org/license
9、s/by/4.0/1.研究背景研究背景 工业化水平和城镇化水平是衡量一个国家经济发展水平的重要指标,自“十一五”提出“新四化”以来,我国经济释放出巨大活力,2013 年到 2021 年中国对世界经济增长的平均贡献率高达 38.6%,超过G7 国家贡献率的总和,实现了“十四五”的良好开局,2022 年中国经济总量超过 121 万亿元,创造了令人瞩目的“中国奇迹”。面对国内外复杂的大变局,加快构建新发展格局兹事体大。新型城镇化是中国内需的最大潜力,需要承担更加艰巨的发展重任。城镇化的本质是劳动力由农村转向城镇的过程,而工业化是劳动力由农业转向非农产业的主要动力,工业化和城镇化作为孪生物,具有很强的
10、互动关系。毋庸置疑,弄清工业化、城镇化与经济增长之间的动力关系无疑是激发中国内需潜力、增强消费活力、助力经济高质量发展的关键。2.文献综述文献综述 目前,已有许多学者对中国城镇化、工业化与经济增长间关系展开了详细的研究,根据研究内容的不同,主要可分为城镇化与工业化关系、城镇化与经济增长关系以及工业化与经济增长关系三个视角。在城镇化与工业化的关系方面,发展经济学家 ALewis 首次提出二元经济结构理论,将国民经济分为农业和工业两个部门,建立了在农村劳动力无限供给条件下的经济发展模型,研究发现工业化与城镇化是并驾齐驱的1。美国经济学家 HChenery 基于投入产出法、一般均衡理论以及经济计量模
11、型,发现二战后以工业化为主线的发展中国家的工业化与城镇化之间存在着正相关关系,城市化与经济增长也存在正向关系2。我国经济学家辜胜阻认为中国城镇化滞后于工业化,究其根源是通讯交通水平的落后3。李国平结合社会背景,选择农业劳动力变动份额作为工业化指标的对比方式与我国政策变化相吻合,其研究结果显示,改革开放以来到二十一世纪初期我国工业化与城镇化整体上协调发展,但在改革初期城镇化滞后于工业化发展速度,二十世纪末两者发展速度基本持平,二十一世纪以来城镇化发展速度赶超工业化发展速度4。杨治,杜朝晖通过城市化发展的 S 型曲线,发现工业化发展起步期城镇化率平稳上升,工业化扩张期城镇化水平成 1.5 倍至 2
12、.5 倍增长,工业化成熟期,城镇化发展速度虽有所降低,但Open AccessOpen Access杨超,杨晓彤 DOI:10.12677/aam.2023.128353 3550 应用数学进展 学者并不完全赞同我国城镇化水平严重滞后于工业化水平的观点5。梁洁计算了广西省 20042018 年的IU 和 NU 指数,对比发现广西城镇化水平始终超前于工业化水平,且城镇化发展势头猛进,两者差距在2008 年后逐渐扩大并呈现继续扩大趋势6。在城镇化与经济增长的关系方面,早在 HChenery 之前,美国地理学家 BBerry 在 17 世纪 60 年代建立计量模型,发现城镇化与经济经济增长之间呈现正
13、相关关系7。20 世纪初,Bertinelli Luisito 选取39 个国家 19601990 年的面板数据为样本,通过回归分析发现城市化水平与经济增长水平间存在 U 形曲线关系8。20 世纪 80 年代,HChenery 建立时间序列模型进行研究,表示其认同城镇化率与人均国内生产总值存在正相关关系的观点9。国内的研究开始于 19 世纪 80 年代,在研究城镇化与经济增长两者之间的相关性的基础上更加注重互动性、协调性的研究。夏永祥、余其刚与周一星的研究结果高度吻合,周一星发现城镇化水平与人均国民生产总值的对数关系显著,相关系数高达 0.9079 10,夏永祥、余其刚研究发现城镇化与经济发展
14、接近对数关系,且二者的相关系数高达 0.9682 11。虽然学者们对于城镇化与经济增长存在互动关系已达成共识,但是对于二者的作用力度仍存在争议。成德宁12,李金昌、成开明13认为经济增长对城镇化的促进作用大于城镇化对经济增长的促进作用;而段瑞君、安虎森14,王永军15的观点则与之相反,他们认为经济增长对城镇化的助力效应十分有限;蔺雪芹、王岱16,赵新宇、苗鑫桐17,陈俊梁18认为城镇化发展虽能够推动经济增长,但其并不是经济增长的直接动力。在工业化与经济增长的关系方面,ALewis 认为工业化是发展中国家走上富裕的唯一途径,农业剩余劳动力向工业转移,可以使工业降低劳动报酬投入、增加流动资本、扩大
15、再生产、增加劳动力投入,如此良性循环,使农业部门逐步过渡至工业部门1,他的结论在随后爆发的几次工业革命中得到证明。国内也有不少学者展开了一系列研究,高萍、孙群力19,张伟、张金锁20,卢荻、黎贵才21等学者认为工业化对经济增长具有明显的促进作用,相比之下经济增长对工业化的带动效应并不显著仍有待提高。相比城镇化、工业化和经济增长两两关系的研究成果,国外学者研究城镇化、工业化和经济增长三者关系的文献较少。二十世纪末,PaulBairoch 运用统计学的模型方法,对城镇化、工业化和经济增长三者关系进行研究,结果显示城镇化水平的差别有六到七成可由经济发展水平解释,其余的三四成可归咎于经济发展类别的差异
16、或工业化水平的差异22。Moomaw 和 Shatter 运用回归模型对城镇化、工业化和经济增长三者关系进行研究,发现城镇化水平、工业化水平、对外出口贸易以及国外转移支付等因素均能拉动人均 GDP 增长23。国内学者对城镇化、工业化、经济增长的研究主要侧重于三者间的相关性。郭克莎研究得出低收入水平的国家的工业化水平对于城镇化水平具有积极作用;工业和服务业共同作用使中下等的国家城镇化进程不断向前;收入水平较高的国家,工业化发展已经趋于成熟,城镇化水平主要依靠第三产业发展提升24。谢金箫指出经济发展的初期,国家经济增长依靠工业经济带动;经济发展的中前期,经济增长除了依靠工业化之外还需借助城市化发展
17、的力量;而在经济发展的中后期,则需依靠农业现代化缩小城乡差距,拉动经济快速发展;到了经济发展的后期,以信息化助力工业化、城市化、农业现代化水平的提高,作为经济持续稳定发展的主要动力25。汪川构建面板向量自回归模型对城镇化、工业化和经济增长的因果关系进行实证研究,研究结论显示在发展中国家三者的关系相对复杂,工业化和城市化呈现相互促进关系,经济增长可以加快城镇化、工业化进程,而工业化发展却使经济发展水平下降26。综上所述,国内外关于城镇化、工业化与经济增长关系的研究可以划分为城镇化和工业化的相互影响、城镇化对经济增长的影响、工业化对经济增长的影响以及城镇化和工业化对经济增长的共同影响四个方面,研究
18、大多为定性研究且结论仍存在争议;而对三者之间相互作用和因果关系、相互作用的力度如何的相关研究较少。因此,弄清三者动力作用的具体关系是实现经济持续增长下城镇化和工业化水平稳步提升的关键。杨超,杨晓彤 DOI:10.12677/aam.2023.128353 3551 应用数学进展 3.三维非线性动力系统模型三维非线性动力系统模型(D3NLDS)的构造的构造 动力系统模型是基于复杂的非线性作用关系为主要研究对象的一种模型27,能够揭示在复杂的非线性的动力机制下变量间的演化发展态势。D3NLDS 模型的建立主要有以下步骤:1)构建三变量演化机制模型 对于 x、y、z 三个变量,其关于时间的变化率分别
19、为ddxt、ddyt、ddzt,那么可构建三变量演化机制模型:()()()123ddddddxtgxytgyztgz=(1)2)基于耦合效应对模型进行扩展 耦合效应是指各个体间的相互作用产生的联合效应,考虑变量间的可以将最初的三变量演化模型扩展为考虑变量间耦合效应的动力模型:()()()()()()()()()112222333ddddddxtgxhxyhxzytgyhxyhyzztgzhxzhyz=+=+=+(2)3)基于溢出效应对模型进行扩展 溢出效应是指某项活动对活动主体以外的人或社会产生的非预期效应,进一步可以将各变量的溢出效应加入模型,得到扩展模型为:()()()()()()()()
20、()()()()()()()112112222233333ddddddxtgxhxyhxzmymzytgyhxyhyzmxmzztgzhxzhyzmxmy=+=+=+(3)其中,()1m、()2m、()3m 分别表示 x、y、z 三个变量除自身以外所有变量的溢出效应。4)基于冲击干扰对模型进行扩展 经济系统面临多方面外力的冲击,并不是一个封闭的系统,若()xt、()yt和()zt为某一冲击干扰函数,()1,2,3ic i=为常数,取 0 或 1 分别表示不冲击或冲击,可以将非线性动力系统模型扩展为:()()()()()()()()()()()()()()()()()()112111222222
21、333333ddddddxyzxtgxhxyhxzmymzctytgyhxyhyzmxmzctztgzhxzhyzmxmyct=+=+=+(4)最终可以得到 D3NLDS 模型为:()()()()()()123dd,dd,dd,xxyyzzxtfx y zctytfx y zctztfx y zct=+=+=+(5)4.数据来源与平稳性检验数据来源与平稳性检验 4.1.数据及分布特征数据及分布特征 本文通过查阅中国统计年鉴获得 19782022 年的城镇化率、工业产值增加值和国内生产总值等杨超,杨晓彤 DOI:10.12677/aam.2023.128353 3552 应用数学进展 原始数据,
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