入境旅游与经济增长关系的统计动态反演分析_交叉分析论文

入境旅游与经济增长关系的统计—动力反演分析，本文主要内容关键词为：经济增长论文,关系论文,动力论文,旅游论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。

      2009年，《国务院关于加快发展旅游业的意见》强调“把旅游业培育成国民经济的战略性支柱产业”；2014年，国务院常务会议再次指出要加快旅游业改革发展，对于扩就业、增收入等意义重大。入境旅游作为我国旅游业“三大市场”中开发最早、发展最快的市场，不仅体现了我国在全球中的旅游吸引力，也是国家赚取外汇和解决就业的重要途径。据世界旅游组织预测，到2020年我国将成为世界最大的旅游目的地国家。那么，正确认知我国入境旅游发展与经济增长之间的关系，对进一步深化旅游产业改革，促进其尽快成为战略性支柱产业有重要的理论与现实意义。

      统计—动力反演是统计—动力建模的一种方法，该方法认为现有的很多观测资料，都可以看做是描述(或近似描述)实际非线性动力系统的动力模式的一系列特解。所以，只要能利用资料解出与数值求解相反的问题，就可以反演出能近似描写系统的非线性动力模型。该方法摒弃了复杂的物理要素的筛选，以及有关动力方程形式的人为选定，因此建立起来的动力模式几乎没有人为因素，从而可以揭示系统演化的动力和阻力因素，以及各自的贡献。目前，该方法已经在气候变化研究领域取得了较高的应用价值[1-3]。本文将统计—动力反演方法引入到同样具有长时间序列波动的经济变化领域，探寻入境旅游与经济增长之间的驱动关系，以及内在的动力机制等一系列问题。

      1 模型与数据

      1.1 非线性统计-动力反演模型

      统计-动力反演模型中，设非线性系统的状态变量

随时间变化的动力方程为：

      

      在方程(4)中，只有B是未知的，也是线性的，可以运用矩阵的最小二乘估计及反演理论来求解矩阵B[4，5]。得到系数B后，可进一步分析

中各项的相对贡献率

：

      

      根据各项贡献率大小剔除对系统演变无用或作用很小的项，最后得到所需方程或方程组。

      1.2 数据

      本文选取与入境旅游直接关联的两个指标，即入境旅游(外汇)收入与入境旅游人数，表征我国入境旅游的发展情况；选取我国GDP作为经济增长的直接代用指标。通过三者关系的统计-动力反演，测度彼此之间的驱动关系。

      本文数据序列均采用2000年1月至2014年11月的月度数据进行反演，共179个月，既能充分保证时间序列的长度，也能更准确体现新世纪以来我国进入经济快速发展期以来的现实状况。图1展现了各指标的月度变化。其中，旅游外汇收入与入境旅游人数数据从国家旅游局网站(http://www.cnta.gov.cn/html/rjy/index.html)收集并整理；GDP数据从国家统计局网站(http://data.stats.gov.cn/)收集并整理了季度数据，而后利用matlab对其进行三次样条插值，获得了GDP的月度变化值。

      

      图1 2000年至2014年11月入境旅游(外汇)收入、人数、GDP变化图

      2 建模及反演结果分析

      2.1 动力关系建模

      首先建立入境旅游(外汇)收入、入境旅游人数以及GDP三个指标之间的动力模型。由于旅游者进行入境旅游活动，通过旅游消费，才有可能产生入境旅游收入，必须明确入境旅游人数是旅游外汇收入变化的可能动力因子，而不是被驱动对象。因此建立三者可能成立的非线性动力驱动关系共五种，分别如下：

      

      模式中t为时间；A为入境旅游(外汇)收入；B为GDP；C为入境旅游人数；

(j=1，2，3，…n)分别为对应项的系数。式(6)～(8)假设了入境旅游(外汇)收入可能的非线性驱动方程；式(9)～(10)假设了GDP可能的非线性驱动方程。从动力学角度看，模式右边每个多项式都代表对系统演化的作用，符号的正或负即代表该驱动项为动力或阻力。

      用2000年1月至2014年11月的179个月度数据对模式(6)～(10)分别进行反演，获得反演成功的模式以及相应的系数、对应项的贡献率等。

      2.2 动力反演结果分析

      2.2.1 旅游(外汇)收入与GDP

      模式(6)代表了GDP对旅游外汇收入的动力驱动。通过反演得到系数后(表1)，对模式(6)计算出数值解，即模拟值，获得反演效果与真实值对比(图2)。

      

      表1中

系数代表的是两项线性部分，

系数代表的是三项非线性部分，这五项耦合在一起共同驱动旅游外汇收入的增减变化。从表1结果来看，

为负，对应的阻力项分别为外汇收入线性项以及外汇收入与GDP交叉作用项，前者阻力贡献率最高，为38.95%，后者为20.70%。这说明旅游外汇收入的变化极不稳定，如果前一时刻的旅游外汇收入较高，后一时刻的旅游外汇收入却不一定越高，旅游外汇收入对前一时刻收入不具有依赖性和连续性。

系数为正，即对应项为驱动旅游外汇收入增长的动力，分别为GDP一次线性项、外汇收入二次非线性项以及GDP二次非线性项，动力贡献率共为40.35%，这表明GDP对旅游外汇收入具有二次非线性驱动力，且为正向驱动作用。

      图2给出了模拟值与真实值的比较效果，模拟值和真实值相关性较高，相关系数为0.94；然而值得注意的是，当真实值在周期性的震荡上升时，模拟值虽然也在上升，但并没有震荡过程，这正是因为旅游行业具有季节性和周期性双重特点，而GDP变化并不具有季节性，两者在交叉作用过程中形成了这样的驱动效果。

      

      图2 模式(7)成功反演后，入境旅游(外汇)收入的模拟值与真实值对比

      2.2.2 旅游(外汇)收入与入境旅游人数

      模式(7)和(8)代表了入境旅游人数可能对入境旅游(外汇)收入形成的驱动关系，但是两个模式均无法进行反演，说明该系统内部因子之间不存在模式中的二次非线性、一次线性以及交叉影响所表现的驱动关系。也就是说，入境旅游人数的月度变化无法直接对旅游外汇收入的月度变化造成二次非线性或线性驱动影响。

      2.2.3 GDP与入境旅游

      模式(9)体现了旅游外汇收入对GDP的驱动作用，反演所得系数及对应项贡献率见表2所示。根据表2的反演系数，求得模式(9)的数值解，从而与真实值进行对比，见图3a。

      

      根据反演结果可知(表2)，旅游外汇收入对GDP存在非线性动力驱动作用，

对应项是模式(9)等号右边第一项，为负表明GDP对前一时刻GDP的值不具有依赖性和连续性，体现了GDP变化受到很多其他因素的影响。

对应项为动力项，且都含有旅游外汇收入因子，动力贡献率高达63.23%，表明旅游外汇收入驱动GDP变化时，动力远大于阻力。进一步分析发现，

分别对应旅游外汇收入的一次项和二次项，随着旅游外汇收入变化，其一次项和二次项的和(即

)必定为负，也就是说，旅游外汇收入对GDP驱动的动力主要来自两者的交叉作用，旅游外汇收入越大，GDP对之响应变化程度也越大。此外，从图3a的模拟情况可以看出，模拟值与真实值相关性高达0.97，且震荡波动与变化趋势基本一致，体现了旅游外汇收入对GDP的动力反演效果特别好，前者对后者的驱动作用非常强。

      

      

      图3 模式(9)和(10)成功反演后，GDP的模拟值与真实值对比

      (a)模式(9)的模拟结果；(b)模式(10)的模拟结果

      模式(10)加入了入境旅游的另一个重要指标——入境旅游人数，动力反演结果(见表3)表明入境旅游人数可以和旅游外汇收入能够共同对GDP产生驱动作用，模式(10)等号右边第一项系数(

)为负，表明GDP对上一时刻的值不具有连续性和依赖性。将表3系数分别代入模式(10)，发现等号右方GDP、旅游外汇收入、入境旅游人数各自的一次项与二次项之和分别为：

。上述三项在B、A、C变化范围内，始终为负，表明旅游外汇收入和入境旅游人数对GDP的动力驱动作用均来自交叉项。交叉项中

系数为负，对应GDP和入境旅游人数交叉阻力项，

系数为正，代表旅游外汇收入和人数交叉动力项，分别将系数代入模式(10)，

和

两项之和即为(0.97A-0.48B)C，由于C的系数0.97A-0.48B始终为负，因此入境旅游人数与其他因子的交叉项总和仍为阻力项。至此说明，GDP对入境旅游的响应仍然体现在与入境旅游收入的交叉作用上，即系数

对应项，且该项贡献率最高，为31.96%。

      图3b为模式(10)动力反演的模拟值与真实值的比较，与模式(9)反演对应的图3a相比发现，连续179个月的时间序列相关性一致，均为0.97。从具体的波动过程看，两个模式模拟的早期变化基本相似，至第120个月开始，模拟差异开始明显。将第120～179个月的模拟数据与真实数据重新进行相关性及卡方检验，两组模拟值均通过卡方检验，P值均为0.000，而模式(9)模拟值与真实值相关系数为0.85，模式(10)为0.82。说明入境旅游人数因子反而降低了入境旅游系统对GDP动力反演后的模拟效果。

      3 结论与讨论

      统计-动力建模吸取了统计建模和动力建模的长处，既能充分利用数据，又能进行动力机制的研究。我国入境旅游与GDP的相互关系及驱动机制的研究正是在已有大量数据的基础上，探索动力机制的研究，因此选择统计-动力建模方法非常合理。本研究收集并整理了2000年1月以来的入境旅游发展最直接表征指标——入境旅游(外汇)收入和入境旅游人数，以及经济增长直接表征指标——GDP各自的月度变化数据，共179个月。通过构建这三个指标之间可能的非线性动力模式(模式(6)-(10))，利用统计-动力建模中的动力反演方法对动力模式逐一反演并对其驱动机制进行了深入研究，并获得了以下主要结论。

      (1)入境旅游(外汇)收入与GDP月度变化之间存在双向正向驱动作用，且入境旅游(外汇)收入对GDP的动力驱动效果更加显著。

      模式(6)和模式(9)分别代表GDP对旅游外汇收入以及旅游外汇收入对GDP的动力驱动。对两个模式的动力反演结果表明均可以成功反演，说明存在相互之间的二次非线性动力驱动机制。从表1对模式(6)的反演结果得到，GDP的一次项和二次项系数均为正，说明其对旅游外汇收入进行直接的正向驱动；同样的，模式(9)的反演结果(表2)表明，含有旅游外汇收入项的动力贡献率高达63.23%，表明其对GDP驱动的正向动力远大于阻力。

      对比两个模式的反演效果(图2和图3a)，可以发现图3a中模拟值与真实值的变化趋势和震荡波动均基本一致，反演模拟效果远好于图2所示，且模拟值与真实值相关性高达0.97，表明入境旅游(外汇)收入对GDP的动力反演效果更好，前者对后者的驱动效果更加直接与显著。

      (2)入境旅游(外汇)收入和GDP的月度变化均不稳定，即下一月度的变化(增加或减少)并不依赖或连续上一月的变化。

      反演结果(表1、表2和表3)表明，模式(6)、(9)和(10)等号右边第一项系数

均为负，表明旅游外汇收入和GDP的变化均不稳定，也就是说，下一月度的变化(增加或减少)与上一月的值之间并无依赖性或连续性。新世纪以来，两个要素均在波动中总体上升(图1)，但是，旅游外汇收入与GDP均属于社会经济要素，受众多因子影响且机制复杂，这一结论即表明了入境旅游(外汇)收入和GDP的月度变化趋势是不连续的，这与年度变化持续上升有所差异。

      (3)入境旅游人数无法对入境旅游(外汇)收入的月度变化起到二次非线性或线性驱动作用。

      模式(7)和(8)均体现了入境旅游人数对旅游外汇收入的动力驱动，但是无法进行反演，说明数据资料不构成模式所描述的非线性动力系统，也就是说，入境旅游人数无法对旅游外汇收入的月度变化起到二次非线性或线性驱动作用。这个结论与传统的研究结果不同，传统研究大多以入境旅游人数以及入境旅游(外汇)收入的年度数据为依托，数据量少，从年度总体变化上能够获得入境旅游人数对旅游外汇收入的线性驱动关系[6，7]。事实上，旅游行业不仅是一个季节波动非常显著的行业，又是一个极其敏感的行业，客源国或目的地国家的任何自然、社会的影响因素都会立刻对旅游业造成影响，因此，研究旅游行业的月度变化更具现实意义。本研究的结论打破了传统认为旅游人数越多，旅游收入也越多的正相关关系，说明了要想提高旅游外汇收入，仅仅从吸引入境游客数量上着手是狭隘的、甚至错误的。

      (4)GDP对入境旅游月度变化的响应主要依赖GDP与入境旅游(外汇)收入的交叉项，入境旅游人数因子会降低入境旅游系统对GDP的动力反演效果。

      模式(9)是入境旅游系统中的旅游外汇收入单因子对GDP的驱动模式，模式(10)是旅游外汇收入和入境旅游人数双因子对GDP的驱动模式。对比两个模式的反演结果(表2和表3)发现，GDP对入境旅游系统的驱动响应均主要依赖于GDP与旅游外汇收入的交叉项上，即模式(9)的

对应项和模式(10)的

对应项。此外，通过对两个模式后期(第120～179个月)的模拟值与真实值的相关性及卡方检验，发现模式(10)反演模拟效果在后期要弱于模式(9)，表明了入境旅游人数对GDP没有起到正向驱动作用，反而会降低入境旅游系统对GDP的动力反演效果。

标签：交叉分析论文;  经济增长论文;  线性系统论文;  对应分析论文;  贡献率论文;  非线性论文;  外汇论文;