矩阵在许多领域都应用广泛。有些时候用到矩阵是因为其表达方式紧凑,例如在博弈论和经济学中,会用收益矩阵来表示两个博弈对象在各种决策方式下的收益。文本挖掘和索引典汇编的时候,比如在TF-IDF方法中,也会用到文件项矩阵来追踪特定词汇在多个文件中的出现频率。早期的密码技术如希尔密码也用到矩阵。然而,矩阵的线性性质使这类密码相对容易破解。计算机图像处理也会用到矩阵来表示处理对象,并且用放射旋转矩阵来计算对象的变换,实现三维对象在特定二维屏幕上的投影。多项式环上的矩阵在控制论中有重要作用。化学中也有矩阵的应用,特别在使用量子理论讨论分子键和光谱的时候。具体例子有解罗特汉方程时用重叠矩阵和福柯矩阵来得到哈特里-福克方法中的分子轨道。
随着现代科学的发展,数学中的矩阵也有更广泛而深入的应用,下面列举几项矩阵在现实生活中的应用:(1)矩阵在经济生活中的应用可“活用”行列式求花费总和最少等类似的问题;可“借用”特征值和特征向量预测若干年后的污染水平等问题。(2)在人口流动问题方面的应用这是矩阵高次幂的应用,比如预测未来的人口数数、人口的发展趋势。(3)矩阵在密码学中的应用可用可逆矩阵及其逆矩阵对需发送的秘密消息加密和译密。(4)矩阵在文献管理中的应用比如现代搜索中往往包括几百万个文件和成千的关键词,但可以利用矩阵和向量的稀疏性,节省计算机的存储空间和搜索时间。
在线性代数里,正定矩阵 (positive definite matrix) 有时会简称为正定阵。在线性代数中,正定矩阵的性质类似复数中的正实数。与正定矩阵相对应的线性算子是对称正定双线性形式(复域中则对应埃尔米特正定双线性形式)。
如果AAT=E(E为单位矩阵,AT表示“矩阵A的转置矩阵”)或ATA=E,则n阶实矩阵A称为正交矩阵。正交矩阵是实数特殊化的酉矩阵,因此总是属于正规矩阵。尽管我们在这里只考虑实数矩阵,但这个定义可用于其元素来自任何域的矩阵。
正交矩阵毕竟是从内积自然引出的,所以对于复数的矩阵这导致了归一要求。正交矩阵不一定是实矩阵。实正交矩阵(即该正交矩阵中所有元都是实数)可以看做是一种特殊的酉矩阵,但也存在一种复正交矩阵,这种复正交矩阵不是酉矩阵。
正交矩阵不一定是正定矩阵
举反例:
A=-E,是正交矩阵,但不是正定矩阵。
正定矩阵也不一定是正交矩阵。
矩阵正定的前提是对称阵,而正交矩阵不一定是对称阵。
将矩阵分解为简单矩阵的组合可以在理论和实际应用上简化矩阵的运算。对一些应用广泛而形式特殊的矩阵,例如稀疏矩阵和准对角矩阵,有特定的快速运算算法。关于矩阵相关理论的发展和应用,请参考《矩阵理论》。在天体物理、量子力学等领域,也会出现无穷维的矩阵,是矩阵的一种推广。
参考资料:百度百科-正交矩阵
参考资料:百度百科-正定矩阵
正交矩阵举例:
若A=[r11r12r13;r21r22r23;r31r32r33],则有:
如果AAT=E(E为单位矩阵,AT表示“矩阵A的转置矩阵”)或ATA=E,则n阶实矩阵A称为正交矩阵 。正交矩阵是实数特殊化的酉矩阵,因此总是属于正规矩阵,但正交矩阵不一定是实矩阵
扩展资料:
正交矩阵定理:
在矩阵论中,实数正交矩阵是方块矩阵Q,它的转置矩阵是它的逆矩阵,如果正交矩阵的行列式为+1,则称之为特殊正交矩阵。
1、方阵A正交的充要条件是A的行(列)向量组是单位正交向量组;
2、方阵A正交的充要条件是A的n个行(列)向量是n维向量空间的一组标准正交基;
3、A是正交矩阵的充要条件是:A的行向量组两两正交且都是单位向量;
4、A的列向量组也是正交单位向量组。
5、正交方阵是欧氏空间中标准正交基到标准正交基的过渡矩阵 。
参考资料来源:
百度百科-正交矩阵
好写哦!科技论文,专业性这么强,写出来,也是只有专业人员才能明白。首先,序言:把矩阵的乘法原理,加以介绍、解释和说明,这些就是书上现成的东西。接着介绍其应用都有哪些,具体在哪些方面。最后说明本文主要介绍哪些方面的具体应用及事例。进入正文,集中写清楚,你要介绍的应用及事例。字数要多,就多写,写详细一些;字数一般,就写得一般,就可以啦。。。祝成功!
矩阵秩的应用如下:
1.例如向量组组成的a1(a,1,1...1),a2(1,a,1...1)...an(1,1,1...n)求它的秩。第一种用初等变换的办法,因为矩阵经过初等变换秩是不变的。最后得到一个新的矩阵,b1(a+n-1,0,0...0),b2(1,a-1),b3(1,0,a-1...0)...bn(1,0,0...a-1)。
2.用行列式进行求解,因为矩阵是方的,可以使用。先将各行的元素加到第一列,第一列的元素就为a=n-1,提出来然后将每一行的元素减去第一行的元素,得到一个上三角的行列式。那么行列式就为(a+n-1)(a-1)n-1次方。
3.用相似从矩阵A的特征多项式我们得到一个关于矩阵的特征值以及特征方程。re-A的行列式求得r的特征方程,解得r是一个a-1的n-1次方,以及1-n的一次。那么向量对角化也就是初等变成为一个对角矩阵。
4.对于矩阵的组合运用,并且求未知常数,例如矩阵A以及元素都一一给出,B矩阵元素也一一给出,并且知道矩阵A+AB的秩为2,但是B矩阵是3阶矩阵。根据矩阵的分配关系等到A(E+B)矩阵,那么只需要计算E+B矩阵的行列式。
5.发现E+B矩阵是可逆矩阵,那么我们得到AB矩阵的秩是等于A矩阵的秩。也就是说A矩阵的秩也是2,那么这个矩阵的行列式以及初等变换的秩是2,计算得到未知元素为9。
6.矩阵的秩考察的范围以及应用比向量组的考察不一样。向量组一般都跟线性相关以及无关,线性表示结合在一起。但是矩阵尤其是证明也是从齐次以及非齐次中结合的。
矩阵的秩是反映矩阵固有特性的一个重要概念。计算矩阵的秩的一个有用应用是计算线性方程组解的数目。如果系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩,则方程组只要有一个解。在这种情况下,它有精确的一个解,如果它的秩等于方程的数目。如果增广矩阵的秩大于系数矩阵的秩,则通解有 k 个自由参量,这里的 k 是在方程的数目和秩的差。否则方程组是不一致的。在控制论中,矩阵的秩可以用来确定线性系统是否为可控制的,或可观察的。
一种吧!设所求矩阵为A,求出它的全部特征值,求(A-£E)x=0的基础解系,再两两正交单位化,得正交矩阵P,再求P-1AP=PTAP=^
我也是差不多这个课题啊,我的是 矩阵可对角化的条件及对角化方法,有资料互相参考啊,是写开题报告么 ,从别处拷过来的 矩阵对角化在国内外已有一定的研究。早在十九世纪末,人们在研究行列式的性质和计算时,提出了对角矩阵的概念,由于计算机的发展,更是为矩阵对角化的应用开辟了广阔的前景,它经常出现在诸如可用于求解微分方程组,用于研究数理统计量的分布,还有用于研究集合曲面的标准形等不同的科技领域中,这就使得对角矩阵成为计算数学中应用及其广泛的矩阵。
还有三个月就是毕业生们答辩的时间了,但是很多毕业生们目前连选题都还没有选好。时间紧迫,我立马为大家精心整理了一些大学数学系本科毕业论文题目,供毕业生们参考! 1、导数在不等式证明中的应用 2、导数在不等式证明中的应用 3、导数在不等式证明中的应用 4、等价无穷小在求函数极限中的应用及推广 5、迪克斯特拉(Dijkstra)算法及其改进 6、第二积分中值定理“中间点”的性态 7、对均值不等式的探讨 8、对数学教学中开放题的探讨 9、对数学教学中开放题使用的几点思考 10、对现行较普遍的彩票发行方案的讨论 11、对一定理证明过程的感想 12、对一类递推数列收敛性的讨论 13、多扇图和多轮图的生成树计数 14、多维背包问题的扰动修复 15、多项式不可约的判别方法及应用 16、多元函数的极值 17、多元函数的极值及其应用 18、多元函数的极值及其应用 19、多元函数的极值问题 20、多元函数极值问题 21、二次曲线方程的化简 22、二元函数的单调性及其应用 23、二元函数的极值存在的判别方法 24、二元函数极限不存在性之研究 25、反对称矩阵与正交矩阵、对角形矩阵的关系 26、反循环矩阵和分块对称反循环矩阵 27、范德蒙行列式的一些应用 28、方阵A的伴随矩阵 29、放缩法及其应用 30、分块矩阵的应用 31、分块矩阵行列式计算的若干方法 32、辅助函数在数学分析中的应用 33、复合函数的可测性 34、概率方法在其他数学问题中的应用 35、概率论的发展简介及其在生活中的若干应用 36、概率论在彩票中的应用 37、概率统计在彩票中的应用 38、概率统计在实际生活中的应用 39、概率在点名机制中的应用 40、高阶等差数列的通项,前n项和公式的探讨及应用 41、给定点集最小覆盖快速近似算法的进一步研究及其应用 42、关联矩阵的一些性质及其应用 43、关于Gauss整数环及其推广 44、关于g-循环矩阵的逆矩阵 45、关于二重极限的若干计算方法 46、关于反函数问题的讨论 47、关于非线性方程问题的求解 48、关于函数一致连续性的几点注记 49、关于矩阵的秩的讨论 _ 50、关于两个特殊不等式的推广及应用 51、关于幂指函数的极限求法 52、关于扫雪问题的数学模型 53、关于实数完备性及其应用 54、关于数列通项公式问题探讨 55、关于椭圆性质及其应用地探究、推广 56、关于线性方程组的迭代法求解 57、关于一类非开非闭的商映射的构造 58、关于一类生态数学模型的几点思考 59、关于圆锥曲线中若干定值问题的求解初探 60、关于置信区间与假设检验的研究 61、关于周期函数的探讨 62、函数的一致连续性及其应用 63、函数定义的发展 64、函数级数在复分析中与在实分析中的关系 65、函数极值的求法 66、函数幂级数的展开和应用 67、函数项级数的收敛判别法的推广和应用 68、函数项级数一致收敛的判别 69、函数最值问题解法的探讨 70、蝴蝶定理的推广及应用 71、化归中的矛盾分析法研究 72、环上矩阵广义逆的若干性质 73、积分中值定理的再讨论 74、积分中值定理正反问题‘中间点’的渐近性 75、基于高中新教材的概率学习 76、基于最优生成树的'海底油气集输管网策略分析 77、级数求和的常用方法与几个特殊级数和 78、级数求和问题的几个转化 79、级数在求极限中的应用 80、极限的求法与技巧 81、极值的分析和运用 82、极值思想在图论中的应用 83、几个广义正定矩阵的内在联系及其区别 84、几个特殊不等式的巧妙证法及其推广应用 85、几个重要不等式的证明及应用 86、几个重要不等式在数学竞赛中的应用 87、几种特殊矩阵的逆矩阵求法
我觉得应该是相似对角化吧,具体的步骤是:1,求出一个矩阵的全部互异的特征值a1,a2……2,对每个特征值,求特征矩阵a1I-A的秩,判断每个特征值的几何重数q=n-r(a1I-A),是否等于它的代数重数p,只要有一个不相等,A就不可 以相似对角化,否则, 就可以相似对角化3,当可以相似对角化时,对每个特征值,求方程组,(aiI-A)X=0的一个基础解系4,令P=这些基础解系,则P-1AP=diag(a1,a2,a3……),其中有qi个特征值你看行不?这就是我知道的,呵呵
分块矩阵:处理阶数较高的矩阵时常采用的技巧。
分块矩阵是高等代数中的一个重要内容,是处理阶数较高的矩阵时常采用的技巧,也是数学在多领域的研究工具。对矩阵进行适当分块,可使高阶矩阵的运算可以转化为低阶矩阵的运算,同时也使原矩阵的结构显得简单而清晰。
分块矩阵
对矩阵进行适当分块,可使高阶矩阵的运算可以转化为低阶矩阵的运算,同时也使原矩阵的结构显得简单而清晰,从而能够大大简化运算步骤,或给矩阵的理论推导带来方便。有不少数学问题利用分块矩阵来处理或证明,将显得简洁、明快。
分块矩阵是使得矩阵计算更加方便,这在线性代数中有介绍的.能应用于电路计算、机器人程序编制、精细的线性处理等,MATLAB就是仿真处理数据的软件,所以是相匹配的。
百度文库有篇很好的,直接搜“毕业论文分块矩阵的应用”就行了。
分块矩阵:处理阶数较高的矩阵时常采用的技巧
还有三个月就是毕业生们答辩的时间了,但是很多毕业生们目前连选题都还没有选好。时间紧迫,我立马为大家精心整理了一些大学数学系本科毕业论文题目,供毕业生们参考! 1、导数在不等式证明中的应用 2、导数在不等式证明中的应用 3、导数在不等式证明中的应用 4、等价无穷小在求函数极限中的应用及推广 5、迪克斯特拉(Dijkstra)算法及其改进 6、第二积分中值定理“中间点”的性态 7、对均值不等式的探讨 8、对数学教学中开放题的探讨 9、对数学教学中开放题使用的几点思考 10、对现行较普遍的彩票发行方案的讨论 11、对一定理证明过程的感想 12、对一类递推数列收敛性的讨论 13、多扇图和多轮图的生成树计数 14、多维背包问题的扰动修复 15、多项式不可约的判别方法及应用 16、多元函数的极值 17、多元函数的极值及其应用 18、多元函数的极值及其应用 19、多元函数的极值问题 20、多元函数极值问题 21、二次曲线方程的化简 22、二元函数的单调性及其应用 23、二元函数的极值存在的判别方法 24、二元函数极限不存在性之研究 25、反对称矩阵与正交矩阵、对角形矩阵的关系 26、反循环矩阵和分块对称反循环矩阵 27、范德蒙行列式的一些应用 28、方阵A的伴随矩阵 29、放缩法及其应用 30、分块矩阵的应用 31、分块矩阵行列式计算的若干方法 32、辅助函数在数学分析中的应用 33、复合函数的可测性 34、概率方法在其他数学问题中的应用 35、概率论的发展简介及其在生活中的若干应用 36、概率论在彩票中的应用 37、概率统计在彩票中的应用 38、概率统计在实际生活中的应用 39、概率在点名机制中的应用 40、高阶等差数列的通项,前n项和公式的探讨及应用 41、给定点集最小覆盖快速近似算法的进一步研究及其应用 42、关联矩阵的一些性质及其应用 43、关于Gauss整数环及其推广 44、关于g-循环矩阵的逆矩阵 45、关于二重极限的若干计算方法 46、关于反函数问题的讨论 47、关于非线性方程问题的求解 48、关于函数一致连续性的几点注记 49、关于矩阵的秩的讨论 _ 50、关于两个特殊不等式的推广及应用 51、关于幂指函数的极限求法 52、关于扫雪问题的数学模型 53、关于实数完备性及其应用 54、关于数列通项公式问题探讨 55、关于椭圆性质及其应用地探究、推广 56、关于线性方程组的迭代法求解 57、关于一类非开非闭的商映射的构造 58、关于一类生态数学模型的几点思考 59、关于圆锥曲线中若干定值问题的求解初探 60、关于置信区间与假设检验的研究 61、关于周期函数的探讨 62、函数的一致连续性及其应用 63、函数定义的发展 64、函数级数在复分析中与在实分析中的关系 65、函数极值的求法 66、函数幂级数的展开和应用 67、函数项级数的收敛判别法的推广和应用 68、函数项级数一致收敛的判别 69、函数最值问题解法的探讨 70、蝴蝶定理的推广及应用 71、化归中的矛盾分析法研究 72、环上矩阵广义逆的若干性质 73、积分中值定理的再讨论 74、积分中值定理正反问题‘中间点’的渐近性 75、基于高中新教材的概率学习 76、基于最优生成树的'海底油气集输管网策略分析 77、级数求和的常用方法与几个特殊级数和 78、级数求和问题的几个转化 79、级数在求极限中的应用 80、极限的求法与技巧 81、极值的分析和运用 82、极值思想在图论中的应用 83、几个广义正定矩阵的内在联系及其区别 84、几个特殊不等式的巧妙证法及其推广应用 85、几个重要不等式的证明及应用 86、几个重要不等式在数学竞赛中的应用 87、几种特殊矩阵的逆矩阵求法
改革开放以来,在科技革命和经济全球化的推动下,全球服务贸易飞速发展,全球经济竞争的重点正从货物贸易向服务贸易转变。根据WTO的统计,1980-2007年,世界服务贸易出口额从3600亿美元增加到32600亿美元,27年间增长了倍;而同期世界货物贸易出口额则从19880亿美元增加到135700亿美元,增长了倍,服务贸易的增长速度已经超过了货物贸易,世界服务贸易的地位在世界贸易中的地位越来越高。伴随着世界服务贸易的发展,中国的服务业逐步开放,服务贸易发展快速。服务贸易和服务业的快速发展不仅推动了我国产业结构升级,改变了长期主要依靠第二产业带动经济增长的格局,同时在促进我国经济平稳较快地发展,扩大就业,节能降耗等方面发挥了重要作用。 一、中国服务贸易发展概况 改革开放以来,我国的服务贸易发展迅速,一些新兴的服务业从无到有,基本形成了较为完整的服务业体系。1978年到2007年的30年间,服务业平均增速超过10%,高于同期国内生产总值的平均增长速度。纵观改革开放30年来中国服务贸易发展历程,可以看出,中国服务贸易表现出总量增长和结构失衡的特点。 1.从贸易总量上看,迅速增长,逆差扩大。 随着我国的服务业逐步开放,服务贸易得到了快速发展。中国服务贸易进、出口分别从1982年的、亿美元发展到2007年的1290、1270亿美元,年均增长率分别为和,具体情况如图1所示。1989年我国的服务出口在全世界名列第27位,进口居第32位,到2000年服务出口301亿美元,进口359亿美元,服务贸易总额660亿美元,居世界第12位。2003年中国服务贸易进出口总额首次突破1000亿美元大关,增长率为18%,成为全球第九大服务贸易国,首次进入世界前10位3。2005年,中国服务贸易的规模继续扩大,服务贸易收支总规模达到1582亿美元,增长18%,占同期中国GDP的7%,较2004年略有上升4。2007年,中国服务贸易进出口双双突破1000亿美元大关,服务贸易总额为2560亿美元,增速超过20%。其中服务贸易进口额为1290亿美元,占世界服务贸易份额,居世界第五位;服务贸易出口额为1270亿美元,占世界服务贸易份额,居世界第七位5。 图1 1982~2007年中国服务贸易进、出口情况 注:图中增长率是指服务进、出口总额比上年增长的比率,没有扣除价格水平的影响。 资料来源:根据商务部《中国服务贸易发展报告2007》提供的有关年份“服务贸易进出口分项目情况”整理而成。 除此以外,从图1可以看出,1982~1991年期间,服务出口一般大于服务进口,服务贸易处于顺差状态,但自1992年开始直至2007年,服务出口小于服务进口(1994年除外),服务贸易处于逆差状态,且逆差呈现逐年加大的态势。从服务贸易总额的增速看,1982~2007年期间,服务贸易总额比上年增长的速度多数处于10%~30%之间(少数年份可能由于受到外部环境的影响而出现负增长或异常高速增长除外,如1983, 1992和1996年等)。进入21世纪,在入世的强有力推动下,服务贸易又出现高速增长,这期间出口年均增速达到22%,进口年均增速达到21%。 2.从贸易结构上看,失衡突出,逐步改善。 根据生产服务的要素密集属性,将服务分为两种类型:一是自然资源或劳动密集型的传统服务,主要包括运输和旅游等;二是知识、技术或资本密集型的新兴服务,主要包括通讯、保险、金融计算机和信息服务、专利许可和技术转让、电影等音像制品、会计、法律、咨询和广告等。 从图2和图3可以看出,(1)无论是服务出口还是进口,以运输和旅游为主的传统服务贸易都占有较大比重,两者之和的比重在选取的年份中均超过60%,而以金融、保险、咨询、专有权利使用费和特许费等为主的新兴服务贸易占比较小;(2)从出口方面看,运输服务出口占服务贸易出口总额的比重显著下降,在1999年,占比至最低水平,此后逐渐回升;旅游服务出口从1982年至1990年间的比重基本不变,但从1991年开始比重则明显上升,直至2003年(由于非典的原因)比重又开始回落;其他商务服务出口比重则基本呈现稳步增长的态势;(3)从进口方面看,运输服务进口占服务贸易进口总额的比重显著下降,由1982年的下降为2007年的;旅游服务进口则逐步增加,从1982年的增加到2007年的;其他商务服务进口比重也基本呈现稳步增长的态势。因此,虽然我国的服务贸易结构仍然以劳动密集型和资源密集型为主,但是我国的服务贸易出口结构进口结构正逐步由传统的劳动密集型或资源密集型向新兴的知识(技术)密集型转化。 图2 1982~2007年中国服务贸易出口结构变化 图3 1982~2007年中国服务贸易进口结构变化 资料来源: 《中国统计年鉴》、国家外汇管理局《中国国际收支平衡表》、世界贸易组织统计年鉴历年数据。 通过比较可以发现,进入21世纪以后,随着我国服务市场的不断放开,服务贸易内部结构逐步改善,一方面,以自然资源或劳动密集型为主的传统服务部门如旅游服务,其出口比重和进口比重都在逐步下降,而运输服务虽然出口比重和进口比重都在增加,但相对于20世纪80年代而言,却是大幅下降;另一方面,以知识(技术)密集型为主的新兴服务部门如计算机和信息服务、咨询服务都得到了相对较快发展,进口和出口比重都日益提高。但同时也必须看到,部分重要服务部门如保险服务、专有权利使用费和特许费、咨询等部门的进口比重显著上升,反映了这些服务的国内供给水平较低。 二、文献综述 回顾近年来已有的国外文献,对于服务贸易与经济增长的研究文献主要从服务贸易自由化角度展开,而服务贸易自由化对一国经济影响主要集中在总体服务贸易、金融和电信两个关键行业领域。具体而言,大致包括以下四个方面: 1.利用贸易自由化效应的理论模型,分析总体服务贸易自由化对经济增长的影响。 Dee and Hanslow(2000)研究表明,如果完全取消乌拉圭回合后的服务贸易和商品贸易的贸易壁垒,则整个世界经济可以从中获利2600亿美元,其中1300亿美元来自服务贸易,约与商品贸易获利等同。Sherman Robinson (2002 )选取了10个国家和地区、11个部门的截面数据作为研究对象,研究结构表明,服务贸易不仅直接影响世界服务产品的生产和贸易,而且通过产业间投入和产出的关系对经济其他部门产生重要影响。对于发展中国家而言,当其从发达国家进口服务产品时,可获得信息和先进的技术,从而引起了全要素生产率提高,对经济增长产生了推动作用。Rutherford, Tarr and Shepotylo(2005)则利用CGE模型对俄罗斯的“入世”效应进行了评估分析。他们得出了一个共同的结论,就是服务市场的开放能够增加一个国家的福利,而消除服务业FDI市场准入壁垒是一国服务贸易自由化福利增加的主要来源。 2.基于特定服务贸易部门,讨论具体服务贸易部门开放对一国经济增长的影响。 由于服务贸易谈判主要集中在金融和电信两个部门,因此研究具体服务部门和经济增长关系的文献主要围绕这两个部门展开。Goldsmith(1969)认为金融服务业通过将金融资本投资于最有生产效率的部门,使得一国产出和收入增长。他利用金融资产和GNP的比例作为衡量金融部门业绩的指标,并以此作为解释变量来解释经济的增长。King and Levine(1993)指出金融服务通过提高资本积累和(或)技术创新带动行业增长,在控制其它影响长期增长因素的前提下,采用金融系统负债/GDP、金融系统对私人部门贷款/GDP这两个比例来解释金融业自身的增长,并得到了显著正的回归结果。Francois and Schuknecht(2000)运用贸易开放度、主要宏观经济变量以及金融部门集中度来解释实际人均GDP增长率。他们发现金融业开放与贸易和经济增长之间存在着正向关系。Khoury and Savvides(2006)选取了包括发展中国家和发达国家在内的60个国家的电信和金融服务部门横截面数据,建立了起点回归模型(Threshold Regression Model)。研究结果表明,服务市场开放对低收入国家和高收入国家的经济增长效应具有显著的差异,具体服务部门开放对经济增长的影响与该国经济发展水平有关。 3.基于服务作为中间投入品角度,研究生产者服务贸易对一国经济增长的影响。 Markusen(1989)研究发现,不论是资本密集型的中间投入制造品,还是知识密集型的生产者服务都能够带来报酬递增。虽然服务市场开放以后,服务业外商直接投资会对国内服务企业产生部分的“挤出效应”,但由于该服务部门的竞争导致了国内对该服务的更大需求,因而,外资提供的服务对国内相应服务的替代效应小于因竞争产生的规模效应;同时,由于服务差异化的特性,使得外商提供的服务成为国内提供中间投入品的有益补充。因此,他认为生产者服务的自由化有可能对一国的社会福利带来显著的正面效应。Francois,Joseph and Kenneth Reinert(1996)利用17国数据分析了服务在生产和贸易结构中的作用;这些研究普遍认为,生产者服务贸易的进口对于一国的经济增长有着积极的影响,主要表现为生产者服务通过提高整个经济部门生产率带动经济发展,而且生产者服务贸易与其它服务贸易以及商品贸易是一种互补关系而不是替代关系。Hoekman(2006)研究认为,服务可能成为一些国家经济增长的发动机,例如印度。他分析认为,在服务市场开放条件下,服务将成为国内企业竞争力的关键因素,企业竞争力在很大程度上取决于是否能够获得低成本、高质量的生产者服务,如金融、电信、运输、分销服务等。因此,通过进口生产者服务,带动国内相关服务业的快速发展,从而提高该国的经济绩效。 4.基于特定服务贸易模式,研究不同模式下服务贸易自由化对一国经济增长的影响。 Whalley and Bob Hamilton(1984)是较早研究消除劳动力在国家间流动的所有限制后对全球经济影响的。由于自然人流动的开放,基于不同国家劳动边际产品的劳动力资源在全球范围内进行了新的配置,因此,他们估算在某些条件下由于劳动力的自由流动使得全球收入将可能翻一倍,并且对各国的收入分配产生较为显著的影响。Walmsley and Winters(2005)指出,如果发达国家允许相当于其国内劳动力3%的国外服务提供者进入其国内市场,则全球获得的收益可能远远超出任何现存的贸易形式自由化所带来的收益,而且发达国家和发展中国家能够共享这种福利的增加。此外,他们还指出,目前熟练工的自由流动问题得到了广泛的讨论和解决,然而,非熟练工的自由流动也将会产生更多的收益。 回顾国内学者关于服务贸易与经济增长的研究,主要从定性和定量两个方面展开。在定性分析方面,一些学者详细剖析了服务贸易对一国经济多方面影响,主要有王建(1999)、熊春兰(2000)、龚锋(2003)、程大中(2004)、苗秀杰(2005)等;在定量分析方面,危旭芳、郑志国(2004)采用最小二乘法对中国服务贸易与经济增长进行实证分析,结果表明,中国进出口额与GDP存在正相关关系,且服务进口对经济增长的促进作用大于出口;孙茂辉(2005)实证研究了服务贸易与澳门经济增长的数量关系,结果表明澳门每增加1美元的服务贸易净出口,GDP将会增加美元;胡日东、苏梽芳(2005)利用中国1985-2004年度数据进行回归分析后发现,长期上看,服务贸易出口对经济增长具有推动作用,而服务贸易进口对经济增长具有抑制作用,但二者净效应为正;短期上看,服务进口与出口对经济增长的作用很小;潘爱民(2006)采用误差修正模型研究表明:服务贸易出口、进口与经济增长之间存在长期稳定的均衡关系;从短期来看,三者之间的关系由短期偏离向长期均衡调整的速度很快,且服务贸易进口的短期波动对经济增长的短期变化比较明显。 综合上述的研究文献可以发现,国内外大多数实证方面的文献都集中在服务贸易总量对经济增长的影响分析上,而对于服务贸易结构与经济增长的关系研究尚属空白。因此,本文利用我国1982-2007年不同部门服务贸易的进口、出口和GDP数据,通过构造贸易结构指标,基于脉冲响应函数分析法来考察服务贸易结构与经济增长之间的动态冲击反应,揭示两者长期相互动态作用。 三、数据与方法 (一)数据来源与变量定义 1.数据来源 笔者选取1982-2007年的年度数据作为样本数据,数据全部来源于《中国统计年鉴》、国家外汇管理局《中国国际收支平衡表》、世界贸易组织统计年鉴历年数据。世界贸易组织将服务贸易分为三个部门,分别是运输、旅游和其它商务服务,其它商务服务中一共包括八项,具体为通讯、建筑、保险、金融计算机和信息服务、专利许可和技术转让、文体娱乐(包括电影等音像制品)和其它商业服务(包括会计、法律、咨询和广告等)。 2.变量定义 根据生产服务的要素密集属性,将服务分为两种类型:一是自然资源或劳动密集型的传统服务,主要包括运输和旅游等;二是知识、技术或资本密集型的新兴服务,主要包括通讯、建筑、保险、金融计算机和信息服务、专利许可和技术转让、电影等音像制品、会计、法律、咨询和广告等。因此,在考察服务贸易结构时,构造传统服务出口份额 (EXSH)和传统服务进口份额(IMSH)对其进行度量。传统服务出口份额 (EXSH)表示传统服务出口额占出口总额的比重,即: 其中、、分别指当年运输出口额、旅游出口额和出口总额;传统服务进口份额(IMSH)表示传统服务进口额占进口总额的比重,即:其中、、分别指当年运输进口额、旅游进口额和进口总额。考虑到其它商务服务中的其它商业服务可能包含一部分传统服务,但是由于无法获取各项新兴服务的具体数据,因此笔者采用、指标大致反映我国的服务贸易结构,用历年的GDP来表示经济增长。 为了消除汇率和物价因素的影响,将GDP数据折合成美元计算,同时用消费者价格指数对各个年度的GDP数据进行平减,由于我国的CPI指数是从1985年才开始编制的,因此对1982到1984年的数据用城市居民消费价格指数来平减,平减后得到RGDP。为避免时间序列经济数据中的异方差影响,对RGDP取自然对数,记为LRGDP,这种变换不会改变时间序列的特征。 图3 服务贸易结构指标EXSH和IMSH的变动趋势 从图3可以看出,传统服务贸易的出口额和进口额占比在1982-2007年间均超过50%,说明传统服务贸易仍然是我国服务贸易的主要部分,在服务贸易的发展过程中扮演着重要角色。传统服务贸易出口在20世纪80年代发展迅猛,各年占比均超过70%,随后逐步降低,2003年占比达到最低水平,仅占;传统服务贸易进口在1982-1993年期间,除个别年份外(1984年),占比均超过70%,个别年份如1986、1990年达到90%,随着我国加入WTO,服务贸易市场进一步放开,传统服务贸易进口自2000年后稳步下降。 (二)单位根检验与协整分析 在对时间序列进行分析时,传统上要求数据是平稳的,即没有随机趋势或确定性趋势,如果用非平稳的时间序列变量进行回归,会出现“伪回归”现象。但是,现实经济中的时间序列往往是非平稳的,为了使回归有意义,对时间序列实行平稳化处理,方法是对其进行差分后再回归,但这样做的缺点是会失去原序列中的有用信息,而这些信息对问题分析又是必须的。Enger和Granger提出的协整方法很好的解决了这个问题,而协整分析需要进行单位根检验。单位根检验的方法很多,如DF方法、ADF方法,PP方法,本文采用ADF方法。 我们对各变量进行ADF检验,经过多次尝试,选择最佳滞后期和检验形式,得到单位根结果如表2。从表2可以看出,在1%的显著性水平下,所有变量序列的水平项都是非平稳序列;经过一阶差分以后,在的显著性水平上都是平稳的,故它们都是一阶单整I(1),可以在此基础上进行协整检验。 由于VAR模型对滞后期的选择比较敏感,故先采用AIC或SC最小原则确定最佳滞后期。在滞后期数确定滞后,再对协整中是否具有常数项和时间趋势项进行验证,然后对数据进行协整检验,得到的结果如表3。从表3可以看出,GDP与两个协整方程,变量之间存在着长期的均衡关系。通过对各协整方程残差进行ADF检验,结果显示残差为平稳序列,也证明了经济增长与传统服务出口份额、传统服务进口份额之间存在着协整关系。 表2 各变量平稳性检验结果 变量 类型(C T K) DW值 ADF 1%临界值 结论 LRGDP (C,T,4) 不平稳 EXSH (C,T,4) 不平稳 IMSH (C,T,3) 不平稳 DLRGDP (C,T,0) 平稳 DEXSH (C,N,0) 平稳 DIMSH (C,N,0) 平稳 注:检验类型中的C,T,K分别表示单位根检验中的常数项、时间趋势项和滞后阶数;N表示不包括C或者T,D表示一阶差分。 表3 协整检验结果 H0 迹统计量 1%临界值 相伴概率 r=0 r≤1 r≤2 四、VAR模型以及脉冲函数响应路径 (一)模型的设定与估计 由于贸易结构和经济增长之间的关系是双向互动的,贸易结构的升级会刺激经济的增长,而经济增长总是伴随着贸易结构的升级,因此,采用不必加以区分外生变量和内生变量的VAR模型来分析服务贸易结构和经济增长的关系,从而,更加有利于分析各个变量之间的长期动态影响而避免变量缺省的问题。向量自回归模型VAR(p)的一般形式如下: t=1,2,…,T (1) 其中:是k维内生变量向量,是d维外生变量向量,p是滞后阶数,T是样本个数。维矩阵和维矩阵B是要被估计的系数矩阵。是k维随机扰动向量,它们相互之间可以同期相关,但不与自己的滞后值相关及不与不等式右边的变量相关。 在(1)式的基础上,我们以时间序列LRGDP、EXSH、IMSH建立VAR自回归模型。准确建立VAR模型的关键在于滞后期数的确定,在实际应用中,一方面希望滞后期p足够大,可以更加完整的反映构造模型的动态特征;但另一方面,滞后期越长,模型中待估参数越多,损失的自由度也越多。因此,在滞后期和自由度之间寻找一个均衡点,一般根据AIC和SC信息量取值最小的准则来确定模型的滞后阶数。根据多次的实际测算,最后确定滞后阶数为4,模型设定为VAR(4),采用OLS得到估计式如下,模型整体拟合程度较好。 对模型进行稳定性检验以及残差自相关检验,结果显示模型稳定且整体拟合度较高,各扰动项不与自己的滞后值相关,模型拟合效果良好,可以作为进一步分析的依据。 (二)脉冲响应分析 脉冲响应函数是分析当一个误差项发生变化,或者模型受到某种冲击时对系统的动态影响,用于衡量随机扰动项的一个标准差冲击对内生变量当前和未来取值的影响。根据得到了VAR模型,基于脉冲响应函数分析方法,可以得到传统服务贸易进口份额、出口份额和经济增长之间的相互冲击动态响应路径。 1.由图5可以看出,经济增长对于传统服务贸易出口份额标准差的扰动一直呈现正向的效应。尽管在第1期没有显现出来,但从此以后一直呈现正值,经过1-5期的小幅上下波动后,第5期开始逐渐上升,从第8期以后稳步增长。这表明传统服务贸易出口份额受外部条件的某一冲击后,给经济增长带来同向的冲击,而且这一冲击具有显著的促进作用和较长的持续效应。 2.由图6可以看出,经济增长对于传统服务贸易进口份额标准差的扰动一直呈现负向的影响。LRGDP在当期反应为零,此后逐渐下降,经过3-4期小幅上升后,一直下降至期终。其经济涵义是传统服务贸易进口份额的某一冲击会给经济带来持续的反向冲击,长期来看,对经济增长具有显著的抑制作用。 3.由图7可以看出,传统服务贸易出口份额对经济增长一个标准差的冲击,当期显现出很高的负效应,在第2期上升为正值,从第4期开始逐渐下降,6-7期上升以后,一直下降至期终。计算分析期内EXSH的累计反应值可以发现,当期LRGDP一个标准差冲击对EXSH的累计反应为,表明经济增长对传统服务贸易出口份额长期有微弱的负效应。 4.由图8可以看出,在本期给经济增长一个标准差的冲击后,传统服务贸易进口份额在1-2期内上升,第2期达到最高点(即在第2期IMSH对LRGDP的响应是),此后逐渐下降为负值,此阶段一直持续到5-6期,第6期出现微弱正值后逐渐下降为负值并保持到期终。这一结果的经济涵义是经济增长在初始阶段可以增加传统服务贸易进口的份额,但长期而言,经济增长对传统服务贸易进口份额具有显著的抑制作用。 图5 LRGDP对EXSH冲击的响应 图6 LRGDP对IMSH冲击的响应 图7 EXSH对LRGDP冲击的响应 图8 IMSH对LRGDP冲击的响应 五、结论和建议 与已有集中于分析服务贸易总量与经济增长的研究不同,笔者基于VAR模型的脉冲响应函数分析方法,对我国1982-2007年服务贸易出口结构、进口结构与经济增长进行了协整分析,并在此基础上考察了三者的相互动态影响过程。脉冲响应函数的模拟结果表明: 1.传统服务贸易出口对我国的经济增长具有显著的促进作用和较长的持续效应,而传统服务贸易进口具有显著的抑制作用。这说明:一方面,随着我国服务贸易自由化程度的不断加深,具有比较优势的传统服务业(旅游、运输等),特别是传统服务贸易出口对我国的经济增长具有较大的推动作用,因此,在未来的较长时间内,应该继续充分发挥这种优势并形成竞争优势;另一方面,传统服务贸易进口抑制经济增长反映了新兴服务贸易进口对经济增长存在着刺激作用。新兴服务部门主要生产知识、技术密集型或资本密集型服务,这类服务的特点是高附加值高收益,大力发展新兴服务业有利于实现我国服务贸易的可持续发展,因而从动态的角度看,应当扩大服务贸易特别是新兴服务贸易的进口,实现服务贸易结构的升级。 2.从短期来看,经济增长对于传统服务贸易出口和进口具有微弱的正效应,这说明短期内经济增长会加快传统服务贸易的出口和进口,但是随着新兴服务部门的快速发展,服务贸易结构将呈现出新兴服务贸易比例上升,传统服务贸易比例下降的新局面。此外,从长期来看,经济增长对传统服务贸易出口和进口具有抑制作用,这也进一步说明经济增长必然会带来产业结构的升级。随着经济的不断发展,对新兴服务的需求逐渐上升,增加对新兴服务的进口,通过引进先进技术和经营理念,促进中国国内服务业和服务贸易的发展,从而通过“引进来”最终实现“走出去”。 因此,随着我国加入WTO后服务业对外开放的不断深入,中国服务贸易的发展应该遵循“循序渐进、重点突破、逐一深入”的方针。首先,立足传统比较优势,继续巩固发展以劳动和自然资源密集型为主的传统服务贸易领域,如运输服务、旅游服务,培育竞争优势并形成长期动态比较优势;其次,积极开展生产者服务业,优化服务贸易结构。一方面,运用现代信息技术和经营管理方法,加快改造传统生产者服务业,大力发展现代物流业,如整合交通、运输、仓储、邮政服务业等;另一方面,重点发展知识密集型的生产者服务业,包括金融、电信以及科技服务、广告设计、管理咨询等各类专业和商务服务业,提高这些产业在整个服务业的比重,从而为我国调整和优化服务贸易结构提供强有力的产业基础;第三,提高对外开放水平,加大引导外资进入现代服务业部门力度。目前,外资主要分布在制造业,流入服务业的外资较少,政府应制定适当的政策引导外资进入知识密集型的现代服务业领域。通过引进国外先进的技术和管理经验,促使国内相关服务企业边干边学,不断创新,从而促进国内服务业的发展;第四,鼓励优势企业实施“走出去”战略,树立服务品牌。服务企业应提高服务生产管理水平,加强现代物流和供应链管理,针对本行业服务的特点,制定科学经营管理体制,提高服务生产的计划、组织与控制能力,同时通过政府和企业的共同努力,培育中国的服务名牌。对于一些具有优势的服务企业,鼓励实施“走出去”战略,充分发挥自己的比较优势,争取成为世界知名的服务企业