从图5可以观察到,[2000,2010]为下凸区间,对于下凸函数,曲线各点切线的斜率随自变量呈上升趋势,意味着宁夏地区生产总值增长率随时间的递进而上升。
经多次试算,构建[2010,2019]宁夏地区生产总值对于年份的函数模型如下(式(1)):
GDP=226。99x+1377。16(1)
测算出2020年宁夏GDP为3874亿元,比2019年宁夏GDP实际发生数3748。48亿元增加3。3%(名义增长率)。
(二)财政收入模型
财政收入模型的构建思路与地区生产总值相同,首先绘制2000—2019年财政收入与年份函数关系散点图(见图6),再用R语言模拟、构建、试算和检验,最后确定模型。
由于我们要对“十四五”财政收入作预测,此处只考察与“十四五”关联密切的2010—2019时间段的曲线特性,初步判定在此区间内,一般公共预算收入曲线类似于二次抛物线,中央转移支付收入曲线类似对数式。由宁夏财政收入的走势、图像的形状等特性,分别构建出上凸区间一般公共预算收入(y1)和中央转移支付收入(y2)模型如下:
y1=-0。90x2+173。20■-22。04(2)
y2=362。52lnx+■(3)
应用模型测算出2019年地区一般预算收入为436亿元,中央转移支付收入为872亿元。欲预测未来年份财政收入,可将x定义域延展,将对应年份x值代入模型进行测算(预测结果见“十四五”预测及展望)。
(三)模型检验
1。统计检验
根据模型回归结果和统计检验指标报告,判断三个模型基本满足普通最小二乘法回归条件,自变量相对应的有关统计量的统计性质较为显著,模型整体的统计检验指标也十分显著,三个模型的拟合度(R2)均高于0。97,表明模型对数据的解释能力很强,换言之,因变量97%的变异能够被自变量解释(见表1)。
2。实测检验
将模型定义域内的自变量x∈[1,10](代表2010—2019年)分别代入三个模型求出因变量估计值,再将估计值与2010—2019年实际发生数进行对比,观察二者的差异程度是否超过容差度(设定为±10%),以及实际发生数是否包含在区间估计范围之内,此过程即为实测检验(见表2、表3、表4)。
从实测检验结果看,表2宁夏地区生产总值估计值与实际发生数的差异率均处于±7%以下,且实际发生数全部包含在区间估计范围之内。表3宁夏一般公共预算收入的点估计值与实际发生数的差异率均处于±3%以下,实际发生数只有2018年未包含在区间估计范围之内。表4中央转移支付收入的点估计值与实际发生数的差异率均处于±8%以内,实际发生数只有2011年未包含在区间估计范围之内。
统计检验和实测检验结果表明,三个模型对历史数据的拟合程度良好,预测误差均在±10%以内,在维持模型所隐含的增长规律的假设前提下,可以沿用于“十四五”预测。
四、“十四五”预测及展望
依据前文构建的三个函数模型,将年份x的定义域延伸至[11,16],代表2020—2025年,分别代入三个模型,得出2020年和“十四五”时期的宁夏地区生产总值、一般公共预算收入和中央转移支付收入的预测值,称为“点估计”,据此绘制出模型拟合及预测图(见图7、图8和图9)。在此基础上,通过概率统计方法,得出95%置信水平上的区间预测值,分为预测下限和上限,换言之,我们有95%的把握相信“十四五”实际发生数会包含在对应年度的区间估计范围内。2020年和“十四五”期间点估计、区间估计见表5、表6和表7。
(一)地区生产总值
从图7宁夏地区生产总值模型拟合及“十四五”预测图像及其模型函数式可知,2010—2019年宁夏地区生产总值发展曲线为线性增长形态,而线性增长的特点是模型函数式的一阶导函数为常数,二阶导函数为零,也就是说每年的增量为正值且恒定(227亿元)。在对“十四五”进行预测时,我们维持了线性增长形态的假设,使用同样的模型,即“十四五”宁夏地区生产总值年度增量为正值,年增量恒定为227亿元上下。
预测“十四五”开局之年(2021年),宁夏地区生产总值在4101亿元上下,将突破4000亿元大关,乐观估计可达到4300亿元,到“十四五”末,将达到5009亿元左右,突破5000亿元大关,乐观估计会超过5300亿元(详见表5)。使用点估计值测算,“十四五”宁夏地区生产总值将净增1000多亿元,平均名义增长率约为5。3%左右。
(二)地方财政收入
1。一般公共预算收入
通过图8宁夏一般公共预算收入模型拟合及“十四五”预测图像及其模型函数式可以观察到,2010—2019年宁夏一般公共预算收入增长曲线为二次抛物线。我们在对“十四五”做出预测时,维持了增长形态为二次抛物线的假设,使用了同一模型,预计“十四五”宁夏一般公共预算收入在2023年之前为正增长,2023年之后为负增长。表6所列“十四五”宁夏一般公共预算收入点估计增长率验证了上述结论。
预测“十四五”开局之年(2021年),宁夏一般公共预算收入在448亿元上下(占同年地区生产总值比重为11%,与“十三五”末比重基本持平),乐观估计可突破470亿元关口,到“十四五”末,将维持在440亿元上下(占同年地区生产总值比重为9%),乐观估计有望接近或突破500亿元(详见表6)。使用点估计值测算,“十四五”宁夏一般公共预算收入平均增长率约为-0。15%,使用区间估计上限值测算(乐观估计),平均增长率约为2%。
2。中央转移支付收入
从图9中央向宁夏转移支付收入模型拟合及“十四五”预测图像及其模型函数式可知,2010—2019年中央转移支付收入为对数增长形态。我们对“十四五”做出预测时,维持了对数增长假设,仍然使用2010—2019年中央转移支付收入增长模型,其性质是一阶导数为正值,二阶导数为负值,换言之,“十四五”期间,中央转移支付收入为正增长,但增长率逐年下降。表7所列“十四五”中央转移支付收入点估计增长率证实了这个判断。
预计“十四五”开局之年(2021年),中央转移支付收入可达到932亿元上下(占同年地区生产总值比重为23%,与“十三五”末比重基本持平),乐观估计会突破950亿元关口,预计“十四五”末,将突破1000亿元大关(详见表7,占同年地区生产总值比重为21%)。根据点估计值测算,“十四五”期间中央转移支付收入年均增长率约为2。6%。“十四五”期间,如果一般公共预算出现负增长的情况下,中央转移支付收入能够始终保持正增长,则广义财政收入为正增长,平均增长率估计在2%上下。