（产业经济学专业论文）对全球原铝产业20002006年全要素生产率的研究.pdf

山东理t 大学硕f j 学位论文摘要 摘要 本文的目的是运用m a l m q u i s t 生产率指数和数据包络分析方法 ( d e a ) ，对2 0 0 0 - - 2 0 0 6 年间全球( 分为中国、美国、西欧和其他发展中 国家四个国家和地区) 的原铝产业全要素生产率( t f p ) 进行测算。基本的 假设是全球不同地区随着时间推移，其原铝产业的全要素生产率( t f p ) 也 出现显著变化。在处于成本劣势且增长停滞的地区( 主要是西方发达国 家) ，全要素生产率( t f p ) 的增长主要依靠技术变化。这些测算基于 2 0 0 0 - 2 0 0 6 年期问原铝产业产出量和投入量的面板数据。测算结果分析表 明：2 0 0 0 - - 2 0 0 6 期间全球各地区原铝产业全要素生产率( t f p ) 均有明显增 长，但增长原因有所不同。其中美国和西欧这些成本高昂的国家和地区的 全要素生产率( t f p ) 增长缓慢，且主要是技术变化推动增长；中国和其他 发展中国家的原铝产业全要素生产率( t f p ) 依靠资本扩张实现强劲增长， 主要得益于技术效率变化的进步。 关键词：原铝产业；全要素生产率( t f p ) ；m a l m q u i s t 生产率指数；技术进 步；技术效率 ifj东理丁大学硕fj学位论文abstraction a b s t r a c t t h ep u r p o s eo ft h i sp a p e ri st oe v a l u a t et h ed e v e l o p m e n to ft h et o t a l f a c t o rp r o d u c t i v i t y ( t f p ) i nt h eg l o b a lp r i m a r ya l u m i n i u mi n d u s t r yu s i n gd a t a e n v e l o p m e n ta n a l y s i st e c h n i q u e sa n dm a l m q u i s t i n d i c e s t h eh y p o t h e s i s p o s e di st h a tt h e r ee x i s ts i g n i f i c a n tv a r i a t i o n si nt h et o t a lf a c t o rp r o d u c t i v i t y ( t f p ) o ft h ep r i m a r ya l u m i n i u mi n d u s t r ya c r o s sd i f f e r e n tr e g i o n sa n do v e r t i m e ，m e a s u r e db yy e a r b y y e a rc h a n g e si np r o d u c t i v i t y i ns t a g n a n tr e g i o n s ， w i t hc o s td i s a d v a n t a g e s ，m a i n l yi nt h e w e s t ，s t r o n g e rt f p i m p r o v m e n t s ， e s p e c i a l l y i nt h ef o r mo fe n h a n c e dt e c h n i c a lc h a n g ei s e x p e c t e d t h e e v a l u a t i o ni sb a s e do ns m e l t e rl e v e ld a t ac o v e r i n gt h ep e r i o d19 9 3 2 0 0 3 t h e r e s u l to ft h ea n a l y s i si n d i c a t e st h a tt h e r ea r ev a r i a t i o n si nt f pc h a n g ea c r o s s r e g i o n s w i t ht h ee x c e p t i o no fs m e l t e r si nw e s t e r ne u r o p e ，t h e r eh a v eb e e n c o n s i d e r a b l et f pi m p r o v e m e n t si nb o t hn o r t ha m e r i c aa n dw e s te u r o p e r e g i o n ，a l lh i g hc o s tr e g i o n s ，h o w e v e rm o s t l yf r o mt e c h n i c a lc h a n g e i ns o m e r e g i o n sw i t hs t r o n gc a p a c i t ye x p a n s i o n ，s u c ha sc h i n aa n do t h e rd e v e l o p i n g c o u n t r i e s ，h a v ee x p e r i e n c e dr e l a t i v e l yw e a ko v e r a l li m p r o v e m e n t si nt f p ， e s p e c i a l l yi nt e r m so fe f f i c i e n c yc h a n g e k e y w o r d ：p r i m a r ya l u m i n i u m ；t o t a lf a c t o rp r o d u c t i v i t y ；m a l m q u i s t - i n d e x ； t e c h n i c a lc h a n g e ；t e c h n i c a le f f i c i e n c y l i 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得山东理工大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 主。、l 身伏 时间：2 j 1 71 年i 月2 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解山东理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅；学校可以用不同方式在不同媒体 上发表、传播学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保 存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名： 导师签名： 时间：2 口扩q 年6 月恨日 时间严岫乃同 软乃7 ，吨参箩刘李 l i i 东理t 人学硕十学位论文弓l 言 引言 经济增长方式是指生产要素的分配、投入、组合和使用的方式。通常分为 主要依靠生产要素数量扩张的粗放型和主要依靠提高生产要素有机构成、技术 进步、生产效率的集约型两种增长方式。相比而言，后者是在经济结构优化和 升级基础上，实现一种有发展的增长。改革开放以来，中国经济保持了高速发 展，各工业部门的生产率不断提高。但是，随着生产资源的过度消耗，近年来， 中国经济增长模式和工业化道路也引起了越来越多的争议，许多专家学者都认 为中国现有的经济增长模式主要依靠大量的投资、资源消耗以及低成本的劳动 力来维持增长，大多数工业部门仍属于“粗放型 发展，具体问题可归结于“高 投入、高消耗、高排放、不协调、难循环、低效率”六个方面。“十五”期间， 我国能源消费总量从1 3 9 亿吨标准煤增加至1 j 2 2 5 亿吨标准煤，增量远远高于过 去2 0 年能源消费增量的总和。按现行汇率初步测算，2 0 0 6 年中国gdp 总量占 世界的比重约5 5 ，但能源资源消耗量占世界的比重却较高，比如能源消耗 2 4 6 亿吨标准煤，占世界的l5 左右；同时，我国资源利用率与国际先进水平 差距很大。如，我国矿产资源的平均总回收率只有3 0 5 0 ，比发达国家约低 l o 2 0 。 具体到原铝产业，尽管与钢铁、汽车、石化等产业相比是一个相对比较小 的产业，但是其重要性与战略地位则显而易见。铝是重要基础原材料，产品种 类多，关联度广，增值性强，是现代高新技术产业发展的关键支撑材料，广泛 应用于电力、交通、建筑、机械、电子信息、航空航天、国防军工等领域，在 保障国家经济建设、社会发展以及稳定就业等方面发挥着重要作用。在过去三 十年里，全球原铝产量和消费量年均平均增长率在4 一5 ，2 0 0 6 年，全球原铝 产量已达到3 3 2 1 8 万吨，接近铜产量的2 倍，成为除钢铁之外最重要的金属。 而在中国，1 9 9 2 年其原铝产量刚突破10 0 万吨，到了2 0 0 6 年则达到了9 0 0 万 吨。 产量的增加固然令人欣喜，但是，近几年来，金属铝价格不断上涨，巨大 的利益吸引了国内外众多资本投资有色行业，形成了前所未有的投资热潮，从 而推动了铝冶炼工业的快速发展和行业进步。原铝行业急速扩张的同时，首先 加剧了市场的恶性竞争。产能的迅速扩张导致产品大量投放市场，供大于求， 从而造成内部无序竞争，影响到国内国际市场价格下滑，最终使企业和行业利 山东理t 大学硕f j 学位论文引育 益受损。二是加大资源对外依存度。我国的铝金属矿产品储量不足，为满足生 产需求必须依赖进口。对外依存度的增加，致使各种原材料大幅涨价，企业为 此付出了惨痛代价。三是增加节能减排的压力。原铝行业属于高耗能行业，产 能的扩张对能源和电力的需求急剧增加，加剧了能源紧缺。四是结构调整缓慢。 过重的冶炼行业投资导致行业发展失衡，形成了两头小中间大的产业格局，不 利于行业产业链的发展与完善。一方面使自身的原料难以获得保障，加大了市 场波动，推高了原材料价格，增加了自身成本。另一方面冶炼行业巨大的投资 难以发挥效益，形成重复建设，而上游的矿产开采和下游的深精加工环节却长 期得不到重视与更多投入，势必影响到行业整体竞争力的提高，从而也造成固 定资产投资浪费和金融风险。更令人担心的是，这两年清理违规的电解铝项目 纷纷开工，闲置的产能迅速启动，电解铝投资热死灰复燃，并且仍有一批电解 铝在建工程和拟建工程，其个体规模甚至超过先前。 虽然面临诸多困难，我们也应看到，自2 0 0 1 年中国铝业公司成立以来， 积极整合行业资源、努力提高产业集中度、不断提高设备装备水平、大力实施 科技创新、完善企业管理，为我国原铝产业的健康快速发展做出了大量的贡献。 因此，作为以消耗大量能源为依托的原铝产业在能源紧张、资源过度开采、电 价不断上涨的中国，其产量的高速增长依靠的是重复投资建设还是技术创新和 技术效率的提高是个很值得研究的问题，这对中国今后优化原铝产业结构、促 进产业发展、增强国际竞争实力具有重要意义。 2 l ij 东珲t 大学硕i j 学位论文 第一章文献研究综述 第一章文献研究综述 1 1 全要素生产率研究综述 生产率是指生产过程中投入品转化为产出品的效率，分单要素生产率和全 要素生产率。全要素生产率是分析经济增长源泉的重要工具，通过分析各种因 素对经济增长的贡献，可以识别经济增长的类型是投入型还是效率型；通过比 较单要素投入和全要素生产率增长对经济增长的贡献可以确定经济政策的控 制方向是应该增加总需求，还是对经济结构进行调整。全要素生产率测定方法 很多，主要有增长核算法、指数法、随机前沿生产函数法、非参数m a l m q u i s t 生产率指数法等。 1 1 1 增长核算法 所谓增长核算法，是指通过适当的函数形式表示出经济体的投入产出关 系，并根据要素投入，生产率增长与产出增长之间的数量关系来推算出t f p 。 其计算的基本思路是：寻找一个合适的生产函数形式( c d 生产函数等总量生产 函数形式) ，利用样本数据进行回归，估算出总量生产函数的具体参数，得到 具体的生产函数，将产出增长率扣除各种投入要素增长率后的残差，作为t f p 的增长。 增长核算法是在索洛余值法的基础上形成和发展的。s o l o w 于19 5 7 年发表 了一篇名为技术变化和总量生产函数的经典文章，他在对美国1 9 0 9 一l9 4 9 年的技术进步的估算中，首次将技术进步因素纳入经济增长模型，采用计量经 济学方法，得出了计算技术进步率的公式。他将产出增长率扣除投入要素增长 后的剩余称为技术进步率，在希克斯中性和规模报酬不变的情况下，技术进步 率就等于全要素生产率的增长率。 设总量生产函数为： z = 4 f ( 置)( 1 一1 ) 其中，4 为满足希克斯中性和规模收益不变的技术变动；z 为产 3 山东理t 大学硕i j 学位论文第一章丈献研究综述 出；置= ( 而，屯，) 为投入要素；为第n 种投入要素；t 为时期。 将( 1 ) 式两边求全微分，再除以( 1 ) 式后展开得： 昔= 丢+ 善。a 。( 苦 m 2 ， 其中 以= ( 薏) ( 割为各要素投入的份额。掷试变脚得到求唧增长的索洛 残差公式： 鲁寺酎刳 4z 鲁”l 而，j ( 1 - 3 ) 索洛余值法并没有给出f ( 置) 的具体形式，估算中常采用柯布一道格拉斯生产 函数形式，设基本模型为： y t = a k ? 琏，0 0 c ，母 1 ( 1 4 ) ( 1 4 ) 式中，为时间；r 为产出；k 为资本投入量；厶为劳动投入量；4 为 技术进步率；口为资本产出弹性；为劳动产出弹性。 将( 4 ) 式两边取对数得： i n 2 i n 4 + 口i n k i + i n 厶+ 坼 ( 1 ，) h 为误差项，在规模报酬不变，即口+ = 1 的情况下，则有： t n 一n 枷t n + h m 6 ， 利用o l s 法估算出仅值，将( 1 5 ) 式两边关于，求全微分，得： 亟：竽似d 。k ，, + 譬 ( 1 7 ) y tak tl t 、。 将( 卜7 ) 式变形得到t f p 增长速度方程： 譬：亟_ d 。k ，, 一孕( 1 - 8 ) a y tk t l l 索洛余值法开创了经济增长源泉分析的先河，它的最大优点是简单易行， 山东理t 大学硕一 ：学位论丈第。审文献研究综述 对于时间序列数据较为适用。但存在非常明显的缺限，表现在假设技术变动是 中性的，技术进步只随时间t 变动，是非体现的、外生的，但现实经济生活 表明技术进步也与其他因素如政策、制度等有关。假设规模报酬不变，实际上 是假设生产单位在固定技术下运行，这本身排除了技术进步。在具体测算中不 能剔除测算误差的影响，将残差部分都归结成t f p 的增长，与事实不符。 由于索洛余值法存在根本缺陷，d e n i s o n 和j o r g e n s o n 在此基础上进行了 不断地改进。d e n i s o n 以s o l o w 的新古典增长模型、s h u l t z 和b e c k e r 的人 力资本理论为理论基础，在投入要素的分类和计算方法方面进行了改进，形成 了增长核算方法；而j o r g e n s o n 则在对已有研究提出批评的基础上，将投入要 素分为数量和质量两方面增长，并改用t r a n s l o g 生产函数在部门和总量两个 层次上对t f p 进行测量。 总的来看，采用增长核算法测量t f p 有两点优势：( 1 ) 模型中可以使用的样 本数据类型较多，时间序列数据、横截面数据和面板数据都能使用；( 2 ) 由于该 方法是在增长模型的基础上衍生而来的，所以比较适合用于对经济总量的长期 预测。 但增长核算法应用时也存在一些问题需要注意：( 1 ) 对经济体有较强的行 为假设和制度假设，导致模拟的生产状况与现实经济条件差距较远。如c d 生产函数假设市场为完全竞争市场。企业规模报酬不变和h i c k s 技术中性， 这些条件在现实中特别是中国的国情均难以满足。当然，学者们也试图通过改 良生产函数柬减少假设条件的约束，改善模拟效果，如c e s 、v e s 、t r a n s l o g 生产函数等。因此，在使用时应注意选择比较适合现实经济条件的生产函数；( 2 ) 投入要素样本数据的加总及处理问题。s o l o w 在对美国1 9 0 9 1 9 4 9 年的生产率 增长进行度量时，用g n p 代替总产出，用资本存量代替资本流量，引起了较多 争议。后来，学者们着手开始在要素投入数据处理方面展开研究，试图改善数 据质量。有关成果可以参考d e n i s o n 、j o r g e n s o n 和中国社科院数量经济与技 术经济研究所的相关文献著作；( 3 ) 在研究对象的技术是充分有效率的假设前 提下，增长核算法将估算出的技术进步率作为t f p 的增长率，而实际上绝大多 数的研究对象不是充分有效率的，这样就无法分解出技术效率和分配效率，进 而不能发现生产率变动的深层次原因。 1 1 2 指数法 指数是分析各种经济变量变化最常用的方法，计算t f p 同样也不例外。 t f p 指数是指一个生产单元( 企业、行业、国家或地区) ，在一定时期内生产的 5 山东珲t 人学硕l j 学位论文 第一币文献研歹z 综述 总产出和总投入之比。它常用作衡量一个行业或地区经济运行状况的综合性指 标，而t f p 的增长则是科技进步、效率( 技术效率、规模效率等) 提高的综合 体现。假设考察生产单元基期( s ) 和报告期( t ) ，x 表示投入，y 表示产出，贝j j t f p 指数则可表示为： 觋：毕 x t l x s ( 1 - 9 ) 由此看出，对生产率增长的度量，必须转化为对总投入和总产出增长的度 量。由于实际中的生产单元，大都是以多种要素投入来生产多种产品，而且各 种投入和产出变化的速度、乃至变化方向都可能存在较大差异，因而对总投入 指数和总产出指数的计算，并不像单一投入产出时那样简便易行，而必须使用 综合指数来度量这种复杂变化。经常使用的总量指数主要有l a s p e y r e s 指数、 p a s s c h e 指数和f i s h e r 指数，而在t f p 指数的计算中，主要采用t o r n q v i s t 指 数。 t o r n q v i s t 指数是在l a s p e y r e s 指数、p a s s c h e 指数和f i s h e r 指数的基础 上发展而来的。t o m q v i s t 数量指是个体数量指数的加权几何平均值，而权重 则是基期和报告期价值额的简单算术平均值，即： 鳞：f 1 信1r t 盟q t , 、| j 竽 其中 ( 1 一l o ) 瓯= 以吼芝p ，sq 妇是第i 物品在基期s 的价值份额，= p , t q 盯b ，吼 ， i = 1i = 1 是第i 物品在报告期t 的价值份额，t o r n q v i s t 指数一般写成它的对数形 式： t n 鳞= 姜( 芋) o n q - i n q 缸) 这种对数变换形式为实际计算提供了方便。对数形式下的t o r n q v i s t 指 数，是对数形式的个体数量指数的加权平均值。由于第i 种物品数量对数 的变化， i n q i t i n q , , = l n 瓴吼) 吼一1 ( 1 一1 2 ) 6 l l i 东珲t 大学硕l j 学位论文第一章文献研究综述 代表了第i 物品数量变化的百分率。因此对数形式的t o r n q v i s t 指数表 现的是总体数量的增长率。t o r n q v i s t 数量指数( 1 1 1 ) ，是在度量总投入和总产 生数量变化时，最常用的指数公式；而( 1 1 2 ) 则用于实际计算同样，t o r n q v i s t 指数的计算也可依靠计算机来实现，可以利用的软件主要有s h a z a m 经济计 量软件包，e x c e l 、l o t u s 、t f p i p 也都可以计算t o r n q v i s t 指数。 综合以上分析，可以看出指数方法具有以下两点优势： 第一，对于任意两个时期( 企业、行业、国家或地区) ，只要有它们的投入 产出物品的数量及相应的价格( 或是价值份额) ，利用指数方法就可计算它们之 间的生产率变化，较为简单也易于理解。 第二，在生产函数已知的前提下，t f p 指数可以分解为技术效率、技术进 步和规模效率的乘积。假设生产单元在基期和报告期的技术效率不为1 ，则 乃= 五z b 土o 一 y ， 劫 k蹦一 一 l ， 肿 = y 、l夕 j 馕d ， j j ， ，!k 乏 k 麒 山东理t 大学硕i j 学位论史第一章文献研究综述 其中，t 表示时期；石。为投入向量；几为产出向量；叫( ，只) 代表第t 期技术水平为参照的当期技术效率水平；叫b 小只+ 。) 代表第t 期技术水 平为参照的第t + 1 期技术效率水平；叫“( ，弘) 代表第芒+ 1 期技术水平 为参照的亡期技术效率水平；研+ 1 b 小乃+ 。) 代表第舌+ 1 期技术水平为 参照的当期技术效率水平。如果从t 时期到豺1 时期生产率变化的 m a l m q u is t 生产率指数大于l ，说明从芒时期到芒+ 1 时期的t f p 增长了； 反之则说明t f p 下降了。 根据f a r e ( 1 9 8 9 ，1 9 9 2 ，1 9 9 4 ) 的研究，m a l m q u i s t 指数可以分为技术 效率变化和技术变化两部分，见公式( 1 - 2 8 ) 蟛( x , , y t ；x t + l , y t + ! ) = 粼 ( 1 - 2 8 ) 根据( 1 2 8 ) 式，第一项表示技术效率变化，第二项表示技术变化，全 要素生产率的变化分解为技术效率变化和技术变化的乘积。技术效率变 化大于1 表示效率提高，技术变化大于l 表示从t 至l j t + l 期间实现了技术创 新，全要素生产率大于1 表示生产率有所改善。 为了求出( 1 - 2 7 ) 式，必先求出四个混合距离函数值，第k 个决策单 元的距离函数叫l y t + l , x 1 ；c ，s ) 的倒数可由规划( 1 - 2 9 ) 式求出，其他三个距 离函数可同理得到。 叫h 1 ，1 ；邵) - 1 = m i n o ； 足 s - - 以t + ，。 气t 儿t m = l ，膨； k = l k ，。矿：，刀= l ，n ；z t , o ，k = 1 ，k ( 1 - 2 9 ) 非参数方法数据包络分析方法的最大优点是它能把观察值到前 沿面的偏差都当作无效率的结果，完全忽略了测度的误差，它不需要任何 具体函数形式或分布假设，对各种形式的投入产出都能适用。m a l m q u i s t 生产率指数方法，就是基于数据包络分析方法提出的，它除了兼有上述优 点外，还有自身两大优点：一是不需要有关投入产出的价格信息，这在投 入要素的数量和价格等信息不充分的条件下，其优越性尤为明显。二是它 不需要行为假设，减少了条件限制，使得研究更加具有适用性。但采用d e a 方法也存在以下的局限性：一是没有考虑测量误差和噪音的影响，而测量 山东理t 大学硕l ：学位论文 第一事文献研究综述 误差和噪音恰恰会影响到前沿面的位置和形状；二是d e a 法把观察值到前 沿面的偏差都当作无效率的结果，完全忽略了测度的误差；三是如果重要 的投入或产出遗漏会引起结果的偏移；四是效率得分仅仅是样本量相对于 最好厂商的得分。 1 2 有关原铝产业生产率研究的文献综述 与铁、铜等其他金属相比，铝直到l8 2 5 年才第一次从自然界中分离出 来。即使如此，尽管h a l l 和h e r o u l t 于1 8 8 6 年就分明了电解铝的方法，直到 第二次世界大战之后铝大规模的生产和应用才开始。近三十年来，全球原 铝产量和消费量年均平均增长率在4 - 5 ，这比其他任何金属的增长率都 要高。铝不仅在产量上飞速增长，其应用范围也同益广泛。由于铝具有密 度低、耐腐蚀、延展性和导电性良好、易与其他金属融合等特点，这使它 在与铜、铁等金属的市场竞争中占据优势。 原铝的生产过程如下：首先应用b a y e r 方法将铝矿石提炼成氧化铝， 然后再应用s o d e r b e r g 或者p r e b a k e 电解铝方法将氧化铝冶炼成铝。在上世 纪七十年代，北美、西欧、日本的原铝产业占全球市场份额的近四分之三， 三十多年后，这三个地区仅占全球产量的4 0 。这种剧烈变化的原因很大 程度上是由于h a l l h e r o u l t 电解铝方法对能源的巨大需求导致原铝的生产 极易受电价波动影响。比如，在l9 7 0 年石油危机之后，日本的原铝生产从 原来的世界第二急剧下跌到最后几乎消失( g o t o ，l9 8 8 ) 。近期，伴随着能源 成本上涨，这种变化也发生在美国和西欧( f i s h e r ，2 0 0 6 ) 。新的原铝产业纷 纷在中国、中东、拉丁美洲等国家和地区建立。 原铝产业地理位置的变化很大程度上要归因于各地区成本优势的转 移( n a p p i ，19 9 2 ) 。这些地区优势包括： ( 1 ) 人力、能源的成本优势； ( 2 ) 基础设施的完善；( 3 ) 以往的投资积累。尽管如此，这些竞争优势也要 受公共政策的影响。由于能源对原铝产业的影响至关重要，在许多地区， 能源价格受到公共政策的极大影响。 尽管各地区的成本差异可能是影响原铝产业竞争优势的最重要因素， 但并不是唯一因素，技术效率和技术进步也起了很重要的作用。迄今为止， 由于有关原铝产业生产率的研究很少得到人们的重视，这方面的研究文献 非常缺乏。但是，钢铁产业得到了研究人员的广泛青睐。比如对美国钢铁 产业的研究，有r a ya n dk i m ( 1 9 9 5 ) a n dg r u v e ra n dy u ( 1 9 8 5 ) ，a n dm a e ta 1 ( 2 0 0 2 ) ，z h a n ga n dz h a n g ( 2 0 0 1 ) ，r a ye ta 1 ( 1 9 9 8 ) ，w u ( 1 9 9 5 ，1 9 9 6 ) a n d 1 2 t l i 东理t 人学7 面! j 学位论文第一章文献研究综述 k a l i r a j a na n dy o n g ( 1 9 9 3 ) ，l e e ( 2 0 0 5 ) a n dy i n( 1 9 9 9 ，2 0 0 0 ) 。在这些 论文里，研究者将技术效率进一步细分为纯技术效率和规模效率，并应用 随机边界方法( s f a ) 或者数据包络方法( d e a ) 对产业的纯技术效率进 行了分析( 规模效率因为价格数据的缺乏很少被研究) ，得到了以下结论： ( 1 ) 技术效率随着时间流逝而不断提高；( 2 ) 地理因素发挥了重要作用， 西方国家钢铁产业的效率要高于发展中国家。 对原铝产业生产率的研究最早是由b y ea n df o r s u n d f 19 9 0 ) a n d f o r s u n da n dj a n s e n ( 19 8 3 ) 开展的，尽管他们并没有非常明确的使用数据包 络方法( d e a ) ，但他们使用了线形规划方法得到了挪威原铝产业的短期 成本函数和界定生产边界，其研究表明挪威原铝产业存在缓慢的技术变化 和显著的成本降低。l i n d q u i s t ( 1 9 9 5 ) 在对挪威原铝产业的研究中采用了超 对数( t r a n s l o g ) 成本函数方法，测算了跨期的技术变化。他的研究表明 挪威原铝产业在劳动力使用上的精简的主要原因不是技术革新。同样应用 超对数( t r a n s l o g ) 成本函数方法，g a g n 6a n dn a p p i ( 2 0 0 0 ) 通过对技术变 化的研究得到了潜在节省成本( p o t e n t i a lc o s ts a v i n g s ) ，他们发现原铝产 业由传统的s o d e r b e r g 技术升级到现代化的p r e b a k e 技术时，劳动力将大 大节约。b l o m b e r ga n dj o n s s o n ( 2 0 0 7 ) 贝j 研究了不同地区原铝产业应用技 术上的差别，并把这种差别归结为地区之间产业基础结构、管理水平的不 同，但他们并没有对跨期的技术发展进行研究。 1 3 第二章对全球各地区原铝产业全要素生产率( t f p ) 的测算 本章将对全球各地区不同时期的原铝产业全要素生产率( t f p ) 进行 测算，根据其他学者对钢铁等冶炼行业的相关研究，我们可以有以下基 本的假设：一是2 0 0 0 - 2 0 0 6 年间全球原铝产业全要素生产率呈增长趋势， 且不同地区的原铝产业全要素生产率( t f p ) 均有明显变化；二是在处于成 本劣势且产业增长停滞的地区( 主要是西方发达国家) ，全要素生产率 ( t f p ) 的增长主要依靠技术变化，而发展中国家则主要依靠技术效率变 化。 2 1 计量模型 本文所采用的计量模型是基于数据包络分析( d e a ) 的m a l m q u i s t 生产 率指数，即公式( 2 1 ) 一( 2 5 ) ： 叫= 蠢端 ( 2 一i ) ( 4 ) 式表示以r 时期的技术条件为参照，从时期f 到f + 1 时期的技 术效率变化。类似地，从f 时期到f + l 时期，以，+ l 时期技术条件 为参照的m a l m q u i s t 生产率指数为： 一m，t+l=糕dt+l 用( 卜1 ) 、( 1 - 2 ) 式的几何平均值： 必，( ，只；而+ l ，只+ 1 ) = ( 2 - 2 ) ( 2 - 3 ) 其中，r 表示时期；x t 为投入向量；m 为产出向量；f b ，月) 代表第t 期 技术水平为参照的当期技术效率水平；叫“小只+ 。) 代表第t 期技术水平为 参照的第f + l 期技术效率水平；叫“， ) 代表第t + 1 期技术水平为参照 1 4 山东理t 人学硕卜学位论文第一二章对伞球符地区原铝产业伞要素生产牢的测算 的，期技术效率水平；科+ 1 “柑m + 。) 代表第，+ 1 期技术水平为参照的当 期技术效率水平。 m a l m q u i s t 指数可以分为技术效率变化和技术变化两部分，见公式( 2 4 ) ： m ；( t ，只；t + 1 ，只+ 1 ) =垡虹! ：丝! ! 研( ，只) ( 2 4 ) 为了求出( 2 4 ) 式，必先求出四个混合距离函数值，第k 个决策单元 的距离函数科，一+ 1 ；c ，s ) 的倒数可由规划( 2 5 ) 式求出，其他三个距离函 数可同理得到。 研h l ，1 ；邵) _ 1m i n 矿； r s j 以曼以m = l ，m ； k = i r 磊t 矗t ，。矿划，n = 1 ，s ；4 o , k = 1 , - - - , k ( 2 - 5 ) 本文之所以采用基于数据包络分析( d e a ) 的m a l m q u i s t 生产率指数模 型，原因在于全要素生产率的变化主要由两点因素产生：一是扩大生产要 素投入来提高产量规模；二是通过科技创新提高效率以提高产量规模。本 文采用的计量模型把全要素生产率分解成技术效率变化和技术变化两部 分分别进行测算，其中技术效率变化主要代表了生产要素投入所产生的产 量规模，技术变化则代表了是否实现了技术跨越，因此通过此模型可以有 效分析出全要素生产率变化的原因，对研究分析具有重要意义。 。2 2 对全球各地区原铝产业全要素生产率的实证分析 为了进行基于m a l m q u i s t 生产率指数的全要素生产率计算，我们需要 一系列数据。在本文中，我根据原铝产业投入和产出特点，为确保有关数 据的可靠性，选取了国际铝业协会所公稚的数据。国际铝业协会利用多种 途径来收集相关数据，例如各企业、各国家有关协会的公开数据、交易所 的统计数据、问卷调查等。 根据国际铝业协会公布的数据，将全球划分为中国、北美、西欧、其 他发展中国家( 拉丁美洲、非洲、东欧、中亚、南亚、大洋洲) 四个国家 和地区，划分的原因一是这四个国家和地区的原铝产量占全球产量的9 0 左右；二是有利于将中国与发达国家和其他发展中国家进行对比分析。 1 5 山东理t 大学硕 学位论文第章对令球各地区原铝产业伞要素生产牢的测弹 本文所选取的投入指标( 即x l , x 2 , x 3 ) 是关于中国、北美、西欧、其他发 展中国家原铝产业的氧化铝投入量、用电量和从业人数，其中氧化铝投入 量约占总成本投入的4 6 ，用电量约占总成本投入的3 4 9 ，从业人数约 占总成本投入的1 1 8 ，另外，其他投入占总成本投入的7 3 。产出指标( 即 y ) 是这些国家和地区每年的原铝产量。 表2 1 各地区2 0 0 0 年和2 0 0 7 年的成本比例对比 氧化铝用电量从业人数 2 0 0 0 年 0 5 6 00 3 8 00 0 2 3 中国 2 0 0 7 年 0 4 7 00 4 2 00 0 3 6 2 0 0 0 年 o 5 1 20 2 7 6o 1 6 9 北美 2 0 0 7 年 0 4 3 20 2 9 90 2 0 8 2 0 0 0 年 0 4 3 0o 3 2 7o 1 8 8 西欧 2 0 0 7 年 0 4 0 70 3 4 3o 1 8 8 2 0 0 0 年 0 4 6 20 3 4 2o 1 2 8 其他地区 2 0 0 7 年 0 4 3 8o 3 8 5o 0 9 l 2 2 1 全球原铝产业2 0 0 0 2 0 0 6 年问全要素生产率变化 为了应用公式( 1 4 ) 对基于m a l m q u i s t 生产率指数的全要素生产率进行 计算，本文采用d e a p 2 1 软件。为了对生产率的长期变化进行深入观察， 我们应用了一种累积分布指数，即m a l m q u i s t 生产率指数。该指数包括了 两种要素，第一种是技术变化( t e c h n i c a lc h a n g e ) ，它体现了由予新技术的 应用所带来的生产率的变化；第二种是技术效率变化( t e c h n i c a l e f f i c i e n c y ) ，它体现了效率对生产率的影响。表2 2 记录了2 0 0 0 2 0 0 6 年间全 球原铝产业全要素生产率的变化。 年份技术效率变化技术变化m a l m q u i s t 生产率指数 2 0 0 0 2 0 011 o o l1 0 2 6 1 0 2 7 2 0 0 1 2 0 0 2 1 0 3 8 1 0 6 7 1 1 0 l 2 0 0 2 2 0 0 3 1 0 2 11 0 2 5 1 0 4 7 2 0 0 3 2 0 0 41 0 3 11 0 3 71 0 6 9 2 0 0 4 2 0 0 51 0 2 31 0 5 91 0 8 3 2 0 0 5 2 0 0 61 0 3 8 1 0 6 6 1 1 0 6 1 6 l i j 东珲t 人学硕f j 学位沦丈第一二章对伞球各地区原铝产业伞要素生产率的测算 从表2 2 中我们可以看到，2 0 0 0 2 0 0 6 年期间，全球原铝产业全要素生 产率大约增长了约7 2 。技术变化的提高看起来是全要素生产率提高的主 要原因，特别是2 0 0 0 2 0 0 2 年技术变化实现了将近7 的快速增长，在此期 间技术效率变化的走势与技术变化趋同。2 0 0 2 2 0 0 3 年，技术变化和技术 效率变化增长率均出现了放缓趋势，导致全要素生产率增长下降了5 4 。 2 0 0 3 年之后，技术变化增长率呈逐年增高趋势，而技术效率变化增长率则 波动起伏。 2 2 2 各地区原铝产业2 0 0 0 2 0 0 6 年间全要素生产率变化 在这一部分我们将探讨地区对原铝产业生产率的影响。很明显，各地 区原铝产业全要素生产率是有所差别的，表2 3 展现了2 0 0 0 2 0 0 6 年间各地 区t f p 、技术变化和技术效率的平均值 表2 3 2 0 0 0 2 0 0 6 年各地i x m a l m q u i s t 生产率指数及其分解结果平均值 年份技术效率变化技