（数量经济学专业论文）湖南省各市州全要素生产率与经济增长.pdf

摘要 改革开放以来，湖南省经济社会发展取得了令人瞩目的成就。人 均g d p 从1 9 7 8 年的2 8 4 元增加到2 0 0 6 年的1 118 3 元，创造了年平 均增长近1 4 的奇迹。2 0 0 7 年，长株潭三市获批国家两型社会建设 综合配套改革试验区，给湖南经济增长注入新的活力。发展中的湖南 要解决两个问题：l 、湖南各市州的经济发展情况如何呢? 2 、城市群 的发展该怎样建设? 本文试图从全要素生产率与湖南各市州的经济 发展关系出发，实证的比较分析各市州的全要素生产率在区域发展差 异中的地位，为我省城市群的建设提供一个实证支撑。 本论文分四章： 第一章主要是介绍研究背景、回顾和评价国内外研究状况。 第二章是全要素生产率的理论与研究。对全要素生产率的成因进 行分析；对各个组成因素进行相关概念的科学界定。 第三章是实证部分。借助湖南省统计年鉴提供的数据，以g d p 为产出，固定资本存量和劳动者数量为投入，分别使用柯布道格拉 斯生产函数以及非参数m a l m q u i s t 法计算了全要素生产率，并对全要 素生产率进行了分解，同时对产出波动与t f p 波动之间的冲击关系 进行了度量。在实证结果的基础上按照城市群的划分进行了细致分 析。 第四章是针对以上分析的结果提出了政策建议。 本文通过实证分析研究，得到如下结论： 1 、在长时期内，g d p 波动是t f p 波动的格兰杰原因。即长时期 内，产出的扩张推动了全要素生产率的增长。 2 、全要素生产率的差距在城市群间扩大，同时在城市群内差距 也比较明显。 3 、技术进步是导致全要素生产率增加的主要原因，规模效率在 一定程度上影响着全要素生产率。 4 、经济结构变动是t f p 提高的重要原因。 关键词：全要素生产率、索洛模型、城市群、m a l m q u s i t 指数 a b s t r a ct s i n c et h er e f o r ma n do p e np o l i c y ，t h ed e v e l o p m e n to fh u n a n p r o v i n c e se c o n o m i ca n ds o c i e t yh a so b t a i n e dg r e a ta c h i e v e m e n t t h e a v e r a g ep e rp e r s o ng d p i n c r e a s c df r o m2 8 4t o1 118 3y u a nb e t w e e n19 7 8 a n d2 0 0 6 ，c r e a t e dam i r a c l et h a tt h ea n n u a lg r o w t hn e a r l y 14 i n 2 0 0 7 ，c h a n g s h a ，z h u z h o u a n dx i a n g t a nh a sa t t a i n e dt h ea p p r o v a lo f n a t i o n a lt w ot y p e so fs o c i e t yc o o r d i n a t ea n dr e f o r n la r e a i tb i n g sn e w p o w e rt ot h ee c o n o m i cg r o w t ho fh u n a np r o v i n c e t h ed e v e l o p i n g h u n a nm u s ts o l v et w op r o b l e m s ：1 、胁a ti st h ee c o n o m i cd e v e l o p m e n to f v a r i o u sc i t i e so fh u n a n ? 2 、h o wt oc o n s t r u c tt h ec i t i e sc l u s t e r ? t h i s a r t i c l ea t t e m p t sf r o mt h er e l a t i o n s h i po ft o t a lf a c t o rp r o d u c t i v i t ya n dt h e e c o n o m i cd e v e l o p m e n to fv a r i o u sc i t i e so fh u n a nt ou s ed e m o n s t r a t i o n a n a l y s i st oc o m p a r et h et o t a lf a c t o rp r o d u c t i v i t yo fv a r i o u sc i t i e si na r e a d e v e l o p m e n t i tw i l lp r o v i d ead e m o n s t r a t i o na n a l y s i ss u p p o r tf o rt h e c o n s t r u c t i o no fo u rp r o v i n c e su r b a nc l u s t e r t h em a i nc o n t e n to ft h et h e s i sa r ea sf o l l o w s ： t h ef i r s tc h a p t e ri sm a i n l yi n t r o d u c e st h er e s e a r c hb a c k g r o u n d ， r e v i e w i n ga n da p p r a i s i n gd o m e s t i ca n df o r e i g n r e l e v a n ts t u d yr e s u l t s t l l es e c o n dc h a p t e ri st h et h e o r ya n dr e s e a r c ho ft o t a l f a c t o r p r o d u c t i v i t y a p p l yt h ee c o n o m e t r i c sr e t r o g r e s s i v em e t h o d t oa n a l y z et h e c a u s eo ft o t a lf a c t o rp r o d u c t i v i t y , a n de s t i m a t eo u te v e r yc h a n g i n gf a c t o r n e 也i r dc h a p t e ri st h ed e m o n s t r a t i o na n a l y s i sp a r t u s i n gt h ed a t a f r o mt h eh u n a na l m a n a c ，p u tt h eg d pa so u t p u ta n dt h ef i x e dc a p i t a l s t o r a g ea n dw o r k e r a si n p u t u s i n gt h ec o b b - d o u g l a sp r o d u c t i o nf u n c t i o n a n dt h en o n p a r a m e t e rm a l m q u i s tl a ws e p a r a t e l yt oo b t a i nt h et o t a lf a c t o r p r o d u c t i v i t ya n dd e c o m p o s et h et o t a lf a c t o rp r o d u c t i v i t y , s i m u l t a n e o u s l y , m e a s u r i n gt h ei m p a c tr e l a t i o nb e t w e e nt h ef l u c t u a t i o no fg d p a n dt f e b a s eo nt h er e s u l to fd e m o n s t r a t i o na n a l y s i s ，w ec a r r yo nc a r e f u la n a l y s i s a su r b a nc l u s t e rd i v i s o n t h ef o u r t hc h a p t e ri sp u tf o r w a r dt h ep o l i c yp r o p o s a lt h a tb a s eo n t h er e s u l to fa b o v ea n a l y s i s t h i sa r t i c l eg e t st h ef o l l o w i n gc o n c l u s i o nt h r o u g ht h ed e m o n s t r a t i o n a n a l y s i s ： 1 i n1 0 n gt i m e ，t h eg d p f l u c t u a t i o ni st h et f pf l u c t u a t i o n s ( j r a n g e r r e a s o n t h em e a n i n gi st h a tt h ee x p a n s i o no fo u t p u tp r o m o t e s t h e t f pi nl o n gt i m e 2 t h eg a po ft f p i sn o to n l ye x p a n d i n gb e t w e e nt h eu r b a nc l u s t e r , b u ta l s oe x p a n d i n gi nt h e u r b a nc l u s t e r 3 t e c h n o l o g yp r o g r e s si st h em a i n r e a s o nc a u s et h et f pi n c r e a s i n g s c a l ee f f i c i e n c ya f f e c t st h et f p i nac e r t a i ne x t e n t 4 t h ec h a n g eo fe c o n o m i cs t r u c t u r ei sa ni m p o r t a n t r e a s o ne n h a n c e s t h e t f p k e yw o r d ： c l u s t e r , m a l m q u s i t t o t a lf a c t o rp r o d u c t i v i t y , s o l o w m o d e l ，u r b a n 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本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，除了论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，也不包含为获得中南大学或其他单位的 学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在在 论文中作了明确的说明。 作者签名 彩召 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学 位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容， 可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部 门规定送交学位论文。 作者签名：壹塑 翩签名磐日期坦年d 卑日 硕士学位论文 第一章导论 1 1 选题的背景及意义 第一章导论 改革开发以来，湖南省经济社会发展取得了令人瞩目的成就，g d p 从1 9 7 8 年的1 4 6 9 9 亿元增加到2 0 0 6 年的7 5 6 8 8 9 亿元，人均g d p 从1 9 7 8 年的2 8 4 元 增加到2 0 0 6 年的1 1 1 8 3 元，创造了年平均增长近1 4 的奇迹，与此同时，从上 个世纪9 0 年代，湖南省固定资产投资出现了高增长，固定资产投资占生产总值 的比重从9 5 年的2 4 3 6 上升到0 6 年的4 2 8 ，相对于0 6 年全国固定资产投资 占生产总值的5 2 2 的比重来说，我省的固定资产投资还偏低( 见图1 1 ) 。2 0 0 7 年，长株潭三市获批国家两型社会综合配套改革试验区，成为湖南的经济的一个 增长极。然而长株潭城市群相对于武汉“1 + 8 打城市圈、河南的中原城市群，力 量较弱，所以湖南省政府提出打造“3 + 5 一城市群的口号。发展中的湖南遇到了 下列两个问题：湖南各市州的经济发展情况如何呢? 城市群的发展该怎么建设? 1 9 9 21 9 9 4 1 9 9 61 9 9 82 0 0 02 0 0 2 2 0 0 42 l e 亘三国 图1 1 ：固定资产投资与生产总值：湖南省数据 1 2 文献综述 1 2 1 国外文献综述 总量生产函数的概念起源于经济学家e d o u g l a s ( 1 9 2 8 ) i 约著作中，生产率在经 济增长中作用的定量研究由此开始。之后，t i n b e r g e n q 跨越出d o u g l a s 概念的关 键一步，在资本和劳动投入函数中添加了一个时间趋势，表示“效率水平。1 9 5 7 年美国经济学家r s o l o w t 2 1 在经济学与统计学评论上发表技术进步与总量 生产函数一文，将d o u g l a s 、t i n b e r g e n 的贡献融为一体，论文统一了生产的经 硕士学位论文第一章导论 济理论、拟合生产函数的计量经济方法，第一次将技术进步因素纳入经济增长模 型。在定量研究中，s o l o w 将人均产出增长扣除资本集约程度增长后的未被解释 部分归为技术进步的结果，称其为技术进步率，这些未被解释的部分被称为“索 洛余值一，即为全要素生产率的增长率。在这个基础上，经济学家丹尼森 ( e d e n i s o n ) 3 1 发展了“余值的测算方法，主要是把投入要素进行了详细的分 类，然后利用权数合成总投入指数。由s o l o w 和d e n i s o n 等发展起来的这种方法 直到今天仍然占有十分重要的地位。 美国著名经济学家乔根森【4 1 ，采用超越对数生产函数的形式在部门和总量两 个层次上进行了生产率的度量。他系统阐明了以资本服务的租赁价格为基础的新 古典投资理论，通过包含在新增投资中的新技术，解释了生产率的变动。传统的 生产函数法假定生产在技术上是充分有效的，从而将产出增长率扣除要素投入增 长率之后的全要素生产率( t f p ，t o t a lf a c t o rp r o d u c t i v i t y ) 增长率全部归结为技术 进步的结果。1 9 7 7 年，a i g n e r ，l o v e l l ，s c h m i d t 5 】和m e e u s e n ，v a nd e nb r o e c k 6 】 分别独立提出了随机前沿生产函数，之后逐渐发展起来的随机前沿生产函数法则 允许技术无效的存在，并将t f p 的变化分解为生产可能性边界的移动和技术效 率的变化，这种方法比传统的生产函数法更接近于生产和经济增长的实际情况， 能够将影响t f p 的因素从t f p 的变化率中分离出来，从而更加深入地研究经济 增长的根源。利用随机前沿生产函数法，s c h m i d t ( 1 9 8 0 ，1 9 8 6 ) 、k u m b h a k a r ( 1 9 8 8 ， 1 9 9 0 ) ，b a u e r ( 1 9 9 0 ) 、k a l i r a j a n ( 1 9 9 3 ) ，b a t t e s e 和c o e l l i ( 1 9 8 8 ，1 9 9 2 ，1 9 9 5 ) f 7 1 等对技术效率对t f p 和产出的影响做了大量的实证研究，也使这一方法日渐充 实和完善。 非参数的生产率指数法是当前国际上生产率研究领域的新方法。1 9 7 8 年美 国著名运筹学家c h a m e s , a c o o p e r , w a n ds e i f o r d l m 首先提出了数据包络分析 ( d a t ae n v e l o p m e n ta n a l y s i s ，简称d e a ) ) r y 法i s 】。数据包络分析法是按照多种投入 和多种产出的观察值，对同类新型单位进行有效性评价的一种新方法。它也是处 理一类多目标决策问题的、理论上完备的方法；更是经济研究中，根据线性规划 的对偶理论来估计多投入多产出的有效生产前沿面的有力工具。有效生产前沿 面实际上是生产函数的一种推广。在有效性评价方面，除了d e a 方法之外，还 有其他的一些方法。但这些方法往往仅限于单输出的情况，所以d e a 方法能处 理多产出问题，常被作为非参数问题研究的一个优点。d e a 方法的应用范围正 在不断扩展，d e a 方法和模型以及对d e a 方法的理解也在不断地发展和深入， 新的模型在不断地发展和完善。 国外最新在对全要素生产率的研究上，s h e k h a r a i y a r 和c a r l d o h a nd a l g a a r d ( 2 0 0 5 ) 9 用资本投入和劳动力投入的回报率测算的t f p 和索洛余值法测算的t f p 2 硕士学位论文第一章导论 相比较，即t f p 的增长率= 瓯r + a t w = ) ，一口。k 一弼z ，其中，、w 分别为资本回报 率和劳动力回报率，y 、k 、，分别为产出增长率、资本投出增长率和劳动力投 入增长率，认为用回报率测算的硼叩可以消除比较不同地区和国家的t f p 时， 由于资本和劳动力成本的不同而引起的t f p 差异。 s c o t tlb a i e r ，g e r a l dpo w y e rj r 和r o b e dt a m u m ( 2 0 0 6 ) 1 0 j 用索洛余值 法通过对1 4 5 个国家( 2 3 个国家的时间跨度1 0 0 年) 的资本投入和劳动力投入的相 对重要性和t f p 的增长的研究发现，在所有的国家中，只有1 4 的国家的劳动 力的平均产出的增长主要是由t f p 的增长引起的，t f p 的增长只解决了西方发 达国家3 4 和南欧2 6 的劳动力的平均产出的增长，而在其它国家和地区更少， 在某些地区甚至出现t f p 负增长，在大部分时间里每个劳动力产出的增长与资 本的集中和技术的进步相关。s u r y ab h u s h a n ( 2 0 0 5 ) 1 1 1 采用d e a 模型测算了印度 1 9 8 1 年至2 0 0 0 年小麦生产的全要素生产率的m a l m q u i s t 生产力指数，并指出 m a l m q u i s t 生产力指数包括技术变化和效率变化两部分，在印度小麦的生产中， 全要素生产率的增长主要是由技术的变化引起的，但是在印度不同的地区，贡献 率并不相同，在发达地区，技术进步对全要素生产率的影响更大。 1 2 2 国内文献综述 郑玉歆( 1 9 9 5 ) t 1 2 】利用随机前沿生产函数法测算企业的技术效率、配置效率、 技术进步以及生产率的变化情况，并按不同的城市、部门和企业的所有制形式的 分类进行了分析，与索洛余值法相比，在研究方法上是一大进步。张国初( 1 9 9 6 ) 【1 3 】利用前沿生产函数把t f p 的变化率进行了分离，但他们的分析和研究还没有 涉及到对技术效率水平影响因素的探讨。亚洲金融危机的爆发后，保罗克鲁格 曼( 1 9 9 4 ) 1 4 】对东亚以要素投入为主的经济增长方式所给予的批评的引起了人们 广泛的注意，我国的一些经济学者开始对东南亚长期高速增长的经验和陷于危机 的教训进行总结，郑玉歆( 1 9 9 8 ，1 9 9 9 ) t 1 5 】b 6 认为东南亚国家的t f p 存在被低估 的可能并且强调了经济增长方式转变的“阶段性一规律及其对处于经济腾飞初期 的中国的重要意义。刘小玄和郑京海( 1 9 9 8 ) r 7 】采用随机前沿生产函数法分析了 1 9 8 5 1 9 9 4 年期间7 6 9 家抽样国有企业技术效率水平的主要决定因素。结果表明， 在改革过程中，国有企业生产率增长的决定因素除了技术进步之外，最主要的因 素是产权、人力资本和市场竞争。但是，他们的研究重点，仅限于对技术效率水 平决定因素的分析，而缺乏对经济增长因素和t f p 变动趋势及其构成因素的定 量研究。孔翔( 1 9 9 9 ) 【l8 】利用具有超越对生产函数形式的随机前沿生产函数模型估 算了1 9 9 0 1 9 9 4 年建材、化工、机械、纺织4 个行业的技术变化率和t f p 变化率， 并且研究了奖金制度、区域、管理机制改革措施和时间等因素对技术效率水平的 3 硕士学位论文 第一章导论 影响。刘伟和李绍荣( 2 0 0 1 ) 【l9 】考察了所有制结构变化对于微观意义上的生产效率 提升的作用以及这种作用的特点。得出了所有制的变化，对于中国经济增长具有 特别的解释能力，这种解释能力不仅一般化地体现在增长的数量方面，而且体现 在增长的质量及效率方面。 支道隆( 19 9 7 ) 【2 0 】计算了1 9 7 8 1 9 9 0 年中国的全要素生产率，李京文1 2 l 】等对 利用中国1 9 7 8 _ 1 9 9 5 年的数据测算了1 8 年中生产率增长对经济增长的贡献。汤 锦春( 2 0 0 0 ) t 2 2 】在研究中把投入和产出看作是相互联系、相互影响的和开放的反馈 系统，揭示了总产出与投入要素之间的生产函数关系，资木的边际生产力与资本 投入量和单位劳动产出之间的资本技术函数关系，劳动的边际生产力与劳动投入 量和单位资本产出之间的劳动者素质函数关系，建立了生产系统函数，并由此导 出了测算技术进步率的公式。 张军等人( 2 0 0 3 ) 【2 3 】利用1 9 5 2 1 9 9 8 年的中国经济统计资料，计算了我国经 济的全要素生产率和增长率，结果发现我国经济的全要素生产率波动较大，1 9 7 8 年的t f p 水平与1 9 5 2 年相比不但没有增长，反而有所退步。但改革开放后的t f p 有了明显的提高，平均增长率达到2 8 ，但近几年的增长速度在减缓，随后张 军等人( 2 0 0 3 ) 【2 4 】又对现有的研究中国工业全要素生产率的文献进行了梳理，总结 了研究工作中可能存在的问题并提出对这些问题的看法。易纲、樊纲和李岩( 2 0 0 3 ) 【2 5 1 对中国的经济增长仅仅依赖于投入驱动的观点，提出了四点中国经济在效率 提升的证据，并在回顾测算全要素生产率的方法的基础上，提出了新兴经济在测 算全要素生产率上要与发达国家相同。 郭庆旺、贾俊雪( 2 0 0 4 ) 2 6 】在中国经济波动的解释：投资冲击与全要素生产 率冲击一文中利用产出缺口、投资缺口和全要素生产率缺口度量了宏观经济、 投资与全要素生产率的波动，并简要分析了1 9 7 8 - - 2 0 0 2 年间我国宏观经济、投 资与全要素生产率的波动特点，然后利用脉冲响应函数、线性回归和格兰杰因果 检验分析了经济波动对于投资波动和全要素生产率波动冲击的动态反应，投资波 动和全要素生产率波动冲击对经济波动的影响力度和三者之间的因果关系。分析 表明，1 9 7 8 - - 2 0 0 2 年间我国的产出缺口、投资缺口和全要素生产率缺口都出现 了波动水平正负交替的古典周期情形，其中投资缺口波动更为剧烈且变化步调相 对超前；投资波动冲击和全要素生产率波动冲击对于解释我国宏观经济波动成因 都非常重要，其中全要素生产率对宏观经济波动的影响力度更大但时滞较长。 阮敏( 2 0 0 6 ) t 2 7 】用全要素生产率对湖南经济增长进行了分析，采用传统的增长 理论确定劳动产出的弹性，用内生增长理论来研究研究全要素的组成，但是对全 要素生产率的进步究竟是何种因素导致的没有做进一步分解。僦( 2 0 0 5 ) t 2 玎 对湖南省的制造业t f p 变动进行了研究，并运用基于距离函数的m a l m q u i s t 指数 4 硕士学位论文 第一章导论 方法对湖南制造业全要素生产率、技术效率的变动和技术进步进行了度量。郭庆 旺等( 2 0 0 5 ) 【2 9 】【3 0 】在分析比较了全要素生产率四种估算方法的基础上，估算了我国 1 9 7 9 - - - 2 0 0 3 年的全要素生产率增长率，并对我国全要素生产率增长和经济增长 源泉做了简要分析。蔡畴等( 2 0 0 0 f 】对地区经济增长的趋同性进行了分析，对西 部开放战略有一定的启示。 陈伟光( 2 0 0 4 ) p 2 j 从经济增长角度出发，对中国经济增长的效率进行了分析， 并提出改进的政策建议。陈秀山等( 2 0 0 4 ) 【3 3 】运用索洛模型对中国区域的全要素生 产率差异进行了研究。金相郁( 2 0 0 7 ) t 3 4 j 分析了1 9 9 6 - - 2 0 0 3 年中国区域全要素生 产率的决定因素。邓利方等( 2 0 0 6 ) f ”】对广东全要素生产率进行了测算与分析。吴 新博( 2 0 0 6 ) 【3 6 】运用m a l m q u i s t 指数法对我国各地区的全要素生产率进行了测定并 比较分析了差异与原因。王永康等c o o # y 7 】对福建省的全要素生产率进行了计算 分析。易行健等o o o t ) t 3 8 】比较分析了广州与上海的全要素生产率。史修松等 ( 2 0 0 姆】对1 9 9 3 - 2 0 0 3 年中国建筑业的全要素生产率增长进行了分析研究。赵伟 等( 2 0 0 5 ) 【钧】运用m a l m q u i s t 指数对全要素生产率进行了分解。岳金桂等( 2 0 0 7 ) 【4 l 】 使用了k a l m a n 滤波方法对全要素生产率进行估算，但是没有深入讨论方法的 可适用范围。獭( 2 0 0 6 ) t 1 2 】则用中国省际面板数据研究了f d i 、国内资本与经 济增长间的关系。楚钰( 2 0 0 3 ) 【4 3 】和焦彦龙( 2 0 0 3 ) m 】贝l j 定性分析了如何提高全要素 生产率。而对于湖南各市州的经济增长状况及全要素生产率的增长这一方面的研 究少之又少。 1 3 研究内容和结构 本文拟通过对各市州的全要素生产率( t o t a lf a c t o rp r o d u c t i v i t y ) 进行估算，并 将t f p 分解为技术进步和效率提高，这样可以进一步了解t f p 的增长是由于技 术进步还是效率提高，对于我省在制定经济、社会发展政策，调节经济增长结构， 改变产业布局等方面起到一定的参考价值，例如，在效率低下的情况下一味的引 进技术其意义并不大。本文采用索洛增长模型和非参数的m a l m q u i s t 指数模型进 行计量分析，测算了1 9 9 0 - - - 2 0 0 6 年湖南省各市州的全要素生产率，分析了t l 干 对t f p 的反应冲击，并结合湖南省发展城市群的区域经济的现实背景对各城市 群的发展提出了建议。 1 9 9 0 年以来，我省整体经济获得了前所未有的快速发展，与此同时，各市 州的经济发展水平参差不齐，差距也在扩大。虽然发展过程中各市州差距拉大在 所难免，但如果这种差距长期存在并进一步扩大则会影响到整体经济效率，也不 离于社会稳定和谐。因此，本文的目的就是对湖南省各市州全要素生产率的差异 进行分析，并提出对策，主要包括四个部分： 5 硕士学位论文 第一章导论 1 、文献综述。对国内外以往的理论研究和实证分析进行回顾，总结各自的优点 和不足之处。 2 、全要素生产率理论的介绍与研究。介绍了全要素生产率及其研究方法。 3 、实证分析。实证分析由两个部分组成：数据整理和计量分析。由于要对湖南 省各市州的全要素生产率进行分析并分解，我们需要搜集1 9 9 0 - - 2 0 0 6 年各市州 的g d p 、资本存量和劳动人口数据。其中，资本存量没有现成的数据可得，要 经过比较麻烦的计算。计量分析是利用e v i e w s 5 0 软件和d e a p 软件完成的。由 于宏观数据的特点，需要对数据进行多次平减和处理，并对模型进行多次修正。 这一部分的工作是很费神的。对计算出的数据进行实证分析，得到结论。 4 、根据以上分析给出政策建议。 6 硕士学位论文 第二章全要素生产率的理论与研究 第二章全要素生产率的理论与研究 2 1 生产率的概念 生产率是用来表示产出与投入比率的，比如总产出除以劳动投入就是劳动生 产率。如果相同数量的投入生产了更多的产出，则生产率就增长了。一般的在经 济意义上来说，可以分为单要素生产率和全要素生产率( t f p ，t o t a lf a c t o r p r o d u c t i v i t y ) 。单要素生产率，指某一单位要素投入的产出水平，如劳动生产率、 土地生产率、资本生产率等。全要素生产率则是指一个生产单元( 国家、地区或 企业) ，在一定时期内生产的总产出与总投入之比，用公式表示即是：t f p = 总产 出总投入。在企业经济生产中，假定只有资本和劳动两种投入要素，生产出总 产出为p q ，劳动l 的价格为w ，资本k 的价格为r ，则依据定义有 乃甲= p q ( w l + 放) 。测算企业生产效率的核心就是测度t f p ，并可通过分解要 素生产率的构成来具体表示。 根据资本边际收益递减规律，如果仅仅通过投入的增加来驱动经济增长，经 济增长不可能具有长久的持续性。根据以索洛( 1 9 5 7 ) 等为代表提出的新古典增长 理论，经济增长的核心就是全要素生产率( t f p ，t o t a lf a c t o rp r o d u c t i v i t y ) 的增长。 一般来说，产出的增长扣除投入增长之外就是全要素生产率的增长。全要素生产 率的变化可以进一步分解为：生产效率变化、技术进步、规模效率变化。生产效 率用来衡量一个企业在等量要素投入条件下，产出与最大产出( 生产前沿， p r o d u c t i o nf r o n t i e r ) 的距离，距离越小，则生产效率越高。技术进步表明了生产 可能性边界随时间变化的轨迹。规模效率变化体现出要素投入产出的变化，如果 规模报酬递增且要素投入增加，或是规模报酬递减且要素投入减少，那么规模效 率变化对全要素生产率变化起推动作用。生产效率和技术进步具有不同的含义， 经济的增长不仅要加速创新活动，促进技术进步，更重要的是通过制度等手段提 高现有资源的利用率，使实际产出接近潜在产出。对上述概念的区分用图2 1 4 5 来说明，以一种投入和产出的生产函数为例。曲线l 和2 表示不同时期的生产前 沿，它定义了最优的投入产出关系，代表了当前的技术水平下每一种投入水平所 对应的最大产出水平。 7 硕士学位论文第二章全要素生产率的理论与研究 产出 生产前沿2 生产前沿1 图2 1 ：全要素生产率、生产效率和技术进步 a 点代表着生产无效率点，b 点和c 点表示生产有效率点。无效率的程度可 以用该点与前沿曲线的距离表示，距离越大表示越没有效率。处于投入线上的点 表示完全无效率点，也即投入没有任何产出。全要素生产率定义为从原点出发的 射线的斜率。如果从a 点移动到b 点，斜率变大，意味着全要素生产率的提高， 同时生产效率也得到了改进。从b 点移动到c 点，生产效率不变，但是全要素 生产率得到了提高。从生产前沿曲线1 上移到生产前沿曲线2 就是技术进步。从 图2 1 可以清楚的发现：无论是技术进步，还是生产效率的改进，都会导致全要 素生产率的提高。如果技术进步的速度过快，可能同时伴随着生产效率的下降。 2 2 生产率的测算 2 2 i 索洛余值法 索洛余值法通常是先估算出总量生产函数后，采用产出增长率扣除各投入要 素的余值来估算t f p 增长率。索洛首次将技术进步因素纳入经济增长模型，采 用计量经济学发放，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，即索洛余值，后来称之为全要素生产率的增长 率，索洛经济增长模型因其简单易操作性得到国外以及国内的广泛应用，虽然近 十多年来很多学者对索洛余值法计算全要素生产率提出探讨和质疑，但索洛经济 增长模型【4 6 1 【4 7 1 在当代西方经济学界还是被广泛认同的。 我们采用柯布道格拉斯生产函数【4 8 】【4 9 】：z = 刎f 口，其中z 表示总产出， k 表示资本投入，厶表示劳动力投入，口，分别表示资本和劳动的产出弹性。 】：，k ，厶均为时间t 的函数。对方程两边取自然对数，得到进行经济增长率计 量核算的基础形式： l a y , = l n a + a l n 墨+ p l n l , ( 2 - 1 ) 在规模效益不变和希克斯技术中性的条件下，即口+ p = 1 ，有 8 硕士学位论文第二章全要素生产率的理论与研究 1 i l ( z 厶) = i na + a l n ( g , l , ) ( 2 2 ) 在回归分析是，为了进一步考虑其它因素，我们可以引入一些虚拟变量来区 分特定年份或特定时间对中国经济的影响。用d 表示第i 个虚拟变量，则方程( 2 1 ) 和( 2 2 ) 变为： 1 l l 】：= l n a + a l n k + h 厶+ 4 q + 毛 ( 2 - 3 ) 1 i l ( z 厶) = h a 4 + a i n ( k , i l , ) + e 4 d ，+ 岛 ( 2 - 4 ) 索洛经济增长模型是：g y = a g k + p g z + t f p g ( 2 5 ) g y 为经济增长率，g k 为固定资本存量，g l 为劳动力增长率，t f p g 为全 要素生产率增长率，口和分别为劳动和资本的产出弹性且口+ = 1 。 索洛经济增长模型的假定是：在希克斯中性技术进步的条件下规模报酬不 变。在假定没有技术进步的情况下，劳动力和资本存量加权平均每增长l ，经 济产出也应当相应增长l 。但在现实经济生活中，技术进步是广泛存在的，因 为有技术进步，经济增长率一般要大于劳动力增长率和资本存量增长率的加权平 均数。经济增长率减去劳动力增长率和资本存量增长率的加权平均数后的余值， 就是全要素生产率的增长率，也即索洛余值。 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，对 于时间序列数据较为适用。但存在非常明显的缺陷，主要是假设技术进步是希克 斯中性的，技术进步只随时间t 变动，是外生的，但现实经济中生活表明技术进 步也与其它因素如政策、科研等有关。此外索洛余值这一部分不仅有技术进步的 成分，还包括技术效应、创新、制度改进及测度误差、遗漏变量、模型设计失误 等。从这个意义上说，把索洛余值称作技术进步显然是不合适的，它包含着远比 技术进步内容广泛得多的内容。 2 2 2 随机前沿生产函数法 随机前沿生产函数法是一种参数方法，通常是先假设一个生产函数，根据生 产函数中误差项的分布假设的不同，采用不同的技术方法来估计生产函数中的参 数，进而求得t f p 的增长率。随机前沿分析模型可以表示为： z = ，( 五f 1 ) e x p ( v t 一) ( 2 - 6 ) 其中，z 为产出：五= ( 吒，屯，靠) 为投入要素，为第i r l 种投入要素；t 表示时间趋势；为一组待定的参数。误差项为复合结构，为随机统计误差， 服从独立同分布，且满, g n ( 0 ，矿) 分布；砧表示由技术效率所引起的误差，服从 独立同分布。当u = 0 时，厂商就恰好处于生产前沿面上：若“ 0 ，厂商就处于 生产前沿面下方，这个时候是技术非有效状态。u 、y 之间相互独立。利用极大 似然法可估计参数值和技术效率值t e = e x p ( - u ) ，从而可进一步求出t f p 的增长 9 硕士学位论文第二章全要素生产率的理论与研究 率。设生产函数为柯布道格拉斯生产函数，则( 2 6 ) 式变为： 1 i lz = 成+ t i l t + 履i n k + 岛l i l 厶+ 匕一哆 ( 2 - 7 ) 上式中，t 代表时间，z 表示产出，k 为资本投入量，厶为劳动投入量，k 、 坼为误差项。对( 2 7 ) 式两边全微分并整理得到： d 】：r , 哪屐警+ 屈鲁- d 咋 ( 2 - 8 ) 移跖可得：i d r , 一屈鲁一层詈听哆 ( 2 9 ) 因为技术效率定义t e = e x p ( 一“) ，两边取对数并微分，可得 一d咋：d，t。e,(2-10) 孤 将( 2 - 1o ) 式代入( 2 9 ) 式得： 黑：屈+ 譬 ( 2 - 1 1 ) 乃记一皿 ( 2 1 1 ) 式表示t f p 的增长率为技术进步率与技术效率变化之和。 随机前沿生产函数法对大的优点是通过估计生产函数对个体的生产过程进 行了描述，从而对技术效率的估计得到了控制，同时能较好的处理测度误差，这 种方法适用于单投入单产出或多投入单产出的情形，不能处理多投入多产出的情 形。这种方法适用于大型的样本数据，而对小样本数据，估计出的结果误差会较 大，这种方法在研究过程中假设条件太多，使得研究应用受到了较大的限制。 2 2 3 非参数m a l m q u i s t 指数法 m a l m q u i s t 生产率指数是由m a l m q u i s t ( 1 9 5 3 ) 所提出来的，就是利用距离函数 的比率来计算投入指数的。m a l m q u i s t 生产率指数首先由c a c e s ，c h r i s t c n s c n 和 d i e w e r t ( 1 9 8 2 ) 弓1 入，由f a r e 等人进一步发展而来。该指数运用s h e p h a r d ( 1 9 5 3 ) 的距离函数来定义，用来描述不需要说明具体行为标准( 例如成本最小化和利润 最大化) 的多个输入变量和多个输出变量生产技术。运用定向输出方法或定向输 入方法能够定义距离函数。给定输入变量矩阵，一个输出距离函数定义为输出变 量矩阵的最优比例项；同样，给定输出变量矩阵，输出变量距离函数可以看作是 输入变量矩阵的最小比例项。 m a l m q u i s t 生产率指数主要具有三个方面的优点：( 1 ) 不需要相关的价格信 1 0 硕士学位论文 第二章全要素生产率的理论与研究 息，这对实证分析特别重要，因在一般情况下，相关投入和产出的数据比较容易 得到，而要素价格等信息的获取通常比较困难，有时甚至不可能；( 2 ) 使用于多 个国家或地区跨时期的样本分析；( 3 ) 可以分解为几个有意义的指数的乘积，从 而能得到更为细致的动态分析结果。具体说来，它能被分解为两个部分，一部分 是技术进步，另外一部分是技术效率的改善，因此全要素生产率不应该仅包含技 术进步，还应包含效率的提高。 基于数据包络分析( d e a ) 方法的m a l m q u i s t 指数方法，它是用s h e p h a r d 提出 的距离函数定义的，目前较少应用于中国数据。m a l m q u i s t 指数是一个数量指数， 它是距离函数的比值。根据f a r e ( 1 9 9 4 ) 的做法，为了定义产出基础上的测量生产 率变化的m a l m q u i s t 指数，我们假设对于t = 1 ，2 ，t 得每一时期，都存在一个从 ，硝到掣的生产技术，它的数学表达式如下： s = ( ，y ) ：，可以生产出少 ( 2 1 2 ) 则t 时期的产出距离函数定义如下： 碰( 一，y ) = m i n o ：，y a ) s = m a x o ：( ，砂) ( 2 - 1 3 ) 这个函数的定义等同于给定一，产出变量y 可以等比例放大倍数的倒数。 这个函数完全刻画了技术的特点。特别的，以( ，y ) l ，当且仅当( 一，y ) s ； 或( ，y ) = l ，当且仅当( 一，y t ) 位于生产技术的前沿。用f a r e ( 1 9 5 7 ) 的话来说， 当生产的技术效率为1 0 0 时，以( f ，y ) = l 才会发生。m a l m q u i s t 指数来自于距 离函数的定义，而且其中生产技术s 是一次齐次的。另外，它也对应于f a r e ( 1 9 5 7 ) 所定义的产出效率，产出效率计算出了观测值远离生产技术前沿的程度。为了定 义m a l m q u i s t 指数，我们需要定义跨期的距离函数： 联( ，y t + 1 ) = i n f o ：( x t + i , y 件1 矽) s ( 2 1 4 ) 这个函数给出了在t 时期技术的情况下，给定，纠，产出y h l 所能被放大倍数 的倒数。同样也可以定义在( t + 1 ) 时期技术的情况下，给定，产出y 所能被放 大倍数的倒数，我们称它为甜1 ( ，y ) 。那么m a l m q u i s t 指数为： m ，：些d o t 竖t + l ：z t + l ! x 或( ，) ( 2 1 5 ) 在上式里，t 时期的技术是参考技术。我们同样也可以定义( t + 1 ) 时期基础上 的m a l m q u i s t 指数： 硕士学位论文 第二章全要素生