投入与全要素生产率

&;投入与全要素生产率_可持续发展与我国产业结构更新

国际产业转移的技术溢出必须通过国内R&D部门的学习、吸收才能转化为本国的技术进步。本节主要考察承接产业转移的技术外溢、R&D投入对技术进步或生产率提高的贡献。和上一节从“结构—行为”到“行为—绩效”的“两步走”研究思路不同，本节着力于“行为—绩效”的研究，分别研究国内R&D投入和全要素生产率的关系及其中国际R&D溢出和全要素生产率的关系，并进行比较分析。

一、全要素生产率的计算

全要素生产率（TFP）是用来表示产出中不能为资本和劳动投入所解释的部分（Solow余值），可将其作为技术对产出的贡献。初期大部分学者采用增长核算法来测量TFP，用定性的生产前沿面来测量技术效率。Aigner等（1977）首次采用包含随机误差的随机生产前沿模型。Charnes等（1978）首次提出了数据包络分析法（DEA）。Malmquist指数方法也是一种被广泛采用的方法，它是基于数据包络分析法而提出的。1982年，Caves等人提出了由Tornqvist推算出Malmquist指数的计算方法，并首度将此指数用来作为生产率指数使用。

国内学者对全要素生产率的研究。郭庆旺、贾俊雪（2004）将全要素生产率的计算方法归纳为两大类：增长会计法和经济计量法^【30】，基本上概括了当时主要的TFP计算方法。近年来，由于非参数方法具有假设条件少等优点，使用较多。

本书认为，一个更便于理解的分类方法是将TFP的测算方法分为参数回归法和非参数回归法。参数回归法包括Solow余值法、增长核算法、随机前沿生产函数法等；非参数回归法有指数法、数据包络分析（DEA）、Malmquist指数法等。

（一）参数回归法

Solow于1957年发表了著名的文章《技术变化和总量生产函数》。在该文中，Solow首次将技术进步因素纳入经济增长模型，从总产出增长中扣除资本和劳动力对产出的贡献，所得到的“余值”就是技术进步对产出的贡献。在Hicks中性和规模报酬不变的假设下，技术进步率就等于全要素生产率的增长率。增长核算法是在Solow余值法的基础上形成和发展的。

由于Solow余值法存在上述的根本缺陷，Denison等人进行了改进。Denison认为，Solow测量的误差主要是由于对投入增长率的低估造成的，而这种低估又是由于对资本和劳动两种投入的同质性假设造成的，因此，他对投入要素进行了更细致的划分，形成了增长核算法。增长核算法又称计量生产模型法或生产函数法。

随机前沿生产函数法也是一种参数方法，由Aigner于1977年提出。该方法先假设一个生产函数，根据生产函数中误差项分布假设的不同，采用不同的技术方法来估计生产函数中的参数，进而求得TFP的增长率。

（二）非参数回归法

1．指数法

指数法是一种统计学方法，由Kendric和Denison开创，后经Jorgensen和Griliches等人的发展而成熟的。TFP增长是科技进步、技术效率和规模效率等提高的综合体现。而且，对TFP指数的度量，必须转化为对总投入和总产出指数的计算，而现实中的生产单元，大多是多投入、多产出的，这就必须使用综合指数来度量。经常使用的指数从早期的Laspeyres指数、Passche指数、Fisher指数到现在的Tornqvist指数。1967年，Kendric和Denison的论文《生产率变化的解释》是生产率理论发展的一个里程碑。他们在Solow增长模型的基础上，遵循新古典生产理论，引入了超越对数生产函数的形式。Diewert证明，超越对数生产函数对应的是离散的Tornqvist指数，也就是说，Tornqvist指数实际上是精确的指数；而且，超越对数生产函数被认为是对其他函数形式的很好的二阶近似。因此，Tornqvist指数是度量TFP的合理选择。

2．数据包络分析

参数方法中的随机前沿生产函数法属于生产前沿面法中的一种，确定性生产前沿模型法的代表方法是数据包络分析^【31】。数据包络分析由Charnes等人于1978年首次提出，是一种使用线性规划来评价效率的方法，特别适合于多投入、多产出的边界生产函数的研究。

3．Malmquist指数法

Malmquist指数法也是指数法中的一种，但是由于计算Malmquist指数首先要构筑生产前沿面，从而得到距离函数，因此，一般也可将此方法归入生产前沿面法。计算距离函数既可通过DEA（数据包络分析），也可通过随机前沿生产函数来完成，但目前主要是通过DEA来完成，也被称为基于DEA的Malmquist指数法。Malmquist指数法通常是直接利用线性优化方法给出每个决策单元的边界生产函数的估算，从而对效率变化和技术进步进行测度。Malmquist指数变动值即TFP变动值。

（三）参数方法和非参数方法的比较

参数法虽有其固有的根本缺陷^【32】，但也有很多优点，具体可表现在以下三个方面：

（1）Solow余值法因其简单易行、适用于时间序列数据等优点而被广泛应用。但是，该方法也有明显的缺陷，主要表现在Hicks中性的、非体现的、外生的技术进步和规模报酬不变等假设上。如果现实不符合这些假设，那么技术进步率就不能等同于TFP的增长率。而且，Solow的“余值”是总产出增长率与各要素投入增长加权总和的差额，它不仅包含了狭义的技术进步，还包含了其他因素的影响，这将导致技术进步贡献率的高估。另外，Solow余值法仅能计算TFP的增长率，而无法直接计算TFP。

（2）增长核算法和Solow余值法在本质上是相同的，只是增长核算法通过对投入要素的细分使TFP增长率的一部分转化为投入要素的贡献，从而减少了对TFP增长率的高估。^【33】

（3）随机前沿生产函数法最大的优势在于通过估计生产函数对个体的生产过程进行了描述，从而使技术效率的估计得到了控制，能进一步将TFP分解，并能较好地处理测度误差；另外，随机前沿模型既可以用于横截面数据，也可以用于面板数据，自由度较大。但是，该方法同前两种方法一样，面临具体生产函数的选择问题，在研究过程中的假设条件太多使应用受到限制。

非参数方法与参数方法相比，不需要设定具体的函数形式，从而避免了因生产函数不当而带来的误差。指数法一般以价格为权重进行研究，所以在投入产出的数量和价格信息完备的情况下，比较适宜于微观经济分析。但是，该方法不能导出对TFP贡献份额的确切估计，而且，Laspeyres指数、Passche指数、Fisher指数和Tornqvist指数不能提供更多的技术进步和技术效率等方面的信息。指数法本质上属于非参数法、确定性方法，没有考虑随机因素对TFP的影响。DEA最大的优点是它仅通过线性规划方法，而不需要任何具体函数形式或分布假设而得到生产前沿面。^【34】

二、实证模型和变量选择

由于全要素生产率是用来衡量产出中不能为资本和劳动投入所解释的部分（Solow余值），可将其作为技术对产出的贡献，因此，TFP在度量经济增长的质量和效率方面具有无可替代的作用和功效。

受式（5.1）至式（5.4）的启发，容易得出：全要素生产率TFP是国内R&D投入的函数，而国内R&D投入又表现为FDI和加工贸易变量的某种形式的函数，故其关系式可表示为：

TFP＝A₀（R&D^φFDI^φTRD^γ）　　　　（5.13）

其中，R&D投入、外商直接投资FDI和加工贸易TRD对TFP的贡献份额分别为φ，φ，γ。对式（5.13）取对数形式，可得：

lnTFP＝x₀＋x₁lnR&D＋x₂lnFDI＋x₃lnTRD　　　（5.14）

三、变量说明

郭庆旺、贾俊雪（2005）^【35】在分析和比较了全要素生产率四种估算方法的基础上，估算出我国1979～2004年间的全要素生产率增长率，并对我国TFP增长和经济增长源泉做了简要分析。分析表明：

（1）1993年以前，我国的全要素生产率增长率总体呈现出涨跌互现的波动情形且波动较为剧烈、频繁，1993年以来，则呈现出逐年下降趋势，直到2000年才得以缓解，此后全要素生产率增长率总体呈现出逐年攀升势头。

（2）1979～2004年间我国TFP增长率及其对经济增长的贡献率较低，表明我国经济增长主要依赖于要素投入增长，是一种较为典型的投入型增长方式。

（3）我国TFP增长率较低的原因在于技术进步率偏低、生产能力没有得到充分利用、技术效率低下和资源配置不尽合理。

徐家杰（2007）^【36】认为，用Solow残差法在计量TFP时忽略了制度因素，为此，在构建模型时需增加制度虚拟变量。通过用修正后的模型来估计中国1978年以来的全要素生产率，徐家杰发现自1978年以来，中国的全要素生产率增长率和技术进步对经济增长的贡献都很显著，但自20世纪90年代中后期以来却在低位徘徊。他认为，应该加强教育投入，切实推动生产要素在国内的自由流动，以及加快立法，以保证市场经济秩序的公平和公正。此外，比较有影响的文献还有张军（2003）^【37】，吴三忙（2007）^【38】等。

郭庆旺、贾俊雪（2005）较为客观地评价了中国改革开放以来经济增长方式的发展状况，因此，本书拟采用郭庆旺、贾俊雪（2005）文中1981～2004年TFP的计算结果，并按文中方法计算2005年和2006年的TFP数据。

具体的实证研究数据及其初步处理方法如表5—8所示。

表5—8　　　　我国TFP和主要经济数据（1983～2006年）

数据说明：

1．全要素生产率TFP的计算：运用yt、kt、ιt和α、β可以计算出A_t，再将A_t指数化即得历年TFP值。计算中用GDP代表产出，就业人数代表劳动投入。对资本存量的测算沿用郭庆旺和贾俊雪（2005）的算法，GDP和就业人数均从历年《中国统计年鉴》中查得。关于劳动和资本的产出弹性，方希桦等（2003）、郭庆旺和贾俊雪（2005）、仇怡和方齐云（2006）运用中国历年yt、kt、ιt相关时间序列数据估算的结果均近似为α＝0.3，β＝0.7，本书采用这一结果。

2．外商直接投资FDI、创新投入R&D、加工贸易额TRD的数据来源和处理方法同表5—1，此不赘述。

四、相关关系分析和单位根检验

由于本研究考察的是上述经济变量增量或增长速度之间的关系，故在实证分析之前有必要对各变量进行对数化处理，然后分析其相关程度。

相关关系分析结果如表5—9所示，变量lnTFP、lnR&D、lnTRD、lnFDI之间存在显著的相关关系。

表5—9　　　　变量相关关系表（2）

注：本表根据SPSS11.5处理结果编制，在0.01的显著性水平下，上述变量之间相关关系均显著。

参照上一节相应的计量方法和EVIEWS处理过程，对TFP的平稳性检验结果如表5—10所示。

表5—10　　　　TFP平稳性检验结果

数据说明：本表根据EVIEWS5.0处理结果制作，ADF检验类型中的C和T表示带有常数项和趋势项，k表示所采用的滞后阶数，当ADF值小于临界值时说明序列平稳。

单位根检验结果表明lnTFP变量存在单位根，但是将其进行一阶差分后变为平稳序列。

五、协整分析

参照本章第三节的协整检验分析方法进行EVIEWS处理，可得以下结果。

（一）R&D投入和TFP的协整检验及误差修正模型

协整方程为：

误差修正模型（ECM）为：

（5.16）

为进一步考察产业转移技术溢出对全要素生产率的影响程度，分别建立加工贸易TRD、外商直接投资FDI与全要素生产率TFP的协整关系式。^【39】

（二）加工贸易TRD和TFP的协整检验及误差修正模型

协整方程为：

误差修正模型（ECM）为：

（三）外商直接投资FDI和TFP的协整检验及误差修正模型

协整方程为：

误差修正模型（VECM）为：

以上协整方程表明，国内R&D投入和TFP具有正向的长期均衡关系；R&D投入对TFP增长弹性为0.386，处于较低水平。

单独考察产业转移技术溢出对TFP的贡献，就会发现：FDI和加工贸易（TRD）对TFP的增长弹性分别为0.075和0.062，FDI对TFP的贡献弹性略大于加工贸易。

六、Granger因果关系检验

参照上一节相应的计量方法和EVIEWS处理过程，对lnTFP和lnR&D、lnFDI、lnTRD的Granger因果关系检验结果如表5—11所示。

表5—11　　　　TFP有关变量Granger因果关系检验结果

数据说明：本表根据EVIEWS5.0处理结果制作，其中n为观测值数，a为显著性水平，括号内变量TFP，FDI，RD，TRD均为对数形式，RD系指R&D。

通过Granger因果关系检验可以发现，就各变量对数形式的差分序列而言：

（1）加工贸易和FDI规模的变化并不是我国全要素生产率TFP变化的Granger原因，这一结论表明，从样本观测值来看，外商直接投资和加工贸易的技术外溢效应并没有充分体现在生产率的提高上。

（2）国内创新（R&D）投入的变化是我国TFP变化的Granger原因，这表明国内创新投入对全要素生产率的贡献具有统计学意义上的显著性。

（3）TFP变化是FDI变化的Granger原因，这表明全要素生产率的提高和国内技术水平的发展，将对外商直接投资更具有吸引力。这一结论也完全符合经济事实。

上述研究结果表明，国外的技术进步通过加工贸易促进了我国整体技术水平的提升，但我国自主的研发努力则是促进我国整体技术水平提升的更重要的因素：从以上对影响我国全要素生产率的国内原因和以加工贸易为载体的外部原因检验的结果来看，国内因素推动作用的证据更为强健。对加工贸易部门本身而言，加工生产活动的累积在长期内表现出了同该部门技术地位提升的稳定关系。当然，加工贸易部门生产经验的积累有可能同时受到国内技术开发和国外技术溢出的影响。

从上述分析可以发现，本书提出的一个基本研究假设得到了证实：在经济全球化过程中，“干”与“学”的国别分离导致技术落后国从加工中积累和学习到的经验对于促进本国整体技术水平提升和贸易利得的增加作用是有限的，我国要加速技术进步，改善在全球分工和贸易体系中的地位，必须更多地依赖自主的技术创新。

七、实证结论

作为本章实证研究的补充和深化，本节专注于研究我国承接产业技术溢出、R&D投入对TFP增长的贡献，通过对我国1983～2006年经济数据的实证分析，得出如下结论：

（一）国内R&D投入、加工贸易、FDI与TFP的对数时间序列高度相关，且均是一阶单整的

国内R&D投入、加工贸易和FDI与TFP均有正向的长期均衡关系：R&D投入对TFP的增长弹性为0.386；FDI和加工贸易（TRD）对TFP的增长弹性分别为0.075和0.062，FDI对TFP的贡献略大。这也暗示着我国承接产业转移的技术外溢十分有限，我国技术进步必须更多地依赖国内R&D投入。

（二）产业转移技术溢出、国内R&D投入与TFP的Granger因果关系

第一，FDI和加工贸易规模的变化不是全要素生产率TFP变化的Granger成因，国外的技术进步通过加工贸易或FDI对我国技术进步的贡献并不明显。这意味着我国在承接国际产业转移的过程中，对国外技术的吸收效果并不理想。^【40】

第二，国内R&D的变化是全要素生产率TFP的Granger成因。结合本章第三节的实证结论来看，虽然我国R&D投入的效率较低，仍然没有摆脱粗放型的经济增长模式，产业自主创新能力不强，尚不能直接对GDP产生规模经济效益，但国内R&D投入对于TFP增长的意义重大。

这一判断具有强烈的政策暗示：我国要实现技术进步、产业升级和经济增长方式的转变，必须更多地依赖于国内R&D投入和R&D效率的提高，而不能较多地依赖国际垂直专业化生产的技术外溢。发展加工贸易、参与国际分工和“以市场换技术”的产业发展思路具有一定的现实合理性，但我国作为发展中国家，要加速技术进步和实现经济的可持续发展，改善在全球分工和贸易体系中的地位，必须更多地依赖自主的技术创新。

尤其值得注意的是，结合本章第三节加工贸易和国内R&D投入正向且互为因果关系的结论来看，垂直专业化生产（加工贸易）以促进R&D投入的方式对TFP增长有重要的间接作用，和佟家栋、彭支伟（2006）的研究相比，本书的考察更深入、透彻。

本书第六章将着力于我国R&D投入效率的考察分析，探寻提高R&D效率的可能途径。

注　释

【1】　截取1983～2006年为时间长度，主要是基于两方面的考虑：一是自1978年改革开放以来，我国的对外政策变数很大，在1983年以前，我国加工贸易和引进FDI的规模极其微小；二是我们研究的目的主要是考察现阶段国际产业转移对经济增长的贡献状态，而非贡献的变化情况。

【2】　此外还有以Krugman为代表的新地理经济学（或称空间经济学）的理论解释，但鲜见实证。

【3】　Hymer S. The International Operations of National Firms: A Study of Direct Foreign Investment[M]. Cambridge MA: The MIT Press, 1976.

【4】　Dunning J. Multinational Enterprises and the Global Economy [M]. MA: Addison Wesley, 1993.

【5】　Caves R. Multinational Firms Competition and Productivity in Host country Markets [J]. Economica, 1974.41 (162); Caves R. Multinational Enterprise and Economic Analysis (2nd Edition) [M]. Cambridge: Cambridge University Press, 1996.

【6】　Janicki H. and P. Wunnava. Determinants of Foreign Direct Investment: Empirical Evidence from EU Accession Candidates[J]. Applied Economics, 2004. 36(5).

【7】　Barbosa N., P. Guimaraes and D. Woodward. Foreign Firm Entry in An Open Economy: The Case of Portugal [J]. Applied Economics, 2004. 36(5).

【8】　这里有必要说明“技术”和“知识”的区别，知识可以被理解为非竞争性、非排他性的公共产品，而技术具有竞争性和排他性，技术外溢通常被认为是非自愿的。

【9】　Chen C., L. Chang and Y. Zhang, The Role of Foreign Direct Investment in China's Post—1978 Economic Development[J]. World Development, 1995.23 (4).

【10】　Pan S., Asia Pacific Economic Cooperation and Regionalism in the World of Globalization and Regionalization [J]. Unpublished Ph. D. Dissertation. University of Sheffield, U K, 1998.

【11】　Pomfret R. Growth and Transition: Why Has China as Performance Been So Different? [J]. Journal of Compatative Economics, 1997.25(3).

【12】　Harrold P. China: Foreign Trade Reform: Now for the Hard Part[J]. Oxford Review of Economic Policy, 1995.11(4).

【13】　Lardy N. The Role of Foreign Direct Investment in China as Economic Transformation [J]. China Quarterly, 1995(144).

【14】　Yue C. Trade, Foreign Direct Investment and Economic Development of Southeast Asia [J]. The Pacific Review, 1999.12(2).

【15】　Dowling P. Asia as Economic Miracle: A Historical Perspective[J]. Australian Economic Review, 1997.30(1).

【16】　Greenaway D. Does Trade Liberalization Promote Economic Development? [J]. Scottish Journal of Political Economy, 1998.45(5).

【17】　Romer P. Increasing Returns and Long Run Growth[J]. Journal of Political Economy, 1986.94(4).

【18】　Sala I. Martin X. The Classical Approach to Convergence Analysis[J]. Economic Journal, 1996. 106 (437).

【19】　李书娟，沈敏燕．FDI技术外溢、R&D与我国经济增长［J］．商场现代化，2008（4）．

【20】　罗伯特J.，巴罗，哈维尔·萨拉伊马丁．经济增长［M］．北京：中国社会科学出版社，2000．

【21】　刘飞．我国价格指数和经济波动关系的实证研究［J］．统计与决策，2008（9）．

【22】　李向阳．世界经济前沿问题［M］．北京：社会科学文献出版社，2007．

【23】　佟家栋，彭支伟．从“干中学”到“加工中学”——经济全球化背景下的国际分工、技术外溢与自主创新［J］．南开学报（哲学社会科学版），2007（6）．

【24】　佟家栋，彭支伟．从“干中学”到“加工中学”——经济全球化背景下的国际分工、技术外溢与自主创新［J］．南开学报（哲学社会科学版），2007（6）．

【25】　Schultz认为，人力资本是“人民作为生产者和消费者的能力”，“人力资本是一种严格的经济学概念，它之所以是一种资本，是因为它是未来收入或满足、或未来收入与满足的来源”。

【26】　黄菁，赖明勇．加工贸易与中国经济增长的经验研究［J］．云南财经大学学报，20（5）．

【27】　单位根检验的标准方法是所谓的Dickey-Fuller检验法，简称DF检验法，这一方法是由Dickey-Fuller于1979年提出，后经改进发展为扩展DF（Augment Dickey-Fuller）检验，简称ADF检验。

【28】　协整关系研究是20世纪80年代末到90年代以来计量经济学建模理论的一个重大突破，有助于分析变量之间的长期均衡关系。其基本思想是，如果两个（或两个以上）的时间序列变量是非平稳的，但它们的某种线性组合却表现出平稳性，则这些变量之间存在长期稳定关系，即协整关系。如果它们具有协整关系，则需要进一步确认这种长期稳定关系的形式。

【29】　尚未有专门研究我国FDI和加工贸易内在关系的文献。已有研究传统贸易和外商直接投资关系的文献中，黄凌云（2001）基于1987～2004年的省级面板数据，通过面板单位根、协整和Granger因果检验，对国内东、中、西三大地区的外商直接投资与进出口之间的关系进行了系统考察，从技术溢出的角度解释了中国区域经济发展的“马太效应”。

【30】　郭庆旺、贾俊雪（2004）将增长会计法分为代数指数法和Solow残差法，将经济计量法分为隐性变量法和潜在产出法。其中，潜在产出法可分为两类：一是参数随机边界分析（Stochastic Frontier Analysis，简称SFA），其中较为流行的方法为Hildreth和Houck（1968）的随机系数面板模型，这类方法可以很好地处理度量误差，但需要给出生产函数形式和分布的明确假设，对于样本量较少的实证研究而言，存在着较大问题（Gong和ickles，1992）；二是非参数数据包络分析（Data Envelopment Analysis，简称DEA），这种方法直接利用线性优化给出边界生产函数与距离函数的估算，无需对生产函数形式和分布作出假设，从而避免了较强的理论约束。

【31】　生产前沿面法是指以具有投入或产出最优性质的生产函数来构造生产前沿面，通过生产过程的实际值与最优值的比较来得出TFP的方法。根据构造生产前沿面方法的不同，生产前沿面法又可分为随机前沿生产函数法和确定性生产前沿模型法。

【32】　参数法在应用时都需要某种具体的生产函数形式，因此受到函数形式本身的限制，必须假设现实情况满足一系列假设条件。如果现实不满足假设，测算结果就会有较大的误差。

【33】　但是，该方法依然具有Solow余值法的一些缺陷，比如较强的行为假设和制度假设。增长核算法是一种参数方法，它受到函数形式的限制，无论何种函数都有假设条件，与现实情况会有一定差距。这样，将技术进步率作为TFP增长率，就无法分解出技术效率和分配效率。另外，将产量增长机械地分解为投入增长和TFP增长，而未试图解释投入变化和TFP提高是怎样与偏好、制度变迁、政策等因素联系的，也忽略了自然资源对增长的作用。

【34】　基于DEA的Malmquist指数法除了具有DEA的优点外，还具有自身独特的优点：（1）它不需要有关投入产出的价格信息，因此尤其适用于价格信息不充分的情形；（2）它不需要行为假设，使得研究具有更强的适应性；（3）它易于计算。因此，该方法目前被广泛使用。它的主要缺点是不能对一个孤立的国家或地区样本进行测算，样本必须包含多个对象和指标。

【35】　郭庆旺，贾俊雪．中国全要素生产率的估算：1979～2004［J］．经济研究，2005（6）．

【36】　徐家杰．中国全要素生产率估计：1978～2006［J］．亚太经济，2007（6）．

【37】　张军．中国经济全要素生产率变动：1952～1998［J］．世界经济文汇，2003（2）．

【38】　吴三忙．全要素生产率与中国经济增长方式的转变［J］．北京邮电大学学报（社会科学版），2007（1）．

【39】　此研究是对“结构—行为—绩效”的一个简化—“结构—绩效”的目的是为了进一步考察承接产业转移（或创新投入吸收技术外溢的成本）对TFP增长的贡献大小，这在研究逻辑方面毫无问题。

【40】　这种现象的原因是复杂的，有主观因素也有客观因素；有产业移出国的技术保护因素，也有东道国制度缺陷和技术吸收能力不足等因素的制约。由于客观条件的限制，产业承接国更多地只享有非核心技术的外溢效应，并且产业移出国在主观上出于国家利益的考虑会对技术出口和技术转移进行限制，从而强化了技术差距，并可能会承受巨大的福利损失风险。