状态空间模型：

1.分行业要素份额波动的转型特征

图3-1　分行业资本、劳动份额变化（1981—2000年）

图3-2　分行业能源、原料投入份额变化（1981—2000年）

在进行Kalman Filter模型估计之前，本书对分行业各种要素份额在1981—2000年的总体变动趋势做一个分析。如图3 -1和图3-2，将分行业的资本、劳动、能源、中间投入四种要素在整个总投入中的份额列示出来。图中所示份额变动，实际上是相对于1981年而言，1982—2000年各要素份额变动的算术平均数；这样我们所看到的是整个33个行业在20世纪八九十年代各年间各要素份额的相对变动程度。从各行业资本份额相对变动来看，多数行业20年间资本份额趋于减少，其中，石油加工炼焦业、煤气工业、电力工业、石油天然气开采业等行业的资本投入在整个总投入中的份额减少的最多，均在10%—20%之间，与资本份额下降相对应的是，这些行业其他要素份额普遍呈现出增加趋势。比如在能源份额变动图中，石油加工炼焦业、煤气工业、石油天然气开采业分别位居份额增加最多的前3位（增加了5%—10%），同时这几个行业的原料投入份额增加也都在10%左右，上述4个行业的劳动份额也呈微量增加趋势。

从分行业劳动份额变动来看，份额增加与份额减少的行业数量相当，份额增加的行业共有19个，而份额减少的行业则有14个。与资本份额相比，劳动份额变动的比例相对要小得多，减少最大幅度为9.3%，增加最大的幅度为5.8%；资本份额减少的最大幅度则为11.8%，增加的最大幅度则为18.8%。总体上来看，劳动密集型行业的劳动份额普遍呈下降趋势，特别是有一些劳动需求和其他要素需求都比较强的行业（比如煤炭采选业）可能出现较大的其他要素对劳动要素的替代，进而加剧劳动份额的下降。

从能源份额变动来看，20世纪八九十年代有12个行业能源份额减少，21个行业的能源份额增加。能源要素这种投入在整个生产过程中，自身所占整个行业投入的比重本来就不是很大。总体上能源份额变动比例都比较小，增加最大幅度为9.8%，减少最大幅度为6.3%。在33个行业中，31个行业的能源份额均在5%以内的变动率水平内轻微波动。从原料投入份额变动来看，一个非常明显的趋势就是大部分行业的原料投入在20世纪八九十年代呈现增长趋势；而且增长都比较大。具体来看，只有建筑业、商业、邮电通信业3个行业的原料投入份额有所减少，其中邮电通信业的原料投入减少幅度最大为13.24%，与之相对应的是，邮电通信业的资本份额却增加了11.8%，劳动份额也增加了3.5%。同时，其他30个行业原料投入份额都有所增长，并且将近一半（16个）行业的原材料投入份额增长幅度超过5%；金属非金属矿采业、非金属制品业和电力工业更是增长了10%以上。由此，可以看出，1980年代以来，中国各行业的增长越来越依赖于原材料投入要素的增加。

2.行业增长转型与技术进步偏向性

图3 -3是1981—2000年技术进步在三种要素上的偏向性走势图。总体上，中国各行业技术进步资本偏向性、技术进步劳动偏向性和技术进步能源偏向性的波动次数和波动幅度都比较大。与法国（1978—2006年）13个工业行业以及美国（1960—2005年）33个行业的技术进步三种要素偏向性相比，中国的技术进步偏向性整体偏大；从具体波动次数来看，也比法国的波动次数更多、更频繁。这可能与中国行业发展所处制度环境不同有关，与法国、美国等不同，中国市场发育不完全、政府干预比较频繁而深入。特别是本书采用的1981—2000年的数据，这期间制度环境发生较大的转换，金融制度、国企制度以及市场开放制度等的改变都会影响到企业的生产行为，进而影响企业对研发、技术进步投入的方向。

依据Acemoglu（2012），技术进步偏向由价格效应、市场规模效应和直接技术效应决定。以下，从要素价格变动来分析技术进步偏向性。对于资本价格，一般以利率作为近似替代。Karanfil et al.（2010）认为，始于1986年的利率上升增加了法国各行业资本使用成本，最终导致技术进步资本偏向性的趋势性下降。利息率一定程度上反映了资本使用价格的高低，但其只是一种基准性的利率水平，并未考虑风险。而实际的投资决策中，企业的资本使用成本还可能需要考虑资本投资风险，市场经济环境下，投资增长受资本回报率等微观因素的制约和推动，因此用资本回报率可能可以更好地刻画企业资金使用的真实成本。投资回报率高说明实体经济对资金的需求量大，在供求力量的推动下资金价格自然就会趋高；反过来，投资回报率长期低位徘徊，则实体经济对资金需求下降，资金价格下降。鉴于数据的可获得性，本书以全国或者工业行业、制造业的实际利率和投资回报率的波动来说明资本价格变动，以及其对技术进步资本偏向性的影响。根据宋国青、卢锋和唐杰（2007）的估测，中国实际贷款利率1978—2005年波动频繁，具体大概分为3个主要变动区间：1978—1984年，利率水平处于比较高的水平，此时由于资金使用成本相对较高，行业的技术进步偏向于更加节约地使用资本，技术进步资本偏向趋势呈向下的较低的水平波动；1985—1995年，实际贷款利率水平比较低，此时资金使用成本较低，企业的研发以及引进的技术是倾向于使用更多资本，技术进步资本偏向性就呈向上增长的波动态势。1996年之后，实际贷款利率开始呈上升趋势，明显高于以往的利率水平，此时企业为了应对资金价格快速上涨，其技术进步方向为在生产中更少地使用资本，技术进步资本偏向性表现出以较快的速度下降的走势，在图3 -3的技术进步资本偏向性的走势中可以比较清晰地看到各行业在1990年代末期整体的下降走势，部分行业还出现技术进步资本偏向性的绝对值为负，也就是技术进步偏向资本节约型，比如行业5、行业6、行业16和行业26。

另外，从更为真实地反映企业投资时的资金使用成本的资本回报率指标来看，在整个20世纪八九十年代也呈频繁波动趋势。估计资本回报的常用方法，其中一种是看资本市场的回报，看银行利率或上市公司的回报率，这种方法在成熟市场经济国家适用，在中国这类转轨国家不适合，而且也缺乏1981—2000年中国资本市场的相关数据。因此，估测资本回报率是一个高难度的问题。研究者通常采用各类历史统计资料、宏观数据，通过各种复杂的处理得到资本回报率的估测结果。各种关于资本回报率的估测比较一致地认为：1980年代初期和中期，资本回报率相对比较高，随后开始下降，一直到1990年代的中后下降到最低点，1990年代后期开始止跌回升（宋国青等，2007；辛清泉等，2007；邵挺，2010）。1990年代中后期，中国工业企业资本回报率高，意味着投资过度问题并不严重（宋国青，2007）。反之，如果资本回报率长期低位徘徊，则说明可能经济体中投资过度了，资金需求减少，资金价格将下跌，资金使用成本会减小。因此，资本回报率在一定程度上能够较好地反映资金供求情况、反映资金使用成本的变动，长期来看，资金使用成本与资本回报率走势会趋同。自1978—2000年，中国资本回报率呈现下降趋势，直到1997年左右止跌回升，1990年代后期出现强劲增长。因此总体上，资本回报率所体现出来的资金使用成本也可以大致分为三个区间：第一个，1980年代初期资本回报率较高，相应的资金使用成本较高，随后一直处于下降通道；第二个，1980年代中后期到1990年代中后期，资本回报率一直下降，形成比较低的资本回报率，此时资金使用成本也相对较低；第三个，1990年代后期，资本回报率止跌后强劲回升，资金使用成本开始强劲攀升，导致技术进步偏向于更少地使用资本，技术进步资本偏向性速度下降。综合来看，用资本回报率和实际贷款利率作为衡量资金使用成本（资金价格）的走势是基本吻合的，1981—2000年中国各行业的技术进步资本偏向性所表现出来的趋势也基本能够反映这种资金价格波动趋势。

图3-3　分行业技术进步偏向性（1981—2000年）

对于技术进步劳动偏向性走势的分析，本书主要通过考察1981—2000年中国劳动力成本的相对变动趋势来分析。劳动力价格的长时间序列数据非常稀缺，宋国青等（2007）根据统计资料绘制出中国制造业职工实际工资增长率，我们以此作为替代近似分析劳动力价格的波动趋势。自1980年以来，制造业劳动力价格波动次数较多，先后出现3个主要的波峰和3个主要波谷，而且每个波谷、波峰之间转换的时间间隔比较短。平均趋势来看，可以暂且分为三段，第一个阶段是1980—1988年，这段时间劳动价格先比较低，其后，1984年、1985年劳动价格突然上扬，价格高出很多；第二个阶段是1988—1996年，这段时间劳动力价格比前一阶段要高，但是期间有小幅波动，在1994年出现一个明显的下降趋势，随后的1995年又回升；第三个阶段，是1996—2000年，先是1996年劳动价格出现剧烈上升，随后1998年出现回调但是仍然高于之前大部分时期的劳动价格水平。与之相应地，通过观察技术进步劳动偏向性走势，各行业在1980年代早期劳动力价格较低时技术进步劳动偏向性水平普遍较高，其中以劳动密集型行业更为突出，具体可见行业1、行业2、行业16、行业21和行业23。在1980年代后期到1990年代中期，劳动价格水平较高的阶段技术进步劳动偏向性水平相对较低，如行业3、行业4、行业16和行业21。最后在1990年代后期，虽然出现波动，但由于劳动力价格总体水平仍然较高，此时多数行业出现了技术进步劳动偏向性水平的大幅度上升和回调过程，这与劳动价格走势吻合度不是很高，其中可能的原因是由于劳动生产率在1990年后得到大幅度提升，虽然劳动价格出现上升但是由于行业劳动生产率提高得更快，部分行业会倾向更多地使用劳动要素，导致技术进步劳动偏向性水平提高较快。

图3 -4是在图3 -3的基础上将技术进步能源偏向性单列出来，更为清晰地展示了技术进步能源偏向性的变动特征、走势。如果说，中国分行业技术进步能源偏向性具有一些共同特点的话，那就是每个行业技术进步能源偏向性都表现出多次波动的特征，而且小幅度波动和大幅度波动相间出现。其中，在多次波动中，各行业波动幅度较大的区间呈现出一些相似的时间趋势特征，这可能正是分时段观察技术进步能源偏向性的契机。本书认为在经济与政治转轨国家，行业技术进步能源偏向性除了受到纯市场化因素影响之外，还更多地受到行业发展政策、国家能源政策以及国家宏观经济周期波动等重要因素的影响。这些复合因素的综合效应，使观察和分析技术进步能源偏向性的规律变得更加不易。

由于历史资料的可获得性，本书主要以大多数行业所在的工业部门发展政策、工业节能政策与历史来对行业发展历史、宏观经济周期波动和能源政策演进特征进行综合分析。首先，1981—2000年工业整体发展起落频繁、工业增速和结构变化较快。根据汪海波（2001）的论述，从工业发展整体来看，1979—1980年中国工业开始初步调整，随后1981年以及1982—1984年继续调整，这期间工业增速在8%左右^[2]。1985—1988年工业高速增长，工业经济从过热走向过热，两次调控乏力导致工业两度过热，由于体制转轨和战略转轨过程中各种矛盾的积累导致了这一时期的两次过热。1989—1991年，工业在调整、整顿中发展，中央政府先后出台了压需求、调结构、改革体制等措施，1992年，前两年的调整整顿未见成效，邓小平“南方讲话”之后工业再度过热，投资和产出增长迅速，能源、交通等基础设施瓶颈凸显。1993—1997年，工业经济成功实现“软着陆”，工业投资增幅趋于稳定，结构调整向好。1998—2000年，工业在应对通缩与防止经济下行中快速发展，为了控制由1997年亚洲金融危机引起的投资和消费需求下降，政府出台了控制总量、调整结构的政策。

其次，从工业经济增速和结构调整来看，整个期间工业总体上保持较快速度增长，部分时间段工业呈爆发性增长，工业部门分别在1984—1988年达到14.2%的增速，1992—1994年达到20.1%的增速，1995—1997年也达到12.6%的增速（周叔莲和郭克莎，2000）。从工业结构上来看，自1979年开始，中国就开始了有计划地放慢重工业发展的速度，积极发展轻工业，调整轻重工业的比例。这期间，工业领域还开展了对消耗高、产品质量低、销路差的工厂的“关停并转”工作。1982—1984年继续调整，消费品工业增长迅速，工业整体增速加快。特别是1982年后能源供给量大增，为随后的工业行业投资热潮奠定了基础，并且工业投资迅速过快扩张又反过来导致能源、交通、电力等基础设施供应不能满足工业部门需求，基础设施一度成为持续快速增长的瓶颈。从工业内部结构来看，1980年代开始的轻重工业比例调整政策初见成效，1980—1991年轻工业比重工业增速更快，只有1992—1994年重工业比轻工业增速稍快3.5%（周叔莲和郭克莎，2000），工业轻重比例得到一定程度的调整。

中国工业增长的过度波动起伏也给工业行业本身发展带来了诸多不稳定因素，工业投资短期内快速扩张必然使行业企业难以完全依据市场信号做出投资决策，同时工业经济投资波动本身就包含过多的政府行为，政府或是通过政策约束或者通过国有企业来实施投资意图，因而此时行业往往容易表现出明显的粗放扩张行为。同时，如上所述，工业投资猛增容易形成对能源、交通基础设施的短期压力，特别是在中国能源政府控制的体制机制下，能源无法根据市场的价格信号做出供求反应，特别容易形成短期“能源瓶颈”，加剧行业技术进步偏向性的波动。

从能源价格来看，我们主要分析一次能源中的两个最为重要的能源：煤炭和石油价格波动趋势。在1981—2000年煤炭资源主要经历过四次变化，1979—1984年，煤炭行业开始引入市场机制、调整价格，这一阶段煤炭价格总体上由国家统一规定；1985—1992年，开始实行煤炭价格双轨制，以“国家统一出厂价＋加成”的方式对煤炭价格进行适当提高的调整；1993—2000年，以市场价格为主、逐步小幅提价，1993年开始煤炭实行以市场价格为主的价格机制，价格稳步小幅提升，随后1996年规定电煤价格实行国家指导价，长期以来我国电煤价格严重低于商品煤价格，煤炭与石油价格比长期大大低于国际上煤炭石油价格比。而且，中国煤炭与煤电比重一直在50%以上，电煤价格以及煤油价格比长期严重偏低非常容易导致企业过度使用煤炭和电。石油资源价格在1981—2000年主要经历了三次变化，1980—1987年，1980年由于1970年代石油供应紧张，国家对原油实行包干制度，以激发石油生产企业的积极性，包干石油国家定价、计划外实行高价，这个时期计划内供给的原油价格基本稳定在每吨100元，大大低于国际市场上的原油价格；1988—1993年，石油价格逐步小幅上浮，但仍实行之前的价格双轨制；1994—2000年，石油价格改革启动，1994年国家决定取消石油价格的双轨制、统一实行政府定价，到1998年国家开始新一轮石油价格改革，探索石油价格与国际接轨，这一段石油价格增长相对较大。

图3-4　分行业技术进步能源偏向性（1981—2000年）

从图3 -4的走势来看，行业技术进步能源偏向性较大幅度的波动区间主要可分为1981—1984年，技术进步能源偏向性水平较大，但总体呈下降趋势；1985—1990年，技术进步能源偏向逐步减小，到1990年左右形成一个相对低谷；1991—1996年，技术进步能源偏向先上升后下降，形成一个波峰之后在1995年左右形成一个波谷达到一个低点；1996年之后又出现上升和下降交替的情形，在1990年代末期技术进步能源偏向水平逐步下降。下面本书将结合行业发展周期波动、国家宏观政策以及能源供求和价格走势，分段解析行业技术进步能源偏向性水平波动特征。第一阶段，1981—1984年，技术进步能源偏向性水平较高并波动下降。1980年后，中国各行业在改革开放政策实施后得到较快发展，总体上由于行业处于起步阶段，技术水平较低，工业能源水平相对较高，技术进步能源偏向性也表现出较高水平。随后行业开始进行初步调整，比如前面论述的工业领域，1982年开始了轻重工业比例调整政策，这也一定程度上降低了行业技术进步的能源偏向性水平。在能源供给和价格方面，虽然能源价格处于低位，但是由于能源供给能力的约束，计划配给体制下各行业并不能自由地使用能源，因此能源供给约束的存在使技术进步能源偏向性水平受到向下调整的约束。第二阶段，1985—1990年，技术进步能源偏向性水平波动下降并在1990年前后达到一个相对波谷。这期间导致技术进步能源偏向性波动下降的主要诱因可能是行业结构调整政策以及能源供给瓶颈的出现。1985—1988年，轻工业增速为18.5%，快于重工业（周叔莲、郭克莎，2000），行业结构轻型化有利于能源使用密度的下降。同时，这期间先后出现两次投资热潮，投资的短期扩张形成对计划体制下能源的供不应求，能源供给瓶颈凸显，形成了行业用能的硬约束，这也会在一定程度上促使行业研发和引进技术的节约能源倾向。第三阶段，1991—1996年，技术进步能源偏向性先上升达到波峰后迅速下降形成波谷。1992—1994年重工业以27%的速度爆发性增长（周叔莲、郭克莎，2000），行业投资的粗放性也较为明显，容易加重行业技术进步的能源偏向性。而且，能源价格市场化改革在这一时期启动，煤炭和石油等能源整体上在1993年后价格上升比较明显，因此1993年、1994年煤炭和石油价格上扬带动了行业更多地使用节能型技术和设备的趋势。第四阶段，1996年之后技术进步能源偏向性出现短期上升、较长时段下降的情形，这一时期的偏向性上升可能主要是和行业粗放型投资有关，更为重要的是，随着1996年的电煤价格实行国家指导价和1998年国家开始新一轮石油价格改革，探索石油价格与国际接轨，使煤炭和石油价格在这一时期价格增长幅度相对较大，加剧了随后的行业技术进步能源偏向水平的下降趋势。

上文通过分析技术进步要素偏向性走势及其所产生的动因，结合影响企业研发行为、技术投入市场化因素、政府调控以及体制约束等因素，主要从要素价格波动趋势、宏观调控的角度去观察技术进步方向的偏向性。与已有文献不同，本书测算的是转型经济体的行业技术进步偏向，提供了来自市场与政治转型国家行业层面的经验证据。转型国家企业更容易、更多地受到除了价格等市场化因素之外的其他因素影响，这一点从对各行业要素份额波动的分析中也可见一斑。在企业生产与投资决策过程中，影响企业研发和技术进步投入方向的原因不止价格因素，企业所处的宏观环境也会对研发、技术进步产生直接影响，实际上，宏观环境会通过影响要素价格，再经由要素价格间接地影响技术进步方向。体制转型与经济发展会内生出促进和抑制技术进步偏向各种要素（资本、劳动或能源）的多种力量，因此最后所看到的技术进步要素偏向性实际上是由各种力量在不同阶段消长盈缩之后形成的综合结果。为了更为综合地考察各种因素对行业技术进步影响的总体效应，本书将1981—2000年技术进步对三种要素偏向性的年均值用图示表现出来，试图从另一个侧面刻画行业技术进步偏向性的变动规律；具体情况如图3 -5、图3 -6和图3 -7。

图3-5　分行业技术进步资本偏向性变化（1981—2000年）

从1981—2000年分行业技术进步的资本偏向性波动来看，大部分工业行业（特别是电力、交通运输、邮电通讯、煤气工业等）技术进步是资本增进型的，行业引进的技术以及研发投入的方向倾向于更多地使用资本要素，这与美国工业行业1960—2005年的偏向趋势大体相同（Hui Jin and Jorgenson，2010），与美国不同的是，中国技术进步偏向资本节约的行业更多，达到10个，这在一定程度上反映了中国资本较为稀缺的要素禀赋特点。同时，中国出现了部分技术进步偏向更多使用资本的行业，表面上来看，这似乎不符合发展中国家的资源禀赋。一般而言，发展中国家由于资本要素较为稀缺，资本价格会相对较高，进而产生更为偏向资本节约的技术进步。但是，在现实中，行业技术进步所体现出来的要素偏向性，并非由单一要素价格所决定，技术进步的要素偏向性取决于要素价格、要素之间替代率（Acemolgu，2002），以及发展中国家技术引进类型等因素。改革开放以来，随着中国引进外资步伐的加快，依附在外资上给中国各行业带来了发达经济体的各种类型技术。而发达国家的技术多半是资本增进型的，这会在很大程度上影响行业技术进步类型，特别是工业部门长期以来一直是引进外资的主体，其技术进步偏向性更容易受到引进技术类型的影响（张莉等，2012）。另外，表面上看中国缺乏资本，但是由于资本价格长期处于严格管制状态以及存在明显的金融抑制（黄亚生，2005），国有企业以及国有控股企业在1980—1990年代处于较低资本价格的经营环境中，容易导致企业更多地使用资本要素，发展资本偏向型技术。

图3-6　分行业技术进步劳动偏向性变化（1981—2000年）

从1981—2000年分行业技术进步的劳动偏向性波动规律来看，大部分行业技术进步是劳动增进型的，说明行业引进的技术以及研发投入的方向倾向于更多地使用劳动要素。技术进步劳动偏向性比较好地反映了中国劳动力资源丰富的事实，行业会更多地使用这种相对充裕和便宜的要素进行生产资源的配置。与资本和能源的供给相比，劳动要素的供给相对充裕，而且不存在明显的冲击性的供给不足约束。整个期间，电力工业、金融保险业、金属非金属矿采业、皮革羽绒制品业的技术进步劳动偏向性水平都在0.12以上，表现出较大的劳动增进型技术进步。

图3-7　分行业技术进步能源偏向性变化（1981—2000年）

从1981—2000年分行业技术进步的能源偏向性波动规律来看，部分行业出现能源节约型技术进步、部分行业则出现了能源增进型技术进步，但是总体上，在能源节约型技术进步的行业中，绝大部分行业技术进步能源偏向性水平非常低，几乎接近0，这些行业是金属制品业、汽车制造业、煤炭采选业、非金属制品业。在能源节约型技术进步行业中以农业、木材业、金融保险业、印刷出版业的偏向性程度最大，这些行业可能由于行业特性在发展过程中更多地使用了劳动、资本或者原料投入，而较少地使用能源。而能源增进型技术进步中，偏向性程度较大的行业为化学制造业、电力工业、纺织业、食品加工制造业、石油加工炼焦业等，这些行业普遍为能源使用较大的行业。对于行业能源偏向性的整体而言，部分行业出现能源节约型技术进步，可能是由于我国能源供给约束以及行业发展过程中波动太大，如前所述，投资在短期内扩张容易导致能源基础设施的瓶颈，进而引发企业投资过程中可能更多地投入节能型设备和技术以缓解能源供给不足形成的硬约束。而且，在中国长期的能源低价格的同时，资本和劳动的价格同样很低，因此要素替代率的动态变化也可能导致行业对能源要素的节约使用。图3 -5和图3 -6所示的是整个1981—2000年行业技术进步能源偏向性水平，这期间能源价格总体水平虽然较低，但是能源价格市场化改革之后，使得能源相对价格骤然增加、加上能源供给约束的存在使得企业在能源绝对价格不高的情况仍然有可能会更多地发展节能型技术。因此，我国行业层面的技术进步能源偏向性除了受到能源价格、能源与其他要素价格替代性等因素影响之外，还受到诸如能源供给制度、行业波动等其他一些体制性因素影响，也就自然会表现出频繁波动的走势。