中國區域裝備制造業全要素生產率增長的演化動力研究
——基于1990-2015年分行業面板數據的實證分析

孟祥寧

（1.中共廣西壯族自治區委黨校、廣西行政學院 經濟學教研部，廣西 南寧 530021；2.廣西大學 商學院，廣西 南寧 530004)

一、研究緣起

先進裝備制造業是國家整體工業的核心組成部分，其發展水平是衡量工業結構轉型升級和區域經濟核心競爭力的重要標志。《中國制造2025》和“十三五規劃”明確提出要“推進先進裝備制造業基地和重大技術裝備戰略基地建設”。在推動我國裝備制造業發展過程中，如何將粗放型增長方式轉變為依靠全要素生產率（TFP）提高來推動的技術密集型增長模式是值得深入研究的重要問題。我國學者們積極地分析了推動或制約裝備制造業生產效率的不同因素。代表性的有王曉玲等利用DEA（數據包絡分析，Data Envelopment Analysis，簡稱DEA）-Malmquist-Tobit模型測度東北老工業基地2004-2014年經濟振興效率，發現技術進步變化指數下降是經濟振興效率不高的主要原因。[1]段婕基于超效率DEA模型對2006-2009年中國裝備制造業技術效率的測算結果表明，技術效率低下嚴重阻礙了裝備制造業的發展。[2]盧方元等基于全國三次經濟普查數據，采用產出導向的BCC模型（規模收益可變DEA模型的簡稱）與Malmquist指數研究發現，中國裝備制造業的R&D（Research and Development即研發的簡稱）投入產出規模效率無效導致了全要素生產率的整體下滑。[3]牛沖槐等采用產出導向型的Malmquist指數方法研究了裝備制造業技術研發和成果轉化階段的全要素生產率，結果發現技術進步率是對全要素生產率影響最為顯著的因素[4]。

現階段的研究從不同角度剖析了中國裝備制造業的全要素生產率，得出了一些很有意義的結論。然而還存在一些不足，一是學者們對中國裝備制造業全要素生產率的研究尚停留在某省份或中國各區域裝備制造業總體全要素生產率的分析上，較少深入研究各省（自治區、直轄市）裝備制造業子行業的全要素生產率。二是全要素生產率的演化一般表現為動態變化，但是在某個階段的演化會出現斷續平衡的形態，所以研究某個時間點的靜態效率也十分必要，既有的研究多是從動態變化的角度研究全要素生產率的態勢，缺乏從靜態和動態兩個維度系統研究全要素生產率的演化規律和特征。三是多數學者采用的樣本是時間較短的面板數據，不利于從可持續角度來研究裝備制造業全要素生產率增長的演化規律。因此，本文對1990年以來中國各區域裝備制造業子行業全要素生產率增長的特征、演化動力與制約因素進行針對性分析，為各地區推動裝備制造業子行業TFP增長提出相應建議，力求推動各地區裝備制造業良性發展。

二、理論模型構造與數據測算方法

為有效克服現有研究的一些不足，在構造理論模型和數據獲取上，本文設定如下方案。首先，選取中國31個省、自治區、直轄市中的29個省份（因重慶從1997年起成為直轄市，為統一計算口徑，將重慶劃為四川；考慮到西藏裝備制造業數據的不完整性，本文沒有將西藏納入分析數據測算范圍[5]）的裝備制造業細分子行業，深入分析各個省份裝備制造業子行業TFP增長的特征、演化動力與制約因素。其次，根據放松規模報酬不變的理論假定，采用數據包絡分析規模收益可變的投入主導模型，分析制約各省（自治區、直轄市）裝備制造業及其子行業技術進步的主要因素及規模報酬情況；采用Malmquist指數動態分析1990-2015年全要素生產率的演化軌跡與動力。這種混合方法既彌補了傳統DEA模型只能對規模收益不變的技術投入資源進行效率分析的缺陷，又有效克服了傳統隨機前沿方法（Stochastic Frontier Approach，簡稱SFA）分解中的非“費雪理想指數”問題，使得到的結果更加可靠。最后，將樣本期延長至1990-2015年，拓寬時間跨度，考察1990年以來中國各省（自治區、直轄市）裝備制造業子行業的全要素生產率的演化軌跡、動力及制約因素。構造動態面板數據，以期能更真實全面地反映中國裝備制造業技術的投入產出效率。

（一）理論模型構造

1.VRS（規模收益可變）投入主導型DEA方法

為了能夠通過調整投入數量，減少生產成本，從而達到擴大產出，提高效率的目的，本文采用VRS（規模收益可變）投入主導型DEA方法。因為不完全競爭、成本約束等現實原因使企業生產規模不會總能達到規模不變，所以采用VRS（規模收益可變）模型，比CRS（規模收益不變）模型更貼近現實，更能準確地反映研究對象的演化軌跡與特征。

在整個體系中，共有26個年份、7個決策單元（裝備制造業7個子行業）和15834個樣本（i）。其中，每個單元的特征都可由2種投入指標X（資本、勞動力）、1種期望產出指標Y（利潤總額）來刻畫。在給定產出的假設條件下，我們將最小化成本作為研究目標，構造模型如下

其中，θ等于1時表示決策單元的技術有效率，θ小于1時表示決策單元的技術無效率。i表示樣本決策單元，yi表示i的產出向量，xi表示i的投入向量，Y表示全部樣本的產出矩陣，X表示全部樣本的投入矩陣。N1是所有的N×1的矩陣。因為是規模報酬可變，所以要增加凸性約束：N1＇λ=1。

2.Malmquist指數

Malmquist指數的構造基礎是距離函數。該指數通常與DEA一起刻畫投入產出效率的動態變化，能夠縱向深入分析各個決策單元的效率。本文采用Ray和Desli提出的Malmquist指數分解模型，將Malmquist指數分解為技術進步指數（TC）和技術效率變化指數（TEC），其中技術效率變化指數可進一步分解為純技術效率變化指數（TE）和規模效率變化指數（SE）。若Malmquist指數大于1，則表明該行業全要素生產率提高，若Malmquist指數小于1，則表明該行業全要素生產率下降，若Malmquist指數等于1，則說明該行業全要素生產率不變。[6]

（二）樣本數據說明

根據中國國民經濟行業分類與代碼(GB/T4754-2002)，裝備制造業包括金屬制品業，通用設備制造業，專用設備制造業，交通運輸設備制造業，電氣機械及器材制造業，通信設備、計算機及其他電子設備制造業和儀器儀表及文化辦公用品制造業七個二位碼行業。本文研究選取的期望產出指標是29個省份裝備制造業子行業的利潤總額，利潤總額用GDP縮減指數平減為以1990年為基期的實際利潤總額，資本投入采用永續盤存方法來計算中國29個省份裝備制造業子行業的物質資本存量，勞動投入使用29個省份裝備制造業子行業的全部職工年平均人數。針對年鑒資料中個別數據缺失的情況，采用線性插值法補缺。對于數據中出現的異常點，采用郭亞軍的改進“極值法”進行處理。[7](P20-23)本文的統計數據主要來源于歷年的《中國統計年鑒》《中國工業統計年鑒》《中國能源統計年鑒》《新中國六十年統計資料匯編》以及中國三次經濟普查數據。

三、實證研究結果

（一）靜態效率分析結果

應用DEAP2.1軟件，采用VRS（規模收益可變）投入主導型DEA分析方法，測算1990-2015年中國各區域裝備制造業子行業的綜合技術效率（見表1和續表1）。綜合技術效率反映的是企業技術資源配置效率。測算結果發現，中國各區域裝備制造業及其各子行業的綜合技術效率普遍較低（值小于1），且規模報酬遞減，表明裝備制造業各子行業在不同區域的表現不佳。

從分行業的表現來看，交通運輸設備制造業和電氣機械制造業的規模報酬不變，說明中國在重視基礎設施建設背景下，交通運輸設備制造業和電氣機械制造業的固定投資持續增長。其余子行業的企業技術資源配置效率均較低，配置效率最低的是儀器儀表制造業（小于0.5），說明近年來中國儀器儀表制造業技術進步較慢，未能有效地提高生產效率。

表1 中國各區域裝備制造子行業的綜合技術效率測算結果

續表1

從各地區的表現來看，東北地區和中部地區的綜合技術效率表現優于東部地區和西部地區。東北地區和西部地區的電氣機械制造業的資源配置效率高于東部地區和中部地區。東部地區由于資源過度集中導致出現資源配置無效率的現象。因此，東部地區各子行業存在技術資源配置效率較低的情況，綜合技術無效，技術效率持續惡化問題嚴重。

（二）動態效率分析結果

1.中國裝備制造業全要素生產率增長的演化軌跡

圖1顯示了1990-2015年中國裝備制造業Malmquist指數動態演化軌跡。具體而言，1990-2013年中國裝備制造業全要素生產率增長大致經歷了一個比較平穩的發展階段，而2013年是分界點，2014年和2015年的全要素生產率增長勢頭好，提升速度快，這說明中國已逐步由制造大國向制造強國轉變。

圖1 1990-2015年中國裝備制造業Malmquist指數動態演化軌跡

2.中國區域裝備制造業及其各子行業的全要素生產率分解情況（見表2及續表2）

整體來看，從1990-2015年，中國裝備制造業的全要素生產率增長主要依靠技術進步、企業管理、制度創新以及生產經驗的積累所引發的純技術效率來實現提高。同時，數據分析顯示其增長規模無效，說明裝備制造業規模的擴大并沒有帶來效率的提升。技術進步是中部地區和東北地區裝備制造業全要素生產率增長的主要動力。東部地區和西部地區主要依靠技術效率提升來推動裝備制造業效益增長。

分行業看，技術進步是東部和中部地區金屬制品業全要素生產率增長的關鍵動力。在純技術有效的情況下，技術退化阻礙了東北地區和西部地區金屬制品業全要素生產率的增長。東北地區和中部地區的通用設備制造業技術進步較快，有效地提升了全要素生產率，西部地區技術效率顯著提升推動了通用設備制造業全要素生產率的提高。東部地區的規模效率高，但是技術進步沒有跟上，導致通用設備制造業全要素生產率下降。西部地區的專用設備制造業的企業管理及制度創新能力不強，阻礙了全要素生產率的進一步提升。各區域的專用設備制造業技術進步較快，極大地推動了其全要素生產率的增長。技術落后嚴重阻礙了東部地區交通設備制造業全要素生產率的提升。對技術變革敏感的計算機及電子設備制造業，技術進步是制約其全要素生產率增長的重要因素，中國各區域的計算機及電子設備制造業相比世界發達國家的技術革新速度，技術進步速度較慢，嚴重阻礙了計算機及電子設備制造業全要素生產率的增長。規模無效導致了東部地區電氣機械設備制造業的全要素生產率下降，但技術進步速度快拉高了各區域電氣機械設備制造業和儀器儀表設備制造業全要素生產率的增長。可見，技術進步是裝備制造業及其各子行業全要素生產率的主要推動力，也是裝備制造業及其各子行業向高階段演化的關鍵動因。

表2 中國區域裝備制造業及其各子行業的全要素生產率分解情況

續表2

續表2

3.中國裝備制造業及其子行業全要素生產率的地區異質性

從裝備制造業總體來看，全要素生產率較高的省份主要集中在吉林、內蒙古、四川、河南等地。沿海地區的全要素生產率增長不明顯，可能是由于資源過度集聚造成的資源配置無效率，規模擴大但效率未能顯著提升。西部地區的全要素生產率較低。從分行業看，相比西北地區，東北及中部省區（自治區、直轄市）的金屬制品業全要素生產率提高較快。發展較好、效率較高的通用設備制造業、專用設備制造業及交通運輸制造業主要集中在中部地區和東部地區，西部地區發展勢頭好，但東部地區的全要素生產率較低。珠三角地區、長三角地區以及河北、山西等地的計算機及電子設備制造業、儀器儀表設備制造業發展勢頭好，效率提升快。值得注意的是，近年來西部地區大力發展高鐵等交通基礎設施建設工程，基本實現縣縣通高速、村村通公路的小康目標。雖然中國西部地區裝備制造業起步較晚，但是政策紅利疊加及資本大量投入推動了西部地區交通設備制造業、電氣機械制造業領域的全要素生產率的快速提高。

四、研究結論與對策建議

（一）主要結論

1.1990 -2015年中國裝備制造業全要素生產率增長大致經歷了一個比較平穩的發展階段，2013年出現了顯著上升拐點。2014年和2015年的全要素生產率增長勢頭好，提升速度快，說明中國已逐步由制造大國走向制造強國的行列。

2.從裝備制造業整體來看，1990-2015年中國各區域裝備制造業及其各子行業的綜合技術效率普遍較低（值小于1），且規模報酬遞減。中國裝備制造業的全要素生產率增長主要通過技術進步、企業管理、制度創新以及生產經驗的積累所引發的純技術效率提高來實現，但規模增長無效，說明裝備制造業規模的擴大并沒有帶來效率的提升。技術進步是中部地區和東北地區裝備制造業全要素生產率增長的主要動力；東部地區和西部地區主要依靠技術效率提升來推動裝備制造業效益增長。全要素生產率較高的主要集中在吉林、內蒙古、四川、河南等地；沿海地區的全要素生產率增長不明顯。分行業看，交通運輸設備制造業和電氣機械制造業的規模報酬不變，綜合技術效率遞增，但儀器儀表制造業技術無效，說明在重視基礎設施建設背景下，交通運輸設備制造業和電氣機械制造業的固定投資持續增長推動了效率的提升，但儀器儀表制造業技術進步較慢，未能有效提高生產效率。

3.從各地區表現來看，東北地區和西部地區的電氣機械制造業資源配置效率高于東部地區和中部地區。東部地區由于資源過度集中導致資源配置效率低，綜合技術無效，技術效率持續惡化問題嚴重。東北及中部省（自治區、直轄市）的金屬制品業全要素生產率提高較快，發展較好、效率較高的通用設備制造業、專用設備制造業及交通運輸制造業主要集中在中部地區和東部地區。珠三角地區、長三角地區以及河北、山西等地的計算機及電子設備制造業、儀器儀表設備制造業發展勢頭好，效率提升快。西部地區在政策紅利疊加及資本大量投入下，交通設備制造業、電氣機械制造業領域的全要素生產率顯著提高。

（二）對策建議

基于以上結論，可以發現推動技術進步與提高規模效率是改善中國區域裝備制造業生產效率的有效途徑，其中推動技術進步是重中之重，這主要可從三個方面入手：

1.加大科研投入，充分發揮技術知識在生產率增長中的促進作用，打破傳統投入要素邊際效益遞減規律，以技術效率提升經濟效益，以技術進步推動經濟產出持續增長。比如，以技術進步為主要推動力的通用設備制造業、專用設備制造業可通過項目合作、共建生產基地、產學研聯盟等方式，提高產品的穩定性、可靠性、安全性和耐久性，重點定位于高端裝備、軍工裝備等市場需求增長的領域；組建企業之間的知識產權聯盟，并加大對專業技術人才、經營管理人才和技能人才的培養力度，以提高現代經營管理水平和企業競爭實力。

2.根據要素稟賦特點優化投入要素（資本、勞動力、能源、技術）的分配比例，提高資源配置效率，充分發揮市場選擇機制，破除地方壟斷，允許“根深蒂固”的僵尸企業破產倒閉。比如金屬制品業耗能大，污染環境嚴重，可通過引進技術人才、購買綠色環保先進生產線等方式，對水循環利用、重金屬污染減量化、廢渣資源化等節能降噪、資源節約的關鍵綠色工藝技術進行專項研發和改進，提高水電使用比例等，推動產業可持續發展。市場資源配置無效導致規模效率惡化的電氣機械制造業、交通設備制造業可借助大數據等手段及時掌握市場供需動態，將剛性生產轉化為以下游行業客戶需求為導向的柔性生產。對關鍵和共性技術進行專項研發，提高規模效率，并積極推進裝備制造業的市場化改革激勵企業調整規模結構。

3.發展潛力大的大型企業可通過兼并重組或引進外資等手段，推進公司集團化、國際化，培育發展優勢打造區域龍頭企業；對于規模較小的中小企業可通過產業集聚，深化分工、延長產業鏈，擴大產業集群規模，促進產業結構的調整與優化升級。純技術效率無效是因為企業組織管理水平較低，導致技術效率下降。解決途徑是提高企業管理者素質，改進組織工作方式方法，增強企業軟實力。建議政府出臺政策允許計算機及通信設備制造業、儀器儀表設備制造企業將科技知識轉化為專利來出售、授權進行融資等利好方式促進企業加大科技投入，充分發揮企業在創新資源配置中的主體作用。同時，利用信息化打造商務公共服務平臺，開拓市場，壯大民營企業實力。

[1]王曉玲，方杏村.東北老工業基地生態效率測度及影響因素研究——基于DEA-Malmquist-Tobit模型分析[J].生態經濟，2017（5）.

[2]段婕.我國裝備制造業技術效率評價的實證研究——基于超效率DEA和TOBIT兩步法[J].西北工業大學學報（社會科學版），2014（1）.

[3]盧方元，冀晴.我國研發機構創新效率的DEA模型分析[J].商業經濟研究，2015（4）.

[4]牛沖槐，曹海曼.中部六省高技術產業研發創新的相對效率分析——基于超效率DEA方法[J].工業技術經濟，2015（2）.

[5]李超顯.基于DEA模型的我國政府社會管理職能績效評價研究——以30個省（直轄市、自治區）為統計樣本的實證分析[J].中國行政管理，2012（7）.

[6]Ray SC,Desli E.Productivity Growth,Technical Progress,and Efficiency Change in Industrialized Ccountries:Comment.American Economic Review，1997（87）.

[7]郭亞軍.綜合評價理論、方法及應用[M].北京:科學出版社，2007.