我國海洋經濟技術進步偏向性測度研究

郭臂義，紀建悅

（中國海洋大學 經濟學院，山東 青島 266100）

引 言

“十五”到“十二五”期間，我國海洋經濟經歷了較快的增長。黨的十八大提出“提高海洋資源開發能力，發展海洋經濟，保護海洋生態環境，堅決維護海洋權益，建設海洋強國”。黨的十九大繼續強調海洋經濟的發展，提出“堅持陸海統籌，加快建設海洋強國”，海洋經濟的發展已經被提升到國家戰略的高度。同時也給海洋經濟的研究和發展奠定了堅實的政策基礎。“一帶一路”戰略中21世紀“海上絲綢之路”占有重要地位，海洋經濟的地位更加凸顯[1]。然而，相比世界沿海發達國家，近年來我國海洋經濟出現了增長乏力的情況。根據國家海洋局發布的《2017年中國海洋經濟統計公報》，2017年我國全國海洋生產總值比上年增長了6.9%，海洋生產總值占國內生產總值的9.4%。海洋經濟增長速度遠遠低于世界沿海發達國家。據美國國家海洋與大氣管理局發布的《2012年美國沿海和五大湖地區海洋經濟發展報告》，2012年美國海洋經濟發展速度遠超美國國民經濟的發展速度，全年海洋經濟總產出高達3 430億美元，比2011年增加了220億美元，是當年美國全國經濟增長速度（2.5%）的4倍多。澳大利亞海洋經濟發展迅速，海洋產業對GDP的貢獻率達到13%，遠超其他經濟部門，海洋經濟對澳大利亞國民經濟發展貢獻巨大[2]。為此，需要依賴技術進步來實現我國海洋經濟快速健康的發展，對海洋經濟技術進步進行深入研究具有重要價值。

新古典理論認為技術進步是中性的，在新古典增長模型中假定資本與勞動的替代彈性為1，從而生產函數為Cobb－Douglas形式。然而近年來，隨著資本品價格持續下降、勞動工資剛性上漲，生產過程中傾向于更密集地使用資本，技術進步不再滿足中性假設而是出現了資本使用偏向[3]。技術進步偏向會影響經濟增長結構，影響產業結構變遷，尤其會影響要素分配結構[4]。目前已經有大量的文獻對技術進步偏向性進行了研究。王班班等采用數據包絡法（Data Envelopment Analysis）從全要素生產率Malmquist指數中分解出投入要素偏向技術變化（IBTECH）指數，使用該指數可以來度量生產前沿面的旋轉效應，基于此，來判別中國工業36個行業于1999-2012年技術進步的要素偏向[5]。王俊等采用DEA-Malmquist指數分解法，對我國制造業技能偏向技術進步進行了測度和分析，發現我國制造業不是都存在偏向性技術進步，偏向性技術進步具有較大的波動性。技能勞動供給增長對技能偏向技術進步具有增強作用，國際貿易僅在高技術和低技術行業對技能偏向技術進步具有促進作用[6]。Weber等在此基礎上結合要素投入比例的變化構建了辨別技術進步在要素間偏向類型的方法，實證發現美國制造業于1983-1989年期間技術進步偏向于使用資本[7]。張月玲等使用超越對數生產函數從要素替代彈性視角分析了我國1996-2010年間技術進步方向的變遷，發現我國的技術進步呈現出資本與技能雙重偏向性的特點，資本偏向性程度的加深一方面加大了對技能勞動的替代，同時另一方面更加劇了在分配上對勞動的掠奪性[8]。楊振兵基于超越對數生產函數的隨機前沿分析方法測算了我國制造業部門創新技術進步偏向指數。結果顯示創新資本的產出彈性遠大于科研人員的產出彈性，我國制造業創新技術進步總體上偏向于資本，同時且具有比較明顯的路徑依賴的特點[9]。樊茂清等采用超越對數生產成本函數，使用1981-2005年的投入產出的數據，估計了我國制造業20個部門能源、非能源、資本及勞動的份額方程，實證研究了我國制造業20個部門的技術變化、要素替代及能源強度和貿易之間的關系。結果顯示，技術變化、要素替代、貿易、一次能源結構以及部門的結構變化是導致能源強度變化的重要因素[10]。張明海基于CES生產函數，使用單方程來估計資本-勞動要素替代彈性。來研究資本-勞動替代彈性與產出水平之間的關系問題[11]。Klump等建立標準化CES生產函數的供給面系統模型，并采用該方法對美國的替代彈性和技術進步偏向性進行估計，結果顯示，美國的替代彈性在0.5~0.8之間[12]。戴天仕等使用標準化供給面系統方法對全國時間序列數據進行估計，結果顯示中國的技術進步總體上是偏向于資本的[13]。余東華等建立考慮扭曲稅的CES生產函數，利用標準化供給面系統方法測度了我國制造業的技術進步偏向性[14]。潘文卿等利用我國266個城市的相關數據，利用標準化供給面系統方法測算了我國不同城市的技術進步方向指數[15]。綜合上述文獻，研究技術進步偏向主要集中在研究一國的整體技術進步偏向性以及制造業技術進步偏向性，目前對于海洋經濟技術進步偏向性的相關研究了還很少。基于此，本文研究了我國海洋經濟技術進步偏向性的問題。

1 測度方法選擇和模型構建

1.1 技術進步偏向性的測度方法選擇

目前關于技術進步偏向性的測度方法主要有三類，分別為基于DEA-Malmquist指數分解法，超越對數函數法和CES函數法。

1.1.1 基于DEA-Malmquist指數分解法

DEA-Malmquist指數分解是F?re等于1997年提出的Malm-quist指數的一種分解方法，將技術變化指數分解為投入偏向技術變化（IBTECH）指數、產出偏向技術變化（OBTECH）以及技術規模變化（MATECH）[16]。其中可以用IBTECH指數來度量偏向型技術進步；OBTECH度量在具有多產出的情況下，技術進步對產出不同比例的增進效應，在單一產出的情況下，OBTECH為1；IBTECH度量技術進步對不同投入要素邊際替代率的改變，表示投入要素偏向型的技術進步使得TFP在要素等比例節約情景的基礎上獲得了進一步的增進（IBTECH＞1）或降低（IBTECH＜1）；MATECH 度量生產前沿面的平移，即中性技術進步[5]。

1.1.2 超越對數函數法

超越對數函數具有易估計和包容性等方面的優勢，在刻畫生產前沿與技術偏向等方面備受推崇。由于解釋變量不同，超越對數函數又可以細分為生產函數、價格函數與成本函數。克里斯蒂森（L.Christensen）、喬根森（D.Jorgenson）和劉（Lau）于1973年提出超越對數生產函數，通過構建超越對數生產函數模型，可以分析投入要素的產出彈性和替代彈性[17]。此類方法有兩方面的缺陷：一方面是作為解釋變量的要素投入由決策主體決定，具有比較強的內生性，會導致估計量有偏；另一方面是模型估計所依賴的“產出彈性等于要素份額”均衡條件，現實經濟中往往難以滿足[18]。超越對數生產成本函數方法簡便易行，在實證研究中受到廣泛的應用。但是該方法主觀限定了技術進步偏向型的形式，時間趨勢項的常系數無法刻畫技術偏向動態變化[18]。因此，利用超越對數函數來測度技術偏向雖然具有允許替代彈性隨時間變化，并可以繞開替代彈性估計的難題的優點，但是該方法所用技術進步偏向的定義和常用的定義存在著一定的差異性，因此限制了結果之間的直接比較。與此同時，為獲取估計值，還需要對參數施加一系列嚴格的理論假設[18]。

1.1.3 基于CES函數法

Arrow等在Cobb-Douglas函數基礎之上，對其作了推廣，提出了固定替代彈性生產函數（即 CES函數）[19]。與Cobb-Douglas函數不同，CES函數的替代彈性可以是任何一個大于0的常數。包含有勞動和資本兩種生產要素及其對應的增強型技術進步的CES生產函數，具體形式如下：

式（1）中，Yt、Kt、Lt分別表示 t時期對應的產出、資本和勞動力要素投入，θ、1-θ分別表示在生產中資本產出彈性和勞動產出彈性，At、Bt分別為資本產出效率和勞動力產出效率，σ表示資本和勞動之間的要素替代彈性。當σ=0時，資本和勞動力要素之間為無替代關系，此時生產函數是里昂惕夫型生產函數；當σ=1時，生產函數變為Cobb-Douglas型生產函數；當σ=∞時，資本和勞動力要素間為完全替代關系，此時的生產函數就變為線性生產函數。所以，CES型生產函數本身包含多種情況，具有普遍的適用性。

對于CES函數的估計可以采用單方程估計法和標準化供給面系統法。采用單方程估計法進行估計時需要對技術進步做嚴格限制，而且因為勞動需求一階條件方程估計出的替代彈性值往往比資本需求一階條件方程估計出的結果要大，同時由于要素相對價格會影響生產要素的投入量，所以任一單方程的估計都會存在系統偏差[12，20]。Klump等將標準化的CES生產函數、資本和勞動力需求的一階條件方程聯立起來作為一個系統來估計勞動力-資本替代彈性，即“標準化供給面系統法”[12]。由于這三個方程中技術進步率參數和替代彈性之間相互影響，故解決了結構參數的識別問題，因此可以得到對替代彈性的穩健估計。Leonledesma等使用蒙特卡洛（Monte Carlo）模擬對各種測算方法進行了比較，發現Klump等使用的“標準化供給面系統法”最為穩健[21]。基于此，本文使用“標準化供給面系統法”對我國沿海各省區的海洋經濟的資本-勞動替代彈性進行估計，在此基礎上進一步構造技術進步偏向性指數，來研究我國海洋經濟技術進步的偏向性。

1.2 模型的構建

本文參考David等[22]以及Klump等[12]文獻中關于技術進步方向的測算方法，構建包含勞動和資本兩種要素的增強型技術進步的CES生產函數，具體形式如下。

式中，Yit、Kit、Lit分別表示t時期沿海省市海洋部門的產出及相應的資本和勞動力要素投入，θi和1-θi分別表示沿海省市海洋部門資本產出彈性和勞動產出彈性。Ait和Bit分別表示沿海省市海洋部門勞動產出效率和資本產出效率。σi表示資本-勞動要素替代彈性。

對（2）式分別對Kit、Lit求偏導，得到資本、勞動的要素邊際產出MPKt、MPLt，表達式分別如下：

根據（3）（4）公式，可以得到資本-勞動邊際產出之比：

根據Acemoglu（2002）對技術進步偏向相關的定義，技術進步偏向性指數Dt指在其他生產要素投入不變的情況下由技術進步引起的資本和勞動邊際產出比的變化率。根據（5）式得，技術進步偏向指數的表達式如下：

假設資本價格（γt）和勞動價格（ωt）分別為其邊際產出，可以得到：

把（7）式帶入（2）式 CES生產函數中，得到：

根據（8）式，可以得到勞動產出效率Ait和資本產出效率Bit：

其中，γt和ωt分別為資本價格以及勞動價格。

基于以上的分析，本文使用Klump等提出的“標準化供給面系統法”來估計資本—勞動要素替代彈性[12]。參考Leonledesma等以及陳曉玲等[23]對“Box-Cox型”要素效率增長率進行的合理簡化的基礎上，仍然假設資本、勞動的價格為其邊際產出，構建如下標準化系統方程：

對于式（11）-（13）構成的非線性方程組，在干擾項彼此獨立的假設下，廣義非線性最小二乘法（FGNLS）等價于非線性似無關回歸（NLSUR）[23]。本文在stata14軟件包提供的nlsur命令基礎之上參考余東華，孫婷，張鑫宇[14]進一步編寫程序完成估計。利用沿海省份各年度海洋部門的產出Yit、資本Kit、勞動Lit、資本價格γt和勞動價格ωt的數據，通過估計上述非線性聯立方程組可以得到要素替代彈性σi、資本要素份額θi、資本效率增長參數φk、勞動效率增長參數φL和規模因子ξ。

2 實證

2.1 數據來源說明

估算中所用到的數據整理以及變量選取如下：產出Yt用沿海各省份的海洋生產總值（GOP）來度量。為了消除價格因素的影響，本文以2006年作為基年，利用各地區生產總值指數對各地區海洋生產總值進行定基化處理；勞動力投入量Lt使用中國海洋統計年鑒中沿海地區涉海從業人員數來進行度量；資本投入量Kt用沿海各省份實際海洋資本存量來衡量，本文使用何廣順等人關于海洋資本存量的估算方式，估算公式為：海洋資本存量=沿海地區的資本存量×（沿海地區GOP/沿海地區GDP）[24]。本文采用永續盤存法（PIM）對各地區資本存量進行測算。計算公式為：Ki，t+1=Ii，t+1+（1- δ）Ki，t。其中，t為年份，δ為固定資產折舊率，本文統一使用單豪杰在估算中國資本存量時所用的折舊率10.96%，I是按照可比價固定資本形成總額[25]。初始資本存量為：Kit=Iit/（git+δ），其中git是沿海各省份所考察年份實際固定資本形成總額增長的幾何平均數；勞動價格ωt，參考陳歡，王燕使用城鎮單位各行業就業人員的平均工資作為勞動的價格[26]。本文使用中國海洋統計年鑒中沿海地區城鎮平均每人全年家庭收入的可支配收入中的工資性收入來度量。2014-2015年度使用沿海地區城鎮平均每人全年家庭收入中的工資性收入來衡量勞動的價格，由于中國海洋統計年鑒2006-2013年度只有沿海地區城鎮平均每人全年家庭收入的可支配收入，沒有繼續細分工資性收入。本文通過2014-2015年兩年的數據，可以計算出工資性收入占可支配收入的比例的均值，進而用這個比例均值折算2006-2013年的工資性收入。然后再用城鎮居民消費價格指數（2006年=100）進行了平減；資本價格rt用資本收益率來衡量，本文參考陳歡，王燕計算資本收益率的方法，資本收益率由資本收入除以資本存量來衡量，其中資本收入=工業增加值-勞動者總報酬[26]。本文使用海洋資本收入除以海洋資本存量來衡量資本收益率，其中海洋資本收入=海洋生產總值（GOP）-勞動者總報酬=海洋生產總值（GOP）-勞動價格（ωt）×勞動力投入量（Lt）。

2.2 要素替代彈性估計和分析

本文利用標準化供給面系統法來估計資本-勞動要素替代彈性，分別對我國沿海各省份2006-2015年的時間序列數據，估計聯立方程組（11）-（13）。所有的估計值均在1%的水平上顯著，估計結果見表1。

由表1可知，我國沿海11個省份的海洋經濟的資本-勞動替代彈性的均值為0.831，這與陳曉玲等采用標準化供給面系統方法估算的1978-2008年我國各省市的替代彈性的均值（為0.833）以及戴天仕等[18]采用宏觀時序資料估算的1978-2003年區間我國總體數據得到的估計結果（為0.813）非常接近。說明我國海洋經濟行業替代彈性與我國總體經濟的替代彈性數值是比較一致的。替代彈性數值排名前三位的省市分別為：上海、河北以及浙江，其中只有上海的替代彈性的數值略大于1，河北和浙江的數值處于0.9~1之間，其余各省市均小于0.9，處于0.7~0.9之間。表明對于我國大部分省市，海洋經濟資本和勞動之間屬于互補關系。關于資本效率的增長參數φk，其中11個省市里面僅有上海正值，其余各省都小于0，表明對于我國海洋經濟絕大部分省市的資本效率增長率是負的。對于勞動效率的增長參數φL，其中11個省市里面僅有上海為負值，其余各省均大于0，表明我國海洋經濟絕大部分省市的勞動效率的增長率是正的。規模因子ξ非常接近1。這與戴天仕等[18]估計的我國總體經濟技術進步的資本效率的增長率（為負）和勞動效率的增長率（為正）結果相一致。

表1 沿海省市要素替代彈性和技術進步偏向估計結果Tab.1 Estimation of elasticity of substitution and technological progress bias in coastal provinces and cities

2.3 技術進步偏向性指數的測算

利用估計得到的各省市的替代彈性σ與資本要素份額θ，我們首先根據（9）式和（10）式計算每個省份各個年份的勞動效率（At）與資本效率（Bt）；然后根據（6）式計算技術進步方向指數（Dt），以天津為例，得到結果見表2。

由表2可知，天津各年份的技術進步偏向性指數均為正值，說明天津的海洋經濟技術進步是偏向于資本的。可以計算出2007-2015年的技術進步偏向性指數的均值為0.103 6。表明技術進步平均每年導致資本勞動邊際產出比上升10.36%。對天津2006-2015年期間兩類要素增強型技術進步速率的測算分析表明，近多年來天津海洋經濟的勞動效率一直在逐年提升，并且提升的幅度很大，但是資本效率是逐年下降，技術進步是偏向于勞動節約和資本使用的。

進一步觀察發現，技術進步方向總體是偏向于資本的。可以分為三個階段。第一階段：2007-2009年，技術進步偏向性指數逐年增加，技術進步偏向于資本的速度越來越快；第二階段：2010-2012年，技術進步偏向性指數略有波動，其中2010-2011年，技術進步偏向性指數減小，2011-2012年技術進步偏向性指數又有所增大，但是總體變動幅度不大；第三階段：2013-2015年，技術進步偏向性指數呈現下降趨勢，技術進步偏向于資本的速度開始變慢。

使用同樣的方法，可以求得我國11個沿海省市的2007-2015年的海洋經濟技術進步偏向性指數的均值。結果見表3：

表2 天津的海洋經濟技術進步偏向指數Tab2 Tianjin′s marine economic and technological progress bias index

表3 沿海省市海洋經濟技術進步偏向性指數的均值Tab.3 Mean value of deviation index of marine economic and technological progress in coastal cities and provinces

由表3可知，我國沿海所有省市海洋經濟的技術進步偏向性指數均大于0，說明技術進步是偏向于資本的。技術進步偏向性較高的有天津、廣西以及福建，偏向性指數分別為0.104、0.081、0.081。技術進步偏向性最低的為上海，偏向性指數僅為0.021。根據Acemoglu[20]的對于技術進步偏向性原因的研究，經濟實現均衡時，存在兩種效應影響技術進步的偏向：“價格效應”和“市場規模效應”。其中“價格效應”鼓勵技術創新朝著稀缺要素的方向發展，而因為稀缺要素生產的商品相對更加的昂貴，此時，稀缺要素增進型的技術能獲得更多的利潤，所以技術進步偏向于稀缺要素的方向發展。“市場規模效應”則鼓勵技術創新朝著豐富要素的方向發展，如果有更多其它生產要素可以和一種因素協同生產，則意味著該技術的消費市場更加的廣闊，此時廠商研發該技術會獲取到更多利潤。所以，此時技術進步偏向于豐富要素的方向發展。因為兩種效應導致技術進步的偏向相反，最后技術進步具體偏向于哪種生產要素，還要取決于資本-勞動替代彈性的大小。當要素間具有很強的替代彈性時（σ＞1），此時市場規模效應占據支配地位，即技術創新偏向于豐富生產要素；但當兩種生產要素為互補品時（σ＞1），價格效應占據支配地位，因而技術創新會偏向于稀缺生產要素。我國海洋經濟屬于勞動力資源相對豐富，資本相對缺少的情況。本文測得海洋經濟資本-勞動替代彈性（σ）整體均小于1（除上海略大于1），因此，技術進步偏向于相對稀缺的資本要素。

3 結論與建議

本文構建包含勞動和資本兩種要素及其增強型技術進步的CES生產函數，利用“標準化供給面系統法”測度出我國沿海各個省份海洋經濟的資本-勞動要素替代彈性，并在此基礎上進一步計算得出技術進步偏向性指數。結果發現：（1）我國沿海11個省份的海洋經濟的資本－勞動替代彈性除上海外，其余10個省市均小于1。因此，我國海洋經濟資本和勞動之間總體上屬于互補關系；（2）資本效率的增長參數φk大部分數值為負值，表明對于我國海洋經濟總體的資本效率增長率是負的。勞動效率的增長參數φL大部分數值為正值，表明我國海洋經濟總體的勞動效率的增長率是正的；（3）我國沿海11個省市海洋經濟的技術進步偏向性指數均大于0，說明我國技術進步是偏向于資本的，基于Acemoglu[19]的“價格效應”和“市場規模效應”理論，技術進步偏向于資本與我國海洋經濟勞動力資源相對豐富，資本相對缺少的資源稟賦情況相符合。

基于以上的發現，本文提出以下幾點建議：

（1）完善相關制度和政策，選擇我國海洋經濟技術創新方向要因地適宜。在制定促進海洋經濟增長的相關政策時要考慮到不同地區的差異性。海洋經濟技術創新方向應堅持因地適宜的原則。我國不同地區海洋經濟的要素稟賦存在一定差異性，要根據各省市的要素稟賦的實際情況和特征，選擇與其相匹配、相適宜的技術。因此，海洋經濟技術創新根據各地區要素稟賦狀況有差異地進行海洋經濟技術創新。

（2）充分發揮市場配置海洋經濟要素資源的功能，提高海洋經濟要素生產率。目前我國海洋經濟生產要素的價格存在一定的扭曲現象，生產要素的價格不能準確的反映生產要素的實際價值，生產要素的投入不能得到合理的回報，勞動者報酬較低，資本往往停留在金融體系內空轉，很難流入海洋經濟。因此要充分發揮市場在海洋經濟要素資源配置的決定性作用，利用市場的力量來合理的配置海洋經濟要素資源。使得海洋經濟要素供給者和要素需求者都能從要素市場中獲益，促進海洋經濟要素市場的正常發展。

（3）協調海洋經濟要素資源稟賦與技術創新之間的關系，目前我國海洋經濟資源稟賦屬于勞動力相對豐富，資本相對缺乏的情況。本文的研究結果是我國的海洋經濟是偏向于資本的，這與我國勞動力豐富的國情是不相協調的，適合我國海洋經濟技術進步偏向的是勞動力偏向。因此，要協調海洋經濟要素資源稟賦與技術創新之間的關系，讓我國海洋經濟技術進步偏向回歸到最適合我國國情的方向，實現海洋經濟的持續發展。