產業技術視角下錫產業演進階段識別分析— —基于時變參數生產函數模型

徐 爽，劉春學 ，陳 凱，李 敏，焦 陽

（1.東北大學 工商管理學院，沈陽110819；2.云南財經大學 城市與環境學院，昆明650221）

技術進步與產業演進二者之間有著不可分割的關系，技術進步通過提升生產效率、改進產品性能的方式促進產業演進，在產業演進過程中起到了根本作用，而產業演進則是技術進步發展到一定程度后的必然結果。現實經濟系統中，技術進步與產業演進之間存在著交互作用，技術進步能夠通過多種方式影響產業演進，而產業演進也會影響到技術進步，二者之間存在著復雜的反饋機制。技術進步水平的提升促進錫產業向知識、技術密集型方向發展，通過生產過程中要素投入比例的改變調整產業結構、推動產業演進。本文通過分析錫產業演進過程中各技術指標的變化情況，識別錫產業的演進階段，有助于中國錫產業發展規劃的制定，提升中國錫產業的國際競爭力。

一、文獻綜述

產業技術視角下產業演進階段識別的研究一直受到學術界的關注，由此出現了許多的研究成果，主要包括技術與產業演進的關系、產業演進階段識別兩個方面：

在技術進步與產業演進關系的研究中，技術進步在產業演進中發揮的作用被肯定。技術進步通過提升生產效率、改進產品性能的方式促進產業演進，在產業演進過程中起到了根本作用，而產業演進也會影響到技術進步水平，二者之間存在著復雜的反饋機制［1-3］。也有研究從技術軌道視角入手，分析技術進步與產業演進的作用關系，將技術軌道看成是技術和經濟的有機結合，認為技術軌道決定技術進步的路徑，從而改變產業演進的方向和周期［4-5］。

在產業演進階段識別研究中，產業組織、產業技術、產業規模被視為產業演進過程的三個側面反映。但是，由于產業技術指標的定量測算存在困難，現有研究更多是從其他視角分析［6］。由于統計口徑的受限，有關產業組織視角的廠商凈進入率法、創新主體識別法、二維識別法、產業集中度法在產業演進階段識別上的應用并不多，但仍有學者積極嘗試［7］；相比較而言，有關產業規模視角的產出增長率法、普及率法、生長曲線法就成為了學者們研究的重點，其中生長曲線法主要是依托Logistic 曲線和Compertz 曲線擬合時間序列數據，根據曲線拐點測度產業演進階段及分界點［8-9］。但由于產業演進本身具有發展階段的反復性和階段特征的交叉性［10］，有必要對產業演進階段識別方法做出進一步研究。

雖然現有研究肯定了技術在產業演進中發揮的作用，但并沒定有較好的刻畫出產業演進各階段技術指標的變化情況；鑒于產業技術指標的定量測算存在困難，也沒有就產業技術視角下產業演進階段識別方法做出進一步探討。而有關錫產業的研究整體數量較少、范圍相對較窄，僅見得有關錫產業演化的研究［11］，更多關于錫產業的研究集中在可持續發展［12］、產業鏈結構［13］、產業鏈條的延伸和產業信息系統的建立［14］、以及錫新材料產業的發展［15］。

考慮到錫產業在國民經濟發展過程中的戰略性以及技術在產業演進過程中重要性，迫切需要從產業技術視角入手識別錫產業所處的演進階段，一方面肯定了技術在產業演進中發揮的重要作用，更有效避免單一維度識別產業演進階段過程中的難以識別或偽識別問題，為產業演進階段定量識別提供新方法；另一方面有利于政府部門制定戰略性資源型產業發展規劃，為產業選擇提供依據。

二、模型建立

根據復雜系統理論，產業可以被看成一個復雜經濟系統，在與內外部環境交互作用的過程中不斷演進，并表現出明顯的階段性特征，包括：形成、成長、成熟、衰退四個階段［16-17］。一般認為，產業演進有兩個層面含義：從宏觀層面上看，產業演進指的是一定區域內產業結構的動態變化過程，表現為產業主體作用下的宏觀經濟現象涌現；從微觀層面上看，產業演進指的是產業自發演進所經歷的一般生命周期過程。綜合來看，產業演進指的是產業從形成到衰退的動態演化過程，每一階段變化都表現出明顯的階段性特征，外在表現為產業在空間區域內的轉移和擴散，內在表現為產業內部要素投入比例的變化，主要體現在三個方面：產業規模、產業技術、產業組織。在產業規模方面，表現為產出水平、投資規模和市場需求結構的改變；在產業技術方面，體現在技術水平、產品附加值以及產品差異化程度的變化；在產業組織方面，表現在廠商數目、產業進入壁壘以及產業利潤率等方面的變化。根據這三個方面變化與產業演進的關系，能夠從這三個視角入手來識別產業演進階段，但由于產業技術指標的定量測算存在困難，現有研究也就沒有對產業技術視角下產業演進階段識別方法做出進一步探討，因此本文從產業技術視角入手，利用錫產業演進過程中技術指標的變化情況，來近似測度錫產業的演進階段，有利于政府部門制定戰略性資源型產業發展規劃，為產業選擇提供依據。

（一）時變參數生產函數模型選擇與設定

傳統的生產函數模型暗含了參數固定的假設，即技術、資本、勞動的產出彈性在一段時間內保持不變，一般利用普通最小二乘法進行估計［18-19］。考慮到資本和勞動的共線性，有的研究采用先驗信息法［20］，也有研究采用逐步回歸或嶺回歸的方法修正多重共線性［21-22］，但利用上述方法得到的參數值實際上是一段時間內各參數的加權平均值。客觀來看，技術、資本、勞動各要素對產出的影響是隨著時間改變的，是一個復雜的動態變化過程。因此，固定參數生產函數模型顯然不在適用于動態系統，用來刻畫技術水平在一段時內的動態變化也會產生較大誤差。而產業經濟系統是時變的，每一年份的產出、勞動力、資本、技術都會發生變化，而且技術、資本、勞動對于產出的彈性也是時變的，應該是時間的函數［23-25］。

由于傳統生產函數模型不適用于刻畫產業動態系統中的參數變化情況，因此，本文建立了時變參數生產函數模型，具體如式（1）所示：

其中：Yt、At、Kt、Lt分別為第t 年產出、技術進步水平、資本投入、勞動投入；At= A0ertt，A0為基期技術水平（常數），r 為反映技術進步增長趨勢的技術進步指數，t 為時間；αt、βt分別為第t 年資本產出彈性、勞動產出彈性進而式（1）可表示為

考慮到式（2）所設定的時變參數生產函數模型在設定狀態方程和量測方程時存在參數過多的情況，而所能找到的錫產業實際數據時間跨度較短，再加上本文所考慮的重點是技術進步指數，即技術進步彈性隨時間的變化，因此將式（2）擁有多個時變參數的模型修正為單時變參數模型，得到：

式（3）的對數形式為

（二）狀態空間模型的建立

為了實現對時變參數生產函數模型的估計，可以將模型設定為狀態空間形式，并利用卡爾曼濾波法進行求解。狀態空間模型包括量測方程和狀態方程，具體設定如下。

量測方程（信號方程）：

狀態方程：

其中：yt、kt、lt為模型中的可觀測變量，數值上分別等于每一年份產出和投入（勞動投入、資本投入）的對數值；c0常數項，rt為模型中的不可觀測變量，即狀態變量，由模型估計所得；θ、? 為AR（1）系數；ηt為隨機擾動項，有待估計。式（6）說明了假設狀態變量符合AR（1）過程。利用Eviews8.0 軟件，輸入狀態空間模型的命令程序，軟件中默認的卡爾曼濾波算法就可以把模型中的時變參數估計出來。

相較于傳統方法來說，一方面，狀態空間模型對不可觀測變量的估計更為方便，實現了方程的誤差與不可觀測變量的分離；另一方面，在處理多重共線性問題上，卡爾曼濾波法相比于最小二乘法有著足夠的優越性和靈活性。

三、模型估計

（一）變量選取與數據處理

本文以中國錫產業的工業總產值作為衡量產出的指標，記為Y（單位：萬元）。為了消除價格因素，各年度的工業總產值以1978 年為基期進行可比價格處理；將中國錫產業的從業人員作為衡量勞動力的指標，記為L（單位：人）。資本投入利用中國錫產業的年度資本存量K 作為衡量指標（單位：萬元），并采用永續盤存法進行計算，具體計算公式如式（7）所示：

其中：K 指資本存量；I 指投資；δ 指折舊率；i 指第i 個地區；t 指第t 年。

初始資本存量選取云錫年鑒中1978 年中國錫產業資本存量作為初始資本存量；當年投資額，選取固定資本形成總額作為衡量投資額的指標，并利用固定資產投資價格指數換算成以1978 年價格為基期的固定資本形成總額［26］；對于折舊率，由于統計口徑的限制，在1978 年以后的折舊率存在著官方統計缺失，如果利用其他數據代替又缺乏現實意義，因此本文直接選取被現有文獻中采用最多的5%。

（二）模型參數估計

設定了式（5）、式（6）所示的量測方程和狀態方程后，在Eviews8.0 軟件中所輸入的狀態空間模型命令如下：

由于狀態變量本身存在著不可觀測性，因此需要利用到卡爾曼濾波法進行估計，其具體實現過程依托于Eviews8.0 軟件，模型中的參數估計結果見表1。

表1 時變參數生產函數模型估計結果

從上表中可以看出，sv1所對應的Prob.小于0.01，即sv1的參數估計值在1%水平上顯著，說明在1%的顯著性水平下狀態空間模型的殘差是平穩的。模型的AIC 和SC信息準則得到的數值偏小，說明模型的擬合效果較好［27］。為了更直觀地看出模型的擬合情況，本文繪制了估計模型的一步向前預測情況圖，如圖1 所示。

從圖1 可以看出模型的實際值與預測值擬合效果較好，再利用Eviews8.0 軟件中產生量測序列功能，創建序列保存量測變量的預測結果，本文在這里采用n 期向前預測方法，得到對應的狀態變量序列，即技術進步指數各年的參數值［28-29］。但由于時間t 在某種程度上也反映了技術進步的變化情況，因此，可以利用r × t 表示當年的技術進步程度，而r × t 的逐年差值則可以用來反映技術進步變化率情況，即

圖1 一步向前預測情況圖

當然，式（10）只是一個近似式，更準確的測算公式如下：

在傳統初中語文教學過程中，教師與學生的交流互動較為缺乏，學生與教師難以達成深入明確的對話溝通，致使教師難以把握學生的發展訴求，學生也難以明確理解教師的教學計劃與教學措施，大大降低了語文教學質量。此外，部分教師專注于課堂專業教學，忽視了將語文教學納入良好活躍的學習體系中，不利于調動學生的學習熱情，致使語文教學表現出枯燥乏味性。對此，教師首先應注重與學生實現良好對話，打開學生心靈，深入學生內心，增加對學生的了解，充分尊重學生的學習訴求與發展欲望，成為學生學習發展的陪伴者、引導者，為實現學生與文本的高效對話創造條件。

根據上述公式，可以得到的技術進步指數、技術進步程度、技術進步變化率等指標（表2）。由表2 得到的技術進步指數、技術進步程度、技術進步變化率的時序圖如圖2～圖4 所示。

表2 各技術指標計算結果

圖2 技術進步指數變化時序圖

圖3 技術進步程度變化時序圖

四、實證結果分析

產業生命周期指的是產業從產生開始到衰退所經歷的時間周期，其反映了產業發展的不同階段，通常將其劃分為四個階段，即形成期、成長期、成熟期、衰退期。當產業處于形成期時，產業技術遠離技術空間邊界，此時產業中企業的技術創新程度較低；當產業處于成長期時，產業技術逐漸成熟，但產業技術離技術空間邊界還較遠，產業中企業的創新熱情高漲，在共同演化的作用下，企業創新的作用會被迅速放大，但此時產業中的主導技術尚未被選擇，企業可以通過增強技術創新來弱化競爭壓力，相比于形成期，產業中企業的技術創新能力整體上得到了提高；當產業處于成熟期時，產業技術越來越接近技術空間邊界，產業中的主導技術已被選擇，產業中的主導型企業和模仿型企業在技術創新上存在博弈關系，彼此之間的知識互動活動減少，再加上主導型企業會設法防止技術創新擴散，因此，致使成熟期企業的創新難度提升、技術范式鎖定、產業發展進入衰退期；而到了衰退期，產業技術已經到達技術的空間邊界，產業發展空間逐漸縮小，當產業中企業在無法獲得正常利潤后，整個產業便會陷入低迷，若此階段出現新的重大技術創新，在共性技術、關鍵技術、前瞻技術上做出突破，則產業進入新的生命周期，產業技術的空間邊界得到擴張。由此可見，技術創新作為技術進步的核心，在產業演進過程中起到了催化作用，是產業演進過程的重要內生動力。

如圖5 所示，圖5 中實線部分表示錫產業的初始生命周期，所圍成的區域代表初始的產業技術空間邊界，圓點代表產業演進過程中各階段的分界點。虛線部分所圍成的區域表示產業出現重大技術創新后新的產業技術空間邊界，直到錫產業不再出現重大技術創新，此時錫產業在到達衰退期后技術空間邊界相對固定，在經過一段時間的階段擴展后自然成長直至衰亡。

圖4 技術進步變化率變化時序圖

圖5 產業演進過程中技術空間邊界的變化情況

（一）產業技術視角下錫產業演進階段識別及分界點判定

產業演進階段變化對應產業技術變化，用來衡量產業技術的各技術指標也同樣發生變化，根據各技術指標的變化情況可以識別產業演進階段及其分界點。通過梳理既有產業技術下產業演進的判定標準方面的研究文獻，綜合產業技術視角下產業演進的特征，本文總結了產業技術視角下產業演進的判定標準，具體見表3。

表3 產業技術視角下產業演進的判定標準

根據各技術指標計算結果（表2）和技術進步指數變化時序圖（圖2）可知，中國錫產業的技術進步指數在2001—2014 年波動幅度較大，但整體上處于上升趨勢，在2014 年達到最高點，并以2014 年為轉折點開始迅速下降，根據產業技術視角下產業演進的判定標準，可見中國錫產業目前呈現出成熟期后期與衰退期前期的交叉特征。由技術進步程度的時序圖（圖3）可知，中國錫產業的技術進步程度在2001—2014 年間處于上升趨勢，并在2014 年達到最高點，但在2014—2017 年間，技術進步程度曲線已趨于平緩，上升速度整體維持在較低水平，可見中國錫產業目前表現出衰退期特征，并且2014 年為錫產業成熟期與衰退期的分界點。而通過觀察技術進步變化率的時序圖（圖4），可知中國錫產業的技術進步變化率在整體上波動幅度較大，但在2015—2017 年間，技術進步變化率均在0 附近波動，可見中國錫產業從2015 年已經開始表現出衰退期特征。綜合以上三個指標對中國錫產業演進階段的識別及分界點判定，同時考慮到產業演進本身具有發展階段的反復性和階段特征的交叉性，可知目前中國錫產業表現出較為明顯的衰退期特征，產業成熟期和衰退期的分界點為2014 年。

（二）產業技術視角下錫產業演進規律

根據產業生命周期理論對產業演進階段的劃分，S 型曲線是刻畫產業成長軌跡的常用曲線，但在到達曲線頂點以后，產業演進的方向則受到來自于決定性因素和偶然性因素的共同作用［30］。通常情況下，產業在到達S 型曲線的頂點后有以下幾種演進方向（圖6）：一是產業按照生命周期理論，從形成走向衰退，最后直至消亡［圖6（a）］；二是產業處在衰退期時出現重大技術創新，產業發展進入新的生命周期［圖6（b）］；三是產業在發展到成熟期時出現新的市場需求，使產業出現階段擴張［圖6（c）］；四是產業在經過一個生命周期后，又因外部環境的變化使其再次成長，發生產業生命周期重復［圖6（d）］；五是產業在到達某一階段后幾乎不產生新的用途，但也沒有被其他產業所替代［圖6（e）］。

圖6 產業到達S 型曲線頂點后的演進方向

但由于錫產業自身性質特殊，存在著錫資源由耗竭性導致的稀缺性、戰略性、錫產業的主導企業國有控股等特點，因此錫產業在到達S型頂點以后，面臨產業選擇更有可能是階段擴展和發生替代。如圖7所示，圖7 中A 點是產業演進的分岔點，即錫產業的發展進入衰退期后，在t1時刻發生產業選擇，圖中t2時刻對應著錫資源儲量縮減到某一特定水平，此時錫產業在經過階段擴展后到達B 點，在經過B 點后開始發生自然成長，但如若錫產業在t2時刻的產業選擇是發生替代，那么在t2時刻便會到達C 點，在經過C 點時，錫產業同樣會面臨著兩種產業選擇，一種發生更高層次的替代，另一種是發生階段擴展。如若錫產業在到達C 點后發生階段擴展，對應著圖中t3時刻錫資源儲量達到警戒值，此時錫產業在階段擴展到D 點之后開始出現自然成長。但由于錫產業在階段擴展之前已經發生過一次自然替代，此時的錫產業整體的技術水平上升，資源利用效率提高，錫產業的在發生一次替代后的階段擴展期相比于之前直接發生階段擴展要延長了很多，即t3- t2＞t2- t1。同理，錫產業在到達C 點之后，也同樣面臨著發生替代的選擇，若此時出現重大技術創新，則產業發展進入下一個新周期，直到產業技術水平相對停滯，錫產業便會進入新的階段擴展期，直至資源儲量在某一時刻縮減到新的特定水平時發生自然成長，但需要注意的是，錫產業每發生一次自然替代，在經過替代后階段擴展期相比于之前都有所延長。

圖7 產業技術視角下錫產業演進規律

五、結論與建議

（一）結論

第一，技術指標變化可以用來識別錫產業演進階段，并較好的刻畫錫產業演進階段變化中的技術變化情況。通過求解產業演進過程中每一年份各技術指標的具體數值，能夠對中國錫產業所處的演進階段及分界點做出較好的測度。從產業技術視角入手識別錫產業所處的演進階段，一方面肯定了技術在產業演進中發揮的重要作用，更有效避免單一維度識別產業演進階段過程中的難以識別或偽識別問題，為產業演進階段定量識別提供了新方法；另一方面有利于政府部門制定戰略性資源型產業發展規劃，為產業選擇提供依據

第二，中國錫產業目前表現出衰退期特征。處于衰退期的中國錫產業對應著技術進步指數的快速下降、技術進步程度的上升速度整體維持在較低水平、技術進步變化率在0 附近波動，而錫產業成熟期和衰退期的分界點為2014 年，即錫產業從2014 年開始表現出衰退期特征。此時的技術進步指數、技術進步程度、技術進步變化率這3 個指標均達到峰值，其中，技術進步指數、技術進步變化率這兩個指標在達到峰值后開始出現逆轉，而技術進步程度則開始趨于穩定。即此時的產業技術已經到達技術的空間邊界，產業發展空間逐漸縮小，當產業中企業在無法獲得正常利潤后，整個產業便會陷入低迷，若此階段出現新的重大技術創新，在共性技術、關鍵技術、前瞻技術上做出突破，則產業進入新的生命周期，產業技術的空間邊界得到擴張。

第三，錫產業演進規律受到產業性質的制約。錫產業性質特殊，存在著錫資源由耗竭性導致的稀缺性、戰略性、錫產業的主導企業國有控股等特點，因此，錫產業在進入衰退期后面臨著兩種路徑選擇，即：階段擴展→自然成長；發生替代（發生替代→發生替代→發生替代……）→階段擴展→自然成長。但需要注意的是，錫產業每發生一次替代，在經過替代后階段擴展期相比于之前都有所延長。

（二）政策建議

由于中國錫產業目前表現出衰退期特征，為避免產業發展緩慢，迫切需要錫產業增強自身的技術創新能力，使錫產業發展進入新的生命周期（發生替代），或是在現有基礎上盡可能延長階段擴展期。

第一，重構產業技術創新平臺，加強產業技術體系變革。由錫產業發展的現實情況可知，在目前個別企業已經無法支撐整個產業的技術創新，而產業層面上技術創新能力嚴重弱化的現實情況下，可以利用建立產業研究院的方式重構新的產業技術創新平臺。產業技術研究院的建立需要政府部門充分發揮帶頭效應，依托科研實力雄厚的高校、研究所和企業，共同建設產業科技支撐平臺，打造新型開放式的產學研合作平臺，提升產學研結合效率，更要匯聚技術研發領域的優秀人才，將技術研究的重點放在共性技術、關鍵技術和前瞻技術的開發上，為產業發展提供源源不斷的動力支持，特別是為產業中的企業提供技術支撐，由此提升產業內企業的自主研發能力，拓展錫產品的應用領域，如：新型阻燃劑、熱電轉換材料、太陽能薄膜電池等，進而幫助錫產業實現內降成本、外拓市場、盤活存量、培育增量等一系列發展目標，引導錫產業走出衰退期瓶頸，使錫產業發展進入新的生命周期（發生替代），或是在現有基礎上盡可能延長階段擴展期。

第二，破解產業低端鎖定，實現產業技術軌道躍升。我國錫產業必須要擺脫原有的產業鏈延伸路徑來破解產業低端鎖定，將“自發”的產業演進過程轉變為“自主”的產業發展過程，突破現有的技術范式鎖定，實現產業技術軌道躍升。一方面，要做好高端技術的創新突破工作，使產業由加工制造環節向研發設計、產品服務環節轉型，提高產品附加值，推進產業結構優化升級，實現產業技術軌道躍升；另一方面，要大力發展新興產業，擴大錫的應用領域，推進錫在鋰電池領域對陽極碳的替代、在不銹鋼領域對鉻鎳的替代、在PVC 領域對鉛的替代等，為錫的需求增長貢獻新的力量，重點發展延伸冶金產品產業鏈的深加工技術，研發高端新材料，利用下游產業需求拉動錫新材料產業的發展，提升新材料的國際市場占有率，充分提高中國錫產業在國際市場上的定價權和話語權。

第三，打造產業生態園，形成集群技術創新優勢。由于資源型產業長期以來的環保意識欠缺，錫產業形成了粗放型發展特征，伴隨著生態環境保護日益得到重視，這種發展模式顯然并不可取。在綠色發展的要求下，循環經濟是錫產業生產組織形式變革的大勢所趨，更是產業結構優化升級的有效途徑，錫產業可以依托于產業內的主導企業，提高錫產業在生產效率、資源利用、選礦、冶煉環節的技術水平，拓寬原材料來源渠道，尤其是二次資源、低品位礦物資源，提高工業廢物的循環利用的技術水平，從而提升資源的利用效率，實現產業規模化，增強產業吸引力，并帶動相關上下游產業加入產業鏈，產業鏈上的各企業要加強技術經濟合作，協調產業鏈上各企業的利益分配關系，建立企業命運共同體，提高產業鏈結構的穩定性，也需要產業鏈中的各企業共建技術創新平臺，整合各企業的先進技術，形成集群技術創新優勢，打造以產業生態園為載體的錫資源產業集群。