中國海洋經濟全要素生產率的測算及動態變化分析
——基于DEA-Malmquist指數模型

王耀宗

(中國海洋大學經濟學院 青島 266100)

0 引言

隨著近年來地球陸地資源開發約束的日益趨緊,海洋在經濟發展、資源開采和國家安全等方面發揮越來越重要的作用,沿海發達國家紛紛布局海洋發展戰略。美國和英國等國家在2018年就發布未來海洋發展計劃,包括海洋科技發展和海洋資源利用等方面;日本由于土地面積較小,也非常重視海洋資源的利用。我國是海洋大國,但在海洋發展方面與沿海發達國家還有一定的差距,我國也將戰略目光聚焦于海洋經濟發展。

目前我國經濟增速放緩,人力和能源等因素的使用成本上升,在海洋生產要素投入量增加有限的現實情況下,要進一步推進海洋經濟發展,就要關注海洋經濟發展效率的提高。海洋經濟發展效率體現海洋經濟發展在資源配置過程中的有效程度,將全要素生產率的概念應用于海洋經濟發展中,能夠客觀評價投入資源與產出結果之間的關系,且全要素生產率的持續提高就意味著經濟發展能力的持續提高。因此,研究我國海洋經濟發展的全要素生產率對于促進海洋經濟可持續發展具有重要意義。

1 文獻綜述

國內外關于海洋經濟發展的研究包含海洋科技創新、海洋產業發展和海洋生態環境等多個領域。諸多學者將海洋經濟發展與效率測度相聯系,通過分析海洋發展的投入產出效率和尋找效率變化的原因,提高發展效率。

目前關于海洋經濟效率的研究內容主要分為3個方面。①側重于單一產業的研究,即以海洋產業中具體的細分產業為研究對象。張懿等[1]和許瑤等[2]研究海水養殖業的全要素生產率,鐘敬秋等[3]研究濱海旅游業的發展效率,還有學者從海洋船舶和裝備制造等方面研究海洋產業的發展效率。②在研究中增加海洋科技創新、海洋綠色經濟、海洋環境約束和海洋金融等海洋相關要素。丁黎黎等[4]、馮劍等[5]和任文菡[6]研究海洋經濟綠色全要素生產率,陳艷麗等[7]研究環境約束下的海洋經濟發展全要素生產率,王朝暉[8]和莊婷婷[9]測算海洋經濟科技金融效率,寧凌等[10]和杜軍等[11]將海洋科技創新和海洋經濟發展相聯系進行研究。③研究范圍聚焦于具體地區,分析其海洋經濟發展特點。高田義等[12]評價青島海洋產業結構及其科技創新效率,包特力根白乙等[13]研究遼寧海洋漁業供給側結構性改革的動力機制,徐敬俊等[14]研究廣東海水養殖生產效率。

效率測算方法總體可分為2個大類。①參數方法,利用隨機前沿方法等進行研究,設置特定的生產函數估計參數。紀建悅等[15]運用上述方法結合超越對數生產函數進行計算,劉大海等[16]基于柯布-道格拉斯生產函數計算全要素生產率。②非參數方法,如數據包絡分析(DEA)方法在海洋經濟發展效率測算中被經常使用。

2 研究方法與模型

數據包絡分析(DEA)模型屬于運籌學和經濟生產邊界研究的交叉方法,可被用來測算決策的生產效率,其通過線性規劃的方法比較投入和產出以及表示效率高低。DEA模型已由基本模型拓展至多種演化模型,如兩階段DEA模型、超效率DEA模型和DEA-Malmquist指數模型。通過DEA模型測算結果能夠判斷相對有效單位和相對無效單位。

通過對比不同的效率測算方法,本研究選擇構建DEA-Malmquist指數模型,主要考慮3個原因。①彌補參數方法的不足,無須設定具體的函數形式就可測算效率,避免模型設定錯誤導致的誤差。②不受指標量綱和多重共線性的影響。③其他DEA模型屬于靜態分析方法,當加入時間因素時會造成各期前沿面不同,從而無法縱向比較各期效率;DEA-Malmquist指數模型能避免此類缺陷,通過測算2個相鄰時期全要素生產率的變化進行動態分析。

DEA-Malmquist指數模型將全要素生產率變化指數(tfpch)分解為技術水平變化指數(techch)和技術效率變化指數(effch);在規模報酬可變的情況下,技術效率變化指數(effch)可進一步分解為純技術效率變化指數(pech)和規模效率變化指數(sech)。techch表示技術水平對決策單元的影響,techch大于1表明技術進步,反之表明技術退步;effch表示決策單元對已存在技術的綜合利用程度,effch大于1表明技術效率提升,反之表明技術效率下降;pech表示決策單元的純技術應用水平,pech大于1表明純技術效率提升,反之表明純技術效率下降;sech表示決策單元的現有規模效率,sech大于1表明規模效率提升,反之表明規模效率下降。上述指數能夠體現我國海洋經濟發展全要素生產率的動態變化趨勢。

分析決策單元K在2個時期生產率的變化,須參考生產前沿得出其2個時期的生產率變化指數。

參考前沿1,K的Malmquist生產率變化指數為:

參考前沿2,K的Malmquist生產率變化指數為:

式中:OKi、OKi'和OKi″分別表示決策單元在第i時期的實際產出、前沿1的有效產出和前沿2的有效產出;E1(Ki)和E2(K i)分別表示在前沿1和前沿2的狀態下決策單元在第i時期的效率值。

采用上述指數的幾何平均值作為被評價決策單元的Malmquist生產率變化指數:

從t時期到t+1時期的Malmquist生產率變化指數為:

2個時期的技術水平變化指數和技術效率變化指數分別為:

最終可以得到全要素生產率變化指數:

3 數據和指標選取

本研究以我國11個沿海地區為研究對象,即DEA模型中的決策單元。基于數據可得性,研究期設定為2006—2018年。

在DEA模型中選擇合適的投入和產出指標對于提高模型準確性具有重要作用。在選擇投入指標時,本研究主要依據經濟增長理論中的生產函數,即投入要素可分為資本和勞動2個部分。最終選取指標如表1所示。

表1 指標選取

本研究采用的數據均來自歷年《中國海洋經濟統計年鑒》《中國海洋統計年鑒》和各地區統計年鑒,個別數據缺失采用插值法補齊。

4 實證分析

4.1 全要素生產率變化的總體特征

2006—2018年我國11個沿海地區的海洋經濟發展指數如表2所示。

表2 2006—2018年我國11個沿海地區的海洋經濟發展指數

2006—2018年我國海洋經濟全要素生產率變化指數的平均值為1.048 11,表明海洋經濟全要素生產率平均每年同比提高4.811%;技術水平平均每年同比提高4.809%,技術效率平均每年同比提高0.220%,其中規模效率略有提高(0.420%),而純技術效率有所下降(0.150%)。因此,我國海洋經濟全要素生產率總體處于改善狀態,主要原因是技術進步,而技術效率的貢獻較小。

我國海洋經濟全要素生產率改善的主要原因是技術進步,表明科技水平的提高促進海洋經濟發展動態效率的提高。技術效率的貢獻較小,主要原因是純技術效率下降,表明我國海洋經濟還存在粗放式發展現象,現有技術和規模尚有潛力可挖。技術進步是海洋經濟發展的不竭動力,同時要提高當下投入要素的利用水平,才能保證海洋經濟高質量發展。

4.2 指標改善程度的分布特征

2006—2018年我國11個沿海地區海洋經濟發展指數的基本統計特征如表3所示。

表3 2006—2018年我國11個沿海地區海洋經濟發展指數的基本統計特征

2006—2018年每個沿海地區共有12次動態變化對比,因此綜合11個沿海地區共有132次動態變化對比。各沿海地區歷年的全要素生產率共改善89次,占比為67%,表明大部分沿海地區的海洋經濟全要素生產率有所提高。根據全要素生產率變化指數的最大值和最小值,改善程度最大為提高82.6%,而最小為下降45.2%,二者差異較大,表明海洋經濟全要素生產率改善區域不均衡。技術水平變化與全要素生產率變化相似,而技術效率改善次數較少,其中純技術效率改善次數占比僅有4%,表明我國對現有技術的利用不充分,存在繼續挖掘的潛力。

海洋經濟全要素生產率改善和未改善的來源分布如表4和表5所示。

表4 全要素生產率改善的來源分布

表5 全要素生產率未改善的來源分布

由表4可以看出:全要素生產率改善的76%源于技術水平改善,而僅有7%源于技術效率改善;技術效率改善的77%源于規模效率改善,14%源于純技術效率改善,純技術效率和規模效率同時發揮作用的占比為9%。

由表5可以看出:全要素生產率未改善的原因為技術效率未改善的占比有26%,大部分原因為技術水平未改善;技術效率未改善的大部分原因為規模效率未改善,次要原因為純技術效率和規模效率均未改善,而純技術效率未改善的占比為15%。

4.3 年度變化特征

全要素生產率、技術水平和技術效率的Malmquist指數如圖1所示。

圖1 全要素生產率、技術水平和技術效率的Malmquist指數

總體來看,2006—2018年我國海洋經濟全要素生產率共出現2次較為明顯的波峰和1次嚴重的波谷,其中2次波峰分別出現在2009—2010年和2013—2014年,波谷出現在2008—2009年且達到最小值;2008—2009年發生全球性金融危機,我國許多地區受到影響,可能導致海洋經濟發展效率下降。技術水平的波動趨勢與全要素生產率相似,從側面說明技術進步提高全要素生產率。技術效率的波動趨勢較為平穩且在1附近變化,整體呈現波動下降趨勢,且對提高全要素生產率的貢獻較小。

各指標平均值的年度變化如表6所示。

表6 各指標平均值的年度變化

由表6可以看出:2008—2009年全要素生產率首次出現低谷,2009—2010年全要素生產率出現較大反彈,主要原因分別為技術退步和技術進步;規模效率提升促進技術效率的輕微提升,純技術效率阻礙技術效率改善。2013—2014年全要素生產率出現第二次顯著波峰,主要原因在于技術進步;2015—2016年全要素生產率再次提升,與以往不同的是,這次改善的原因為技術水平和技術效率的共同改善。隨后全要素生產率有所改善,但技術效率卻有所降低。

綜上所述,2006—2018年我國海洋經濟全要素生產率在大部分年份有所提升,且技術進步發揮決定性的作用,而在技術效率方面還有很大的改善空間,純技術效率和規模效率均未達到最優水平,尚有潛力可挖。雖然海洋經濟的長足發展須依靠技術不斷進步,但如何將現有資源利用效率最大化是海洋經濟高質量發展的重要課題。

4.4 區域分布特征

我國11個沿海地區從北向南可劃分為3個海洋經濟圈,其中北部海洋經濟圈包括河北、遼寧、山東和天津,東部海洋經濟圈包括江蘇、上海和浙江,南部海洋經濟圈包括福建、廣東、廣西和海南。2006—2018年我國海洋經濟圈全要素生產率的變化情況如表7所示。

表7 2006—2018年我國海洋經濟圈的全要素生產率

從總體看,3個海洋經濟圈的全要素生產率均有所改善,其中南部海洋經濟圈的改善程度最高(5.82%),東部海洋經濟圈次之(5.28%),均高于全國平均水平,而北部海洋經濟圈的改善程度最低(3.45%),低于全國平均水平。3個海洋經濟圈的技術水平均有明顯改善。在技術效率方面,東部和南部海洋經濟圈有所改善,表明其對已有投入要素的利用效率較高;北部海洋經濟圈的技術效率沒有改善,原因為純技術效率降低,最終體現為全要素生產率的改善程度降低。

北部海洋經濟圈全要素生產率的時序變化如圖2所示。

圖2 北部海洋經濟圈全要素生產率的時序變化

河北的全要素生產率有2次較為明顯的波動,其中2008—2009年大幅下降,2013—2014年明顯提升。遼寧的全要素生產率波動最大,其中2008—2009年大幅下降,2014—2015年也有明顯下降;該時期遼寧在海洋科技創新方面投入大量要素,但在當年無法立即增加產出,導致當年的全要素生產率下降。山東的全要素生產率波動較小且大部分處于改善狀態,表明其海洋經濟的投入和產出效率較為穩定。天津的全要素生產率波動明顯,2014年后持續下降,2015—2016年達到最低之后反彈;2014年天津獲批建設海洋經濟創新發展示范區,在海洋裝備制造以及海水淡化和利用方面投資47個項目,投入要素快速增加,但產出效果不能快速顯現,導致當年的全要素生產率下降,2016-2017年全要素生產率快速提升也表明前期投入要素發揮作用;天津全要素生產率的改善程度在北部海洋經濟圈乃至全國是最高的。

東部海洋經濟圈全要素生產率的時序變化如圖3所示。

圖3 東部海洋經濟圈全要素生產率的時序變化

上海的全要素生產率2008—2009年下降程度較大,原因是2009年上海的海洋生產總值相比2008年小幅下降,同時上海加大對海洋科研機構的投入;2009年后波動提升并于2015—2016年達到最大值,表明前期對海洋科研機構的投入有助于后續的發展。江蘇的全要素生產率在2013年后向好,2015—2016年達到最大值。浙江的全要素生產率整體處于改善狀態,但改善幅度降低;與廣東和福建等相比,浙江在海洋經濟發展的資源儲備和科技支撐等方面還有差距。

南部海洋經濟圈全要素生產率的時序變化如圖4所示。

圖4 南部海洋經濟圈全要素生產率的時序變化

福建的全要素生產率變化較為平緩,大部分處于改善狀態;福建重視海洋經濟發展,不僅傳統海洋產業發展良好,而且在海洋生物醫藥和海洋金融等方面產生許多創新成果。廣東的全要素生產率變化也較為平緩,原因在于廣東作為海洋大省,每年新增加的投入要素比較均衡。廣西的全要素生產率波動較大,2008—2009年達到最小值后趨于平穩。海南的全要素生產率波動劇烈,2013—2014年大幅提升,隨后大幅下降至最小值;海南開發建設比較滯后,但2012年加快海洋強省建設,促進全要素生產率提升。

2006—2018年全國11個沿海地區的全要素生產率如圖5所示。

圖5 2006—2018年全國11個沿海地區的全要素生產率

大部分地區的全要素生產率有所提升,只有遼寧出現下降的情況。全要素生產率改善程度最高的為天津和海南,福建、山東、江蘇、浙江和廣東的改善程度也比較明顯,上海、廣西和河北有輕微改善。大部分地區的技術進步支撐全要素生產率的提升,山東和廣西的技術效率改善優于技術水平。此外,南部沿海地區的整體表現優于北部沿海地區。

5 結語

本研究對2006—2018年我國11個沿海地區的海洋經濟全要素生產率進行實證分析,主要得到4點結論。①海洋經濟全要素生產率提升4.811%,主要原因是技術進步,而技術效率的貢獻較小,原因是規模效率沒有達到最優水平。②全要素生產率改善的占比為67%,表明大部分地區的全要素生產率有所提升;其中改善程度最高的是天津,最低的是遼寧,表明不同地區全要素生產率改善程度的差異較大。③Malmquist指數出現2次明顯的波峰和1次嚴重的波谷,其中波峰分別出現在2009—2010年和2013—2014年,波谷出現在2008—2009年,與我國經濟發展的波動情況類似。④不同區域全要素生產率的差異較大,其中南部海洋經濟圈的改善程度最高,東部海洋經濟圈次之,北部海洋經濟圈最低;南部的全要素生產率優于北部,且大部分地區以技術進步支撐全要素生產率的提升,技術效率的改善程度較低。

針對研究結果,本研究提出3項發展建議。①技術進步支撐我國海洋經濟全要素生產率的提升,應繼續提升科技創新水平,加大科技創新力度,促進我國海洋科技不斷進步。②目前我國在技術效率方面尚未達到最優規模水平,技術的利用效率較低,應提高已有海洋投入要素的利用效率,調整投入規模達到最優水平,深入挖掘海洋開發潛力,提高規模效率和純技術效率,促進全要素生產率不斷改善。③全要素生產率水平較低的地區應積極借鑒發展經驗,尋找自身發展優勢,提高海洋經濟發展的投入產出比。