偏好冲击、资本积累与中国产出波动

吕风勇

一、引言

改革开放后,中国经济高速增长,1978—2014年平均增速超过9.8%,特别是2000年以来,中国城镇化进入了一个加速发展阶段,同时对外贸易也呈现井喷式增长,进一步带动了产出水平的提高。与此同时,中国最终消费占国内生产总值的比重开始降低,而资本形成、货物和服务贸易净出口占国内生产总值的比重开始上升。其中,资本形成占国内生产总值的比重在2011年达到48.3%的峰值,而货物和服务贸易净出口在2007年达到8.8%的峰值。事实上,2000—2014年,中国全社会固定资产投资平均增速达到21.8%,而社会消费品零售总额平均增速只有14.4%,增长速度的显著差异致使投资消费结构发生了巨大改变。需求结构的变动,特别是资本的迅速积累,有助于扩大内部需求,对于提高产出水平具有重要的意义。

中国资本迅速积累的动力何在?学术界对这一问题给予了足够的关注和研究。张军 (2002)[1]认为中国的过度工业化是导致资本形成加快和资本—产出比率上升的根本原因,并指出过度依靠投入的增长缺乏全要素生产率的相应改善,从而资本的过快积累具有不可持续性。中国社会科学院经济增长前沿课题组(2003)[2]指出中国经济发展过程中存在着低价工业化和高价城市化,即农民工等要素成本低廉,而房地产等城市化成本高,从而这种结构调整的累积效应也带来了资本的快速形成。王小鲁和樊纲 (2000)[3]则认为结构性变革和技术改革是推动经济增长的重要因素,而资本形成正是推动经济结构性变革的重要源泉。这些研究从不同的角度指出,以工业化特别是重工业化为特征的经济结构转变是中国资本积累率上升的主要影响因素。

促使中国工业化特别是2000年以来重工业化进程迅速推进的因素又是什么?黄晓玲 (2002)[4]论述了对外贸易对一国资本积累的重要意义,指出对外贸易的作用不仅仅局限于通过出口货物换取进口资本品,而且出口部门的发展还会创造出新的国内需求,进一步带动国内投资,出口本身就具有促进国内要素形成的作用。熊晓琳 (2008)[5]也指出一国工业化的兴起与对外贸易的发展壮大有着内在的因果关系,并运用中国的数据对之进行了实证分析,结果表明中国的工业化进程与对外贸易等解释变量存在长期稳定的因果关系。除了对外贸易对一国的工业化进程有显著的影响外,城市化通过扩大需求也会对一国工业化进程产生重要影响。黄群慧 (2006)[6]指出城市化与工业化存在一种动态演进关系,在工业化和城市化初期,工业化影响和推动城市化是重要特征,而在中后期,城市化进程会逐渐加快,追赶上乃至超过工业化进程的速度。他继而比较了1952—2005年中国工业化率和城市化率的变动情况,证明 “九五”和 “十五”期间城市化率与工业化率的差距明显缩小。城市化进程的加速不仅缩小了其与工业化进程的差距,而且也推动了房地产和汽车等耐用品行业的发展,进一步带动了工业化特别是重工业化的发展。中国的发展事实似乎印证了以上研究文献有关城镇化及对外贸易与资本积累及经济增长存在密切关系的论断。

然而,消费结构的改变与对外贸易出口对于资本积累的意义并不相同,以上研究文献的结论有助于解释资本积累的增加,但对于资本形成比重上升的解释能力仍显不足。汪同三和蔡跃洲 (2006)[7]验证了城镇居民收入水平的提高将导致投资结构出现重工业投资比重加大的倾向。这是因为居民收入的提高将使之更加偏好耐用品消费,耐用品消费的相对增加不仅会带动上游产业 (通常是重工业)资本积累的绝对增加,而且由于重工业属于资本密集型产业,资本积累相对于劳动力供给也是增加的,从而将提高资本形成的比重而降低消费的比重。对外贸易如果存在较大的顺差,那么通常只会降低国内消费占GDP的比重,并不必然推动资本形成比重的上升,只有出口产品主要是重工业产品时,才会促进资本形成比重的上升。虽然谭本艳 (2008)[8]论证了出口贸易增长对中国资本形成总额有积极促进作用,但并没有直接证明出口贸易对资本形成占GDP比重有什么样的明确影响。事实上,当一个经济体面临消费偏好和对外出口等需求的冲击时,即使这些冲击对产出的最终影响可能是一致的,其作用机制仍将有重大区别。

为了更深刻地理解消费偏好变化对资本积累所产生的效应,以及由此对产出带来的影响,笔者尝试在一个DSGE模型的框架下对偏好冲击与资本积累及产出波动之间的关系进行深入的研究,并在此基础上利用中国的相关数据展开实证分析。文章的结构安排如下:第二部分构建一个包含耐用品和非耐用品两个生产部门的DSGE模型;第三部分是参数校准和贝叶斯估计;第四部分模拟分析消费偏好冲击对资本积累和产出的影响情况;第五部分是实证分析;第六部分是结论。

二、理论模型

我们在动态随机一般均衡模型框架下,在Sidrauski(1967)[9]所提出的货币效用模型 (Money in the Utility Function,MIU)的基础上,讨论需求偏好变化对资本积累继而对产出波动产生的影响。新构建的模型对于MIU模型的修正之处主要表现在两个方面:一是将MIU模型中的家庭、厂商和政府三部门的假设调整为包含家庭、厂商和对外贸易部门的三部门假设,并相应调整了中央银行的货币投放渠道,即由弥补政府赤字进行货币投放调整为购买由贸易顺差带来的外汇储备而进行货币投放;二是将MIU模型中的单一生产部门扩展到包含耐用品和非耐用品两个生产部门,以研究消费者对耐用品和非耐用品偏好的改变导致的需求结构的变化,进而研究这种需求结构的变化对资本积累和产出的影响。

（一）基本模型

1.生产部门。

假定生产部门是由完全竞争厂商组成。耐用品和非耐用品生产厂商的技术都具有道格拉斯生产函数形式。如果用n下标表示生产非耐用品的部门,用d下标表示生产耐用品的部门,j∈(n,d),则代表性厂商的生产函数为

式 (1)中,αj是资本和劳动的替代弹性,并有αn＜αd。技术Aj,t会受到随机冲击,并且冲击遵从AR(1)的形式,即有:

其中,qj∈ (-1,1)为自回归系数,εj,t是均值为零、方差为σj的i.i.d过程。在完全竞争条件下,资本和劳动可以在两部门间自由流动,代表性企业产出被资本和劳动分配净尽,即最大化利润为零,故有:

其中,rj,t、wj,t分别是j部门资本边际产出和劳动边际产出,kj,t是j部门代表性厂商的资本存量,lj,t是代表性家庭在j部门的劳动时间。

2.家庭部门。

经济体有大量相同的无限期界的家庭,每一期它们都以价格Pd,t购买yd,t单位的耐用品,以价格Pn,t购买cn,t单位的非耐用品。家庭耐用品的动态积累方程为:

式 (5)中,ω是耐用品的折旧率。式 (5)也构成对家庭消费行为的一个约束条件。

代表性家庭成员在每一时期具有1单位劳动,但在劳动力需求约束下只能供给lt＜1单位的劳动,并且劳动力在两部门间可以自由流动。我们假定代表性家庭消费在相应的预算约束下最大化其跨期效用函数:

式(7)中,qφ∈(-1,1)为自回归系数,为常数,εφ,t是均值为零、方差为σφ的i.i.d的过程。

家庭面临的预算约束为:

式 (8)中,δn、δd分别是非耐用品与耐用品生产部门资本存量的折旧率。

家庭在预算约束下效用最大化的一阶条件为:

3.中央银行。

中央银行主要通过购买外汇来投放基础货币,并通过提高金融机构存款准备金率等方式对货币乘数进行调节,以冲销部分购买外汇投放的过多货币。假定贸易顺差是外汇的主要来源,从而中央银行可以根据贸易顺差的规模来投放基础货币。因此,中央银行的货币投放规则为:

式 (15)中,et表示实际贸易顺差。中央银行通过购买贸易顺差形成的外汇来发行基础货币。由于贸易顺差在特定时期主要取决于本国和他国的经济增长,如果某国经济受到冲击,则贸易顺差也会产生波动,贸易顺差会面临一定的随机冲击。因此,et是一个随机变量,服从随机过程:

4.均衡条件。

非耐用品的市场均衡条件为:

式 (18)中,in,t表示第t期的非耐用品部门投资,id,t表示第t期的耐用品部门投资,且有in,t=kn,t+1-kn,t,id,t=kd,t+1-kd,t。

（二）非线性动态方程系统与对数线性化

上述模型包括 {kn,t,kd,t,ln,t,ld,t,rn,t,rd,t,wn,t,wd,t,cn,t,cd,t,yn,t,yd,t,Pd,t/Pn,t,Mt/Pn,t,Xt}等15个内生变量和 {φt,An,t,Ad,t,et}等4个外生随机变量,是一个由19个非线性方程构成的动态系统。在稳态值的基础上,对19个非线性方程在变量稳态值附近对数线性化,可以得到有关19个变量波动的动态线性理性预期方程系统。然后,我们根据Uhlig(1999)[10]的方法对线性方程动态系统进行数值模拟和参数校准。

三、参数校准与贝叶斯估计

为了求解上述非线性方程系统,需要对参数进行校准或估计。我们拟对出现在变量稳态方程组中的结构参数进行校准,而对出现在动态方程组中与外生变量相关的参数进行贝叶斯估计。

（一）参数校准

我们利用 《中国统计年鉴》中2010年的投入产出表,测算房地产业和建筑业的资本收入和劳动收入,并按照中间产品直接消耗比例,测算相关行业的资本收入和劳动收入,在此基础上推算它们的平均资本份额和劳动份额,以之代表耐用品生产部门的资本份额和劳动份额,得到αd=0.40,1-αd=0.60。以同样方法可以测算其余部门的资本份额和劳动份额,并以之代表非耐用品生产部门的资本份额和劳动份额,得到αn=0.35,1-αn=0.65。对于折现因子β,一般取值约等于利率稳态值的倒数,国内外文献大多取值在0.96至0.99之间,我们根据2000年以来一年期定期金融机构利率计算其平均值,为1.0305,以之作为利率稳态值,经季节折算后得到贴现因子β为0.99。按照大多数文献的做法 (如 Ireland,2000[11];黄颐琳,2005[12]),我们设定耐用品生产部门和非耐用品生产部门的物质资本季度折旧率δn、δd都为2.5%。类似地,我们设定耐用品本身的季度折旧率ω也为2.5%。参照李松华 (2012)[13]并进行换算,这里将消费的跨期替代弹性设定为2.5,且消费非耐用品和耐用品的跨期替代弹性相同,即有ψ=η=2.5。参照Chen等 (2012)[14]将劳动供给弹性设定为3.5,且非耐用品生产劳动和耐用品生产劳动的供给弹性也相同,即有μ=v=3.5。参照 Zhang(2009)[15]和黄志刚 (2011)[16],将货币需求弹性τ设定为3。

（二）参数的贝叶斯估计

这一部分对随机变量的自回归参数qn、qd、qφ和qe进行贝叶斯估计,估计所用到的参数分别为:非耐用品实际产出yn,t、非耐用品实际消费cn,t及以M0衡量的货币供给量Mt。估计选用的数据为中国的季度数据,时期为2000年第一季度至2014年第四季度,共60个样本。为了更好地衡量变量之间波动的状况,首先对以上三个序列进行如下处理:首先对非耐用品产出yn,t、非耐用品消费cn,t和Mt序列进行季节调整,其次对它们分别进行对数化,最后采用H-P滤波对经对数化后的数据进行去趋势处理。各数据序列来源为国家统计局网站和中国人民银行网站,并经过必要的计算和处理。耐用品生产部门技术冲击系数、非耐用品生产部门技术冲击系数、耐用品消费偏好冲击系数和货币供给冲击系数均介于0～1之间,这些参数的先验分布均设定为Beta分布。表1描述了待估计参数的先验分布类型和估计结果。图1进一步直观比较了待估计参数的先验分布和后验分布的形态。

表1 部分参数贝叶斯估计结果

图1 贝叶斯估计的先验分布和后验分布

四、模拟结果

我们将经校准和贝叶斯估计后的参数代入模型进行模拟,分析耐用品偏好系数φ受到外部冲击时,消费偏好改变对资本积累和产出所带来的动态影响。模拟的结果发现,耐用品消费偏好的正向冲击将显著促进资本积累的增加和总产出的增长。图2描述了家庭对耐用品偏好系数暂时改变对资本积累和产出的冲击情况。

当家庭或者由于收入提高消费结构发生了改变,或者由于房地产价格上涨带来的刺激作用,家庭对耐用品的偏好都会提高,这反映到模型中,就是φ值会有所增大。我们假设这种改变是暂时的,即φ遵从lnφt=(1-qφ)ln¯φ+qφlnφt-1+εφ,t的变化形式,观察它的变化对资本积累、消费乃至产出带来的影响。当耐用品偏好系数一个单位的冲击发生时,耐用品生产部门资本存量开始攀升,并在冲击发生的第二期达到峰值。非耐用品部门的资本存量在发生的当期 就开始下降,此后逐期上升。相反,非耐用品生产部门的资本存量在冲击发生的当期就达到最低值,随后开始迅速反弹。随着家庭对耐用品偏好的增加,家庭对耐用品的消费在冲击的第二期从原均衡值迅速提高并达到峰值,而家庭对非耐用品的消费则在冲击发生的第一期就立即下降至最低值,此后开始回升。由于耐用品消费将在第二期增加,耐用品部门需要有更多的资本积累,而根据我们模型的设定,这些资本积累又必须由非耐用品生产部门来提供,于是当期非耐用品的生产开始上升,并在第二期达到峰值。不过,由于经济调整需要一定的时间,在冲击发生的当期,耐用品生产部门的资本积累主要是通过减少当期非耐用品消费和非耐用品投资来完成的,而来自新生产的非耐用品只占较少部分。随着家庭对非耐用品偏好的增加和非耐用品生产部门资本存量的增加,非耐用品的生产也在冲击发生的当期达到峰值,此后第二期又迅速下降至谷底,继而缓慢回升,至第13期后才又变为正值,但数值较小。由于冲击发生的当期,耐用品和非耐用品的生产都出现增长,所以经济总产出也是增长的,即使在第二期,虽然耐用品的生产出现下降,但是非耐用品的生产却出现更大幅度上升,从而总产出仍是增长的。综合考察冲击发生的当期及以后各期,家庭耐用品消费偏好的增加对总产出的冲击总体是正向的,即家庭对耐用品消费偏好的增加会促进总产出的提升。这一情形的出现,主要源于模型中耐用品生产部门资本劳动替代弹性更大的假设,即相对非耐用品而言,单位耐用品生产需要更多的资本积累,从而对非耐用品的投资需求大幅增加,推动了非耐用品生产乃至总产出的增长。

图2 耐用品消费偏好正向冲击的脉冲反应

模拟的结果还显示,与耐用品消费偏好冲击的影响相比,外部需求冲击和技术冲击对资本积累的促进作用并不明显,甚至是负向的。事实上,当外需冲击发生时,耐用品生产增加的幅度要明显高于非耐用品生产下降的幅度,总产出仍然会有所增加,但两部门的资本积累总体来看却下降了,这是由于更多的货币投放降低了居民持有的货币实际余额,从而导致更多的劳动力替代了资本。而当生产技术面临一个单位的正向冲击时,无论这种冲击来自耐用品部门还是非耐用品部门,耐用品部门生产和非耐用品部门生产都会增加,而且增加幅度也都远大于一个单位偏好冲击或者一个单位外需冲击所带来的影响。但是,两类技术冲击下资本积累总体来说并没有出现显著增加,非耐用品生产部门的技术冲击甚至还最终导致了资本积累的减少,这是由于技术层面的变化倾向于节约资本和劳动等生产要素的投入,而不是促进生产要素的投入。

因此,消费偏好的改变,特别是耐用品偏好的增加,对于促进资本积累具有更重要的作用,而资本积累会有效地带动投资需求,并最终推动产出水平的提高。外部需求和技术层面的正向冲击也会提高产出水平,但是对于资本积累的影响大都是负面的。这些模拟结果表明,2000年以来中国资本积累规模及其所占GDP比重的增加,主要是消费偏好改变导致的需求结构变化带来的,并通过提升总需求进一步推动了经济产出的增加。但是,由于我们的模型并没有对外部需求的结构做出假设,从而不能模拟这种结构变化可能对资本积累继而对产出产生的影响。不过,我们可以预期,如果外部需求也发生了结构性的变化,比如海外市场对中国生产的耐用品 (资本密集型产品)的需求增加,这类产品的出口规模将快速增长,对中国资本积累和产出的影响也将与国内耐用品偏好的变化所产生的影响基本相同。

五、实证分析

（一）模型构建与变量说明

为了验证上述模型的相关研究结论,我们拟通过建立计量模型来实证地分析偏好冲击对中国资本积累及产出波动的影响情况。用于实证分析的基本计量模型采取如下形式:

计量模型的各个变量都采用对数形式。其中,C是常数,lnYt代表产出,lnAt代表技术,lnNexpt代表外需,lnRinvestt代表耐用品投资,lnCapformt代表资本积累,lnAt*lnCapformt、 lnNexpt*lnCapformt、 ln-Rinvestt*lnCapformt分别代表技术因素与资本积累交叉相乘项、外需与资本积累的交叉相乘项、耐用品投资与资本积累的交叉相乘项,其系数分别衡量技术冲击、外需冲击和耐用品偏好冲击通过资本积累对产出所产生的影响情况。

各变量的具体含义和取值过程如下:

1.产出。

产出由中国国内生产总值来衡量,样本时期为1979—2014年,并且采用国内生产总值平减指数将历年国内生产总值调整为以2000年不变价格表示的实际值。国内生产总值数据来自于国家统计局网站。

2.技术因素。

我们以全要素生产率的变化来代表回归模型中的技术冲击。历年全要素生产率的计算我们借鉴赵志耘和杨朝峰 (2011)[17]的算法。由于该文中的数据时期跨度为1979—2009年,我们将时期跨度进一步延长为1979—2014年,并按照该文中的方法确定基期资本存量、投资流量指标、价格指数指标和折旧率,通过永续盘存法估算出1979—2014年的资本存量,并将前后两年的就业人员数进行算术平均获得年中的就业数,然后采用索洛残值法确定全要素生产率。估算过程中规模收益不变的C-D生产函数包含时间趋势。对数形式的全要素生产率表示如下:

式 (20)中,At表示全要素生产率,Yt表示产出,Kt表示资本存量,Lt表示就业量,α表示劳动平均份额,λ表示时间趋势的系数。通过OLS方法对式 (20)估计后,得到α的估计值为0.70449,λ的估计值为0.006,将历年以2000年不变价格衡量的产出、资本存量、就业人员数实际值代入估计后的回归方程,就可以计算出历年的对数形式的全要素生产率lnAt,并以1986—2014年期间的序列来描述回归模型中的技术冲击项。用于全要素生产率测算的相关数据均来自国家统计局网站或 《中国国内生产总值核算历史资料 (1952—2004)》。

3.外需因素。

我们以货物出口总额的变化来表示外需变动的情况,并将出口总额通过国内生产总值平减指数调整为2000年基期价格表示的实际值,同时,对不变价格表示的出口总额进行对数线性化,并以如此处理后的序列作为模型回归的变量序列。同时,我们还以经过同样方法处理过的加工贸易出口额作为外需因素的代理变量替换货物出口额进入回归模型 (19),考察加工贸易出口额与出口总额对资本积累和产出所产生影响的不同。出口总额数据来自于国家统计局网站,加工贸易出口额1986—2008年的数据来自于 《中国统计年鉴 (2009)》,2009—2014年的数据来自于中经网统计数据库 (http://db.cei.gov.cn)。加工贸易出口额由来料加工装配贸易出口额和进料加工贸易出口额加总而来。

4.耐用品投资。

居民的耐用品消费包含住宅、汽车和家用电器等多种项目,由于大多数消费项目难以从总量角度来精确地衡量,我们仅以房地产投资为代表来描述消费者偏好的变化,考察这种变化对资本积累和产出的影响。房地产投资采用国家统计局公布的房地产开发企业投资完成额数据,时期跨度为1986—2014年数据,并经固定资产投资价格指数对之进行换算,将其调整为以2000年为基期的不变价格表示的实际值,并以对其进行对数化后的序列作为模型回归的变量序列。由于固定资产价格指数只有1990—2014年的数据,我们根据1990—2014年间的资本形成额平减指数与固定资产价格指数的相关系数来推算1986—1989年的固定资产价格指数,其中资本形成额平减指数的计算见上文全要素生产率的测算过程。

5.资本积累。

我们以资本形成额作为资本积累的代理变量。计算以2000年价格为基期的不变价格表示的资本形成额时,同样采用上文计算全要素生产率时所得到的资本形成额平减指数作为折算因子。不变价格表示的资本形成额也需要取对数,并以和各变量交叉相乘的形式进入回归模型 (19)。资本形成额数据也来自于国家统计局网站。

（二）模型回归结果

在对模型 (19)进行了初次OLS回归后,通过观察残差的偏自相关系数发现,无论是使用出口总额还是加工贸易出口额进入交叉相乘项lnNexpt*lnCapform,回归方程的残差都存在一阶自相关和二阶自相关,因此,需要对模型变量进行一阶广义差分调整和二阶广义差分调整,然后再进行回归分析。经过一阶广义差分和二阶广义差分调整后,模型的最终回归结果见表2。表2中列出了两个模型的回归结果,其中模型1中的lnNexpt*lnCapformt为出口总额与资本形成额的对数交叉相乘项,模型2中的lnNexpt*lnCapformt为加工贸易出口额与资本形成额的对数交叉相乘项。

表2 产出对相关变量的回归结果

模型1的回归结果表明,全要素生产率、出口总额与资本形成的交叉相乘项系数估计值都不显著,而房地产投资与资本形成额的交叉相乘项的系数估计值却在5%的统计水平上显著,系数估计值为0.025315,说明房地产投资能够有效通过促进资本形成额带动产出的增长。这一结论与前文DSGE模型模拟的结果一致,即耐用品偏好的增强会带动房地产等资本密集型部门的投资,从而会带动产出的增长。

模型2的回归结果则表明,当用加工贸易出口额来代替出口总额进入模型中时,全要素生产率与资本形成额的交叉相乘项系数估计值依然不显著,但房地产投资、加工贸易出口与资本形成额的交叉相乘项系数估计值都在1%的统计水平上显著,估计值分别为0.024534和0.025512。实证分析验证了房地产投资对资本积累具有明显的促进作用这一结论,同时实证分析也表明对外贸易总体对资本积累的影响是不确定的,只有其中的加工贸易出口才对资本形成占产出比重及产出水平有显著的提升作用。

虽然这里的计量模型只分析了各变量间的当期关系,不如DSGE模型那样能够揭示变量间相互影响的各期变化轨迹,但是模型1和模型2都验证了DSGE数值模拟的基本结论,即资本密集型的耐用品部门投资的增加或减少,会通过影响资本形成额而对产出水平产生深刻的影响。

六、结论

笔者在一个动态随机一般均衡模型 (DSGE)的框架下,应用数值模拟的方法,研究了消费偏好冲击对资本积累和劳动力供给所产生的不同影响,以及由此导致的产出波动情况,并利用中国1979—2014年的数据对资本积累变化产生的影响进行了实证分析。研究发现,家庭耐用品偏好的增强,会导致总的资本积累的迅速增加,从而成为推动总产出增长的重要需求因素。这一结论对于理解中国过去十余年来经济运行的现实状况具有重要的启示作用。2000年以来,正是中国居民对房地产等耐用品偏好的增强,直接导致了全国固定资产投资的迅速增长和资本积累的加快,推动了经济的高速增长。不过,当前这些冲击已经或正在消失,并带来部分行业产能的严重过剩,诱致经济增速不断趋降,表明需求因素的变化对产出的影响是短暂而且多变的,从而启示我们应借重但不能过度依赖需求拉动经济的作用。

本文的主要创新之处是在动态随机一般均衡的框架下分析了消费偏好冲击发生时资本积累和产出调整的动态机制,并且通过计量模型进一步验证了模型的相关结论。因为文中DSGE模型包含了消费偏好的结构变化,所以能够较好地模拟身处经济结构不断变迁中的中国经济发展的事实。但是,由于DSGE模型构造的复杂性和一般均衡的假设,文中模型对外需的结构变化和中国资源非充分就业等特征并没有做出特定假设,从而对外需结构变化影响资本积累的机制的揭示并不是非常有力的。在资源非充分就业假设基础上,考虑外需的结构变化,对上述DSGE模型予以改进或者重新进行构建,将是一个在一般均衡的情形下研究中国资本积累和产出波动的新的课题。