陕西工业TFP的变动特征与行业差异的实证分析——基于面板数据修正和DEA-Malmquist指数法

任维哲，王艳格

(西安财经学院 经济学院， 陕西 西安　710100 )



陕西工业TFP的变动特征与行业差异的实证分析
——基于面板数据修正和DEA-Malmquist指数法

任维哲，王艳格

(西安财经学院 经济学院， 陕西 西安710100 )

摘要：对陕西工业面板数据的缺失部分做出填补和修正后，运用非参数Malmquist生产率指数法对各行业的TFP进行测度和分解，分析各指数变动的差异和成因。文章发现：主导产业以技术进步推动TFP提高的模式为主；由规模效率降低并引发技术效率不足是阻碍部分行业TFP改善的首要因素；有色冶金工业高度依赖省外金属矿石供应，产业脆弱性突显；产品结构不合理、产业链不完善、自主研发能力薄弱等问题是电子通讯、医药、食品、纺织服装等部门共同的限制因素。

关键词：陕西工业；TFP；Malmquist指数

一、引言

测量各工业行业的TFP(Total Factor Productitivity，TFP)，了解各行业增长的质量和动力，有助于陕西省更好地进行区域产业定位，选择产业承接项目，发挥产业协同效应，利用共建“丝绸之路经济带”的契机，进一步做强传统优势产业和发展战略性新兴产业。

测算TFP的理论和方法已经相当丰富，国内外有大量关于某一国家或区域工业TFP变化研究成果，但实证分析陕西工业部门生产效率的文献还较少。常云昆等研究了1980-1992年间陕西工业部门整体的劳动生产率、资本产出率和TFP，比较不同所有制形式企业的效率差异，指出国有企业进一步改革和工业部门转变增长方式的必要性[1]。茹少锋、田真等基于非参数DEA模型对陕西省主要工业产业进行了有效性分析，确定主导产业的选择类型[2]，没有涉及行业TFP问题。其他研究，或侧重在产学研合作效率[3]，或企业技术创新效率[4-5]，或工业生态效率[6]方面。基于此，本文借鉴国内外研究成果，选用非参数DEA-Malmquist生产率指数法，估测和分析陕西工业分行业TFP变化，具有一定的实际意义，有助于丰富该领域研究。

二、模型选取和理论简介

得益于Caves、Christensen、Diewert、Färe等人的研究贡献，Malmquist生产率指数法成为基于数据包络分析(DEA)，运用面板数据测度决策单元(DUM)TFP变化的一种理想方法。非参数Malmquist指数法具有许多优良特性，如适用于处理多投入-多产出的有效性评价；不需要对变量数据做无量纲化处理；无须事先对生产函数的具体形式作出假定；能够将TFP的变动进一步分解为技术进步和技术效率变动，以考察生产力变化的深层因素；该方法能在一定程度上消除变量间数据同方向变化的影响，弱化数据质量对评价结果的干扰[7]。

根据Shephard(1970)和Färe(1988)等人的方法，产出变量的距离函数定义为：

D0(x,y)=inf{δ:(x,y/δ)∈P(x)}

其中，x和y表示输入变量和输出变量矩阵，δ表示Farrell(1957)定义的面向输出的效率指标，P(x)为生产可能性集合。如果y是P(x)的组成部分，则函数值D0≤1。函数值D0小于1、等于1、大于1，分别表示y位于可能生产集合P(x)的内部、前沿面上、外部。

由Caves、Christensen和Diewert(1982)定义的相对于单一技术、基于产出的Malmquist指数为：

其中，D0t(xt,,yt)和D0t+1(xt+1,yt+1)是根据生产点在t和t+1各相同时间段内与自身生产前沿面相比较而得的输出距离函数， D0t(xt+1,yt+1)和D0t+1(xt,,yt)是根据生产点与其他期间段的生产前沿面相比较而得的输出距离函数。

Färe(1989)等为了避免参照技术选择的随意性，取M0t、M0t+1两个指数的几何平均，得到固定规模效应(CRS)下的MFI生产率指数(Malmquist-FäreIndex)，通过非参数DEA线性规划计算各个时段的距离函数D0(·)，检验TFP的变化(TFPch)：

TFPch=MFI

=M0(xt,yt;xt+1,yt+1)

=Effch×Techch

TFPch数值大于1、等于1、小于1，分别表示从t到t+1时期生产率M0得到改善、不变、衰退。MFI可分解为技术进步指数(Techch)和技术效率指数(Effch)，前者表示从t到t+1时期最优生产可能性边界的移动，被认为是由技术改进或技术创新带来的生产能力漂移；后者表示实际生产点接近生产可能性边界的程度，反映在既定生产技术条件下，对生产能力利用的效率。

Färe(1994)在可变规模效应(VRS)下，将技术效率进一步分解为纯技术效应(Pech)和规模效应(Sech)。前者表示由生产管理改善或产能利用程度引起的生产效率变动，后者表示决策单元长期内调整生产规模而接近或远离最佳生产前沿面引起的效率变动。

=Sech×Pech

至此，TFP分解完毕：MFI=TFPch=Techch×Effch=Techch×Pech×Sech。

三、数据来源和处理说明

本文使用2007-2013年陕西省工业分行业面板数据，共选择35项2分位工业行业和8项主导产业组成两个样本，分别估测。各指标原始数值取自历年陕西省统计年鉴，2分位工业数据用历年“规模以上工业企业主要经济指标”相关数据替代。鉴于规模以上工业企业的统计标准从主营业务收入500万元以上(2007-2010年)提高到2000万元以上(2011年起)，故分为2007-2010年(旧口径)、2011-2013年(新口径)、2007-2013年(不区分)等三个区间段，分别估算。模型的产出变量取自分行业“工业总产值”，两个投入变量资本和劳动取自分行业“固定资产合计(TFA)”、“全部从业人员年平均人数”。

四、实证分析

利用软件Deap2.1对修正后的工业行业面板数据进行计算，得到各行业TFP指数并进行分解。表1列示了能源化工、装备制造、有色冶金、食品、非金属矿物制造、医药、电子及通讯设备等陕西省主导产业及其部分细分行业的TFP和分解情况。因篇幅限制，只在前两列展示2007-2010年、2011-2013年两个时期的TFP数据。

表1　陕西主要工业TFP变动及其分解

(一)能源化工工业

能源化工工业是陕西首要支柱产业。以重点企业为核心促进产业集群化发展，增加技术改造投资，推动装备升级和技术研发等措施，使得能源化工产业TFP提高15.3%，技术进步提高19.6%，但受内部各行业规模效率偏低的拖累，技术效率出现下降。陕西省近些年加强对煤炭行业的整治，陆续关停、兼并小型煤窑，提高综合机械化水平，大力发展现代煤化[8]，推动煤炭采选业技术效率、技术水平和TFP同步提高。金融危机后，国际石油价格大幅波动并进入下跌通道，省内石油工业企业受到冲击，发展困难，产能利用不足，技术效率衰退。“市场煤、计划电”的定价机制造成“煤电矛盾”长期存在，电力生产容易受到煤炭价格波动的影响，缺煤断电现象时有发生；迫于环境保护、节能减排的压力，国家放缓批复电力项目，企业融资环境恶化，经常处于关停、整顿状态，电力行业规模效率下降。

(二)装备制造业

装备制造业是陕西省第二大支柱产业，起步时间早，门类齐全，在西安、宝鸡、咸阳、渭南、汉中等地形成各具特色的产业集群。近些年，陕西省积极推动装备工业振兴，调整行业结构，促进重大技术装备自主化，引导企业提升自主研发能力，推动装备制造业技术进步提高16.9%，但受规模效率不足的影响，技术效率不升反降。反映了装备制造业作为传统行业的衰退迹象，在国内其他地区的竞争冲击下，本省竞争优势渐失。六个细分行业TFP提升缓慢，纯技术效率指数均偏低，表明行业生产管理水平没有改善，产能利用效率下降；金属制品、通用设备制造两个行业表现出轻微的技术衰退迹象，其他四个行业的技术进步效应十分微弱。

(三)有色冶金工业*根据陕西省统计年鉴中八大主导产业产值及其占全省工业总产值比重的数据，“有色冶金工业”实质上包含“有色金属工业”与“冶金工业”两类，是二者简称。本文沿用此定义。

有色冶金工业是陕西第三大支柱产业。有色金属工业涵盖有色金属采矿选业、有色金属冶炼及压延加工业两类；冶金工业以钢铁工业为主体，主要涵盖黑色金属冶炼及压延加工业。金属冶炼与加工是产业重点，金属采矿业规模较小。陕西省不具有金属矿产资源优势，除鉬、钛等资源保障条件较好，其他金属矿自给率偏低，主要依靠从省外购运。

2007-2013年有色冶金工业整体上呈现由技术进步推动TFP提高的发展模式。其内部，金属矿采选业表现出更高的技术效率，使其TFP指数大于冶炼与加工环节。有色金属冶炼加工业、黑色金属冶炼加工业的技术效率和技术进步提升缓慢。金融危机后，国际金属矿石价格波动频繁，贸易摩擦增多，产业运行受到冲击。为应对危机，国内其他省份加大对有色冶金工业的投资支持，省域竞争加剧。对外来原料依赖较高的金属冶炼加工企业，受到矿石价格波动和供应短缺的影响，生产效率提升缓慢；金属矿采选企业受矿石需求利好，新设项目增多，提高了金属矿采选业的生产能力和技术效率。

(四)食品工业

陕西食品工业产值统计上包括农副食品加工、食品制造、饮料制造、烟草制品等四类。2007-2013年，食品工业及内部各行业TFP明显提高，但农副食品加工业、食品制造业技术进步减缓，更多依靠提高技术效率来驱动；饮料制造业、烟草制品业的技术进步与技术效率同步提升。陕西省食品加工企业以中小企业为主，产业集中度低，规模效率难以发挥。陕西省推出了以“千亿元食品工程”为代表的重点项目，积极打造安康“食品工业强市”，提高了食品加工行业的标准化和基地化水平。实施“烟草上水平”战略[9]，优化烟草种植布局，引导企业改良烟草加工工艺，推动了烟草制品业的技术进步。

(五)非金属矿物制品业

陕西省传统建材工业以非金属矿物采选业和非金属矿物制品业为主体，以水泥及水泥制品、建筑石料、建筑陶瓷、塑料板材等为主要产品。非金属矿物制品业发展较快，在全省工业总产值的比重从2007年2.42%逐步提升至2013年5.05%。2007-2013年，非金属矿物制品业的TFP平均以19%的速度提高，技术效率也得到改善。这得益于陕西省加快淘汰落后水泥产能，加大技术改造投资，延长建材产业链条，引导企业发展新型建材产品，促进龙头企业的集群化发展。

(六)医药制造业

陕南山区丰富的物种资源，为发展特色医药制造提供了条件。2007-2013年医药制造业TFP有较大提升，技术效率良好，但技术进步效应微弱，规模效率有所恶化。这与陕西省医药企业规模和医药产品结构的特性有关。陕西省中小型医药企业居多，企业规模普遍较小，技术装备差，研发能力不强，以生产传统药品为主，产品结构单一，制药器械等高附加值产品属于行业空白[9]。

(七)电子及通讯设备制造业

“十一五”以来，陕西省积极承接国内外电子信息产业转移，吸引大批企业入驻或投资，在西安、宝鸡、咸阳等地形成各具特色的产业集群，电子信息产业呈现快速增长态势。电子及通讯设备制造业的规模扩张并没有伴随TFP、技术效率和技术创新的显著提高(表1)。这是因为陕西省电讯产品制造业以雷达、机电器械、电子测量仪器等传统基础类产品为主导，但PC终端配套产品、移动通讯设备、平板电视等消费类电子终端产品是本省的缺项产业[9]。陕西积极引进此类项目，但多数处于建设期或投产初期，产业带动作用尚未显现出来。

(八)纺织服装工业

陕西省纺织服装工业包含纺织业、服装鞋帽制造业、化学纤维制造业等行业，主要聚集在西安、咸阳、宝鸡等地。纺织服装工业作为传统行业和夕阳产业，长期面临突出的结构性矛盾，积累了大量的落后产能，技术效率偏低(0.929)。随着国家纺织业振兴规划的出台，陕西省加快淘汰落后产能，推进产业升级，加大技术改造投资，提高现代化装备水平，鼓励企业自主创新，改善了纺织业、服饰业、化学纤维等行业的技术效率，促使纺织服装工业整体提高了TFP。

(九)轻工工业及其他

未在表1列示的2分位行业主要是造纸、橡胶和塑料、印刷、木竹藤草、工艺美术、家具、皮革、文体用品等9项轻工工业和化学原料及医药制造业、废弃资源回收加工业。其中，仅有文教体育用品制造业的TFPch、Effch、Techch指数均小于1，生产力未出现提高；其他行业多为由技术效率提升进而推动TFP改善的“改进型增长”。

五、结论

本文借鉴财务学的原理和方法对陕西工业分行业面板数据进行重估和填补后，采用面向产出的非参数Malmquist生产率指数法，对八大主导产业及其细分行业的TFP变动进行测度和分解。分析各指数变动差异及其成因，得到以下结论。

陕西省八大主导产业中，电子及通讯设备制造业、装备制造业的TFP改善缓慢，其他行业的TFP均有较大提升。其中，能源化工、装备制造、纺织服装、有色冶金工业等呈现出显著的技术进步；医药制造、非金属矿物制品等行业技术效率提高的驱动作用更强。能源化工、装备制造、纺织服饰受规模效率偏低的影响，技术效率不升反降。

从影响各行业TFP表现的成因来看：国际原油价格波动及下跌的冲击，定价机制差异引发的“煤电矛盾”，节能环保压力下的行业整治等，造成石油、石化、电力等能源化工行业产能利用不足，难以发挥规模效率；有色冶金工业高度依赖省外金属矿石的供应，容易遭受原料价格波动和国内省域竞争的影响，生产效率提升缓慢，暴露了产业脆弱性；产品结构不合理、高附加值产品少，产业链不完善、高端环节产业缺项，自主研发能力不强等问题，是阻碍电子及通讯设备制造、医药制造、食品工业、纺织服装等行业提高技术效率和技术进步的共同因素。

参考文献

[1]常云昆,麦勇,褚诚德.改革以来陕西工业部门效率分析[J].陕西师范大学学报：哲学社会科学版,1996(2):27-34.

[2]茹少锋,田真.基于DEA模型的陕西工业主导产业选择研究[J].西北大学学报：哲学社会科学版,2009(2):84-88.

[3]刘民婷,孙卫.基于DEA方法的产学研合作效率评价研究——以陕西省制造业为例[J].科学学与科学技术管理,2011(3):11-15.

[4]夏绪梅.基于DEA的陕西大中型工业企业技术创新效率评价及演化分析[J].西安财经学院学报,2013(6):43-47.

[5]范一.陕西省工业技术创新能力评价分析[D].西安：西北大学,2008.

[6]庄静怡.环境政策、技术创新与陕西省工业生态效率研究[D].西安：陕西师范大学,2011.

[7]傅勇,白龙.中国改革开放以来的TFP变动及其分解(1978-2006年)——基于省际面板数据的Malmquist指数分析[J].金融研究,2009(7):38-51.

[8]高新民.陕西能源化工产业转型发展的思考[J].陕西煤炭，2014(2):9-10.

[9]陕西省工业与信息化厅.陕西工业发展报告(2012)[R].西安:西安交通大学出版社,2012:35-39,90-93.

(责任编辑：马红鸽)

The Variation Trendency and Inter-industry Differences of Industrial TFP in Shaanxi Province:Based on Panel Data Correction and DEA-Malmquist Index Method

RENWei-zhe,WANGYan-ge

(School of Economics,Xi’an University of Finance and Economics,Xi’an 710100,China)

Abstract:Based on the non-parametric Malmquist productivity index method, the total factor productivity of each industry was measured and decomposed，we find that the TFP growth of leading industries primarily promoted by industrial technological progress; reducing technical efficiency draged by low scale efficiency is the primary inhibitors to TFP improvement of some indusitries; over-reliance on external metallic ore resources makes non-ferrous metallurgical industry vulnerable to the impact of raw material price risk, and the industry vulnerability highlights; the unreasonable product structure, incomplete industrial chain and weak independent R&D ability are common problems in which the electronic & communication, medicines, foods, textile & apparel and other departments get stuck.

Keywords:Shaanxi industries; Total Factor Productivity; malmquist productivity index

中图分类号：F427.41

文献标识码：A

文章编号：1672-2817(2016)02-0076-05

作者简介：任维哲(1966-)，男，陕西宝鸡人，西安财经学院经济学院教授，博士，硕士生导师，研究方向为区域经济学；王艳格(1988-)，女，河南扶沟人，西安财经学院经济学院硕士研究生，研究方向为区域经济发展。

基金项目：陕西省科学技术研究发展计划项目“陕西创新驱动发展问题研究——陕西创新驱动发展的关键因素及其实现路径研究”(2014KRM04-01)；陕西高等教育教学改革研究项目“产学研协同培养区域财经应用型创新人才机制研究与实践”(13BY70)；陕西省社会科学基金项目“陕西农民增加财产性收入的渠道拓展研究”(13D005)

收稿日期：2015-05-10