海洋科技进步贡献率模型改进与参数测度

李晓璇，刘大海（国家海洋局第一海洋研究所，山东青岛 266061）

【统计与分析】

海洋科技进步贡献率模型改进与参数测度

李晓璇，刘大海
（国家海洋局第一海洋研究所，山东青岛 266061）

海洋科技进步贡献率的定量研究能为海洋科技政策提供决策参考和数据支持，具有一定的应用价值和实践意义。从概念定义、数值特征和实际应用等方面探讨了海洋科技进步贡献率的理论内涵；从资本、劳动要素弹性系数入手，优化了海洋科技进步贡献率的测算模型；运用势分析法，测算了2006—2014年海洋领域各产业的资本、劳动要素弹性系数，并对其应用进行了深入讨论。研究表明：2006—2014年，我国海洋领域各产业的资本要素弹性系数α处于0.4与0.5之间，劳动要素弹性系数β处于0.5与0.6之间。

海洋科技进步贡献率；资本、劳动要素弹性系数；势分析法；索洛余值法

引言

国内对科技进步贡献率的大范围测算缘起于《关于展开经济增长中科技进步作用测算工作的通知》 （计科技 [1992]2525号文）的发布。2016年，国家“十三五”规划把科技进步贡献率列为核心指标以量化工作，再次掀起了专家学者对各领域科技进步贡献率研究的热潮[1]，研究内容涉及农业[2，3]、林业[4]、渔业[5，6]、制造业[7]、工业[8，9]、建筑业[10]、水利业[11]等多个产业。从理论内涵来看，多数研究中所称的“科技进步”是指广义的科技进步，即不仅包括普遍意义上的科学与技术进步，还包括设备技术水平、劳动者素质、管理决策水平、配套设施水平的提高和工艺流程、政策制度的改革等；也有学者从实际应用角度出发，认为科技进步贡献率中的科技进步限于狭义范围[12-15]。从测算方法来看，索洛余值法[2，4，6-9，11，12，15-21]的应用最为广泛，也有一些基于灰色系统理论[13，14，17-24]、势分析理论[25，26]的方法以及随机型参数方法[27，28]。

对于海洋领域而言，海洋科技进步贡献率的测算多基于索洛余值法[15-21]。本研究界定了海洋科技进步贡献率的概念和范围，实现了海洋科技进步贡献率的公式构建和具体测算。并基于前期研究，深入探讨海洋科技进步贡献率的理论内涵，优化海洋科技进步贡献率的测算模型，对模型中的参数进行测度分析。

1 理论内涵探讨

因此，从概念定义来看，海洋科技进步贡献率是指人类对海洋进行开发利用活动时，除资本、劳动投入要素以外其他所有要素的增长对海洋经济增长的贡献份额，即海洋TFP与海洋经济增长率的比值。这一定义至少包括两层含义：①海洋科技进步贡献率不是海洋科技进步率。前者强调“贡献”，是指海洋科技进步率在全要素增长率中的比值，而后者是指海洋科技进步作用于海洋经济增长的结果；②海洋科技进步贡献率不是海洋科技贡献率。前者强调在增量中考察科技进步所发挥的作用，而后者是指总量上的贡献。

从数值特征来看，海洋科技进步贡献率具有以下特征：①短期内会剧烈波动。主要原因在于海洋科技进步对经济增长的贡献存在滞后性、长期性和一定的周期性，此外也可能受重大自然灾害、金融危机等影响；②长期来看不会持续增长，且并非越大越好。原因在于该指标为海洋科技进步速度与海洋经济增长速度的比值，具有相对性。

从实际应用来看，有以下要点值得注意：①海洋科技进步贡献率不适用于区域间横向比较，原因在于其与海洋经济发展阶段有关；②海洋科技进步贡献率的测算周期应尽可能长，从实际需求出发最少需5年。原因在于科技进步贡献率的测算是基于长时间尺度的全要素生产率。

2 模型改进与说明

2.1 模型改进

目前，海洋科技进步贡献率的测算方法多为索洛余值法。2008年，刘大海[21]从海洋领域的特殊性出发，综合考虑海洋经济所涉及的多个产业，将各产业海洋科技进步在增长速度测算阶段进行汇总加权，实现了对索洛余值法的改进，该研究是本研究的重要基础。然而，受海洋经济统计数据的限制，当时的研究中，海洋领域的资本、劳动要素弹性系数是由经验法所得，且各产业相同，与实际情况不够相符。鉴于此，本研究拟从海洋领域各产业的资本、劳动要素弹性系数这两个参数入手，进一步优化海洋科技进步贡献率的测算方法。

基础模型如下：

通过校企互聘互兼，使企业工程技术人员和师傅进课堂、使专任教师参与真实项目等方式，培养一支高素质的具有行业影响力的“双师结构”师资团队，从而加强学生实践能力、创新能力、创业能力的培养，提升通信专业的人才培养质量，更好地适应产业需求。基地目前已有专任教师42名，兼职教师20名，初步形成了具有高级、中级、初级职称结构合理的师资队伍，期间安排优秀专、兼职教师袁珊、刘思怡、王癸霖、余峰等参加教学方式方法、通信网络测试与优化、通信设备等方面的国培、省培、行业培训等，刘思怡、王英等多名专任教师到企业进行轮岗学习，全面培养专任教师的实践教学能力，截止到今年8月，已培训教师49人次。

式中：A表示研究期内的海洋科技进步贡献率；α，β分别表示海洋领域资本、劳动的弹性系数；k，l，y分别表示研究期内海洋领域资本投入增长率、劳动投入增长率和产出增长率。

改进模型如下：

式中：n表示海洋领域纳入测算的产业个数；αi（t），βi（t）分别表示第i产业t期的海洋领域资本、劳动的弹性系数，其中t∈ [t1，t2]；ki（t），li（t），yi（t）分别表示在海洋领域第i产业第t期的的资本投入增长率、劳动投入增长率和产出增长率，其中t∈ [t1，t2]；γi表示第i产业在总海洋产业中的权重。

2.2 模型说明

为更好地理解以上模型，在此对指标时长的选取、海洋产业的选取、产业权重的确定、数据来源与数据基础进行说明。

在指标时长的选取方面，由于海洋科技对海洋经济的影响是长期的，海洋科技进步贡献率测算时间应尽可能长，从实际需求出发最少需5年。综合考虑海洋管理实际需要和海洋数据年限限制，本研究在“十一五”期间指标测算和“十二五”期间指标短期预测时使用5年数据平均值，其他测算和长期预测时使用9年数据平均值（根据2006—2014年时长而定）。

在海洋产业的选取方面，根据《中国海洋统计年鉴2015》，2014年我国主要海洋产业包括海洋渔业（16.31%）、海洋油气业（7.26%）、海洋矿业（0.22%）、海洋盐业（0.24%）、海洋船舶工业（5.21%）、海洋化工业（4.00%）、海洋生物医药业（0.99%）、海洋工程建筑业（7.41%）、海洋电力业（0.38%）、海水利用业（0.05%）、海洋交通运输业（22.53%）和滨海旅游业（34.62%）12大产业（见表1）。经初步筛选和可行性分析，确定数据可获的几个可测算产业，增加值总和约占主要海洋产业增加值86.95%的几个海洋产业，包括海洋渔业、海洋盐业、海洋船舶工业、海洋油气业、海洋交通运输业、滨海旅游业。需要说明的是，本研究在具体测算时采用加权改进的索洛余值法，对产业的细分可增加该方法结果的准确性，受统计数据限制，在海洋渔业中选取海水养殖业和海洋捕捞业，将海洋油气业分为海洋石油业和海洋天然气业。因此，用于测算的八大产业为海水养殖业、海洋捕捞业、海洋盐业、海洋船舶工业、海洋石油业、海洋天然气业、海洋交通运输业、滨海旅游业。

表1 2014年主要海洋产业增加值Tab.1 The added value of major marine industries in 2014

在产业权重的确定方面，综合考虑海洋管理实际需要和海洋数据年限限制，选取上一个五年规划期间各海洋产业的增加值占比作为权重的参考依据。根据《中国海洋统计年鉴》中我国“十一五”期间八个海洋产业的增加值情况，确定各产业权重值（见表2）。其中，海水养殖业、海洋捕捞业的权重是按照产量比用海洋渔业的权重近似换算得出；海洋石油业、海洋天然气业的权重是按照产量比用海洋油气业的权重换算得出。

表2 八大海洋产业的权重值Tab.2 Weight value of the eight marine industries

在数据来源方面，本研究使用的代表海洋产业增加值、资本和劳动的指标数据均来源于相应年份的《中国海洋统计年鉴》 （见表3）。从数据基础来看，本研究拟使用“十一五”以来（2006—2014年）海洋产业增加值、资本和劳动数据（对个别缺失数据进行趋势拟合插值）。

3 参数测度

3.1 方法选择

资本、劳动要素弹性系数确定可采用经验估计法、比值法、回归法和势分析法等。经验估计法是指参考国家计委、国家统计局给定的资本、劳动的产出弹性值，或借鉴其他权威专家所测算出的系数；比值法的原理是利用与资本、劳动投入量有关的数据计算两者的比值；回归法是指采用有约束（即α+β＝1）或无约束的生产函数模型，代入相应数值后，根据最小二乘法回归估算出资本、劳动要素弹性系数。势分析法旨在研究投入在经济运行过程中所发挥效能和程度，其特点在于不仅关注投入量，还将投入的效能作为重要要素。

表3 八大海洋产业的产出、资本和劳动指标Tab.3 Output,capital and labor index of the eight marine industries

在实际应用中，经验估计法受研究者主观因素干扰较多，比值法、回归法的准确性依赖于长时间序列（样本数量不应少于50）的统计数据，不适用于海洋领域。相对来说，势分析法引入表示资本、劳动发挥效能程度系数——势效系数（势效系数越大，则表示该生产要素发挥效能程度越大），有利于对经济系统运行进行定量分析[25]。因此，本研究采用势分析法来确定海洋领域各产业的资本、劳动要素弹性系数。

势分析法的使用需满足两个条件[29]：一是一定时期内经济系统的结构具有相对的稳定性，即可以用相同结构参数的同一计量经济学模型来描述；二是投入不存在短缺现象，且不同投入间不存在替代现象。本研究模型是由生产函数变形得到，资本与劳动发挥不同的效能，可以满足以上条件。

在生产函数中引入表示海洋领域资本、劳动投入发挥效能程度的势效系数r1和r2，得到

式中：K1=Y/K为研究期资金产值率，L1=Y/L为研究期劳动生产率，K0和L0分别为基期资金产值率和劳动生产率。

可得：

3.2 参数测度

将海洋领域各产业的基准数据代入上述公式，可得2006—2014年我国海洋领域各产业的资本、劳动要素弹性系数（见表4～11）。

表4 海水养殖业资本、劳动要素弹性系数测算结果Tab.4 Capital and labor element elasticity coefficients of mariculture industry

表5 海洋捕捞业资本、劳动要素弹性系数测算结果Tab.5 Capital and labor element elasticity coefficients of marine fishing industry

表6 海洋盐业的资本、劳动要素弹性系数测算结果Tab.6 Capital and labor element elasticity coefficients of marine salt industry

表7 海洋船舶工业的资本、劳动要素弹性系数测算结果Tab.7 Capital and labor element elasticity coefficients of ship building industry

表8 海洋石油业的资本、劳动要素弹性系数测算结果Tab.8 Capital and labor element elasticity coefficients of offshore petroleum industry

表9 海洋天然气业的资本、劳动要素弹性系数测算结果Tab.9 Capital and labor element elasticity coefficients of marine natural gas industry

表10 海洋交通运输业的资本、劳动要素弹性系数测算结果Tab.10 Capital and labor element elasticity coefficients of marine communications and transportation industry

表11 滨海旅游业的资本、劳动要素弹性系数测算结果Tab.11 Capital and labor element elasticity coefficients of coastal tourism

总体上看，2006—2014年，我国海洋领域各产业的资本要素弹性系数α处于0.4与0.5之间；劳动要素弹性系数β处于0.5与0.6之间。现有的国内外研究文献中α和β主要有以下三种取法：①国家计委、国家统计局给定的资本、劳动的产出弹性参考值，α=0.35，β=0.65；②得到较多认可的吴敬琏等人的研究方法，α=0.3，β=0.7；③研究学者用线性回归等方法计算得出的α和β值。相对而言，本研究测算得出的资本要素弹性系数α较高，劳动要素弹性系数β较低。其根本原因在于，相比于国民经济，海洋经济的发展更多地依赖于海域面积、海洋基本设施等资本要素，换言之，资本要素对海洋经济增长的敏感度比其他领域高。另一方面，我国海洋领域各产业的资本要素弹性系数α小于劳动要素弹性系数β，即资本发挥效能程度要低于劳动发挥效能程度，说明可能存在着潜在的资本要素闲置。因此要提高海洋领域资本要素的使用效率，使其发挥最大效能

具体来说，2006—2014年海洋领域各产业的投入要素弹性系数变动情况略有不同。海水养殖业和海洋捕捞业的资本要素弹性系数有明显的上升趋势，说明资本要素发挥效能的程度有所上升，劳动要素发挥效能的程度变弱。事实上，海水养殖业和海洋捕捞业的主要资本即用于养殖和捕捞的海域面积，而这一资本属于稀缺资源。要进一步发展海水养殖业和海洋捕捞业，应提高这两个产业的就业人员素质。海洋船舶工业和海洋天然气产业的资本要素弹性系数总体上相对较低且存在波动现象。此外，海洋盐业、海洋石油业、海洋交通运输业和滨海旅游业的资本要素弹性系数保持在0.48到0.50之间，没有明显起伏。

4 应用研究

将海洋领域各产业的基准数据代入海洋科技进步贡献率的改进模型，经调整和验证，得出我国2006—2014年期间海洋科技进步贡献率的平均值为57.4%（见表12）。

表12 海洋科技进步贡献率测算值Tab.12 The value of the contribution rate of marine science and technology progress

理论内涵探讨部分阐述过，海洋科技进步贡献率数值在短期内会剧烈波动，表12中单年数据的起伏（2009年甚至出现负值）也正说明了这一点。从海洋领域产出增长率来看，单年数据呈现周期性波动，且周期的中心值有下降趋势。从海洋领域资本增长率来看，2011年以前，资本增长率保持在2%以上，2009年出现最高值6.2%，近年来呈现下降趋势。其原因可能在于，在海洋开发利用初期，人类不断突破新技术、创造新方法、开拓新领域，海洋开发向纵深发展，海洋领域的资本投入保持稳定增长。但由于海洋开发利用活动范围及海洋技术的限制，这一增长很难长期保持，如海水养殖面积等不可能保持持续高速增长。从海洋领域劳动增长率来看，2006—2014年，单年数据呈现明显的下降趋势，这与海洋领域人才需求愈发趋于高水平有关，廉价海洋劳动力逐渐被淘汰，劳动力增长率呈现下降趋势。

对于海洋科技进步贡献率而言，本文是首次尝试开展模型优化和参数测度研究。随着海洋统计数据日趋完善，今后应进一步深入研究。

5 结语

本文探讨了海洋科技进步贡献率的理论内涵，并基于此前研究，从参数入手进一步改进了索洛余值法的加权模型，运用势分析法测算了海洋领域各产业的资本、劳动要素弹性系数。

展望未来，在理论研究层面，应加强对海洋科技指标的理论内涵研究，继续优化海洋科技进步贡献率等指标的测算模型，实现海洋科技指标对海洋政策的支撑与指导作用。在具体实践层面，应进一步发挥海洋科技的支撑引领作用，依靠海洋科技突破经济社会发展中的资源与环境约束，让海洋科技进步成为驱动海洋经济发展与转型升级的核心力量，为海洋强国建设提供充足的知识储备和坚实的技术基础。

[1]刘大海.“海洋科技进步贡献率”辨析[N].中国海洋报，2016-6-15（002）.

[2]陈 琼，李 瑾，李会生，等.科技进步对天津畜牧业经济增长的贡献率分析[J].中国科技论坛，2016（1）：154-160.

[3]周凤莲，李双元.农业科技进步贡献率研究综述[J].农村经济与科技，2015，26（9）：237-242.

[4]卢雯皎.林业科技进步贡献率的测算方法与实证研究[D].北京：中国林业科学研究院，2014.

[5]林香红，郑 莉，高 健.科技进步对我国海洋渔业经济增长的影响研究综述[J].海洋信息，2015（4）：49-58.

[6]向文琦.我国渔业科技进步贡献率研究[D].上海：上海海洋大学，2015.

[7]吴 雷，曾卫明.基于索洛余值法的装备制造业原始创新能力对经济增长的贡献率测算[J].科技进步与对策，2012，29（3）：70-73.

[8]李百吉，张倩倩.我国煤炭工业科技进步贡献率的测算[J].中国煤炭，2016，42（3）：19-23.

[9]宋艳涛.科技进步测算理论方法创新与实证研究[D].天津：天津大学，2003.

[10]刘丽萍，洪功翔，刘竹林.安徽省建筑业科技进步贡献实证分析：1995—2009[J].建筑经济，2011（10）：9-13.

[11]章仁俊，葛久研，郑垂勇.安徽省水利科技进步贡献份额的测定[J].河海大学学报，1998，26（6）：62-67.

[12]宋景华，冯 爽，王亚楠.科技进步对河北省经济增长贡献的实证分析[J].河北科技大学学报（社会科学版），2015，15（1）：8-11.

[13]张 煜.新疆科技进步对经济增长的贡献评价[D].新疆：新疆大学，2015.

[14]张胜杰.陕西省科技进步水平评价指标体系构建及分析[D].西安：西安科技大学，2011。

[15]刘大海，李晓璇，王春娟，等.中国海洋科技进步贡献率测算与预测的实证研究：2006—2012年[J].海洋开发与管理，2015（8）：20-23.

[16]刘大海，李晓璇，邢文秀，等.区域海洋科技进步贡献率测算方法研究[J].海洋开发与管理，2015（1）：18-21.

[17]徐士元，何 宽，樊在虎.基于浙江面板数据的海洋科技进步贡献率研究[J].海洋开发与管理，2013（11）：111-116.

[18]何 宽.基于索洛模型的浙江海洋科技进步贡献率研究[D].舟山：浙江海洋学院，2013.

[19]卫梦星.中国海洋科技进步贡献率研究[D].青岛：中国海洋大学，2012.

[20]韦 茜.我国沿海11省市海洋科技进步贡献率研究[J].决策与信息，2011（12）：185-186.

[21]刘大海，李 朗，刘 洋，等.我国“十五”期间海洋科技进步贡献率的测算与分析[J].海洋开发与管理，2009（1）：12-15.

[22]鲁亚运.基于时滞灰色生产函数的我国海洋科技进步贡献率研究[J].科技管理研究，2014（12）：55-59.

[23]邱欣洁.科技进步对经济增长贡献率的研究——基于中国31个省区市数据[J].对外经贸，2016（4）：53-55.

[24]张汴生，陈东照.基于灰色系统理论的河南省科技进步贡献率测算[J].河南农业大学学报，2015，49（4）：540-544.

[25]李雪松.基于势分析的哈尔滨市科技进步贡献率测算[J].科技与管理，2015，17（6）：21-26.

[26]张协奎，邬思怡.基于势分析理论的广西科技进步贡献率测算[J].科技管理研究，2015（20）：99-105.

[27]刘玉凤，王明利，石自忠，等.我国肉羊生产技术效率及科技进步贡献分析[J].中国农业科技导报，2014，16（3）：156-161.

[28]刘玉凤，王明利，石自忠，等.我国苜蓿产业技术效率及科技进步贡献分析[J].草业科学，2014，31（10）：1990-1997.

[29]赵 瑶.科技进步贡献率的测算与实证分析[D].武汉：华中科技大学，2007.

Research on Model Refinement and Parameters Measure of the Contribution Rate of Marine Science and Technology Progress

LI Xiaoxuan,LIU Dahai
(First Institute of Oceanography,SOA,Qingdao 266061,China)

The quantitative research of the contribution rate of marine science and technology progress can provide decision references and data support for marine science and technology policy,which has a certain application value and practical significance. From the aspects such as concept definition,numerical characteristics and practical application,the theory connotation of the contribution rate of marine science and technology progress was discussed.The calculating model of the contribution rate of marine science and technology progress was refined about capital and labor element elasticity coefficients.Marine industries'capital and labor element elasticity coefficients were calculated in 2006-2014 by the potential analysis method,and its application was discussed.Research shows that marine industries'capital element elasticity coefficients were between 0.4 and 0.5,and marine industries'labor element elasticity coefficients were between 0.5 and 0.6 in 2006-2014.

the contribution rate of marine science and technology progress;capital and labor element elasticity coefficients;potential analysis method;Solow residual value method

F204

A

2095-1647（2016）04-0051-08

2016-07-27

海洋公益性行业科研专项经费项目 [201405029]；国家海洋局科技司项目 [A201547，DC0516001，QT2215001，QT2114011]；国家海洋局第一海洋研究所基本科研业务费专项资金项目 [GY0215T09，GY0214T08]

李晓璇，女，硕士研究生，主要研究方向为海洋经济与海洋科技，E-mail：lixiaoxuan@fio.org.cn。

刘大海，男，博士，助理研究员，主要研究方向为海洋科技创新政策，E-mail：liudahai@fio.org.cn。