有偏技术进步下的要素替代与物流产业增长

韩 彪，王云霞，段杰鑫

(1.深圳大学 经济学院,广东 深圳 518060；2.深圳职业技术学院 管理学院，广东 深圳 518055)

有偏技术进步下的要素替代与物流产业增长

韩 彪1，王云霞1，段杰鑫2

(1.深圳大学 经济学院,广东 深圳 518060；2.深圳职业技术学院 管理学院，广东 深圳 518055)

文章采用1978-2014年省级面板数据，测算了中国各地区物流产业的替代弹性，并在此基础上对物流产业要素替代弹性与产业增长之间的关系进行了研究。结果表明，中国物流产业的要素替代弹性大于0且小于1，各地区要素替代弹性存在一定的差异并呈东高西低的分布格局。要素替代弹性与物流产业增长呈正的相关性，要素替代弹性的提高有助于物流产业的发展。因此，应重视要素替代弹性对物流产业发展的作用，这为缩小物流产业的区域差异提供了可能。

物流产业；有偏技术进步；替代弹性；经济增长

一、 引言及文献综述

随着“黑大陆”学说和“冰山”理论的提出，物流成为影响经济增长的一个重要因素。新经济地理学认为物流通过加速人流、物流等要素的空间流动，进而促进区域经济增长。

古典经济增长理论中，技术只是作为外生变量而存在。Smith认为经济增长的基本因素为劳动力、资本和制度，分工是提高生产效率的关键[1]。Marshall在《经济学原理》中将生产要素分为劳动力、土地和资本[2]。随着生产力水平的提高和现代经济理论的发展，技术进步被逐渐纳入经济增长的范畴。Hicks(1963)在《工资理论》中对替代弹性及技术进步进行了论述，认为替代弹性是资本与劳动力价格变动的比率，要素价格的变动引发技术创新[3]。Solow在新古典模型的基础上，将技术进步纳入生产函数，研究技术进步对经济增长的影响。此后，技术进步对经济增长的贡献逐渐得到了诸多经济学家的认可[4]，但遗憾的是，Solow经济增长模型以中性技术进步假设为前提，技术进步对资本和劳动生产率的影响没有差异，这与经济现实相悖。进入20世纪末，内生经济增长理论不断强调技术创新对经济增长的作用，与Solow经济增长模型不同的是，内生经济增长理论强调技术创新对资本积累的影响。近年来，资源的稀缺性使得经济学家将研究的重点转向资源的配置问题，Acemoglu(2003)提出技术进步具有偏向性，认为技术进步偏向受价格和市场规模的影响，在价格效应的引导下，技术创新偏向于稀缺资源，而在市场规模效应的引导下，技术创新偏向于丰裕资源[5]。此后，De La Grandville(1989)[6]将技术进步和要素替代弹性引入经济增长的研究框架，并将要素替代弹性对经济增长的重要性进行了论证，认为要素替代弹性的提高有利于经济增长。随之，在有偏技术进步的基础上，要素替代弹性作为一个重要的变量被越来越多的学者应用到经济增长的研究中[7-9]，但将要素替代弹性与物流产业相结合的研究还不多见。

随着中国改革开放进程的加快，社会经济对物流需求的依赖程度增强，现代物流已经成为区域经济增长的重要支撑[10]。技术进步作为经济增长的决定性因素之一，对物流产业的促进作用主要通过两方面:一是技术进步能够促进物流产业全要素生产率的增长；二是技术进步通过对生产要素的再配置来促进物流产业升级，而生产要素的再配置与技术进步偏向的类型有关。现有文献在探讨技术进步偏向时多以工业为主，关于物流技术进步的研究大多关注物流技术效率和物流匹配效率，专注于研究中国物流产业技术进步偏向的文献并不多见。王亚华等(2008)运用Bootstrap-DEA方法对1980-2005年间中国交通行业的技术效率变化及其置信区间进行研究，发现中国交通TFP的增长主要来源于迅速激增的高资本投入带来的技术进步[11]。此外，田刚和李南(2009)认为技术进步是中国各地区物流业全要素生产率增长的动力，各地区物流产业存在投入拥挤和资源浪费的现象，技术效率的恶化阻碍了生产率的提高[12]。余泳泽和刘秉镰(2010)应用SFA模型对中国物流产业的技术进步率和全要素生产率进行了分析，认为技术进步是引起物流业全要素生产率变化的主要因素，这与田刚、李南(2009)的研究结论相似。此外，他们还得出FDI、港口物流等因素有利于提高我国物流产业全要素生产率的结论[13]。欧阳小迅和黄福华(2010)提出物流匹配效率是衡量区域物流对经济增长作用效率的方法，并对区域间物流匹配效率的差异进行了分析[14]。在此基础上，他们运用DEA方法测算了中国各地区物流产业的技术进步指数，认为中国物流产业技术进步存在偏向性，偏向的路径经历了劳动偏向型技术进步向资本偏向型技术进步的转变，但遗憾的是，并没有将要素替代纳入研究的范畴(欧阳小迅和黄福华，2014)[15]。

上述研究对我们深入分析有偏技术进步下的要素替代及其对物流产业的影响具有重要的参考价值，但现有研究存在以下局限性：(1)对于物流产业技术进步的研究，并未考虑技术进步的偏向性。在大多数情况下，技术进步并不是中性的，他会直接或间接偏向于某种生产要素，对有偏技术进步的忽视必然会导致现有物流产业的研究存在偏误；(2)根据De La Grandville假说*De La Grandville假说即“德拉格兰德维尔”假说，认为要素替代弹性的提高能够推动区域经济增长。，资本对劳动力的有效替代能够提高全要素生产率，进而促进经济增长，当前学者对物流产业生产效率的分析，并没有考虑要素替代弹性，缺乏技术进步偏向下的要素替代对物流产业影响的分析；(3)对要素替代弹性的研究大多选用CES生产函数，而CES生产函数具有不变替代弹性的局限性，VES生产函数可以更好地弥补这一缺陷。

基于以上分析，本文建立具有可变替代弹性的VES生产函数，将有偏技术进步引入生产模型，估算1978-2014年中国物流产业的要素替代弹性，分析有偏技术进步下的要素替代及其对物流产业经济增长的影响，检验“德拉格兰德维尔”假说是否与我国物流产业的发展相符合，为未来物流产业的研究提供参考。

二、 理论分析与推导

Hicks(1963)认为替代弹性反映资本和劳动力投入比变动引起的相对价格变动的比率[3]。生产要素的价格变化引起技术的进步，技术进步偏向于节约正在变得昂贵的生产要素。要素替代弹性反映投入要素对价格变化的敏感程度，同时反映要素流动的效率。Acemoglu(2002)在Hicks关于要素生产率和要素替代弹性的基础上，提出了有偏技术进步的概念，并将技术进步划分为资本偏向型技术进步和劳动偏向型技术进步[5]。

Acemoglu(2002)将这种偏向于某种要素的技术进步定义为有偏技术(Z-biased technology change)，并对劳动(资本)效率与技术进步的偏向进行了简明的解释[16]。当资本与劳动力之间的要素替代弹性大于1时，企业生产要素的价格一旦发生变化，假设劳动力成本上升，则必然伴随着资本投入的增加来抵消劳动力成本的上升，资本效率高于劳动效率时，技术进步则偏向于资本；反之，当资本的成本上升，劳动效率高于资本效率时，技术进步则偏向于劳动。当资本与劳动力之间的要素替代弹性小于1时，劳动效率高于资本效率，技术进步有助于资本的边际产出，技术进步偏向于资本；反之，技术进步更有助于劳动的边际产出，技术进步偏向于劳动。具体划分详见表1。

表1 技术进步偏向类型划分

由此可见，技术进步类型不仅受要素生产率的影响，同时受要素替代弹性大小的影响，二者共同对经济发展起作用。基于此，为克服CES生产函数不变替代弹性的缺陷，本文通过建立VES生产函数，并将具体函数形式设定如下：

(1)

式(1)中，Y表示物流产业的产出，EK和EL分别表示资本和劳动的效率，K、L表示资本和劳动的投入，其他变量A、a、b、c均为外生变量。将式(1)对资本和劳动分别求偏导，可以得到各要素的边际产出：

(2)

根据式(2)，可得到资本和劳动的边际技术替代率MRTSKL：

(3)

进一步，根据要素替代弹性的定义，假设投入要素只有资本和劳动力，替代弹性可以表示如下：

(4)

根据“德拉格兰德维尔”假说，要素替代弹性的提高能够促进产业增长，那么要素替代弹性是否与物流产业发展存在同样的关系，则需要进一步检验。因此，在对各参数进行估值之前，需要计算出物流产业的要素替代弹性。我们对式(1)取对数，并进行泰勒展开，得到式(5)：

(5)

通过推算可得：

(6)

将(6)式带入(4)式，可得替代弹性σKL。

三、 模型设定与数据说明

(一) 模型设定

为检验要素替代弹性对物流产业增长的影响，我们在式(5)的基础上建立如下方程：

(7)

其中，yit表示i地区t时期的经济增长率，σit,KL表示i地区t时期的资本-劳动替代弹性，kit表示人均资本，在经济发展的过程中资本不断积累而劳动不可积累，因此经济发展通常表现为资本不断深化的过程，Xit,n表示对经济增长有影响的一系列控制变量。在这些控制变量中，考虑到在开放经济条件下，对外开放水平、公路和铁路等交通基础设施覆盖率、区域产业结构对物流产业的影响，因此本文将FDI、产业结构、物流网络密度作为控制变量。

(二) 数据来源

本文使用交通运输、仓储及邮电业的相关数据测算物流产业的要素替代弹性、技术进步偏向，其研究对象为1978-2014年的29个省、市区(西藏和港澳台除外，四川和重庆合并)。根据国家相关统计资料核算，交通运输、仓储及邮电业占整个物流产业的比重达到85%,能够代表我国物流产业的基本状况。鉴于统计数据的可获得性，如非特别指出，各变量的相关数据均来自或由《固定资产投资统计年鉴》《中国劳动统计年鉴》《新中国60年统计资料汇编》、1978-2014年《中国统计年鉴》及各地区《统计年鉴》计算而得，相关变量统计描述见表2。

表2 变量定义及基本统计描述

(三) 数据说明

1.估计要素替代弹性使用的变量。(1)产业增加值(Y)：本文选取各地区物流产业的产业增加值，并以1978年为基期进行平减；(2)资本存量(K)：很多学者从各个角度对资本存量进行了测算，但缺乏对物流产业资本存量的估算。鉴于此，我们采用Hall和Jones(1999)的方法对物流业的资本存量进行估计[17]，即K1978=I1978/(d+gi)。其中，K是资本存量，I是当年投资额，d是资产的折旧率，*由于与物流产业相关的交通运输、仓储、邮电业的固定资产主要为使用年限较长的基础建设投资，假设使用年限为30年，则固定资产的折旧约为10%。gi是各年产业增加值的几何平均增长率；(3)劳动力投入(L)：本文选取就业人员年底数来衡量。

2.检验要素替代弹性与物流产业增长关系的变量。(1)产业增长率(y)：选取以1978年为基期的物流产业的年均增长率；(2)对外开放水平(FDI)，用FDI占GDP的比重衡量；(3)物流网络密度(DENS)，用各省区公路和铁路里程之和占国土面积的比值来衡量；(4)产业结构(IS),用第三产业产值占GDP的比重来衡量产业结构对物流产业的影响。

四、 实证分析

(一) 要素替代弹性的测算

表3 1978-2014年各地区要素替代弹性估计结果

注：方程(1)到(4)括号内为标准误；***，**，*分别表示在1%、

5%和10%的显著性水平下显著。

使用上述数据，按经济发展水平将中国划分为东、中、西三个地区，*以我国“七五”计划为依据，按照经济发展水平将福建划入西部地区。其中东部包括：北京、天津、山东、江苏、浙江、广东、上海、辽宁、海南9个省市；中部包括：吉林、黑龙江、河北、山西、安徽、江西、河南、湖北、湖南9个省市；西部包括：四川(包括重庆)、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、福建、广西、内蒙古11个省市区。利用(5)式对物流产业的α0、β1、β2、β3进行估计，并进一步计算出各地区的要素替代弹性，回归结果见表3。

表3给出了1978-2014年全国及各区域的回归结果。总体来看，除西部地区的劳动产出弹性(lnL的估计系数)不显著外，各组的回归结果均比较显著。各地区资本产出弹性均大于劳动产出弹性，且中部地区的资本产出弹性和劳动产出弹性均大于其他地区。为进一步得到要素替代弹性的值，将相应的估计系数带入公式(4)，所得各地区要素替代弹性的结果见表3最后一行。

总体来看，中国物流产业的要素替代弹性为0.154，中国物流产业资本与劳动力的替代弹性是互补的。与国外现有研究相比，Chirinko(2008)认为资本与劳动的替代弹性大多界于0.4～0.6之间[18]，有学者研究认为中国的要素替代弹性界于0.7～0.9之间[19]，从这点来看，中国物流产业的要素替代弹性较低。与国内其他产业的要素替代弹性相比，钟世川(2014；2016)测算出中国工业行业的资本-劳动替代弹性界于0.423～0.482之间[20-21],物流产业的要素替代弹性低于工业的要素替代弹性。与工业和物流产业不同，中国农业的资本-劳动替代弹性显著大于1，资本对劳动力具有很强的替代性。可见，农业的要素替代弹性显著高于物流产业，对这一现象的合理解释是，中国城乡二元结构和生产要素收入分配的不合理性造成中国农村劳动力大量外流[22-23]，而返乡农民带回的资本以及农业机械的大量使用，导致农业资本对劳动力的强制替代。另外，农村低技能劳动力通常会流入生活性服务业以及门槛较低的交通运输、仓储等生产性服务业，物流等服务业由于劳动力流入而出现资本对劳动力的低水平替代，要素替代弹性较小。

分区域来看，东、中、西部地区的要素替代弹性系数为正，且均通过显著性检验。各地区的要素替代弹性界于0与1之间，且呈现出东高西低的特征，东部地区最大为0.759，中部地区次之为0.639，西部地区最小为0.249。替代弹性反映经济发展过程中要素流动的效率水平,东部地区在资本深化、生产要素的集聚及技术进步等方面具有明显的优势，因此其要素替代弹性也显著高于中、西部地区。此外，从资源配置的角度来讲，替代弹性在一定程度上反映要素价格的变化，随着各地区劳动力成本的不断上升，要素替代弹性的提高有利于资本对劳动力的替代，进而缓解要素价格上涨带来的成本压力。从技术进步的角度来说，要素替代弹性越大，资本越容易替代劳动力，从而资本推动技术不断更迭。

通过对物流产业要素替代弹性的分析，从经验层面看，资本-劳动替代弹性与区域技术进步、产业发展存在着千丝万缕的联系，然而要素替代弹性与物流产业增长率之间是否存在正的相关关系，需要进一步验证。

(二) 要素替代弹性对物流产业影响的实证分析

为进一步观察要素替代弹性与产业增长之间的关系，本文进一步利用各省区1978-2014年的经济增长率、要素替代弹性及相关控制变量进行回归。由于回归过程中运用的数据为面板数据，一般采用Hausman检验来判断采用固定效应模型还是随机效应模型。另外，为克服异方差和序列相关问题，进一步采用white时期稳健系数方差估计方法对模型进行修正，回归结果如表4所示。

从表4中可以看出，对总体回归模型进行Hausman检验，采用固定效应模型(FE)更合适。从调整后的可决系数及F检验值来看，方程拟合程度较好，各变量的系数都通过了显著性检验。回归系数没有显著变化，结果具有较高的稳健性。此外，用两阶段最小二乘法对方程进行估计，回归结果依然显著。从各种估计方法结果来看，各变量系数并无显著的变化，符号基本一致，表明模型稳健性较高。

表4 1978-2014年要素替代弹性对物流产业影响的估计结果

注：方程(1)到(4)括号内为标准误；***、**、*分别表示在1%、5%和10%的显著性水平下显著。

从总体回归结果来看，要素替代弹性与物流产业经济增长存在正相关关系，且在1%的水平下显著。从固定效应的回归结果来看，要素替代弹性的回归系数为0.032,这意味着从全国来看，要素替代弹性每提高10%，则物流产业增加值将提高0.32%。这说明，改革开放以来，要素替代弹性的提高有助于中国物流产业的增长，这与学者对其他产业的研究结论一致。可以推断，随着劳动力工资水平的不断提高，物流产业资本将不断替代劳动力，物流技术进步将偏向于资本，在一定时期内，物流产业增长率将随着资本-劳动替代弹性的提高而增加。此外，FDI、产业结构、物流网络密度三个控制变量对物流产业增长影响的系数也在1%的水平下通过了显著性检验。FDI是有效率的投资，FDI通过资本投资以及技术溢出效应提高物流产业的增长，该结论与赵宇等(2016)[24]的研究结论一致。从产业结构与物流产业增长率的回归结果来看，第三产业占比对物流产业增长的影响为负，合理的解释是物流产业与制造业的发展互补共生，第三产业占比增加意味着制造业占比会有所降低，进而在一定程度上会抑制物流产业的增长。此外，物流网络密度与物流产业增长率的回归效应为负，国内外一些研究学者也有类似的发现，交通基础设施的无节制增长并不一定能够有效促进物流产业的发展[25-26]，区域间交通基础设施的空间网络布局及差异会限制地区间资源的合理配置，进而影响区域物流产业的发展。

从区域回归结果来看，东、中、西部地区的要素替代弹性为正且均通过显著性检验，进一步验证了结论，即要素替代弹性对物流产业的增长有促进作用。东、中、西部地区的要素替代弹性的变量系数估计值分别是0.04、0.033和0.019，这表明要素替代弹性每提高10%，则东、中、西部地区物流产业增加率将分别提高0.40%、0.33%和0.19%，东部地区要素替代弹性对物流产业经济增长的作用最大，中部次之，西部最低。实证结果表明物流产业资本-劳动替代弹性的提高有助于物流产业的发展。可以预见，随着劳动力工资水平的不断提高，资本将逐渐替代这种变得昂贵的生产要素，各地区的要素替代弹性将会逐渐提高。相比东部地区，中、西部地区劳动力资源相对丰富，资本对劳动力的替代空间较大，中、西部地区物流产业的发展在不断注重技术进步的同时，适时提高资本投入，这为缩小区域物流产业差异提供了可能。

(三) 稳健性检验

为确保研究结论的稳定性，本文采用动态面板估计进行稳健性检验。考虑经济增长率及其滞后项的影响，采用两阶差分GMM方法建立动态面板模型，估计结果列于表4第五列，从其结果来看，各变量系数并没有发生实质性变化。此外，为避免面板数据存在序列自相关问题，需要进行Arellano-Bond检验，从Bond AR(1)和Bond AR(2)值的检验结果来看，模型中扰动项的差分存在一阶自相关，但不存在二阶自相关，原假设扰动项无自相关的假设成立。在对模型进行差分GMM检验时，为避免使用较多工具变量产生的过度识别问题，通常会采用Sargan检验法来对模型进行判断。从检验的结果来看，接受检验用工具变量均有效的假设，模型不存在过度识别。从回归结果来看，使用滞后项作为工具变量对模型进行检验，各变量的系数并没有发生显著的变化，要素替代弹性对物流产业增长的系数显著为正，模型的回归结果具有稳定性。因此，我们可以得出结论，要素替代弹性对物流产业的增长具有促进作用。

五、 结 论

随着物流业对国民经济增长的作用增强，越来越多的学者开始关注物流产业的发展。然而，当前学者对物流产业的研究多建立在中性技术进步的基础上，且缺乏要素替代弹性对物流产业增长效应的研究。鉴于此，本文在选取我国1978-2014年29个省市区物流产业相关数据的基础上，对物流产业要素替代弹性与经济增长之间的关系进行了回归，在对东、中、西部地区物流产业替代弹性测算的基础上，对要素替代弹性与物流产业增长之间的关系进行了分析。通过各种方法估计和动态面板稳健性检验之后，模型各变量系数并没有发生显著性变化，得到的结论有：(1)中国物流产业的要素替代弹性为0.154，资本与劳动力呈互补关系。东、中、西部地区的要素替代弹性呈现出东高西低的特征，其中东部最大为0.759，中部次之为0.639，西部最小为0.249；(2)从控制变量来看，FDI、产业结构、物流网络密度对物流产业增长的影响也通过了显著性检验。FDI可以促进物流产业的发展，产业结构、物流网络密度会对物流产业的发展产生抑制；(3)在控制了其他变量后，要素替代弹性与物流产业经济增长存在正相关关系，要素替代弹性对物流产业的增长具有明显的促进作用。分区域来看，东、中、西部地区的要素替代弹性与物流产业增长影响的估计系数分别是0.04、0.033和0.019，东部地区要素替代弹性对物流产业增长的作用最大，中部次之，西部最低。

上述结论表明，我国物流产业在区域之间存在一定的差距，在控制了其他变量后，资本-劳动替代弹性对物流产业增长具有正的显著性。因此，应重视要素替代弹性对物流产业发展的推动作用，为未来物流产业政策制定和选择提供理论支持。

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(责任编辑游旭平)

FactorSubstitutionandLogisticsIndustryGrowthunderBiasedTechnologicalProgress

HAN Biao1, WANG Yun-xia1, DUAN Jie-xin2

(1.SchoolofEconomics,ShenzhenUniversity,Shenzhen518060,China; 2.SchoolofManagement,ShenzhenPolytechnicCollege,Shenzhen518055,China)

Based on provincial panel data from 1978-2014, we estimate the elasticity substitution of logistics industry in various regions of Chinese, and then research on the relationship between the elasticity substitution and logistics industry growth. The results show that the elasticity substitution of logistics industry in China is more than 0 and less than 1. There is difference among regions of the elasticity substitution and the elasticity substitution of the East is higher than the West. There is positive correlation between the elasticity substitution and the growth rate of the logistics industry, the increase of the elasticity substitution is helpful to the development of logistics industry. Therefore, we should pay more attention to the elasticity substitution in the development of the logistics industry, which provides the possibility to reduce the regional differences of the logistics industry.

logistics industry; biased technological progress; elasticity substitution; economic growth

2017-06-22

教育部人文社会科学研究一般项目“‘丝绸之路经济带’视角下的我国西部地区承接产业转移与物流协同研究”(15YJC790009)

韩彪，男，教授，博士生导师，主要从事流通经济理论研究；王云霞，女，博士研究生，主要从事流通经济研究；段杰鑫，男，讲师，主要从事技术经济研究。

F062.4

A

1000-2154(2017)11-0018-08

10.14134/j.cnki.cn33-1336/f.2017.11.002

韩彪，王云霞，段杰鑫.有偏技术进步下的要素替代与物流产业增长[J].商业经济与管理，2017(11)：18-25.