偏向性技术进步与海洋经济绿色全要素生产率研究

丁黎黎， 刘少博， 王 晨， 杨 颖

（中国海洋大学 a.经济学院，b.海洋发展研究院，山东 青岛 266100）

引 言

21世纪以来，我国海洋经济得到了迅猛的发展，其在国民经济中的地位也愈发重要。但目前我国海洋经济仍存在粗放发展，“高能耗、低产出”以及创新驱动力不足等问题；对此，“十九大”以及2019年政府工作报告均提出“大力发展海洋经济”、“加快建设海洋强国”，明确了海洋在我国发展中所处的战略地位。因此在“经略海洋”以及“创新驱动”战略的大背景下，对海洋经济绿色全要素生产率进行分解研究，深层剖析技术进步及其在不同要素间的偏向性成了海洋经济发展研究的关键性问题。

目前对于海洋经济全要素生产率的研究主要涉及以下方面。一是以某一特定海洋产业为研究重点，以随机前沿分析（SFA） 或数据包络分析法（DEA）为主要手段，主要涉及海洋捕捞业、海洋运输、港口效率等，如Odeck等（2012） 基于DEA方法及SFA方法对洲际海洋运输效率进行了分析，并对比了相关模型方法的优缺点[1］。Wanke（2013），孙才志等（2009）等对各个国家沿海港口的经济运行效率进行了测度，并且提出了改进方案[2-3］。李淑娟等（2015） 基于DEA方法以及Malmquist指数对山东省临海旅游产业的效率及全要素生产率进行了相关测评，并将全要素生产率进一步分解为技术进步指数和效率变动指数，但没有关注到技术进步在不同要素之间的偏向性问题[4］。二是从区域视角出发，以海洋经济整体为研究对象，如邹玮等（2017）、赵林等（2016） 对我国各个沿海省市海洋经济发展效率进行了相关的测评分析[5-6］。丁黎黎等（2010）、盖美等（2016）进一步考虑了海洋经济发展过程中对于资源的消耗以及非期望产出的存在，对我国海洋经济的效率进行了评价分析[7-8］。

目前对于海洋经济的研究侧重于对单一的海洋经济发展效率的研究，缺少对于其多维度发展机制以及发展内涵的研究探索，海洋经济发展的主要推动力究竟是资本、劳动还是资源禀赋尚待明确。因此，本文将方向性距离函数（DDF） 与 Malmquist-Luenberger（ML） 指数方法相结合，基于2006-2016年海洋经济相关指标数据对海洋经济绿色全要素生产率进行测评，并在此基础上进行了技术进步的偏向性分解研究，从而对海洋经济绿色全要素生产率变动的内部驱动机制进行了探索。

1 海洋经济绿色全要素生产率测算模型与方法

1.1 基于DDF-ML模型的技术进步偏向性测度方法

1.1.1 方向性距离函数（DDF）模型

传统的距离函数不包括非期望产出，Chung等（1997）提出通过在模型中加入方向向量将非期望产出加入效率分析的过程[9］，该方向向量可以使期望产出扩大，非期望产出减少。假设在生产过程中有K个决策单元，每个决策单元有N种投入x=（x1，x2，…，xn）∈，P种期望产出y=（y1，y2，…，yp）∈，以及Q种非期望产出b=（b1，b2，…，b）q∈，相应的产出集（生产可行集）P（x）表示为：

产出集P（x）需要满足当非期望产出为0时，期望产出也为0；当坏产出减少时，好产出也要减少，则（ρyt，ρbt）∈P（x），ρ∈[0，1］。我们将方向向量定义为g=（y，-b），表示当期望产出增加时，非期望产出减少，则产出方向性距离函数可以表示为：

其中，β为需要调整的无效的部分，测度在固定投入和技术水平下，沿着向量g，非期望产出b减少和期望产出y增加的最大比例。所以，投入要素x能产生的最大期望产出为（1+β）y，产出最少污染（1-β）b，这样就得到环境友好型生产技术前沿。

1.1.2 基于DDF-ML指数分解的技术进步偏向性测度

Shephard距离函数是方向距离函数的一种特殊形式，Shephard产出距离函数和产出方向距离函数之间满足关系：

综上所述，本文构建考虑非期望产出的ML指数，该指数的具体形式表现为：

即

全要素生产率指数可以具体分解为两个成分，即效率变化指数及技术变化指数：

效率变化指数为：

技术变化指数为：

MLEFFCH度量了决策单元第t期到第t+1期产出向生产前沿面的变动情况，称为效率变化指数；若MLEFFCH＞1则说明第t期到第t+1期存在追赶效应。MLTECH度量了由技术创新而导致的生产前沿面的变化，称为技术变化指数。通常所指的技术进步是指第t+1期的生产效率前沿面相对第t期而言向外推移了，即给定相同的投入，第t+1期的最优产出高于第t期的最优产出。

为了进一步分析技术变化指数变化的原因，本文将技术变化指标进一步分解，具体如下：

其中，MLOBTECH表示产出偏向技术变化指数，是将输入向量固定在xt+1处，两时期不同产出时g方向的技术变化指数的几何平均值。MLIBTECH为投入偏向技术变化指数，是保持t时刻的输出向量不变，两时期不同投入时g方向的技术变化的几何平均值。MLMATECH为技术变化规模指数，衡量在g方向上两时期投入和产出相同时的技术进步幅度。

考虑投入偏向指数和产出偏向指数特点，本文应用线性规划对同时兼顾投入和产出导向的非导向距离函数建立规模报酬不变的DEA模型进行求解，方向向量设为g=（-xk，yk，-bk）。

1.2 技术进步偏向性判别方法

MLIBTECH和MLOBTECH指数只能反映偏向型技术是否增进全要素生产率，并不能直接反映技术进步具体偏向哪种要素。本文使用Barros和Weber提出的判别方法[10］，将计算出的指数与要素投入比例（要素产出比例）的跨时期变化结果进行组合分析，以此得到技术进步偏向的具体方向。

以投入技术进步偏向判定为例，令xt和xt+1分别表示t期和t+1期的要素投入情况，t期的等产量曲线为L（ty）。假设技术进步导致等产量曲线移动，t+1时期的等产量曲线（y）、（y）或（y）分别代表技术进步偏向的不同类型。当从t期到t+1期两种要素之间的边际替代率不变时，即MLIBTECH=1，则技术进步呈现为中性，此时等产量曲线移动到（y）。假设t期要素投入组合位于A点、t+1期要素投入组合位于E1，此时两种投入要素之间满足当t+1期投入要素x2对x1的边际替代率大于t时两者边际替代率时等产量曲线移动到（y），且MLIBTECH＜ 1，则技术进步偏向于节约x1，使用x2。当t+1期投入要素x2对x1的边际替代率小于时期t两者边际替代率时，等产量曲线移动到（y），且MLIBTECH＞1，则技术进步偏向于节约x2，使用x1。

2 指标选取及数据说明

考虑海洋经济系统中存在的资源与环境约束问题，在指标选取上，本文在传统考虑资本和劳动投入的基础上，将海洋资源的使用及对环境的影响纳入评价体系，具体指标如下：

2.1 投入指标

（1）资本投入。本文使用海洋经济资本存量作为资本投入指标。资本存量衡量的是一段时间内，与生产活动相关的固定资产建造和购置费用的总额。本文参考单豪杰的研究[11］，使用永续盘存法对11个沿海地区固定资产进行测算。

其中，Ki，t表示第i个省市在t时期的资本存量，Ki，t-1表示第i个省市在t-1 期的资本存量；Ii，t表示当年投资，用固定资产完成额表示；Pi，t表示各省市当年的固定资产投资价格指数。本文选择2006年作为基期并且采用Young的研究方法确定基期资本存量[12］。δi，t表示固定资产形成总额的折旧率，使用10.96%作为固定不变折旧率。最后，参考何广顺等的研究[13］，通过沿海地区海洋经济生产总值与沿海地区国民经济生产总值的比值与沿海地区资本存量的乘积求得海洋经济资本存量。

（2）劳动投入。本文借鉴国民经济研究成果，选取沿海地区涉海就业人员数量作为劳动力投入。

（3）资源投入。海洋经济的发展对于资源的依赖性较强，因此海洋资源的投入对于海洋经济的发展至关重要。本文参考丁黎黎等的研究[14］，选取海域确权使用面积作为经济生产中资源要素的投入。海域确权使用面积即经政府批准取得海域使用权的项目用海面积，反映海域合法开发活动中海洋产业实体经营投入的物质载体规模，可以在一定程度上反映海洋资源的可使用情况。

2.2 产出指标

（1）期望产出。本文选用海洋生产总值（GOP）作为模型的期望产出变量。为了避免通货膨胀及物价水平对测算结果所带来的影响，以2006年为基准对各地区海洋生产总值进行不变价格水平折算处理[15-16］。

（2）非期望产出。海洋经济与国民经济类似，在生产运营过程中也会对生态环境产生负面影响，如废气、废水、废料等非期望产出，参考以往文献研究[17-18］，本文选择海洋工业废水排放量作为非期望产出。由于没有海洋工业废水排放量以及海洋工业的直接统计数据，本文采用沿海地区GOP/沿海地区GDP的折算系数方式对海洋工业数据进行对比折算。

本文选取我国11个沿海地区海洋经济数据，利用2006-2015年的数据进行研究。数据主要来源于2007-2016年《中国统计年鉴》《中国海洋统计年鉴》《中国环境统计年鉴》和国家统计局官方网站等。

3 实证分析与结果讨论

3.1 海洋经济绿色全要素生产率指数及其分解

根据上一节提出的计算方法，本文对我国11个沿海地区2006-2016年海洋经济绿色全要素生产率及其分解指数进行计算。在整个样本期，海洋经济绿色全要素生产率及其分解指数如表1所示。

由沿海11个地区全要素生产率及其分解指标的统计分析结果，可以得到如下结论：

第一，2006-2016年的海洋经济绿色全要素生产率整体表现为增长趋势。海洋经济绿色全要素生产率变化指数（GTFP） 的平均值为1.008 8，年均增长幅度为0.875 1%。尽管年际呈现波动状态，但海洋经济绿色增长率整体呈现缓慢上升的趋势。全要素生产率可以分解为效率变化和技术进步，其中，效率变化的平均值为0.9927，技术进步变化的增长率为1.0176。技术进步带来的正效应大于效率改变带来的负效应，可见海洋经济绿色全要素生产率的增长主要源于技术进步的推动。

第二，海洋经济绿色全要素增长率存在时期差异。2007-2011年GTFP指数表现为增长，尽管增长率依然保持正值，但增长速度有所下降。这与“十一五”期间各地区制定的海洋经济发展规划相关。由于环境友好型社会建设以及海洋环境治理相关法律法规的修订与完善，使得海洋经济在发展的过程中更多地考虑到了绿色发展及可持续发展，海洋全要素生产率增速受到影响。在此期间，除2009年以外，技术进步指数大于技术效率变化，海洋经济绿色全要素生产率的增长依然来自技术进步。2012-2016年海洋经济绿色全要素生产率的增长率经历了先下降后增长的变化。期间，技术效率变化指数一直小于1，而技术进步指数，除2012-2013年小于1之外，其他年份均大于1，说明技术效率下降而技术进步提高。

第三，研究期内MLIBTECH、MLOBTECH表现出显著波动特征，多数情况下均值均小于1。两个指数的正负，反映不同要素使得前沿面发生旋转情况。若MLIBTECH和MLOBTECH指数小于1，而MLMATECH指数大于1，可以说明技术进步是由技术规模变化推动。在研究期内，除2012年外，MLMATECH指数均大于1，说明在研究期间，生产前沿面向外发生了平移，技术进步来源于技术规模变化。目前，海洋经济还是通过产业规模扩张来实现产出增长的，这与海洋经济目前发展的状态相一致。

第四，从空间视角出发，如图1所示，各地区海洋经济绿色全要素生产率除个别省份外，大部分省份均实现了生产率增长。在样本期间，除广西外，各地区的技术进步指数都显示为技术进步。效率变化指数呈现波动性，但是在大部分情况下，效率变化指数小于1，说明从地区角度分析，海洋经济绿色全要素生产率增长主要源于技术进步。

表1 海洋经济绿色全要素生产率指数及其分解成分的变化

3.2 区域海洋经济绿色增长技术进步偏向性分析

投入技术进步偏向方向根据相邻时期两种要素投入量比值及MLIBTECH指数而确定。本文考虑的投入变量有三个，分别为资本（K）、劳动（L） 和资源（R），通过对投入要素两两比较，以探究不同时期沿海11个地区海洋经济投入偏向技术进步的具体情况。对每一时期偏向不同要素的省市数量进行统计。将整个样本分为三段，其中，2007-2010属于“十一五”期间，2011-2015为“十二五”期间，2016为“十三五”规划的开局之年。具体结果如表2所示。

图1 2006-2016年沿海地区海洋经济绿色全要素生产率及其分解成分变化

表2 沿海地区不同年份海洋经济绿色增长投入偏向技术进步特征

从结果可以看出，11个沿海地区在不同时间段内技术进步在不同的投入要素的偏向型有所差异。少数地区要素投入偏向性在研究期内没有发生改变。其中，天津在三个结算均表现为节约劳动和资源、使用资本，天津市海洋第一产业生产总值占比相对较小，海洋经济以第二、三产业为重点，这些产业大多需要大量资本投入，对劳动和资源的需求相对较小。海南表现为节约资本、使用劳动和资源的特征，由于海南省渔业资源丰富，这种技术进步偏向符合海南省发展海洋经济的要素禀赋。

对于资本与劳动的技术进步要素偏向，在2007-2010年期间大部分地区，偏向于节约劳动；而在2011-2016年间，偏向于节约资本。这可能与2009年国家提出的4万亿计划有关，2011年之后，资本要素对海洋经济技术进步的作用减弱，劳动仍然是驱动海洋经济技术进步的重要力量。

在资本与资源要素的偏向性分析中，沿海11个地区在三个时期海洋经济技术进步要素节约偏向的变化路径为“R-K-K”，与资本相比，海洋的资源的价格相对较低，在海洋经济的生产过程中仍然偏向于使用资源。

分析劳动与资源要素在技术进步中的要素偏向，三个时期我国海洋经济技术进步要素节约偏向的变化路径为“R-L-L”。其中，辽宁、浙江、海南在三个时期都变现为节约劳动，尽管三个省份海洋第一产业占比都不是太小，相较于增加人员投入，这些省份的海洋经济技术进步更偏向于增加资源投入，这与海洋经济目前的要素禀赋较为相符。

4 结论与建议

本文使用扩展的DDF-ML指数考察了11个沿海地区海洋经济绿色增长全要素生产率增长率以及分解指数，并从时间和空间两个维度对各地区海洋经济绿色增长的技术进步偏向性以及投入技术进步偏向的具体方向进行判断。主要研究结论与建议如下：

（1）在整个样本期间，海洋经济绿色全要素生产率表现为增长趋势，并且全要素生产率的增长主要来自技术进步的推动。我国海洋经济绿色增长技术进步在投入和产出方面均呈现出一定的偏向性，由于技术规模指数大于1，技术进步来源于技术规模指数的增加。因此本文认为在未来的发展中沿海地区应将本地政策与海洋经济发展现状相结合，从而制订出切实可行的海洋经济发展计划，以确保海洋经济的良好快速发展。

（2）MLIBTECH投入偏向技术变化指数在“十二五”期间发生的偏转要大于“十一五”期间的偏向程度；对于产出偏向技术变化指数，“十二五”期间指数大于1的地区增多。本文认为这可能受政府在“十一五”和“十二五”期间制定的环境规制措施的影响，各地区技术进步在发展经济和保护环境双重意愿协调发展。因此，沿海11个地区在发展海洋经济的过程中，应更加注重保护海洋环境与发展经济的协调性；政府应完善相关的法律法规来对海洋生态环境予以有效保护，并且采取积极的监督管理措施对涉海产业进行监管，确保海洋经济的合理有序发展。

（3）11个沿海地区技术进步偏向性表现出不同的特征。仅有天津和山东两个省份的MLIBTECH投入偏向技术变化指数大于1，其余省份的投入偏向技术变化指数小于1。因此建议沿海地区应将自身特点与海洋科技创新政策相结合，培育高层次海洋人才，促进涉海产业的转型升级，提高海洋经济的发展质量。

（4）海洋经济整体上呈现出节约资本、使用劳动和资源的特征，而劳动和资源要素的节约偏向程度相近。我国海洋经济技术进步仍然呈现出劳动使用特征，经济发展仍然依赖资源的消耗。但是，从“十一五”到“十二五”，节约资源型技术进步的年份增多，说明国家实施的节约资源政策起到了一定作用，但受制于海洋经济发展状态，因而作用效果有限。