中国制造业生产要素的替代研究.pdf

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1、中国制造业生产要素的替代研究中国制造业生产要素的替代研究内容摘要:一国产业政策的制定多受到所投入要素之间的关系影响。本文基于中国制造业生产要素之间替代关系的研究综述,构建了其代替研究模型,由此详尽分析了资本、劳动与能源的自价格弹性及其净替代弹性等相关问题 ,认为劳动与资本都对能源具有一定的替代性,一国只有致力于培养专业人力、提高劳动生产率,才有利于长期发展。关键词:中国制造业 生产要素 替代性 能源 资本 劳动国家产业政策的制定往往受到所投入要素之间关系的影响。比如 ,当能源与资本之间呈现替代关系时 ,促进能源节约就可以借助于资本投入的增加 ;反之,当两者没有相关性或者呈现互补关系时,试图通过

2、扩大资本投入来替代能源投入就会因为能源缺乏需求弹性而达不到预期的效果。此时 ,能源节约更多地依托于纯技术性的工程项目。但是,能源与其它要素之间究竟是替代还是互补关系的争论却一直存在。基于此,本文将进行详尽阐述。新形势下中国制造业的机遇虽然在国际和国内发展形势新变化特别是美国金融危机的影响下 ,当前我国的制造业呈现出明显的增幅下降和效益下滑的趋势 ,而且一些中小企业的市场空间、利润空间、生存空间和发展空间都受到了不同程度的影响 ,但从推动我国制造业健康发展和可持续发展的意义上看,当前的新形势对推动我国制造业转型升级、开拓国内外市场却带来了更多的发展机遇。在当前全球化背景下,中国利用国际产业转移所

3、形成的发展机遇和巨大的增长空间,正在成为经济全球化进程中的最大受益者之一,这在制造业中表现得尤为突出。中国制造业不仅对我国的经济增长做出了巨大贡献 ,也几乎成为全球性的生活消费品供应者。“中国制造”已经超越了本土概念,现已成为全球制造业分工体系中的重要组成部分。毫无疑问,“中国制造”给中国带来的经济利益是不言而喻的,特别是对解决就业压力具有积极的正面效应。然而,从整个制造业分工体系的价值链结构这个角度来看,目前从整体上呈现出一种“哑铃型”结构:其前端与末端分别由发达国家的核心技术和跨国公司组成,两者均有着高比例的附加值;而中国承担的则是中间加工环节,这一环节由于劳动密集特点而处于分工价值体系的

4、中低端,所获利益只是“哑铃型”价值结构中间最为薄弱的部分。在全球化进程中 ,中国制造业如果要想在全球分工体系中获得持续性的比较优势,就必须全面把握好中间环节禀赋优势;同时,通过提升技术创新能力和市场运作能力而不断累积内生的比较优势。中国制造业生产要素间替代关系研究综述到现在为止,关于中国制造业的生产要素之间替代关系的研究及能源价格上升、 产业结构变化的预测研究较少。关于中国制造业生产要素之间替代关系的研究, 鲁成军、周端明(2008)在中国工业部门的能源替代研究基于对 ALLEN替代弹性模型的修正一文中利用 mes 交叉价格弹性来研究中国工业部门的生产要素之间的替代关系,补充了 ALLEN 替

5、代弹性的不足。杨中东(2007)在对我国制造业的能源替代关系研究 中研究了 1978-2005 年之间中国制造业的能源替代关系,分析了中国改革开放以后中国制造产业的一般结构。而且简单的提出在征收有关能源税收的情况下能源价格变化以及结果预测。到目前为止,学者们的研究多以生产要素之间的替代关系或互补关系为主。在中国国内没有根据分析结果推导能源价格上升率以及二氧化碳排放减少量等有关碳素税效用预测的研究。但同时期内,国外相关研究有 :美国学者EmstR.Berndt 和 David O.Wood运用美国 1947-1971 年的数据,采用超越对数成本函数模型来估计能源与非能源之间的关系,发现能源与资本

6、是互补关系,能源与劳动是替代关系;James M.Griffin和 Paul R.Gregory则运用九个国家的 1955 年、 1960年、1965 年和 1969 年的数据,采用同样的模型,从而发现能源与资本在长期来说具有替代关系。Pindyck(1979a)利用静态超越对数函数模型来分析 1959-1973 年期间的资料。基于以上理论成果,本文首先要推导 1996-2007 年间中国制造业生产要素之间的替代及互补关系,根据分析结果求出资本、劳动对能源的净替代弹性。中国制造业生产要素的替代研究模型构建(一)理论背景及推导方法假设中国制造业的生产函数为:Y=f(K,L,E)其中,K 为资本,

7、L 为劳动,E 为能源。同时假设该函数是希克斯技术中性的、规模报酬不变的、二次微分的。与生产函数对应的成本函数为:C=f(pE(PC,PO,PEL),PK,PL,Y)其中,PK 为资本的价格指数、 PL 为劳动的价格指数、 pE 为能源价格指数(煤、石油、电力的价格指数相加)。为研究能源与其他投入要素之间的关系,笔者选择超越对数成本函数。超越对数函数是由 Christens- en、Jorgenson and Lau(1970,1971,1973)共同开发的函数,任意可二次微分的成本函数的二阶近似,具体形式为:从这个费用函数能得到推导系数,但是把费用函数和费用比重放在一起推导比较好,因为这可以

8、获得追加自由度。费用比重方程是利用 shephard 引理,把上式对各投入要素的价格求偏导而得出:其中,si 为总要素费用当中第 i 个要素占有的要素费用的比重。那么,si 是该费用函数是对价格的一次齐次函数,并且满足费用函数的一般特征。根据条件可知,上式满足为了推导两个公式合并的方程,需要利用 iterative Zellner 方程。这时,各投入的费用比重之和是1,为了防止 variance-covariance matrix的非正规化(singul- arity)现象,需要计算除去一个要素的费用比重方程,在这里选择劳动要素。因为劳动价格推算方法比资本、能源价格推算方法正确,故以选择低确定

9、性的要素来分析,这样说明结果的合理性。通过费用函数的推导 ,测算到生产要素之间的替代率。目前测算两种以上要素之间的替代率时 ,往往采取的是要素之间的交叉价格弹性(CPE),即其中,sj 表示第 j 种投入要素在总成本中的所占份额,xj 表示第 i 种要素投入量,pi、pj 分别表示第 i、j 种要素价格,ij 表示第 i 种要素对第 j 种要素的 Allen 替代率(AES)。Allen 的部分代替弹性 ij 表达式为:一般来说,Allen 替代弹性(AES)存在着许多难以克服的缺点。 Blackorby 和Russell(1989)提出,由于 AES 无法提供两种要素相对比例以及等量曲线形状

10、 ,此外也无法通过编辑替代率来解释,因此从整体上说, AES 并不能充分解释两种要素之间的替代率。而交叉价格弹性(CPE)只是简单地描述了一种要素投入总量的变化对另一种要素价格变化的反应程度,即要素之间的绝对替代率。所以本文将要使用 MES 模型来推算替代关系。MES 模型最早由 Morishima(1967)提出,用于估计两种投入要素比例变化对价格变化的反应程度,后来 Blackorby 和 Russell(1989)针对 Morishima 替代弹性,通过对双重成本函数的扩展,并运用谢沷德引理实现了 Hicks 边际替代率和两种以上投入要素替代率的整合,即:总之,CPE 是要素之间的交叉价

11、格弹性,是要素自价格需求弹性。一般对于正常物品而言,OPE0。(二)使用数据说明迄今为止,除了劳动力数量和实际价格可以从相关统计年鉴得到之外,其它数据如资本实际使用价格、 资本存量以及能源价格都无法从现有的统计资料中直接得到。因此,笔者只能在结合经济理论和现有统计文献的基础上对上述所需数据加以推算。 本文使用了1996-2007年的数据,之所以选择这些数据的原因在于1996年以后中国工业部门发展比较稳定。这些数据来源于中国统计年鉴 ,并通过公式进行了调整。中国制造业生产要素间替代关系分析(一)资本1.资本价格。关于资本真实使用价格的计算,笔者根据罗默(Romer,1999)提出如下估算方法:式

12、中,、 、 、 、 、分别表示资本的实际使用的成本、名义利率、折旧率、资本真实价格变化率、公司所得税的变化率、资本的真实价格。影响资本的使用价格除了利率以外,还有通胀率、税率和资本自身价格的变化。但中国目前的公司所得税率对资本的实际价格影响较小 ,同时由于税收的数据比较难以收集,故取=0。本文假设生产者和消费者的行为遵循理性预期规则,因而预期通胀率与实际通胀率相等,从而可得:2.资本存量。关于中国资本存量估算的研究很多,主要有张军扩(1991)、邹至庄(2000)、张军 (2002)等。但测算制造业部门资本存量的研究不多,仅有王玲(2004)、徐建荣和陈折(2008)。其中,笔者根据徐建荣和陈

13、折的研究来整理数据 ,其论文借鉴已有研究成果,利用永续盘存法考察 1995-2003 年期间中国 28 个行业的资本存量,在时间延伸和行业细分上对资本数量测算进行完善。基本资本存量估算公式即永续盘存法,是将投入使用的具有不同役龄并且因役龄增长或技术进步而发生效率损失的不同年份资产流量进行调整并累积加总 ,从而得到一定时期资本存量的资产计量方法为:国内外很多学者都是基于这一公式估算资本存量的。从此式的表达来看 ,永续盘存法包含四个变量:基年资本存量 k、经济折旧率 、投资流量 I、投资品价格指数。对中国制造业分行业资本存量测算的探讨也应从上述四个方面展开。 笔者引用了徐建荣和陈折在我国制造业资本

14、存量测算一文中采用的1996-2003 年的资本存量结果,并根据上述推算方法估算了 2004-2007 年的资本存量。(二)能源价格和能源成本关于能源消费的统计,现有的统计资料主要给出了能源总消费中的初次能源消费,但并没有具体的能源价格统计。由于电力、原煤、原油以及天然气等能源的统一价格并没有给出 ,中国采用燃料动力类的价格指数代表总的能源价格指数。在能源成本方面,以电力、煤炭、石油的消费量为标准,由此推导出各燃料的所占比重和产值,其公式表达为:各燃料的产值=制造业消费的电力(石油、煤炭)量/ 全社会电力(石油、煤炭)消费量此后笔者又将所占比重和产值的乘积作为各燃料的成本,并考虑 PPI 值对

15、其进行调整。但在这里需要说明的一点为:考虑消费量是比较合适的,因为中国是一个能源燃料进口大国,如果用生产量来推导能源成本是有缺陷的。(三)劳动价格和劳动总成本劳动力价格指数可以通过职工平均工资和制造业总人数的乘积推导的总成本为标准,再把居民消费价格指数要素加起来推断得出,相关数据见表 1。根据表 1 数据,通过 E-views 6.0 软件,得出来了数据和要素之间的绝对弹性和净替代弹性,从而对数据进行检测,在基本符合检验要求的基础上作出相应的趋势表,见表 2、3、4。中国制造业生产要素替代关系推导结果分析(一)资本、劳动与能源的自价格弹性分析由图 1 可以看出,能源自价格弹性在-0.160.0

16、7 上下波动,劳动力自价格弹性在-0.6-0.9 上下波动,而资本自价格弹性在-1.32 上下波动。 这符合一般经济理论的结果,即,能源、资本、劳动的价格上升时,各要素的需求减少。其中大部分资本的自价格弹性 ,这指的是需求对资本价格变化反应敏感。在这里要注意的是,2003、 2004,2007 年的资本自价格弹性。 这三年的结果跟经济理论相违背,而且变化幅度也很大。一个可能的解释是,2003 年之后大量资本的海外投资以及相应的大量资本的流动。劳动、能源的自价格弹性的范围,这指的是随着要素价格的上升需求会减少,但并不敏感,从而可以推出即使能源或劳动的价格突然上升,能源和劳动的需求并不会相应减少。

17、(二)净替代弹性分析在这里,净替代弹性等同于相对替代率。资本、劳动对能源的净替代弹性分析。由图 2 可以看出,劳动对能源的替代弹性的范围为-0.1202 到 0.0810。1996 年到 2007 年替代性越来越强,但替代是非弹性。资本对能源的替代弹性比劳动对能源的替代弹性要高,范围是 0.2 到 0.45,这表明宏观层面的产出效应通过能源价格相对变化影响了资本对能源的替代。 因而,从中长期发展来看 ,中国针对不断上涨的能源价格和日益扩大的能源缺口 ,不仅需要依托于技术创新和产出持续扩大带来的规模效应来实现劳动对能源的替代,更要依托于以资本的投资,实现技术升级,从而实现能源利用效率的提高。能源

18、、劳动对资本的净替代弹性分析。能源对资本之间显示出互补关系 ,这是跟资本对能源的替代关系相反的结果,从而可以预测到:能源价格上升时资本的需求增加,可以替代能源价格上升的幅度 ,但是资本价格上升的话 ,能源需求也会减少。 劳动对资本是替代的关系,替代弹性范围为 0.8 到 0.16。随着时间变化,替代弹性呈现减少的趋势。能源、 资本对劳动的净替代弹性分析。 资本对劳动的替代弹性显现正负交替的特征,表明资本与劳动之间的替代充满不确定性,不过大致的趋势呈正值。但是按照资本自价格弹性的变化,资本对劳动的替代弹性也将发生变化,能源对劳动显出明显的替代关系。所以当劳动的价格上升时 ,能源可以替代劳动价格上

19、升的幅度。结论综上,根据本文的分析结果可知,1996-2007 年间的中国制造业生产要素之间替代关系以及自价格弹性比率,并且还可知道随着能源价格变化其他生产要素呈现的反应状态如何。从以上分析可知,资本对能源价格变化的分析结果显示出替代关系。相对于劳动来说,2003 年以后转换为替代关系,趋势也是在向替代性的方向发展。而且能源自价格弹性呈负值(见表 4)。根据这些结果可预测产业结构方面的变化趋势,中国对产业内能源价格变化比较敏感,即需求变化比较大。但是,中国是能源多消费国家之一,急剧需求的下降在现实看来是不可能的。所以通过资本投入的扩大、有关企业以及政府将要达成高效率技术的增大路径可展望到这些方

20、向以后中国长期能源政策的基础性条件。而且,有关中国面临的环境问题,假定在征收碳素税的情况下,制造业经营人肯定会受到费用上的生存压力,这会激发企业节能的积极性。最后需要说明的是 ,本文的以上分析并没有包括技术因素。但是 ,可预测到,资本对能源显出替代性,利用资本的长期技术投资将会开发出能源高效率使用技术的产业。而且劳动也对能源具有一定的替代关系 ,所以能源价格上升必然会导致能源需求的下降,此时完全可以由劳动需求来替代。不过,国家应该致力于培养专业人才、提高劳动生产率,这将有利于长期发展。参考文献:1.何枫.我国资本存量的估算及其相关分析J.经济学家,2003(5 )2.郭庆旺,贾俊雪.中国全要素

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