分析林业效率及影响要素

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1 研究背景

近年来,林业产业发展迅速,2000年林业产业生产总值为3555.47亿元,2009年达到17493.73亿元,为2000年生产总值的4.92倍;从2000年开始,各年的林业产业生产总值增加率均在10%以上,远超过同时期国内生产总值增长率,2003年、2005年、2006年和2009年的增长率甚至超过了20%。林业生产要素投入方面,固定资产要素投入增加是林业产业产值增长的重要原因,2009年固定资产投资1291.89亿元,为2000年的11.92倍,2001年、2002年、2007年、2008年及2009这几年的固定资产投资增长率均超过了30%;相反,近年来林业产业的劳动力投入并没有显着增加,2009 年林业系统从业人员年末数为135.83 万人,从 2000 年起以 3%左右的速率平稳下降。林业科学技术方面,每一年的《中国林业年鉴》均详细记录了林业科技管理情况:2001年开始对林业科技体制改革;2006年国家林业局党组明确将林业科技作为“十一五”林业增长方式转变、林业生产力提高的根本性措施(中国林业年鉴,2007)。2008年的林业科技贡献率达到 39.1%(中国林业年鉴,2009),林业科技的发展对林业生产函数中的全要素生产率有着重要的影响。林业部门领导对发展林业科技亦十分重视,张永利(2010)在“中国现代林业技术装备发展战略”项目成果汇报会上指出:建设现代林业必须重视林业装备,其关系重大,要有紧迫感,但目前,从研发、生产、使用等环节都比较薄弱,使许多林业技术装备高技术产品仍然依赖于进口,研发固然重要,但应讲究策略重在应用,发展林业装备可以一部分进行自主研发,一部分采用“拿来主义”善于吸收消化再进行创新。利用各类生产函数研究各个产业技术效率及其影响因素的文献很多。测量农业技术效率较为常用的分析方法是随机前沿生产函数,全炯振(2009)侧重于分析农业全要素生产率变化的原因和特征;石慧、孟令杰、王怀明(2008)重点比较各地区农业技术效率和技术进步变化的特征;王珏、宋文飞、韩先锋(2010)重点分析农业全要素生产率的影响因素。陶红军、冯中朝(2007)运用随机前沿生产函数测量了湖北省畜牧业的技术效率。席利卿、彭可茂(2010)运用数据包络分析的方法分析了各省区渔业的技术效率、技术进步和规模效益,并分析了省际间的渔业技术效率和技术进步的趋同效应。本文在构建林业生产函数的基础上,分析资本和劳动力要素对林业总产值的影响,并进一步探讨林业技术效率的影响因素。

2 理论模型

随着科学技术的不断发展,测量技术对经济贡献的传统方法为索洛余值法,即将要素投入贡献以外的部分全部归结为技术进步。假定所有生产者均达到了最优生产状态是运用索洛余值法的前提之一,但现实的情况是大部分生产者没有达到生产函数的产出边界(Farrell,1957)。前沿生产函数准确度量了现实中生产者的实际产出与最优技术生产函数产出边界之间的差距。即使两个完全一样的生产者,均采用最优技术且投入同样的生产要素,但由于不确定因素的影响,其产出也可能不一样,因而有必要在生产函数中引入随机项。这也正是随机前沿生产函数与确定性生产函数之间的主要差别之一,即考虑了随机误差的影响。Aigner, Lovell 和 Schmidt(1977)以及Meeusen 和 Van Den Broeck(1977)提出随机前沿生产函数模型的基础形式为:其中 Yi是指第 i 个生产单位的产出;Xi是要素投入向量;Ui是度量技术效率损失的非负随机变量,即度量实际所利用技术与最优生产技术之间的差距;Vi为随机变量,刻画的是不确定性因素的影响。除了尽可能准确地描述生产函数外,确定技术效率的影响因素也十分重要。传统的做法是在随机前沿生产函数的基础上首先估算技术效率,然后计量分析技术效率与其影响因素之间的关系,此种两阶段方法所估计出来的参数是有偏和低效的。Bat tese, Coell(i1992)提出了同时估计随机前沿生产函数和技术效率损失影响因素的方法,很好地解决了两阶段方法中参数估计的有偏和低效问题。函数形式如下:(2)式中各经济变量的含义与(1)式一样,但其所适用的对象主要是面板数据。需要强调的是:Vit是独立同分布的随机变量,均值为0,即Vit~N(0,σ2v);由于Uit是非负随机变量,其服从半正态分布,对应的均值为 mit,方差为 σ2u,即Uit~N |(|mit,σ2u),显然,当Uit=0,随机前沿生产函数没有效率损失,达到了最优的生产状态,mit值越大,生产单位与生产前沿面差距也越大,技术效率也就越低。(3)式为效率损失函数,度量的是技术效率损失 mit的影响因素;zit即为 mit的影响因素;δ 是对应的参数向量,当其估计值为正时,反映的是该系数所对应的自变量对技术效率有负的影响,若其估计值为负,则说明该变量能很好的促进技术效率水平的提升。由于随机前沿生产函数的随机项不满足最小二乘法估计的假定条件,可以利用极大似然估计法估计(2)式和(3)式联合组成的模型。Battese 和 Corra(1977)建议:令 γ=σ2u/σ2,其中,σ2=σ2u+σ2v显然,γ的取值范围为〔0,1〕,首先在此范围内对 γ 赋初始值,再利用非参数估计技术估计各系数的最大似然估计量。当 γ 值接近于1时,反映的是随机前沿生产函数的误差主要是由技术利用的非有效性造成的;反之,当 γ 值接近于0时,反映的是前沿生产函数的误差主要是由随机误差引起的。 γ 值的统计显着性可以反映技术效率变动是否具有统计上的显着性。正如前所述,当Uit=0时,生产单位达到了最优的生产状态,因而可以用实际的生产产出比上最优的生产产出来衡量技术效率,Uit值越大,技术利用有效性越差,实际产出越低,技术效率值就越小。令技术效率为TEit,其表达方式为:由于 Uit是非负随机变量,因而0 3 指标说明、数据来源与计量经济模型

3.1 指标说明与数据来源

本文的研究样本为2002~2009年间30个省区的面板数据,由于数据缺失,研究样本中不包括。本文的产出变量以各省区的林业总产值表示;投入变量包括劳动力和资本,其中劳动力数据指的是林业系统各地区从业人员年末总人数;资本数据根据各地区林业固定资产投资完成情况推算,由于固定资产投资将在很长的一段时间内发挥作用,本文依据永续盘存法的原理确定每年的资本投入量,主要包括两部分:一部分是上年扣除折旧后的林业资本存量,二是每年新完成的林业固定资产投入量,根据张军、吴桂英和张吉鹏(2004)中国省际物质资本存量估算的研究,本文确定基期2002年的资本存量为当年的固定资产投入额除以10%作为当年的资本存量,以后各期的资本存量按照永续盘存法推算,对应每年固定资产的折旧率为9.6%。林业总产值数据按照居民消费价格指数进行调整,以2002年为基期,把各年以名义价格计量的林业总产值调整为实际价格;固定资产数据也按照固定资产投资价格指数进行了调整。本文选取影响(3)式效率损失函数 的变量主要有人力资本、各地区森林病虫鼠害的发生率和防治率。Luca(s1988)认为人力资本是技术效率最重要的影响因素,本文参考傅晓霞、吴利学(2006)的处理方法,以各地区基层林业工作站的平均文化程度代表人力资本水平,平均文化程度以平均受教育年限表示,假定大专、高中或中专和初中以下文化的教育年限分别为16年、12年和9年,以各层次文化程度的基层林业工作站人数为权数进行加权平均。森林病虫鼠害的发生率反映一个地区自然灾害对技术效率的影响,采用此指标的文献有亢霞、刘秀梅(2005),宋长鸣、胡兴明(2011)等。森林病虫鼠害的防治率反映的防治技术水平对产出技术效率的影响,一般而言,防治率越高,对随机前沿生产函数中技术效率的负面影响就越小。文中林业总产值、林业系统年末从业人数、林业固定资产投资、基层林业工作站人员文化程度、森林病虫鼠害发生率和防治率的数据均来自于各年的《中国林业统计年鉴》。

3.2 计量经济模型

一般而言,随机前沿生产函数需要确定函数的具体形式,柯布道格拉斯生产函数和超越对数生产函数是常见的形式,相比较而言,后者放宽了对固定弹性和技术进步中性的假设,但可能存在严重的多重共线性问题。由于本文的投入变量只有两个,采用的函数形式为柯布达哥拉斯生产函数,具体形式如下:(5)式中,Yit代表第i个地区第t年的林业总产值;Lit和 Kit分别代表劳动力投入和资本投入量;FSLit、FZLit和EDUit分别代表森林病虫鼠害的发生率、防治率和人力资本。 β1和 β2分别为劳动力和资本投入的产出弹性。

4 实证分析结果

4.1 随机前沿生产函数误差来源

模型估计的结果显示,σ2和 γ 值分别为2.7177和0.8766,对应t值分别在0.05和0.01的显着性水平下通过检验,说明林业产业存在明显的技术效率损失。 γ 值趋近于1,说明随机前沿生产函数的误差主要是由技术效率损失所引起,即没有达到生产前沿面的87.66%是由技术非效率所引起,而随机因素引起的误差仅为12.44%,林业产业的实际技术利用水平有一定的提升空间。显然,随机前沿生产函数有利于我们进一步区分生产函数中的误差,准确地刻画了实际生产过程中可以进一步改进的技术水平程度。

4.2 林业产业生产要素产出弹性分析

随机前沿生产函数系数估计的结果显示:劳动力产出弹性 β1和资本产出弹性 β2分别为0.5844和0.4717,对应 t 值均在 0.01 的显着性水平下通过检验。表明目前林业产业中劳动力和资本投入的增加均能显着的提高林业产业总产值,当劳动力投入和资本投入增加100%时,对应的产出分别增加58.44%和47.17%。要素投入的增加能够有效的提升最终的产出水平,若要提高林业总产值,林业系统目前还需要进一步的资本和劳动力投入。实际情况表明,虽然资本投入年年在增加,但林业系统从业人数却逐年下降。计量模型估计的结果表明劳动力的产出弹性为正,理论上增加劳动力投入有利于产出的增加,但实际情况与理论相反,对此可能的解释是固然劳动力数量投入影响最终的产出,但劳动力质量决定了产出的效率水平,舒尔茨(1987)也指出若要改造传统农业,迅速的持续增长更主要依靠向农民进行特殊投资,以使他们获得必要的新技能和新知识,从而成功地实现农业的经济增长。实际情况也表明基层林业工作站人员文化程度正逐年上升,因而林业系统应提高“人力资本”较高的劳动力比重。 β1与β2之和为1.0561,略大于1,说明目前的林业产业呈现规模报酬递增的特点,但递增程度十分微弱,当资本和劳动力投入分别增加1倍时,产出除同时增加1倍外,额外的增量还有5.61%,这进一步说明目前整个林业产业要素投入的前景非常可观,林业系统应进一步吸纳高素质的劳动力,加强对现有从业人员的培训,并加大资本投入的力度。

4.3 技术效率的影响因素

技术效率损失函数估计的结果表明:森林病虫鼠害的发生率对应的系数 δ1的值为12.3813,对应的t值在0.01的显着性水平下通过检验,说明病虫鼠害对林业产业技术效率造成显着的负面影响。戴利(2003)指出,病虫害是作为生态建设主要载体的森林所面临的三大顽敌之一;刘于鹤、林进(2008)也明确指出由于森林经营不善,人工林树种单一,抚育管理跟不上,每年森林病虫害发生面积达 733.33 万hm2,因森林病虫害而减少林木生长量1700万m3;齐联(2005)中国绿色时报报道显示:我国林业专家估算出近年每年因森林病虫害造成的损失约 880 亿元,损失的计算包含森林病虫害发生前后的防治与管理无效投入损失和关联产业损失等间接损失。森林病虫鼠害的发生严重影响林业的生产,是目前效率损失的重要原因。防治率对应系数 δ2的值为-0.6832,虽然其表明防治率能够提高技术效率,但对应的t值不显着。以基层林业工作站人员文化程度表征的人力资本对应的系数 δ3为-0.7785,对应的t值在0.05的显着性水平下通过检验,说明基层林业工作站人员文化素质的提高能够有效的降低技术效率损失,改善技术效率水平,这与亢霞、刘秀梅(2005),傅晓霞、吴利学(2006)等关于人力资本有效改善技术效率的结论一致。基层林业工作站人员素质的提高有利于掌握林业生产的新技术,提高其对林业生产的管理水平,从而提高林业产业的效率,促进林业产值的增长。因而,应加大林业系统人员的培训力度,有效的改进林业产业技术效率的损失。

4.4 各省区林业技术效率估计结果

表 2 显示,全国平均的林业技术效率水平由2002年的0.8930缓慢上升至2009年的0.9559,说明林业产业的技术效率正逐步改善,在向技术前沿面靠近。各省区中,内蒙古、辽宁、吉林、江苏、上海、浙江、安徽、福建、江西、山东、河南、湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川、贵州、云南、山西和甘肃这21个省区的林业产业技术效率在8年间均呈现出明显的上升趋势,其余9个省区呈现出明显的波动特征。各省区这8年间平均的技术效率差距不是很明显,除天津、甘肃、青海、宁夏这4个省区外,其余省区的技术效率均超过了0.9,这说明林业系统中地区间的技术扩散是有效的。值得注意的是:天津和青海这两个省区的技术效率水平低于0.8,这两个省区的技术效率水平有进一步改进提高的空间。

5 结论、政策含义与讨论

5.1 结论与政策含义

研究结果表明:林业产业存在明显的技术效率损失,相比于随机因素造成的误差,技术效率损失是实际生产没有达到随机生产函数前沿面的主要因素,林业技术的利用有进一步提升的空间。林业部门应加强林业先进生产技术的推广和指导,降低技术效率损失的程度。随机前沿生产函数劳动力和资本要素的产出弹性估计结果表明,加大林业系统要素的投入能显着的提高林业总产值,因而国家应加大对林业系统固定资产的投入水平,同时教育系统应扩大林业专业人才的招生量,为林业系统提供高素质的专业人才,进一步促进林业产业生产总值的提高。效率损失函数估计的结果表明:基层林业工作站人员文化水平的提高能有效地改进林业产业的技术效率,因而林业部门应加强对整个林业系统工作人员的培训力度,进一步提高他们的文化素质和专业技术水平,从而提升林业产业的技术水平;森林病虫鼠害发生显着降低了林业产业的技术水平,统计意义上森林病虫鼠害防治率对技术效率损失的影响不显着,但对应的系数为负值,说明经济意义上其能降低技术效率损失的程度,故应加强对病虫鼠害预防,进一步提高防治的有效性,降低其对林业产业的负面影响。

5.2 讨论

本文需要进一步改进的地方主要有两个方面:一是林业资本存量的确定问题:林业统计年鉴中可查的数据时每年的固定资产投资额,而生产函数中资本要素的确定需要确定基期的资本存量和固定资产的折旧率。由于林业系统的固定资产有着自身的特征,因而其总体的折旧率与张军、吴桂英和张吉鹏(2004)测量的分省总体的物质资本折旧率存在差异,如何准确度量各年林业系统的资本存量有利于进一步准确估算生产 函数。二是技术效率影响因素的确定问题,制度的改变对技术效率有着重要的影响,集体林权制度无疑给林业产业注入了新的活力,极大的解放了林业的生产力,本文由于研究期限的限制没有进一步实证研究其对林业技术效率的影响,集体林权制度对林业技术效率的影响是未来研究进一步深化的方向