毕业论文(设计)中国农业全要素生产率的收敛性分析与农业技术传播的检定.doc
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1、研究领域: 农业和既然资源经济学数理经济与计量经济学中国农业全要素生产率的收敛性分析与农业技术传播的检定Total Factor Productivity and Technological Spillover of Chinese Agriculture姚 万军日本神户大学经济研究科博士后期课程 内容提要正如众所周知那样我国农业生产存在着巨大的地区间差异,为了了解农业生产地区间差异的趋势本文作了以下的工作。首先运用生产函数法推算了我国整体及东中西部的农业从1982年到2002年的全要素生产率及其增长率,并通过包络线法(DEA)的曼奎斯特生产率指数对生产函数法的结果加以验证。然后,根据内生增长
2、理论的经济收敛特性,通过横断面数据,单时间序列数据,面板数据的单位根检定,分析了我国农业全要素生产率的收敛性与地区间农业技术传播的现状。并且得到了农业全要素生产率是收敛的(收敛和收敛),农业生产的地区间差异随着时间的变化在不断地缩小和农业生产技术从东部向中西部,从中部向西部持续的传播,以及这种技术的传播很不稳定而且传播速度比较慢的结论。还有,时序列数据单位根检定法(unit root test of time series data)和面板数据的单位根检定(unit root test of panel data)法是检定农业生产和农业全要素生产率的收敛性与农业技术传播性的一种有效方法,但是目
3、前在分析我国农业经济地区间差异性问题上应用得还非常少。所以本文对这两种检定法的介绍为今后分析我国农业经济地区间差异性问题提供了一个先进的方法。 关键词: 农业全要素生产率 收敛性 时间序列数据单位根检定 面板数据单位根检定技术传播Total Factor Productivity and Technological Spillover of Chinese AgricultureAbstractThe prime purpose of this paper is to evaluate the Total Factor Productivity (TFP) growth rate and th
4、e technological spillover of the Chinese agriculture from 1982 to 2002, using the production function method. Further, the Malquimst Index of Data Envelopment Analysis (DEA) has also been used to check the consistency of the TFP growth rate with production function method and the results ensured the
5、 consistency in these two methods. In addition, convergence of agricultural TFP between the regions of China and the present condition of the technological spillover was also observed in accordance with endogenous growth theory. Here, unit root tests of panel data and cross section time series data
6、were used to test the convergence. The results are as follows. Firstly, the agriculture TFP in the first half and second half of 1980s and 1990s registered positive and negative growths respectively. Secondly, total agricultural production registered higher growth rate than that of TFP and this is a
7、ttributed to the increased input and material supply and less technological efficiency. This reveals that though total agriculture production increased, total factor productivity did not increase correspondingly. Thirdly, this study reveals the convergence ( convergence and convergence) of TFP gap e
8、xisted between regions of China from 1982 to 2002. Fourthly, we could observe the technological spillover movement from eastern region to western region and from central region to western region. Further, this spillover is unstable and the movement is comparatively slow. Keyword: Agricultural total
9、factor productivity, beta convergence, sigma convergence, Time-series-data unit root test, Panel data unit root test, Technical spillover中国农业全要素生产率的收敛性分析与农业技术传播的检定1 课题与农业现状1.1 研究课题 迄今为止有Cen1996,Gundach1997,加藤1997,中兼1996,林毅夫,蔡方等大量的学者对我国经济的地区间差异进行了分析,几乎所有的学者都得出了我国的经济存在着地区间差异而且地区间差异有不断扩大的趋势。关于区间经济差异从20
10、世纪中期开始就有新古典经济学派,内省经济增长学派等经济学派进行了分析。新古典增长理论针对地区(国家)间人均所得差异进行了论述。认为在假定技术进步和人口增长是外生的条件下,由于资本的边际生产力递减的特性,使得世界各地区(国家)的人均所得最终向共同水平趋同,也就是说向一点收敛。根据新古典增长论的这个推测认为,人均所得高的西方发达国家将会减慢,停滞,而人均所得低得亚,非国家的经济将会实现高速增长,而且最终使得发展中国家得人均所得趋同与发达国家的人均所得。但是事实上,从20世纪80年代到现在,以美国为首的西方发达国家的经济不但没有停滞而且实现了稳定的增长。而被认为经济将会高增长的非洲国家不但没有实现经
11、济的高速增长而且还在少数国家出现了负增长。可是在另一个同样是经济落后的东亚,韩国,台湾,香港,新加坡,中国等国家和地区却实现了经济的高速增长,国民生活水平有了很大的提高。内生增长理论弥补了新古典经济增长论的不足,并且解释这个现象。认为生产技术不是外生的,而是由教育水平,研究开发能力,模仿能力等决定的。由于发展中国家教育水平,研究开发能力,模仿能力落后造成了发展中国家的生产技术低下,而低下的生产技术最终造成了发展中国家和发达国家间的所得差距不但没有缩小反而增大了。因此,发展中国家的生产技术是否是向发达国家先进生产技术收敛将决定长期的人均所得的收敛性。 众所周知,由于自然条件的不同和地域间经济差异
12、的存在,我国农业生产也存在着非常大的地区间差异。根据内生经济增长论我们知道,如果我国各个地区的农业生产技术趋同的话,那么最终可以消除这种农业生产的地区间差异或将农业生产的地区间差异缩小到最小。而农业的综合生产技术分析通常是运用农业全要素生产率测定来完成的。那么我们就把农业生产的地区间差异的趋势分析转换成研究农业全要素生产率趋同性问题。 国内外大量的学者运用不同方法从不同角度对我国农业全要素生产率进行了分析,而且Lin1987、K.P.Kalirajan,M.B.Obwona,and S.Zhao1996、Mao and koo1997等对中国农业全要素生产率进行了测算。但是,这些论文多以农村改
13、革的经济效果为中心或将全要素生产率细分成技术效率,技术进步进行的分析,并为农业生产的地区间差异性和农业全要素生产率趋同性进行分析。所以本文主要的工作如下。首先运用生产函数法推算农业的全要素生产率及农业全要素生产率的增长率,并运用包络线法(DEA)的曼奎斯特生产率指数对生产函数法的结果加以检验。运用新古典经济增长论的收敛和收敛的概念检验农业全要素生产率的收敛性。最后通过时间序列数据的单位根检定(unit root test)来判断农业生产技术是否从生产性高的地区向低的地区传播。1.2 农业生产发展的历程 通过总结我国农业发展的历程我们可以了解到我国农业的现状和农业生产地区间的差异。中国农业从19
14、78年农村改革以来有了长足的发展,1982年到2002年实现了年平均5.8% 本文所使用的农业生产资料,农业产出和农业全要素生产率年均增长率都是几何平均数。的高速成长(请参阅附表1),为解决粮食问题和农民所得问题都做出了巨大的贡献。但是,由于地域间自然条件的不同和地域间经济差异,农业生产也存在着非常大的地区间差异。在这里将全国分为东,中,西部三个经济带,通过三个经济带得比较来把握农业的地区间差异的现状。第一,从土地和劳动力要素来看,中部和西部的播种面积和农业劳动力在真个期间里都是正增长,而东部的播种面积和农业劳动力却是负增长。这是因为,东部从改革开放以来宏观经济取得了飞速增长,第二产业和第三产
15、业都有了长足的发展并且吸收大量的耕地和农业劳动力,所以造成了播种面积和农业劳动力出现了负增长。相反,中西部经济还很落后,农业人口比重大再加上人口增长速度快,所以对粮食需求也比较大。那么为了解决粮食的需求自然就扩大了播种面积。这正说明了东中西部农业生产所面对的宏观经济环境的不同。第二,虽然中西部农业机器和农业化肥增加率都高于东部,但是从各个地区的机器和化肥投入占全国的比例分别来看,东部49.2%,45.0%,接近全国的一半,中部是36.3%,37.9%,而西部只有14.4,17.1。东部因为农业机器和农业化肥绝对使用量高所以二者的增长率比较低,而中部和西部农业机器和农业化肥使用量低所以二者的增加
16、率高于东部。这说明东中西部农业生产的现代化水平有非常大的差异。第三,单要素生产力在三个地区间也存在着非常大的不同。土地生产性和劳动生产性东部最高,而机器生产性却是西部的最高。人均机器使用量和单位面积机械的投入量都是东部最高,然后是中部,最后是西部。单位面积的化肥拥有量西部是最低。正如上面分析的那样,因为西部机器和化肥使用量特别低所以西部的机械生产力和化肥生产力都高于东中部。这再一次说明了东中西部农业生产能力的不同。最后,在产出面,1982年到2002年全国农业总生产年均增长率是5.8%,东部是6.1,中部是5.7,西部是5.4%,在这21年里不论整体还是地区的农业生产都取得了醒目的成果。从三个
17、地区来看,农业增长率最高的是东部,其次是中部,最后是西部,而且中西部的年平均增长率低于全国平均水平。从占全国农业从生产的比重来看,东中西部分别为47.0,34.4,18.5。换句话说,东部用全国播种面积的34.7生产了全国农业总产出的47.0,西部用播种面积22.0生产了总产出的18.5,最低的是中部,用全国总播种面积43.1的却只生产了全国农业总产出34.4。 综上所述,中国农业自1978年农村改革以来在每个地区都有了长足的发展,同时在这三个地区间也存在着差异。2 应用理论2.1 关于全要素生产率的推算方法 关于全要素生产率的推算主要有两种方法被广泛地应用,它们是生产函数法和包络线法(DEA
18、)。在这里首先运用生产函数法测定我国整体和东中西部的农业全要素生产率及其增长率。然后,利用包络线法(DEA)的曼奎斯特生产率指数对生产函数法的结果加以检验。 首先假定生产函数为C-D生产函数。 于是全要素生产率为(2)包络线法(DEA)的CRS模型目的函数制约条件 利用Fare(1994)的曼奎斯特生产率指数、全要素生产率的增长率如下:2.2 横断面数据的收敛性检验法关于新古典派所提出的收敛性检验主要有两种方法,一种是用横断面数据的检定,一种使用时间序列数据的检定。自20世纪 60 年代中期以索洛(Solow,1956)、斯旺(Swan,1956)为代表的新古典增长理论认为由于资本的边际产出呈
19、现递减趋势,经济的发展最终将趋于稳定的状态。这个稳定状态主要指的是人均产出保持不变,经济的增长率将为零。经济趋向稳定状态的过程中,由于边际递减规律作用,富国增长将趋缓,穷国则相反,增长速度较快,这种增长速度的差异会使得落后地区赶上发达地区。经济增长理论把这种可能的现象称之谓经济增长的收敛。收敛,这是与时间序列相关的假说,指初期人均产出水平较低的经济系统趋于比初期人均产出水平较高的经济系统以更快的速度增长,即不同经济系统间的人均产出增长率与初始人均产出水平负相关。收敛,这是与横截面数据相关的假说,指不同经济系统间人均收入的离差随时间推移而趋于下降。(1)收敛计量模型在这里指第省从0期到期的农业全
20、要素生产率年平均增长率,系数如果负且值有益就说从0期到期的全国农业全要素生产率收敛的。(2)收敛计量模型在这里,只年的省间的农业全要素生产率的标准分散。与收敛同样、如果系数是负且值有益就说从0期到期的全国农业全要素生产率收敛的。2.3 时间序列数据的收敛性检验法由于横断面数据的收敛性检验法不能区分经济活中动短期的动学变化和长期的经济均衡状态,所以尽管横断面数据检验承认了地区间的经济是收敛的,也不能说长期经济一定处于均衡状态。Carlino and Mills1993等开发了时间序列数据的收敛性检验法。运用时间序列数据的单位根检定来推断经济是否处在长期均衡状态。时间序列数据的收敛性分析通常要对绝
21、对收敛和条件收敛这两个收敛性进行考察。绝对收敛在这里指各个省的全要素生产率最终向相同水平收敛,也就是说全要素生产率最高省与其他的省间的全要素生产率的差随着时间的变化而趋向于零。条件收敛是指由于各个省的经济条件和自然条件的不同造成的各个省的全要素生产率最终并不是向相同水平收敛,而是向不同的水平收敛,而且这种关系是非常安定的。在这里应用的单位根检定法,计量模型如下:(1)単位根検定(单时间序列)模型1(1)模型2(2)根据情報量来决定扩张项次数。检定的原命题是,有単位根,也就是不是定常时间序列。否命题是,也就是说没有単位根,是定常的时间序列。(2)面板数据的单位根检验上面的单时间序列的单位根检验法
22、由于数据期期间短所以检定力比较低。反过来说假设上式检定结果不是收敛的,那也不能说全国的全要素生产率是发散的,因为可能是检定力过低所造成的。Levin and Lin1992,2002开发了面板数据的単位根检定法。而且证明了面板数据的单位根检定法会使检定力有很大的提高。面板数据的检验模型如下式。(3)检定顺序如下:(4)(5)(4)、(5)式是非平均分散,所以对进行正规化。,(6)这里,(7)最后对(7)式进行最小儿子线性分析。标本数是。(8)(9)并且提供检定量是,(10)原命题是有单位根,也就是说是非定常的。否命题是没有单位根,也就是说是定常的。(3)技术传播的模型 首先假定全要素生产率收敛
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