資本體現式技術進步與經濟增長周期波動關聯效應

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資本體現式技術進步與經濟增長周期波動關聯效應

摘要:文章利用設備工業品與建筑工業品的相對價格指數,構建資本體現技術進步指數,考察蘊涵在設備投資過程中的資本體現式技術進步動態規律及其與經濟增長周期波動關聯性。采用小波變換方法分析資本體現式技術進步和經濟增長周期波動關聯效應,發現短周期資本體現式技術進步與經濟增長率的變化特征不同且二者不具有Granger因果關系,中周期資本體現式技術進步與經濟增長率變化呈現較強的共變特征且資本體現式技術進步是經濟增長的Granger原因,長周期資本體現式技術進步與經濟增長率變化呈現完全共變性且存在雙向的Granger因果關系,得出二者的周期波動關系顯示資本體現式技術進步對經濟增長的作用不是體現在短期而是表現為中長期。

關鍵詞:資本體現式技術進步;經濟增長;小波變換;關聯效應

技術進步是經濟增長的重要決定因素,但技術進步對經濟增長作用并非完全獨立,往往以不同方式與資本或勞動要素相結合,通過提高要素配置效率和要素生產率方式促進經濟增長。技術進步和生產要素組合形式不同,對要素生產率和經濟增長效率影響差異顯著。其中無偏性即中性技術進步能夠同比例提高所有生產要素投入效率,以全要素生產率方法就可以有效測算技術進步。但若有偏性技術進步并非單獨發揮作用而是依附于資本或勞動投入,并非均等提高資本或勞動質量,僅以全要素生產率方法測算技術進步就存在許多局限,結果可能有悖于現實經濟中整體技術進步的作用貢獻,也無法刻畫經濟增長過程中整體技術進步及資本和勞動質量變化的全部。[1]

當前,世界各國普遍出現經濟高增長和全要素生產率下降共存的現象,事實表明中性技術進步并非反映經濟增長質量的全部。Gordon(1990、 2000、2002),Greenwood and Yorukoglu(1997),Greenwood、Hercowitz、Krusell(1997)和Greenwood、Jovanovic(2001)發現,20世紀90年代后技術進步主要與有形物化的資本品結合,一國經濟正是利用內含最新技術的設備投資特別是信息軟件業設備,通過資本和技術進步相耦合方式(即資本體現式技術進步)實現快速增長。Gordon[2]和Hulten[3]等測算出機器設備投資中有形的技術進步對美國經濟增長的作用貢獻,發現1954年到1990年間美國資本體現式技術進步每年以3%的速率增長,占技術進步總貢獻率的2/3以上,其中美國戰后60%的生產率增長來自資本體現式技術進步。[4]

同樣,黃先海等[5]利用中國工業數據分析表明,中國的技術進步也完全可能融合于物化型設備投資中,通過設備更新換代提升技術進步和生產率。趙志耘等[6]構建了一個區分設備投資和建筑資本投資的內生經濟增長模型,通過界定設備投資和建設投資相對價格與邊際收益與技術進步的關系,依據中國經濟改革和發展過程中高投資收益率和設備相對價格下降的經驗事實,發現我國以設備進口為主的技術引進方式實現的設備積累速度遠高于建筑資本積累速度,判定了中國資本體現式技術進步的存在性。同時,應該強調,生產要素對經濟增長作用并非固定不變,在不同的經濟發展階段、不同資源要素稟賦和政治經濟制度環境約束下,要素貢獻都將呈現出時間性和階段性的變化趨勢,而技術進步作用方式因發展階段和資源稟賦結構不同而表現迥異,即技術進步作用存在動態階段性規律。[7]由于國內普遍缺乏對資本體現式技術進步的關注,相關的定量研究也幾乎無人涉及,特別是20世紀80年代以來我國中性技術進步貢獻與經濟增長趨勢并不保持一致,真實經濟發展過程中的技術進步更多表現出與機器設備投資相融合的趨勢。為考察資本體現式技術進步的作用特征,本文利用設備工業品與建筑工業品的相對價格指數,構建資本體現式技術進步指數分析蘊涵在設備中的體現式技術進步變化特征,及其與經濟增長率的周期波動關聯性。

一、資本體現式技術進步動態變化規律

在資本體現式技術進步的分析中,通常利用設備品的相對價格來反映。國內外相關研究也多數采用此種方法,如陳師、趙磊(2009)就以消費價格指數與設備價格指數之比來衡量投資專有技術進步。在此我們以設備資本與建筑資本的相對價格指數的倒數來表征資本體現式技術進步增長及變化趨勢。在此首先利用1980—2007年建筑資本和設備資本的年度相對價格指數來構建資本體現式技術進步指數,如圖1所示。

數據顯示:資本體現式技術進步在改革開放初期變化幅度不大,但自20世紀80年代中期開始到90年代中期出現快速增長,特別是在1987年資本體現式技術進步的增長率超過了20%,這表明在此期間我國以設備資本品投資方式實現的技術進步增長迅速,也是類似于我國這樣的發展中國家實現技術升級、縮小和發達國家技術差距的主要途徑。而在90年代中期后資本體現式技術進步的增長速度放緩,基本都在4%均值上下小幅波動??疾熨Y本體現式技術進步在80年代、90年代和21世紀初三個時段的平均增長率,分別為6.7%、4.7%和3.5%,呈現明顯遞減特征。觀察資本體現式技術進步的趨勢分量,可以看出資本體現式技術進步呈現出拋物線型的增長趨勢,在20世紀80年代中期出現了一個峰,表明該時段是我國資本體現式技術進步的快速增長期,90年代中期后增速逐漸轉緩。主要原因可能是,改革開放初期我國與其他發達國家的技術差距形成了模仿和復制的成本優勢,因此以先進技術設備引進與投入為載體的物化型技術進步成為我國技術快速升級的主要形式,但隨著與發達國家技術差距的縮小和邊際收益下降,資本體現式技術進步的增長速度會逐漸減緩。進入21世紀后,資本體現式技術進步增長趨勢分量近似于一條水平線。

為深入分析近年來資本體現式技術進步的變化特征,我們選擇月度數據進行細化分析。首先采用分類資產價格指數構建資本體現式技術進步指數,在機械工業品中選擇具有較高投資價值且質量發生明顯變化的四類工業品,分別為通信設備、計算機及其他電子設備,通用設備,電氣機械及器材,儀器儀表及文化辦公機械,進行加權平均構建設備品價格指數PPIE,以反映機械設備質量變化的綜合趨勢。其權重為該行業工業總產值的比重, 即:

之所以選擇通信設備、計算機及其他電子設備等四類制造業工業品出廠價格指數,原因在于通信設備、計算機及電子等設備技術含量和其他設備相比投資價值更高,技術水平高且技術更新也快于其他設備品,對資本體現式技術進步的表征更直接、更敏感。將設備品價格指數與建筑材料工業品出廠價格指數的比值的倒數作為綜合設備中的資本體現式技術進步指數ETC,同時還將通信設備、計算機及其他電子設備指數與建筑材料工業品出廠價格指數的比值的倒數ETCCE,以分析蘊涵在前沿設備中的體現式技術進步,如圖2所示,數據來源于國家統計局,樣本區間為1999年1月到2010年3月。 #p#分頁標題#e#

圖2顯示,綜合設備中的資本體現式技術進步指數ETC與前沿設備投資品中的體現式技術進步指數ETCCE具有相似的變化特征,在2003年和2008年都出現快速增長,這與依據年度數據構建資本體現式技術進步指數的結論相一致。其中綜合設備中的體現式技術進步指數ETC在2003年12月階段最大值為7.5%,2008年8月的階段最大值為9.02%,而前沿設備中的體現式技術進步指數ETCCE比綜合設備中的體現式技術進步增長更快,在各個階段都高于綜合設備中的體現式技術進步增長率,2004年3月的階段最大值為11.6%,2008年8月的階段最大值為12.8%。在整個樣本區間內綜合設備中的體現式技術進步年均增長率為3.22%,而前沿設備中的體現式技術進步年均增長率為5.86%。

二、資本體現式技術進步和經濟增長周期波動關聯效應

利用月度數據考察資本體現式技術進步和經濟增長率的動態變化規律。綜合設備中的資本體現式技術進步ETC和經濟增長率GDPR的月度變化路徑如圖3所示,經濟增長率GDPR的月度數據是將季度數據采用頻率轉換獲得。

圖3顯示的是自20世紀90年代中期以來,我國資本體現式技術進步與經濟增長率的變化特征有所不同,經濟增長率在90年代末期出現下落特征,但在21世紀初期開始平穩上升,在2007年達到的最大值為13%。受世界經濟危機的影響在2008年初開始快速下降,但2009年初又出現明顯回升。資本體現式技術進步ETC沒有出現明顯的增速平穩上升特征,與經濟增長率相比其波動幅度較小,只是在2003年和2008年出現大幅增長,其變化特征顯示其增長并沒有受世界金融危機和經濟危機的影響。下面,進一步采用小波變換方法分析資本體現式技術進步ETC和經濟增長率GDPR各層分量的變化特征。

從小波變換系數WTf(m,n)中可以得到f(t)在時間窗[mt+n-mΔt,mt+n+mΔt]的部分信息,同時可以得到f(t)在頻率窗[θ/m-Δθ/m,θ/m+Δθ/m]的部分信息。因此,當m值小時,mt+n-mΔt和mt+n+mΔt很小,時間窗很小。而在頻域上θ/m-Δθ/m和θ/m+Δθ/m很大,頻率窗很大,相當于在短周期內用高頻小波作高分辨率分析。當m值大時,時間窗很大,而頻率窗小,相當于在長周期內用低頻小波作低分辨分析。[9]

本文采用DB4小波變換將資本體現式技術進步ETC和經濟增長率GDPR進行分層,根據我國經濟周期波動的特點和周期的劃分,將小波變換的最大尺度α取為27=128個月。通過小波變換,將時間序列分解就可以得到不同尺度下的分量譜圖。小波分解后的前三層尺度為21~23,是周期1~8個月的分量,即頻率為0.125~1的分量,包含了序列中的隨機因素和不規則因素。第四層尺度為24,是周期9~16個月的分量,即頻率為0.063~0.125的分量,稱為短周期分量,記為ETCS和GDPRS,如圖4所示。第五層尺度為25,是周期17~32個月的分量,即頻率為0.031~0.063的分量,第六層尺度為26,是周期33~64個月的分量,即頻率為0.016~0.031分量,我們將小波分解后的第五層和第六層分量合并,將其稱為中周期分量,記為ETCM和GDPRM,如圖5所示。第七層尺度為27,是周期65~128個月的分量,即頻率為0.008~0.016的分量,我們將其稱為長周期分量,記為ETCL和GDPRL,如圖6所示。

圖4顯示,在短周期資本體現式技術進步與經濟增長率波動不同,部分時期呈現出相反的變化特征,如在2000年初資本體現式技術進步ETCS呈現下降趨勢,而經濟增長率呈現上升趨勢,在2005年中期資本體現式技術進步達到波峰,而此時經濟增長率卻處于波谷。對比資本體現式技術進步與經濟增長率的波動幅度,發現在短周期資本體現式技術進步比經濟增長率的波動強烈,波動幅度大。分析短周期資本體現式技術進步與經濟增長率Granger的因果關系,我們發現,當滯后的時期取2個月時,原假設為“ETCS不是GDPRS的Granger原因”的F-統計量小于10%的臨界值,在1%的顯著性水平上接受原假設,表明在短周期資本體現式技術進步不是經濟增長的Granger原因。同時,原假設“GDPRS不是ETCS的Granger原因”的檢驗接受原假設,表明短周期經濟增長也不是資本體現式技術進步的Granger原因,因此短周期二者不具Granger因果關系,即資本體現式技術進步不是經濟增長的原因,而經濟增長也不是資本體現式技術進步變化的原因。

圖5顯示中周期資本體現式技術進步ETCM與經濟增長率GDPRM的變化在2008年之前呈現較強的共變特征,即當資本體現式技術進步達到波峰時,經濟增長率也到達波峰;資本體現式技術進步達到波谷時,經濟增長率也到達波谷。但在2000年后,二者變化呈現相反的特征??疾熘兄芷诙叩腉ranger因果關系,和短周期二者關系不同,在9%的顯著性水平上拒絕“ETCM不是GDPRM的Granger原因”的原假設,表明在中周期資本體現式技術進步是經濟增長的Granger原因,但不能拒絕“GDPRM不是ETCM的Granger原因”的假設,即資本體現式技術進步和經濟增長在中周期存在單向Granger因果關系。中周期分量時差關系發現資本體現式技術進步與經濟增長的最大相關系數為0.9665,但不是在當期,而是在資本體現式技術進步先行1個月時,這再次印證資本體現式技術進步對我國經濟增長的促進作用。圖6顯示的是資本體現式技術進步和經濟增長的長周期分量的變化趨勢,二者呈現完全的共變特征,在經濟增長到達波峰時,資本體現式技術進步也到達波峰,在經濟增長到達波谷時,資本體現式技術進步也到達波谷。

表1的Granger因果關系檢驗顯示,資本體現式技術進步和經濟增長率的長周期分量的Granger因果關系檢驗在3%的顯著性水平上拒絕原假設,二者具有雙向Granger因果關系。利用資本體現式技術進步和經濟增長率原序列進行Granger因果關系檢驗,發現在1%的顯著性水平上拒絕原假設“ETC不是GDPR的Granger原因”的原假設,但不能拒絕“GDPR不是ETC的Granger原因”的原假設,表明資本體現式技術進步和經濟增長率具有單向Granger因果關系,這表明當前資本體現式技術進步是我國經濟增長重要因素。

三、基本結論

本文利用設備工業品與建筑工業品的相對價格指數,構建出資本體現式技術進步指數,分析蘊涵在現代設備投資過程中的資本體現式技術進步,并利用小波變換方法分析體現式技術進步與經濟增長率的周期波動關聯性。結果顯示,我國資本體現式技術進步自20世紀80年代中期到90年代中期出現快速增長,之后增速放緩。體現式技術進步呈現出拋物線型變化趨勢,80年代、90年代和21世紀初年均增長率分別為6.7%、4.7%和3.5%。小波變換分層分析資本體現式技術進步和經濟增長的關聯效應,發現短周期資本體現式技術進步與經濟增長率變化特征不同,Granger因果關系檢驗顯示資本體現式技術進步和經濟增長率不具有Granger因果關系。中周期資本體現式技術進步與經濟增長率變化呈現較強的共變特征,并且存在“資本體現式技術進步是經濟增長的Granger原因”的單向因果關系。長周期資本體現式技術進步與經濟增長率變化呈現完全的共變特征且存在雙向的Granger因果 #p#分頁標題#e#

關系。長中短周期關系顯示資本體現式技術進步對我國經濟增長的作用,不是體現在短期而是中長期,中長期經濟增長動力在于技術進步。這表明在工業化的發展進程中資本體現式技術進步在較長時間內還將是我國技術進步的主要方式。

參考文獻

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[2]R. J.GORDON. The Measurement of Durable Goods Princes[M]. Chicago: University of Chicago Press, 1990.

[3]HULTEN, R. Charles. Growth Accounting When Technical Change is Embodied in Capital[J]. American Economic Review, 1992, (4).

[4]GREENWOOD JEREMY, HERCOWITZ ,KRUSELL. Long-run Implications of Investment-Specific Technological Change[J]. American Economic Review, 1997, (3).

[5]黃先海, 劉毅群. 物化性技術進步與我國工業生產率增長[J]. 數量經濟技術經濟研究, 2006,(4).

[6]趙志耘等. 資本積累與技術進步的動態融合[J].經濟研究, 2007, (11).

[7]鄭玉歆. 全要素生產率的測算及其增長的規律[J]. 數量經濟技術經濟研究, 1998, (10).

[8]侯木舟, 袁修貴. 基于MATLAB的小波分析在股市技術分析中的應用[J]. 系統工程, 2001, (5).

[9]劉俊生. 我國經濟周期的測定與分析[D]. 長春:吉林大學博士論文, 2007.

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