省市全要素生产率测算

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1 省市生产率测算:时变效率模型

1.1 数据说明及处理

这里仍然采用OLS方法中地区全要素生产率中的数据,即用1990年至2017年中国31个地区的gdp、资本和劳动力数据来估计各地区的生产率!

本例的数据属于面板数据,与截面数据SFA相比,可以计算随时间变化的技术效率!

1.2 整理成front数据排列要求

front软件中数据前两列要求生产者序号和时间序号两列,即

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1.3 复制粘贴到fron41.exe目录

在front41.exe文件所在目录下,新建名为eff1-dta.txt的文件。

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将Excel中个体序列、时间序列、对数gdp、对数资本和对数就业人口这5列数据复制粘贴到eff1-dta.txt文件。

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1.4 设置指令文件

在deap.exe文件所在目录下,新建名为eff1-ins.txt的文件(最好从其他指令文件复制过来重命名为eff1-ins.txt)。

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双击打开eff1-ins.txt文件,进入如下设置:

第1行:1是选择SFA模型形式,1表示一般模型(无效率项不会受到外界因素影响);2表示无效率项受到外界因素影响。这里选择1.

第2行:eff1-dta.txt是刚才粘贴到数据的文件名

第3行:eff1-out.txt是DEAp计算出生产率后需要保持到的文件,文件名可以自己起

第4行:1是函数类型,1表示生产函数,2表示成本函数!这里应该选择1.

第5行:y表示样本是否取对数,y表示已取对数,n表示没有取对数。本例中数据在Excel中已经取对数处理,所以设置为y

第6行:31是样本数量,本例中数据是1990年至2020年共31个样本

第7行:28是时期数,本例时间范围是1990-2017年,相应的时间数应该设为28

第8行:868是样本总数,本例中为31×28=868

第9行:2是是投入的序列数(解释变量),本例中有2列投入,即资本和劳动序列,所以设置为2

第10行:n是SFA模型参数设置。如果第一行选择了“1”,那么第10行设置y表示截断正态分布(mu不等于0);设置n表示半正态分布(mu等于0)。如果第一行选择了“2”(此时无效率项受到外界影响,即mu不等于0),那么第10行设置y表示影响mu的方程中不存在截距项;设置n表示影响mu的方程中包含截距项。

本例第一行选择了1,这里第10行设置n表示选择半正态分布形式!

第11行:n也是SFA模型参数设置。如果第一行选择了“1”,那么第11行设置y表示效率虽时间变化(eta不等于0,适用于面板数据);设置n表示效率不随时间变化(eta等于0)。如果第一行选择了“2”,那么第10行应该数据影响mu的方程中解释变量的个数。

本例第一行选择了1,这里第11行设置y表示效率随时间变化!

第12行:n表示估计SFA模型时是否设置初始值,一般选择n。

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1.5 运行fron41.exe

双击运行front41.exe,在出现的新窗口中,首先输入f,点击回车,然后接着输入eff1-ins.txt指定需要运行的指令文件,点击回车,即可开始SFA分析!得到生产效率的计算结果。

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1.6 生产率结果

在运行fron41.exe程序后,在该目录下会生成eff1-out.txt文件,即生产率估计结果文件。

注意!由于front41.exe程序不提供报错机制,因而如果运行front41.exe后没有出现eff1-out.txt文件,那么需要仔细检查eff1-dta.txt和eff1-ins.txt文件,查看是否设置正确!

双击打开eff1-out.txt文件,文件中给出了似然估计法得到的生产函数的回归系数,以及地区的技术效率,注意不是全要素生产率!

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2 省市生产率测算:无效率项受到外界因素影响

在截面数据的例子中(SFA测算中国生产效率),已经演示了无效率项受到外界因素影响的SFA估计方法。本例中各省市各年份的生产率测算属于面板数据,指令文件的设置与截面数据设置基本一致,但是在面板数据中,当设置了无效率项受到外界因素影响后,技术效率就自动随时间变化。

2.1 数据说明

纯粹为了操作演示,我们这里假定无效率项会受到通货膨胀的影响。由于本例中产出数据和资本存量数据已经进行过价格平减,所以并不包含价格变动因素。然后以cpi来反应通货膨胀的程度!

这里收集了1990-2017年各地区的cpi数据,并将cpi与其他数据整理成FRONT软件要求的排列方式

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2.2 复制粘贴到fron41.exe目录

在front41.exe文件所在目录下,新建名为eff2-dta.txt的文件。

将Excel中个体序列、时间序列、对数gdp、对数资本、对数就业人口和CPI这6列数据复制粘贴到eff2-dta.txt文件。

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2.3 设置指令文件

在front41.exe文件所在目录下,新建名为eff2-ins.txt的文件;或者从eff1-ins.txt复制过来。双击打开eff2-ins.txt文件,进入如下设置:

第一行修改为2,第二行和第三行修改为eff2-dta.txt和eff2-out.txt,第10行n表示无效率项影响因素方程中不包含截距项(也可以选择y,包含截距项),第11行修改为1,即本例中只有通货膨胀1个影响无效率项的变量。

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2.4 重新运行front41.exe

双击运行front41.exe,在出现的新窗口中,首先输入f,点击回车,然后接着输入eff2-ins.txt指定需要运行的指令文件,点击回车,即可开始SFA分析!得到生产效率的计算结果。

3.5 生产率估计结果

在运行fron41.exe程序后,在该目录下会生成eff2-out.txt文件,即生产率估计结果文件。

回归系数中delta1变量的系数为-0.25223904E-01,表明通货膨胀上升有助于降低生产的无效率。但由于对应的t值绝对值小于1.96,表明在5%显著水平下不显著!

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估计出的技术效率随时间变化!

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3 省市生产率测算:超越对数生产函数形式

在前面生产率测算中具假定生产函数是柯布-道格拉斯生产函数。这里采用超越对数生产函数形式来测度生产率。

3.1 数据说明

超越对数生产函数要求投入要素的2次项指数!在Excel中重新计算了资本和劳动的2此项及交互项数据,并整理成FRONT软件要求的排列方式

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3.2 复制粘贴到fron41.exe目录

在front41.exe文件所在目录下,新建名为eff3-dta.txt的文件。

将Excel中个体序列、时间序列、lny、lnk2、lnk、lnl2、lnl和lnklnl这8列数据复制粘贴到eff3-dta.txt文件。

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3.3 设置指令文件

在front41.exe文件所在目录下,新建名为eff3-ins.txt的文件;或者从eff1-ins.txt复制过来。双击打开eff3-ins.txt文件,进入如下设置:

第二行和第三行修改为eff3-dta.txt和eff3-out.txt;第九行修改为5,超越对数函数中有5个解释变量!

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3.4 重新运行front41.exe

双击运行front41.exe,在出现的新窗口中,首先输入f,点击回车,然后接着输入eff3-ins.txt指定需要运行的指令文件,点击回车,即可开始SFA分析!得到生产效率的计算结果。

3.5 生产率估计结果

在运行fron41.exe程序后,在该目录下会生成eff3-out.txt文件,即生产率估计结果文件。

在生产函数估计结果中,加上截距项,一共6个回归系数;虽然在指定设置时选择了时变模型,但是eta的估值值为0,因而采用超越对数函数形式后,省市的生产效率不随时间变化!

具体的各省市技术效率的测算结果这里不再展示!

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4 省市生产率测算:测算全要素生产率

在DEA方法中,如果数据为面板数据,可以将效率分解成技术效率变动和技术进步,用两者的乘积来表示全要素生产率变动!在SFA方法中也可以采用相似的处理方法来测算全要素生产率变动。

DEA方法中不需要设置生产函数形式,SFA方法则对生产函数形式设置相当敏感。且只有特定的生产函数形式才能够将效率分解并计算全要素生产率!

由于SFA方法中生产函数设定本身就可能存在误差,不同的生产函数设定会得到不同的结果,而且估计出生产函数后计算全要素的步骤也较为繁琐,所以实践中较少用SFA方法来测算全要素生产率!

这里仅演示一个简单的例子

4.1 生产函数形式设定

为了测算技术进步,需要在超越对数生产函数中加入时间项t及时间的2次项t2,该生产函数形式由Orea(2002)提出!

4.2 数据处理

上述超越对数生产函数中,不包含截距项,一共有9个解释变量!

在Excel中将数据整理成FRONT软件要求的排列方式

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4.3 复制粘贴到fron41.exe目录

在front41.exe文件所在目录下,新建名为eff4-dta.txt的文件。

将Excel中个体序列、时间序列、lny、lnk、lnl、lnklnl、lnk2、lnl2、tlnk、tlnl、t、t2这12列数据复制粘贴到eff4-dta.txt文件。

由于列数太多,txt文件中将没行数据分成了两行来显示!这不影响后续的FRONT软件运行!

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4.4 设置指令文件

在front41.exe文件所在目录下,新建名为eff4-ins.txt的文件;或者从eff1-ins.txt复制过来。双击打开eff4-ins.txt文件,进入如下设置:

第二行和第三行修改为eff4-dta.txt和eff4-out.txt;第九行修改为9,超越对数函数中有9个解释变量!

注意要测算全要素生产率,第11行需要设置为y

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4.5 重新运行front41.exe

双击运行front41.exe,在出现的新窗口中,首先输入f,点击回车,然后接着输入eff4-ins.txt指定需要运行的指令文件,点击回车,即可开始SFA分析!得到生产效率的计算结果。

4.6 生产率估计结果

在运行fron41.exe程序后,在该目录下会生成eff4-out.txt文件,即生产率估计结果文件。

在生产函数估计结果中,加上截距项,一共10个回归系数;虽然在指定设置时选择了时变模型,但是eta的估值值为0,因而采用超越对数函数形式后,省市的生产效率不随时间变化!

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4.7 计算技术效率变化

  • 技术效率变化的公式为:,在运行front41.exe程序后,会计算出各地区各年份的技术效率(eff),直接进行对比,即可以计算出技术效率变化(effch)

将eff4-out.txt文件中各年各地区的效率手动整理到Excel中,然后另起一列命名为技术效率变动,在第2年第1个地区位置上输出第2年的技术效率值除以第1年的技术效率值,即可得到第2年第1个地区的技术效率变化;拉动该公式,可以得到从第2年开始所有地区的技术效率变化。

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由于本例中采用对数生产函数计算的时变系数(eta)为0,所以技术效率不随时间变化,因而计算出的各地区各年份的技术效率变动都为1。一般情况下,只要时变系数(eta)不为0,计算出的技术效率变动就不全为1.

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4.8 计算技术进步变化

  • 技术进步变化的公式为:

  • 第1个地区第2年的技术进步公式为:

由于前面已经估计出了β的值,因而通过上面式子,可以计算出各地区各年份的技术进步变化!

4.9 计算全要素生产率

将计算出的技术效率变化和技术进步变动相乘,即可得到全要素生产率变动!

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