航空航天产业技术效率评价及影响因素分析

摘要：文章采用随机前沿生产函数方法（SFA）对1995-2011年航空航天产业技术效率进行了具体测算，并对地区特征、人力资本素质、研发投入、企业规模及制度等影响因素进行了具体分析，结果表明产业整体技术效率水平不高，各年技术效率呈波动性增长，呈现出东强西弱的局面，人力资本素质、企业规模及制度因素对产业具有积极的促进作用，适当提升有助于提高产业技术效率；研发投入显示出消极影响，故应对国防科研体制进行改革和调整。

关键词：航空航天产业；技术效率；SFA；影响因素

一、 引言

目前测度产业生产率的方法主要是总量生产函数、随机前沿生产函数（Stochastic Frontier Production Function Method，SFA）和数据包络分析（Data Envelopment Analysis，DEA），适用于不同的条件，其中DEA法要求较高的数据准确性，SFA法考虑了随机误差对经济增长的影响，也允许存在无效率，能较好的模拟经济状况。由于航空航天产业在发展中存在随机扰动和不可观测因素，采用SFA法应该更为适用。

技术创新要素是产业创新要素的核心，创新组织要素和创新环境要素围绕着技术创新要素发挥作用。因此，文章采用SFA的方法对我国航空航天产业1995年～2011年的技术效率进行了测度，并分析了时间、地区特征、人力资本素质、研发投入、企业规模及制度等对技术效率的影响，为航空航天产业的发展和技术提升提供借鉴。

二、 模型与数据来源

1. 航空航天产业生产效率基础模型。文章采用Battese&Coelli（1995）提出的SFA模型 ，假定我国航空航天产业生产函数为CD生产函数，则随机前沿生产函数模型为：

Yit=A（t）K？琢itL？茁itevit-uit i=1，…，I；t=1，…，17（1）

两边取对数，（1）式变为：

lnYit=？子+？仔？子+？琢lnKit+？茁Lit+vit-uit （2）

其中，Yit、Kit、Lit分别是i省t年产业总产出、资本投入和劳动投入，？琢、？茁是资本、劳动的产出弹性；A（t）=e？子+？子？仔为t年各省市前沿技术进步水平，其中e？子是基年即1995年产业初始技术水平，？仔是前沿技术水平进步速度；vit-uit是随机扰动项：vit是经济系统自身存在的随机误差，服从对称正态分布，即vit～N（0，？啄2v）；uit是技术无效率项，服从单侧正态分布，即uit～N+（mit，？啄2u），mit是技术无效函数。

影响uit的因素很多，制度是重要的影响因素，此外还有企业规模、人力资本素质、研发投入、能源消耗状况、产业生命周期及产业密集度等。限于数据的可得性，将uit设定为人力资本素质、研发投入、企业规模和制度的函数，并考虑时间和地区因素：

mit=？渍+？兹t+？准1Locit+？准2Humit+？准3RDit+？准4Scaleit+？准5Systemit+wit i=1，…，I；t=1，…，17（3）

其中，？渍i（i=1，…，5）是技术无效率函数中第i个因素的截距项；t为时间趋势，系数？兹为正表明技术效率随时间的推移递减，反之亦然；Loc、Hum、RD、Scale和ystem是地区特征、人力资本素质、研发投入、企业规模和制度，系数？准i为正表明第i个因素对技术效率的作用是消极的，反之亦然。各个变量含义见表1。

（4）

式中？酌是指式（2）随机扰动项占技术无效率项的比重，？酌越趋近于1，前沿生产函数和技术无效函数的设定就越合理，采用随机前沿模型就更合适。

2. 数据来源与处理。文章主要数据来自《中国高技术产业统计年鉴》，航空航天产业的统计数据最早可至1995年，所以研究期间为1995年～2011年，样本是去除数据缺失较多的西藏、海南、新疆、宁夏、云南、浙江、内蒙古以外的其他22个省市。此外，价格指数来自各年《中国统计年鉴》。

各指标数据选择及处理如下：

（1）总产出（Y）选取了能大体反映产业发展的当年价总产值，并采用以1995年为基期的各省市第二产业价格指数进行缩减以消除价格干扰。

（2）劳动（L）选取从业人员平均数，即年初就业人数与年末就业人数的均值。

（3）资本（K）的选取，1995～2005年为年末固定资产额，2006～2011年根据（5）式永续盘存法计算，即在上年折旧后加当年固定资产投资额。航空航天产业是高技术产业，资产提前报废、更新、淘汰的可能性较大，设备的技术损耗也会导致固定资产价值骤减，在借鉴会计上飞机、电子设备等折旧处理方式将折旧率取值15%。之后，用各省市固定资产投资价格指数将固定资产值统一折算到1995年不变价，其中广东缺乏的1995～2000年价格指数数据用地理和经济水平接近的福建替代。

Kit=Kit-1（1-）+Iit（5）

其中，Kit、Kit-1、、Iit分别是i省t年固定资本存量、i省 t-1年固定资本存量、固定资产折旧率和i省t年固定资产投资额。

（4）无效率因素：①地区特征，将22个省市分为东中西3个地区，分别取值1、2、3。②人力资本素质，是科学家和工程师占从业人员的比重。科学家和工程师知识水平高且实践经验丰富，是技术创新的主要贡献者，这一指标能大致反映产业人力资本水平。③研发投入，是R&D经费内部支出占主营业务收入的比重，涵盖了企业内部开展R&D活动的实际支出，能准确反映产业的R&D水平。其中，总产值以1995年为基期的第二产业价格指数进行了缩减。④企业规模，是产业总产值与企业数量的比值。产业内企业的数量是衡量市场结构和容量的重要指标，也能反映行业进入和退出的难度。⑤制度，用樊纲等（2011）的市场化进程指标来刻画，他从政府与市场关系、非国有经济发展、产品市场发育程度、要素市场发育程度、市场中介组织发育与法律制度环境5个方面综合测度了市场化进程，此外，用趋势外推法估算缺失的1995年、1996年、2010年及2011年的数据。

三、 实证结果及分析

利用Frontier4.1软件得出模型的参数估计值和检验结果，并得出各省市航空航天产业1995年～2011年的技术效率水平（见表2及表3）。

1. 航空航天产业生产函数分析。据表2的结果，LR统计检验值的显著性水平为1%，表明（1）式中误差项vit-uit复合结构明显， SFA法比OLS法更恰当；估计量？酌=0.612统计结果显著，表明技术无效率中随机误差项的影响高达61.2%、统计误差等不可控因素比例低，模型设定合理可靠，有必要分析技术效率未能充分发挥的原因。截距和时间趋势项系数为1.662和-0.061，表明1995年产业前沿技术进步水平为5.270（e1.662），之后以年均6.1%的速度下降。这可能的原因是：航空航天产业是国防科技工业中相对封闭、开放度小的行业，尽管十五大以来进行了改革，但科研、生产两张皮现象依旧存在，科技成果难以实现产业化；国防科技工业改革是渐进式的，这也有可能是改革过程中出现的无序状况。资本、劳动的弹性系数分别为0.350和0.712，表明劳动贡献度是资本的2倍。这也说明航空航天产业是知识密集型产业，科技人员在技术设备投入基础上进行产品的发明、实用新型和外观设计研发；重大技术R&D中需要大量科技人员长期持续的共同开发，劳动力及高科技人才作为稀缺要素发挥重要作用。此外，资本与劳动弹性系数之和大于1，表明产业具有容易形成规模报酬递增的特征。

技术无效函数中，时间趋势项系数值为-0.002，表明产业技术效率年均增加0.2%，但统计结果不显著。前沿技术下降伴随技术效率提高的原因可能是：①我国尚未形成自主创新的技术创新体制，还处于依赖国外先进技术的状态，如我国不具备生产涡轮风扇发动机或先进火控系统的能力；②产业部分是国防科技工业，具有公共产品的特征，会造成技术前沿下降的错觉。例如某些航空产品或军用航天器只是国防建设的需要，不参与市场流通，统计数据上无法显示。地区变量系数值为0.079，统计结果略微显著，表明东中西部地区产业技术效率呈现递减状态。

人力资本素质系数值为-0.010且统计结果较为显著，表明人力资本能积极提升产业技术效率，提高雇员中科学家和工程师人员的比重可以有效提高劳动生产率。Vandenbussche等（2006）的研究表明教育水平会使劳动力会对技术效率产生不同的影响，文章研究结果与其一致，表明科学家和工程师比重上升1%会提高1%技术效率水平，因为科学家和工程师具有较高的知识水平和丰富的实践经验。可见，航空航天产业吸收的劳动力具有较高的素质水平，对产业技术效率的提高做出了一定的贡献。

研发投入系数值为0.022且统计结果显著，表明研发投入对产业技术效率具有消极影响。研究期内各省市及全国水平的研发投入总体上涨，但研发绩效不高，这与钟卫等（2011）的研究结果一致，他认为在经济发展初期加大R&D投入能有效提高技术创新效率，但随着企业深入发展应重点调整经费投入结构。此外，航空航天产业企业大多由国家或国有控股，近年虽有下降但国有比例仍高达50%。虽然国有企业有规模、政府特许等优势，但激励却不充分。十五大以来中央对国防工业做出的多次部属是对改革的进一步延伸。

企业规模系数值为-0.134且统计结果显著，表明企业规模是积极的影响因素。产业具有高投入、高技术和高风险等特点，进入的企业都有一定的规模。研究期内各省市企业规模变化起伏：相对来说，黑龙江、江西、辽宁的企业规模曾较高（≥6亿元/企业）但变化急剧；大多数省市都在0～2之间。产业中大型企业比重不到20%，大中型企业比重在50%左右，并未形成良好的企业规模；此外，《2012年财富世界500强》排行榜中有12家航空公司，其中我国虽然有2家但上榜的中国航空工业集团公司在排名、主营业务收入和利润方面都与排名第一的波音公司差距较大。

制度系数值为-0.148且统计结果显著，是影响最大的因素。研究期内各省市市场化程度逐年提高，东部优于中部优于西部；位于沿海的广东、江苏、福建、上海等省市的市场化程度最高，而西部陕西、甘肃等省市只有发达地区的一半。1964年推行的三线建设将44项中的21项国防工业企业投放在西部，可见产业半数左右企业在西部地区；2001年实施的西部大开发政策一定程度上提高了西部省市的市场化程度，为产业发展提供良好的市场环境。

2. 航空航天产业技术效率分析。根据计算结果（见表3-1及表3-2）对产业技术效率从区域角度进行分析。

（1）航空航天产业技术效率总体分析。依据测算结果（表3），表明研究期内技术效率均值离效率前沿面较远，仅为0.472，即实际产出水平只占最优随机产出水平的47.2%（表明既定产出水平下能节约52.8%的投入）。可见，产业未能发掘现有科技资源和技术潜力，资源使用效率、管理水平及产业技术实际利用率低。尽管产业平均技术效率不高，但总体是逐年增长的。

（2）航空航天产业技术效率区域分析。由于地域禀赋、国家政策不同造成我国东中西部经济发展呈现东强西弱。产业区域技术效率的具体情况（见表4）：各个区域技术效率存在显著差异；东西部增长较快，中部略微增长，所以2000年前原本领先的中部被东部赶超。各省市技术效率排行中，中部的黑龙江和江西排在第一和第三，技术效率值分别为0.85和0.75；大部分东部省市排名都很靠前；西部省市排名全部靠后，甘肃和山西技术效率值最低只有0.23。

航空航天产业区域技术效率差异显著，最高省市和最低省市相差高达0.62。黑龙江、广东、江西高效利用了现有技术，效率值都在0.75以上；吉林、甘肃和山西效率最低；9省市技术效率不足0.4。从各省市的变动趋势来看：高效率省市（≥0.60）除辽宁2003年前增长快速外的变化起伏；陕西、四川、甘肃、贵州、河北等低效率省市（≤0.3）正逐步释放内部潜力保持低速持续增长。

黑龙江研发投入处于中等且逐年增长、企业规模领先，产出水平很高，因而技术效率最高。黑龙江是工业发展的摇篮，产业全国影响大，其中哈尔滨民航产业发展也很突出。广东位于沿海地区，能吸引众多外资和高技术人才，企业规模虽然递减但处于全国领先，即使研发投入不高但产出规模大。尽管广东没有被纳入军事航空制造业布局，但在航空关联制造业相关领域国内市场占有率名列前茅，并在2010年推行《广东省航空产业发展规划（2010～2025年）》促进产业发展。

山西、甘肃位于内陆或经济不发达地区，产业发展相对较为缓慢，技术效率值偏低。山西技术效率值总体下降；吉林技术效率大致维持在同一水平；甘肃的技术效率逐年缓慢提高；这些变化一部分是由于受当地经济发展的影响，一部分也与国家政策支持力度和国防科技工业布局有关。

四、 结论和建议

航空航天产业发展过程应重点关注技术效率问题。文章用SFA法实证测度了1995年～2011年航空航天产业的技术效率，并对时间、地区特征、人力资本素质、研发投入、企业规模和制度等技术无效率因素进行了分析，得出如下结果：

1. 我国航空航天产业技术效率水平较低，研究期内均值只有0.472。技术效率各年均值波动增长，虽然从0.374上升到0.539，但仍有46%的上升空间。从无效率因素来看，时间趋势不是很显著；人力资本素质、企业规模、制度因素对技术效率具有积极的影响，应适当加大或提高这部分的水平；研发投入作用消极，应对投入结构进行调整。

2. 航空航天产业技术效率存在区域差异，区域效率均值排序为东部>中部>西部，黑龙江、广东、江西技术效率值排名前三，吉林、甘肃和山西排名最末。值得注意的是，研究期间内西部技术效率持续稳定的增长，中部是早期处于领先的情况下后期被东部赶超。

综上所述，人力资本素质、企业规模和制度等因素对航空航天产业技术效率具有积极影响，研发投入的作用是消极的。为了加快我国航空航天产业的增长，不仅需要完善教育、培训和人力资源开发体系，也应当扩大企业规模、使之形成规模效应，并推进市场化改革，保证所需人才、基础设施和制度支撑条件，此外也应改革国防科研体系，在改革研发投入结构的基础上提高研发投入，最终促进产业发展。

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基金项目：国家社会科学基金重点项目“国防经济资源保障绩效研究”（项目号：11AJY004）。

作者简介：陈晓和，上海财经大学财经研究所教授、博士生导师；童敏慧，上海财经大学财经研究所博士生。