甘肅省主要工業(yè)產能利用率與適度產能測度分析

徐 菁，陳恩棋

（西北民族大學 經濟學院，甘肅 蘭州730124）

產能指在一定時期內的生產能力，即投入各種生產要素，最后得到的產品產量。產能過剩是因為生產者、投資者、政府或市場等主體變化造成生產者的實際或理論生產能力大于市場需求的現(xiàn)象。產能過剩的形成機理理論較多。田艷芳（2010年）提出產能過剩產生于我國市場經濟改革過程中的市場競爭退出壁壘以及配套機制的不完善等因素［1］。路楠林（2007年）提出產能過剩源于國內社會需求的變化，尤其是宏觀經濟波動引起的變化尤為明顯［2］。朱敏嫻（2012年）提出政府對企業(yè)的干預行為以及國企的特殊地位和國家補貼造成我國轉軌體制下的產能過剩［3］。王立國（2012年）提出產能過剩的主要原因是技術因素，不管是技術快速發(fā)展，還是技術滯后都會形成產能過剩［4］。鮑尖（2011年）提出由于社會總需求的波動以及國際收支的相對失衡造成國內的產能過剩［5］。因此，產能過剩具有相對性、差異性、結構性等特點，不同行業(yè)、市場、地區(qū)、時期之間的產能過剩標準存在差異。

甘肅省主要工業(yè)是指在甘肅省經濟結構中地位重要、經濟比重大的工業(yè)部門。分析2000年至2012年統(tǒng)計年鑒中甘肅省的工業(yè)產值和工業(yè)投入數(shù)據可知，石油加工及煉焦業(yè)的平均工業(yè)產值占甘肅省工業(yè)總產值的18% 左右，有色金屬礦采選業(yè)和黑色金屬礦采選業(yè)都占14% 左右，石油和天然氣開采業(yè)占10% 左右，其余行業(yè)的產值總占比為43.5% 左右。為便于研究，本文選擇石油加工及煉焦業(yè)、有色金屬礦采選業(yè)、黑色金屬礦采選業(yè)和石油和天然氣開采業(yè)四個行業(yè)部門作為甘肅省主要工業(yè)的研究樣本。

一、研究方法

（一）研究方法選擇

現(xiàn)階段國內外對產能過剩的測度方法基本都是利用間接指標進行間接測度，如產能利用率、市場集中度、行業(yè)利用率等，主流方法主要有峰值分析法、生產數(shù)法、EDA、非參數(shù)前沿面方法等，也有學者提出有待驗證的超對數(shù)函數(shù)模型、HP驗證等。在綜合考慮甘肅省主要工業(yè)部門統(tǒng)計數(shù)據獲取的難易度、數(shù)據的適用性、模型方法的適用性和操作性以及模型方法之間的聯(lián)系等因素，本文選擇了比較側重技術影響因素的峰值分析法和非參數(shù)前沿面方法作。選擇的依據有兩點：一是數(shù)據因素。由于甘肅省一些統(tǒng)計數(shù)據的可獲得性與數(shù)據質量受限，考慮對數(shù)據的適應性，本文選擇對數(shù)據質量要求較低的峰值分析法。二是方法之間的聯(lián)系因素。峰值分析法和非參數(shù)前沿面方法都是基于技術進步來進行理論有效產能估計，并測度其產能水平。峰值分析法中的產能增加是由技術和投入共同決定的，技術因素的影響大［6］。非參數(shù)前沿面方法能夠得到綜合效率，通過分解還可以得到技術效率。兩者都分析技術在產能利用過程中的重要作用。因此，可以對比兩種方法的分析結果，提高總體分析結論的準確性。［7］

（二）峰值分析法

峰值分析法的優(yōu)勢是對數(shù)據的要求比較低，適用于數(shù)據的統(tǒng)計水平較低以及數(shù)據不易獲取的時期，但也存在明顯局限，即僅僅考慮技術進步單因素對產能的影響，而忽略了經濟波動、經濟結構變化等因素［8］。峰值分析法是在一定時期內，測量周期內峰值中的最大值超出實際產量的比重即為過剩產能，前提假設有：

T1：單位產出系數(shù)必須從數(shù)據中得到投入產出的關系，且在當時技術水平條件下，峰值區(qū)域投入對應的是100%的產出水平；T2：峰值法假定峰值區(qū)域之間產能利用率的變化是由技術進步或技術變化所導致。峰值法的模型公式［9］：

Qt為t時間段的產出，A為產出系數(shù)比例常數(shù)，M為投入復合指數(shù)，T為技術進步（規(guī)模收益不變）。以上所得只有全部增加投入才能成比例的得到產出。

生產效率的平均變化率代表了不同峰值下的技術水平率，即T可以由Q和M計算所得：

最后得到：

根據峰值分析法的模型可得：產出Q＝工業(yè)產值投入復合指數(shù)為：

M＝本年固定資產余額／上年固定資本余額技術進步指數(shù)T根據公式計算。

在現(xiàn)階段大多數(shù)企業(yè)不可能實現(xiàn)產能百分之百利用，適度的產能過剩是被認可的。但嚴重的生產能力過剩將會導致行業(yè)內外的過度競爭，生產設備的大量閑置，行業(yè)利潤率下降等后果。據歐美等國以及我國香港地區(qū)對產能利用率的評估標準：產能利用率的正常值一般介于79%～83%之間。美聯(lián)儲認為，90%以上的產能利用率可以理解為產能不足，85%～90%的產能利用率可以理解為產能重復利用，75%以下的的產能利用率則認為產能嚴重過剩。

（三）非參數(shù)前沿面方法

本文的投入效率是基于非參數(shù)前沿面提出，也稱為技術效率（fare，R，Grosskopf，sand lovell，C.A.K，1994年）。從生產技術模型的投入集合和產出集合以及生產可能最大產出邊界線和等產量邊界線的最小投入的組合描述可知，在投入確定條件下的產出擴張和在假定產出確定條件下的投入壓縮是提高資源配置效率（或經濟效率）的兩個基本途徑。如果假定產出是預先確定的，則研究投入變化對經濟效率的影響就是基于投入的資源配置效率測度。由于投入可節(jié)約程度和產出可擴張程度刻畫的是某一特定技術水平下的效率狀態(tài)，即特定技術水平的發(fā)揮程度，因而一般在國外文獻中也稱其為技術效率。非參數(shù)前沿面方法是一種利用距離函數(shù)，在EDA基礎上發(fā)展而來的非參數(shù)描述效率的方法［10］。在非參數(shù)前沿面的測度中本文選擇基于投入的生產技術效率的測度函數(shù)進行效率描述。生產效率水平是由生產過程中決定投入產出關系的技術水平或者技術狀態(tài)決定的。因此，在既定產出的假設下，現(xiàn)有投入水平在投入可行域中的最大壓縮程度稱為基于投入的技術效率［11］。在生產可行域中，規(guī)模經濟性和投入可處置性會影響技術效率的測度結果，為此對不同情況分別進行分析［12］。

1.模型假設。（1）假設每一種工業(yè)存在Q＝1，L，Q個企業(yè)；（2）Q個企業(yè)通過F＝1，L，F(xiàn)種投入量；（3）Q個企業(yè)產出R＝1，L，R種產出量；（4）C表示第Q個企業(yè)的第F種投入量，HQR表示第Q個企業(yè)的第R種產出量。為了方便描述，分別用集合描述，即A＝TQF，S＝HQR

首先，考慮規(guī)模收益不變狀態(tài)且投入可以自由處置的投入集，簡稱（C，S）投入集：

對于λ＞0，由于（C，S）投入集合滿足：

假設（xQ，uQ）為第Q個企業(yè)的投入產出向量，則基于（C，S）投入的技術效率投入測度函數(shù)為：

其次，如果再一次增強技術集合的約束性，則規(guī)模效益可變且具有強可處置性的投入集合，稱為（V，S）投入集合，表示為：

則基于（V，S）投入集合的技術效率函數(shù)可以表示為：

最后，假如所有的投入都是弱化的，則規(guī)模收益的可變弱化處置集合為（V，W）投入集合，可以表示為：

基于（V，W）投入集合的技術效率函數(shù)可以表示為：

該工業(yè)的綜合技術效率為：

2.基于投入的生產資源配置效率的分解。以上三種情況僅對不同收益模式下的技術效率的內涵和數(shù)量關系進行描述，下一步進一步將其分解為規(guī)模效率、投入要素可處置度和純技術效率。規(guī)模效率是某一個生產點與規(guī)模有效點比較規(guī)模經濟性的發(fā)揮程度的一種描述指標；投入要素可處置度是與要素自由處置狀態(tài)相比存在要素擁擠現(xiàn)象時生產效率的發(fā)揮程度的一種描述指標；純技術效率是指在投入要素組合比率、規(guī)模收益性、投入要素可處置性都不變時有效狀態(tài)相比技術水平的發(fā)揮程度的一種描述指標。描述規(guī)模效益函數(shù)可以表示為：［13］

投入要素可處置度函數(shù)為：

規(guī)模收益可變投入要素可處置的技術效率為：

在剔除了規(guī)模可變和處置能力變化的影響后，則是投入純技術效率?？梢员硎緸椋?/p>

二、產能過剩的實證分析

（一）測度結果

將固定資產余額帶入公式（2）得到投入復合指數(shù)M；將工業(yè)總產值、投入復合指數(shù)M帶入公式（3）得到技術進步指數(shù)；將投入復合指數(shù)M、技術進步指數(shù)T帶入公式（4）得到實際產出水平Q1；將實際產出水平Q1、工業(yè)總產值帶入公式（5）得到產能利用率CP；最后將產能利用率CP帶入公式（6），得到產能過剩率CG。根據前述非參數(shù)前沿面分析方法，選擇企業(yè)數(shù)量和固定資產余額為投入量，選擇工業(yè)總產出和利潤總額為產出量，將投入量和產出量分別輸入Deap2.0軟件，由軟件實現(xiàn)公式（8）至公式（18）的計算過程，得到投入效率。產能過剩率和投入效率的初始計算數(shù)據均來自2000至2012年《甘肅發(fā)展統(tǒng)計年鑒》統(tǒng)計指標數(shù)據，具體選取四個工業(yè)部門的工業(yè)總產值（當年價格）、固定資產凈值年平均余額和利潤總額，得到的四部門產能利用率和投入效率（見表1）。

表1 四個部門產能利用率、投入效率測度結果

（二）分部門分析

根據表1數(shù)據繪制各部門投入效率產能利用率比較折線圖。

1.石油和天然氣開采業(yè)。從圖1可知石油和天然氣開采業(yè)的產能利用水平的波動頻率比較高，但兩項指標變化趨勢相同。產能利用率的峰值為100%，谷值為44.7%，極差為63.3%，峰谷值共有6個。投入效率的峰值為100%，谷值為34.4%，極差為65.6%，峰谷值共有5個。

產能利用率和投入效率的升降趨勢基本同步，兩者具有較好的比較意義。該行業(yè)的產能平均利用水平為68.3%，可以認為該行業(yè)2000年至2012年產能利用的平均狀況為嚴重過剩。

圖1 石油和天然氣開采業(yè)投入效率產能利用率比較折線圖

從《甘肅發(fā)展統(tǒng)計年鑒》2000年至2012年統(tǒng)計數(shù)據中，可以看到石油和天然氣開采業(yè)的工業(yè)總產值、固定資產平均余額以及利潤總額都在逐年遞增。固定資產余額的不斷增加，可以推斷該行業(yè)存在一定重復建設和過度投資的問題。該行業(yè)未達到100% 的實際產能利用率，有可能是因為存在生產設備閑置、利用不足或整個生產系統(tǒng)中某一環(huán)節(jié)存在嚴重影響產能利用的問題。

石油和天然氣開采業(yè)作為一種能源行業(yè)，雖然面臨著石油和天然氣資源的枯竭，但未來200年內石油和天然氣仍然是主流能源，且海洋中的資源開發(fā)也在不斷增大規(guī)模，該行業(yè)的市場前景比較廣闊。建議該工業(yè)部門重新設計或優(yōu)化現(xiàn)有生產系統(tǒng)，統(tǒng)籌協(xié)調各方面資源，加強全面管理，提高產能利用水平，但同時要注意在后期的工業(yè)轉型和技術改造問題，以適應再生能源這一未來的主流能源。

（三）黑色金屬礦采選業(yè)

圖2 黑色金屬礦采選業(yè)投入效率產能利用率比較折線圖

從圖2可知黑色金屬礦采選業(yè)的產能利用水平兩項指標在2008年之前不同步，2008年后基本趨同，并存在不對稱情況。產能利用率的峰值為100%，谷值為4.08%，極差為95.98%，峰谷值共有4個。投入效率的峰值為100%，谷值為21.6%，極差為78.4%，峰谷值共有5個。鑒于峰值分析法的假設前提“在產出的峰值區(qū)域認為產能利用率為100%”的局限性，峰值分析法的產能利用率的參考意義比較差，而非參數(shù)前沿面方法的數(shù)理推演嚴謹。故黑色金屬礦采選業(yè)的產能利用水平的評估指標選擇投入效率。從圖中可以得到2003年以后投入效率逐年波動提升，整體也呈現(xiàn)上升趨勢。該行業(yè)的平均產能利用水平為54.2%，但在2008年以后該行業(yè)的產能利用水平有較大提高，平均水平為90%。在2008年之前可以認為該行業(yè)的產能利用水平較低，產能嚴重過剩；在2008年之后該行業(yè)產能利用水平的平均值為90%，可以認為產能利用水平較高且存在低水平的產能不足情況。黑色金屬礦采選業(yè)的工業(yè)總產出、固定資產投資和利潤總額也是逐年增加，該行業(yè)的市場形勢較為有利，應繼續(xù)增加產能以不斷滿足不斷增長的市場需求，伴隨生產規(guī)模擴大的過程同步進行優(yōu)化生產的過程，提高產能利用水平，提高效率，增加利潤。黑色金屬礦采選業(yè)作為與礦產相關的一種重要行業(yè)，是整個工業(yè)體系中比較重要的一環(huán)，其市場前景也較為廣闊，且在甘肅省工業(yè)體系中地位也比較重要。但其面臨的問題也和石油和天然氣開采業(yè)一樣的資源枯竭的問題。建議該行業(yè)統(tǒng)籌協(xié)調各方面資源，加強全面管理，提高產能利用水平，同時要注意在后期的工業(yè)轉型和技術改造問題，以適應資源枯竭趨勢。

（四）有色金屬礦采選業(yè)

圖3 有色金屬礦采選業(yè)投入效率產能利用率比較折線圖

從圖3可以看出有色金屬礦采選業(yè)的產能利用水平兩項指標的變化趨勢基本趨同。產能利用率的峰值為100%，谷值為21.33%，極差為88.67%，峰谷值共有2個。投入效率的峰值為100%，谷值為39.3%，極差為60.7%，峰谷值共有4個。有色金屬礦采選業(yè)的產能利用水平平均值為67.9%，屬于產能嚴重過剩，但在2006年以后該行業(yè)的產能利用水平開始大幅度上升，但在2007年至2009年產能利用水平突然下降，于2010年又回升至100%的產能利用水平。該行業(yè)的產能利用水平總體逐年上升，由原來的產能過剩到2007年的產能適中，再到2010年以后的產能不足。從《甘肅發(fā)展統(tǒng)計年鑒》2000至2012年統(tǒng)計數(shù)據中，可以看到有色金屬礦采選業(yè)的行業(yè)總產出、固定資產投資和利潤總額也是逐年增加，但在2010年開始下滑。這說明在2010年有色金屬礦采選業(yè)的生產或者經營出現(xiàn)問題，但仍然處于產能有效利用的水平。對于有色金屬礦采選業(yè)的建議與黑色金屬礦采選業(yè)的相似，但需要更加注重強化應對行業(yè)內外風險與波動的能力，增強行業(yè)運行的穩(wěn)定性。

（五）石油加工及煉焦業(yè)

從圖4可以看出石油加工及煉焦業(yè)的產能利用水平的波動起伏較大。產能利用率的峰值為100%，谷值為17.86%，極差為82.12%，峰谷值共有4個。投入效率的峰值為100%，谷值為34.6%，極差為65.4%，峰谷值共有4個。鑒于峰值分析法的假設前提“在產出的峰值區(qū)域認為產能利用率為100%”的局限性，峰值分析法的產能利用率的參考意義比較差，而非參數(shù)前沿面方法的數(shù)理推演嚴謹，故采用投入效率分析石油加工及煉焦業(yè)的產能利用水平。從圖中投入效率的折線變化可以看到石油加工及煉焦業(yè)的產能利用水平在2007年之前較差，從2000年的100%逐年遞減至2007年的17.86%。2007年之后產能利用水平逐年波動提升至100%?？梢耘袛啵陙硎秃吞烊粴忾_采業(yè)的產能利用水平較低，平均產能利用水平為68.2%，2008年以后產能利用率達到85%以上，產能利用水平較高，可能存在產能重復利用或輕度的產能不足。從《甘肅發(fā)展統(tǒng)計年鑒》2000至2012年統(tǒng)計數(shù)據中可以看到，石油和天然氣開采業(yè)的工業(yè)總產值、固定資產平均余額有逐年遞增的趨勢。綜合來說，石油和天然氣開采業(yè)的發(fā)展前景良好，固定資產如生產設備、利潤總額等都處于穩(wěn)步增長趨勢，并且在增加生產投資后利潤仍然增加，說明市場需求在不斷增長。甘肅省石油和天然氣開采業(yè)的企業(yè)數(shù)長期為5家左右，由于政策限制以及前期資源投入較大，造成該行業(yè)進入壁壘高，產能增速有限。該行業(yè)的產能利用水平比較高，但在未來依然不能有效滿足市場需求，預計未來將會出現(xiàn)產能不足的情況。建議應增加該行業(yè)的固定資產、流動資產等投入，以更多的有效產能來應對未來更多的市場需求。

圖4 石油加工及煉焦業(yè)投入效率產能利用率比較折現(xiàn)圖

三、結論與對策

通過峰值分析法和非參數(shù)前沿面方法的測度得出產能利用率和投入效率，對兩個指標進一步比較評估四個工業(yè)部門的產能利用水平，并推斷其產能利用狀況。具體結論是：2008年以前，四部門的產能利用水平基本都處于產能利用嚴重不足的狀態(tài)（75%以下）；2008年至2010年間，四部門的產能利用水平都處于產能適中的狀態(tài)（75%至90%）；2010年以后四部門的產能利用水平都超過90%，處于產能不足的狀態(tài)。由此可見，2007年～2008年是甘肅省四個主要工業(yè)部門產能利用水平由低轉高的拐點。

石油和天然氣開采業(yè)的工業(yè)總產出、固定資產平均余額以及利潤總額呈逐年增長趨勢，存在重復建設和過度投資問題，實際產能沒有得到充分利用，可能存在生產設備閑置，而整個系統(tǒng)中的某一環(huán)節(jié)則存在嚴重影響產能利用的問題。建議該部門應重新設計或優(yōu)化現(xiàn)有生產系統(tǒng)，統(tǒng)籌協(xié)調各方面資源，加強全面管理，提高產能利用水平，并注意未來的工業(yè)轉型和技術改造問題，以適應再生能源發(fā)展趨勢。

黑色金屬礦采選業(yè)的工業(yè)總產出、固定資產投資和利潤總額呈逐年增長趨勢，市場形勢較為有利、市場前景廣闊。同時，該部門作為與礦產相關的重要行業(yè)，在甘肅省工業(yè)體系中居于重要地位，面臨與石油和天然氣開采業(yè)一樣的資源枯竭問題。建議該部門應統(tǒng)籌協(xié)調各方面資源，加強全面管理，提高產能利用水平，不斷增加產能來滿足不斷增長的市場需求，通過生產規(guī)模擴大的過程優(yōu)化生產過程，提高產能利用水平，提高效率，增加利潤，同時需要注意未來的工業(yè)轉型和技術改造問題，以適應資源枯竭發(fā)展趨勢。

有色金屬礦采選業(yè)的工業(yè)總產出、固定資產投資和利潤總額呈逐年增長趨勢，但在2010年經過拐點開始下滑，說明該部門雖然保證了產能的有效利用，但生產或者經營中存在某些問題。對該部門的建議與黑色金屬礦采選業(yè)的相似，但該部門需要更加注重應對部門內外風險與波動的能力，增強部門運行穩(wěn)定性。

石油加工及煉焦業(yè)的工業(yè)總產出、固定資產平均余額呈逐年增長趨勢，利潤總額不斷增加，且在增加生產投資后利潤額仍在增長，說明市場需求仍在上升，市場前景較為有利，行業(yè)的產能利用水平較高。但由于前期建設投入資本較高以及政策原因，造成該部門進入壁壘高，客觀上限制了產能增加，預計未來該部門不能有效滿足市場需求，將出現(xiàn)產能不足的問題。建議該部門增加固定資產、流動資產等投入，降低準入機制、減少行業(yè)壁壘，以更多的有效產能來滿足未來更多的市場需求。

需要說明的是，本文選取的研究數(shù)據主要是石油和天然氣開采業(yè)、黑色金屬礦采選業(yè)、有色金屬礦采選業(yè)、石油加工及煉焦業(yè)的企業(yè)數(shù)量、固定資產余額、利潤總額、工業(yè)總產值的統(tǒng)計年鑒數(shù)據，這使得統(tǒng)計指標數(shù)據類型不充分，不能充分表現(xiàn)產能利用水平，測度結果的誤差降低了研究結論的準確性。此外，從四個工業(yè)部門的測度結果不難看出，都存在數(shù)值波動大的問題，且理論狀態(tài)下存在若干次100%的利用水平，這與企業(yè)生產的實際情況不相符合，究其原因主要是研究方法的模型有待改進以及計算機輔助軟件對數(shù)據的標準化處理所導致。

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