27 7-1 生产函数模型.ppt

第1页：单方程计量经济学应用模型

第七章单方程计量经济学应用模型生产函数模型需求函数模型消费函数模型投资函数模型货币需求模型

第2页：教学基本要求本章是课程的重点内容之

• 教学基本要求本章是课程的重点内容之一。通过教学，要求达到：
• 了解（最低要求）：常用的生产函数模型、需求函数模型、消费函数模型的理论模型和估计方法；在中国建立与应用生产函数模型、需求函数模型、消费函数模型过程中实际问题的处理。
• 掌握（较高要求）：常用的生产函数模型、需求函数模型、消费函数模型的理论模型是如何提出与发展的；在实践中自己提出与发展新的模型的方法论基础；其它常用的单方程模型，例如投资函数模型和货币需求函数模型的建模思路。

第3页：单方程计量经济学应用模型

应用（对应用能力的要求）：分别选择一个研究对象，建立中国的实际模型。例如某个行业的生产函数模型、某种商品的需求函数模型、某类消费者的消费函数模型。

第4页：生产函数模型(ProductionFun

• §7.1生产函数模型(ProductionFunction Models，P.F.)
• 几个重要概念
• 以要素之间替代性质的描述为线索的生产函数模型的发展
• 以技术要素的描述为线索的生产函数模型的发展
• 几个重要生产函数模型的参数估计方法
• 生产函数模型在技术进步分析中的应用
• 建立生产函数模型中的数据质量问题

第5页：几个重要概念

几个重要概念

第6页：生产函数

• 生产函数
• 定义
• 描述生产过程中投入的生产要素的某种组合同它可能的最大产出量之间的依存关系的数学表达式。
• 投入的生产要素
• 最大产出量

第7页：生产函数模型的发展

• 生产函数模型的发展
• 从20年代末，美国数学家Charles Cobb和经济学家Paul Dauglas提出了生产函数这一名词，并用1899-1922年的数据资料，导出了著名的Cobb-Dauglas生产函数。
• 1928年Cobb, Dauglas C-D生产函数1937年Dauglas,Durand C-D生产函数的改进型1957年Solow C-D生产函数的改进型1960年Solow含体现型技术进步生产函数1967年Arrow等两要素CES生产函数1967年Sato二级CES生产函数

第8页：1968年Sato

1968年Sato, Hoffman VES生产函数1968年Aigner, Chu边界生产函数1971年Revanker VES生产函数1973年Christensen, Jorgenson超越对数生产函数1980年三级CES生产函数

第9页：生产函数是经验的产物

• 生产函数是经验的产物
• 生产函数是在西方国家发展起来的，作为西方经济学理论体系的一部分，与特定的生产理论与环境相联系。
• 西方国家发展的生产函数模型可以被我们所应用：生产函数反应的是生产中投入要素与产出量之间的技术关系；生产函数模型的形式是经验的产物；不能照搬。

第10页：要素产出弹性

• 要素产出弹性（Elasticity of Output）
• 要素的产出弹性
• 某投入要素的产出弹性被定义为，当其它投入要素不变时，该要素增加1%所引起的产出量的变化率。
• 要素产出弹性的数值区间？为什么？

第11页：规模报酬

• 规模报酬
• 所有要素的产出弹性之和
• 规模报酬不变
• 规模报酬递增
• 规模报酬递减
• 为什么经常将规模报酬不变作为生产函数必须满足的条件？

第12页：要素替代弹性（Elasticity of

• 要素替代弹性（Elasticity of Substitution）
• 要素的边际产量(Marginal Product)
• 其它条件不变时，某一种投入要素增加一个单位时导致的产出量的增加量。用于描述投入要素对产出量的影响程度。

第13页：边际产量不为负

• 边际产量不为负。
• 边际产量递减。

第14页：要素的边际替代率

• 要素的边际替代率(Marginal Rate of Substitution)
• 当两种要素可以互相替代时，就可以采用不同的要素组合生产相同数量的产出量。要素的边际替代率指的是在产量一定的情况下，某一种要素的增加与另一种要素的减少之间的比例。

第15页：要素的边际替代率可以表示为要素的边际产…

• 要素的边际替代率可以表示为要素的边际产量之比。
• 从生产函数可以求得要素的边际产量和要素的边际替代率。

第16页：要素替代弹性

• 要素替代弹性
• 要素替代弹性定义为两种要素的比例的变化率与边际替代率的变化率之比。
• 要素替代弹性是描述生产行为的重要参数，求得要素替代弹性是生产函数的重要应用。
• 要素替代弹性不为负。
• 特殊情况：要素替代弹性为0、要素替代弹性为∞。

第17页：技术进步

• 技术进步
• 广义技术进步与狭义技术进步
• 所谓狭义技术进步，仅指要素质量的提高。
• 狭义的技术进步是体现在要素上的，它可以通过要素的“等价数量”来表示。
• 求得“等价数量”，作为生产函数模型的样本观测值，以这样的方法来引入技术进步因素。
• 所谓广义技术进步，除了要素质量的提高外，还包括管理水平的提高等对产出量具有重要影响的因素，这些因素是独立于要素之外的。
• 在生产函数模型中需要特别处理广义技术进步。

第18页：中性技术进步

• 中性技术进步
• 假设在生产活动中除了技术以外，只有资本与劳动两种要素，定义两要素的产出弹性之比为相对资本密集度，用ω表示。即

第19页：技术进步使得ω越来越大

• 如果技术进步使得ω越来越大，即劳动的产出弹性比资本的产出弹性增长得快，则称之为节约劳动型技术进步；如果技术进步使得ω越来越小，即劳动的产出弹性比资本的产出弹性增长得慢，则称之为节约资本型技术进步；如果技术进步前后ω不变，即劳动的产出弹性与资本的产出弹性同步增长，则称之为中性技术进步。
• 在中性技术进步中，如果要素之比不随时间变化，则称为希克斯中性技术进步；如果劳动产出率不随时间变化，则称为索洛中性技术进步；如果资本产出率不随时间变化，则称为哈罗德中性技术进步。

第20页：要素之间替代性质的描述为线索的生产函数…

以要素之间替代性质的描述为线索的生产函数模型的发展

第21页：线性生产函数模型

• 线性生产函数模型(Linear P.F.)
• 为什么？
• 如果选择线性生产函数，就意味着承认什么假设？

第22页：投入产出生产函数模型

• 投入产出生产函数模型(Input-Output P.F.)
• 为什么？
• 如果选择投入产出生产函数，就意味着承认什么假设？

第23页：C-D生产函数模型

C-D生产函数模型

第24页：

第25页：C-D生产函数模型（续）

• 在C-D生产函数中要素的替代弹性是否随研究对象变化？是否合理？为什么？
• 在C-D生产函数中要素的替代弹性是否随样本区间变化？是否合理？为什么？
• 在C-D生产函数中要素的替代弹性是否随样本点变化？是否合理？为什么？
• C-D生产函数中每个参数的数值范围是什么？为什么？

第26页：CES生产函数模型(Constant

CES生产函数模型(Constant Elasticity0f Substitution)

第27页：替代弹性的推导过程

• 替代弹性的推导过程？（独立推导一遍）
• 在CES生产函数中要素的替代弹性是否随研究对象变化？是否合理？为什么？
• 在CES生产函数中要素的替代弹性是否随样本区间变化？是否合理？为什么？
• 在CES生产函数中要素的替代弹性是否随样本点变化？是否合理？为什么？
• CES生产函数中每个参数的数值范围是什么？为什么？

第28页：VES生产函数模型(Variable

• VES生产函数模型(Variable Elasticity0f Substitution)
• 1968年Sato和Hoffman假定得到
• 与CES有什么联系与区别？

第29页：1971年Revankar假定其中

1971年Revankar假定其中

第30页：当b=0时

当b=0时，令

第31页：退化为CES模型

退化为CES模型。为什么？

第32页：当b=0

• 当b=0，a=1时，
• 退化为C-D生产函数。为什么？

第33页：当a=1时

• 当a=1时，
• 为什么是“变替代弹性”？为实际应用的VES生产函数。

第34页：超越对数生产函数模型

• 超越对数生产函数模型(Translog P.F.)
• 如果，表现为何种时常函数？
• 如果，表现为何种时常函数？

第35页：多要素生产函数模型

• 多要素生产函数模型
• 多要素线性生产函数模型
• 多要素投入产出生产函数模型
• 多要素C-D生产函数模型

第36页：多要素一级CES生产函数模型

• 多要素一级CES生产函数模型
• 要素之间的替代弹性是否相同？是多大？为什么？
• 多要素二级CES生产函数模型
• 要素之间的替代弹性是否相同？是多大？为什么？
• 多要素三级CES生产函数模型

第37页：技术进步的描述为线索的生产函数模型的发展

以技术进步的描述为线索的生产函数模型的发展

第38页：技术要素作为一个不变参数的生产函数模型

将技术要素作为一个不变参数的生产函数模型

第39页：改进的C-D生产函数模型

• 改进的C-D生产函数模型
• 参数的经济意义是什么？
• 关于技术进步的假设是什么？为什么？

第40页：改进的CES生产函数模型

• 改进的CES生产函数模型
• 关于技术进步的假设是什么？为什么？

第41页：含体现型技术进步的生产函数模型

• 含体现型技术进步的生产函数模型
• 总量增长方程

第42页：分离资本质量的含体现型技术进步的生产函…

分离资本质量的含体现型技术进步的生产函数模型

第43页：分离劳动质量的含体现型技术进步的生产函…

分离劳动质量的含体现型技术进步的生产函数模型

第44页：引入人力资本的生产函数模型

• 引入人力资本的生产函数模型
• Lucas（1988）为了解决技术内生问题，提出人力资本的概念，Romer等人（1992）提出包括人力资本的生产函数模型

第45页：边界生产函数模型

• 边界生产函数模型
• 确定性边界生产函数
• 随机边界生产函数

第46页：几个重要生产函数模型的参数估计方法

几个重要生产函数模型的参数估计方法

第47页：C-D生产函数模型及其改进型的估计

• C-D生产函数模型及其改进型的估计
• 线性估计方法
• 非线性估计方法
• 能否线性化，与假设有关。哪个方法更合理？

第48页：CES生产函数模型及其改进型的估计

• CES生产函数模型及其改进型的估计
• 假设？
• 误差？

第49页：VES生产函数的估计

VES生产函数的估计

第50页：二级CES生产函数模型的估计

• 二级CES生产函数模型的估计
• 二级CES生产函数为：
• 由第2级函数展开取近似，得到：

第51页：第1级函数展开取近似

• 由第1级函数展开取近似，得到：
• 代入前式，得到：
• 代入后的式中有多个二次项，应该选择多少项？为什么？
• 是否造成估计结果的任意性？

第52页：含体现型技术进步生产函数模型的估计

• 含体现型技术进步生产函数模型的估计
• 估计的生产函数为：
• 直接作为线性模型估计：
• 关键是如何得到X1t的样本观测值

第53页：确定性统计边界生产函数模型的修正的普通…

• 确定性统计边界生产函数模型的修正的普通最小二乘估计（Corrected OLS,COLS）
• 采用C-D生产函数形式：
• 其中实质上的边界生产函数为：为理论上的最大产出量。

第54页：将作为的值

将作为的值，代入得到。于是所要求的边界生产函数为：边界生产函数即是平均生产函数向上平移了。

第55页：生产函数模型应用一例

生产函数模型应用一例：生产函数模型在技术进步分析中的应用

第56页：纵向研究技术进步

• 从纵向研究技术进步：测算技术进步速度及其对经济增长的贡献
• 技术进步速度的测定
• 从生产函数模型求得要素的产出弹性
• 计算产出和各种要素的平均增长速度
• 利用增长方程计算技术进步速度
• 技术进步对增长贡献的测定
• 实例

第57页：横向研究技术进步

• 从横向研究技术进步：部门之间、企业之间技术进步水平的比较分析
• 建立并估计某行业的企业确定性统计边界生产函数模型
• 确定技术效率为1的企业
• 计算每个企业的技术效率
• 实例

第58页：建立生产函数模型过程中的问题一例

建立生产函数模型过程中的问题一例：数据质量问题

第59页：样本数据的一致性问题

• 样本数据的一致性问题
• 一致性问题在生产函数模型中的具体体现
• 为什么建立某个行业的生产函数模型必须采用时间序列数据？
• 为什么建立某个行业的企业生产函数模型必须采用截面数据？
• 为什么建立某个特定企业的生产函数模型必须采用时间序列数据？

第60页：样本数据的准确性问题

• 样本数据的准确性问题
• 样本数据的准确性的两层含义
• 什么样的要素投入量数据才是“准确”的？
• 用部分的数据代替全体的数据必须满足什么假设？

第61页：样本数据的可比性问题

• 样本数据的可比性问题
• 可比性的极端重要性
• 如何才能保证产出量数据的可比性？
• 如何才能保证资本投入量数据的可比性？