随机前沿分析(新)ppt课件.ppt
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1、在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确随机前沿分析随机前沿分析Stochastic Frontier AnalysisStochastic Frontier Analysis在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确一、导言一、导言 在经济学中,技术效率的概念应用广泛。在经济学中,技术效率的概念应用广泛。Koopmans首先提出了技术效率的概念,他将技术有效定义为:首先提出了技术效率的概念,他将技术有效定义为:在在一定的技术条件下,如果不减少其它产出就不可能增
2、加一定的技术条件下,如果不减少其它产出就不可能增加任何产出,或者不增加其它投入就不可能减少任何投入,任何产出,或者不增加其它投入就不可能减少任何投入,则称该投入产出为技术有效的。则称该投入产出为技术有效的。Farrell首次提出了技术首次提出了技术效率的前沿测定方法,并得到了理论界的广泛认同,成效率的前沿测定方法,并得到了理论界的广泛认同,成为了效率测度的基础为了效率测度的基础。1.1 随机前沿方法简介随机前沿方法简介在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确 生产率和效率的度量涉及到生产率和效率的度量涉及到生产函数生产函数。D
3、EA方法方法的特点是将有效的生产单位连接起来,用分段超平的特点是将有效的生产单位连接起来,用分段超平面的组合也就是生产前沿面来紧紧包络全部观测点,面的组合也就是生产前沿面来紧紧包络全部观测点,是一种确定性前沿方法,没有考虑随机因素对生产是一种确定性前沿方法,没有考虑随机因素对生产率和效率的影响率和效率的影响。随机前沿生产函数则解决了这个。随机前沿生产函数则解决了这个问题。问题。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确 前沿生产函数前沿生产函数(Frontier Prodution Function)反映反映了在具体的了在具体的
4、技术条件技术条件和给定和给定生产要素生产要素的组合下的组合下,企业各投企业各投入组合与最大产出量之间的函数关系。入组合与最大产出量之间的函数关系。通过比较各企业实通过比较各企业实际产出与理想最优产出之间的差距可以反映出企业的综合际产出与理想最优产出之间的差距可以反映出企业的综合效率。效率。传统的生产函数只反映样本各投入因素与平均产出之传统的生产函数只反映样本各投入因素与平均产出之间的关系间的关系,称之为平均生产函数。但是称之为平均生产函数。但是1957 年年,Farrell 在在研究生产有效性问题时开创性地提出了研究生产有效性问题时开创性地提出了前沿生产函数前沿生产函数(Frontier Pr
5、oduction Function)的概念。对既定的投入的概念。对既定的投入因素进行最佳组合因素进行最佳组合,计算所能达到的最优产出计算所能达到的最优产出,类似于经类似于经济学中所说的济学中所说的“帕累托最优帕累托最优”,我们称之为前沿面。前沿我们称之为前沿面。前沿面是一个理想的状态面是一个理想的状态,现实中企业很难达到这一状态。现实中企业很难达到这一状态。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确前沿生产函数的研究方法有前沿生产函数的研究方法有:参数方法和非参方法参数方法和非参方法。两。两者都可以用来测量效率水平。参数方法沿袭
6、了传统生产函者都可以用来测量效率水平。参数方法沿袭了传统生产函数的估计思想数的估计思想,主要运用主要运用最小二乘法最小二乘法或或极大似然估计法极大似然估计法(解释)(解释)进行计算。参数方法进行计算。参数方法首先确定或自行构造一个具首先确定或自行构造一个具体的函数形式体的函数形式,然后基于该函数形式对函数中各参数进行然后基于该函数形式对函数中各参数进行计算计算;而非参数方法首先根据投入和产出而非参数方法首先根据投入和产出,构造出一个包构造出一个包含所有生产方式的最小生产可能性集合含所有生产方式的最小生产可能性集合,其中非参数方法其中非参数方法的有效性是指以一定的投入生产出最大产出的有效性是指以
7、一定的投入生产出最大产出,或以最小的或以最小的投入生产出一定的产出。这里所说的非参数方法是结合投入生产出一定的产出。这里所说的非参数方法是结合DEA(Data 数据包络分析数据包络分析)计算的。计算的。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确但但非参数方法非参数方法存在的存在的最大局限最大局限是是:该方法主要该方法主要运用线性规划方法进行计算运用线性规划方法进行计算,而不像参数方法有统而不像参数方法有统计检验数作为样本拟合度和统计性质的参考计检验数作为样本拟合度和统计性质的参考;另外另外,非参数方法对观测数有一定的限制非参数方
8、法对观测数有一定的限制,有时不得不舍有时不得不舍弃一些样本值弃一些样本值,这样就影响了观测结果的稳定性。这样就影响了观测结果的稳定性。因此因此,我们在这里选择参数方法进行前沿生产函数我们在这里选择参数方法进行前沿生产函数的计算。的计算。在参数型前沿生产函数的研究中在参数型前沿生产函数的研究中,围绕误差项的围绕误差项的确立确立,又分为又分为随机性随机性和和确定性确定性两种方法。首先两种方法。首先,确确定性前沿生产函数不考虑随机因素的影响定性前沿生产函数不考虑随机因素的影响,直接直接在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确采用线性
9、规划方法计算前沿面采用线性规划方法计算前沿面,确定性前沿生产函数把确定性前沿生产函数把影响最优产出和平均产出的全部误差统归入单侧的一影响最优产出和平均产出的全部误差统归入单侧的一个误差项个误差项中中,并将其称为生产非效率并将其称为生产非效率.随机前沿生产函数随机前沿生产函数(Stochastic Frontier ProductionFunction)在确定性生产函数的基础上提出了具有复合在确定性生产函数的基础上提出了具有复合扰动项的随机边界模型。其扰动项的随机边界模型。其主要思想主要思想为为随机扰动项随机扰动项应应由由v 和和u 组成组成,其中其中v 是随机误差项是随机误差项,是企业不能控制
10、的是企业不能控制的影响因素影响因素,具有随机性具有随机性,用以计算系统非效率用以计算系统非效率;u是技术是技术损失误差项损失误差项,是企业可以控制的影响因素是企业可以控制的影响因素,可用来计算技可用来计算技术非效率。术非效率。参数型随机前沿生产函数体现了样本的统计特性参数型随机前沿生产函数体现了样本的统计特性,也反也反映了样本计算的真实性。映了样本计算的真实性。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确1.2 发展史简要回顾发展史简要回顾20世纪世纪20年代,美国经济学家年代,美国经济学家道格拉斯道格拉斯(P Douglas)与
11、数学家)与数学家柯布柯布(C Cobb)合作提出了)合作提出了生产生产函数理论函数理论,开始了生产率在经济增长中作用的定量研,开始了生产率在经济增长中作用的定量研究。称其为究。称其为技术进步率技术进步率,这些未被解释部分归为技术,这些未被解释部分归为技术进步的结果,称其为技术进步率,这些未被解释的部进步的结果,称其为技术进步率,这些未被解释的部分后来被称为分后来被称为“增长余值增长余值”(或(或“索洛值索洛值”),也即),也即为全要素生产率(为全要素生产率(TFP)的增长率。)的增长率。1977年,年,Aigner,Lovell,Schmidt 和和 Meeusen,Van den Broec
12、k分别独立提出了分别独立提出了随机前沿生产函数随机前沿生产函数,之后逐渐发展起来的随机前沿生产函数法则允许技术之后逐渐发展起来的随机前沿生产函数法则允许技术无效率的存在,并将全要素生产率的变化分解为无效率的存在,并将全要素生产率的变化分解为生产生产可能性边界的移动和技术效率的变化可能性边界的移动和技术效率的变化.在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确这种方法比传统的生产函数法更接近于生产和经济增这种方法比传统的生产函数法更接近于生产和经济增长的实际情况。能够将影响长的实际情况。能够将影响TFP的因素从的因素从TFP的变化的变
13、化率中分离出来,从而更加深入地研究经济增长的根源。率中分离出来,从而更加深入地研究经济增长的根源。利用随机前沿生产函数法,利用随机前沿生产函数法,Schmidt(1980,1986)、)、Kumbhakar(1988,1990)、)、Bauer(1990)、)、Kalirajan(1993)、)、Batese和和Coelli 1988,1992,1995)等对技术效率对)等对技术效率对TFP和和 产出的影响做了大量的产出的影响做了大量的实证研究实证研究。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确2.技术效率的测度技术效率的测度2
14、.1.1 确定性生产边界确定性生产边界测算全要素生产率的传统方法是测算全要素生产率的传统方法是索洛余值法索洛余值法(SRA),其关键是其关键是假定假定所有生产者都能实现所有生产者都能实现最优的生产最优的生产效率效率,从而将产出增长中要素投入贡献以外的部分全部从而将产出增长中要素投入贡献以外的部分全部归结为技术进步归结为技术进步(technological progress)的结果的结果,这这部分索洛剩余后来被称为部分索洛剩余后来被称为全要素生产率全要素生产率(李京文等李京文等1998)。然而然而,SRA 法的理论假设不完全符合现实法的理论假设不完全符合现实,因为现实经因为现实经济中大部分生产者
15、不能达到投入济中大部分生产者不能达到投入产出关系的技术边产出关系的技术边界界(Farrell,1957)。在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确基于这一思想,基于这一思想,Aigner 和和Chu(1968)提出了提出了前沿生产函前沿生产函数模型,数模型,将生产者效率分解为技术前沿将生产者效率分解为技术前沿(technological frontier)和技术效率和技术效率(technical efficiency)两个部分两个部分,前前者刻画所有生产者投入者刻画所有生产者投入产出函数的边界产出函数的边界(frontier
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