程毛林,韓 云
(蘇州科技大學(xué)a.數(shù)理學(xué)院;b.商學(xué)院,江蘇 蘇州 215009)
一直以來,人們十分重視對生產(chǎn)函數(shù)的研究,普遍應(yīng)用生產(chǎn)函數(shù)這一數(shù)學(xué)工具來分析經(jīng)濟(jì)增長過程,展望未來發(fā)展趨勢,為編制計(jì)劃、制定政策提供依據(jù)。在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長中,影響因素很多,如何利用生產(chǎn)函數(shù)研究農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率是一個(gè)重要課題。生產(chǎn)函數(shù)的一般形式為:
其中 X1,X2,···,Xm為 m 種不同的投入要素,Y 為產(chǎn)出量。常用的生產(chǎn)函數(shù)形式有多種,其中Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)是廣泛使用的形式,Cobb-Douglas(柯布-道格拉斯)生產(chǎn)函數(shù)形式為:
其中,Xi(i=1,2,···,m)為第 i個(gè)要素投入量,Y 為產(chǎn)出量,βi(i=1,2,···,m)為要素 Xi的產(chǎn)出彈性,A表示技術(shù)進(jìn)步水平。
Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)以它簡潔的數(shù)學(xué)形式描述了生產(chǎn)技術(shù)過程中生產(chǎn)成果與生產(chǎn)因素之間的關(guān)系,為了更好地反映這種投入產(chǎn)出的關(guān)系,本文做了修正。在測算農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率中,多數(shù)利用索洛給出的測算公式,通常用差分式代替微分式進(jìn)行測算,偏差較大,導(dǎo)致不準(zhǔn)確。為此給出了科學(xué)測算技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率的方法。本文最后對我國農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率進(jìn)行了測算。
本文提出農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù),其修正模型為:
式中,A(t)為技術(shù)水平,λ為技術(shù)進(jìn)步率,αi為彈性系數(shù),新增加的λi為第i個(gè)農(nóng)業(yè)投入要素的增益因子。
記 η =
這樣Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)的修正模型寫成:
式中,ε為實(shí)際觀測值與模型理論值的隨機(jī)誤差。
記農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長生產(chǎn)函數(shù) Y=F(X1,X2,···,Xm)。設(shè)各因素Xi隨時(shí)間而變動,同時(shí)每個(gè)因素在n個(gè)點(diǎn)中的值都已知,也就是說,在m維空間中第i個(gè)點(diǎn)可以表示為:
記ΔYij為第 j因素對i時(shí)期產(chǎn)出量變動的影響。這樣:
ΔYij說明第 j因素對第i時(shí)期總量變動的影響值。計(jì)算ΔYij的值,得到下列行式:
ΔYj說明 j因素對總量指標(biāo)ΔY變動的影響值。所有ΔYj(j=1,2,···,m)的總數(shù)構(gòu)成總量指標(biāo)的全部總量。
這樣第 j因素對經(jīng)濟(jì)增長貢獻(xiàn)率為:
這里給出一個(gè)具體情況。設(shè)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長生產(chǎn)函數(shù)為:
式中,Y為農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值(億元);A(t)=A0eλt為技術(shù)進(jìn)步水平;X1為農(nóng)村農(nóng)戶固定資產(chǎn)投資額(億元);X2為農(nóng)用化肥施用量(萬千克);X3為糧食播種面積(千公頃);X4為農(nóng)業(yè)機(jī)械勞動力(萬千瓦);X5為鄉(xiāng)村從業(yè)人員(萬人)。
設(shè) L(i)是連接 Mi到 Mi+1(i=1,2,···,n-1)兩點(diǎn)曲線。曲線方程為:
記第 i期 X1,X2,X3,X4,X5的增長率分別為 x1i,x2i,x3i,x4i, x5i, yi。
這樣因素A對i時(shí)期總量指標(biāo)變動的影響為:
因素X1對i時(shí)期總量指標(biāo)變動的影響為:
類似地,因素X2對i時(shí)期總量指標(biāo)變動的影響為:
因素X3對i時(shí)期總量指標(biāo)變動的影響為:
因素X4對i時(shí)期總量指標(biāo)變動的影響為:
因素X5對i時(shí)期總量指標(biāo)變動的影響為:
于是技術(shù)進(jìn)步A從第1期到第n期對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長貢獻(xiàn)率為:
為深入研究我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長的情況,探討其增長方式,測定農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率。選取我國農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值(Y,億元)作為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合代表指標(biāo),以X1為農(nóng)村農(nóng)戶固定資產(chǎn)投資額(億元);X2為農(nóng)用化肥施用量(萬千克);X3為糧食播種面積(千公頃);X4為農(nóng)業(yè)機(jī)械勞動力(萬千瓦);X5為鄉(xiāng)村從業(yè)人員(萬人)作為投入因素進(jìn)行分析,見表1。
表1 1996—2015年我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)
設(shè)生產(chǎn)函數(shù)為:
由非線性最小二乘法,讓:
利用MATLAB軟件計(jì)算得:
即:
模型可決系數(shù)
可以看出模型擬合精度高。
由本文給出的方法,可得1996—2015年農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率為:
本文利用Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)模型的一種修正形式,給出了一種科學(xué)測算農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率的方法。本文給出的方法對Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)模型的廣泛使用,以及科學(xué)測算經(jīng)濟(jì)增長影響因素貢獻(xiàn)率有著重大意義。本文對我國農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率進(jìn)行了測算,對了解我國農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率的狀況,為決策管理部門提供參考有一定價(jià)值。