吳慧媛

本刊核心層次論文

遼寧裝備制造企業(yè)智能制造與集約經(jīng)濟(jì)效益研究

吳慧媛

(遼寧理工職業(yè)大學(xué) 機(jī)電學(xué)院，遼寧 錦州 121001)

為了分析研究遼寧裝備制造企業(yè)智能制造水平與集約經(jīng)濟(jì)效益,以遼寧裝備制造企業(yè)為研究對象,建立遼寧裝備制造企業(yè)投入與產(chǎn)出關(guān)系的生產(chǎn)函數(shù)模型,實現(xiàn)了企業(yè)智能制造水平與集約經(jīng)濟(jì)效益測度。同時，通過智能制造因素貢獻(xiàn)率與全要素生產(chǎn)效率對比分析，提出遼寧裝備制造企業(yè)提高智能制造水平和集約經(jīng)濟(jì)效益的對策建議。

裝備制造企業(yè)；全要素效率；生產(chǎn)函數(shù)；智能制造貢獻(xiàn)；集約經(jīng)濟(jì)效益

一、引言

集約經(jīng)濟(jì)效益（Intensive economic benefit，簡稱IEB）是企業(yè)通過提升資產(chǎn)（Property）要素和人力（Manpower）要素的利用效率、組合運(yùn)用質(zhì)量，而使全要素生產(chǎn)效率（Total factor productivity，簡稱TFP）提高所增加的產(chǎn)出數(shù)量（Quantity of output）超過資產(chǎn)要素和人力要素總投入量而增加的產(chǎn)出效果。集約經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)生原因，一方面是由于生產(chǎn)要素利用效率的提升降低了單位產(chǎn)品所消耗的全部生產(chǎn)要素投入，另一方面是由于人力與資產(chǎn)資源優(yōu)化配置和智能化生產(chǎn)使全要素生產(chǎn)效率提高而使產(chǎn)出總量產(chǎn)生的增值。因此，集約經(jīng)濟(jì)效益計算歸根結(jié)底是分析企業(yè)全要素生產(chǎn)效率的增減變化來揭示其高低水平[1]。

二、企業(yè)智能制造水平與集約經(jīng)濟(jì)效益分析方法

隨著企業(yè)全要素生產(chǎn)效率的提高，必然帶來企業(yè)集約經(jīng)濟(jì)效益的提升，該集約經(jīng)濟(jì)效益的提升幅度與產(chǎn)出總量的相對增加或者投入生產(chǎn)要素總量的相對節(jié)約密切相關(guān)。因此，只有計算企業(yè)全要素生產(chǎn)效率的增長率，才能實現(xiàn)企業(yè)集約經(jīng)濟(jì)效益，以及智能制造水平的分析過程。

（一）全要素生產(chǎn)效率模型

全要素生產(chǎn)效率是企業(yè)在一定時期內(nèi)總的產(chǎn)出量與資產(chǎn)要素和人力資源等全部生產(chǎn)要素投入總量的比率。計算公式如下：

式（1）中：為全要素生產(chǎn)效率；為一定時期的總產(chǎn)出量；為資產(chǎn)要素投入量；為人力要素投入量；為投入生產(chǎn)過程中資產(chǎn)要素與人力資源的比值，即按著一定的當(dāng)量將資產(chǎn)要素?fù)Q算為人力資源。計算公式如下：

式（2）中：1、1分別為一定研究時期內(nèi)全部評價樣本的人力要素平均值和資產(chǎn)要素平均值；為資產(chǎn)要素的產(chǎn)出彈性系數(shù)，而則為人力要素的產(chǎn)出彈性系數(shù)，只要建立了樣本企業(yè)的生產(chǎn)函數(shù)模型即可求出和。

（二）生產(chǎn)函數(shù)模型構(gòu)建

生產(chǎn)函數(shù)是表示在一定的生產(chǎn)技術(shù)條件下，投入生產(chǎn)經(jīng)營過程中的資產(chǎn)（Property）和人力（Manpower）等生產(chǎn)要素的量及其組合與產(chǎn)出數(shù)量（Quantity of output）之間的技術(shù)關(guān)系[3]。運(yùn)用最小二乘法（Least square method）對樣本統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析即可建立樣本企業(yè)的生產(chǎn)函數(shù)模型。生產(chǎn)函數(shù)數(shù)學(xué)模型如下：

式（3）中：為產(chǎn)出數(shù)量；為技術(shù)進(jìn)步水平，隨著工業(yè)4.0時代的到來，更多地體現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)組織、管理水平、技術(shù)創(chuàng)新和智慧生產(chǎn)能力，將其命名為智能制造水平；為資產(chǎn)投入量；為人力投入量；、分別為資產(chǎn)和人力要素的產(chǎn)出彈性系數(shù)。

（三）智能制造要素貢獻(xiàn)率分析

智能制造（Smart manufacturing）要素貢獻(xiàn)率（Factor contribution）是企業(yè)生產(chǎn)組織、管理水平、技術(shù)創(chuàng)新和智慧生產(chǎn)能力，即智能制造水平對產(chǎn)出數(shù)量的貢獻(xiàn)，它反映了智能制造要素對于產(chǎn)出數(shù)量的作用程度。通過智能制造要素貢獻(xiàn)率的高低，可以實現(xiàn)不同企業(yè)生產(chǎn)管理水平和智慧生產(chǎn)能力的分析與評價。相關(guān)計算公式如下：

式（4）中：為智能制造要素的貢獻(xiàn)率；ln為技術(shù)進(jìn)步自然對數(shù)；ln為產(chǎn)出數(shù)量的自然對數(shù)。

（四）集約經(jīng)濟(jì)效益

集約經(jīng)濟(jì)效益（Intensive economic benefit，簡稱IEB）是由于全要素生產(chǎn)效率提高而增加的產(chǎn)出量，因此，只要計算出全要素生產(chǎn)效率增長率（Growth rate of Total factor productivity）就可以完成集約經(jīng)濟(jì)效益的分析過程[2]。集約經(jīng)濟(jì)效益計算公式如下：

式（5）中：為集約經(jīng)濟(jì)效益；為產(chǎn)出量；為全要素生產(chǎn)效率增長率，通過兩個不同時期全要素生產(chǎn)效率的對比即可得出。計算公式如下：

式（6）中：Δ為本期全要素生產(chǎn)效率增加值；0為上期全要素生產(chǎn)效率。

三、實例分析

（一）評價樣本與數(shù)據(jù)選取

本文以機(jī)器人、鞍重股份、森遠(yuǎn)股份、智云股分、藍(lán)英裝備、大連三壘、大連重工、大橡塑、博林特、大金重工、合金投資、瓦軸B、沈陽機(jī)床等13家遼寧裝備制造企業(yè)為研究對象，以上年（2019年）相關(guān)截面數(shù)據(jù)為評價樣本，以各個企業(yè)的營業(yè)收入作為總產(chǎn)出量（），以資產(chǎn)平均額作為資產(chǎn)投入要素（），以職工平均人數(shù)作為人力投入要素（），收集整理上年（2019年）相關(guān)數(shù)據(jù)如表1第2—4列所示，前年（2018年）相關(guān)數(shù)據(jù)略。

（二）遼寧裝備制造企業(yè)生產(chǎn)函數(shù)模型建立

根據(jù)美國數(shù)學(xué)家柯布（C.W.Cobb）和經(jīng)濟(jì)學(xué)家道格拉斯（Paul H. Douglas）所創(chuàng)建的柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)原理，將表1中相關(guān)數(shù)據(jù)輸入回歸分析軟件，得到遼寧裝備制造企業(yè)生產(chǎn)函數(shù)模型：

由于該模型復(fù)相關(guān)系數(shù)（）為0.970，說明產(chǎn)出總量（）與資產(chǎn)要素（）及勞動要素（）之間相關(guān)性很強(qiáng)；同時，該模型的顯著性檢驗指標(biāo)（）為78.815，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于臨界值0.01（2,10）=7.559，以及生產(chǎn)函數(shù)模型的Sig.值為0.000，充分說明產(chǎn)出量（）與資產(chǎn)要素投入（）及勞動要素投入（）之間高度顯著。

（三）遼寧裝備制造企業(yè)生產(chǎn)函數(shù)內(nèi)涵分析

根據(jù)生產(chǎn)函數(shù)模型（7），遼寧裝備制造企業(yè)的資產(chǎn)要素產(chǎn)出彈性為0.589，說明在綜合技術(shù)效率不變的情況下，當(dāng)資產(chǎn)要素（）投入增加1%時，總的產(chǎn)出規(guī)模（）將增加0.589%；人力要素產(chǎn)出彈性為0.536，說明當(dāng)人力要素（）投入增加1%時，總的產(chǎn)出數(shù)量（）將增加0.536%；由于+=1.25，說明在綜合技術(shù)效率不變的情況下，當(dāng)資產(chǎn)要素（）和人力要素（）都增加投入1%時，總的產(chǎn)出數(shù)量（）將增加1.25%，說明該生產(chǎn)函數(shù)模型為產(chǎn)出規(guī)模遞增型模型，也充分說明遼寧裝備制造企業(yè)具有集約型經(jīng)營特點。

（四）遼寧裝備制造企業(yè)智能制造要素貢獻(xiàn)率分析

根據(jù)計算公式（4）—（6），計算出每個遼寧裝備制造企業(yè)技術(shù)進(jìn)步水平、資產(chǎn)要素和人力要素對產(chǎn)出數(shù)量的貢獻(xiàn)率，見表1第5列。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以看出：1. 智能制造要素貢獻(xiàn)率最大的企業(yè)是樣本11（21.8487%），依次是樣本6、4、2，他們的智能制造要素貢獻(xiàn)率均在21%以上，說明這些企業(yè)在生產(chǎn)組織、管理水平、技術(shù)創(chuàng)新和智能生產(chǎn)等方面較為先進(jìn)；2. 智能制造要素貢獻(xiàn)率中等企業(yè)分別是樣本10、3、5、8、1、9，他們的智能制造要素貢獻(xiàn)率在19%—21%之間，說明這些企業(yè)在生產(chǎn)組織、管理水平、技術(shù)創(chuàng)新和智能生產(chǎn)等方面尚有較大的提升空間；3. 智能制造要素貢獻(xiàn)最小的企業(yè)是樣本7（17.8284%），依次是樣本13、12，他們的智能制造要素貢獻(xiàn)率均在19%以下，說明這些企業(yè)在生產(chǎn)組織、管理水平、技術(shù)創(chuàng)新和智能生產(chǎn)等方面不高，亟待采取相應(yīng)措施進(jìn)行改進(jìn)[4-5]。

（五）遼寧裝備制造企業(yè)全要素生產(chǎn)效率分析

根據(jù)公式（2），計算出遼寧裝備制造企業(yè)資產(chǎn)要素與人力要素的換算比率系數(shù)：

說明遼寧裝備制造企業(yè)資產(chǎn)要素與人力要素的換算當(dāng)量為0.00733人/萬元，即每萬元資產(chǎn)要素相當(dāng)于0.00733人力要素。

根據(jù)計算公式（1），計算出所有遼寧裝備制造企業(yè)全要素生產(chǎn)效率，詳見表1第6列。

表1 遼寧裝備制造企業(yè)投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)與集約經(jīng)濟(jì)效益分析表

樣本產(chǎn)出數(shù)量（萬元）資產(chǎn)投入（萬元）勞動投入（人）智能要素貢獻(xiàn)率（%）全要素效率（萬元/人）全要素效率增長（%）集約經(jīng)濟(jì)效益 （萬元） 12345678910111213131907.5623750.5145522.0722111.8982877.9716290.49883171.75121781.25165245.6135284.1113059.42307978.02737906.292420,91.2988615.47121332.5257816.57169852.55107669.991886501.81288635.10260684.89192674.1229524.62371779.791637264.192117.00514.00376.00451.00546.00384.006488.001512.002223.00713.00266.006542.0014252.0019.442721.171120.480221.249919.882721.593317.828419.516919.236320.745321.848718.688117.969433.896120.412135.975325.276846.274213.885343.471633.569939.974116.601927.070633.233328.10733.9610.29643.78550.07928.605-0.4816.4712.08416.330-7.552-6.5524.261-5.8625025.1370.0513862.267378.4218434.06-78.73353679.102486.4223196.91-2882.13-915.5912586.64-45953.58

注：表中第2-4列數(shù)據(jù)來源于新浪財經(jīng)網(wǎng)https://finance.sina.com.cn/stock/

根據(jù)該列數(shù)據(jù)可以看出：

1. 全要素生產(chǎn)效率最高的企業(yè)是樣本5（46.2742萬元/人），依次是樣本7（43.4716萬元/人）、9（39.9741萬元/人），說明這些企業(yè)在資產(chǎn)要素、人力要素利用效率和組合運(yùn)用質(zhì)量方面較高；

2. 全要素生產(chǎn)效率中等企業(yè)分別是樣本3、1、8、12，他們的全要素生產(chǎn)效率在30—40萬元/人之間，說明這些企業(yè)在資產(chǎn)要素、人力要素利用效率和組合運(yùn)用質(zhì)量等方面仍有不足，需要采取相應(yīng)措施優(yōu)化生產(chǎn)要素配置。

3. 全要素生產(chǎn)效率最低的企業(yè)是樣本6（13.8853萬元/人），依次是樣本10（16.6019萬元/人）、2（20.4121萬元/人）、4（25.2768萬元/人）、11（27.0706萬元/人）、13（28.1073萬元/人），他們的全要素生產(chǎn)效率均在30萬元/人以下，說明這些企業(yè)在資產(chǎn)要素、人力要素利用效率和組合運(yùn)用質(zhì)量方面等存在很大問題，必須通過生產(chǎn)要素的優(yōu)化配置來實現(xiàn)全要素生產(chǎn)效率的提高。

（六）遼寧裝備制造企業(yè)集約經(jīng)濟(jì)效益分析

以前年13家遼寧裝備制造企業(yè)投入與產(chǎn)出數(shù)據(jù)為樣本，通過對投入產(chǎn)出截面數(shù)據(jù)取對數(shù)，再運(yùn)用最小二乘法計算出前年生產(chǎn)函數(shù)的相關(guān)系數(shù)，并得到遼寧裝備制造企業(yè)前年生產(chǎn)函數(shù)模型：

=3.090.6440.513（8）

由于該模型的復(fù)相關(guān)系數(shù)（）為0.980，說明產(chǎn)出總量（）與資產(chǎn)要素（）及勞動要素（）之間相關(guān)性很強(qiáng)；同時，該模型顯著性檢驗指標(biāo)（）為122.096，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于臨界值0.01（2,10）=7.559，以及生產(chǎn)函數(shù)模型的Sig.值為0.000，充分說明產(chǎn)出量（）與資產(chǎn)要素投入（）及勞動要素投入（）之間高度顯著。根據(jù)生產(chǎn)函數(shù)模型（8），繼續(xù)應(yīng)用計算公式（1）—（2）和計算公式（5）—（6），得到所有遼寧裝備制造企業(yè)全要素生產(chǎn)效率增長率（見表1第7列）和集約經(jīng)濟(jì)效益（見表1第8列）。由此可以看出：

1. 集約經(jīng)濟(jì)效益最高的企業(yè)是樣本7（53 679.10萬元），其次是樣本9（23 196.91萬元），排在第三位的是樣本5（18 434.06萬元），第四、第五位分別是樣本3（13 862.26萬元）和樣本12（12 586.64萬元）。上述5個企業(yè)的特點是全要素生產(chǎn)效率高或者較高，同時這些企業(yè)的全要素生產(chǎn)效率增長率高或者較高，使得集約經(jīng)濟(jì)效益均在1萬元以上。說明這些企業(yè)在資產(chǎn)要素、人力要素利用效率和組合運(yùn)用質(zhì)量方面具有較高水平的基礎(chǔ)上，以全要素生產(chǎn)效率的提升帶來了集約經(jīng)濟(jì)效益明顯增加。

2. 集約經(jīng)濟(jì)效益較高的企業(yè)是樣本4（7 378.42萬元）、1（5 025.13萬元）、8（2 486.42萬元），上述3個樣本企業(yè)不但全要素生產(chǎn)效率較高（或者高），而且全要素生產(chǎn)效率增長率也高（或者較高），使得集約經(jīng)濟(jì)效益也居于較高水平。說明這些企業(yè)的資產(chǎn)要素、人力要素利用效率和組合運(yùn)用質(zhì)量具有較高水平，并通過提升全要素生產(chǎn)效率增長率獲得了較好的集約經(jīng)濟(jì)效益。

3. 集約經(jīng)濟(jì)效益接近于零的企業(yè)是樣本2（70.05萬元）、6（-78.733萬元），上述2個樣本企業(yè)的全要素生產(chǎn)效率較低，同時全要素生產(chǎn)效率增長率也接近于零，使得集約經(jīng)濟(jì)效益也接近于零。說明這2個企業(yè)的資產(chǎn)要素、人力要素利用效率和組合運(yùn)用質(zhì)量水平一般。

4. 集約經(jīng)濟(jì)效益較低的企業(yè)是樣本11（-915.59萬元）、10（-2 882.13萬元）、8（-45 953.58萬元），上述3個樣本企業(yè)不但全要素生產(chǎn)效率較低，而且全要素生產(chǎn)效率呈現(xiàn)負(fù)增長，致使這3個企業(yè)集約經(jīng)濟(jì)效益為負(fù)值。說明這些企業(yè)的資產(chǎn)要素、人力要素利用效率和組合運(yùn)用質(zhì)量不高，特別是由于全要素生產(chǎn)效率下降致使集約經(jīng)濟(jì)效益急劇降低[6-8]。

（七）遼寧裝備制造企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略制定

全要素生產(chǎn)效率充分反映了企業(yè)資產(chǎn)要素、人力要素的優(yōu)化配置質(zhì)量，而智能制造要素貢獻(xiàn)率體現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)組織、管理水平、技術(shù)創(chuàng)新和智慧生產(chǎn)能力的智能制造水平。將全要素生產(chǎn)效率與智能制造要素貢獻(xiàn)率對比分析，即可看出每個企業(yè)對于現(xiàn)有生產(chǎn)要素有效運(yùn)用程度，又可看出企業(yè)未來可持續(xù)發(fā)展?jié)摿?，由此也為每個企業(yè)制定可行的經(jīng)營戰(zhàn)略提供重要依據(jù)[9-11]。根據(jù)表1中第5和第8列數(shù)據(jù)可以看出：

1. 全要素生產(chǎn)效率高，而智能制造要素貢獻(xiàn)率較高的企業(yè)分別是樣本5、7、9、3、1、12和8，這7個企業(yè)在保持現(xiàn)有資產(chǎn)要素、人力要素的利用效率和組合運(yùn)用質(zhì)量基礎(chǔ)上，應(yīng)該通過技術(shù)更新和技術(shù)升級來加強(qiáng)企業(yè)數(shù)字化、智能化建設(shè)，進(jìn)而提升企業(yè)智能制造能力。

2. 全要素生產(chǎn)效率一般，但智能制造要素貢獻(xiàn)率高的企業(yè)分別是樣本11、6、4和2，這4個企業(yè)在保持現(xiàn)有生產(chǎn)組織、管理水平、技術(shù)創(chuàng)新和智慧生產(chǎn)等智能制造水平較為領(lǐng)先的基礎(chǔ)上，亟待通過優(yōu)化配置資產(chǎn)要素、人力要素來提升其利用效率和組合運(yùn)用質(zhì)量，進(jìn)而提升企業(yè)全要素生產(chǎn)效率和集約經(jīng)濟(jì)效益。

3. 全要素生產(chǎn)效率低（或者較低），而智能制造要素貢獻(xiàn)率較低（或者低）的企業(yè)分別是樣本10和13，這2個企業(yè)既要通過技術(shù)更新和技術(shù)升級來加強(qiáng)企業(yè)數(shù)字化、智能化建設(shè)來提升企業(yè)智能制造能力，還要通過優(yōu)化配置資產(chǎn)要素、人力要素來提升其利用效率和組合運(yùn)用質(zhì)量來提升企業(yè)全要素生產(chǎn)效率，最終提高企業(yè)集約經(jīng)濟(jì)效益。

四、結(jié)束語

運(yùn)用企業(yè)投入與產(chǎn)出數(shù)據(jù)來建立生產(chǎn)函數(shù)模型，可以實現(xiàn)遼寧裝備制造企業(yè)智能制造能力、全要素生產(chǎn)效率和集約經(jīng)濟(jì)效益綜合分析，進(jìn)而得出重要研究結(jié)論：

第一，將生產(chǎn)函數(shù)模型的技術(shù)進(jìn)步水平賦予智能制造水平，對于分析企業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義；第二，利用企業(yè)智能制造能力與全要素生產(chǎn)效率對比分析，為企業(yè)制定資產(chǎn)要素與人力要素優(yōu)化配置，以及提升智能制造能力對策提供重要的技術(shù)支撐；第三，本文研究結(jié)果說明，運(yùn)用全要素生產(chǎn)效率增長率來測定集約經(jīng)濟(jì)效益具有一定的可行性和實用性，這將為提高企業(yè)集約經(jīng)營效果提供科學(xué)依據(jù)。

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F224.0

A

1674-327X (2021)02-0017-04

10.15916/j.issn1674-327x.2021.02.006

2020-07-04

遼寧省社會科學(xué)規(guī)劃基金項目(L20BJY020)；遼寧省教育廳科學(xué)研究經(jīng)費項目(LNLG201904)

吳慧媛(1983-)，女，遼寧北鎮(zhèn)人，副教授。

(責(zé)任編校：許偉麗)