中国钢铁工业的技术有效性和生产率变化

1中国钢铁工业的技术有效性和生产率变化摘要：中国钢铁工业近期的经济改革致使其迅速膨胀成为世界最大的钢铁工业。然而，对于能源和其他资源使用的复合增长引发了严重的环境退化。为了在减少污染和排放物的同时增加产出，将需要提高生产能力。在本论文中，将确定88家产出占整个产业产出72%的样本企业从1989年到1997年的技术有效性和曼奎斯特生产指数，完成其的目的是对可能的政策选择获得一些独到的见解。关键词：中国；钢铁工业；数据包络分析；技术有效性；曼奎斯特生产指数Ⅰ引言自20世纪70年代后期，中国对外实施经济改革开放政策以来，它的钢铁工业就发展得比世界上任何一个国家更迅速。中国从1980年的世界第五大粗钢生产国发展到1996年成为最大的生产国。1998年，中国生产了一亿一千四百万公吨铁，是1980年产量的大约三倍，平均年增长率6.4%。然而，这些也要付出代价。这个产业是能源密集型的，如果没有一个相当大的能源投入，尤其是以煤炭这种形式的投入，它的（产量）扩充也无法达到。这种情况对煤矿开采区和生长在钢铁生产区附近的植物都带来了严重的环境问题。另外，中国现在每年的温室气体排放量大约占世界排放总量的14%，并且这个数字还在逐渐增长。中国政府已经意识到了这些环境问题的危害，并且在过去的15年或者更多年里做出了很多政策上的变革，特别重视能源密集型的重工业，比如钢铁工业。因此，在最近二十年，这个产业每单位产出（以货币单位和物理单位测量）的能源消耗已经持续地下降了。大多数研究者，比如Sintonetal.、Mohanty和Liu等人把能源消耗的下降归因于同时期政府发起的能源节约计划。然而，钢铁生产是一个复杂的过程，涉及几个阶段的多重投入和产出，能源投入仅仅是许多种投入中的一种。除了直接满足能源使用需求的能源节约计划之外，许多其他因素也影响着区域能源强度。自20世纪70年代后期以来，企业获得了很大的自主性，管理技巧得到了提升，这个产业也变成了市场导向型。更多2先进的生产技术被采用，现有的生产设备得到了更新。所有这些因素可能已经影响到了钢铁产业和能源密集型产业的整体绩效。（例如，Hogan和Jorgenson指出，在美国，生产率的增长对于减少能源使用和二氧化碳的排放是一个非常重要的因素。）如果中国将要在不加重现有严重的环境问题的前提下加速这个产业的发展，那么，确定可能的政策机制在提高生产率方面的效果就显得非常重要。本论文的目的在于对这些效果进行了解。为了达到这个目标，我们通过确定在1989年到1997年期间，中国单个钢铁企业在效率和生产率方面的变化，对这个时期该产业的整体绩效进行了调查。根据管理机制、规模和产品结构对这些企业进行分类，我们旨在对这个时期及之前政策变化的效果获得一些独到的见解，并为未来做出有效的政策导向。我们使用Farrell提出的最初分析法调查企业的效率。Farrell效率测量法由两部分组成：技术效率，也就是生产单位生产一定投入所能得到的尽可能多的产出的能力；配置效率，反映在既定价格和生产技术下最适比例投入的使用。我们集中研究技术效率，在既定水平的要素和技术投入下最大化可能的产出扩张。然而，从效率分析获得的认识是有限的，因为效率是一个静态的度量，它将人口方面特殊的企业在特殊的一年里的绩效和在那一年里最好的企业的绩效进行比较。虽然这对识别在那一年里可以导致高绩效的因素是有用的，但它没有考虑到包括最高绩效者的生产率提高在内的随时间变化的绩效提高。为此，生产率的变化通过使用曼奎斯特生产指数（MALM）来测量，它既可以解释最优方法的变化，又可以解释沿着最优方法的范围前进的企业的相应位置的变化。这种方法最初是由Fare等人在对经济合作及发展组织的成员国的生产率增长分析中提出的。由于我们在能源使用方面特殊的利息和能源投入在钢铁工业中的重要地位，在我们对技术效率和生产率的学习当中，我们把能源作为一种独立的投入要素包含在内。本篇论文开始于对中国钢铁工业的概述，包括它的行政管理和经营、生产技术和产出结构。这遵循了一个为测量技术效率的非参数性方法的简要描述，即数据包络法（DEA），也遵循了曼奎斯特生产指数（MALM）的描述。用这两种方法分析中国钢铁工业企业的结果会呈现出来，并且企业的行政管理、规模和生产3结构等的地位也将被讨论。这也带来了在政策启示分析上的一些推论。Ⅱ中国的钢铁工业2.1产出中国的钢铁工业自1978年采取经济改革政策并对世界开放开始，一直快速发展。1997年，中国的粗钢产量达到一亿一千万公吨，占世界总产量约14%。表1概述了过去的二十年这个产业的变化。表1中国钢铁工业的变化（1980-1997）19801985199019951997铁的年产量Q500万公吨企业的数量13321318158915701570000441Q4.99万公吨12121617240.5Q0.99万公吨26121718Q0.5万公吨13181300156315321524主要的产出产品生铁（公吨）384462105115粗钢（公吨）37476695109成品钢（公吨）27375290100总产值（十亿元）6593131187204工人和职员的数量（百万）2.42.73.23.43.2这个表格显示出两个显著的趋势。首先，这段期间虽然产出增加了，但到目前为止，最大的增加是在1990年到1995年之间。注意，这段期间大企业数量增加，超大型企业在1995年左右由于现有装置的迅速扩张，而生产出超过五百万公吨粗钢。一些中小型工厂也扩大规模增加它们的生产能力，而另一些小型工厂则同时倒闭了。第二，在没有任何可估计的劳动力增加的基础上，产出的庞大增长也完成了。中国的钢铁工业在行政管理、技术和产品结构上有它自身独特的特性。这将在下面介绍。2.2行政和管理4中国的钢铁工业以一种独特的方式在发展。许多企业生产一系列产品，从生铁到粗钢再到成钢，而不是专攻于特殊的生产阶段。1997年，有28家炼钢厂能生产一百万或者更多公吨的粗钢，其中有18家是一贯作业钢厂。最顶级的三家工厂（宝山、鞍山和首钢）1997年的产量在八百万公吨范围内，它们的规模在世界的排名分别为15位、17位和18位。许多小型和中型钢铁企业分布在全国各地。因为在地方层面都追求自给自足，几乎每个省（除了西藏）都涉及到钢铁生产的所有阶段，从铁矿石的开采到生铁的生产，从粗钢到铁制成品。Etienne等人声称，工厂的广泛分布推进了经济的发展，但是其他研究者指出了这些小型工厂的低生产效率和高资源使用率（包括能源使用）。中国有两种类型的钢铁企业：在冶金工业部（MMI）直接监管下的骨干企业，和在省政府监管下的当地企业、其他小型工厂及非政府所有的企业。1980年以前，中国的金属和矿物产业被冶金工业部（MMI）牢牢控制着，国营企业控制着整个产业。伴随着政策改革，其他类型的所有制形式也被鼓励发展，非政府部门逐渐扩展。1993年，20%冶炼和冲压黑色金属的产出来自非政府部门，到1997年这个数字已经达到了30%。自20世纪70年代后期以来，这个产业实施了一系列政策改革。这些改革包括：利润分配方法改革、奖励生产率提高的拨款、下放给企业更多自主权的管理体系改革和主要是价格改革的市场改革。最近一次的改革是被命名为“现代企业体系”的改革，它开始于1994年，仍然处于试验阶段。这个体系目的在于使企业在财政上和管理上更加独立于政府。如果改革成功了，那企业将从实质上与私营企业没有什么区别。2.3生产技术中国钢铁工业使用了各种各样的技术。现代的大规模工厂，比如宝山和鞍山，和小规模、技术落后的工厂同时共存。虽然新的生产技术逐渐渗透到中国的钢铁工业，但其现在的技术组合仍滞后于工业化国家。平均起来，工厂是低效率的和高度污染的。在1997年，9%的粗钢生产仍然使用平炉炼钢（OHF），在大多数钢铁生产国，它能有效地被废弃。吹氧转炉（BOF）的使用率大约有73%，然而，电弧炉（EAF）仅占18%，虽然它有很高的效率和优越的性能。这个比例要比西方国家的水平低，甚至比世界平均值的34%还低。5在大多数炼钢国，电弧炉（EAF）组合和连续铸造技术对钢铁工业形成了一种显著的分割，也就是小钢厂。然而在中国，电弧炉技术主要是整合的或半整合的炼钢厂的一部分。因此，竞争性局面还未完全形成，并且电弧炉技术的优势也还未完全实现。电弧炉技术在中国发展的另一个约束条件就是废钢的可用性。中国从国际市场上进口小废料，废料在钢铁生产过程中产生，主要来源是组织内部和循环流通。在20世纪80年代和90年代初期，可能影响电弧炉技术在中国传播的其他因素是资金限制和电力短缺。钢铁产业的另一项突破性技术是连续铸造技术，它能从液态钢到成品钢提高收益率，减少能源和其他材料的消耗，提高钢的质量。这项技术已经被钢铁生产工业普遍接受，主要的钢铁生产国的粗钢连续铸造技术占据着很高比例（95%以上）。在促使钢铁工业现代化方面，中国也已经对连续铸造的装置引起高度重视，连续铸造率从1980年仅有的6%上升到1997年的61%。资金限制是这项技术的采用缓慢的主要原因，因为即使安装一个连续铸造器比安装一个钢锭铸造器便宜，用更新的铸造技术回归一个现有的工厂需要相当可观的增加投资。2.4生产结构总体上，过去的二十多年里，中国的钢铁工业在各类钢铁制品的生产上已经大大扩展了。然而，在成钢产品的组合方面仍然存在着偏置。长材产品占中国钢铁生产约60%，大大高于德国（24%）、美国（29%）和日本（38%）的相应数据。这个结构可能反映出中国钢铁消费的模式。总体来说，长材产品主要用于发展基础建设，平型制品主要用于制造业，例如汽车制造行业和家用电器行业。这个产出组合可能也可以反映出一个事实，长材产品的生产相比平型制品的生产来说是非资金密集型的。另一个有趣的现象是，在中国，大量的生铁涌出钢铁产业，进入生铁铸件商业市场。当其他工厂为了促进生铁的运输、重熔和节约更多资源（包括能源）的工艺设计而购买生铁时，生铁将被消费。因此，一个高铁/钢比表明了一个明确的高能源消耗。在中国，1997年铁钢比是1.06，然而同年在日本铁钢比是0.75，世界平均水平是0.68。Ⅲ方法传统的生产理论基于一个假设，即生产单位的行为是最优的。在完全竞争情6况下，一个生产单位将在能够满足利润最大化目的的、最有效率的点进行生产。它假设生产单位从技术的或者工程的观点进行优选，以便不浪费资源。他们进行操作，投入可用的资源使其可能的产出最大化。生产单位也假设从一个经济的观点出发进行优选，通过解决包括价格等等的分配问题，寻找有效的资源投入进行操作，而不是以上最小化成本的边界来进行优选。然而，实际上因为多种原因，比如对关于最优方法和其他组织因素等知识掌握的不完全，不是所有的生产单位在最优决策层面上的操作都能取得成功。因此，掌握一种能够分析生产单位优选失败的程度的方法，和一种能够分析偏离最有效率水平的程度的方法就非常重要。作为对这些需要的反应，先进的经济和数学方法就得到了发展，其中“生产边界方法”已经出现，并引起了学术界和政策制定者的大量关注。现在对数据包络分析法（DEA）和曼奎斯特生产指数法（MALM）的研究，被用于测量技术效率和中国钢铁工业的生产率变化。