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主要研究领域——生产前沿面理论简介

生产前沿面理论的研究始于1957年经济学家Michael Farrell基于生产效率测度思想进行的开创性研究工作。在经济学的生产理论中采用生产函数描述生产技术关系，即特定生产技术条件下各种生产要素投入的配合可能生产的最大产出。这种理论生产函数所描述的生产可能性边界称为生产前沿面(Production frontiers)。在生产函数的实际应用中，一般直接使用企业的或加总的实际要素投入和产出数据进行生产函数的常规拟合，所得到的生产函数反映的只是一定投入要素组合与平均产出量之间的关系。为了与这种平均生产函数相区别，把描述生产前沿面的生产函数称为前沿生产函数或边界生产函数（Frontier production function）。

Farrell原始模型是生产前沿面研究的雏形。Farrell模型的建模思想是采用一系列适合的线性规划模型求解出所观测投入空间的凸边界。目前，生产前沿面领域的研究成果从研究方法方面来看形成了两个大的分支：参数方法和非参数方法。

生产前沿面研究的参数方法是沿袭了传统的生产函数估计思想，首先根据需要确定或构造一种具体的生产函数形式，然后通过适当的方法估计位于生产前沿面上的函数参数，从而完成描述生产前沿面的前沿生产函数的构造。生产前沿面研究的非参数方法摒弃了参数方法研究中函数形式需要事先假定、参数估计的有效性和合理性需要检验等多方面问题，不去寻求生产前沿面的具体函数形式，而是通过所观测的大量实际生产点数据基于一定的生产有效性标准找出位于生产前沿包络面上的相对有效点。生产前沿面研究的参数方法和非参数方法在生产领域的实证分析中都得到了广泛的应用。在Farrell生产前沿面原始模型基础上，参数型前沿生产函数的发展形成了两个分支，一类是在不考虑随机因素影响的前提下采用线性规划方法求解生产前沿面的确定性参数生产函数方法，另一类把生产前沿面看作是随机的生产边界而采用统计学方法求解参数的随机性参数前沿生产函数方法。

生产前沿面测度的非参数方法——数据包络分析法(DEA)是1978年由美国学者Charnes等人提出并迅速发展起来的一类全新的计量经济学方法。早期的DEA方法并不是为生产前沿面研究构造的，所表达的决策单元效率规划模型的经济意义并不明显，而其对偶规划才是生产决策单元经济效率的直接表达模型。八十年代中期以后美国学者Rolf Fare等人逐步发展了Charnes的方法，以生产理论的集合论描述为基础，形成了以数据包络分析方法为基础的描述生产过程中多种经济意义下的基于非参数模型的理论体系。生产前沿面研究的非参数方法由于避免了参数方法在实际应用时对模型具体形式的依赖，且具有对于多种经济问题的普遍适应性和对于大样本研究的实用性，因而得到了广泛的应用和迅速的发展，近年来不断有新的研究成果出现。

在某一特定的技术水平下，没有技术进步发生，只有技术水平发挥程度的技术效率——生产资源配置效率存在，因而称为静态生产前沿面意义下的生产资源配置效率问题。依据Rolf Fare的理论思想，生产效率的改进有两种途径，一种是在既定投入水平下的产出可扩张性，即基于产出的生产效率；另一种是在既定产出下的投入可节约性，即基于投入的生产效率。根据生产资源配置效率损失的各种经济意义，基于投入和基于产出的生产资源配置效率可以分别分解为相应的规模效率、资源可处置度、组合效率和纯技术效率。

在多时期的动态条件下，不仅生产资源配置效率水平要发生变化，技术水平业要发生变化，即有技术进步发生。生产资源配置效率与技术水平的综合变化就是我们所熟知的全要素生产率（TFP）的增长。目前一般通过引入了一个与价格无关的生产率指数——曼奎斯特生产率指数（Malmquist productivity index），并以另一种效率描述工具——距离函数为媒介，实现曼奎斯特生产率指数的非参数描述，及其向生产资源配置效率变化率和技术进步率的进步分解。与静态意义下的分解相对应，动态条件下生产资源配置效率变化率可以进一步分解为规模效率变化率、资源可处置性变化率和纯技术效率变化率。为了和现有生产率研究的参数方法中的中性技术进步描述相对应，还进行了技术进步率向中性技术进步率和非中性技术进步率的分解。这里有必要了解的一个特殊问题是，在研究文献中所谓的技术进步中性和非中性的概念是针对多种投入而言的，由于常规参数方法只能描述单产出问题，因而不存在产出的非中性问题，但当采用非参数方法研究技术进步问题时，可以描述多产出情形，也就产生了产出的非中性问题。非参数方法给出了比较完整的投入产出联合中性技术进步、投入非中性技术进步和产出非中性技术进步的分解模型。

生产前沿面研究的参数方法目前的发展趋势主要是，一方面寻求比较合适的生产函数形式，以求比较合理地刻画具体经济问题，另一方面通过引入生产对偶理论，借助成本函数研究多产出问题。但目前还没有合适的参数形式可以很好地描述等产量线后弯的要素拥挤问题。

生产前沿面研究的非参数方法受到的主要批评是没有考虑随机因素对生产前沿面的影响。所以目前非参数随机前沿面的方法和应用研究方面有一些有价值的成果产生。

生产前沿面理论与方法的应用研究现在有大量的成果产生，涉及的领域也极其广泛。国内外的应用研究成果涵盖宏观经济、工业、农业、金融保险等各领域。目前的应用研究表现出的一个突出特征是，将基于生产前沿面的效率与生产率研究和其他的计量经济学方法与相关经济理论有机结合起来，对市场主体行为、产权结构与绩效的关系、竞争与生产率、区域性产业结构演变、X效率的定量分析、甚至国家之间的竞争力分析等各种经济问题进行研究。

值得注意的是，生产要素拥挤问题作为这一领域热点的理论问题，正在国际学术界展开比较激烈的争论，最近几年产生了一系列有影响的成果，并取得了很大进展。

以下这些文献推荐给有兴趣这一领域的学者：

1.Aigner, D. J. And D. S. Chu, On estimating the industry production function, American Economic Review, 58, 1968, 826-839.

2.Charnes, A., W. W. Cooper and E. Rhodes, Measuring the efficiency of decision making units, European Journal of Operational Research, 2, 1978, 429-444.

3.Farrell, M. J., The measurement of productive efficiency, Journal of the Royal Statistical Society, Series A, Vol. 120, 1957, 253-281.

4.Finn R. Forsund, A survey of frontier production function and of their relationship to efficiency measurement, Journal of econometrics, 13, 1980, 5-25.

5.JatiK. Sengupta, Transformations in stochastic DEA models, Journal of econometrics, 46, 1990, 109-123.

6.Jatik Sengupta and Raymond E. Sfeir, Efficiency measurement by data envelopment analysis with econometric applications, Applied Economics, 20, 1988, 285-293.

7.Julien van den Broek, On the estimation of deterministic and stochastic frontier production functions, Journal of econometrics, 13, 1980, 117-138.

8.Lawrence M. Seiford and Robert M. Thrall, Recent developments in DEA the mathematical programming approach to frontier analysis, Journal of econometrics, 46, 1990, 7-38.

9.R.W.Shephard, Theory of Cost and Production Function, Princeton: Princeton University Press, 1970.

10.Rajiv D. Banker and Ajay Maindiratta, Piecewise Loglinear estimation of efficient production surfaces. Management Science, Vol.32, No.1, January 1986, 126-135.

11.Rajiv D. Banker, Robert f. Conrad and Robert P. Strauss, A comparative application of data envelopment analysis and translog methods: an illustrative study of hospital production, Management ScienceVol.32, No.1, January 1986, 30-44.

12.魏权龄，评价相对有效性的DEA方法──运筹学的新领域,中国人民大学出版社,1988.

13.张国初，前沿生产函数、要素使用效率和全要素生产率,数量经济技术经济研究, No.9,1996年,27—33.

14.孙巍，生产资源配置效率——生产前沿面理论及其应用，社会科学文献出版社，2000

15.孙巍，基于非参数投入前沿面的Malmquist生产率指数研究， 中国管理科学，No.1，2000，p.22-26

16.孙巍，生产投入可处置性测度理论及其非参数方法的应用研究，数量经济技术经济研究，No.2，1999，p.40-42

17.孙巍，王红梅，基于投入的生产规模效率测度研究，吉林工业大学学报社会科学版，No. 3，1999，p.14-18

18. 孙巍，基于产出的生产规模效率及其测度方法研究，数量经济技术经济研究，No. 7，1999，p. 49-52

19.孙巍，张屹山，全要素生产率的非参数测度与分解，21世纪数量经济学，中国统计出版社，p. 256-264

四、生产前沿面理论研究领域的专门软件免费下载

在进行理论、方法与应用研究过程中，本课题组开发了用于研究基于非参数生产前沿面理论的生产资源配置效率测度与生产率增长测算的专门软件系统——《Non-parametric Frontiers 2.0完整版》，并且随着研究工作的不断深入，还在不断丰富和完善，以后会有新的版本推出和升级。欢迎下载软件说明书和软件教学演示版。

在教学演示版软件中，包含生产资源配置效率测度与分解教学版和非参数生产率测算与分解演示版。生产资源配置效率测度与分解的教学版软件，可以计算12个决策单元以内的问题。非参数生产率测算与分解演示版软件可以计算4个决策单元以内的问题。下载后进行安装和使用时请仔细阅读软件说明书。

欢迎下载使用，对《Non-parametric Frontiers 2.0完整版》的任何意见或建议，也请不吝赐教。谢谢。

1.非参数生产前沿面分析软件FRONTIERS 2.0说明书（PDF文件下载）。

2. Non-parametric Frontiers 2.0教学演示版安装程序（Fronties 2.0 for Office 2000，Fronties 2.0 for Office XP）。

3.生产资源配置效率测度样本数据（生产资料配置效率测度样本数据）。

4.非参数生产率测算样本数据（非参数生产率样本数

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1. 孙巍, 徐邵军. 技术进步路径转换、异质性劳动力流动与地区经济差距演化[J]. 经济评论, 2021(05):65-85.

2. 孙巍, 徐邵军. 要素流动、产业结构调整与区域经济分化[J/OL]. 科学学研究:1-22[2021-10-04]. https://doi.org/10.16192/j.cnki.1003-2053.20210202.001.

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4. 孙巍, 徐邵军. 技术差异、要素流动与地区经济分化[J]. 财经论丛, 2020(12):3-12.

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21. 孙巍,董恺强.工业投资和产能的配置机制--基于2006年-2014年5022个制造业上市公司样本数据的实证,2017(3).(下载)

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31. 苏鹏,孙巍.收入差距与内需不足：消费需求的非线性特征,商业研究,2013(12):47-53.(下载)

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45. 孙巍,刘林.我国资金流动性波动规律的信息披露问题研究,情报科学,2009(5):767-769.(下载)

46. 孙巍,李何,王文成.产能利用与固定资产投资关系的面板数据协整研究--基于制造业28个行业样本,经济管理,2009(3):38-43.(下载)

47. 孙巍,李何,李秋涛,石慧.垄断厂商的过剩生产能力可置信威胁行为分析,科学决策,2009(3):75-81.(下载)

48. 孙巍,王文成,李何.基于PI-LC理论的现阶段居民消费行为研究, 中国软科学,2008(10):148-154+160.(下载)

49. 孙巍,谢淑萍,朱嫒玲,林国怀.收入效应说与现阶段轿车市场需求的规律性--基于2004-2006年21种典型轿车月度数据的实证分析, 商业研究,2008(8):16-19.(下载)

50. 孙巍,李昔,王鹏.我国省际产业集聚与经济收敛性特征及其相互关系的经验研究,税务与经济,2008(5):1-7.(下载)

51. 孙巍,李何,何彬,叶正飞.现阶段电信业市场结构与价格竞争行为关系的实证研究,中国工业经济,2008(4):73-81.(下载)

52. 孙巍,武治国,李立明.产业技术特征与市场结构分化--基于2000-2006年中国制造业数据的经验证据,东北师大学报(哲学社会科学版),2008(3):54-57.(下载)

53. 孙巍,谢淑萍.中国轿车市场供求结构不对称性及需求缺口分析,学习与探索,2008(2):180-182.(下载)

54. 孙巍,何彬,武治国.现阶段工业产能过剩“窖藏效应”的数理分析及其实证检验,公司社会科学学报,2008(1):68-75+159.(下载)

主要科研项目：

1. 吉林省科学技术协会项目“经济运行定量检测与分析”，2018（10）

2. 国家社科基金后期资助项目“转型经济的消费需求演变特征——收入分布变迁效应理论与实证”(16FJL006),2016(12).

3. 教育部人文社会科学重点研究基地重大项目“新常态下中国制造业投资和产能的配置机制与政策选择“,2016(1).

4. 教育部人文社会科学重点研究基地重大项目”市场供给的动态缺口效应及其对市场竞争行为的影响研究“(10JJD790032),2010(10).

5. 教育部人文社会科学重点研究基地重大项目”过剩产能的形成机理与相关产业政策的数量经济分析“(06JJD790014),2006(11).

6. 国家自然科学基金“生产要素拥挤的形成机理研究”(70572030),2005(10).

7. 国家自然科学基金“生产要素拥挤的测度理论与实证研究”(70172035),2001(10).

8. 国家自然科学基金青年项目“工业资源配置效率的测度理论与实证研究”(79500008),1995(10).

著作：

1. 效率与生产率的非参数分析--方法、软件与应用.孙巍,社会科学文献版社.

2. 技术贸易经济学.孙巍,中国科学技术出版社.

3. 生产资源配置效率--生产前沿面理论及其应用.孙巍,社会科学文献出版社.

4. 收入分布变迁的消费市场效应.孙巍等,社会科学文献出版社.