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“潮涌现象”与产能过剩的形成机制 ＊ 林毅夫 巫和懋 邢亦青 内容提要 在经济景气循环下, 产能过剩经常成为经济复苏中重要和必须应对的问 题。本文分析产能过剩的形成机制 ,指出产能过剩不仅由经济周期波动引起,更可能有投 资层面的成因。在林毅夫 2007 的基础上 ,本文描述了发展中国家的企业很容易对下一 个有前景的产业产生共识 ,投资上容易出现“潮涌现象”的过程 。本文着眼于投资建厂时 信息不完全 ,尤其是“行业内企业总数目不确知”这一因素, 建构了一个先建立产能、再进 行市场竞争的动态架构,提出“潮涌现象”的微观理论基础 看似“盲目”的结果其实是 对其他企业和总量信息了解不足所导致的理性结果。本文还进一步分析了企业实际数 量、 行业外部前景、 建厂成本等因素对产能利用率 、 市场均衡价格、企业市场收益的影响 。 最后 ,在增进对“潮涌现象”理解的同时, 也讨论了相关问题对理解当下金融危机复苏过程 的重要意义 ,在产业和宏观经济层面提出了制定政策时应该思考的几个方向。 关键词 潮涌现象 产能过剩 企业数目不确知 信息不完全 ＊ 林毅夫, 世界银行, 电子信箱 justinlin worldbank. org ; 巫和懋、邢亦青, 北京大学国家发展研究院、中国经济研究中心, 邮 政编码 100871, 电子信箱 hmwuccer. pku. edu. cn, xingyqgmail. com。本研究得到教育部人文社会科学重点研究基地重大研究项 目 08JJD840198 的资助, 作者感谢匿名审稿人、卢锋教授和中国经济研究中心发展组成员的宝贵建议。 ① 国务院办公厅和国发 2009 38号、国发 2010 7 号等文件。国务院 2009 年 9 月 29 日报告数据显示 2008 年我国粗钢产能 6. 6 亿吨, 需求仅5 亿吨; 水泥产能18 . 7 亿吨, 产量 14 亿吨; 煤化工开工率不足70, 2009 上半年甲醇装置开工率不足40; 多晶硅 产能 2 万吨, 产量仅4000 吨; 电解铝产能1800 万吨, 产能利用率约七成。当下仍有大量投资涌入这些业已过剩的产业, 不但存在 大量在建产能, 行业扩张和重复建设问题甚至仍在加剧, 并且存在大量违法违规建设项目。 一、导 言 面对经济景气循环, 包括我国在内的诸多经济体都明显暴露出产能严重过剩的问题。以我国 为例 ,钢铁 、 水泥 、 煤化工 、 多晶硅、电解铝乃至风电设备等一系列主要行业均出现严重的产能过剩 。 一方面,产能过剩引发市场恶性竞争、 经济效益难以提高 、 企业倒闭或开工不足 、 人员下岗失业 、 银 行不良资产等一系列问题 ,从而严重影响经济复苏的效果。另一方面 ,它更给应对全部危机的经济 刺激政策提出不可忽视的限制 ,如果社会投资甚至四万亿元政府投资大量流入业已过剩的行业,则 短期可能促进增长, 但长期则会进一步加剧过剩 ,造成难以平复的困局。近来, 国务院发改委等部 门发布关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展的若干意见 2009 年 9 月 ,以 及国务院关于进一步加强淘汰落后产能工作的通知 2010 年 4 月 ①等一系列举措 ,都彰显出对 产能过剩问题的关注和应对力度。与此同时 ,我们需要从理论上深入讨论产能过剩的可能原因,并 据此对现实政策提出评判或建议, 避免对产能过剩不适宜或过当的反应。 这一轮严重的产能过剩并不能简单地由经济的周期波动解释 虽然全球金融危机造成的外 需大幅下降自然地使产能过剩显现出来, 但产能过剩也完全可能与金融危机互相独立分别发生 。 事实上早在金融危机之前 ,如外部经济条件十分繁荣的 20032006 年 , 过度投资引起的产能过剩 4 林毅夫等 “潮涌现象”与产能过剩的形成机制 在我国就已经显现出来。2005 年, 国家发改委集中力量调查公布了几大行业的产能过剩情况 , ①而 当时大量拟建、在建产能使产能过剩呈加剧的态势 。这种背景埋下了重大的隐患,大大加剧了金融 危机带来的冲击 。深入探究产能过剩的形成机制 ,能帮助我们更加理解当今局面的成因和其中蕴 含的一般规律, 进一步作为政策设计和实施的参考 ,以更好应对产能过剩问题带来的重大挑战 。 对于上述提及的独立于需求下降而发生的产能过剩现象,林毅夫 2007 曾提出以下理论思考 发展中国家企业所要投资的产业常常具有技术成熟、 产品市场已经存在、 处于世界产业链内部等特 征,因而全社会很容易对有前景的产业产生正确共识, 在投资上出现“潮涌现象”导致产能过剩 。该 文也指出 ,这种现象在发展中国家的发生“大而频仍”, 成为了影响发展中国家经济乃至重构发展中 国家宏观经济理论的重要问题 。政策角度上 ,不仅需要对产业层面做出相应安排,在宏观政策与经 济发展战略方面 ,也带来了新的挑战 。林毅夫 2007 强调“潮涌现象”在宏观理论及政策层面上的 重要意义 ,也提到“企业之间很难协调, 而无法避免这种投资一齐涌向某一大家看好的产业的现象 发生” 。 本文在林毅夫 2007 的基础上,进一步探讨潮涌现象发生的微观机制, 着眼于论述如下问题 在一个需要提前建立产能的行业中, 由于全社会对行业良好的外部前景 产业升级方向或总需求 等 可正确预见乃至存在共识 ,引发大量企业投资设厂 ; 另一方面 ,各企业只能在信息不完全的情况 下投资设厂 ,导致投资完成后可能出现产能过剩, 进而导致之后的市场价格下跌、大量企业开工不 足、 亏损破产等后果 。更具体地,本文将以“行业中企业数目不确知”作为讨论的关键因素, 探究其 对企业产能建立决策及行业产能过剩结果的作用 ,为潮涌现象的形成提供微观基础 。尝试规范地 定义和讨论“参与者数目不确知” , 也使本文在博弈理论层面有一定的创新价值 。 本文第二节提供对现实的描述总结和文献综述,并说明本文对文献的贡献 ; 第三节提供了一个 市场总需求在企业间平均分配的较简单模型作为例子,为参与者人数不确知下的产能建立过程和 均衡给出了初步分析 ; 第四节将模型的第二阶段扩展为古诺竞争模型 ,进行更严谨的分析与讨论 ; 第五节考虑实际企业数目 、 产能建立成本 、 市场需求及先验分布等因素对潮涌的影响 ,并给出一些 讨论 ; 第六节讨论文章的现实意义和政策启示 ; 第七节提供一个结论 。 二、实际情况与本文主要思路 一 危机爆发前产能过剩现象简述 在发展中国家, 由对产业良好前景的社会共识引起投资大量涌入 、 导致产能过剩的“潮涌现象” 十分突出 。以我国为例, 从 1998 年开始的三年多时间,全社会对于钢铁 、 水泥等几个行业的良好外 部环境存在很强的共识, 包括影响水泥 、 电力等行业的国内基础建设持续增加, 使钢铁、 电解铝等行 业受益的国际大宗商品价格持续走高或原材料成本降低 ,还有如汽车等行业明确处于产业升级的 前进方向上。在这样的共识下 ,大量社会投资涌入几个主要行业 ,带来了史无前例的工业扩张 。 ② 事实证明, 上述对行业良好外部环境的社会共识并未失准 在较长一段时间内 ,我国经济持续 高速增长 ,几个行业的总需求等因素直到 20072008 年仍在较快提升。但由于投资数量过大 、 目 5 2010年第 10 期 ① ② 以钢铁工业为例, 2002、 2003 年固定资产投资分别为704 亿元和 1332亿元, 增幅 45 . 9和 89. 2。 从产能增量上看, 钢铁 工业 2004 年在建产能占当时已有产能的 60以上; 2005年铜冶炼行业和氧化铝行业的新增总产能分别是 2004 年的 3 倍和 3. 21 倍。此处及本节其他数据, 主要引自各年中国统计年鉴。 我国经过三次大规模产能过剩, 第一次是 1998 年至 2001 年, 第二次是 2003 年至 2006 年, 第三次是2009 年至今, 参见卢锋 2010 。国家发改委宏观经济研究院在 2005年指出, 钢铁、电解铝、铁合金、焦炭、电石、汽车、铜冶炼几个产业的产能过剩问题比 较突出; 水泥、电力、煤炭、纺织行业也有潜在产能过剩的问题。从 2005年产能利用率来看, 铁合金、电石仅有五成, 钢铁、电解铝、 汽车等行业也仅有七成左右 数据来源 2007 年 中国与世界经济发展报告 。 标行业集中 , ①并且来源分散 表现为大量的地方投资 、 较多的企业数目和较低的行业集中度 、 投 资主体间难于协调,这波投资在目标行业中引起严重的产能过剩 。2003 年一季度, 国家发改委就 指出钢铁 、 电解铝、 水泥和汽车等四个行业存在产能过剩之忧; 至 2004年扩展到焦炭 、 电石、铁合金 等产业; 截至 2005 年底 ,发改委指出有 11 个行业产能过剩,其中钢铁 、 电解铝 、 铁合金、汽车等行业 问题突出, 水泥 、 电力 、 煤炭等行业也潜藏着产能过剩问题。普遍产能过剩造成相关行业产品价格 急剧下降 ; 大量企业亏损破产 ; ②进而引发了严重的失业增多 、 银行呆坏账持续增加等问题 。 上述产业中, 产能过剩表现为如下几个方面 首先是产能利用率低 。以 2005 年为例 ,铁合金 、 电石 、 电力等行业产能利用率不足五成, 钢铁、水泥、汽车等行业不足七成, 并有进一步加剧趋势 。 其次, 从供求总量上看,表现为总产能远大于总需求量 ,特别是总产能的增幅也持续高过需求的增 长。再次 ,一些行业还存在结构性问题 ,低水平 包括低端产品和技术 产能过剩 ,而高端产能不足 。 最后 ,库存量的急剧上升等因素也可以从侧面反映出产能过剩问题。 针对产能过剩问题, 国家和地方在政策上作出了一系列抑制投资的举动 2004年 4 月 27日 ,国 务院发出通知, 决定“适当提高钢铁、电解铝 、 水泥 、 房地产开发固定资产投资项目资本金比例” ; ③ 同时严格控制新建、在建产能, 提高投资贷款门槛 。随后在 20052006 年 ,各级政府全面制定和贯 彻相关行业的淘汰落后和结构调整政策 ,通过淘汰或兼并重组对多余产能进行清除; 并提高节能 、 环保等门槛 。直到 20072008 年左右,上述行业的产能增速才逐渐放缓 ,但对其过剩产能的吸收 还远未完成。 二 本文主要观点和模型思路 产能过剩问题及其引发的严重后果 ,与相关产业良好的外部环境形成了鲜明对比。事实上,问 题主要出在供给 投资 层面上 在这一波投资潮中, 投资数量之大前所未见 ,相关行业产能也增幅 巨大 、 企业数目变动剧烈 ,使得企业家在投资时很难掌握和准确预测投资面的总量信息。投资来源 分散、大量项目未经正规审批等特点④进一步加剧了企业间投资协调的困难, 企业家只能在这样信 息严重不完备的环境下做出投资决策, 因而可能引发产能总量过剩的结果 ,这种机制在投资拉动的 发展中国家尤为重要 。 通过对现象的描述和简单解释可以看到 ,在上述发生“潮涌现象”的行业中 ,全社会对行业的良 好前景 如产业升级方向 、 总需求、 成本等外部环境因素 存在共识, 引发大量企业和资金在几乎同 一时间涌入一个或几个行业。但投资设厂过程中行业内各企业之间彼此协调困难 、 对投资总量信 息难于估计,导致了事后产能过剩的发生,并造成行业内企业普遍开工不足 ,市场价格下降,乃至企 业大量亏损破产等严重后果。 本文即基于上述逻辑 ,集中分析“行业内企业数目不确知”这个因素 。 ⑤ 假设各企业在投资建 6 林毅夫等 “潮涌现象”与产能过剩的形成机制 ① ② ③ ④ ⑤ 在现实中, 至少两方面的原因使“企业数目”难于被事先准确估计 首先是大规模投资下的企业数目很大并增长很快, 2003 年底电解铝企业数目达到空前的 147家, 是 1995年该数目 53家 的 2. 77倍; 而在 2005年, 煤炭和黑色金属采选业规模及以上企业 数目增幅分别达到惊人的 60和 99; 此外, 行业内大量存在着未经规范审批的企业, 投资者鲜有关于这些企业的统计数据。 如2003 年后新增的炼钢产能中, 经发改委、环保总局、国土资源部核准的项目中新增产能在全部新增产能中占比不足 20; 类似情形尤其存在于大量的中小规模企业中。 国务院关于调整部分行业固定资产投资项目资本金比例的通知 规定, 钢铁由 25及以上提高到 40及以上; 水泥、电 解铝、房地产开发 不含经济适用房项目 均由20及以上提高到35及以上。 例如,2005 年末钢材价格综合指数收于 94 . 18 点, 比年初下降, 降幅达24. 78。利润层面上 2005 年9 月份开始全行业利 润负增长, 32 . 4的企业严重亏损, 个数增长 34. 58, 亏损额增加1. 54 倍。而电解铝企业在2005 年有近半数 约 80 家 出现亏损, 规模以上有 39家被迫停产。2005年在水泥行业规模及以上企业中有43. 8出现亏损。 例如, 在 2004 年按照中央地方隶属关系区分统计的固定资产中 对制造业, 中央投资1432 亿元, 地方投资 51688 亿元; 对 黑色金属冶炼加工业, 中央投资 208 亿元, 地方投资 1531 亿元。截至 2005 年底, 全国共有电解铝企业约 150 家, 规模以上水泥企业 共有 5100 多家, 铁合金生产企业 1570家, 120 家整车组装企业,“小煤矿”约1. 7万个。 厂时对于行业内进行投资的企业总数并不确知,并为简化分析假设市场总需求等外部因素已被所 有企业准确估计 。从这样的假设出发, 我们将建构一个首先同时建立产能 、 再进行产品生产销售的 二期模型 第一期各企业在对参与者数目的期望意义下最大化利润决定产能建设; 第二期产能建立 完成 ,各企业进行生产销售。若实际的企业数目较大 ,建立的总产能超过总需求, 则行业中表现为 产能过剩 。这为“潮涌现象”这一重要宏观过程建立了一个可能的微观解释 。在产业组织理论的层 面,本文为产能过剩提出了一个全新的机制; 从博弈理论的角度来看, 本文的创新点在于确立了这 种参与者人数不确知博弈的均衡观念, 解出均衡结果, 进而进行了一系列比较静态性质的讨论 。 三 相关文献综述 对产能过剩发生的解释在产业组织文献中有不少讨论 ,可大体分为如下几个分支 第一类观点 是把建立过量产能看作企业在寡头竞争中的策略性行为, 如 Barham 地方政府 投资冲动和趋同的倾向可能加大产业结构趋同; 国有企业中投资主体的激励不相容和预算软约束 问题; 地方政府对投资干预能力强, 现有政绩考核体系引发的地方间竞争 ; 高利润自然垄断行业受 行政力量的干预和影响; 一些投资项目以争取土地或贷款等重要生产要素为目的,而相对看轻直接 回报 ; 以及多种所有制并存时 ,不易充分发挥市场优胜劣汰机制而引致对行业进入退出状况错误判 断等 。 本文并不否认这些讨论, 但期望能突破转型经济特殊性的局限, 提供一个补充的视角和理论基 础。如林毅夫 2007 阐明的 ,这个视角的重要性就在于 在以投资拉动 、不断进行产业升级的发展 中国家,“后发优势”带来的对处于发展方向上有前景产业的社会共识 ,将一次又一次地出现 ,也会 引致一波又一波的“投资潮涌” ,因而成为一个讨论快速增长的发展中国家经济中不可忽略的一个 因素 。同时,本文的视角也带来了清晰的政策含义 与“总量需求”不同的是 ,对于“总量投资” 在本 文中指企业总数目与建立的总产能 ,政府比企业或个人更具信息优势。适当地降低信息成本 、 建 立规范的体制进行投资总量信息的收集和发布,便可能很大程度地缓解“潮涌现象”的剧烈程度。 从博弈理论的方面看 ,理论界中很早就认为“参与者数目不确知” Player Set Uncertainty 是一个 重要的话题,但相关的成果却并不算丰富。理论上如Myerson 1998 尝试给出参与者数目不确知的 博弈的定义和均衡框架; 应用的文章也多只见于拍卖等特殊领域, 如 McAfee 到下一节我们将允许价格与需求量为 内生决定 。 1. 均衡的描述 各企业在第一阶段进行建厂决策, 并在第二阶段实现收益。在此用逆向归纳的思路进行分析 所有企业 同时 完成产能决策后, 待建厂完毕 ,进入生产销售阶段。此时各个企业均确知行业 中企业实际数目及彼此建立的产能 。注意到 ,这个例子中企业在第二阶段不需进行任何实际决策 , 只需按平均分配的法则得到需求, 进行生产和销售 。于是, 企业在第二阶段获得的市场收益只与企 业实际数目与已建立的产能有关, 记为 ∏i ki , k-i; np qi ki, k-i; n 。 在第一期, 预期到上述生产回报,各企业进行产能决策最大化如下期望利润 EnUi ki, k-i; nEn∏i ki, k-i; n-C kiEnp qi ki, k-i; n -c ki 求取上式中的期望值需要各企业对于企业数目 n 形成主观猜测 ; 上面设定中已经说明 ,本文 假设所有参与者都有同样的主观猜测,并且等于客观概率分布 。由于企业的同质性, 自然地 ,我们 考虑对称均衡 均衡时行业内各企业选择建立同样大小的产能 k ＊ 。更具体地,均衡的结果应该 满足 给定行业内其他企业 无论实现数目多少 均选择均衡产能 k ＊ ,任一企业 i 采取均衡k ＊可使 其期望利润 EnUi ki, k-i 达到最大 。 2. 求解对称均衡 给定其他企业均相同产能 k0,考虑其中任一企业 i 的建厂决策。记 n0 Y k0,为 i 亦选择 ki k0时 ,总产能恰好等于总需求的企业实际数量 。当 EnUi ki,k-i n ≤ n0,企业 i 的产能可得到充分利 用,即分得需求量 qi ki k0,k0; n k0ki; 否则当实际企业数量较大时 ,i 的产能为 qi kik0,k0; n Y nn0 Pr{ N n} p Y n 考虑 i 偏离k0的结果 若从某产能水平 ki≥k0 边际上 增加一单位产能, i 可以从增加产能中 得到好处当且仅当原来的产能水平限制了 i 的生产 , 即企业实际数目较小 满足 n c , 这个边际上增大产能的决策 是严格有利可图的。类似地可以考虑从某产能水平 ki≤k0 边际上 缩减单位产能的结果 。当 p FY ki n ＊ 时 ,行业会出现产能过剩, 致使每个企业可实际生产的产量较小, 产能利 用不足,甚至入不敷出 pqi k ＊ ; n -ckiθ1 1-F1 n ＊ 1 0; 4. 2行业发生产能过剩的概率增大 1-F n ＊ α 0; 4. 3产能利用率减小, 产能过剩更加剧烈 q ＊ n k＊ n α n＊ 。 相似地我们可以讨论总需求的影响 命题 5 总需求 A 变化的影响 随着社会总需求 A 的提升 5. 1企业会建立较大的均衡产能 k ＊ A 0; 5. 2给定同样的企业数目, 各企业均衡产量提升上升 q ＊ n A 0④; 5. 3给定同样的企业数目, 市场价格上升 p ＊ n A0 n n＊ ; 5. 4给定同样的企业数目, 各企业销售收益上升 ∏ ＊ n A 0。 上述结果说明, 给定相同的实际总数目, 均衡产能的增加并不会完全破坏较好需求带来的好 处。应注意到, 这些结果都是假设总需求上升已在建厂决策前被正确估计到,并且假设没有造成更 多企业的涌入即企业实际数目和对其的估计都不改变的情形。之前的讨论已经提到 ,考虑到总需 求提升会引发更多企业涌入时 ,这一良好外部环境带来好处可能会被破坏。最后考虑建厂成本的 影响 ,在此我们主要讨论建厂的边际成本 命题 6 建厂成本的影响 当建厂的边际成本 C′ ⑤增加时 6. 1各企业建立的均衡产能 k ＊减小; 6. 2行业发生 全面 产能过剩的概率 1-F n ＊ 减小; 6. 3产能利用率 q ＊ n k＊增大 当 n n＊ , 产能过剩相对缓和。 以上结果说明, 建厂边际成本增加会使得企业建立较小的产能, 降低产能过剩发生的概率 ,并 减缓产能过剩的剧烈程度 。 13 2010年第 10 期 ① ② ③ ④ ⑤称边际成本 C′1 小于 C ′2 , 若 C′1 k k ＊, 则 边际上每提高单位产能只在 n ≤n＊时带来一单位产品价格 的额外收益, 期望收益增量不超过 p F n ＊-1≤c , 无法弥补多建产能的单位成本 c。 若选取较小产能 k 1 n0, 给定其它企业均生产 A n 1, 企业 1在子博弈 生产阶段中的最优化问题为maxqα A- n -1 A n 1-q q s. t.q ≤ k0, 最优解为 q ＊ min{k0, A n 1 } A n 1。 即子博弈均衡产量如引理 1所示, 市场收益经简单计算可得。 引理 2 证明 首先, 参照引理 1证明可知, 当第一阶段其它企业 j ≠1均建立产能 k0, 而企业1建立产能 k1≠ k0时, 子博弈均衡产量及企业 1 的收益如下述 记 n0 A k0-1, n k1, k0 A -2k1 k01。 若 k1 k0 nk1, k0k0 ∫ n k1, k0 0 A-n -1 k0-2k1dF n 0, 随 k1递减。 若采取 k1k0 。 再由各段中一阶导数随 k1递减的性质, 有全局的二阶性质 2E n∏ ＊ i k2i 0, 而 k0∫ n0 0 α k0Fn dn ∫ n0 0 α F n dn n0 k0 α k0F n0 α ∫ n0 0 F ndn - A k0 Fn0 ≤α F n0n0- A k0 n＊, p＊ nα A n 1, 销售收益 ∏ ＊ n α A2 n 1 2 。 易知 2. 1至 2. 3的结论。 另由 C k ＊0, 当 n α A2 C k ＊-1时, ∏ ＊ n-C k ＊k ＊ 1 。 由定理证明 k ＊ i α k ＊ i∫ n＊ i 0 Fin dn C ′ k ＊ 1 。 矛盾故反设不成立, 有 k ＊ 2 ≤ k ＊ 1 , 即结论 3. 1。 接下来对 Fix Gx θi的一般情形证明 3. 2 二次成本函数, 由第四节推论∫ n＊ i 0 Fi n dn c α 。 代入 Fi n Gn θ i 得 c α ∫ n＊ i 0 Gn θ idn ∫ n＊ i θ i 0 G n ＊ i θi dn ＊ i θi c α θi。 由 G 单 调 增, 有 ∫ n＊ i θ i 0 G n ＊ i θid n ＊ i θi随 θi递减; 故 Fin ＊ iG n ＊ i θi随 θi递减。 即 F2FOSD F1 θ2θ1 1-F1 n ＊ 1 α2, 反设 k＊ 2 ≥ k ＊ 1。 相应不等式为 C ′ k ＊ 2 α2k ＊ 2∫ n＊ 2 0 F ndn ≤ α2k ＊ 1∫ n＊ 1 0 Fndn A2使