我國政府R&D投入、市場競爭與自主創新關系研究

樊 琦，韓民春

（1.武漢工業學院經濟與管理學院，湖北 武漢 430023；2.華中科技大學經濟學院，湖北 武漢 430074）

我國政府R&D投入、市場競爭與自主創新關系研究

樊 琦1，韓民春2

（1.武漢工業學院經濟與管理學院，湖北 武漢 430023；2.華中科技大學經濟學院，湖北 武漢 430074）

本文基于中國制造業行業企業層面的面板數據，對我國政府R&D投入、市場競爭和企業自主創新之間的關系進行了實證研究。結論顯示：（1）市場競爭與我國企業自主創新之間存在倒U字形關系；（2）我國政府科技R&D投入政策可以顯著促進企業自主創新，但當市場競爭水平超過倒U字形頂部的臨界值時，政府科技R&D投入政策在促進企業創新中的作用將不斷下降，隨著補貼強度加大，下降速度也越快。（3）在任意市場競爭程度下，我國政府科技R&D投入政策總能夠促進我國制造業企業自主創新。

R&D投入；市場競爭；自主創新；制造業

1 文獻評析

有關競爭與技術創新之間的相關關系研究主要可以分為理論和實證研究。關于競爭與技術創新之間關系的理論研究中，Budd，Harris和Vickers研究發現市場競爭結構的變化取決于各自廠商的努力層度［1］；而后Aghion et al在此基礎上又構造了一個“STEP-BY-STEP”的兩廠商動態競爭模型，給出了一個關于產品競爭與技術創新之間的倒U字形理論模型［2］。

關于競爭與技術創新之間的關系在實證研究的文獻史中還沒有得出過一致的結論。早期的實證文獻中，如Horowitz發現競爭對企業技術創新存在負面作用［3］。此外，研究發現競爭對企業技術創新存在負面影響的實證文獻還有 Hamberg、Mansfield、Kraft、Crepon和Blundell等［4-8］。研究發現競爭與企業技術創新之間存在正向關系的文獻也比較多，主要的文獻有 Geroski和Nickell等［9-10］。其中還有研究發現競爭與企業技術創新之間存在非線性關系，如Scherer、Scott、levin發現競爭與技術創新之間存在倒U字形關系［11-13］。Aghion et al在此基礎上把這兩種效應綜合到一個相互聯系理論當中，得出了競爭與創新存在倒U字形關系的結論［14］。

在此之后，Kilponen在Aghion et al的基礎上開始把政府對R&D人員工資補貼引入到模型中，來考察政府對R&D人員工資進行補貼投入、市場競爭以及技術創新之間的關系。Kilponen假定對R&D人員工資進行補貼能同比例降低企業自主創新成本，同時又可以改變事后創新與事前創新的收益。在此理論分析的基礎上Kilponen還利用芬蘭企業1990—2001年的數據對此進行了實證研究，研究發現在任意競爭環境下對R&D人員工資進行補貼總能夠促進企業技術創新，但這種效應會隨著競爭的加強而減弱。其主要是由于存在替代效應的結果，研究還發現隨著競爭變得越激烈，這種戰略替代效應也會越強烈，這表現在倒U字形變得越陡峭［15］。

從以上相關研究文獻的結論比較分析，我們認為競爭與技術創新之間的相關關系為簡單的線性關系的研究結論是不符合現實情況的，競爭與技術創新之間大多表現為一種非線性的相關關系。

2 數據與變量說明

為檢驗以上模型推斷結論，本文使用2000—2006年間中國制造業行業28個兩位數行業的非平衡面板數據進行實證檢驗。度量市場競爭度的行業平均利潤數據和各行業民營企業產值占總產值的比重工具變量數據來源于中華人民共和國國家統計局，度量自主創新強度的專利數量和政府科技R&D投入強度的數據來源于 《中國科技統計年鑒》（2001—2007）。

2.1 市場競爭度的度量

產品市場競爭主要是通過不同水平的收益來影響技術創新結果。關于產品市場競爭度的度量指標國際上主要使用經濟學家Lerner提出的Lerner指數［16］。Nickell（1996）和Aghion et al（2001）采用了產業水平的Lerner指數，該指數很好的度量了企業的邊際價格成本。他在理論上比市場份額以及市場集中度等指標更穩健。該指標為凈利潤與銷售收入的比例：

產品市場競爭度的衡量指標為行業內各個企業Lerner指數的平均數，

其中i代表企業，j代表行業，t代表時間，Njt代表行業j在t時期的企業數目。關于度量市場行業市場競爭度的方法還有民營企業的市場份額、行業平均利潤率和市場集中度等。考慮到中國資本市場上的市場回報率不能較好地反映中國制造業的資本實際成本，以及真實回報率的可獲得性，并結合我國的實際情況，本文選取行業平均利潤能更好地來度量行業市場競爭程度，平新喬同樣采用了這一指標來度量競爭強度，認為在我國使用平均利潤指標要優于市場集中度等指標［17］。當行業接近完全競爭，由于行業進入門檻較低企業面臨的競爭較激烈，產品價格越接近生產成本，行業平均利潤率越低。壟斷行業，行業進入門檻較高企業面臨的行業競爭較小，產品銷售價格要大大高于生產成本，行業平均利潤率較高。

2.2 自主創新強度的度量

度量企業自主創新能力的指標比較多，比較常用的有企業專利、R&D投入資金和企業生產效率（TFP）。研發投入資金可以很好地衡量企業技術創新情況，但由于數據的可獲得性原因難以采用。因此，本文根據Aghion et al（2001）的方法，使用制造業行業企業專利數做為技術創新的主要創新活動指標。其中專利數據為國家專利技術局以授權的技術發明專利數量。

2.3 政府科技R&D投入強度的度量

在一般情況下政府干預市場的目的是為了消除市場的不完全性。同樣政府的R&D投入也是為了彌補市場中企業R&D投入的不足。政府R&D投入能夠促進企業技術創新和提高產業國際競爭力。直接的政府R&D投入可以降低企業的創新成本。為了準確區分政府R&D投入的效應，本文對R&D投入的度量數據為企業R&D中直接來自政府的R&D投入資金金額。

2.4 工具變量說明

企業的技術創新會影響到企業的競爭格局。同時企業技術創新能力越強，可能更能壟斷該個行業，隨之降低了行業競爭度。變量之間存在反向的因果關系，即內生新問題，由此估計的實證結論不再可靠，估計系數也有偏差。為了消除這一疑慮，首先將選取的解釋變量滯后一期，同時選取工具變量法來消除模型中的內生性問題。根據市場競爭原則，行業進入門檻和行業競爭度有很大的關系，而企業專利數量不會產生影響，根據我國的客觀經驗表明民營企業比重越高的行業，表明進入門檻越低，競爭越激烈。因此根據工具變量的選取原則本文選取各行業民營企業產值占總產值的比重作為衡量競爭強度的替代工具變量。

3 模型設定

模型設定以Aghion et al的半參數非線性模型理論為基礎。根據該理論假定技術創新過程為非連續的隨機變量 x，x服從泊松分布，即滿足 x=g（c）。則期望的企業專利數量滿足 Ε［p｜c］=exp（g（c）），其中C為行業競爭強度，g為未知函數。η為行業固定效應變量，τ其為時間虛擬變量效應，模型如下：

式（1）中i表示廠商，j表示產業，t表示時間。為保證時間恒定及一致性，根據Blundell，Griffith和Van Reenen（1995）的方法本文使用專利數量的滯后值進行控制。xi為企業技術專利及企業規模的協變量。在這種情況下，固定效應估計能夠得到專利數量的一致估計量，但通常情況下專利數量為發散的不平穩序列，因此由此得到的估計量的方差和協方差是有偏差的，根據Wooldrige、Allison和Waterman所使用GLM標準誤估計方法可以得到一致的方差協方差矩陣［18－19］。由 Aghion et al（2001）的估計模型我們可以得到函數g（c）的形式，該函數為二次型函數形式。關于競爭強度指標的內生性問題，即誤差項的形式為 ln（εijt）=θυijt+μijt，其中 υ為一階段關于競爭強度估計方程中的殘差項，在此本文使用工具變量Ζjt作為cjt的代理變量。假定μijt獨立于υijt和Ζjt。則式（1）可以寫為：

Wooldrige證明了模型可以通過Hausman，Hall and Griliches（1984）標準固定效應估計方法得到一致估計，同時還提供了模型強健標準誤差的估計方法［20］。式（2）中 υijt是無法觀測到的，于是可以使用一階段估計中得到的預測值υijt來代替。為了消除估計可能發生的偏誤，模型使用了其滯后值，僅當θ為0時，cjt為外生變量。

在此基礎上本文還將考慮產品競爭與政府R&D投入之間的關系，同時引入了競爭cjt，R&D補貼ρ之間的乘積項及其二次型形式（Kilponen，2007）。由此模型設定如下：

式（3）中 xijt－1為協變量，包括可能影響企業自主創新的其他因素，如企業的當期技術水平，企業的規模和企業規模協變量。

市場競爭與自主創新之間存在倒U字形關系，意味著模型中二次型的系數β1必需顯著為正，β2的系數必須是顯著為負，同時還得滿足條件2×β2＞β1，同時β3也必為正［15］，也就是說當政府R&D投入增加時會使得倒U字形更加朝上。市場競爭與企業自主創新的倒U字形關系變化則取決于互動項的系數β4和二次型系數β5。

4 模型估計

4.1 我國制造業企業市場競爭與自主創新之間相關關系研究

表1是市場競爭與企業自主創新之間關系的估計結果，第I列是在沒有考慮模型中內生性問題的標準固定效應泊松估計結果，模型中表示競爭的一次項系數 cjt－1與二次項系數 cjt－12估計結果在 5%的顯著性水平下均表現顯著。結論表明在中國制造業行業市場競爭與自主創新之間也存在倒U字形關系。

第II列是除模型內生性后的標準固定效應泊松估計結果，在此使用GLM估計方法糾正了由于專利數據經常表現為發散數據引起的估計中方差協方差的偏誤問題。同時表示競爭的一次項系數cjt－1與二次項系數cjt－12估計結果在5%的顯著性水平下表現顯著。估計結果再次證實了在中國制造業行業市場競爭與自主創新之間存在倒U字形關系。比較兩列估計結果，我們可以發現與第I列沒有考慮內生性及專利數據經常為發散數據問題估計結論不同的是在第II列估計結論中的系數有所變小，標準誤差也有所增大。

4.2 引入政府R&D投入變量后模型估計

估計結果見表2，第I列是固定效應泊松估計結果。表2中第I列中表示競爭的一次項系數cjt－1與二次項系數cjt－12均在5%的顯著性水平下均表現顯著，這與表1中得出的結論相同，即中國制造業行業市場競爭與自主創新之間存在倒U字形關系。同時政府R&D投入變量的系數在顯著性水平為5%時也顯著為正，這表明政府R&D投入對促進行業自主創新存在著顯著正的促進作用。線性市場競爭變量與政府R&D投入的互動項在顯著性水平為5%時顯著為負，二次項系數為正。由此很難判斷隨著政府R&D投入水平的變化是否會導致競爭與技術創新的倒U字形更加陡峭。

表2中的第II列為剔除模型內生性影響后的固定效應泊松估計結果，利用GLM估計方法糾正了由于專利數據經常表現為發散數據引起的估計中方差協方差的偏誤問題。在模型式（8）中互動項此時也為內生變量，所以在表2中有4個通過工具變量解決內生性問題的一階段估計結果。從第II列中第二階段估計的結果來看，模型中表示市場競爭的一次項系數cjt－1和二次項系數cjt－12估計結果也都在顯著性水平為5%時顯著，估計結論再次表明在中國制造業行業市場競爭與自主創新之間存在倒U字形關系。政府科技創新R&D投入變量的系數同樣在顯著性水平為5%時顯著為正。此時市場競爭與政府科技R&D投入的線性互動項的系數要明顯大于二次項互動項的系數，且由于 0＜cjt－1＜1，cjt－1×ρijt－1始終要大于 cjt－12×ρijt－1，所以可以得出隨著政府科技 R&D 投入的增加必然會導致市場競爭與自主創新的倒U字形更加陡峭的結論。

5 結論及政策啟示

實證研究顯示：（1）市場競爭與我國企業自主創新之間存在倒U字形關系；（2）我國政府R&D投入政策可以顯著促進企業技術創新，但當市場競爭水平超過倒U字形頂部的臨界值時，政府R&D投入在促進企業創新中的作用將不斷下降，隨著補貼強度加大，下降速度也越快。（3）在任意市場競爭程度下，我國政府R&D投入政策總能夠促進我國制造業企業自主創新。針對以上研究結論本文得出了以下兩點政策啟示：

第一，政府要充分利用好R&D投入政策來推動戰略性行業的技術創新。由于企業R&D投入的總體水平總是低于社會所需的最優水平，即存在市場不完全問題，所以政府應該增加R&D投入以來彌補私人和企業的R&D投入不足。

第二，在促進我國戰略性行業自主創新的過程中應該要準確把握競爭與技術創新的關系。由于競爭與技術創新之間存在著非線性的倒U字形關系，如果市場競爭水平在倒U字形臨界拐點靠左側則政府應采取措施適度提高行業企業競爭水平（如降低行業進入門檻，引入或增加民營資本進入比重等措施），這樣可以充分發揮市場競爭對自主創新的激勵作用；但如果市場競爭水平在U字形臨界點右側后，為避免過度競爭對行業技術創新產生負面影響，則政府應采取與之相反的措施。

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［18］Wooldridge J..Econometric Analysis of Cross Section and Panel Data［M］.Cambridge，MA:MIT Press，2002.

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（責任編輯 張九慶）

Our Government R&D Input，Market Competition and Independence Innovation

Fan Qi1，Han Minchun2
（1.School of Economics and Management,Wuhan Polytechnic University,Wuhan 430023,China;2.School of Economics,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China）

This paper studies the relationship of the government R&D input,market competition and enterprise independence innovation by using the panel data of manufacturing industry.The empirical result shows that:(1)there are an inverted-U relationship between the market competition and the firm level independence innovation;(2)the government R&D input can significantly promote independence innovation.When the market competition exceeds the top critical value in inverted U-shape,the role of government R&D input in promoting of the enterprise innovation will decline.More input,the effect will decline more quickly;(3)In any degree of market competition,the science policy of Chinese government R&D input can promote the independent innovation of China’s manufacturing enterprises.

R&D input； market competition； independence innovation； inverted-U relationship

G301，F204

A

國家社科基金“基于自主創新的戰略性貿易政策與我國對外貿易結構優化的研究”課題（項目編號：08BGJ011）。

2010-06-07

樊琦（1981-），男，湖北江陵人，武漢工業學院經濟與管理學院教師，華中科技大學經濟學博士；研究方向：技術創新與國際經濟。