中國R&D投入與經濟增長的系統動態仿真研究

陳海波

（江蘇大學 財經學院，江蘇 鎮江 212013）

中國R&D投入與經濟增長的系統動態仿真研究

陳海波

（江蘇大學 財經學院，江蘇 鎮江 212013）

文章采用系統動力學模型對R&D投入與經濟增長進行了系統的分析和研究，從因果關系圖入手，繪制出系統流圖，進行了系統仿真，并調整政策參數進行兩種方案的對比和預測。研究結果表明，我國R&D投入與經濟增長是相輔相成，應抓住有利時機，利用目前我國經濟增長的良好勢頭，不斷加大政府政策的支持力度，提升科技進步對經濟增長的貢獻度。

R&D投入；經濟增長；系統動力學

經濟增長是一個復雜的系統。R&D投入與經濟增長之間的關系不是“細節性復雜”，而是“動態性復雜”[1]。本文基于系統動力學模型的基礎，探討R&D投入與經濟增長之間的關聯性，并采集相關數據進行系統動力仿真模擬。研究對明確科技發展與經濟增長的關聯性、提高科技進步對經濟增長的貢獻度，切實轉變經濟發展方式有著重要的理論和實際意義。

1 中國R&D投入與經濟增長的系統分析

1.1 中國R&D投入與經濟增長的系統構成

建立R&D投入與經濟增長之間的系統動力學模型主要目的是研究國民經濟子系統、R&D投入子系統、人口子系統與政府政策子系統之間的相互關系以及在這一系統運行過程中對經濟增長產生的影響以及經濟增長如何反作用于R&D投入。

（1）國民經濟子系統

主要研究經濟增長的主要決定因素，即R&D投入帶來的技術創新水平因素，從而將國民經濟子系統與R&D投入子系統進行有機的聯合。

（2）R&D 投入子系統

主要研究R&D經費支出、R&D人員投入以及R&D投入強度等變化，同時深入教育領域，將普通高校畢業生和高校R&D經費支出進行關聯，從源頭方面尋找R&D人員的支撐，也將人口子系統進行了有機的結合。

（3）人口子系統

主要研究人口對R&D人員投入的支撐以及與國民經濟系統相結合，決定人均GDP的情況，預測未來我國經濟增長和人民生活的趨勢。

（4）政府政策子系統

主要研究國家相關配套政策對國家科技活動支持的力度，有可能產生倍數的正效應，也有可能產生倍數的負效應，因此政策的可行性極為重要。

1.2 因果關系圖

選取了若干重要因素，考察其相互之間的關系，運用Vensim PLE軟件建立中國R&D投入與經濟發展系統因果關系圖[2]，如圖1所示。主要的因果關系如下：

（1）GDP→財政支出→政府對科技活動的支持度因子→技術創新促進因子→GDP年增長率→GDP年增加量→GDP

（2）GDP→R&D經費支出→新產品銷售收入→新產品成長指數→技術創新促進因子→GDP年增長率→GDP年增加量→GDP

（3）GDP→R&D經費支出→專利申請數→科技成果產業化水平因子→技術創新促進因子→GDP年增長率→GDP年增加量→GDP

（4）GDP→財政支出→高校R&D經費支出→R&D人員投入→專利申請數→科技成果產業化水平因子→技術創新促進因子→GDP年增長率→GDP年增加量→GDP

（5）GDP→財政支出→高校R&D經費支出→R&D人員投入→新產品銷售收入→新產品成長指數→技術創新促進因子→GDP年增長率→GDP年增加量→GDP

2 模型構建與仿真分析

2.1 模型流圖及方程

表1 兩種方案下模擬結果列表

基于數據的不可獲性以及模型簡化的原則，在上述因果關系圖的基礎上形成中國R&D投入與經濟發展的的系統動力學模型流圖，如圖2所示。模型中共有24個各類變量，1個常量、2個表函數。在各類變量中有2個狀態變量、3個速率變量、其余16個均為輔助變量。各變量間的關聯及方程通過回歸模型、曲線擬合、表函數等方法獲取，限于篇幅，文中略。

2.2 仿真結果及分析

（1）GDP 與 R&D 經費支出、R&D人員投入

按原始參數慣性發展的傳統發展模式構建的系統動力學模型進行預測，GDP與R&D經費支出情況、R&D人員投入情況如圖3所示。GDP與R&D經費支出均呈現較快的增長勢頭，從圖中可以看出，兩者具有較高的一致性，且在2010年之后，增長速度加快，這與前期的累積具有很強的關聯性。由于整個系統的正反饋特性，這一增長勢頭將會持續。此外R&D人員投入也呈現增長趨勢，但增長勢頭低于GDP。主要由于人口系統中對總人口的控制，以至于普通高校畢業生數因此而減少，從而R&D人員投入受到一些影響。

（2R&D經費支出、R&D投入強度與技術創新促進因子

R&D經費支出、R&D投入強度與技術創新促進因子如圖4所示。很明顯，R&D經費支出與技術創新促進因子呈現出較強的一致性，增加R&D經費支出將會支持更多的研發活動，產生更多的研發成果，帶來技術進步和創新，技術創新因子因而也隨之增強，進而促進經濟增長。而R&D投入強度規律呈現“S”增長的趨勢[3]，這符合一般的R&D投入強度的規律 （這一規律在模擬中擬合了Logisitic曲線）。由R&D投入強度與GDP所決定的R&D經費支出亦會增加，技術創新促進因子也因而增加。盡管R&D投入強度在2018年后將會減緩，但GDP的持續增加，R&D經費仍會增加，可以保持技術創新促進因子的持續作用力，推動系統向前發展。

3 不同方案模擬結果及分析

3.1 調整政府相關激勵因子水平進行系統運行的結果比較

方案1是以原始參數慣性發展的傳統發展模式，方案2是以國家相關政策激勵增強配套后（變量“政府相關激勵因子”從1變為2）的結果。圖5、圖6分別展示了GDP與人均GDP、R&D經費支出與技術創新促進因子在方案1和方案2，兩種不同程度的政府相關激勵水平下的情況。

由此可以看出，政府的相關激勵在若干年的累積后，其作用的效果將逐漸放大，反之，若政府的相關激勵沒有效果，或是相關激勵政策出臺后的負面效用大于正面效應，其對經濟增長的反作用也將倍數加強。因此政府在政策制定時應注重政府效應的分析，用科學發展觀的思想制定各類政策，力求最大限度地發揮政府政策的導向作用。

3.2 兩種方案下模型仿真數據表

原始數據與仿真結果的情況，如表1所示。表1展示的是2008年、2015年和2020年的5個核心指標的比較。方案1是以原始參數慣性發展的傳統發展模式，其結果與原始數據吻合度較高，可以用于在正常情況的下的預測。方案2提升了政府政策配套的激勵效應，相比之下R&D投入后整個經濟增長上升較快。

4 結論與建議

綜合以上分析，通過仿真模型的預測以及方案1和方案2的比較，至少可以得到以下的一些結論與建議：

（1）我國R&D投入與經濟增長是相輔相成的，R&D投入促進了經濟增長，經濟增長又為R&D投入提供了有力的保障。因此在R&D投入方面，應尋求多元化的投資主體，通過積極的政策引導和利益的驅使，逐步形成政府、機構投資者、個人資本、大公司資本的多元化投資主體[4]。

（2）從目前的2010年到模型預測的2020年，R&D投入將逐年增加，其中R&D經費支出增加的速度要高于R&D人員投入的速度，這主要是R&D人員投入受人口數量增長的約束，高等教育規模將會在一定程度上縮減所致。為此，引進國外人才，多方開展培訓和技術人員的終身教育尤為重要，對提升R&D投入績效意義重大。

（3）在原始參數慣性發展的傳統發展模式下，可以看到R&D投入和經濟增長均在不同程度的向前發展，但在加大政策激勵力度的方案2中，這一發展速度在加快，成效更加顯著，為此，政府政策的支持不可或缺。模型中并未考慮不可抗力的一些因素，如世界性的金融危機，區域性的自然災害等等。因此，適時地抓住有利時機，利用目前我國經濟增長的良好勢頭，加大政策激勵力度，充分運用科技稅收政策，切實轉變經濟發展方式，提升科技進步對經濟增長的貢獻度，尤為重要。

[1]范黎波，宋志紅，宋志華.R&D投入與經濟增長的協整分析——基于中國 1987～2005 年數據[J]. 財貿經濟，2008，（2）.

[2]李旭.社會系統動力學——政策研究的原理、方法和應用[M].上海：復旦大學出版社，2009.

[3]吳林海，杜文獻，童霞.中國未來R&D投入配置的理論與實證研究[M].北京：化學工業出版社，2009.

[4]劉丹鶴，楊艦.R&D投入、經濟增長與科技管理[J].科學學與科學技術管理，2006，（9）.

F204：F061.2

A

1002－6487（2011）10－0100-03

國家教育部人文社科項目（09YJA910004）；江蘇省2009年度普通高校研究生科研創新項目（CX09B_062R）

陳海波（1977-），男，江蘇濱海人，博士研究生，副教授，研究方向：科技創新與管理研究。

（責任編輯/浩 天）