科技投入與區域經濟增長的關聯分析

李元杰

（河北科技大學經濟管理學院，河北石家莊050018）

科技投入與區域經濟增長的關聯分析

李元杰

（河北科技大學經濟管理學院，河北石家莊050018）

通過對我國2003—2012年31省份的R&D經費投入、R&D人員投入與其GDP的灰色關聯分析，結果發現：科技投入對我國經濟增長有很大的促進作用，相比而言R&D經費對于經濟的促進作用要大于R&D人員；科技的促進作用在不同區域之間呈現階梯態勢，東部地區最高，中部次之，西部最低；在不同省份之間并不相同，而且打破東中西的區域界限。為此我國政府制定科技政策時，不僅要確保量與質的雙重提高，而且要因地制宜，從當地實際情況出發，采取各種措施提高科技經費投入、完善科技人才政策，以便促進經濟發展與社會進步。

科技投入；經濟增長；關聯分析；聚類分析；科技人員；科技資金；人才政策；科技進步

一、引言

21世紀以來，科技進步對經濟增長的促進作用日益凸顯，科技投入水平不僅成為一個國家和地區科技發展水平的首要體現，同時也是該地區經濟實力與發展潛力的重要標志。因此，科技投入與經濟增長之間關系的研究成為學術界的焦點之一。

關于科技投入與經濟增長的關系研究由來已久。盧卡斯將科技因素作為經濟增長的決定性因素引入到經濟系統中，從而改變了長久以來關于經濟增長源于生產要素增加和人口增長的觀點。索洛和丹尼森通過對R&D投入在經濟增長中作用的研究，認為由R&D投入所帶來的技術是進步是當今世界經濟增長的最重要源泉[1][2]。其他一些國外學者則運用生產函數模型和計量的方法研究R&D經費投入對于某一產業或行業的回報率、產出彈性的影響[3][4][5]。國內學者自20世紀90年代以來，更加注重運用數理統計的方法考查科技投入對于我國經濟增長的影響，如袁衛、呂忠偉通過Granger因果檢驗分析中國科技投入與經濟增長間的傳導機制與相互關系，朱春奎利用因果關系檢驗法分析了我國財政科技投入與經濟增長關系，指出財政科技投入是經濟增長的充分必要條件[6][7]。

國內外學者的研究基本上是在傳統宏觀經濟理論的基礎上通過大量實證資料運用回歸以及相關分析等定量方法考察科技投入對于經濟增長的重要性。與回歸、相關分析等數理方法相比，灰色關聯分析方法因其對數據樣本大小以及數據分布特征要求低等原因成為當今眾多學者青睞的方法之一。基于此，本文在介紹我國2003—2012年科技投入狀況的基礎上，通過綜合灰色關聯度研究我國各省份科技投入與經濟增長的關聯度，并為提高科技投入效率提出建議。

二、我國科技投入狀況

（一）R&D經費投入

圖1 2003—2012年我國R&D經費投入情況

R&D活動是科技活動的主要內容，因此R&D活動投入成為反映科技活動投入的主要指標。從圖1可以看出：（1）我國R&D經費的投入總額是逐年上升的，從2003年的1 539.63億元上升到2012年的10 298.41億元，其間總量上升了5.7倍；與此相比，2011年美國、日本、德國的R&D經費投入總額分別為4 152億美元、1 998億美元和1 039.1億美元，其中2002—2011年R&D經費的投入總額分別增長了0.499倍、0.025 3倍、0.4倍，由此可見我國R&D經費的增長速度遠遠高于同時期的發達國家，但其經費投入總額卻遠低于發達國家。（2）我國的R&D經費投入強度逐年上升。從2003年的1.13%上升到2012年的1.98%，10年間上升了75.22%，2002—2011美國、日本、德國的R&D經費投入強度分別增長了4.14%、6.94%和15.66%，三個國家2011年的R&D經費投入強度分別為2.77%、3.39%和2.88%。由此可見，我國R&D經費投入強度上升速度比較快，但與發達國家相比總體還存在相當的差距。

（二）R&D人員投入

R&D人員投入是科技人員投入的最主要組成部分，是一個國家或地區科技活動與創新的主觀能動源。如圖2所示，2003—2012年，我國R&D人員投入總量是逐年上升的，而其增長率則是波動上升的：（1）我國R&D人員投入由2003年的109.48萬人/年上升到2012年的324.68萬人/年，總量增長了兩倍多。（2）R&D人員投入年增長率起伏較大，10年間基本上是呈現升降交替的狀況，但總體是上升趨勢。其中上升最快的年份為2004—2005年，R&D人員投入年增長率從5.28%上升到18.41%，但2005—2006年的R&D人員投入年增長率從18.41%下降到10.09%，成為10年間降幅最大的年份，與此相比其他年份的年增長率變動幅度較小，不過整體來講，我國R&D人員投入年增長率從2003年的5.77%上升到2012年的12.89%，增長幅度還是比較大的。

圖2 R&D人員投入

三、科技投入與區域經濟增長的關聯分析

（一）灰色綜合關聯的原理

灰色關聯分析是灰色理論中的重要組成部分，其基本思想是通過關聯函數測度幾何曲線的相似程度從而判斷曲線之間的關系，曲線越接近，相似程度越高，其關聯度也就越大；反之，則關聯度越低。本文所采用的是綜合灰色關聯分析的方法不僅通過測度幾何曲線的相似程度而且測度幾何曲線之間的接近程度，力求更加準確地刻畫曲線之間的緊密程度[8]。

1.灰色絕對關聯度

設序列，s0，si如上所示，則稱：

為X0與Xi的灰色絕對關聯度，簡稱絕對關聯度。

2.灰色相對關聯度

3.灰色綜合關聯度。設序列X0與Xi長度相同，且初值均不為零，ε0i和R0i分別為X0與Xi的灰色絕對關聯度和相對關聯度，θ∈［0，1］則稱ρ0i=θε0i+（1-θ）R0i為X0與Xi的灰色綜合關聯度，簡稱綜合關聯度。綜合關聯度既體現了取現X0與Xi的相似程度，又反映了X0與Xi相對于始點的變化速率的接近程度，是較為全面的表示序列之間聯系是否緊密的一個數量指標。

（二）關聯結果及分析

筆者采用各省份GDP作為衡量經濟增長的指標，R&D經費投入與R&D人員投入作為各省科技投入指標，所有數據來自2004—2013年《中國科技統計年鑒》。根據灰色綜合關聯分析原理采用上述各省經濟增長與科技投入的指標，以2003—2012年數據為基礎，分別建立經濟增長與R&D經費投入、R&D人員投入的灰色關聯模型。

模型1：經濟增長與R&D經費投入的灰色綜合關聯模型。其中，X0與X1分別為各省2003—2012年的GDP與R&D經費投入的數列，ε01、R01分別為兩數列的絕對關聯度與相對關聯，稱ρ01=0.5×ε01+0.5×R01為經濟增長與R&D經費投入的綜合灰色關聯度。

模型2：經濟增長與R&D人員投入的灰色綜合關聯模型。其中，X0與X2分別為各省2003—2012年的GDP與R&D人員全時當量的數列，ε02、R02分別為兩數列的絕對關聯度與相對關聯，稱ρ02=0.5× ε02+0.5×R02為經濟增長與R&D人員全時當量的綜合灰色關聯度。具體計算結果見表1，得出三點結論。

1.經濟增長與科技投入存在較高關聯性，且經濟增長與R&D經費投入的關聯度高于其與R&D人員的相關度：我國31省份除西藏外，其余30省份R&D經費投入的關聯度均高于R&D人員與經濟增長的關聯度，其中經濟增長與R&D經費投入的平均關聯系數為0.645 8，遠遠大于經濟增長與R&D人員投入的平均關聯系數0.517 1。

2.從R&D經費投入來看，我國區域經濟增長與科技投入的關聯度的區域階梯特征明顯：東部地區最高，平均關聯系數為0.696 2；中部地區次之，平均關聯系數為0.676 6；西部地區最低，平均關聯系數為0.579 0。區域內經濟增長與科技投入的關聯度不平衡且差距較大：東部最高，中部其次，西部最低。東部地區關聯度最高的為北京（0.758 2），最低的為海南（0.504 1），級差為0.254 1；中部地區關聯度最高的為湖北（0.733 1），最低的為山西（0.534 5），級差為0.198 6；西部地區關聯度最高的為陜西（0.739 7），最低為西藏（0.500 1），極差為0.239 6。

3.從R&D人員投入來看，我國區域經濟增長R&D人員投入的關聯度的區域階梯特征明顯，但低于R&D經費投入呈現的特征。東部地區最高，平均關聯系數為0.535 1；中部次之，平均關聯系數為0.508 5；西部最低，平均關聯系數為0.506 3。區域內經濟增長與R&D人員投入的關聯度較不平衡但差異較小：東部最大，中部其次，西部最小。東部地區關聯度最高的為北京（0.6018），最低的為海南（0.500 1），級差為0.0266；中部地區關聯度最高的省份為湖北（0.511 7），最低的為山西（0.506 8），級差為0.000 49；西部地區關聯度最高的省份為甘肅（0.512 4），最低的為西藏（0.500 1）、青海（0.500 1）、寧夏（0.500 1）以及新疆（0.500 1），級差為0.012 3。

表1 2003—2012年我國各省份經濟增長與科技投入的關聯系數

四、聚類分析

從上述的分析中可以看出我國科技投入對于經濟增長的推動作用在不同省份也大小不同，且差距較大，為進一步具體分析科技投入在各省促進作用的程度，本文運用SPSS20.0以經濟增長與R&D經費投入及R&D人員投入的關聯系數為指標將31省份進行聚類分析，根據關聯系數的大小將31省分為4類，具體見表2。

第一類科技投入對經濟增長具有很強推動作用的省份：北京、江蘇、山東、廣東。

從表1和表2可以看出：R&D經費投入與經濟增長的關聯度聚類中心為0.7429，屬于高度關聯的范疇；R&D人員投入與經濟增長的關聯度均為0.582 1，屬于較高關聯的范疇。兩者的組合表明科技投入對四省份經濟增長的強大推動作用，其中R&D經費與人員對于北京與廣東經濟的促進作用均居全國前兩位，對于山東經濟的促進作用均居全國第四位，相比而言，對江蘇省的促進作用并不平衡，其中R&D經費投入的促進作用居全國第八位，R&D人員投入的促進作用居全國第三位，可見江蘇省躋身于第一類隊伍不同于其他三省份R&D經費與人員均衡而強大推動作用，而是很大程度上得益于其科技人員投入較高的促進作用。

表2 2003—2012年我國區域科技投入對經濟的影響結果

第二類科技投入對經濟增長具有較強推動作用的省份：天津、遼寧、上海、浙江、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北、湖南、陜西。

從表1和表2可以看出，R&D經費投入與經濟增長的關聯度聚類中心為0.7152，屬于高度關聯的范疇；R&D人員投入與經濟增長的關聯度均為0.509 8，屬于一般關聯的范疇。兩者的組合表明科技投入對于該11省份的經濟增長較強的推動作用，其中科技投入對于上海、浙江、陜西以及湖北經濟的拉動作用的排名均位于前列，并且其R&D經費投入的拉動作用都強于R&D人員投入；科技投入對其余7省份經濟增長的拉動作用都處于中等水平，而且除遼寧外的6省份均表現出R&D經費投入的拉動作用都強于R&D人員投入的特征。

第三類科技投入對經濟增長具有一般推動作用的省份：河北、福建、吉林、內蒙古、廣西、貴州、甘肅。

從表1和表2中可以看出，R&D經費投入與經濟增長的關聯度聚類中心為0.621 9，屬于較高關聯的范疇；R&D人員投入與經濟增長的關聯度均為0.508 7，屬于一般關聯的范疇。兩者的組合表明科技投入對該7省份的經濟增長具有一般的推動作用。這些省份大多數是中西部省份或經濟欠發達的東部省份，無論是R&D經費還是人員對于經濟增長的促進作用沒有達到令人滿意的效果，其中，河北和福建位于東部沿海地區，經濟發展與科技進步都有得天獨厚的優勢，但其R&D經費和人員與本省GDP的關聯度僅為0.653 4、0.509 4和0.651 9、0.507 1，遠低于湖北、陜西等中部省份，說明兩省在經濟發展中沒有充分發揮科技的作用。

第四類科技投入對經濟增長具有較弱的推動作用的省份：海南、山西、重慶、云南、西藏、青海、寧夏、新疆。

從表1和表2中可以看出，R&D經費投入與經濟增長的關聯度聚類中心為0.514 1，屬于較低關聯的范疇；R&D人員投入與經濟增長的關聯度均為0.503 1，屬于低度關聯的范疇。兩者的組合表明科技投入對8省份的經濟增長具較弱的推動作用。這些省份在地理位置上基本上都位于內陸或西北、西南的偏遠地區，自然環境惡劣，經濟基礎差以及人們文化程度偏低等不利因素造成這些省份在發展經濟時依然走以生產要素投入換取經濟發展的老路，很大程度上忽視了科技的作用。

五、結論與建議

通過對我國2003—2012年31個省份的R&D經費投入、R&D人員投入與其GDP之間的關聯分析和聚類分析，可以得出如下結論：

1.我國科技投入與經濟增長有緊密聯系，但相比而言R&D經費投入與GDP之間的緊密程度要高于R&D人員投入。

2.在我國科技投入對于經濟的促進作用呈現出階梯的態勢，基本上是東部地區最高，中部次之，西部最低。

3.不同省份的科技投入對于經濟的促進作用也各不相同，并且打破了傳統的東中西的區域界限，中部的一些省份中無論是R&D經費投入還是R&D人員投入與其經濟增長的緊密程度遠遠高于東部的一些省份。

基于上述結論，各地在制定科技戰略，提高科技投入的過程中，既要保證科技投入總量與比重的上升，又要因地制宜地從本地區的實際出發。

首先要加大科技資金投入。各級政府有關部門要有“科學技術是第一生產力”的意識，將科技支出作為其財政支出計劃的重要部分，完善科技投入的保障機制；通過各種金融渠道募集資金，制定政策提高商業銀行等金融機構對于科技活動的投入，以此保障我國科技資金總量的持續、穩定增長，以及科技經費投入強度的不斷上升，切實保障“科教興國”戰略的順利實施。其次要完善人才政策，進一步促進科技人才在我國經濟增長中的作用。有關部門應該完善人事制度，盡快建立公平合理的人才培養、激勵與評價機制；制定有效的人才引進政策，營造良好的尊重知識、尊重人才的社會氛圍，在穩定現有人才的基礎上，最大限度上引進急需的高科技人才，為經濟增長與社會進步提供智力保障。

［1］SolowRobertM.TechnicalChangeandtheAggregate Production Function［J］.The Review of Economics and Statistics，1957，（39）：312-320.

［2］.Denison，Edward，F.AccountingforUnitedStatesEconomicGrowth，1929to1969［R］.Washington：Brookings Institution，1974.

［3］Griliches Z.Productivity，R&D and basic research at firm level in the 1970s［J］.American Economic Review，1986，76（1）：141-154

［4］Goto A.，Suzuki K.R&D capital，rate of return on R&D investment and spillover of R&D in Japanese manufacturing industries［J］.Review of Economics and Statistics，1989，（4）：555-564.

［5］Wakelin，K.Productivity growth and R&D expenditure in UKmanufacturingfirms.ResearchPolicy，2001，（30）：1079-1090.

［6］呂忠偉，袁衛.財政科技投入和經濟增長關系的實證研究［J］.科學管理研究，2006，（10）：105-108.

［7］朱春奎.財政科技投入與經濟增長的動態均衡關系研究［J］.科學學與科學技術管理，2004，（3）：29-33.

［8］劉思峰，郭天榜，黨耀國：灰色系統理論及其應用（第三版）［M］.北京：科學出版社，2004.

責任編輯、校對：張增強

The Correlation Analysis between Science&Technology Input and Regional Economic Growth

Li Yuanjie
（School of Economy and Management,Hebei University of Science and Technology,Shijiazhuang 050018,China）

According to the grey correlation analysis between 31 provinces'R&D personnel input,R&D funding input and GDP from 2003 to 2012,the results show that science and technology input has a great role in promoting economic growth, and the promotion for the economy of R&D funding is greater than the R&D personnel;the promoting effects shows ladder situation among different areas,the highest in eastern,high in central,low in western;the promoting effects among different provinces are different,and break the regional boundaries.When the government formulates policies of S&T,it is not only to ensure the quality and quantity of S&T,but also to adjust measures of local conditions,starting from the local actual situation,using various measures to improve the science and technology input,and perfect the scientific and technological personnel policy,in order to promote economic development and social progress.

science&technology input,economic growth,correlation analysis,clustering analysis,science&technology personnel,science&technology capital,human resource policy,technology progress

F127

A

1673-1573（2014）04-0072-05

2014-03-13

李元杰（1988-），男，河北邢臺人，河北科技大學經濟管理學院2012級數量經濟學專業碩士研究生，研究方向為經濟系統優化。