地質礦產科技創新促進礦業經濟增長的理論與實證研究

范松梅，沙景華，張艷芳，車　超

(1．中國地質大學(北京)人文經管學院，北京 100083；2.中國地質調查局油氣資源調查中心，北京 100029；3.北京師范大學環境學院，北京 100875)

地質礦產科技創新促進礦業經濟增長的理論與實證研究

范松梅1，沙景華1，張艷芳2，車超3

(1．中國地質大學(北京)人文經管學院，北京 100083；2.中國地質調查局油氣資源調查中心，北京 100029；3.北京師范大學環境學院，北京 100875)

摘要：熊彼特增長理論認為經濟系統內生的研發和創新對推動經濟增長起決定性作用，其機制是，企業為獲得壟斷利潤而進行創新，加大研發投入并推動技術創新，生產出新產品和新方法而占領市場，實現壟斷利潤，最終促進經濟增長。我國地質礦產科技創新能力處于穩步增長階段，本文選取2004～2014年我國地質礦產科技成果量和采礦業增加值分別作為評價我國地質礦產科技創新水平和礦業經濟增長的指標，通過構建向量自回歸模型，采用脈沖響應分析和協整檢驗進行實證研究，結果表明：礦業經濟增長在短期和長期對地質礦產科技創新都有推動作用；而地質礦產科技創新對礦業經濟增長的作用在短期存在滯后性，在長期促進作用是顯著的。

關鍵詞：地質礦產科技創新；礦業經濟增長；熊彼特增長理論；向量自回歸模型；脈沖響應；協整檢驗

當前，我國經濟發展進入新常態，經濟下行壓力仍在加大，面對新形勢，我國礦業經濟發展方式亟需做出調整[1]。2004～2014年，我國礦業經濟經歷了由高速增長向中高速增長的轉變，采礦業增加值年增長率在2012年以前基本保持在10%以上，之后下降為5%左右，與此同時，采礦業投資額年增長率基本保持在10%以上，可見，由資本要素投入推動礦業經濟增長的動力在遞減。

現代經濟理論認為，從長期發展來看，資本的邊際報酬會逐步遞減，最終推動經濟增長的力量取決于技術進步[2]。從實證分析來看，對科技創新與經濟增長之間的關系，國內學者已進行了大量研究，紀玉山等(2008)[3]利用1990～2005年的數據建立了我國經濟增長與科技創新之間的協整方程，估算結果表明科技創新乘數效應對我國的經濟增長作用非常小；米建華等(2009)[4]基于20個省市的截面數據對技術創新與經濟增長之間的關系進行了實證分析，認為技術創新顯著促進了經濟增長；劉納新(2013)[5]利用湖南省1985～2011年的三種專利申請數和GDP的時間序列數據，并借助誤差修正模型分析了科技創新與經濟發展間的長期和短期協整機制。但是，目前國內外對地質礦產科技創新與礦業經濟增長之間的關系仍然鮮有研究。

本文從理論和實證上深入研究了地質礦產科技創新對礦業經濟增長的促進作用，對我國礦業經濟轉變發展方式，從依賴資本積累轉向依賴技術進步，增強我國地質礦產技術的自主創新能力，實現我國礦業經濟可持續發展具有重要的現實意義。

1我國地質礦產科技創新現狀概述

我國地質礦產科學研究近十年來取得長足發展和進步，在地球化學勘查、礦床地質研究等領域居國際先進水準，但是總體上仍未走出跟蹤、引進、吸收發達國家先進理論和學術思想階段，由我國獨創的重要理論和技術不多，大部分關鍵性精密設備依靠進口，研發人員缺乏，我國仍需大力推動地質礦產科學技術發展，加大科技創新對礦業經濟增長的支撐和引領作用[6-7]。

1.1礦產科學基礎研究理論與創新能力穩步增長，人才和精密設備不足成制約因素

我國在礦物學和礦床學研究方面，成果頗豐，1958～1989年期間，我國發現新礦物約70種[7]；2011年，我國將成礦系統分析與構造發展歷史進行有機結合，取得了開創性的研究成果，發展了區域成礦學理論[8]。然而，目前從事礦物學研究的人員只有1990年初的1/3，礦床學研究領域從事物探和地球化學的人才稀缺，并且進行礦物研究的精密儀器，及進行成礦研究的高溫高壓設備都依賴進口，嚴重阻礙地質科學基礎研究創新水平的提高[7]。

1.2礦產資源調查與評價成果頗豐，但專業人員流失嚴重影響地質調查發展

能源礦產方面，開展了全國油氣動態資源評價，得到最新全國評價成果；開展了青藏高原油氣資源戰略選區調查與評價，為國家尋找新的油氣資源戰略接替區提供依據[8]；多地采用二維地震、鉆探、鉆探測井、樣品測試等綜合手段進行了煤炭普查，摸清了煤炭資源家底[9]。非能源礦產方面，在鐵礦、錫鉛鋅多金屬礦、金礦、銅礦等方面，圈定并優選出大量的找礦遠景區，查明大批礦產地和資源量，并提交了儲量[8-9]。但我國從事礦產資源調查與評價的專業人員流失日益加劇，導致專業隊伍不足，只能借助非專業隊伍的力量，不利于我國地質調查與評價的創新發展[7]。

1.3礦產資源勘查技術自主創新能力有待加強

地球物理勘探技術方面，雖然我國已掌握、應用了國際上幾乎所有的地球物理勘探方法，但由我國首創并重要的新方法、新技術為數不多[7]；地球化學勘查技術方面，我國在區域地球化學調查、地球化學填圖、地球化學分析測試等方面都取得了一定進展[9]，但在儀器和資料信息網絡技術方面與發達國家仍有差距[7]；探礦工程技術方面，我國受控定向鉆探技術水平已達到國際水平，但鉆機仍是液壓立軸型鉆機，與國外差距較大[7]。

2基于創新的熊彼特增長理論與模型

2.1基于創新的熊彼特增長理論概述

古典經濟學家認為創新對經濟增長有重大影響，但創新本身不屬于經濟系統，即把創新作為經濟增長的一個外生變量來考慮。熊彼特(1942)[10]提出“創造性破壞”的概念，他認為創新不斷地從內部破壞舊的經濟結構，并創造新的經濟結構作為替代，即經濟增長是通過內生的新產品或新方法來實現的。

雖然在熊彼特早期的理論中，創新并沒有真正在經濟系統中內生化，但是基于創造性破壞這一理念，Nelson和Winter(1982)[11]、Aghion和Howitt(1992，1998)[12-13]、Howitt(1999)[14]等人不斷對這一理論進行拓展和完善，把熊彼特“創造性破壞”的概念模型化，從而形成了新古典熊彼特增長理論，該理論的核心特征是內生的研發和創新是推動經濟增長的決定性因素，強調創新、研發和知識積累在推動經濟增長中的重要作用。具體的作用機制是，企業為獲得壟斷利潤而進行創新，加大研發投入，從而增加知識積累并推動技術創新，生產出新產品和新方法而占領市場，實現壟斷利潤，最終促進經濟增長[15]。

熊彼特增長理論說明，存在水平創新和垂直創新兩種效應來促進經濟增長。在水平創新的情況下，企業增加研發投入創造出新產品，但不會將舊產品排擠出市場，新舊產品可以同時存在，市場上產品的種類增加，促進經濟增長；在垂直創新的情況下，企業增加研發投入創造產品質量更高的新產品，從而將舊產品驅逐出市場，實現技術進步，進而推動經濟增長，其中創新過程就是創造性毀滅的過程。

2.2基于創新的熊彼特增長代表性模型

Aghion和Howitt(1992)提出的A-H模型，假定經濟中有最終產品生產部門、中間產品生產部門以及研發部門，投入品為勞動力。研發部門針對中間產品進行創新從而提高最終產品的產量。假定創新的概率為泊松率，那么，在研發部門投入的勞動力越多，創新概率越高，越有可能實現經濟增長[16]。當模型處于均衡狀態時，經濟的平均增長率就取決于創新的頻率和研發部門勞動力的數量，即經濟中存在規模效應，一方面，勞動力總量越多，對研發部門投入的勞動力數量也越多，從而實現創新的可能性越大，經濟增長率越高；另一方面，經濟規模越大，新產品面臨的市場就越大，創新可以獲得更多壟斷利潤，促進企業加大研發投入，從而提高經濟增長率。

Segerstrom(1998)[17]在A-H模型的基礎上，改進了后者對研發部門中勞動力進行的知識生產過程存在較強溢出效應的假設，即知識存量的邊際生產率為常數1。Segerstrom(1998)假設知識生產過程中技術機會遞減，即隨著知識存量的增加，它的邊際生產率越來越低。因此，為了維持經濟增長，對研發部門的勞動力投入必須增加。Strulik(2006)[18]對在Segerstrom(1998)框架中引入人力資本函數，發現人力資本積累也會推動創新和經濟增長，這樣，即使研發部門的勞動力不變，但勞動力通過加強學習提高人力資本積累，也會促進經濟增長，由此可見人力資本對創新的重要作用。

Howitt(1999)假設經濟中存在水平創新和垂直創新兩類研發部門，前者沒有溢出效應，后者存在較強溢出效應，發現通過影響勞動力在垂直創新部門和中間物品生產部門中的比例，來影響經濟增長。

上述模型表明，雖然各種熊彼特增長模型在模型設定上存在差異，但是核心思想都強調，在經濟系統中內生的研發和創新對推動經濟增長起到決定性作用。

3科技創新促進礦業經濟增長的實證研究

3.1評價指標選取與數據來源

國際上對科技創新能力的評價主要從研發活動和知識創新兩大維度來考慮。研發經費和人員是評價研發活動的重要指標，反映一個國家對創新活動的投入力度和創新人才資源的儲備狀況；國際科學論文(SCI)和專利授權量是評價知識創新的重要指標，反映一個國家的創新水平和能力。

本文從知識創新維度評價我國地質礦產科技創新水平，根據我國地質礦產科技創新成果的數據資料，選取國土資源部登記地質礦產科技成果數作為衡量指標。一個國家或地區經濟增長水平通常用國內生產總值來衡量，本文選取采礦業*采礦業包括煤炭開采和洗選業、石油和天然氣開采業、黑色金屬礦采選業、有色金屬礦采選業、非金屬礦采選業及其他采礦業。增加值來衡量我國礦業經濟增長的水平，通過計量經濟學方法定量研究科技創新與礦業經濟增長之間的相互關系。其中，地質礦產科技成果量數據來源于2007～2014年中國國土資源公報、2006～2012年國土資源部科技成果統計分析報告，采礦業增加值數據來源于2006～2014年中國統計年鑒、2013～2014年國民經濟和社會發展統計公報，數據長度為2004～2014年。

本文選取我國地質礦產科技成果量和采礦業增加值分別作為評價我國地質礦產科技創新水平和礦業經濟增長的指標，并選擇國土資源部和統計局2004～2014年的數據進行分析，主要原因如下：①從數據可得性考慮，我國地質礦產科技創新領域中，缺乏公開發表的專利授權量等數據，除了國土資源部登記的地質礦產科技成果數以外，本文沒有找到其他可以代表我國地質礦產科技創新水平的數據資料，并且國土資源部的數據最早只到2004年，導致本文可用于分析的數據長度較短；②從數據邏輯性考慮，一方面，本文選取的地質礦產科技成果數主要包括3個地質礦產科技領域的科技成果數，即礦產資源綜合利用、礦產資源調查與評價及礦產資源勘查技術，這與我國對地質礦產科技創新領域的常規分析維度一致，可以充分說明我國地質礦產科技創新水平；另一方面，統計局公布的采礦業增加值可以充分說明我國礦業經濟增長的水平，因而上述兩個指標數據之間存在廣義的投入-產出關系，使得數據分析在邏輯上可行。

3.2模型的建立與評估

3.2.1向量自回歸模型

一方面，我國地質礦產科技成果數量可以影響礦業經濟增長的水平，另一方面，我國礦業經濟增長的水平也直接影響和制約該領域科技成果的數量，即這兩個變量之間可能存在雙向影響關系，因此，我們考慮使用非限制性的向量自回歸模型來分析我國地質礦產科技成果量和采礦業增加值增長之間的相互關系。

因為采用了時間序列數據，需要把數據進行對等處理才能使計算更為準確，因此我們首先對我國地質礦產科技成果量和采礦業增加值分別取自然對數，分別用LNACHIEVEMENTS和LNGDP表示。

從圖1可以看出，從2004年到2014年，我國地質礦產科技成果量和采礦業增加值的增長趨勢大致相同，除2006年前和2014年的科技成果數據以外，并且LNACHIEVEMENTS和LNGDP的相關系數為0.59，表明相關程度較高。

圖1　2004～2014年我國地質礦產科技成果量和采礦業增加值增長

我們用向量自回歸模型對我國地質礦產科技成果量和采礦業增加值之間的關系進行實證分析，首先建立一個兩變量的向量自回歸模型，模型估計結果見式(1)、式(2)。

LNACHIEVEMENTS=0.301×

LNACHIEVEMENTS(-1)+

0.106×LNACHIEVEMENTS(-2)-

0.165×LNGDP(-1)+0.880×LNGDP

(1)

LNGDP=-0.076×LNACHIEVEMENTS

(-1)+0.015×LNACHIEVEMENTS(-2)

+0.403×LNGDP(-1)+0.439×

LNGDP(-2)+2.010

(2)

式(1)調整過后的R2=0.688，式(2)調整過后的R2=0.760。

從式(1)可以看出，滯后一期的采礦業增加值對地質礦產科技成果量的影響為負，而滯后兩期的采礦業增加值對地質礦業科技成果量的影響為正，影響系數分別為0.165和0.880，表明當采礦業增加值提高一個百分點，一年后地質礦產科技成果量將減少0.165個百分點，但兩年后會增加0.880個百分點。

從式(2)可以看出，滯后一期的地質礦業科技成果量對采礦業增加值的影響為負，而滯后兩期的地質礦業科技成果量對采礦業增加值的影響為正，影響系數分別為0.076和0.015，表明當地質礦產科技成果量提高一個百分點，一年后采礦業增加值將減少0.076個百分點，但兩年后會增加0.015個百分點。

3.2.2脈沖響應分析

為了更清楚地查看地質礦業科技成果量和采礦業增加值之間的相互影響，我們對上述向量自回歸模型進行脈沖響應分析，即分析當一個變量發生一個標準差大小的沖擊時，另一個變量當期值和未來值所受到的影響。

圖2是地質礦產科技成果量的擾動對采礦業增加值的脈沖響應，可以看出，當在本期給地質礦產科技成果量一個正向的標準沖擊擾動后，采礦業增加值的增長從第一期到第二期為負，從第三期轉為正，且影響較大，到第6期后影響逐漸趨于穩定。這表明，地質礦產科技成果量雖然在短期對采礦業增加值的增長有不利影響，但在長期內有正向影響，且較為顯著。

圖3是采礦業增加值的擾動對地質礦產科技成果量的脈沖響應，可以看出，當在本期給采礦業增加值一個正向的標準沖擊擾動后，地質礦產科技成果量在第一期增長較大，其后至第六期影響趨于穩定。這表明，采礦業增加值的增長無論在短期還是長期，對地質礦產科技成果量都有正向影響，且在短期內影響較大。

3.2.3協整檢驗

由于所用數據為時間序列數據，需要檢驗其平穩性，并考察我國地質礦產科技成果量和采礦業增加值增長之間是否存在協整關系[19]。

表1是地質礦產科技成果量和采礦業增加值的單位根ADF檢驗結果，可見，LNACHIEVEMENTS和LNGDP序列都是一階單整的，可以進行協整檢驗。

表2是對LNACHIEVEMENTS和LNGDP這兩個變量組成的系統做協整的跡檢驗，結果表明，它們組成的系統存在一個協整關系，可以表述為：Ut=LNACHIEVEMENTS(-2)-2.507×LNGDP(-2)。在長期中，Ut=0，即LNACHIEVEMENTS(-2)=2.507×LNGDP(-2)。

上述協整關系表明，地質礦產科技成果量和采礦業增加值的增長存在著長期穩定的關系，當采礦業增加值增長1個百分點時，地質礦產科技成果量增長2.507個百分點。

圖2　地質礦產科技成果量的擾動對采礦業增加值的脈沖響應

圖3　采礦業增加值的擾動對地質礦產科技成果量的脈沖響應

受檢驗變量t-統計量5%水平的臨界值p值檢驗結果最終結論LNACHIEVEMENTS-0.735-3.2130.7931有單位根D(LNACHIEVEMENTS)-3.502-3.2600.0355無單位根一階單整LNGDP-1.684-3.2600.4058有單位根D(LNGDP)-4.280-3.2600.0121無單位根一階單整

表2　協整的跡檢驗

3.3實證結論分析

雖然由于我國地質礦產科技創新領域的數據統計資料較為缺乏，使得本文可用的分析數據長度較短，只能對我國地質礦產科技成果量和采礦業增加值這兩變量建立向量自回歸模型，進行脈沖響應分析和協整檢驗，無法進行更深入的數據分析，但是目前的實證結果仍可以表明，我國地質礦產科技創新在短期內滯后礦業經濟增長，但在長期內會顯著促進礦業經濟增長；我國礦業經濟增長在短期和長期內都會促進地質礦產科技創新能力的提高。

這一結論與事實相符，一方面，地質礦產科技創新對礦業經濟增長的影響見效較慢，但從長期來看，科技創新作為經濟增長的內生變量，對促進經濟增長有決定性作用；另一方面，我國地質礦產科技創新水平起點低，創新能力處于穩步增長階段，無論在短期還是長期，隨著經濟增長，投入研發的資源都會相應增加，從而促進地質礦產科技創新能力提高。

4增強我國地質礦產科技創新動力的對策建議

4.1加強我國地質科技基礎理論創新

基礎地質理論研究需要長期的基礎工作積累，需要歸納大量事實和數據，形成令人信服的結論，最終上升為理論成果，可見基礎工作的重要性；同時，理論的發展離不開實踐，我國應加快基礎研究與基礎調查等實踐工作的融合，通過解決基礎地質調查等實踐中的基礎問題，扎實穩步提升我國基礎地質研究水平，從而促進我國地質科技基礎理論的創新。

4.2提高我國地質礦產技術自主創新能力

我國應持續開展對礦產資源綜合利用、礦產資源調查與評價、礦產資源勘查等領域的高新技術方法研究，積極對礦產勘查關鍵技術、資源替代技術、循環利用技術等進行先導性和示范性研發，提高我國在地質礦產技術領域首創并重要的新方法、新技術的數量與水平，增加我國技術水平的國際競爭力，為地質礦產資源綜合利用、調查與評價以及勘查工作提供強有力的科技支撐。

4.3鼓勵企業與科研機構合作加快技術創新

我國技術裝備的落后嚴重阻礙了地質礦產科技創新水平的提高，目前多數技術裝備研發項目由科研機構來承擔，而真正的用戶則是企業，研發主體與使用主體的錯位影響最終產品的創新效果。對這一問題的解決，可以鼓勵企業和科研機構聯合，通過企業參與科研機構對技術裝備的研發過程，促使創新裝備滿足企業需求，從而提高創新效率；反之，鼓勵企業投資科研機構對地質技術的創新研究，企業利用創新技術提高自身利潤，進一步促進技術創新。

4.4加大培養和引進人才，激發人才的創新潛能

我國地質礦產科技創新領域中人才的稀缺度較高，應首先厘清我國各個地質礦產科技專業的人才缺口，從而有針對性地培養和引進專業人才，建立數量充足的專業隊伍。對于現有的科研人員，我國應該充分發揮這些人才的創新潛能，引導他們集中力量創新國家和市場急需的地質礦產科技，并通過改進科研人員的考核獎勵機制激勵他們創新。

4.5加強我國地質礦產科技創新的國際合作

推進我國地質礦產科技創新領域的對外合作，擴大雙邊和多邊科技交流與合作，不斷拓寬國際合作的領域與渠道。鼓勵我國地質礦產科技領域的專家學者積極開展多種形式國際合作與交流，例如參加國際會議、進行項目合作、在國際組織和機構中任職等。支持跨國公司、海外科研機構、外國專家學者等地質礦產科技領域的頂尖機構和人才來我國進行技術交流，提高我國地質礦產科技創新的競爭力。

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The role of science and technology innovation in the economic growth of mineral industry： the theory and empirical research

FAN Song-mei1，SHA Jing-hua1，ZHANG Yan-fang2，CHE Chao3

(1.School of Humanities and Economic Management，China University of Geosciences(Beijing)，Beijing 100083，China；2.Oil &Gas Survey，China Geological Survey，Beijing 100029，China；3.School of Environment，Beijing Normal University，Beijing 100875，China)

Abstract:Schumpeter Growth Theory is that the endogenous Research and development (R&D) and innovation in economic system is crucial to promoting economic growth.The mechanism is that the enterprises innovate in order to get monopoly profits，so they increase investment in research and then promote technology innovations，in the end they produce new products and methods to occupy the market and achieve monopoly profits，thus promote economic growth.In China，the ability of science and technology innovation in mineral industry is in the stage of steady growth.Based on the time series data of indicators of science and technology innovation and mining economic growth in China from 2004 to 2014，this paper investigated the interaction between science and technology innovation and economic growth in mineral industry through VAR model，Impulse response and cointegrationtest.Results indicate：The mining economic growth could push up science and technology innovationin mineral industry both in short and long term；however，in short term，the science and technology innovationin mineral industry cannot significantly promote the economy，but in long term it definitelywill.

Key words：science and technology innovation；mining economic growth；Schumpeterian Growth Theory；VARmodel；impulse response；cointegrationtest

收稿日期：2015-09-01

基金項目：中國地質調查局發展研究中心項目“國外礦產資源供應風險評價理論和方法跟蹤研究”資助(編號：1212011220306)

作者簡介：范松梅(1987-)，女，江蘇南通人，資源產業經濟專業博士研究生，主要從事資源經濟的研究工作。E-mail：fansongmei@126.com。 通訊作者：沙景華(1952-)，女，北京人，教授，博士生導師，研究方向是區域經濟學、資源產業經濟、投資與理財。E-mail：shajinghua@163.com。

中圖分類號：F062.1

文獻標識碼：A

文章編號：1004-4051(2016)03-0047-06