人力資本視角下R&D投入對經濟增長的門檻效應

劉耀彬++楊靖旭++蔡夢云

摘要：內生增長理論強調人力資本和R&D對經濟增長具有促進作用，而現有研究卻往往忽視了人力資本可能是影響R&D投入與經濟增長之間關系的門檻因素。在構建一個二部門內生增長模型的基礎上，利用中國31個省市2000-2014年的數據，采用面板門檻回歸模型，實證檢驗R&D投入與經濟增長之間的關系等。結果表明：理論上R&D投入對經濟增長的貢獻存在依賴條件，即在臨界值兩側R&D投入對經濟增長的影響不同，R&D投入對經濟增長的作用可能存在基于人力資本的門檻效應；中國省級層面的R&D投入對經濟增長有著重要作用，形成了基于人力資本的顯著三重門檻效應規律，且這種非線性與中國經濟發展階段以及其他條件有關系；中國省級層面的人力資本隨著門檻變化形成等級，且人力資本屬于高等水平的省市數量較少，各地區的人力資本水平參差不齊，具體表現在人力資本屬于低等水平的省份數量逐年減少，大部分地區人力資本處于中等及以下水平，只有少數地區人力資本到達高等水平。因此，我國應在增加R&D投入的同時加速提高人力資本水平并優化其效用等。

關鍵詞：R&D投入；經濟增長；人力資本；門檻效應

中圖分類號：F061.2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-2101（2017）04-0033-08

一、引言

技術進步對經濟增長有著不容忽視的作用，而R&D投入又是技術進步重要的物質基礎。一個很明顯的事實就是，R&D投入較大的國家，其創新更為突出，經濟發展也更快。例如在2010—2012年，美國和日本的R&D支出分別超過全球R&D總支出的30%、11%。2015年全球專利申請總數達218 000多項，其中超過26%的專利申請來自美國，日本占比也高達20.29%。因此，發達國家和發展中國家均將增加R&D投入作為促進經濟增長的重要手段，R&D投入在經濟發展中的作用越來越大。可見，研究R&D投入與經濟增長的關系不僅具有學術意義，更具有較高的實踐價值。然而，R&D投入與經濟增長之間僅僅是簡單的線性關系嗎？R&D投入對經濟增長的作用是否會受到其他因素的影響？這正是本文所要研究的核心問題。

自Griliches（1958）[1]首次提到研究成本之后，R&D與其產出關系的研究就備受國內外學者的廣泛關注。學術界對R&D投入與經濟增長間關系的觀點主要有三種：（1）一些學者認為R&D投入對經濟增長具有正向影響。如Redding（1996）、Chun-Chien KUO等（2008）、劉偉宏（2009）和倪紅福等（2014）通過研究發現R&D投資、R&D資本對經濟增長有明顯促進作用[2][3][4][5]。Parisi等（2006）的研究也表明R&D投入能夠通過促進新技術的吸收影響產出的增加[6]。Bravo-Ortega和Marin（2011）采用65個國家1965—2005年的面板數據進行估算，結果顯示人均R&D支出每增加10%，全要素生產率增加1.6%[7]。（2）另一些學者對這種正向影響持懷疑態度，認為其作用的發揮取決于經濟發展階段和發展條件。Ljungwall和Tingvall（2015）的研究結果表明，中國R&D投入對經濟增長的促進作用顯著弱于其他不同發展階段國家，因此R&D投入不可能成為中國促進經濟增長的關鍵影響因素；此外，他們還認為作為發展條件之一的居民教育水平是產生這種結果的一個可能的原因[8]。李雪峰（2005）通過構建一個三部門經濟增長模型，研究發現R&D投入對中國經濟增長幾乎沒有影響，而人力資本的提高能夠增加其他要素對經濟增長的貢獻，他認為獨立的R&D不能有效促進技術進步，但在長遠的發展中，R&D將會對經濟增長產生越來越大的貢獻[9]。古耀杰等（2015）的研究顯示，R&D對中國經濟增長的作用在各個時期存在著差異，且自主創新能力制約了R&D對經濟增長作用的發揮[10]。這些研究表明，R&D對經濟增長的作用受制于經濟發展階段和其他條件。（3）還有一些學者認為R&D投入與經濟增長之間并非簡單的線性關系，二者之間的關系是隨著某種門檻條件的變化而變化的。如Gonzalez（1998）發現R&D投入只有達到某一特定的臨界值時，才能使公司收益增加，在不同規模公司間R&D投入的門檻值不同，這表明R&D投入對經濟增長的作用受到R&D投入量和公司規模的影響[11]。Kancs和Siliverstovs（2016）對R&D投入與產出的研究表明R&D投入能夠提高產出，但在不同的R&D強度下，R&D投入對產出的影響不同，其結果同時反映R&D投入與產出增長之間存在高度的非線性關系，只有當知識積累達到一個特定的臨界值時，產出才會顯著增長[12]。國內學者謝蘭云（2015）也證實了R&D投入對中國經濟增長的影響存在基于R&D強度的門檻效應[13]。呂忠偉（2008）則從區域差異角度研究了R&D投入對經濟的影響，實證結果表明R&D投入對TFP的作用在地區間差異很大，在東部地區R&D投入能顯著促進TFP提高，而在中西部地區的作用卻不明顯[14]。

從以上文獻可看出：（1）已有研究未能對R&D投入與經濟增長關系形成定論。許多學者認為R&D投入與經濟增長之間的關系是線性的，并得出R&D投入能夠顯著促進經濟增長或對其作用不明顯的結論，而另一些學者逐漸認識到R&D投入對經濟增長的作用受其他條件的影響。（2）沒有足夠重視人力資本的關鍵作用。以Romer（1986，1990）為代表提出的內生經濟增長模型強調人力資本和技術進步對經濟增長的重要作用，并認為技術進步源于單獨的研發（R&D）部門[15] [16]。而R&D投入又是研發活動必要的物質條件，因此可認為R&D投入是實現技術進步的重要條件。賴明勇等（2005）認為技術進步的途徑主要有自主創新和技術引進、模仿、學習這四種[17]。而人力資本不僅能為一國學習和模仿新技術提供良好的吸收條件，還是自主創新強有力的推動力，這表明人力資本亦是促進技術進步的關鍵因素。因此，只有合適的人力資本與R&D投入共同作用，R&D投入才能有效促進經濟增長。（3）R&D投入對經濟增長的非線性影響還未受到足夠重視。僅少數學者注意到R&D投入與經濟增長之間的非線性關系，國內學者對二者之間非線性關系的研究就更少了，此外對門檻變量的選擇也十分局限。Kancs和Siliverstovs（2016）的研究表明R&D投入與產出增長之間存在高度的非線性關系，只有當知識集聚達到一個特定的臨界值時，產出才會顯著增長。Fabrizio（2009）的研究也反映出沒有足夠的知識存量，公司不能有效吸收和利用新知識，所以無法受益于內、外部R&D活動。這表明知識對產出和R&D活動有著重要作用[18]。而閆永琴（2004）認為人力資本是一種對人力進行投資后體現出的知識、技能[19]。這間接說明只有當人力資本達到一定值之后，R&D投入才能有效促進產出增加，即R&D投入對經濟增長的影響可能存在基于人力資本的門檻效應。這在一定程度上可以較好解釋不同學者得出的相互否定的結論，由于R&D投入與經濟增長之間的關系存在結構變化點，所以當特定門檻條件未達到時，R&D投入對經濟增長的影響很可能不顯著甚至為負。

本文在構建一個二部門內生增長模型的基礎上，利用中國31個省市2000—2014年的數據，采用面板門檻回歸模型，實證檢驗了R&D投入與經濟增長之間的關系，并著重對人力資本的作用進行了穩健性檢驗。本文旨在解決以下問題：（1）理論上R&D投入對經濟增長的影響是否存在依賴條件；（2）若存在依賴條件，R&D投入與經濟增長之間是否存在基于人力資本的門檻效應；（3）R&D投入與經濟增長之間的非線性關系是否受經濟發展階段和其他條件的影響。該研究不僅豐富了內生增長理論，更重要的是對中國如何看待R&D投入、人力資本與經濟增長之間的關系提供了科學依據。

二、模型設定與變量說明

（一）理論模型

首先從理論角度論證R&D投入與經濟增長之間存在基于人力資本的門檻效應的可能性，借鑒胡援成（2007）的研究思路，構建一個二部門內生增長模型[20]，消費者的效用函數采用拉姆齊模型，并采用常相對風險規避系數函數，所以？滓≠1當時，消費者最優規劃問題可表示為：

三、實證結果分析

（一）門檻效應檢驗

若R&D投入對經濟增長的影響不存在基于人力資本的門檻效應，則模型（18）采用線性回歸模型即可，其線性限制表示為：H0：β1=β2。H0的似然比檢驗可通過構建F統計量：F1=■。其中：S0為H0下的加總殘差平方和；S1為拒絕H0，即存在門檻效應時的加總殘差平方和；■2為對應的殘差方差。若拒絕H0，則表示至少存在一個門檻值，也就說明存在門檻效應，隨后可繼續進行多重門檻檢驗。進行雙重門檻檢驗的似然比檢驗統計量為F2=■。在確定R&D投入與經濟增長之間存在門檻效應后，進一步對所估計出來的人力資本門檻值進行真實性檢驗，檢驗的原假設為：H0：γ=γ0，似然比檢驗的統計量為LR1（γ）=■，得到如下結果：

1. 中國各省區R&D投入與經濟增長之間并非線性關系，二者之間存在基于人力資本的顯著三重門檻效應。利用Stata12軟件對模型逐一進行單一、雙重和三重門檻效應檢驗，檢驗結果如表2所示。從表2可發現，三個檢驗均通過1%的顯著性檢驗，這表明R&D投入對經濟增長的影響并非線性，而是存在基于人力資本的顯著三重門檻效應。

2. 中國各省區R&D投入對經濟增長之間存在基于人力資本的三重門檻值的數值差別明顯。表3顯示了門檻估計值及其對應的置信區間。從表3可看出，估計出的三個門檻值分別為6.741 8、8.141 0和9.624 9，三個門檻估計值均落在95%置信區間內，在5%的顯著性水平上通過了真實性檢驗。運用Stata12繪制出LR圖像能夠更清楚地觀察門檻估計值及其對應置信區間（見圖1～圖3）。

（二）門檻回歸結果

為研究R&D投入對經濟增長的影響，同時構建了線性回歸模型和門檻回歸模型并分別對其進行估計，以R&D強度表示R&D投入水平的模型為模型（1），回歸結果見表4。從線性回歸模型的結果可以看出，R&D投入對經濟增長的影響顯著為正。但從門檻回歸結果來看，在不同人力資本水平下，R&D投入對經濟增長的影響差異較大。當人力資本水平低于第一道門檻值6.741 8時，回歸系數為-0.359 6，且通過1%水平的顯著性檢驗；當人力資本處于6.741 8與8.141 0之間時，回歸系數開始由負值變為0.001 5，但在統計上不顯著；當人力資本屬于8.141 0～9.624 9時，回歸系數為0.159 6，并在統計上顯著；當人力資本高于9.624 9時，回歸系數由0.159 6上升至0.254 5，且通過1%水平的顯著性檢驗。

1. 線性回歸和門檻回歸結果反映出R&D投入對經濟增長有著重要作用，但這種作用并非線性，證實了R&D投入與經濟增長之間存在基于人力資本的門檻效應。門檻效應具體表現為：在其他條件不變時，若人力資本水平較低，R&D投入的增加不僅不能促進經濟增長，反而會對經濟增長產生阻礙作用；隨著人力資本水平的提高，R&D投入對經濟增長的影響由負變為正，且逐漸增強。這與Kancs和Siliverstovs（2016）研究的結論一致，其原因可能是：研發活動的成功不僅需要足夠的R&D投入，還需要高層次人才的參與，只有這兩個要素同時能夠匹配時，研發活動才能順利進行進而促進經濟增長；當人力資本處于較低水平時，由于沒有與R&D投入相適配的人力資本，R&D投入的增加不能被有效利用，甚至還可能造成資源的浪費，所以此時R&D投入與經濟增長之間是一種反向關系；但隨著人力資本水平的提高，研發活動所需的高層次人才得以滿足，這時R&D投入的增加對經濟增長才是有意義的，因而開始發揮其對經濟增長的正向作用；當人力資本水平繼續提高時，R&D投入與較高的人力資本配合更為有效，對經濟增長的積極影響表現出邊際效應遞增的趨勢。

2. 門檻效應同時反映出R&D投入對經濟增長的作用受中國經濟發展階段和其他條件的影響，證實了R&D投入與經濟增長之間的階段論和條件論。改革開放以來，中國經濟一直處于高速增長階段，由此創造了世界增長的奇跡，其中R&D投入對經濟增長的貢獻作用是不言而喻，這在一定程度上可以較好解釋R&D投入與經濟增長之間的關系依賴于中國發展階段。此外，從表4還可看出在線性模型與門檻模型中，控制變量勞動力、物質資本、貿易開放程度和城市化率均與經濟增長顯著正相關，這意味著勞動力、物質資本等在合適范圍內的增加都有利于經濟增長。

（三）門檻區間變化分析

為進一步探究R&D投入對經濟增長的門檻效應是否具有穩健性，使用人均R&D資本存量替換R&D強度來表示R&D投入水平，建立模型II并進行相關估計和檢驗。結合門檻模型穩健性檢驗結果與門檻區間變化發現：

1. 門檻回歸模型具有穩健性，支持了R&D投入與經濟增長之間存在基于人力資本的門檻變化的假設。從表4可看出，在模型II的四個門檻區間內，R&D投入水平的回歸系數為正且依次增大，即隨著人力資本水平的提高，R&D投入對經濟增長的正向影響逐漸增強。這與表4中模型I的門檻回歸所得結果一致。也就是說，兩個模型在回歸結果上的一致性證實了R&D投入對經濟增長有著重要作用，但二者之間并非線性關系，人力資本是影響R&D投入與經濟增長之間非線性關系的門檻因素，且人力資本的提高有助于發揮R&D投入對經濟增長的作用。

2. 人力資本隨著門檻變化形成等級，且人力資本屬于高等水平的省份數量較少。分析門檻區間變化時，依據模型I中的三個門檻值將人力資本劃分為低等、較低等、中等和高等四個等級。圖4顯示了2000—2014年處于各人力資本水平的省市數量變化情況。從圖4可看出，人力資本隨著門檻變化形成等級，人力資本屬于低等水平的省份數量逐年減少，由2000年的9個減少到2014年的1個（西藏），這與中國實行“人才強國”戰略密不可分；人力資本處于較低等水平的省份數量下降幅度較大，從2000年的19個下降到2014年的3個（云南、青海、貴州）；人力資本處于中等水平的省份數量逐年增多，到2014年已有23個省份達到該水平；人力資本處于高等水平的省份數量增長十分緩慢，到2014年僅北京、上海、天津和遼寧4個省市跨越第三道門檻，人力資本達到高等水平。整體來說，人力資本屬于高等、低等水平的省市數量較少，大部分省市的人力資本處于中等水平，這也說明各省市人力資本水平跨越第三道門檻的后勁較足，但加速提高人力資本水平，突破人力資本對R&D投入與經濟增長的門檻約束仍刻不容緩。

四、結論與建議

（一）結論

R&D投入對經濟增長的作用越來越不容忽視，而現有研究對R&D投入與經濟增長關系尚未形成定論，且未足夠重視人力資本對R&D投入與經濟增長關系的門檻作用。基于內生增長理論及相關文獻的理論基礎，本文認為人力資本可能成為影響R&D投入與經濟增長之間關系的門檻因素，通過構建一個二部門內生增長模型，從理論角度論證了門檻效應存在的可能性。然后采用中國31個省市2000—2014年的數據，運用門檻回歸方法，實證檢驗了R&D投入與經濟增長之間的關系，得到以下主要結論：

1. 理論上R&D投入對經濟增長的貢獻存在依賴條件，當依賴條件處于不同范圍時，即在臨界值兩側R&D投入對經濟增長的影響不同，R&D投入對經濟增長的作用可能存在基于人力資本的門檻效應。

2. 中國省級層面的R&D投入對經濟增長有著重要作用，但這種作用并非線性，且這種非線性與中國經濟發展階段以及其他條件有關系。人力資本是影響R&D投入對經濟增長作用的門檻因素，人力資本水平越高，越有利于R&D投入發揮其對經濟增長的促進作用。當人力資本水平很低時，R&D投入阻礙經濟增長或對其促進作用不明顯；隨著人力資本水平的提高，R&D投入對經濟增長正向作用不斷增強。同時，改革開放以來，中國經濟一直處于高速增長階段，這在一定程度上可以較好解釋R&D投入與經濟增長之間的關系依賴于中國發展階段。此外，勞動力、物質資本、貿易開放程度和城市化率均與經濟增長顯著正相關，這意味著這些因素是影響R&D投入促進經濟增長的條件。

3. 中國省級層面的R&D投入與經濟增長之間存在基于人力資本的門檻變化的假設具有穩健性，其人力資本隨著門檻變化形成區間等級，且人力資本屬于高等水平的省份數量較少。在四個門檻區間內，R&D投入水平的回歸系數存在顯著差異，這證實了R&D投入對經濟增長的影響存在基于人力資本的顯著三重門檻效應，且人力資本的提高有助于發揮R&D投入對經濟增長的作用。同時，人力資本隨著門檻變化形成明顯區間等級，目前中國各地區的人力資本水平參差不齊，大部分地區人力資本處于中等及以下水平，只有少數地區人力資本到達高等水平，人力資本水平亟待提高。

（二）建議

1. 重視R&D投入對中國經濟增長的重要作用，逐步提高R&D投入水平。科學技術是第一生產力，R&D投入又是促進技術進步的重要物資基礎，因此R&D投入對經濟增長的有著不容忽視的影響。“十二五”和“十三五”規劃均將創新驅動發展納入經濟社會發展的主要目標之中，R&D強度又是創新驅動的重要指標之一。雖然中國R&D經費投入總量逐年增加，但R&D強度與發達國家3%～4%的水平相比還存在一定差距，2015年中國R&D強度在國際上排名十六證實了這一事實。2014年中國R&D強度達2.05%，比上年增長0.04個百分點，但仍未實現“十二五”規劃提出的R&D強度達2.2%的目標。“十三五”規劃又制定新的目標：2020年R&D強度達2.5%。這表明繼續增加R&D投入，提高R&D強度是中國在未來幾年里的重要任務。

2. 根據中國目前發展階段及門檻效應規律，發揮人力資本在R&D投入促進中國經濟增長過程中的重要作用，即人力資本對R&D投入實現經濟效用最大化的作用。在增加R&D投入時，應同時提高人力資本水平，提高資源配置能力，突破人力資本門檻約束，使R&D投入能夠充分被利用，更好地促進經濟增長。從數據分析來看，大部分地區人力資本水平處于第三道門檻值（9.624 9）之下，這表明各地區應繼續普及九年義務教育，提高人均受教育程度。十八屆五中全會提出普及高中教育，將現有的九年義務教育由延長到十二年，這不僅有助于提高人均受教育程度，更有利于提高教育質量。總的來說，這一舉措對于提高各地區人力資本水平是一大喜訊。

3. 依據地區條件和特色，有計劃地提高地區人力資本水平，促進中國整體人力資本水平的提升，以此縮小區域經濟差異。如西藏的人力資本水平還處于第一道門檻之下，因此西藏應將促進經濟增長的措施重點放在提高人力資本水平上，合理分配人力資本投入和R&D投入。

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責任編輯：許永兵