科技創新促進經濟增長的滯后效應研究
——基于省際面板數據的檢驗

□ 辛 璐 羅守貴

(上海交通大學 安泰經濟與管理學院, 上海 200030)

一、引言及文獻綜述

中國經濟已經步入“新常態”,人口紅利逐漸消失、土地成本迅速上升、環境資源壓力不斷加劇,粗放型經濟增長方式已經無法繼續,轉變經濟增長方式勢在必行。科技創新是加快經濟增長方式轉變的基本動力,也是推動經濟持續發展的決定性力量。但中國目前還存在著科技創新體制不健全、對科技創新投資力度不足、專利保護環境不佳等問題[1],導致科技創新對經濟的貢獻率不及發達國家。

在目前的經濟學研究領域,常用研發投入和專利產出作為衡量科技創新投入產出的近似指標[2]。專利的數量和質量是衡量一個國家科技創新能力的重要標志,也是科技活動資金投入的重要產出成果之一。近年來,隨著經濟的不斷發展和專利制度的逐步完善,技術創新逐漸得到了保護和激發,這又推動了經濟的進一步發展。研發投入、專利產出、經濟增長三者之間的關系值得探討。

20世紀60年代,Scherer和Schmookler就對R&D支出與專利產出之間關系進行了研究,80年代后相關研究逐步增多,Pavitt、Acs等的研究表明,R&D支出和專利產出二者之間存在著顯著相關性,擬合優度超過0.9[2]。我國在專利方面的研究起步甚晚,逄淑媛和陳德智[3]、魏劍等[4]研究發現,專利申請量與R&D經費支出、R&D人員全時當量都存在正相關關系。Pakes和Griliches[5]、Hausman等[6]的研究表明,研發投入對專利產出的效果往往具有長期的滯后關系。朱平芳和徐偉民[7]沿用Hall、Griliches和Hausman等的研究分析框架,采用了零膨脹泊松回歸,發現上海市大中型工業企業科學活動經費內部支出(即S&T支出)，對專利產出的促進作用存在著2～6年的倒U形滯后機制。而陶冶和許龍[8]的研究發現,我國R&D人力投入和資金投入都對專利產出有著明顯的滯后性作用。

國內外學者對專利和經濟增長的關系也做出了一定的研究。Lach[9]、Jalles[10]研究發現,專利可以顯著促進全要素生產率和人均GDP實際增長率的增長。莊宇和管述學[11]構建了專利授權量和人均GDP的自回歸模型,發現二者之間的相關性較好。姜彩樓[12]研究發現,我國專利產出和GDP之間存在協整關系和Granger雙向因果關系,并通過VAR分析發現,后者對前者的影響強度較大,而前者對后者的影響強度較小。專利產出促進經濟增長的效果也具有滯后性。曾昭法和聶亞菲[13]利用協整和誤差修正模型,發現我國的專利制度自從建立以來,對經濟增長產生了顯著的推動作用;且發明專利授權量對國內生產總值存在大約3年的滯后期影響。張繼紅和吳玉鳴[14]利用分布滯后模型,發現北京地區專利產出對經濟增長的促進作用存在兩年的滯后期。

研發投入、專利產出、經濟增長這三者之間存在著緊密的內在聯系。馮鋒和李天放[15]構建了技術研發生產與技術吸收應用兩階段模型,發現研發機構與高校R&D投入對企業科技成果產出、科技成果產出對工業企業R&D投入、工業企業R&D投入對經濟產出均有正向影響。柏青和羅守貴[16]采用兩階段的方式研究表明,企業層面R&D經費投入對當前階段的專利有顯著的促進作用,而專利對經濟的促進作用大多會表現在企業的科研效率上;R&D經費投入對經濟產出的促進作用中通過專利形式實現的部分并不明顯。

總之,國內外對科技創新投入對專利產出的作用,以及對經濟增長促進作用的滯后性有比較廣泛的研究和共識,但由于各個國家和區域科技創新政策、模式和發展階段的差異,這種滯后性表現并不一致,主要體現在三方面:較短時間和較長時間不一致,全國范圍和區域層面不一致,企業層面和區域或國家層面也不一致。本文通過對較長時段(20年)全國層面的數據進行實證,對科技創新促進經濟增長的滯后性進行兩階段檢驗:即R&D投入對專利產出促進作用的滯后性,以及進一步——專利產出對經濟增長促進作用的滯后性。希望本文的研究在解釋科技創新作用,尤其是對科技政策制定方面有所啟發。

二、模型設定及數據說明

基于價值鏈理論,參考Crepon等[17]、Jefferson等[18]使用的二階段模型,將研發投入促進經濟增長的過程分為知識生產和經濟生產兩個階段(圖1)。本文選取R&D經費支出、專利申請量、實際GDP來分別衡量研發投入、科技成果產出和經濟產出,建立兩階段模型,分別研究其滯后效應。

在投入產出的研究中,常應用柯布-道格拉斯生產函數模型,在知識生產階段,引入R&D經費支出、專利申請量,建立廣義的生產函數模型:

P=A*Rβ*μ

(1)

其中,P是專利申請量,R是R&D經費支出,β是R&D經費支出的彈性系數,μ是隨機干擾的影響。

在現實生產活動中,研發投入到科技成果產出需要一定的時間,專利產出不僅受到當期R&D經費投入的影響,還會受到之前各期R&D經費投入的影響。因此,研究該階段的滯后效應非常必要。分布滯后模型的一般形式為:

Pt=α+β0Rt+β1Rt-1+β2Rt-2+…+βsRt-s

(2)

其中,s為滯后期數,βi為各期R&D經費支出對被解釋變量專利申請量的乘數作用。

為減少異方差性,對變量取對數,結合式(1)、(2),建立第一階段——知識生產階段的模型如下:

lnPit=α0+β0lnRit+β1lnRit-1+
β2lnRit-2+…+βslnRit-s+γXit+εit.

(3)

其中,Xit為控制變量,i表示各個省份。具體的滯后期數將通過實證分析來確定。

同理,建立第二階段——經濟生產階段模型如下:

ln GDPit=α0+β0lnPit+β1lnPit-1+

β2lnPit-2+…+βslnPit-s+γXit+εit.

(4)

其中,GDP表示以1998年為基期計算得到的實際GDP。具體的滯后期數將通過實證分析來確定。

在第一階段——知識生產階段中,采用中國1998—2017年間31個省份的面板數據。因變量選擇專利申請量,自變量為R&D經費支出,借鑒王超等[19]的指標選擇,將外商直接投資、對外開放度作為控制變量(表1)。

表1 第一階段(知識生產階段)主要變量說明

在第二階段——經濟生產階段中,同樣采用中國1998—2017年間31個省份的面板數據。因變量為以1998年為基期計算所得的實際GDP,自變量為專利申請量。借鑒趙彥云和劉思明[20]、曾鵬和趙聰[21]選取的指標,選擇產業結構、人力資本、對外開放度作為控制變量(表2)。

表2 第二階段(經濟生產階段)主要變量說明

其中,用人均受教育年限來測度的人力資本的計算方式如下:

其中,A為樣本內大專及以上人口數,B為高中人口數,C為初中人口數,D為小學人口數,分別乘上對應的學制年限(大學16年,高中12年,初中9年,小學6年),再除以樣本總人口E。

三、實證分析

(一)第一階段:研發投入對專利產出的滯后效應研究

根據F檢驗和Hausman檢驗進行判斷,第一階段應采用固定效應模型進行估計。 通過對現實情況和實證檢驗結果的分析,本文發現當年的R&D經費支出對當年的專利申請量沒有顯著影響,這可能是由于科研經費的投入需要一定的轉化期,很難在當年形成研究成果;而在滯后1—3期存在較為顯著的影響,因此第一階段采用的回歸模型為:

lnPit=α0+β1lnRit-1+β2lnRit-2+β3lnRit-3+

γ1lnFDIit+γ2lnOPENit+εit.

(5)

從表3回歸結果可以看出,在全國層面,滯后1-3期的R&D經費支出的回歸系數均顯著為正,表明研發投入對專利產出有顯著的促進作用。且該促進作用表現出先降后升的V型結構,綜合來看,當R&D經費支出增加1%,在滯后1-3年間共計促進專利申請量增加0.96%。

表3 第一階段:R&D經費支出對專利產出的滯后效應回歸結果

注:***,**和*分別表示在1%,5%和10%的水平上顯著;括號內數值為標準誤。

(二)第二階段:專利產出對經濟增長的滯后效應研究

根據F檢驗和Hausman檢驗,判斷應采用固定效應模型進行估計。通過對現實情況和實證檢驗結果的分析,本文發現，當年的專利申請量對當年的GDP沒有顯著影響,這可能是由于專利申請到授權存在一定的滯后期,且專利轉化為經濟產出需要一定的時間,很難在當年形成對GDP的貢獻;而在滯后1-2期存在較為顯著的影響,因此本文采用的回歸模型為:

lnGDPit=α0+β1lnPit-1+β2lnPit-2+γ1lnINDit+γ2lnEDUit+γ3lnOPENit+εit.

(6)

從表4回歸結果可以看出,在全國層面,滯后1-2期的專利申請量的系數均顯著為正,表明專利產出對經濟增長有顯著的促進作用,綜合來看,當專利申請量增加1%,在滯后1-2年間共計促進實際GDP增加0.40%。控制變量中,產業結構的系數顯著為負,說明現階段一味地提高第三產業的份額并非促進經濟增長的有效手段,應該結合各地區實際情況,實現一、二、三產業的協調發展;人力資本的系數顯著為正,說明受教育水平更高的勞動力可以更好地促進經濟發展。

表4 第二階段:專利產出對經濟增長的滯后效應回歸結果

注:***,**和*分別表示在1%,5%和10%的水平上顯著;括號內數值為標準誤。

四、結論及建議

(一)結論

本文采用中國1998—2017年間31個省份的R&D經費支出、專利申請量、GDP等相關數據,構建面板數據模型,對研發投入與專利產出的關系、專利產出與經濟增長的關系進行了實證分析,并測算了科技創新促進經濟增長的滯后期,得出以下結論。

1.研發投入對專利產出的促進作用具有3年的滯后期,R&D經費支出每增長1%,滯后1—3年內將引起專利申請量增長共計約0.96%。

2.專利產出對經濟增長的促進作用具有2年的滯后期,專利申請量每增長1%,滯后1—2年內將引起實際GDP增長共計約0.40%。

綜合這兩部分的實證分析,可以認為科技創新促進經濟增長的滯后期大約為5年。

(二)建議

1.提高R&D經費投入,優化R&D經費支出結構。我國研發投入一直保持著增長趨勢,但仍存在著投入強度較低、結構不太合理等問題。本文的實證結果表明,創新投入向技術產出,并進一步向最終經濟產出轉化有較長的滯后期,因此,創新投入乃至整個創新政策的制定不能急功近利。本文的實證結果還發現,科技創新對經濟增長的影響彈性系數不大,可能與R&D的投入結構有關,需要引起重視,優化研發經費的使用。

2.完善科研激勵機制,提高發明創造積極性。本文研究表明,目前R&D經費支出對專利產出的促進作用還不夠強。從R&D活動主體上來看,企業占據了最重要的地位。在2017年的R&D經費支出中,企業占比77.6%。因此,政府可以制定相關的優惠政策,給予企業創新適當的資金支持;企業應適當提高科研人員的待遇,改善科研環境,調動其發明創造的積極性。

3.搭建創新平臺,實現“產學研”協同發展。從本文的研究結果看,目前專利產出對經濟增長的促進作用還比較有限,這也說明目前還沒有形成有效的技術轉移機制,不能把專利成果很好地利用于經濟生產。促進產學研合作,不僅能調動高校和科研機構的積極性,也可以很好地促進科技成果向經濟效益的轉化。為此,要搭建各種功能性的創新平臺,整合創新資源,促進產學研各方溝通,提升技術創新能力。□