基于SBM－Tobit模型的貿易技術溢出對我國制造業的影響分析

孫 瀟

（遼寧大學經濟學院，沈陽 110036）

引 言

制造業是一國經濟發展的基礎和支撐，其發展水平極大影響了一國在全球經濟中的地位。縱觀歷史，瓦特蒸汽機噴射出第一股蒸汽開啟了工業化時代，日本、美國、蘇聯及德國等每一個在歷史畫卷上鐫刻著名篇章的國家均具有強大而完備的制造業體系，而我國也憑借豐富的資源優勢和政策支持，快速建立起了一套完整的制造業體系，并成功躋身為全球制造業第一大國。但是，我國制造業仍然停留在 “大而不強”的層面，從國內層面看，因長期依靠勞動力成本優勢，結合自身稟賦條件以代工模式嵌入全球價值鏈，鎖定在低端，但工資、土地成本的飆升給制造業發展帶來了新的挑戰；同時，規模擴張為主的粗放式發展模式，以高能耗為代價，引致了高污染問題，在有限資源、節能環保政策的雙重約束下，亟待尋求創新路徑。而從國際環境看，金融危機后，許多國家意識到了虛擬經濟的 “浮華”，轉變思路，將 “再工業化”作為拉動經濟復蘇、重塑競爭優勢的主要路徑，而根據韋伯斯特詞典 （1968年版）關于 “再工業化”的定義： “作為一種刺激經濟增長的政策，多在政府支持下進行舊工業部門的復興和現代化轉化”，從本質上看，“工業化”到 “去工業化”再到 “再工業化”是一個循環的螺旋上升過程， “再工業化”實則是傳統制造業產業價值鏈的重構，驅動其向高端環節攀升，該種高端制造業的回流將直接減少FDI，進而影響FDI的正向技術溢出效應，一定程度抑制了我國制造業的轉型升級。

可見，突破低端鎖定，以技術創新作為產業升級 “切入點”是破解國內外發展困境的關鍵，而 “中國制造2025”戰略布局下，在 “走出去、引進來”貿易政策引領下，我國正在進一步擴大開放范圍、拓展開放領域、加深開放層次，加速推行積極主動開放戰略；黨的十九大報告也提出：“要推動形成全面開放新格局”，這是新時代下對外開放的新要求，國際貿易的發展，是技術溢出效應形成和發展的重要源泉。改革開放40年以來的實踐經驗表明，通過進口貿易可學習先進的技術理念和管理經驗，引進領先的技術和設備，對促進制造業的轉型升級至關重要。為此，以貿易技術溢出效應為研究基點，探究其對我國制造業的影響機理和實效性，可準確把控未來貿易走向，制定激勵政策進而最大限度促進貿易技術溢出，為制造業產業轉型升級創造條件。

1 貿易技術溢出的理論基礎

20世紀50年代羅伯特·索羅在 “索羅模型”中指出： “外來的技術進步是保持一個國家經濟持續增長的唯一動力”，科學回答了 “經濟增長的動力”，以此開啟了經濟增長理論的研究［1］；而在20世紀80年代，羅默在 “索羅模型”的基礎上進一步優化和反思，引出了 “內生增長理論”指出：“經濟增長的動力來源于對人力資本、創新和知識的投資”，簡單理解也即 “科學技術是第一生產力”［2］，可見，技術進步是經濟增長的內生動力，而且，技術作為一種 “公共品”，具有非競爭性和非排他性，在該種要素投入生產時，會產生強大的正外部性，帶來技術溢出，進而引致規模報酬遞增的效應［3］，如此，便可驅動經濟持續增長。與此同時，新貿易理論認為：“開放條件下，一國的技術不僅取決于本國的研發投入，也受其他國家研發投入通過貿易、FDI產生的技術溢出影響”，本質上貿易技術溢出是以進出口貿易為載體支撐，基于貿易各方的技術差異，通過不同的傳導機制進行技術知識的傳遞和轉移，以驅動技術落后國家的技術創新和發展，實現產業的轉型升級。Coe和Helpman（1995）以Gross?man和Helpman（1991）的 “創新驅動”的內生增長理論為基礎，創設了CH模型測評國際貿易的技術溢出效應，該模型設定貿易可促使知識的溢出，以此來考察R＆D資本存量對TFP全要素生產率的影響，模型公式為［4］：

式 （1）中，i為國家，t為年份，各為t年份國內、國外的R＆D存量，各為t年份國內、國外的R＆D存量的系數，為誤差項，其中，Sfit為通過貿易方式溢出至i國t年份的國外R＆D存量，可以用進口份額加權數予以衡量，表達式為：

式 （2） 中，mijt為t年份i國從j國進口的商品和服務總量，mit為t年份i國的總進口量，為j國t時期R＆D存量。根據CH模型可知，一國的TFP全要素生產率既依賴于本國R＆D存量，也依賴于國外通過貿易技術溢出的R＆D存量。

2 貿易技術溢出對制造業的影響機制

2.1 貿易中技術溢出的傳導路徑

從實踐看，國際貿易包含進口、出口貿易，兩者產生的技術溢出及在制造業轉型升級中的作用存在共性，但傳導機制各異，其中，進口貿易的傳導機制主要為主動技術模仿、人力資本積累和國內競爭效應，而出口貿易的傳導機制為被動技術模仿、國外競爭效應和產業聚集，但無論何種傳導機制，技術流通均會增加貿易國的知識存量，促進技術溢出，進而影響一國產業的發展。

結合上述分析，貿易技術溢出將基于如下傳導路徑影響我國制造業：

進口貿易技術溢出：因我國制造業 “大而不優”的現狀，在 “高精尖”領域仍存在諸多短板，需要充分利用進口貿易的技術溢出效應，通過技術模仿、人力資本積累和國際競爭效益的傳導機制，來引領本國制造產業的技術變革和創新。具體而言，技術模仿是基于貿易雙方的技術差異，在發達國家技術創新的示范與利益誘導下，制造企業通過技術交流、技術貿易來引進先進的技術和設備，利用逆向工程來進行局部化創新及本土化轉化，以增強自身的技術創新和自主研發能力。同時，進口貿易中通過技術模仿，可基于 “干中學”實現人力資本的積累，實現技術溢出［5］，促進制造企業汲取國外先進的技術理念和研發經驗，提升技術水平和思想認知，形成一種正向的馬太效應，直接促進本國制造業的人力資本積累；另外，國際貿易加劇了國內外市場的競爭性，為謀求動態比較優勢，制造企業可通過進口貿易引進技術和設備，進行技術模仿，并利用反求工程，進行自主創新，以此促進生產方式進步、知識人力資源積累、內生報酬遞增，帶動整個產業的優化發展。

出口貿易技術溢出：國內市場下行狀態下，我國制造業處于總體產能過剩的狀態，亟待通過“走出去”開拓國際市場，出口貿易中，將基于被動技術模仿效應、國外競爭效應、產業集聚效應等傳導機制，促發技術溢出，驅動制造業的產業結構優化。具體而言，出口貿易中，因為發達國家對制造產品技術、質量要求較高，迫使制造企業在與國外市場接觸過程中，被動地學習最新的研發技術、工藝流程，并通過技術擴散效應，影響非出口制造企業對先進技術進行模仿，以此基于 “出口中學”，實現技術溢出［6］，帶動整個制造業的技術進步；同時，出口貿易中，發達國家為確保競爭優勢，推行 “技術封鎖、技術隔離”等策略來阻止技術溢出，而且單一利用 “逆向工程”的技術模仿，無法讓制造業獲得國際前沿的核心技術，且因為加入全球價值鏈的路徑依賴，我國制造業并未如庫茲涅茨的 “需求結構適應”和羅斯托的 “經濟增長階段論”中所言，通過國際分工實現自然的產業升級，為此，制造業要實現整體升級，必須強化技術的自主研發，獲取前沿核心技術，以突破價值鏈的 “低端鎖定”，向“中國創造”轉變，以直接產生技術溢出，帶動我國制造業的轉型升級；另外，貿易將促進市場一體化發展，促使產業關聯的企業集聚，而該聚集的技術外部性帶來的技術外溢，會對要素產生高額回報，增強產業聚集，兩者形成累積循環的因果關系，且出口貿易可通過技術模仿和競爭效應提升制造業的技術進步，而由此增加的技術溢出又會通過自我選擇效應帶動出口，促進市場擴大，并推動專業化分工，進而帶來規模經濟和前后向關聯，增強產業集聚，并基于克魯格曼所提出的 “本地市場效應”促進出口，出口貿易技術溢出將基于產業集群影響制造業的發展，出口貿易基于產業集群的技術溢出來影響制造業。

2.2 貿易技術溢出對制造業的影響機制

根據上述分析可知，進出口貿易的技術溢出，將刺激貿易國的技術進步和創新，進而提高其產業效率，改善傳統產業、催生新生產業，并可利用各種機制產生的產業關聯效應，改善產業要素的供需結構，最終實現產業轉型升級。但是，因我國制造業是在價值鏈低端參與國際分工，產業升級路徑多樣，從不同的視角出發，其路徑各異，參照Humphrey和Schmitz（2002）指出的產業升級路徑，為適應貿易技術溢出效應的影響，需要從工藝、產品、功能和跨產業4個層面［7］，來持續推進產業結構優化升級，以增強我國制造業體系的抗沖擊能力。貿易技術溢出對制造業的影響機制如圖1所示。

圖1 貿易技術溢出對制造業的影響機制

3 貿易技術溢出對我國制造業影響的實證分析

3.1 DEA－SBM 模型

傳統的徑向DEA模型以所有投入、產出成比例變動為前提，未考慮松弛變量的效率結果的影響［8］，而Tone提出的非徑向SBM－DEA模型，將松弛變量引入了目標函數，并考量了非期望產出對效率測度的影響，彌補了傳統DEA模型的不足。設定存在n個決策單元，m種投入，其元素x∈Rm， 并定義X＝（x1，x2，…，xm）∈Rm×n， 且xi＞0，s種產出，包含s1種期望產出yg∈Rs1，s2種非期望產出yb∈Rs2， 并設定［9］：

則 DEA－SBM 模型的表達式為［10］：

式 （5） 中，s－、sg、sb各為投入、期望產出、非期望產出的松弛變量，目標函數對這3個變量是嚴格遞減的，且目標函數值minρ∈［0，1］，在minρ＝1時， 若s－、sg、sb均為0， 決策單元才有效， minρ＜1時，s－、sg、sb中至少有 1個不為0，決策單元無效，需要改進投入、產出量。

3.2 Tobit回歸模型

利用SBM模型測定數值在0～1之間，具有典型的截斷特征，為此，在分析貿易技術溢出對我國制造業的影響時，應選用可處理受限因變量的Tobit回歸模型，該模型可利用極大似然估計受限因變量的方法，針對具有斷尾特征的數據進行回歸分析，可規避OLS回歸分析參數估計值偏離的問題，Tobit回歸模型公式為［11］：

3.3 變量選擇

3.3.1 DEA－SBM模型指標

基于數據可得性，結合我國制造業的發展現狀和特點，選用如下投入、產出指標評價其轉型升級的效率：

投入指標：選用勞動力、運營費用、固定資產，其中，勞動力以制造企業用工人數衡量，運營費用以制造企業生產經營所耗的成本支出衡量，固定資產指制造企業引入的先進技術設備。

產出指標：期望產出指標，制造業作為我國經濟的主導產業，其結構狀態造就了區域經濟的差異化特征，為此，選用產業結構的構成效應作為制造業產業結構轉型升級效率的指標，其中構成效應反映某產業在國家產業結構中具有強勢的發展潛力，表征產業結構的長期變化趨勢，其測算公式為［12］：

式 （7）中，E為某國或地區的就業數量，i為產業，即各地區細分行業，r為被測度的地區，n為某國，為從t－1至t期全國第i產業的就業增長與全國總就業增長的差異。

非期望產出指標：貿易作為技術溢出的主要載體，在驅動我國制造業轉型升級的同時，也給我國資源環境帶來了巨大的壓力，可能成為國外企業的 “污染避難所”，為此，以碳排放作為非期望產出指標，計算公式為：

式 （8）中，E為制造業碳排放總量，Ei為各個碳源的實際碳排放量，Ti為碳源，ωi為相關碳源的碳排放系數。

3.2.2 Tobit回歸模型指標

因變量：以上述DEA－SBM模型計算得出的我國制造業轉型升級發展效率作為因變量。

自變量：根據 “干中學”、“出口中學”的理論，貿易技術溢出實則是通過進出口貿易溢至國內的R＆D 存量， Coe 和 Helpman（1995）［4］采用進口份額作為權重來計算進口貿易溢出至國內的R＆D存量，設為MSPL，但是該方法僅考量貿易合作國進口份額對技術溢出的影響，而忽略了進口貿易在本國整個經濟所占比重對技術溢出的影響，為此，本文結合以往研究，利用改進的下式計算：

式 （9）中，mit為第t期本國從貿易合作國i的進口量，mt為本國在第t期的進口總量，Rf jt為貿易合作國j在t期的R＆D研發投入，mjt為在第t期本國從貿易合作國j的進口量。

同時，出口貿易溢出至國內的R＆D存量，設為XSPL，結合CH模型以出口份額作為權重進行計算，也存在上述問題，故而，利用改進的下式進行計算［15］：

式 （10）中，xit為第t期本國向貿易合作國i的出口量，xt為本國在第t期的出口總量，Rf jt為貿易合作國j在t期的R＆D研發投入，xjt為在第t期本國向貿易合作國j的出口量。

控制變量：人力資本決定了對貿易技術溢出的吸收能力，勞動力接受的教育培訓知識越多，其對先進技術的學習和吸收能力越強，也越能驅動制造業的技術進步和創新；進出口貿易中地理距離越近，則技術流通越頻繁，技術溢出效應越明顯；經濟發展水平較高的國家，購買先進技術及設備的能力較高，消化、吸收先進技術的能力也越高；技術差距較大的貿易國之間更容易產生技術轉移和擴散，但該種差距存在一定的 “門檻”限制，當貿易國之間技術差異過大，則技術過度滯后的國家無吸收和學習先進技術的能力，技術溢出效應無法彰顯；貿易開放度越大的國家，其與國外先進技術的接觸機會越高，正如美國經濟學家芬德萊 “傳染理論”所指出： “越是開放的國家，越容易引入、模仿他人的先進技術”，但也并非越開放越好，需要與本國經濟基礎、技術創新及吸收能力相適應。

鑒于DEA－SBM測算的我國制造業轉型升級效率為大于0的受限因變量，采用Tobit模型更為合適，但固定效應Tobit模型一般無法獲得精準的估計量，需構建隨機效應 Tobit模型［16］，同時，對人力資本HS、地理距離GD、技術差異TD、經濟水平EL、貿易開放度TO自變量進行對數處理，可得貿易技術溢出對我國制造業的影響性分析模型：

上式中，Ykit為i地區第t年的我國制造業轉型升級效率，k＝1，2，3，4分別表示全國、東、中、西部的制造業轉型升級效率，LMSit為i地區第t年的對應進出口貿易技術溢出，i表示地區，t為年份，β1、β2為自變量系數，βj為控制變量系數，為i地區t年的控制變量，μi為不受時間變動影響的個體誤差項，為隨機誤差項。

3.4 實證分析

3.4.1 數據來源

我國對外開放大致經歷了融入、深化、成熟3個階段，而2008年金融危機后，我國經濟進入戰略調整階段，對外開放轉入提質增效的深化階段，為此，本文選用2009～2019年我國34個省級行政區的面板數據作為研究樣本，劃分為東、中、西部三大區域，數據來源于《中國統計年鑒》、《中國工業經濟統計年鑒》、海關統計的中國進出口貿易數據、國家統計局官網。所有變量的統計描述如表1所示。

3.4.2 模型檢驗

DEA－SBM模型分析的基礎前提是自變量與因變量之間存在正相關性，而Pearson相關系數檢驗可測定該線性關系，為此，采用SPSS21.0軟件進行Pearson相關性檢驗，所得結果如表2所示，可見，我國制造業轉型升級效率與所選指標之間的Pearson系數均達到了0.9以上，并在0.01水平下顯著，表明模型設計較為合理。

表1 變量的統計描述

表2 Pearson相關性系數檢驗結果

在利用Tobit模型進行實證分析之前，需對該模型各變量之間進行相關性檢驗，結果如表3所示，可見，自變量之間的相關系數均在0.8臨界值以下，模型不存在嚴重的多重共線性問題。

表3 Tobit模型各變量之間的相關性

同時，基于時間序列的Tobit回歸分析存在偽回歸的問題，研究將采用ADP檢驗方法，利用Eview9.0軟件對模型變量進行平穩性檢驗，所得結果如表4所示。可見，貿易技術溢出LMS、人力資本HS、地理距離GD分別在10%、5%、1%臨界值水平上原序列平穩，而技術差異TD、經濟水平EL、貿易技術溢出LMS分別在5%、10%、5%臨界值水平上原序列非平穩，但是一階差分是平穩的，可避免偽回歸的問題。

表4 平穩性檢驗結果

3.4.3 實證分析結果

基于DEA－SBM模型，利用MaxDEA8.0測算得出我國制造業轉型升級效率如圖2所示，從整體看，2009～2019年制造業轉型升級效率東部＞中部＞西部，東部僅2015年、2016年、2019年測度值為1，而中、西部的各年份測度值均在1以下，表明我國制造業轉型升級存在產出或投入冗余的現象，仍有上升空間，尤其中、西部地區因為對外開放力度和節奏相對滯后，國際貿易中的技術交互較差，加之技術基礎、人力資本積累水平不高，模仿和吸收國外先進技術能力不足，整體冗余率高于東部，制造業轉型升級效率待提升的空間更大。

圖2 基于DEA－SBM模型的我國制造業轉型升級效率

同時，采用Stata15.0軟件進行面板Tobit回歸分析，結果如表5所示，由F檢驗 （P＜0.01）結果可見模型整體顯著，LR Chi2（5）＝38.12，Prob＞Chi2＝0.0000，模型在1%水平下顯著相關，所得的回歸分析結構具有較強的解釋力。

表5 Tobit回歸分析結果

由表5可知，自變量貿易技術溢出P值為0.0022，在1%水平上顯著，可見，進出口貿易技術溢出對我國制造業轉型升級的影響極大；控制變量人力資本、經濟水平、貿易開放度P值分別為0.0200、0.0011、0.0000，均在 1%水平上顯著正相關，這些因素與進出口貿易中先進技術的引入、吸收密切相關，并因此影響制造業的轉型升級效率，未來貿易政策制定時，應重點關注；同時，控制變量中地理距離、技術差異P值分別為0.0000、0.0000，各在5%、1%水平上顯著負相關，表明未來貿易中的技術交流應以 “就近原則”為準，盡量選擇地理距離較近、技術差異近似的貿易國作為技術轉移與擴散的對象，以確保對先進制造技術的消化和吸收性。

4 結論及建議

一直以來，我國制造業在發展過程中過分依賴于勞動力、土地資源，仍以生產、代加工、組裝等形式參與全球市場競爭，定位在價值鏈的低端環節，產業大而不強、缺失核心技術，已經嚴重制約了我國制造業發展，亟待打破 “低端鎖定”，促使產業整體升級。尤其當前，在發達國家 “再工業化”戰略和國內資源環境約束的雙重壓力下，技術創新成為我國制造業轉型升級的根本路徑，而在經濟發展全球化的背景下，在 “走出去、引進來”戰略引導下，我國對外開放進入了深化階段，各國之間的貿易往來更為頻繁，由此引致的技術溢出效應更為凸顯，其給我國制造業的轉型升級帶來了諸多影響。本文基于DEA－SBM模型測度我國制造業轉型升級效率，并利用Tobit模型對貿易技術溢出對我國制造業轉型升級效率的影響進行了實證分析，所得結論及建議如下：

（1）我國制造業轉型升級效率呈現逐漸遞增趨勢，且存在區域差異，其中，東部地區制造業轉型升級效率高于中、西部，但仍存在投入、產出冗余，具有轉型升級的空間。結合實踐，東部作為對外開放較早的區域，國際貿易發展的力度和節奏均要優于中、西部，而在貿易中頻繁的技術交流下，人力資本積累、技術模仿和吸收能力更優，貿易技術溢出效應更為顯著，對制造企業技術進步和創新性的驅動力更強；而對比之下，中、西部因對外開放較晚，進出口貿易制度發展滯后，且技術基礎差，與國外的技術差異較大，從根本上制約了技術溢出效應，自然制造業轉型升級的效率較低。針對此，在未來制造業發展中，應該實施差異化的貿易政策，對中、西部給予更多的政策、資金支持，可搭載 “一帶一路”倡議、 “走出去、引進來”戰略，圍繞核心省市創建自貿試驗區，通過 “以點帶線、以線帶面”的策略，構造全方位開放格局，以推動中、西部國際貿易發展；同時，要充分利用中、西部資源優勢，通過兼并重組、強強聯合，引領制造產業集聚化、高端化發展，以更好引進先進的技術和設備，進而在技術模仿、逆向求解中強化技術自主創新能力，以此提升制造業的技術水平，帶動整個產業結構的優化升級。

（2）貿易技術溢出對我國制造業轉型升級效率具有顯著影響，且受多種因素共同作用。改革開放以來，我國制造業由封閉型轉向開放型，憑借勞動力、資源優勢融入國際產業鏈、供應鏈和價值鏈，而進口貿易的技術溢出效應更是成為制造業技術進步和創新的重要源泉，但是，因經濟水平、地理距離、技術差異、人力資本及貿易開放度等因素的存在，也會直接影響貿易技術溢出的正向效應，進而抑制制造業轉型升級的效率。當前，我國制造業已經進入了高品質、智能化改造的階段，基于貿易技術溢出效應，通過擴大開放引入和自主研發高端制造技術，既符合我國經濟高品質發展的目標，也順應我國尋求制造強國比較優勢的訴求，針對此，可結合我國制造業發展水平、技術短板，圍繞核心技術進一步擴大開放，以此倒逼制造企業積極開展進出口貿易進行技術交流，該過程中應準確把控貿易開放的力度和節奏，限制高能耗、高污染性的技術設備進出口，以避免因大量低產能制造產品出口帶來的資源環境問題或是成為 “污染避難”；應盡量選定地理距離較近、技術差異適度的貿易國進行技術交流，以最大限度地降低技術傳遞成本及吸收和消化的難度，從而引導各類因素向好發展，以聚集貿易技術溢出的正向效應，驅動我國制造業更快、更好的轉型升級。