鄭江淮 冉征



摘? ?要:根據各類專利分布對TFP加權,設計技術創新動能指數和新舊動能技術轉換指數,利用2001—2015年中國專利數據庫發明專利申請數據,對各地區在技術創新層面的新舊動能轉換情況進行刻畫。研究發現,關鍵使能技術對中國經濟發展的推動作用要強于傳統動能技術,新舊動能技術轉換在2012年后逐漸趨緩;長三角地區是關鍵使能技術創新的中心地區,也是中國新舊動能技術轉換的主要動力源;東部、中部地區保持相似的轉換水平,西部地區轉換指數落后于其他地區,呈現差距擴大趨勢,東北地區轉換指數較高,但與人均GDP增長相關性較弱。我國應完善技術創新新型大國體制,讓市場激勵與政府“制度之手”“幫助之手”形成合力,集中資源攻克關鍵使能技術中的“卡脖子”技術;圍繞關鍵使能技術,加強產學研平臺的建設,實現關鍵核心領域的自主可控;充分依托現有產業結構有區別地引導技術創新,形成全國范圍內優勢互補的創新格局。
關鍵詞:技術創新;關鍵使能技術;新舊動能轉換
中圖分類號:F124.3? ?文獻標識碼:A? ?文章編號:1003-7543(2021)08-0038-14
中國目前正處于新舊動能轉換時期,人口紅利逐漸消失,勞動成本上升,資本回報率下降,創新活動在經濟發展中的作用日益增強。“關鍵核心技術”相對于其他技術來說,會在引領前沿技術創新、促進經濟發展方面發揮獨特的作用。技術創新存在新動能與傳統動能之分[1]。從當前世界技術前沿來看,關鍵核心技術覆蓋半導體、工業機器人、精密儀器、各類新材料技術等領域,歐盟將這些對經濟發展起關鍵作用的技術總結為“關鍵使能技術”,并確定了識別方法。為了便于研究,本文將關鍵核心技術、新動能技術等同于關鍵使能技術。
研究表明,經濟增長和國際競爭力越來越多地受到地區技術優勢的影響,地區技術優勢主要指地區憑借獨特技術能力積累所形成的某些技術領域的優勢[2-5]。對于特定區域來說,技術能力并不是均勻和隨機地分布在所有可能的技術領域,而是相對集中在特定領域[6]。已有大量研究聚焦于描述各國、各區域的技術概況和差異,但是對于哪些技術可以帶來更強的經濟增長效應,還沒有一致的意見[7]。歐盟委員會結合歐洲各國智慧專業化過程中所積累的經驗,確定出“關鍵使能技術(Key Enabling Technologies)”體系。
關鍵使能技術具有高研發強度、快速和綜合創新周期、高資本支出、高技能就業、知識和資本密集等特征,能夠推動整個經濟中的工藝、產品和服務創新,具有系統相關性、多學科性和跨部門性,具備技術整合的趨勢和引發結構變革的潛力[8-10]。歐洲國家的發展經驗也證明,關鍵使能技術確實在推動地區經濟增長和擴展地區技術優勢領域方面有積極作用[11]。
對于特定地區來說,關鍵使能技術與傳統技術之間存在明顯替代關系。一方面,關鍵使能技術所產生的新產品可能會取代傳統產品,如新能源汽車取代傳統汽車、新材料取代傳統金屬壓鑄工藝等,產品迭代的背后是技術革新;另一方面,在人力資本等創新資源的約束下,創新活動并發數存在上限,關鍵使能技術與傳統動能技術創新勢必對有限的創新資源進行競爭,出現此消彼長的現象。能否將創新資源有效配置在關鍵使能技術上,是地區發展規劃的關鍵問題。
本文基于全要素生產率是經濟增長動力重要來源的理論與事實,利用各地區的各類技術領域專利分布,進行加權,構造了技術創新動能指數。考慮到不同技術所代表的生產率水平不同,一個地區的技術結構決定了地區的總體生產率水平,在每個地區的總體生產率和技術結構都能直接觀測的情況下,構造的技術創新動能指數實際上反映了每項技術所代表的生產率水平。在識別不同技術動能差異的基礎上,進一步對中國各省(區、市)在技術創新領域的新舊動能轉換情況進行評價。
一、相關文獻評述
(一)關鍵使能技術:相關概念
技術范式研究為各類技術在經濟增長促進作用上差異的識別提供了分析框架。Dosi提出了技術范式和技術軌跡的分析框架,技術范式揭示了技術潛在的、可能的發展路徑,技術軌跡意味著技術隨時間推移呈現局部、累積和不可逆的發展路徑。該分析框架在通用技術、使能技術以及其他技術分類研究中都起到了重要作用[12]。Perez將技術范式與熊彼特的經濟長周期理論聯系起來,提出了技術經濟范式(Techno-economic Paradigms)的概念。他們指出,技術經濟范式的變化伴隨著許多激進和漸進的創新集群,并對整個經濟產生普遍影響,從最初發生的行業蔓延到整個經濟。此外,技術范式不僅意味著重大的產品和流程創新,而且意味著組織和社會變革。范式的變化導致高技術機會時期的到來,不同的國家可以根據新技術的特征與具體的社會體制背景之間的匹配或不匹配有針對性地利用這種機會[13]。
Bresnahan & Trajtenberg指出,經濟學十分重視技術創新對于經濟發展的作用,但是在創新核算方面的進展相對較小,主要原因是經濟理論傾向于以同樣的、擴散的方式對待所有形式的技術變革,而忽略了技術之間的差異[14]。Rosenberg較為明確地提出了通用技術(GPTs)這一概念,并為通用技術設定了廣泛適用性、內在的技術改進潛力和創新互補性三項基本性質,這一定義以特定技術與經濟發展之間的聯系為基礎。只有少數通用技術在廣泛的行業中被普遍使用,并主導了生產率的提升[15]。Jovanovic & Rousseau進一步指出,雖然一些非通用技術可能在某種程度上擁有一個甚至多個通用技術的特征,但是通用技術的認定必須依賴于這些技術對于經濟、生產率的持續影響。對于經濟系統來說,它可以是內生的,也可以是外生的。通用技術可以是一個產品、一個過程或一個組織系統[16]。
使能技術的提出比通用技術更早,但是由于其較強的政策指向性,一直沒有得到學術層面的明確定義。Teece等認為使能技術可以被認為是初級的通用技術,因為使能技術通常滿足內在的技術改進潛力和創新互補性,但是使能技術不一定具有可衡量的整體經濟影響。目前被廣泛討論的人工智能、機器學習等技術均是使能技術,但是尚不能被稱為通用技術[17]。
政策層面關于使能技術的定義為相關學術研究提供了參考。歐盟委員會在文件中明確提出了六類關鍵使能技術,包括:微電子技術(包括納米電子技術)、光子技術、生物技術、先進材料技術、納米技術、先進制造技術[8]。每一類關鍵使能技術又涉及多個技術領域。在歐盟的相關文獻中,關鍵使能技術被描述為“它們具有系統相關性、多學科性和跨部門性,跨越許多技術領域,具有趨同、技術整合的趨勢和引發結構變革的潛力”[9-10]。這一定義被學者們廣泛認可,一部分針對“工業4.0”“智慧專業化”的定量分析也以歐盟委員會關于關鍵使能技術的分類為基礎。
(二)關鍵使能技術:定量分析
基于技術之間的差異化,一批學者針對特定技術,研究單個技術的發展對于國家專業化能力和經濟績效的影響。Vertova研究發現,大多數國家沒有能力在高技術領域獲得優勢,因此被鎖定在附加值較低的技術路徑上[18]。Meliciani發現,在增長最快技術中占據優勢的國家具有更有利的需求收入彈性,從而導致更高的國際競爭力和更快的經濟增長,在20世紀80年代,美國增長最快的專利類別是信息和通信技術[19]。
Montresor & Quatraro研究發現,關鍵使能技術的空間分布高度集中在西歐和中歐的某些區域,且整個歐洲的區域差異很大;關鍵使能技術使區域多樣化較少受到新活動和原有活動之間的關聯性的限制,具有關鍵使能技術優勢的地區更容易發生不相關多樣化。根據歐盟委員會的政策文件,關鍵使能技術能夠開發新的商品和服務,重組工業流程,以加強歐盟地區的研究、開發和創新基礎,從而增強其地區經濟潛力[11]。Evangelista等研究了歐洲地區在“智能專業化研究和創新戰略”(RIS3)背景下,關鍵使能技術主要分布在歐洲中部地區;以專利數量測度的關鍵使能技術對經濟增長有直接影響,這些結果為歐盟政策框架中重視關鍵使能技術的發展提供了實證支持。有學者揭示了關鍵使能技術與地區的專業化、多樣化活動之間的相關性[7]。
現階段,以關鍵使能技術為對象的定量分析還相對較少,針對其他國家尤其是中國的相關研究更少。由于歐洲國家間的聯系較強,且每個國家體量較小,歐洲學者的相關文獻側重于評估關鍵使能技術專業化在各地區中的表現。中國的地域面積和經濟體量為測度關鍵使能技術的經濟效應提供了更豐富的樣本,將關鍵使能技術作為中國經濟發展的新動能技術既有學術依據,又有較強的可行性。
二、中國關鍵使能技術的興起與區域分布
1985—1995年中國關鍵使能技術的發明專利申請數(不包括國外申請人)波動較大,并沒有明顯的增長趨勢;2000年后,中國關鍵使能技術專利數量快速上升,大部分年度的專利數量增長率保持在20%以上,其中,2001年的增長率超過70%。截至2015年,中國國內申請人的關鍵使能技術專利申請數超過17萬件。同一時期中國傳統動能技術專利數量共計343萬項①,年均增長率達25.2%;2000—2013年,傳統動能專利增長處于加速增長階段,年均增長28%,增長率最高年份為2000年,增長率約為58%;從2013年開始,傳統動能專利增長率呈現下降趨勢。從圖1(下頁)不難發現,1985—2015年,二者在數量上總體呈現增長的趨勢,傳統動能專利數量遠遠超過了關鍵使能專利數量②。
值得注意的是,中國專利總量從2001年開始進入“爆炸式”增長時期,2001年之前的近10年間,新動能專利占比維持在15%以下,而1991年以前,中國新動能專利占比相對較高,甚至超越了2000年后的最高水平,對各地區進行分類研究時,整體趨勢也基本相似。造成這一現象的原因包括兩方面:其一,2000年以前中國的專利數量整體偏少,這時基于專利數據的指標可能出現失真。其二,2000年以前我國企業的專利申請意識普遍不強,在這一時期,關鍵使能技術相關的企業尤其是涉及關鍵使能技術的外資企業更注重專利申請;2000年后,隨著專利保護意識的增強、專利申請數量的穩步增加,新舊動能專利的比例也進入一個穩定上升的階段。因此,新舊動能專利轉換的合理研究區間應該在2000年以后。
關鍵使能技術在省際間的分布出現了明顯的擴散趨勢。從空間分布的視角來看,中國關鍵使能技術專利的中心經歷了明顯的空間轉移,越來越集中于長三角地區。2001—2006年,關鍵使能技術的專利總數較少,主要研發地區為上海、北京和廣東,中國關鍵使能技術的興起由經濟最發達、開放程度最高的地區引領;這一時期,江蘇的專利申請數處在第二梯隊,其他地區關鍵使能專利的申請數與上述三個地區有較大差距,尤其是西北地區和西南地區,很少涉及關鍵使能技術。2007—2012年,關鍵使能技術的空間分布出現了明顯的擴散趨勢。其一,各地區的關鍵使能專利數量有普遍的上升;其次,關鍵使能技術的中心從北京、上海、廣東轉移至江蘇,江蘇的專利申請數與其他所有地區都拉開了一定差距;其三,除江蘇之外,其他地區在關鍵使能技術領域的差距逐漸縮小,浙江、安徽、湖南、湖北和四川等地在關鍵使能技術領域的研發能力逐漸向先發地區靠攏。2013—2015年,以江蘇為中心的長三角地區形成了關鍵使能技術的集聚區,明顯領先于其他省份。
三、技術創新動能、地區新舊動能技術轉換的指數設計
(一)技術創新動能指數
經濟發達地區通常具有較高的生產率,而高生產率來源于這些地區在前沿技術上的優勢。在不對各項技術進行經驗性、先驗性定義的情況下,只要觀測出各個地區的技術結構和生產率水平,就能夠反映每一時期每項技術所代表的生產率水平。
專利文件包含大量、完整、詳細的信息量,每項專利都提供了關于專利的技術類別以及專利申請人的地理位置等,反映了每個地區的技術結構。地區總產值增長受到資本、勞動力和全要素生產率(TFP)的推動。在資本、勞動力充分配置的情況下,經濟增長率提升取決于全要素生產率的提升,而全要素生產率主要由技術創新存量、增量構成。本文用TFP表示地區技術創新所構成的生產率水平[20]。
參考產品技術附加值的測算方法[21],本文通過地區TFP的加權平均數來表示每項技術的生產率水平,這一指標也代表了該項技術對于地區經濟發展的推動作用,這里稱之為“技術創新動能指數”,具體公式如下:
為了更直觀地比較關鍵使能技術與傳統動能技術的差別,這里將關鍵使能技術創新動能指數與傳統動能技術創新動能指數相除,得到“關鍵使能技術創新相對動能指數”。
(二)地區新舊動能技術轉換指數
在技術創新動能指數的基礎上,進一步構造新舊動能技術轉換指數,通過不同類型技術的技術創新動能指數對地區各類技術的專利占比進行加權,測算不同類型技術對于該地區經濟發展的實際推動作用,并計算關鍵使能技術與傳統動能技術的相對關系,這里稱之為“地區新舊動能技術轉換指數”。具體公式如下。
四、中國新舊動能技術轉換的特征事實與解釋
(一)技術界定與數據來源
對于關鍵使能技術與傳統動能技術的分析依賴于專利識別,主流方法是確定關鍵使能技術所涉及的國際專利分類(IPC),再將專利數據庫中每個專利所屬的專利代碼與關鍵使能技術代碼相互對應,對每項專利是否屬于關鍵使能技術、屬于哪一項關鍵使能技術進行標記。這一對應關系由后來的學者不斷完善,本文使用Evangelista,Gkotsis所使用的版本對關鍵使能技術進行識別① [7,22]。
本文數據來源為中國專利數據庫,主要研究對象為發明專利申請數據②。重慶市從1997年開始成為直轄市,海南省和西藏自治區的發明專利申請數一直較少。為了便于指標測度、不產生歧義,參考其他國內學者的做法,在指數測算部分將重慶市數據與四川省數據合并,并刪去海南和西藏的專利數據。
(二)關鍵使能技術增長總體上與中國經濟發展水平呈現顯著正相關
根據省份面板數據,將關鍵使能技術專利數的對數形式(ln_ess)、傳統動能技術專利數的對數形式(ln_trad)同時作為主要解釋變量,將人均GDP的對數作為被解釋變量進行回歸分析,主要解釋變量的系數即為該類技術的專利數與人均GDP的彈性,結果如表1所示。與傳統動能技術相比,關鍵使能技術專利數與人均GDP之間的彈性更大,關鍵使能技術提升生產率的能力更強;進一步引入滯后項對長期效應進行分析發現,技術創新對于勞動生產率有長期影響;分時段的結果顯示,技術創新的經濟效應主要集中在2006年以前;分地區的結果顯示,關鍵使能技術對東部、中部、西部的人均GDP存在顯著影響,對東部地區的影響系數最大,對東北地區沒有顯著影響。
(三)2008年前后,中國技術創新動能指數總體上從快速上升階段進入緩慢下降的蓄勢階段,關鍵使能技術創新動能指數水平總體上高于傳統技術,兩者差距略有擴大趨勢
如圖2(下頁)所示,總體來看,在技術不斷進步、專利數量指數增長的情況下,傳統動能技術和關鍵使能技術的創新動能指數持續提升。金融危機爆發以來,呈現由升轉降的態勢,但總體上維持在金融危機爆發之前的水平。兩類技術創新動能指數增長與波動具有“同頻共振”的特征,其含義是樣本期內中國各省份的全要素生產率普遍上升,技術創新對于經濟發展的動能作用越來越強。
比較來看,傳統動能技術的技術創新動能指數從2001年的0.610提高至2015年的0.674,關鍵使能技術的技術創新動能指數從2001年的0.618提高至2015年的0.699;關鍵使能技術的相對動能指數從2001年的1.013上升至2015年的1.037,有明顯的上升趨勢,且一直保持在1以上。在樣本期內,關鍵使能技術的經濟動能明顯強于傳統動能技術。
(四)2001年至今,中國關鍵使能技術創新動能呈現一個生命周期變化,新舊動能技術轉換指數周期性波動更為顯著,現階段進入一個新的周期性上升階段
2000年以后,關鍵使能技術在中國的發展經歷了積累、擴散、分化三個階段,關鍵使能技術與傳統動能技術的技術創新動能指數在不同階段呈現不同特征,尤其是相對動能指數經歷了較大變化。通過對比關鍵使能技術與傳統動能技術的專利數量、專利占比以及技術創新動能指數、相對動能指數,可以更好地解釋不同階段中國新舊動能技術轉換的表現。
1.技術積累階段:2001—2006年
從2001年開始,中國的關鍵使能技術專利總量開始快速上升,2004年以后關鍵使能技術占比逐漸上升,這一時期主導關鍵使能專利數量上升的是高經濟發展水平地區,例如北京、上海、江蘇等。在技術積累階段,關鍵使能技術與傳統動能技術的動能水平均呈現顯著上升趨勢;關鍵使能技術創新的相對動能指數一直大于1,并在2006年達到頂峰。
北京、上海、江蘇等地能夠在關鍵使能技術領域率先積累優勢,主要原因在于經濟發達地區本身具有較強的科研基礎且培育了一系列高科技產業,能夠為發展新技術領域提供更強的支持[11]。關鍵使能技術和傳統動能技術的創新動能指數在這一時期都保持上升趨勢,這意味著這一時期中國經濟增長來自技術創新的動能在持續累積,各地區技術分布加權全要素生產率水平持續上升。其中,經濟發達地區在關鍵使能技術領域的知識積累,逐漸滲透到產業層面,許多依賴于關鍵使能技術的新產業得到發展,許多傳統產業也通過融合關鍵使能技術進行產業升級。經濟發達地區通過發展關鍵使能技術提升了全要素生產率,并逐漸與其他省份拉開了一定差距。經濟后發地區從經濟發達地區的發展中獲取經驗,并開始引入關鍵使能技術,中國關鍵使能技術的發展隨之進入第二階段。
2.技術擴散階段:2007—2012年
在技術擴散階段,關鍵使能技術和傳統技術增長出現分化。2006年以來,關鍵使能專利數量進一步提升,增長率也高于上一時期。這主要是由于后發地區在關鍵使能技術領域的跟進,部分原因在于關鍵使能技術很容易發生省際間知識溢出,以及后發地區相關產業和技術分工增長產生的需求拉動。這一階段關鍵使能技術發展較快的省份,例如山東、安徽、福建等省份,都鄰近關鍵使能技術的先發省份。2008年,受到全球金融危機與中國大規模投資沖擊,兩類技術的技術創新動能指數都有所下降;2010年以后,傳統技術創新動能指數呈現較長時期的上升階段,關鍵使能技術的相對動能指數進入下降通道。
關鍵使能技術的相對動能指數波動的原因可能有多方面:第一,關鍵使能技術的擴散縮小了各省份專利數量層面的差距,經濟后發地區通過關鍵使能技術完成產業結構升級需要一定時間,技術與產業之間的互動需要磨合,正如2002—2004年相對動能指數也出現了一定回調。第二,金融危機和中國短期“強刺激”影響了產業結構調整的進程。經濟發達地區“加快自主創新和結構調整”和“加快基礎設施建設”帶來了創新投資與產業擴張之間的不匹配,前者旨在通過關鍵使能技術發展來促進產業升級與轉型,后者旨在避免就業受到金融危機的沖擊,依賴于傳統產業的大規模擴張。可能導致的情形是關鍵使能技術創新增長緩慢,科研成果產業化減緩。這是因為,關鍵使能技術本身的高研發強度、高資本密度等性質決定了相關企業需要穩定的現金流作為支撐,受金融危機及其短期政策干預的影響,對關鍵使能技術創新投資增長可能會受阻。第三,發達地區的關鍵使能技術及其產業化中的知識溢出可能并不適合其他地區產業結構的吸收,本地化產業化規模增長緩慢。
3.技術分化階段:2013—2015年
2012年以后,關鍵使能技術專利的增速逐漸放緩、占比逐漸下降,大部分省份逐漸減少了關鍵使能技術的研發占比,只有江蘇、浙江等少部分省份的關鍵使能技術專利占比得以維持。各省份之間出現了明顯的技術分化現象。這一時期關鍵使能技術創新動能指數下降相對緩慢,因此相對動能指數在這一時期逐漸提升。
統計發現,2013年以后全國專利申請數的增長勢頭明顯放緩,TFP維持在一個穩定的水平區間,由此導致技術創新動能指數呈全面下滑態勢。技術創新局面的轉變與國際局勢密切相關,全球金融危機發生以來,世界上一些國家的經濟政策均呈現不同程度的“逆全球化”趨勢,國際技術競爭日益加劇,發達國家對于中國的技術封鎖越發凸顯,試圖將中國鎖定在中低端技術領域。這一時期中國從發達國家接收知識溢出的難度愈來越大。一些經濟后發地區減少了關鍵使能技術的研發,長三角和珠三角地區覆蓋了絕大部分關鍵使能技術的研發,在已有的技術基礎與產業基礎上,能夠依靠關鍵使能技術促進產業轉型、推動經濟發展。截至2015年,關鍵使能技術創新動能指數已接近金融危機前的水平①。
(五)2001年以來,各地區新舊動能技術轉換呈現先快速上升后緩慢下降的趨勢,東部和中部地區新舊動能技術轉換保持相同的水平,西部地區與其他地區差異逐漸拉大
中國整體新舊動能技術轉換的趨勢如圖3所示。各省份平均新舊動能技術轉換指數從2001年的0.145上升到2015年的0.250,提升了72.4%。分時段來看,中國新舊動能技術轉換大體上經歷了三個階段,依次是2000—2004年的平穩增長期、2005—2011年的快速上升期以及2012年以后的下行期。新舊動能轉換推進時期與中國經濟快速增長時期重合,當新舊動能技術轉換趨緩時,中國也進入低速增長時期。
分區域看,人均GDP較高的發達地區新舊動能技術轉換程度較高,且處于同一個區間水平(見圖4)。相比之下,人均GDP較低的后發地區新舊動能技術轉換指數上升較快。其中,東部和中部地區的平均新舊動能技術轉換指數基本保持一致,2006年以后均維持在0.25以上;西部地區明顯落后于其他地區;東北地區的轉換指數一直維持在較高水平,但專利數量與東部和中部地區存在較大差距,專利技術對于生產活動的支持并不明顯。2011年以后各地區的新舊動能技術轉換指數均出現了持續下降,中部和東北地區的下降趨勢出現得更早。2015年中部和東北地區出現了回升跡象,可能進入新一輪新舊動能技術轉換階段;西部地區的新舊動能技術轉換指數則進一步回落。
經濟發達地區的技術轉換迅速上升階段主要集中在2007年以前,即關鍵使能技術積累時期。2008年后,部分省份的動能轉換指數出現回落,總體上呈現“倒U型”特征,只有江蘇和浙江沒有出現明顯下滑現象(見圖5)。2015年,江蘇和浙江是新舊動能技術轉換指數最高的兩個省份,目前新舊動能技術轉換的領先省份集中在長三角地區。經濟后發地區的新舊動能技術轉換指數2001—2015年表現出“倒U型”特征,2010年后各省份的新舊動能技術轉換指數均呈現不同程度的下滑,普遍存在技術轉換不足的問題。需要指出的是,山東省新舊動能技術轉換水平明顯偏低,顯著低于江蘇、浙江、廣東。安徽省新舊動能技術轉換水平較高,這可能與坐落在合肥的中國科技大學有密切關系。
(六)在關鍵使能技術各子領域中,微電子技術和光子技術創新動能及相對動能指數水平遙遙領先于其他子技術領域,納米技術創新動能呈現先升后降趨勢,有待于產業化應用提速
關鍵使能技術在所屬產業、創新模式以及發展階段方面都有差別,各項子技術之間的技術創新動能指數存在一定差異。2001—2015年六項關鍵使能子類技術的相對動能指數走勢如圖6(下頁)所示。
總體來看,微電子技術和光子技術的技術創新動能指數一直位于領先位置,并一直保持對于傳統動能技術的優勢;工業生物技術的相對動能指數在大部分年份都低于1,在經濟發展推動方面并沒有表現出對于傳統動能技術的優勢;先進材料技術的相對指數較為平穩,但是與傳統技術差距不大;納米技術創新動能指數2003—2007年明顯高于傳統技術,但是2008年以后與傳統技術基本一致,這與該項技術出現時間較晚,尚未形成穩定的產業鏈有關;先進制造技術創新動能指數在樣本期內一直領先于傳統動能技術,但是沒有拉開差距。
各子類技術在不同階段呈現不同的趨勢。在技術積累階段,大部分關鍵使能技術的相對動能指數都出現了波動上升的情況,其中以納米技術最為明顯,主要原因在于前沿技術在這一時期仍處于產業化初期,各項關鍵使能技術受到研發活動不確定性的影響。在技術擴散階段,尤其是2008年以后,各項關鍵使能技術的相對動能指數均出現了下滑。在技術分化階段,微電子技術、光子技術、先進材料技術和先進制造技術的相對動能指數都呈現上升趨勢,這些技術也契合了“工業4.0”“中國制造2025”背景下中國制造業發展的新方向。
五、結論與政策建議
本文根據歐盟界定的關鍵使能技術含義,設計了關鍵使能技術與傳統技術創新動能指數、新舊動能技術轉換指數,測度發現這些指數與中國經濟增長呈現同頻共振的趨勢,支持了關鍵使能技術為經濟增長賦能的命題。關鍵使能技術構成了現階段中國經濟發展的新動能技術,長三角地區是關鍵使能技術創新的中心地區,也是中國新舊動能技術轉換的動力源。隨著發達國家的技術封鎖日益加劇,國際間的知識溢出逐漸減弱,中國關鍵使能技術的研發需要更大力度的政策支持。結合中國新舊動能技術轉換的進程和面臨的問題,下一步可從市場機制、人才培育、產業布局、區域互補等角度進行政策引導。
(一)健全市場機制,充分發揮市場的激勵作用,政府要智慧地運用“制度之手”
關鍵使能技術在擴散階段可能出現動能減弱,這主要由于創新活動與生產活動脫鉤,關鍵使能技術的成果轉化率不足。新舊動能技術轉換的重點在于打通技術創新與市場化之間的通道,跨越“死亡之谷”[10]。在技術創新的路徑選擇方面,充分發揮企業和企業家作為創新主體的關鍵作用。政府在利用財政補貼手段的同時,還要轉向“制度之手”的運用,構建多層次資本市場,通過完善的資本市場滿足創新型企業的資金需求,充分發揮風險資本、社會資本在科技成果轉化、中小企業創新、新興產業培育等方面的作用。要著力于地區創新體系的構建和完善,對于關鍵使能技術中有關國家安全與國計民生的重點“卡脖子”技術,應集中國家優勢進行重點突破[23],讓“舉國體制”中的“幫助之手”與市場形成合力。
(二)完善人才培育系統,促進關鍵核心領域的自主可控
關鍵使能技術的特點在于其基礎性與前沿性,中國的技術創新活動在基礎性和前沿性方面一直有所欠缺,這也導致中國在關鍵核心領域存在“卡脖子”技術問題。培育或吸引一批具備自主創新能力的人才是解決上述問題的關鍵。
第一,充分發揮各地區人力資本稟賦的創新活力。加快培養和引進戰略科技人才與創新團隊,優化高等教育的學科專業體系,擴大國家“強基計劃”的試點范圍,在東北、西部等制造業基礎好、高校又相對較多的地區實施“新工科”人才培養的戰略項目[24],主動塑造“人才紅利”,實現從“重數量”向“重質量”的轉變。促進人才高效合理流動,通過深入推進市場化改革破除制約人才流動的體制障礙,打造各地人才新“磁場”。第二,形成有針對性的人才激勵制度。主要包括人才吸引和人才激勵兩個方面:一方面,通過創新平臺、創新氛圍以及人才落戶政策吸引外來人才、留住本地人才;另一方面,通過薪酬、股權和期權分配、科技獎勵等制度調動人才的創新積極性。
(三)提前布局未來核心產業,完善現代化產業體系
關鍵使能技術是各項產業之間的橋梁,具備技術整合和引發結構變革的潛力,在促進生產率提升和產業升級中發揮著重要作用,與傳統動能技術存在本質差異。為此,需要圍繞關鍵使能技術構建完善的現代產業體系。
我國產業政策應聚焦關鍵使能技術的相關產業,對微電子、生物醫藥、新材料等面向未來的新興產業進行前瞻性、戰略性布局。第一,加強基礎研究,強化企業原始創新能力。通過提高基礎研究投入比例、優化研發投入結構,積極引導企業主動“產業化”。第二,積極推進“政產學研資”深度融合,協同破解我國“卡脖子”技術難點,實現在關鍵核心技術上的不斷突破。第三,發揮關鍵使能技術對于其他技術的整合能力,圍繞關鍵使能技術進行“固鏈、補鏈、優鏈、強鏈”,形成以關鍵使能技術為基礎的創新型產業鏈。
(四)統籌規劃全國技術創新,形成優勢互補的區域創新格局
經濟后發地區難以“復制”發達地區關鍵使能技術的創新,有些地區的產業分工結構還不足以支撐以關鍵使能技術為核心的產業發展。目前,長三角、珠三角等發達地區成為關鍵使能技術創新中心;中部地區在先進制造技術上優勢明顯;西部地區的大部分省份依然以傳統產業為基礎,技術創新依然依賴于傳統動能技術。因此,各地政府要依據當地情況對技術創新活動進行有針對性的規劃。發達地區應充分發揮雄厚的產業基礎和技術優勢,在微電子技術、光子技術等高動能領域加大研發力度,尋求國際范圍內的技術優勢,率先依靠關鍵使能技術提升產業發展質量與國際競爭力。中部地區應進一步鞏固先進制造業技術的優勢,引導當地制造業向創新驅動、智能轉型、強化基礎和綠色發展的方向轉變,尋求解決“從制造大國向制造強國轉型”的問題。西部地區應依靠傳統動能技術大力發展本地傳統產業,并通過強化技術創新能力、開展大規模技術改造、積極承接發達地區產業轉移等方式促進舊動能技術向新動能技術的轉換,實現產業結構與動能技術的合理匹配。東北地區應確立優勢產業,協調創新活動與生產活動,促使當地新動能技術發揮經濟效應。就全國層面而言,在發展高新技術產業的同時,不能忽視傳統產業和傳統動能技術對于經濟發展的重要性,必須明確各地區的產業結構和產業優勢,在保證核心產業相關技術進步的基礎上逐漸向關鍵使能技術領域轉變,形成地區之間在技術領域的優勢互補局面。
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中國目前正處于新舊動能轉換時期,人口紅利逐漸消失,勞動成本上升,資本回報率下降,創新活動在經濟發展中的作用日益增強。“關鍵核心技術”相對于其他技術來說,會在引領前沿技術創新、促進經濟發展方面發揮獨特的作用。技術創新存在新動能與傳統動能之分[1]。從當前世界技術前沿來看,關鍵核心技術覆蓋半導體、工業機器人、精密儀器、各類新材料技術等領域,歐盟將這些對經濟發展起關鍵作用的技術總結為“關鍵使能技術”,并確定了識別方法。為了便于研究,本文將關鍵核心技術、新動能技術等同于關鍵使能技術。
研究表明,經濟增長和國際競爭力越來越多地受到地區技術優勢的影響,地區技術優勢主要指地區憑借獨特技術能力積累所形成的某些技術領域的優勢[2-5]。對于特定區域來說,技術能力并不是均勻和隨機地分布在所有可能的技術領域,而是相對集中在特定領域[6]。已有大量研究聚焦于描述各國、各區域的技術概況和差異,但是對于哪些技術可以帶來更強的經濟增長效應,還沒有一致的意見[7]。歐盟委員會結合歐洲各國智慧專業化過程中所積累的經驗,確定出“關鍵使能技術(Key Enabling Technologies)”體系。
關鍵使能技術具有高研發強度、快速和綜合創新周期、高資本支出、高技能就業、知識和資本密集等特征,能夠推動整個經濟中的工藝、產品和服務創新,具有系統相關性、多學科性和跨部門性,具備技術整合的趨勢和引發結構變革的潛力[8-10]。歐洲國家的發展經驗也證明,關鍵使能技術確實在推動地區經濟增長和擴展地區技術優勢領域方面有積極作用[11]。
對于特定地區來說,關鍵使能技術與傳統技術之間存在明顯替代關系。一方面,關鍵使能技術所產生的新產品可能會取代傳統產品,如新能源汽車取代傳統汽車、新材料取代傳統金屬壓鑄工藝等,產品迭代的背后是技術革新;另一方面,在人力資本等創新資源的約束下,創新活動并發數存在上限,關鍵使能技術與傳統動能技術創新勢必對有限的創新資源進行競爭,出現此消彼長的現象。能否將創新資源有效配置在關鍵使能技術上,是地區發展規劃的關鍵問題。
本文基于全要素生產率是經濟增長動力重要來源的理論與事實,利用各地區的各類技術領域專利分布,進行加權,構造了技術創新動能指數。考慮到不同技術所代表的生產率水平不同,一個地區的技術結構決定了地區的總體生產率水平,在每個地區的總體生產率和技術結構都能直接觀測的情況下,構造的技術創新動能指數實際上反映了每項技術所代表的生產率水平。在識別不同技術動能差異的基礎上,進一步對中國各省(區、市)在技術創新領域的新舊動能轉換情況進行評價。
一、相關文獻評述
(一)關鍵使能技術:相關概念
技術范式研究為各類技術在經濟增長促進作用上差異的識別提供了分析框架。Dosi提出了技術范式和技術軌跡的分析框架,技術范式揭示了技術潛在的、可能的發展路徑,技術軌跡意味著技術隨時間推移呈現局部、累積和不可逆的發展路徑。該分析框架在通用技術、使能技術以及其他技術分類研究中都起到了重要作用[12]。Perez將技術范式與熊彼特的經濟長周期理論聯系起來,提出了技術經濟范式(Techno-economic Paradigms)的概念。他們指出,技術經濟范式的變化伴隨著許多激進和漸進的創新集群,并對整個經濟產生普遍影響,從最初發生的行業蔓延到整個經濟。此外,技術范式不僅意味著重大的產品和流程創新,而且意味著組織和社會變革。范式的變化導致高技術機會時期的到來,不同的國家可以根據新技術的特征與具體的社會體制背景之間的匹配或不匹配有針對性地利用這種機會[13]。
Bresnahan & Trajtenberg指出,經濟學十分重視技術創新對于經濟發展的作用,但是在創新核算方面的進展相對較小,主要原因是經濟理論傾向于以同樣的、擴散的方式對待所有形式的技術變革,而忽略了技術之間的差異[14]。Rosenberg較為明確地提出了通用技術(GPTs)這一概念,并為通用技術設定了廣泛適用性、內在的技術改進潛力和創新互補性三項基本性質,這一定義以特定技術與經濟發展之間的聯系為基礎。只有少數通用技術在廣泛的行業中被普遍使用,并主導了生產率的提升[15]。Jovanovic & Rousseau進一步指出,雖然一些非通用技術可能在某種程度上擁有一個甚至多個通用技術的特征,但是通用技術的認定必須依賴于這些技術對于經濟、生產率的持續影響。對于經濟系統來說,它可以是內生的,也可以是外生的。通用技術可以是一個產品、一個過程或一個組織系統[16]。
使能技術的提出比通用技術更早,但是由于其較強的政策指向性,一直沒有得到學術層面的明確定義。Teece等認為使能技術可以被認為是初級的通用技術,因為使能技術通常滿足內在的技術改進潛力和創新互補性,但是使能技術不一定具有可衡量的整體經濟影響。目前被廣泛討論的人工智能、機器學習等技術均是使能技術,但是尚不能被稱為通用技術[17]。
政策層面關于使能技術的定義為相關學術研究提供了參考。歐盟委員會在文件中明確提出了六類關鍵使能技術,包括:微電子技術(包括納米電子技術)、光子技術、生物技術、先進材料技術、納米技術、先進制造技術[8]。每一類關鍵使能技術又涉及多個技術領域。在歐盟的相關文獻中,關鍵使能技術被描述為“它們具有系統相關性、多學科性和跨部門性,跨越許多技術領域,具有趨同、技術整合的趨勢和引發結構變革的潛力”[9-10]。這一定義被學者們廣泛認可,一部分針對“工業4.0”“智慧專業化”的定量分析也以歐盟委員會關于關鍵使能技術的分類為基礎。
(二)關鍵使能技術:定量分析
基于技術之間的差異化,一批學者針對特定技術,研究單個技術的發展對于國家專業化能力和經濟績效的影響。Vertova研究發現,大多數國家沒有能力在高技術領域獲得優勢,因此被鎖定在附加值較低的技術路徑上[18]。Meliciani發現,在增長最快技術中占據優勢的國家具有更有利的需求收入彈性,從而導致更高的國際競爭力和更快的經濟增長,在20世紀80年代,美國增長最快的專利類別是信息和通信技術[19]。
Montresor & Quatraro研究發現,關鍵使能技術的空間分布高度集中在西歐和中歐的某些區域,且整個歐洲的區域差異很大;關鍵使能技術使區域多樣化較少受到新活動和原有活動之間的關聯性的限制,具有關鍵使能技術優勢的地區更容易發生不相關多樣化。根據歐盟委員會的政策文件,關鍵使能技術能夠開發新的商品和服務,重組工業流程,以加強歐盟地區的研究、開發和創新基礎,從而增強其地區經濟潛力[11]。Evangelista等研究了歐洲地區在“智能專業化研究和創新戰略”(RIS3)背景下,關鍵使能技術主要分布在歐洲中部地區;以專利數量測度的關鍵使能技術對經濟增長有直接影響,這些結果為歐盟政策框架中重視關鍵使能技術的發展提供了實證支持。有學者揭示了關鍵使能技術與地區的專業化、多樣化活動之間的相關性[7]。
現階段,以關鍵使能技術為對象的定量分析還相對較少,針對其他國家尤其是中國的相關研究更少。由于歐洲國家間的聯系較強,且每個國家體量較小,歐洲學者的相關文獻側重于評估關鍵使能技術專業化在各地區中的表現。中國的地域面積和經濟體量為測度關鍵使能技術的經濟效應提供了更豐富的樣本,將關鍵使能技術作為中國經濟發展的新動能技術既有學術依據,又有較強的可行性。
二、中國關鍵使能技術的興起與區域分布
1985—1995年中國關鍵使能技術的發明專利申請數(不包括國外申請人)波動較大,并沒有明顯的增長趨勢;2000年后,中國關鍵使能技術專利數量快速上升,大部分年度的專利數量增長率保持在20%以上,其中,2001年的增長率超過70%。截至2015年,中國國內申請人的關鍵使能技術專利申請數超過17萬件。同一時期中國傳統動能技術專利數量共計343萬項①,年均增長率達25.2%;2000—2013年,傳統動能專利增長處于加速增長階段,年均增長28%,增長率最高年份為2000年,增長率約為58%;從2013年開始,傳統動能專利增長率呈現下降趨勢。從圖1(下頁)不難發現,1985—2015年,二者在數量上總體呈現增長的趨勢,傳統動能專利數量遠遠超過了關鍵使能專利數量②。
值得注意的是,中國專利總量從2001年開始進入“爆炸式”增長時期,2001年之前的近10年間,新動能專利占比維持在15%以下,而1991年以前,中國新動能專利占比相對較高,甚至超越了2000年后的最高水平,對各地區進行分類研究時,整體趨勢也基本相似。造成這一現象的原因包括兩方面:其一,2000年以前中國的專利數量整體偏少,這時基于專利數據的指標可能出現失真。其二,2000年以前我國企業的專利申請意識普遍不強,在這一時期,關鍵使能技術相關的企業尤其是涉及關鍵使能技術的外資企業更注重專利申請;2000年后,隨著專利保護意識的增強、專利申請數量的穩步增加,新舊動能專利的比例也進入一個穩定上升的階段。因此,新舊動能專利轉換的合理研究區間應該在2000年以后。
關鍵使能技術在省際間的分布出現了明顯的擴散趨勢。從空間分布的視角來看,中國關鍵使能技術專利的中心經歷了明顯的空間轉移,越來越集中于長三角地區。2001—2006年,關鍵使能技術的專利總數較少,主要研發地區為上海、北京和廣東,中國關鍵使能技術的興起由經濟最發達、開放程度最高的地區引領;這一時期,江蘇的專利申請數處在第二梯隊,其他地區關鍵使能專利的申請數與上述三個地區有較大差距,尤其是西北地區和西南地區,很少涉及關鍵使能技術。2007—2012年,關鍵使能技術的空間分布出現了明顯的擴散趨勢。其一,各地區的關鍵使能專利數量有普遍的上升;其次,關鍵使能技術的中心從北京、上海、廣東轉移至江蘇,江蘇的專利申請數與其他所有地區都拉開了一定差距;其三,除江蘇之外,其他地區在關鍵使能技術領域的差距逐漸縮小,浙江、安徽、湖南、湖北和四川等地在關鍵使能技術領域的研發能力逐漸向先發地區靠攏。2013—2015年,以江蘇為中心的長三角地區形成了關鍵使能技術的集聚區,明顯領先于其他省份。
三、技術創新動能、地區新舊動能技術轉換的指數設計
(一)技術創新動能指數
經濟發達地區通常具有較高的生產率,而高生產率來源于這些地區在前沿技術上的優勢。在不對各項技術進行經驗性、先驗性定義的情況下,只要觀測出各個地區的技術結構和生產率水平,就能夠反映每一時期每項技術所代表的生產率水平。
專利文件包含大量、完整、詳細的信息量,每項專利都提供了關于專利的技術類別以及專利申請人的地理位置等,反映了每個地區的技術結構。地區總產值增長受到資本、勞動力和全要素生產率(TFP)的推動。在資本、勞動力充分配置的情況下,經濟增長率提升取決于全要素生產率的提升,而全要素生產率主要由技術創新存量、增量構成。本文用TFP表示地區技術創新所構成的生產率水平[20]。
參考產品技術附加值的測算方法[21],本文通過地區TFP的加權平均數來表示每項技術的生產率水平,這一指標也代表了該項技術對于地區經濟發展的推動作用,這里稱之為“技術創新動能指數”,具體公式如下:
Ii=■■×TFPc(1)
其中:i為專利類別下標,包括傳統動能專利和六類關鍵使能專利;c為地區下標;x代表專利數量;TFP是根據包絡分析法所測算的全要素生產率;xic /■xic表示c地區i類專利數占地區c專利總量之比;■(xic /■xic)表示所有地區該類專利占比的加總。(1)式表示按各個地區i類專利的比重為權重,對各地區全要素生產率進行加權平均,得出該類技術所引致的經濟增長動能水平。因此,技術創新動能指數本質上是一種全要素生產率的加權平均值,其中權重為地區i技術專利占當地全部專利的份額,權重和TFP兩部分越高,該指數值越高,兩部分越低,指數值越低,兩部分一高一低,指數值介于中間。該指數反映了地區間技術創新動能總體水平差異。
為了更直觀地比較關鍵使能技術與傳統動能技術的差別,這里將關鍵使能技術創新動能指數與傳統動能技術創新動能指數相除,得到“關鍵使能技術創新相對動能指數”。
(二)地區新舊動能技術轉換指數
在技術創新動能指數的基礎上,進一步構造新舊動能技術轉換指數,通過不同類型技術的技術創新動能指數對地區各類技術的專利占比進行加權,測算不同類型技術對于該地區經濟發展的實際推動作用,并計算關鍵使能技術與傳統動能技術的相對關系,這里稱之為“地區新舊動能技術轉換指數”。具體公式如下。
Tc=■(2)
其中:xtrad,c表示c地區傳統動能技術專利數量;xess_i,c表示各項關鍵使能技術專利數量;■表示傳統動能技術專利占比,■表示各項關鍵使能技術專利占比,I為(1)式的計算結果。新舊動能技術轉換指數反映了各地區關鍵使能技術的重要程度,這種算法能夠有效規避TFP波動對測算帶來的影響。
四、中國新舊動能技術轉換的特征事實與解釋
(一)技術界定與數據來源
對于關鍵使能技術與傳統動能技術的分析依賴于專利識別,主流方法是確定關鍵使能技術所涉及的國際專利分類(IPC),再將專利數據庫中每個專利所屬的專利代碼與關鍵使能技術代碼相互對應,對每項專利是否屬于關鍵使能技術、屬于哪一項關鍵使能技術進行標記。這一對應關系由后來的學者不斷完善,本文使用Evangelista,Gkotsis所使用的版本對關鍵使能技術進行識別① [7,22]。
本文數據來源為中國專利數據庫,主要研究對象為發明專利申請數據②。重慶市從1997年開始成為直轄市,海南省和西藏自治區的發明專利申請數一直較少。為了便于指標測度、不產生歧義,參考其他國內學者的做法,在指數測算部分將重慶市數據與四川省數據合并,并刪去海南和西藏的專利數據。
(二)關鍵使能技術增長總體上與中國經濟發展水平呈現顯著正相關
根據省份面板數據,將關鍵使能技術專利數的對數形式(ln_ess)、傳統動能技術專利數的對數形式(ln_trad)同時作為主要解釋變量,將人均GDP的對數作為被解釋變量進行回歸分析,主要解釋變量的系數即為該類技術的專利數與人均GDP的彈性,結果如表1所示。與傳統動能技術相比,關鍵使能技術專利數與人均GDP之間的彈性更大,關鍵使能技術提升生產率的能力更強;進一步引入滯后項對長期效應進行分析發現,技術創新對于勞動生產率有長期影響;分時段的結果顯示,技術創新的經濟效應主要集中在2006年以前;分地區的結果顯示,關鍵使能技術對東部、中部、西部的人均GDP存在顯著影響,對東部地區的影響系數最大,對東北地區沒有顯著影響。
(三)2008年前后,中國技術創新動能指數總體上從快速上升階段進入緩慢下降的蓄勢階段,關鍵使能技術創新動能指數水平總體上高于傳統技術,兩者差距略有擴大趨勢
如圖2(下頁)所示,總體來看,在技術不斷進步、專利數量指數增長的情況下,傳統動能技術和關鍵使能技術的創新動能指數持續提升。金融危機爆發以來,呈現由升轉降的態勢,但總體上維持在金融危機爆發之前的水平。兩類技術創新動能指數增長與波動具有“同頻共振”的特征,其含義是樣本期內中國各省份的全要素生產率普遍上升,技術創新對于經濟發展的動能作用越來越強。
比較來看,傳統動能技術的技術創新動能指數從2001年的0.610提高至2015年的0.674,關鍵使能技術的技術創新動能指數從2001年的0.618提高至2015年的0.699;關鍵使能技術的相對動能指數從2001年的1.013上升至2015年的1.037,有明顯的上升趨勢,且一直保持在1以上。在樣本期內,關鍵使能技術的經濟動能明顯強于傳統動能技術。
(四)2001年至今,中國關鍵使能技術創新動能呈現一個生命周期變化,新舊動能技術轉換指數周期性波動更為顯著,現階段進入一個新的周期性上升階段
2000年以后,關鍵使能技術在中國的發展經歷了積累、擴散、分化三個階段,關鍵使能技術與傳統動能技術的技術創新動能指數在不同階段呈現不同特征,尤其是相對動能指數經歷了較大變化。通過對比關鍵使能技術與傳統動能技術的專利數量、專利占比以及技術創新動能指數、相對動能指數,可以更好地解釋不同階段中國新舊動能技術轉換的表現。
1.技術積累階段:2001—2006年
從2001年開始,中國的關鍵使能技術專利總量開始快速上升,2004年以后關鍵使能技術占比逐漸上升,這一時期主導關鍵使能專利數量上升的是高經濟發展水平地區,例如北京、上海、江蘇等。在技術積累階段,關鍵使能技術與傳統動能技術的動能水平均呈現顯著上升趨勢;關鍵使能技術創新的相對動能指數一直大于1,并在2006年達到頂峰。
北京、上海、江蘇等地能夠在關鍵使能技術領域率先積累優勢,主要原因在于經濟發達地區本身具有較強的科研基礎且培育了一系列高科技產業,能夠為發展新技術領域提供更強的支持[11]。關鍵使能技術和傳統動能技術的創新動能指數在這一時期都保持上升趨勢,這意味著這一時期中國經濟增長來自技術創新的動能在持續累積,各地區技術分布加權全要素生產率水平持續上升。其中,經濟發達地區在關鍵使能技術領域的知識積累,逐漸滲透到產業層面,許多依賴于關鍵使能技術的新產業得到發展,許多傳統產業也通過融合關鍵使能技術進行產業升級。經濟發達地區通過發展關鍵使能技術提升了全要素生產率,并逐漸與其他省份拉開了一定差距。經濟后發地區從經濟發達地區的發展中獲取經驗,并開始引入關鍵使能技術,中國關鍵使能技術的發展隨之進入第二階段。
2.技術擴散階段:2007—2012年
在技術擴散階段,關鍵使能技術和傳統技術增長出現分化。2006年以來,關鍵使能專利數量進一步提升,增長率也高于上一時期。這主要是由于后發地區在關鍵使能技術領域的跟進,部分原因在于關鍵使能技術很容易發生省際間知識溢出,以及后發地區相關產業和技術分工增長產生的需求拉動。這一階段關鍵使能技術發展較快的省份,例如山東、安徽、福建等省份,都鄰近關鍵使能技術的先發省份。2008年,受到全球金融危機與中國大規模投資沖擊,兩類技術的技術創新動能指數都有所下降;2010年以后,傳統技術創新動能指數呈現較長時期的上升階段,關鍵使能技術的相對動能指數進入下降通道。
關鍵使能技術的相對動能指數波動的原因可能有多方面:第一,關鍵使能技術的擴散縮小了各省份專利數量層面的差距,經濟后發地區通過關鍵使能技術完成產業結構升級需要一定時間,技術與產業之間的互動需要磨合,正如2002—2004年相對動能指數也出現了一定回調。第二,金融危機和中國短期“強刺激”影響了產業結構調整的進程。經濟發達地區“加快自主創新和結構調整”和“加快基礎設施建設”帶來了創新投資與產業擴張之間的不匹配,前者旨在通過關鍵使能技術發展來促進產業升級與轉型,后者旨在避免就業受到金融危機的沖擊,依賴于傳統產業的大規模擴張。可能導致的情形是關鍵使能技術創新增長緩慢,科研成果產業化減緩。這是因為,關鍵使能技術本身的高研發強度、高資本密度等性質決定了相關企業需要穩定的現金流作為支撐,受金融危機及其短期政策干預的影響,對關鍵使能技術創新投資增長可能會受阻。第三,發達地區的關鍵使能技術及其產業化中的知識溢出可能并不適合其他地區產業結構的吸收,本地化產業化規模增長緩慢。
3.技術分化階段:2013—2015年
2012年以后,關鍵使能技術專利的增速逐漸放緩、占比逐漸下降,大部分省份逐漸減少了關鍵使能技術的研發占比,只有江蘇、浙江等少部分省份的關鍵使能技術專利占比得以維持。各省份之間出現了明顯的技術分化現象。這一時期關鍵使能技術創新動能指數下降相對緩慢,因此相對動能指數在這一時期逐漸提升。
統計發現,2013年以后全國專利申請數的增長勢頭明顯放緩,TFP維持在一個穩定的水平區間,由此導致技術創新動能指數呈全面下滑態勢。技術創新局面的轉變與國際局勢密切相關,全球金融危機發生以來,世界上一些國家的經濟政策均呈現不同程度的“逆全球化”趨勢,國際技術競爭日益加劇,發達國家對于中國的技術封鎖越發凸顯,試圖將中國鎖定在中低端技術領域。這一時期中國從發達國家接收知識溢出的難度愈來越大。一些經濟后發地區減少了關鍵使能技術的研發,長三角和珠三角地區覆蓋了絕大部分關鍵使能技術的研發,在已有的技術基礎與產業基礎上,能夠依靠關鍵使能技術促進產業轉型、推動經濟發展。截至2015年,關鍵使能技術創新動能指數已接近金融危機前的水平①。
(五)2001年以來,各地區新舊動能技術轉換呈現先快速上升后緩慢下降的趨勢,東部和中部地區新舊動能技術轉換保持相同的水平,西部地區與其他地區差異逐漸拉大
中國整體新舊動能技術轉換的趨勢如圖3所示。各省份平均新舊動能技術轉換指數從2001年的0.145上升到2015年的0.250,提升了72.4%。分時段來看,中國新舊動能技術轉換大體上經歷了三個階段,依次是2000—2004年的平穩增長期、2005—2011年的快速上升期以及2012年以后的下行期。新舊動能轉換推進時期與中國經濟快速增長時期重合,當新舊動能技術轉換趨緩時,中國也進入低速增長時期。
分區域看,人均GDP較高的發達地區新舊動能技術轉換程度較高,且處于同一個區間水平(見圖4)。相比之下,人均GDP較低的后發地區新舊動能技術轉換指數上升較快。其中,東部和中部地區的平均新舊動能技術轉換指數基本保持一致,2006年以后均維持在0.25以上;西部地區明顯落后于其他地區;東北地區的轉換指數一直維持在較高水平,但專利數量與東部和中部地區存在較大差距,專利技術對于生產活動的支持并不明顯。2011年以后各地區的新舊動能技術轉換指數均出現了持續下降,中部和東北地區的下降趨勢出現得更早。2015年中部和東北地區出現了回升跡象,可能進入新一輪新舊動能技術轉換階段;西部地區的新舊動能技術轉換指數則進一步回落。
經濟發達地區的技術轉換迅速上升階段主要集中在2007年以前,即關鍵使能技術積累時期。2008年后,部分省份的動能轉換指數出現回落,總體上呈現“倒U型”特征,只有江蘇和浙江沒有出現明顯下滑現象(見圖5)。2015年,江蘇和浙江是新舊動能技術轉換指數最高的兩個省份,目前新舊動能技術轉換的領先省份集中在長三角地區。經濟后發地區的新舊動能技術轉換指數2001—2015年表現出“倒U型”特征,2010年后各省份的新舊動能技術轉換指數均呈現不同程度的下滑,普遍存在技術轉換不足的問題。需要指出的是,山東省新舊動能技術轉換水平明顯偏低,顯著低于江蘇、浙江、廣東。安徽省新舊動能技術轉換水平較高,這可能與坐落在合肥的中國科技大學有密切關系。
(六)在關鍵使能技術各子領域中,微電子技術和光子技術創新動能及相對動能指數水平遙遙領先于其他子技術領域,納米技術創新動能呈現先升后降趨勢,有待于產業化應用提速
關鍵使能技術在所屬產業、創新模式以及發展階段方面都有差別,各項子技術之間的技術創新動能指數存在一定差異。2001—2015年六項關鍵使能子類技術的相對動能指數走勢如圖6(下頁)所示。
總體來看,微電子技術和光子技術的技術創新動能指數一直位于領先位置,并一直保持對于傳統動能技術的優勢;工業生物技術的相對動能指數在大部分年份都低于1,在經濟發展推動方面并沒有表現出對于傳統動能技術的優勢;先進材料技術的相對指數較為平穩,但是與傳統技術差距不大;納米技術創新動能指數2003—2007年明顯高于傳統技術,但是2008年以后與傳統技術基本一致,這與該項技術出現時間較晚,尚未形成穩定的產業鏈有關;先進制造技術創新動能指數在樣本期內一直領先于傳統動能技術,但是沒有拉開差距。
各子類技術在不同階段呈現不同的趨勢。在技術積累階段,大部分關鍵使能技術的相對動能指數都出現了波動上升的情況,其中以納米技術最為明顯,主要原因在于前沿技術在這一時期仍處于產業化初期,各項關鍵使能技術受到研發活動不確定性的影響。在技術擴散階段,尤其是2008年以后,各項關鍵使能技術的相對動能指數均出現了下滑。在技術分化階段,微電子技術、光子技術、先進材料技術和先進制造技術的相對動能指數都呈現上升趨勢,這些技術也契合了“工業4.0”“中國制造2025”背景下中國制造業發展的新方向。
五、結論與政策建議
本文根據歐盟界定的關鍵使能技術含義,設計了關鍵使能技術與傳統技術創新動能指數、新舊動能技術轉換指數,測度發現這些指數與中國經濟增長呈現同頻共振的趨勢,支持了關鍵使能技術為經濟增長賦能的命題。關鍵使能技術構成了現階段中國經濟發展的新動能技術,長三角地區是關鍵使能技術創新的中心地區,也是中國新舊動能技術轉換的動力源。隨著發達國家的技術封鎖日益加劇,國際間的知識溢出逐漸減弱,中國關鍵使能技術的研發需要更大力度的政策支持。結合中國新舊動能技術轉換的進程和面臨的問題,下一步可從市場機制、人才培育、產業布局、區域互補等角度進行政策引導。
(一)健全市場機制,充分發揮市場的激勵作用,政府要智慧地運用“制度之手”
關鍵使能技術在擴散階段可能出現動能減弱,這主要由于創新活動與生產活動脫鉤,關鍵使能技術的成果轉化率不足。新舊動能技術轉換的重點在于打通技術創新與市場化之間的通道,跨越“死亡之谷”[10]。在技術創新的路徑選擇方面,充分發揮企業和企業家作為創新主體的關鍵作用。政府在利用財政補貼手段的同時,還要轉向“制度之手”的運用,構建多層次資本市場,通過完善的資本市場滿足創新型企業的資金需求,充分發揮風險資本、社會資本在科技成果轉化、中小企業創新、新興產業培育等方面的作用。要著力于地區創新體系的構建和完善,對于關鍵使能技術中有關國家安全與國計民生的重點“卡脖子”技術,應集中國家優勢進行重點突破[23],讓“舉國體制”中的“幫助之手”與市場形成合力。
(二)完善人才培育系統,促進關鍵核心領域的自主可控
關鍵使能技術的特點在于其基礎性與前沿性,中國的技術創新活動在基礎性和前沿性方面一直有所欠缺,這也導致中國在關鍵核心領域存在“卡脖子”技術問題。培育或吸引一批具備自主創新能力的人才是解決上述問題的關鍵。
第一,充分發揮各地區人力資本稟賦的創新活力。加快培養和引進戰略科技人才與創新團隊,優化高等教育的學科專業體系,擴大國家“強基計劃”的試點范圍,在東北、西部等制造業基礎好、高校又相對較多的地區實施“新工科”人才培養的戰略項目[24],主動塑造“人才紅利”,實現從“重數量”向“重質量”的轉變。促進人才高效合理流動,通過深入推進市場化改革破除制約人才流動的體制障礙,打造各地人才新“磁場”。第二,形成有針對性的人才激勵制度。主要包括人才吸引和人才激勵兩個方面:一方面,通過創新平臺、創新氛圍以及人才落戶政策吸引外來人才、留住本地人才;另一方面,通過薪酬、股權和期權分配、科技獎勵等制度調動人才的創新積極性。
(三)提前布局未來核心產業,完善現代化產業體系
關鍵使能技術是各項產業之間的橋梁,具備技術整合和引發結構變革的潛力,在促進生產率提升和產業升級中發揮著重要作用,與傳統動能技術存在本質差異。為此,需要圍繞關鍵使能技術構建完善的現代產業體系。
我國產業政策應聚焦關鍵使能技術的相關產業,對微電子、生物醫藥、新材料等面向未來的新興產業進行前瞻性、戰略性布局。第一,加強基礎研究,強化企業原始創新能力。通過提高基礎研究投入比例、優化研發投入結構,積極引導企業主動“產業化”。第二,積極推進“政產學研資”深度融合,協同破解我國“卡脖子”技術難點,實現在關鍵核心技術上的不斷突破。第三,發揮關鍵使能技術對于其他技術的整合能力,圍繞關鍵使能技術進行“固鏈、補鏈、優鏈、強鏈”,形成以關鍵使能技術為基礎的創新型產業鏈。
(四)統籌規劃全國技術創新,形成優勢互補的區域創新格局
經濟后發地區難以“復制”發達地區關鍵使能技術的創新,有些地區的產業分工結構還不足以支撐以關鍵使能技術為核心的產業發展。目前,長三角、珠三角等發達地區成為關鍵使能技術創新中心;中部地區在先進制造技術上優勢明顯;西部地區的大部分省份依然以傳統產業為基礎,技術創新依然依賴于傳統動能技術。因此,各地政府要依據當地情況對技術創新活動進行有針對性的規劃。發達地區應充分發揮雄厚的產業基礎和技術優勢,在微電子技術、光子技術等高動能領域加大研發力度,尋求國際范圍內的技術優勢,率先依靠關鍵使能技術提升產業發展質量與國際競爭力。中部地區應進一步鞏固先進制造業技術的優勢,引導當地制造業向創新驅動、智能轉型、強化基礎和綠色發展的方向轉變,尋求解決“從制造大國向制造強國轉型”的問題。西部地區應依靠傳統動能技術大力發展本地傳統產業,并通過強化技術創新能力、開展大規模技術改造、積極承接發達地區產業轉移等方式促進舊動能技術向新動能技術的轉換,實現產業結構與動能技術的合理匹配。東北地區應確立優勢產業,協調創新活動與生產活動,促使當地新動能技術發揮經濟效應。就全國層面而言,在發展高新技術產業的同時,不能忽視傳統產業和傳統動能技術對于經濟發展的重要性,必須明確各地區的產業結構和產業優勢,在保證核心產業相關技術進步的基礎上逐漸向關鍵使能技術領域轉變,形成地區之間在技術領域的優勢互補局面。■
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