專利對經(jīng)濟(jì)增長影響的實證檢驗:基于1991—2010年中國省級面板數(shù)據(jù)的研究

張 英

(山東大學(xué) 經(jīng)濟(jì)研究院，山東濟(jì)南250001)

一、引 言

從理論上講，專利作為技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志，對經(jīng)濟(jì)增長會有顯著的促進(jìn)作用。專利既是技術(shù)進(jìn)步的結(jié)果，又是技術(shù)進(jìn)步的動力。專利通過對知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)不斷能夠刺激技術(shù)變革和創(chuàng)新產(chǎn)品，從而推動一個經(jīng)濟(jì)體內(nèi)的經(jīng)濟(jì)增長。例如，Gould＆Gruben(1996)對95個國家1960－1988年間的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行估計，發(fā)現(xiàn)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)對經(jīng)濟(jì)增長有顯著的促進(jìn)作用①Gould，D.M.and W.C.Gruben(1996).The Role of Intellectual Property Rights in Economic Growth ，Journal of Development Economics，48，323－350.。但是，在現(xiàn)實中，受多種因素所限，專利與經(jīng)濟(jì)增長之間的這種正向關(guān)系并不一定能在統(tǒng)計上體現(xiàn)出來。例如，Thompson＆Rushing(1996)使用112個國家1970－1985年間的數(shù)據(jù)進(jìn)行了回歸分析，發(fā)現(xiàn)雖然專利對經(jīng)濟(jì)增長影響的系數(shù)為正值，但并不是顯著的②Thompson，M.A.and F.W.Rushing(1999).An Empirical Analysis of the Impact of Paent Protection on Economic Grow th:An Ex tension.Journal of Economic Development，24，67 －76.。Falvey，F(xiàn)oster＆Greenaway(2006)利用79個國家的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，結(jié)果表明知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)對高收入和低收入國家經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)生正的影響，對中等收入國家經(jīng)濟(jì)增長沒有影響③Rod Falvey ＆ Neil Foster＆ David Greenaway，2006.“Intellectual Property Rights and Economic Growth，”Review of Development Economics，Wiley Blackwell，vol.10(4)，pages 700 －719，November.。專利對經(jīng)濟(jì)增長的促進(jìn)作用不明顯，可能與以下因素有關(guān):(1)專利制度不完善，新技術(shù)很難申請到專利;(2)受專利審查技術(shù)所限，專利水平較低，不足以代表技術(shù)進(jìn)步水平;(3)專利轉(zhuǎn)化程度低，專利技術(shù)不能有效地應(yīng)用于生產(chǎn);(4)受生產(chǎn)的技術(shù)特征所限，主要行業(yè)所采用的技術(shù)無法用專利形式表現(xiàn)。

在中國，專利對經(jīng)濟(jì)增長是否有顯著的促進(jìn)作用，需要進(jìn)行相應(yīng)的實證檢驗。本文采用中國1991－2010年間的省級面板數(shù)據(jù)，分析這一時期中國專利對經(jīng)濟(jì)增長的影響。

二、1991－2010年中國的GDP與專利增長狀況

中國在改革開放以來，經(jīng)濟(jì)保持持續(xù)的增長，同時專利的申請和授權(quán)的專利數(shù)量也在不斷上升。1991－2010年中國GDP和授權(quán)專利的數(shù)量如圖1所示。

其中各年實際GDP量是以1991年為基期，利用GDP指數(shù)計算所得。由圖1可以看出，實際GDP和專利授權(quán)總量在1991至2010年間均呈現(xiàn)明顯的上升趨勢，且增長速度的變化具有一致性。

具體到專利的三種具體形式，可以發(fā)現(xiàn)與專利授權(quán)總量在變化趨勢上基本一致。其中，以1998年為界，之后發(fā)明和使用新型兩種專利形式增長明顯變快，外觀設(shè)計的變化較為平穩(wěn)，2008年以后實用新型和外觀設(shè)計的增長速度有加快。1991－2010年中國三種形式的專利授權(quán)量與實際GDP的關(guān)系見圖2。

圖1 1991－2010年中國的專利授權(quán)總量與實際GDP(億元)

圖2 1991－2010年中國三種形式的專利授權(quán)量與實際GDP(億元)

從直觀上看，不管是專利授權(quán)的總量還是三種不同形式的專利授權(quán)數(shù)量，都與實際GDP之間存在正相關(guān)性關(guān)系，但是由這種相關(guān)性卻不能直接得出專利推動經(jīng)濟(jì)增長的判斷，存在兩方面的可能原因:(1)專利授權(quán)量與實際GDP可能是由另外的因素，如固定資產(chǎn)投資量、勞動力投入量等推動的，專利授權(quán)量與實際GDP之間存在統(tǒng)計上的相關(guān)性，但卻沒有因果關(guān)系;(2)存在著兩個變量間的內(nèi)生性問題，可能是GDP的增長推動了專利發(fā)展而不是相反。因此，要判斷專利對GDP的影響，需要進(jìn)一步的實證檢驗。

三、專利與經(jīng)濟(jì)增長的實證檢驗

(一)模型設(shè)定與數(shù)據(jù)來源

1.計量模型設(shè)定

假定在中國，專利數(shù)量可以代表技術(shù)水平，同時生產(chǎn)函數(shù)滿足

其中，Yt為 t期產(chǎn)出，A 為常數(shù)項，Kt，lT，PT，分別代表 t期的資本存量、勞動存量與專利數(shù)量。α，β，γ分別為資本勞動和專利的產(chǎn)出彈性，0＜α、β、γ＜1，兩邊取對數(shù)，則獲得線性計量模型

2.變量選取與數(shù)據(jù)來源

本文使用的變量選取與數(shù)據(jù)來源如下:

被解釋變量:1991－2010年各省的實際GDP值(y)。

解釋變量:(1)物質(zhì)資本存量K。物質(zhì)資本存量采用“永續(xù)盤存法”進(jìn)行估算，估算公式為Kit=Kit－1(1－δt)+Iit。其中:δ為折舊率，借鑒張軍等(2004)①張軍，吳桂英，張吉鵬:《中國省際物質(zhì)資本存量估算——1952－2000》，《經(jīng)濟(jì)研究》，2004年第10期。的做法，假定其不變且為9.6%;I為真實資本形成總額，用名義真實資本形成總額和固定資產(chǎn)投資的價格平減指數(shù)換算得出，數(shù)據(jù)采用《中國統(tǒng)計年鑒》中公布的固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)。(2)勞動力(l)。各省各年份三個產(chǎn)業(yè)的就業(yè)人數(shù)總和。(3)專利(m m1 m2 m3)。a是各省各年份三種專利的總和。m1是發(fā)明，m2是實用新型，m3是外觀設(shè)計。

最后，為了求得資本、勞動和技術(shù)對產(chǎn)出的彈性，對所有變量做了對數(shù)化處理。

系數(shù)γ的解釋為:1%專利數(shù)量的增加帶來β%產(chǎn)出的增加。

(二)回歸結(jié)果分析

本文分別用混合模型(pool)、固定效應(yīng)模型(FE)、隨機(jī)效應(yīng)模型(RE)、雙向固定效應(yīng)模型(FE_TW，即考慮時間效應(yīng)的固定效應(yīng)模型)對數(shù)據(jù)進(jìn)行了回歸分析，分析結(jié)果如下:

1.總體數(shù)據(jù)回歸結(jié)果分析(結(jié)果見表1)。本文先把各省專利總數(shù)m作為自變量進(jìn)行回歸，回歸結(jié)果見表1的前4列。從回歸結(jié)果上看，F(xiàn)test的原假設(shè)是混合回歸是可以接受的，此時F檢驗的P值為0.0000，強(qiáng)烈拒絕原假設(shè)，認(rèn)為FE明顯優(yōu)于混合(pool)估計。Hausman檢驗的原假設(shè)是RE(隨機(jī)效應(yīng))模型是合適的，此時Hausman檢驗的p值遠(yuǎn)小于0.01，強(qiáng)烈拒絕原假設(shè)，認(rèn)為應(yīng)該使用FE(固定效應(yīng))模型。表1固定效應(yīng)模型的分析結(jié)果表明專利數(shù)量對實際GDP有明顯的促進(jìn)作用?？紤]到特定年份里某些特殊因素可能會影響分析結(jié)構(gòu)，本文又采用雙向固定效用模型(FE_TW)進(jìn)行了估計，即在固定效應(yīng)(FE)模型的基礎(chǔ)上，又在自變量中控制了年份的虛擬變量。加入年份虛擬變量后，資本投入量、勞動投入量和專利授權(quán)量的系數(shù)跟FE模型相比有變化，但是符號和顯著性水平基本不變，P的系數(shù)為0.0689，且在1%水平上顯著。這一估計系數(shù)的含義為:專利數(shù)量增長1%會帶來GDP的增長約為0.07%。

隨后，本文又以不同的專利類別做自變量，進(jìn)行了回歸，回歸結(jié)果見表1第4－8列。在表1的第6和第8列中，m1、m2、m3的參數(shù)估計發(fā)生比較大的變化，這是不正常的，其原因可能是:三種不同的專利在不同的時間段對經(jīng)濟(jì)增長的影響是不同的。考慮到1998年之后各項專利的增長速度變快，本文又對1991－1998年、1999－2010年兩個時間段分別進(jìn)行了估計。估計結(jié)果見表2、表3。

從表(1)中的回歸結(jié)果看:固定效應(yīng)模型優(yōu)于混合模型和隨機(jī)效應(yīng)模型，在固定效應(yīng)模型中加入年份的虛擬變量，對參數(shù)的估計值影響不大。

2.1991 －1998年間數(shù)據(jù)的回歸結(jié)果分析(回歸結(jié)果見表2)。表2分析結(jié)果表明，在1991－1998年這一時間段里，專利的總體數(shù)量對實際GDP的影響顯著為正。系數(shù)估計可以解釋為1991－1998年這個時間段，實用新型和外觀設(shè)計對經(jīng)濟(jì)增長有顯著促進(jìn)作用，發(fā)明對經(jīng)濟(jì)增長的促進(jìn)作用不顯著。這表明在這一階段，技術(shù)水平低、模仿性強(qiáng)的專利對經(jīng)濟(jì)增長起了重要的促進(jìn)作用，而原創(chuàng)性的發(fā)明創(chuàng)造在經(jīng)濟(jì)增長中作用還不顯著。

3.1999 －2010年間數(shù)據(jù)的回歸結(jié)果分析(回歸結(jié)果見表3)。表3分析結(jié)果表明，在1999－2010年這一時間段里，專利的總體數(shù)量對實際GDP的影響仍然顯著，同時發(fā)明對實際GDP的影響也變得顯著，技術(shù)含量高、原創(chuàng)性強(qiáng)的發(fā)明對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)已經(jīng)超出其他兩種專利形式。表2、表3的分析結(jié)果與趙彥云、劉思明(2011)①趙彥云，劉思明:《中國專利對經(jīng)濟(jì)增長方式影響的實證研究:1988－2008年》，《數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究》，2011年第4期。的研究基本一致，與錢曉燁等人(2010)②錢曉燁，遲巍，黎波:《人力資本對我國區(qū)域創(chuàng)新及經(jīng)濟(jì)增長的影響—基于空間計量的實證研究》，《數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究》，2010年第4期。結(jié)果差距較大，后者使用空間計量方法對1997－2006年間的省級數(shù)據(jù)回歸分析后認(rèn)為，沒有證據(jù)能夠支持“專利促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長作用”這一假說，技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新在中國經(jīng)濟(jì)增長中的作用還不明顯。

4.關(guān)于內(nèi)生性的討論。為確定實際GDP與專利數(shù)量之間是否存在內(nèi)生性問題，本文進(jìn)行了hausman檢驗(檢驗結(jié)果見表4)，hausman檢驗的結(jié)果表明模型不存在內(nèi)生性，可以使用固定效應(yīng)模型來解釋結(jié)果，即表1、表2、表3中分析結(jié)果是可靠的。

表1 1991－2010年專利對經(jīng)濟(jì)增長影響的回歸分析

表2 1991－1998年專利對經(jīng)濟(jì)增長影響的回歸分析

表3 1999－2010年專利對經(jīng)濟(jì)增長影響的回歸分析

注:***、**、*分別表示在1%、5%和10%的置信水平上拒絕原假設(shè)

表4 1991－2010年專利對經(jīng)濟(jì)增長影響的內(nèi)生性檢驗

四、結(jié) 論

本文利用中國1991－2010年間的數(shù)據(jù)，檢驗了中國這一階段專利與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系。本文的檢驗表明:

1.在1991－2010年之間，中國的專利數(shù)量對經(jīng)濟(jì)增長具有顯著的促進(jìn)作用。專利作為中國技術(shù)進(jìn)步的載體，對經(jīng)濟(jì)增長做出了貢獻(xiàn)。

2.在1991－2010年之間，專利對經(jīng)濟(jì)增長的作用存在著階段性的差異。1991－1998年數(shù)據(jù)的回歸結(jié)果表明，在這一時間段，對經(jīng)濟(jì)增長具有促進(jìn)作用的主要是實用新型和外觀設(shè)計這兩種技術(shù)含量低、原創(chuàng)性差的專利形式，原創(chuàng)性的發(fā)明在經(jīng)濟(jì)增長中還沒有發(fā)揮作用。這表明，在這一階段，中國的經(jīng)濟(jì)增長和技術(shù)進(jìn)步仍然是建立在低技術(shù)水平之上的，主要依靠模仿和改進(jìn)來進(jìn)行技術(shù)、產(chǎn)品創(chuàng)新。換言之，中國經(jīng)濟(jì)增長還是在利用“后發(fā)優(yōu)勢”，通過模仿改進(jìn)更先進(jìn)的技術(shù)來獲得增長動力。

3.在1999－2010年間，中國促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的專利形式發(fā)生改變，低技術(shù)含量的實用新型和外觀設(shè)計，在經(jīng)濟(jì)增長中的作用變?nèi)?，而具技術(shù)含量更高的有原創(chuàng)性的發(fā)明對經(jīng)濟(jì)增長的促進(jìn)作用變得重要起來。這表明，中國在經(jīng)歷了20年的改革開放之后，經(jīng)濟(jì)增長的模式在發(fā)生緩慢的變化。前期經(jīng)濟(jì)增長所積累的財富、教育水平的改進(jìn)、專利保護(hù)程度的提高等因素，帶來原創(chuàng)性發(fā)明，這種原創(chuàng)性的發(fā)明又對經(jīng)濟(jì)增長作出貢獻(xiàn)。中國改革開放以來的經(jīng)濟(jì)增長模式，通常會被概括為粗放型、資源密集型、勞動密集型等，但本文的分析結(jié)果表明，現(xiàn)在這種情況正在發(fā)生改變。在最近的10多年里，原創(chuàng)性的技術(shù)進(jìn)步正成為推動經(jīng)濟(jì)增長的重要力量。