資源與環(huán)境要素約束下農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新驅(qū)動經(jīng)濟增長研究

劉紅峰

摘要：在新增長理論的框架下，分析區(qū)域性資源節(jié)約與環(huán)境要素約束下農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新對經(jīng)濟增長的影響機理，分析了導(dǎo)致傳統(tǒng)自然資源與生態(tài)環(huán)境要素依賴型經(jīng)濟增長停滯的根源在于資源耗損特征與存量有限、自然資源生產(chǎn)要素稟賦不可流動、生態(tài)資源要素自我修復(fù)不可替代、知識資本與創(chuàng)新能力局限、勞動力要素生產(chǎn)效率遞減等瓶頸阻滯經(jīng)濟增長。得出農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新驅(qū)動經(jīng)濟增長機制與政策建議。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)科技、創(chuàng)新驅(qū)動；新增長理論；資源與環(huán)境約束

中圖分類號：F 061.2； F323 文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1006-1398（2015）03-0060-08

一 導(dǎo) 論

最早使用創(chuàng)新驅(qū)動概念的是波特，隨后的20 世紀20-30 年代，美國經(jīng)濟學(xué)家熊皮特（ Schumpeter）發(fā)展了創(chuàng)新經(jīng)濟思想[1]，經(jīng)濟學(xué)家弗里德曼（ Friedmann） 認為創(chuàng)新驅(qū)動歸源于馬克思的《資本論》，馬克思在《資本論》中論述了自然科學(xué)創(chuàng)新通過技術(shù)進步運用于社會生產(chǎn)對經(jīng)濟社會的推動作用[2]。馬克思主義經(jīng)典作家恩格斯在《自然辯證法》中指出科學(xué)是一種在歷史上起推動作用的革命的力量[3]。農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新在突破資源與環(huán)境要素約束的創(chuàng)新驅(qū)動，是經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎(chǔ)與前提，實質(zhì)是通過科技創(chuàng)新，實現(xiàn)資源節(jié)約與環(huán)境友好型一、二、三產(chǎn)的協(xié)同發(fā)展，解決初始產(chǎn)業(yè)涌現(xiàn)的基礎(chǔ)座架。

目前，存在兩方面的緊迫性： 一是物質(zhì)要素推動經(jīng)濟快速發(fā)展的架構(gòu)在一定程度上是依靠廉價勞動力和自然資源的過度消耗，對于利用知識、技術(shù)、企業(yè)組織創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新的集約型經(jīng)濟形態(tài)的創(chuàng)新要素利用嚴重不足，造成工業(yè)對農(nóng)業(yè)資源的抽取，出現(xiàn)了農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新過分依附于工業(yè)科技創(chuàng)新的不良局面。另一方面受到國際金融危機影響，出口拉動經(jīng)濟增長的作用相對降低，國際經(jīng)濟競爭側(cè)重科技創(chuàng)新競爭日益明顯，農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新地位不斷削弱。

新時期集約型發(fā)展方式重在依靠基礎(chǔ)性農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新驅(qū)動來突破原始資源與生態(tài)環(huán)境要素約束，在第六次科技革命與第三次產(chǎn)業(yè)革命正在來臨之際國內(nèi)的創(chuàng)新驅(qū)動內(nèi)生性增長的動力機制還未能形成[4]12-13[5]，解決好我國農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的自主能力，從依附于工業(yè)科技創(chuàng)新中解放出來，搶占新一輪創(chuàng)新高地，誰能“前瞻謀劃和重點部署，誰就很可能在新一輪全球競爭中搶占先機”[4]12-13。

從科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)革命的膠質(zhì)而言，是驅(qū)動我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)亟待轉(zhuǎn)型升級的理論架座。我國農(nóng)業(yè)知識要素不足、科技含量較低、附加值低、品牌優(yōu)勢缺失[6]70-76，隨著老齡化社會加劇，城鄉(xiāng)人口結(jié)構(gòu)變遷，人口紅利將逐漸消失。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的勞動、資本、物質(zhì)資源等有形的內(nèi)在創(chuàng)新要素重新融合，朝創(chuàng)新要素集約密集型戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展[7][8]。國內(nèi)學(xué)者在研究中從各個視野對創(chuàng)新驅(qū)動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，促進經(jīng)濟增長的成果很多，韓小明提出的“跨越論”闡述了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的理論[9]，辜勝阻等提出了更需要把農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新放在首位的創(chuàng)新驅(qū)動論[10]。厲以寧提出了發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)合的融合論[11]。孫軍等提出了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級螺旋式上升理論[6]70-76。林學(xué)軍從企業(yè)發(fā)展的角度提出了技術(shù)嫁接與產(chǎn)業(yè)裂變的理論[14]。Porter、Lexingtong、Dallas等國外學(xué)者對于發(fā)展中國家如何實現(xiàn)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的研究表明應(yīng)該借助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)契入高新技術(shù)要素相結(jié)合來促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展[6]70-76。在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的自然資源型經(jīng)濟背景下向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)演化過程面臨著范式轉(zhuǎn)型中的陣痛，只能依靠創(chuàng)新驅(qū)動來破題[16]。因此，研究農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新來解決當(dāng)前自然資源耗損、生態(tài)環(huán)境破壞，促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、經(jīng)濟增長與經(jīng)濟發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

國外學(xué)者Rodan在研究發(fā)展中國家經(jīng)濟問題時指出自然資源的快速開發(fā)，必然導(dǎo)致對生態(tài)環(huán)境失衡，并且導(dǎo)致局部生態(tài)環(huán)境破壞[17]。 從學(xué)理上研究并實現(xiàn)自然資源與生態(tài)環(huán)境要素約束下我國經(jīng)濟增長的創(chuàng)新驅(qū)動是實現(xiàn)經(jīng)濟社會發(fā)展的空間布局與擴散的必然選擇[18]。本文運用創(chuàng)新經(jīng)濟學(xué)與外生增長新古典經(jīng)濟模型分析自然資源與生態(tài)環(huán)境要素約束瓶頸下導(dǎo)致經(jīng)濟增長停滯的作用機理，并通過模型分析農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新突破資源與環(huán)境要素約束瓶頸，闡釋自然資源與生態(tài)環(huán)境要素約束下經(jīng)濟增長與社會協(xié)同發(fā)展耦合機理的創(chuàng)新嬗變路徑。

二 自然資源與生態(tài)環(huán)境要素約束對區(qū)域經(jīng)濟增長的影響機理分析

本文將自然資源定義為直接參與人類生產(chǎn)的耗損性不可再生要素，生態(tài)環(huán)境定義為間接參與人類生產(chǎn)的修復(fù)性再生要素。分析模型在索洛模型的基礎(chǔ)上引入自然資源投入、生態(tài)環(huán)境資源投入與知識創(chuàng)新投入（科技創(chuàng)新能力，技術(shù)水平，人力資本文化、倫理道德、生產(chǎn)生活習(xí)慣），設(shè)生產(chǎn)函數(shù)為柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)，將自然資源和生態(tài)環(huán)境資源要素納入函數(shù)式來構(gòu)建新模型分析對經(jīng)濟增長與社會發(fā)展的約束性作用機理：

產(chǎn)出、資本、包括知識創(chuàng)新投入的勞動在式中以Y（t）、K（t）、L（t）分別表示；式中R（t）、E（t）分別表示自然資源要素與生態(tài)環(huán)境要素投入；資本、創(chuàng)新勞動、自然資源和生態(tài)環(huán)境資源要素產(chǎn)出彈性參數(shù)在式中以α、β、1-α-β、1-（1-α-β）分別表示。耗損性自然資源要素在生產(chǎn)發(fā)展中存量不斷下降。得出R（t）=-bR（ti），b為耗損性自然資源要素在生產(chǎn)中的耗損速度。設(shè)自然資源要素的初始值為R（t=0）=1，則有0

式中，資本要素、科技創(chuàng)新性勞動要素、自然資源要素、生態(tài)環(huán)境要素隨時間的變化率分別為K（t）、L（t）、R（t）、E（t）；儲蓄率、折舊率和人口增長、科技創(chuàng)新增長率、生態(tài)環(huán)境修復(fù)率等外生給定常數(shù)分別用s、δ、n、ζ來表示。我們通過索洛模型中知識、勞動、自然資源和環(huán)境資源為外生變量描述經(jīng)濟行為的特征來分析資本行為。根據(jù)柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)規(guī)模報酬不變的重要特征，再運用C-D生產(chǎn)函數(shù)的緊湊形式來分析單位勞動資本存量對不同經(jīng)濟形態(tài)的產(chǎn)出動態(tài)演化方式。令D=E（t）1-α-β，ε=β/（1-α），則C-D生產(chǎn)函數(shù)（1）式變?yōu)椋?

（9）式引入自然資源要素與生態(tài)環(huán)境要素在索洛經(jīng)濟增長模型的外生變量中包括知識創(chuàng)新的單位勞動資本對應(yīng)經(jīng)濟動態(tài)演化行為表達方式。在使k（t）保持現(xiàn)有水平上所必須選擇的投資量說明了知識創(chuàng)新性單位勞動資本存量的變化率取決于ζy（t）為單位勞動的實際投資和（δ+εη）k（t）的持平投資?？筛鶕?jù)（9）式作如圖1的動態(tài)變化圖。當(dāng)k=k*時，（t）=0，單位勞動資本存量處于穩(wěn)定狀態(tài)，但無論k從何處開始變化，都將向其穩(wěn)態(tài)k*收斂，實現(xiàn)經(jīng)濟處于其平衡增長路徑上的ζy（t）=（δ+εη）k（t），同樣，可推導(dǎo)出經(jīng)濟位于其平衡增長路徑上的單位勞動產(chǎn)出y*=D（k*）α，且y（t）=0，見圖2。

得出：ε-1=α+β-11-α，可知，耗損性自然資源要素的瓶頸導(dǎo)致單位勞動回報負增長，制約自然資源依賴型經(jīng)濟可持續(xù)增長，生態(tài)環(huán)境資源要素瓶頸同樣可以推出（本研究省略推導(dǎo)過程）。引進自然資源要素與生態(tài)環(huán)境資源要素約束的外生增長新古典模型，描述了自然資源與生態(tài)環(huán)境依賴型經(jīng)濟增長的演化路徑、并推導(dǎo)和證明了要實現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)濟增長的瓶頸[19]。采用?？怂怪行约夹g(shù)原則的模型分析，企業(yè)將資本要素、知識創(chuàng)新性勞動要素、自然資源與生態(tài)環(huán)境資源要素組織起來的社會化生產(chǎn)，結(jié)果是全部投入以一個固定速率增長，產(chǎn)出也以兩樣的速率增長[20]，推出：

實際生產(chǎn)中，各生產(chǎn)要素的增長速率受各種因素影響而導(dǎo)致增長率迥異[21]。所以，初期社會通過知識創(chuàng)新來替代日益稀缺的自然資源與保護性恢復(fù)生態(tài)環(huán)境資源，但是科技創(chuàng)新的技術(shù)工具性有一定的滯后性，并且替代程度有限，經(jīng)濟增長將受制于自然資源與生態(tài)環(huán)境資源[21]。經(jīng)驗表明，國外地區(qū)資源型經(jīng)濟呈現(xiàn)出“倒U型”發(fā)展軌跡，在既定科技創(chuàng)新條件下整體經(jīng)濟走向衰退成為歷史必然[22]。所以，社會必須利用閑置資本和人力資本進行創(chuàng)新，促進科技變革，擺脫經(jīng)濟增長困境。

三 農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新驅(qū)動突破資源與環(huán)境型經(jīng)濟增長瓶頸的傳遞機理分析

在資源耗損與生態(tài)破壞型經(jīng)濟中一般從三個方面進行科技創(chuàng)新：一是生態(tài)環(huán)境資源保護性開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新，主要是降低污染強度（z）、提高生產(chǎn)的環(huán)保程度與促進生態(tài)環(huán)境資源要素的修復(fù)性循環(huán)利用能力，在生態(tài)環(huán)境資源要素修復(fù)技術(shù)θ和產(chǎn)出Y一定狀態(tài)，則z↓→P[Y（t），z]↓→E（t）↑→y'（t）↑；二是生態(tài)環(huán)境恢復(fù)性再生科技創(chuàng)新，根據(jù)生態(tài)環(huán)境資源變化率（t）=θE（t）-P[Y（t），z]可知，在污染流P[Y（t），z]一定的情況下θ↑→E（t）↑→y'（t）↑；三是資源節(jié)約與環(huán)境友好型科技創(chuàng)新，降低單位產(chǎn)出的單位自然資源耗損與生態(tài)環(huán)境破壞比率，則R（t1）=-bR（t2），b↓→R（t1）↓→R（t2）↑→y'（t）↑。

（一）自然資源與生態(tài)環(huán)境型經(jīng)濟增長的自我缺破

運用上述模型的理論傳導(dǎo)機理，研究突破資源耗損與環(huán)境破壞型經(jīng)濟增長的瓶頸。假設(shè)：初始期自然資源和生態(tài)環(huán)境資源存量為R（0），E（0）；資本和勞動（科技創(chuàng)新）在產(chǎn)業(yè)之間流動不計成本；區(qū)域間沒有技術(shù)外溢與擴散；生產(chǎn)對自然資源與生態(tài)環(huán)境資源瓶頸的反映為離散式反應(yīng)；勞動密集型與資本密集型產(chǎn)業(yè)對自然資源與生態(tài)環(huán)境資源的依存度低；自然資源與生態(tài)環(huán)境資源型產(chǎn)業(yè)中沒有科技創(chuàng)新。用t=0和t=1分別表示初始期（自然資源與生態(tài)環(huán)境資源型經(jīng)濟）和完成期（科技創(chuàng)新型經(jīng)濟），用下標(biāo)1和2分別表示兩種不同的類型經(jīng)濟，空白下標(biāo)則表示自然資源與生態(tài)環(huán)境型經(jīng)濟產(chǎn)出。可得出：

由圖3可知，在第Ⅰ階段，先期經(jīng)濟1依賴于自然資源和生態(tài)環(huán)境資源促進經(jīng)濟增長，隨著自然資源和生態(tài)環(huán)境資源的開發(fā)升級，科技創(chuàng)新的停滯將使單位勞動資本報酬遞減，經(jīng)濟增長向穩(wěn)態(tài)k1*收斂。在k1*處，區(qū)域性自然資源與生態(tài)環(huán)境的潛力完全耗盡，單位勞動資本要素產(chǎn)出停滯增長，經(jīng)濟體相對過剩生產(chǎn)要素出現(xiàn)?？陀^上催生尋求不依賴于自然資源與生態(tài)環(huán)境資源的經(jīng)濟增長2，造成了經(jīng)濟增長上的自我生態(tài)演化，導(dǎo)致部分閑置資本和剩余勞動力向創(chuàng)新領(lǐng)域轉(zhuǎn)移。當(dāng)特定經(jīng)濟體先期經(jīng)濟在第Ⅰ階段增長停滯后傳導(dǎo)到第Ⅱ經(jīng)濟增長階段恢復(fù)過程。盡管后期經(jīng)濟2不依賴于自然資源與生態(tài)環(huán)境資源來促進經(jīng)濟增長，但面臨科技創(chuàng)新對各要素的驅(qū)動能力的短缺，整體經(jīng)濟k1*+k2*向穩(wěn)態(tài)收斂，經(jīng)濟增長趨于停滯。在微觀經(jīng)濟體中，廠商以同樣方式將閑置的資本和剩余的勞動力從后期產(chǎn)業(yè)2轉(zhuǎn)出，轉(zhuǎn)型到資本密集度更高的不依賴于資源環(huán)境的產(chǎn)業(yè)，恢復(fù)區(qū)域經(jīng)濟體第Ⅲ階段的增長，并收斂于穩(wěn)態(tài)k1*+k2*+k3*。分析資源型經(jīng)濟單位勞動資本的動態(tài)演化軌跡，得出：自然資源與生態(tài)環(huán)境依賴型經(jīng)濟體保持長期穩(wěn)定增長過程必須不斷突破自然資源與生態(tài)環(huán)境資源要素約束，適時實現(xiàn)相對過剩生產(chǎn)要素向不依賴于自然資源與生態(tài)環(huán)境資源要素的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與遷移，創(chuàng)新性解決自然資源與生態(tài)環(huán)境資源的有限性對經(jīng)濟增長的強約束，創(chuàng)新性解決資源型區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的可持續(xù)性問題。在第Ⅰ階段為先期經(jīng)濟1，在第Ⅱ階段，自然資源與生態(tài)環(huán)境資源型經(jīng)濟的單位勞動產(chǎn)出增長趨于停滯，收斂于y1*，生產(chǎn)函數(shù)趨于水平；相對過剩生產(chǎn)要素轉(zhuǎn)型到后期經(jīng)濟2。在第Ⅲ階段，先期經(jīng)濟1和后期經(jīng)濟2的生產(chǎn)函數(shù)都變?yōu)樗?，?jīng)濟增長轉(zhuǎn)型與遷移到后期經(jīng)濟3。

（二）農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新驅(qū)動自然資源與生態(tài)環(huán)境型經(jīng)濟體轉(zhuǎn)型增長

根據(jù)?？怂梗?932）的特定資本與勞動比率、資本和勞動的邊際替代率地演變類型來劃分科技創(chuàng)新進步形態(tài)，在K/L一定時，在僅包括資本和勞動兩種生產(chǎn)要素的生產(chǎn)函數(shù)中，如果FK/FL之比增高，則該類型科技創(chuàng)新為勞動節(jié)約型；如果勞動和資本的邊際生產(chǎn)率之比FK/FL降低，則該類型科技創(chuàng)新為資本節(jié)約型；如果勞動和資本的邊際生產(chǎn)率之比FK/FL不變，則該類型科技創(chuàng)新為中性。再運用希克斯劃分法，對包括資本要素、勞動要素、自然資源和生態(tài)環(huán)境資源要素對資源節(jié)約與環(huán)境友好型科技創(chuàng)新的生產(chǎn)函數(shù)進行定義，則：在R/KLE之比一定的情況下，F(xiàn)E/FKFLFR之比增加，為資源節(jié)約型科技創(chuàng)新，反之，則不是資源節(jié)約型科技創(chuàng)新；在E/KLR一定的情況下，F(xiàn)E/FKFLFR之比增加，為環(huán)境友好型科技創(chuàng)新，反之，則不是環(huán)境友好型科技創(chuàng)新。

區(qū)域性的經(jīng)濟體通過創(chuàng)新促進開發(fā)并使用資源節(jié)約型和環(huán)境友好型科技創(chuàng)新來驅(qū)動經(jīng)濟增長，使A1和B1躍升到A2和B2，單位勞動資本增長進入第Ⅱ階段，此時的實際投資曲線由sy'1（t）上移到sy'2（t）。由于A1

四 結(jié) 論

經(jīng)濟體的自然資源和生態(tài)環(huán)境資源型經(jīng)濟要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與升級，擺脫約束，實現(xiàn)可持續(xù)性、有質(zhì)量的經(jīng)濟增長與經(jīng)濟發(fā)展，途徑有二：一是引導(dǎo)相對過剩勞動、資本要素向不依賴于自然資源與生態(tài)環(huán)境要素的勞動密集型和資本密集型產(chǎn)業(yè)軌跡演化，例如文化產(chǎn)業(yè)、旅游產(chǎn)業(yè)、創(chuàng)意經(jīng)濟等等。二是倒逼相對過剩生產(chǎn)要素聚焦科技創(chuàng)新，實現(xiàn)資源節(jié)約與環(huán)境友好型科技革命來創(chuàng)新生產(chǎn)要素、替代自然資源與生態(tài)環(huán)境要素、挖掘要素潛能，實現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動經(jīng)濟增長。

本研究的政策建議，首先是通過農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新從工業(yè)科技創(chuàng)新中的解放和剝離來突破經(jīng)濟增長的原始性基礎(chǔ)資源，挖掘我國生產(chǎn)要素內(nèi)涵，促進由原來過度依賴于自然資源耗損與生態(tài)環(huán)境破壞的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向技術(shù)密集型與資本密集型產(chǎn)業(yè)。其次是加快催化農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新對自然資源的開發(fā)利用效能、效率，加快保護與修復(fù)生態(tài)環(huán)境的農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新成果運用于我國經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)、科技創(chuàng)新能力較強的區(qū)域，率先實現(xiàn)資源型經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)變遷與躍進，實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。第三是通過農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園區(qū)驅(qū)動的圈層協(xié)同效應(yīng)，在促進區(qū)域經(jīng)濟增長與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)圈層性耦合機制，促進自然資源要素相互轉(zhuǎn)化與生態(tài)環(huán)境自我修復(fù)式的資源節(jié)約與環(huán)境友好型生產(chǎn)、生活的文明倫理自我演變式經(jīng)濟增長，促進建立自然資源和生態(tài)環(huán)境資源的宏觀調(diào)控與微觀市場評價估價體系。四是通過對農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新合理認識，確定自然資源與生態(tài)環(huán)境要素在創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)之間轉(zhuǎn)型的能力與速率，通過區(qū)域性制度設(shè)計[24]與創(chuàng)新來實現(xiàn)區(qū)域階段性經(jīng)濟最優(yōu)化增長模式創(chuàng)新。

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Abstract：Under the framework of the new growth theory， this paper analyzes the influence mechanism of agricultural science and technology innovation to economic growth under the constraints of regional resource conservation and environmental factors. It puts forward the leading causes of stagnant economic growth relying on traditional natural resources and ecological environmental factors， which ranges from limited characteristic and quantity of the resource depletion， stagnant natural resource production factors， irreplaceable ecological factors self-repair， limited knowledge capital and innovation capability， to labor productivity diminishing. Eventually， this paper states the economic growth mechanism and policy recommendations driven by agricultural science and technology innovation.

Key words：agricultural science and technology； innovation-driven force； new growth theory； resource and environment restriction

【責(zé)任編輯 南 橋】