誘致性技術(shù)創(chuàng)新：基于汽油價格波動對節(jié)能技術(shù)影響的實證檢驗

易思+康珊+代勇杰

摘要：誘致性創(chuàng)新假說認(rèn)為，要素價格的上升能夠激勵企業(yè)進(jìn)行減少生產(chǎn)中對這種昂貴要素的需求的技術(shù)創(chuàng)新?；谖覈?998年-2013年93#汽油價格與汽車節(jié)能技術(shù)專利數(shù)量，通過構(gòu)建向量自回歸模型對該假說進(jìn)行實證檢驗。結(jié)果顯示，前一期油價變動1%引起當(dāng)期節(jié)能技術(shù)專利數(shù)增加25.78%。具體來看，當(dāng)期油價的變動對專利數(shù)量沖擊影響呈現(xiàn)緩慢減弱的趨勢，在第二期響應(yīng)達(dá)到最大值15，隨后緩慢衰減，直到第八期消失。實證檢驗結(jié)果與要素稀缺誘致性技術(shù)進(jìn)步的假說基本一致。

關(guān)鍵詞：誘致性創(chuàng)新；向量自回歸模型；脈沖響應(yīng)函數(shù)

中圖分類號：F062.1 文獻(xiàn)識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）013-000-03

Abstract： The hypothesis of induced innovation states that changes in relative factor prices should incent innovations to reduce the need for the relatively expensive factor. To test the theory， this paper builds a vector auto-regression model on the basis of 93# gasoline price and number of energy conservation techniques patents from 1998 to 2013 in China. Result displays that the current number of patents increases 25.78 percent when gasoline price changes 1 percent last phase. Specifically， the impacts on the number of patents caused by current gasoline price fluctuations present a slow weakening trend. Moreover， it reaches a maximum value of 15 in the second phase and followed by a decay till disappearing in the eighth phase， which basically agrees with the factor scarce induced innovation theory.

Key words： induced innovation； vector auto-regression； impulse response function

一、引言及文獻(xiàn)綜述

近年來，隨著國際原油價格的不斷上漲，國內(nèi)汽油價格也呈現(xiàn)節(jié)節(jié)攀升的趨勢。汽油價格從1998年的2.32元每升增至2013年的7.79元每升，16年內(nèi)增長了2.4倍。在此背景下，汽車的節(jié)能技術(shù)逐漸成為消費者關(guān)注的焦點。消費者選購中低檔汽車時，油耗成為重要考慮因素，在同等價位的汽車選擇時往往會考慮汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性[1]。油價的上升和消費者的有關(guān)需求使得汽車節(jié)能技術(shù)的研發(fā)成為相關(guān)機(jī)構(gòu)關(guān)注的焦點，在不斷提升傳統(tǒng)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的同時，開發(fā)多種類型的新能源汽車。油價的上升意味著要素的相對稀缺，而這正是誘致性技術(shù)創(chuàng)新假說的研究對象。

誘致性創(chuàng)新假說最早由Hicks（1932）提出，認(rèn)為要素價格的變化能夠激勵企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，以減少生產(chǎn)中對這種昂貴要素的需求。由于這一假說關(guān)注的是由稀缺的資源相對價格的變化對技術(shù)創(chuàng)新的誘致性作用，也因此被稱為要素稀缺誘致性技術(shù)創(chuàng)新。

誘致性創(chuàng)新假說一經(jīng)提出，引起了學(xué)術(shù)界廣泛的關(guān)注。早期大多數(shù)學(xué)者主要通過構(gòu)建理論模型進(jìn)行理論闡釋和延展。理論發(fā)展源于Hicks提出假說時并未進(jìn)行相應(yīng)的闡釋，后期的學(xué)者Kennedy（1964）對其進(jìn)行補充說明并嘗試通過創(chuàng)新可能性邊界（IPF）建立模型對假說進(jìn)行深入的研究，但是由于IPF缺乏微觀經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的支撐，Kennedy的模型受到質(zhì)疑[2]。隨后，Ahmad（1966）首先為假說提出相應(yīng)的理論分析，他結(jié)合創(chuàng)新可能性曲線（Innovation Possibility Curve，IPC）建立相應(yīng)的理論分析框架[3]（圖1）。

分別是兩種要素下的預(yù)算線，表示不同技術(shù)下的等產(chǎn)量線，IPC是不同技術(shù)等產(chǎn)量線的外包絡(luò)線。假設(shè)其中一種要素價格上漲，促使技術(shù)水平由，切點為最佳的要素組合，此時在維持產(chǎn)量的情況下進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)以減少對要素的使用[4]。Bingswanger（1974，1978）也提出了一個基于微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)的誘致性創(chuàng)新的分析模型，該模型與Ahmad模型的相同之處在于二者均抽象掉時間，是對變量進(jìn)行比較靜態(tài)分析，不同的是，Bingswanger的模型無固定預(yù)算線的設(shè)定，因此比前者更具有普適性。Hayami和Ruttan從農(nóng)業(yè)發(fā)展的角度研究誘致創(chuàng)新，認(rèn)為最好將這個現(xiàn)代化進(jìn)程中一個國家資源稟賦和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相互影響看成動態(tài)的過程[5]，在此基礎(chǔ)上結(jié)合除廠商外的公共部門投資的過程，建立了新的研究理論。由于Hicks，Bingswanger等學(xué)者對誘致性創(chuàng)新假說在理論發(fā)展上的巨大貢獻(xiàn)，該理論也被稱為“Hicks-Hayami-Ruttan-Bingswanger”假說[6]。

部分學(xué)者基于不同國家及地區(qū)的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)對假說進(jìn)行實證檢驗[7]，并證明了該假說的適用性。1970年前后，Hayami and Ruttan用1880-1960年間美國和日本農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素價格的變化引起的技術(shù)進(jìn)步的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證，后來又將時間擴(kuò)展到1880-1980年，驗證結(jié)果均在一定程度上證明了這一假說在農(nóng)業(yè)上的適用性。上世紀(jì)九十年代，致力于實證檢驗的學(xué)者逐漸將視線轉(zhuǎn)到發(fā)展中國家農(nóng)業(yè)的研究。Yuhn（1991）對韓國農(nóng)業(yè)的研究，Thirtle等（1995）對南非農(nóng)業(yè)的研究，Hayami對東亞部分國家農(nóng)業(yè)的研究均支持誘致性創(chuàng)新的假說；林毅夫（1991）針對中國國情提出在要素交換受到禁止的社會主義經(jīng)濟(jì)中，誘致性創(chuàng)新假說仍適用，并用中國的經(jīng)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗，結(jié)果證實了假說的合理性[8]；李銳（2006）充分考慮了我國農(nóng)業(yè)配置的“基數(shù)”行為，通過農(nóng)業(yè)公共科研投資的配置分析和構(gòu)建三元計量模型證實此假說，并將假說擴(kuò)展到不完全競爭市場下的技術(shù)創(chuàng)新[9]。

盡管如此，仍有不少學(xué)者對該假說存在質(zhì)疑。Chavas（1997）在對美國1951-1983年的農(nóng)業(yè)進(jìn)行研究時，發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)創(chuàng)新僅適用于市場交換活躍的要素，不活躍的要素并不能得到驗證；Olmsted（1993）則質(zhì)疑研究誘致性創(chuàng)新的方法，他認(rèn)為即使要素價格保持不變，相關(guān)技術(shù)也會向著減少要素使用的方向發(fā)展；范群林（2014）基于結(jié)構(gòu)方程模型，用我國汽車2010年-2011年的數(shù)據(jù)對假說進(jìn)行驗證，論證了燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)與誘致性技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)系，而并未發(fā)現(xiàn)汽油價格波動對汽車燃油經(jīng)濟(jì)性有顯著影響[10]。

縱觀現(xiàn)有的誘致性假說實證檢驗的相關(guān)文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，已有的驗證方法常忽視外生變量的檢驗或外生變量的滯后效應(yīng)，且大多集中在農(nóng)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域，而基于其他領(lǐng)域的檢驗比較少見。鑒于上述原因，本文通過對1998年-2013年93#汽油價格的變化和汽車行業(yè)節(jié)能技術(shù)專利數(shù)量之間的關(guān)系，對要素稀缺誘致性創(chuàng)新這一假說進(jìn)行驗證。文章結(jié)果安排如下：第二部分為模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)來源；第三部分為實證分析與結(jié)果；第四部分為研究結(jié)論與政策建議。

二、模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)來源

1.分析方法

1980年，Christopher Sims提出了向量自回歸（Vector Autoregressive，VAR）模型[11]。VAR模型把系統(tǒng)中每一個內(nèi)生變量作為該系統(tǒng)所有內(nèi)生變量滯后項的函數(shù)，從而將單變量自回歸模型推廣到由多元時間序列變量組成的模型。通過對本文所選取相應(yīng)指標(biāo)的分析，認(rèn)為專利的數(shù)量和汽油價格的滯后項有關(guān)，基于此考慮，用VAR模型建立數(shù)量關(guān)系。在各指標(biāo)滿足同階協(xié)整的情況下，可建立VAR（p）模型：

+……其中，是專利數(shù)量、汽油價格和R&D支出組成的3維內(nèi)生變量的列向量，p為內(nèi)生變量的滯后階數(shù)，T為樣本容量，A和B為系數(shù)矩陣，為隨機(jī)干擾項的列向量。

在VAR模型中，隨機(jī)干擾項的一個標(biāo)準(zhǔn)差大小的沖擊會對內(nèi)生變量當(dāng)前和未來的值產(chǎn)生影響，這就是脈沖響應(yīng)函數(shù)（Impulse Response Function，IRF）。在IRF的基礎(chǔ)上，忽略模型中變量的順序，可得到廣義脈沖響應(yīng)函數(shù)（GIRF）。由于后者不僅能考察系統(tǒng)中某一變量對其它變量的沖擊響應(yīng)，還不受到模型變量先后的影響，因此本文用GIRF反應(yīng)汽油價格對專利數(shù)量的影響以及這一影響的持續(xù)情況。

2.構(gòu)建模型

為了避免專利數(shù)量、汽油價格和研發(fā)支出三組數(shù)據(jù)出現(xiàn)相同的變化趨勢造成的“偽回歸”現(xiàn)象，在建立VAR模型之前應(yīng)對序列進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗。對于原數(shù)據(jù)不平穩(wěn)的序列，可選用差分等方法使它們變得平穩(wěn)，不過這樣會失去總量的長期信息，不利于進(jìn)一步構(gòu)建模型。如果差分后的數(shù)據(jù)存在長期的均衡關(guān)系即通過協(xié)整檢驗，則可構(gòu)建VAR模型。如果模型對應(yīng)的特征方程的特征根的絕對值落在單位圓內(nèi)，說明模型穩(wěn)定；反之只要有一個特征根的絕對值落在圓外，則模型不穩(wěn)定，不穩(wěn)定的模型對研究是無意義的，只有穩(wěn)定的VAR模型才能進(jìn)行脈沖響應(yīng)和方差分解。

3.數(shù)據(jù)來源與處理

本文采用的是時間序列分析，選用1998年-2013年汽車產(chǎn)業(yè)節(jié)能技術(shù)的專利數(shù)量表示技術(shù)創(chuàng)新，技術(shù)創(chuàng)新的影響因素則主要考慮同時間段93#汽油價格和研究與發(fā)展支出（R&D）。為了更好的描述汽油價格和R&D的單位變動對技術(shù)創(chuàng)新的影響，本文對上述三個變量均進(jìn)行取對數(shù)處理。

（1）汽油價格

1998年-2013年汽油價格數(shù)據(jù)來自國家經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫。以北京地區(qū)93#汽油為參考，1998年-2013年十六年間，93#汽油共調(diào)整價格79次，從1998年6月1日的2.32元/升漲至2013年12月12日的7.79元/升，價格上漲了240%。本文取每年12月31日的價格為當(dāng)年的油價（單位：元/升）。

（2）專利數(shù)量

專利數(shù)量的搜索平臺是Soopat專利信息檢索網(wǎng)?？紤]到近兩年申請的專利很多都還沒有到公開的日期，所以搜索時間為1998年-2013年；搜索范圍的確定采取窮舉法，由于節(jié)能汽車涉及的類型繁多復(fù)雜，所以搜索是的關(guān)鍵詞也涵蓋節(jié)能汽車、太陽能汽車、氫能源汽車等關(guān)鍵詞，對搜索到的專利進(jìn)行求和，得到1998年-2013年節(jié)能汽車專利數(shù)[12]（單位：個）。

（3）研究與發(fā)展（R&D）支出

相關(guān)行業(yè)R&D支出的是影響專利發(fā)展的重要因素。若將專利視為產(chǎn)出，研究與發(fā)展支出則為相應(yīng)的投入。本文的R&D支出來自《中國汽車行業(yè)統(tǒng)計年鑒》中相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，最終的數(shù)值為汽車的R&D和將發(fā)動機(jī)R&D按比例分配給汽車部分之和（單位：億元）。

三、實證分析與結(jié)果

1.穩(wěn)定性檢驗

本文采用最常見的ADF檢驗判斷原始序列的平穩(wěn)性。表1顯示，原序列在5%的顯著性水平下沒有通過平穩(wěn)性檢驗，但經(jīng)過一階差分后，專利數(shù)量、汽油價格和R&D支出均在1%的顯著性水平為下平穩(wěn)序列，說明原數(shù)據(jù)均為一階單整序列。下文的實證分析均建立在對原序列進(jìn)行一階差分的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

2.滯后階數(shù)和協(xié)整檢驗

初步建立VAR模型，比較滯后0-2期的參數(shù)（表2），根據(jù)統(tǒng)計量AIC和SC，確定VAR模型的最優(yōu)滯后期為1。

表2可確定Johansen檢驗的滯后階數(shù)為2。對原序列進(jìn)行協(xié)整檢驗，結(jié)果顯示在5%的顯著性水平下接受的協(xié)整關(guān)系數(shù)量為2，說明原序列存在長期的均衡關(guān)系。

3.VAR模型

建立VAR（1）模型，變量系數(shù)及t值如表3所示。

其中，N為專利數(shù)量，P為汽油價格，R&D為研究發(fā)展支出，圓括號中的數(shù)值表示t值。雖然部分變量的參數(shù)未通過顯著性檢驗，但由于VAR模型對參數(shù)不施加零約束，因此保留這些變量。模型的擬合優(yōu)度R2較大，F(xiàn)統(tǒng)計量通過檢驗，圖2為專利數(shù)量的實際值和VAR模型的計算值對比圖，表明VAR（1）的擬合效果良好。

4.穩(wěn)定性檢驗和外生變量檢驗

根據(jù)上文建立的VAR（1）模型的AR roots圖像，如圖，所有特征根均落在圓內(nèi)，表明模型具有穩(wěn)定性。

VAR模型下的外生變量檢驗（表4），P值均小于0.01，表明模型的外生變量設(shè)定無誤，即可將汽油價格和R&D支出看作專利數(shù)量的外生變量，模型設(shè)定合理。

5.脈沖響應(yīng)分析

給汽油價格單位標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊，得到專利數(shù)量的響應(yīng)情況，如圖3。

圖3的脈沖圖顯示，在第一期給汽油價格沖擊時，專利數(shù)量快速響應(yīng)。在整個沖擊響應(yīng)期內(nèi)，最大值產(chǎn)生在第二期，最大沖擊為15。隨后，影響整體呈遞減趨勢，影響逐漸被時間消化，至第八期完全消失。整體而言，汽油價格的沖擊對專利數(shù)量有顯著的促進(jìn)作用和較長的持續(xù)效應(yīng)。這與要素稀缺誘致性技術(shù)創(chuàng)新的假說要素價格的變化能夠激勵企業(yè)進(jìn)行減少生產(chǎn)中對這種昂貴要素的需求技術(shù)創(chuàng)新基本一致。

四、研究結(jié)論與政策建議

本文對誘導(dǎo)性技術(shù)進(jìn)步假說已有的理論發(fā)展和實證檢驗進(jìn)行梳理，著重分析1998年-2013年汽車產(chǎn)業(yè)的專利數(shù)量與汽油價格、研發(fā)支出三個變量之間的定量關(guān)系。首先，對上述三個變量進(jìn)行穩(wěn)定性檢驗和協(xié)整檢驗，結(jié)果顯示三者均為一階單整序列并存在協(xié)整關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，采用VAR模型確定三個變量之間的數(shù)量關(guān)系并用廣義脈沖響應(yīng)函數(shù)分析汽油價格上升對專利數(shù)量的影響，VAR模型的結(jié)果表明VAR（1）模型能較好的反應(yīng)三者之間的數(shù)量關(guān)系；脈沖響應(yīng)分析顯示：當(dāng)期油價的變動對專利數(shù)量沖擊影響呈現(xiàn)緩慢減弱的趨勢，在第二期響應(yīng)達(dá)到最大值15，隨后緩慢衰減，直到第八期消失。

我國的汽車產(chǎn)業(yè)正處于由傳統(tǒng)技術(shù)向節(jié)能環(huán)保的新型技術(shù)過度的階段，新的產(chǎn)品與技術(shù)，不僅能減少對能源的需求，還可降低對環(huán)境的污染。近十年來，環(huán)境問題日益嚴(yán)重，成為各級政府乃至全世界亟需解決的問題，因此大力促進(jìn)汽車節(jié)能技術(shù)的發(fā)展很有必要，本文提出以下建議：（1）汽油價格在現(xiàn)有的定價方法上加入環(huán)境稅。消費者在使用汽油時，所產(chǎn)生的廢氣排放對環(huán)境造成了一定的污染，且根據(jù)上述分析，加入了稅收的油價相對高于現(xiàn)有定價方式下的價格，對汽車產(chǎn)業(yè)的節(jié)能技術(shù)會有正向、顯著的促進(jìn)作用；（2）行業(yè)加強對研發(fā)的資金投入，政府對相應(yīng)專利施行獎勵制度。行業(yè)和政府鼓勵和支持技術(shù)創(chuàng)新，節(jié)能技術(shù)將向著積極的方向發(fā)展。

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作者簡介：易 思（1996-），湖北黃岡人，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2013級本科生。