知識溢出對高新技術產業(yè)影響的實證研究
——以中關村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)為例*

項 目

（中國大唐集團資本控股有限公司，北京，100053）

知識溢出對高新技術產業(yè)影響的實證研究
——以中關村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)為例*

項 目

（中國大唐集團資本控股有限公司，北京，100053）

通過對知識型生產函數(shù)進行改進和擴充，構建了一個更加全面的知識溢出影響因素測度模型。并以國內高新技術產業(yè)的代表者——中關村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)的10個園區(qū)2006-2015的數(shù)據作實證分析，得出結論如下：改進模型中的所有影響因素都與該地區(qū)的發(fā)展有顯著的且正向的聯(lián)系；其中影響力較大的四個因素為：資本投入、技術引進、周邊地區(qū)的研發(fā)投入和知識溢出的吸收能力，并對處于不同技術等級的高新技術聚集區(qū)提出不同的政策建議。

知識溢出；知識生產函數(shù)；產業(yè)聚集

國際數(shù)字對象唯一標識符（DOI）：10.16456/j.cnki.1001-5973.2016.04.013

一、引言

當前不同領域的大量文獻都頻繁提到知識資本或知識溢出，在空間經濟學及區(qū)域經濟學中向來把知識積累及知識溢出作為產業(yè)集聚的重要促進因素來分析，只是闡述的角度有所不同。在區(qū)域經濟學早期的研究中主要是從創(chuàng)新系統(tǒng)的角度提出科技創(chuàng)新、知識積累、技術溢出的重要性；隨后中期的研究主要代表新增長理論則是把知識溢出所產生的外部性視作推動地區(qū)生產率提高和區(qū)域長期增長的關鍵因素；后期相關研究認識到知識溢出的關鍵作用，則糾結于知識溢出是否能被測度以及如何進行有效測度。對于知識溢出是否能被測度，該領域研究者也有各自不同的看法：Krugman①PAUL KRUGMAN：Increasing returns and economic geography.Journal of Political Economy，1991，99（3）：483-499.（1991）指出，知識溢出的經驗測度是不可能的，因為知識的流動是無形的，它們沒有留下任何可以測度和追蹤的紙上痕跡。而Jaffe②JAFFE：The Real Effect of Academic Research.American Economic Review，1989，79：957-970.（1993），Adams③ADAMS：.Technological Opportunity and Spillovers of R&D：Evidence from Firms'Patents，Profits，and Market Value［J］.The American Economic Review，1986，76（5）：984-1001.（1996），Audretsch④Audretsch Maryann P.Feldman，R&D Spillovers and the Geography of Innovation and Production，Maryann P.Feldman，American Economic Review，Vol.86，No.3，June 1996，630-640.（1996）等學者認為知識溢出是可以測度的，并使用專利及其引用等替代變量以及知識生產函數(shù)對知識溢出測度做出了有益的探索。此外知識溢出的渠道很多，究竟是哪個渠道或是哪個因素對一個地區(qū)的發(fā)展影響更大，目前國內關于此方面的研究比較欠缺。只有了解知識溢出的具體影響機制，才能制定相應的政策措施進行引導。否則，僅僅依靠對知識溢出的規(guī)范判斷，則無法為相關制度和政策的制定提供科學有效的信息和依據。中關村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)依附著國內頂尖學府和科研機構，可以說是說國內一流的高新技術產業(yè)聚集區(qū)，在國內處于技術等級的最高層。本文將以中關村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)為例，研究在高新技術產業(yè)聚集區(qū)中，知識溢出各個渠道對地區(qū)發(fā)展影響的大小并總結經驗，進而提出其對國內其他高新技術產業(yè)聚集區(qū)的借鑒意義。

二、文獻簡要回顧

當前主流的觀點是：知識溢出是可測量的，并且是有效的。從現(xiàn)有文獻尤其是在Nadiri①Nadiri I M.Innovations and Technological Spillovers.NBER Working Paper No.1993.（1993）以及Koo②KOO.Technology spillovers，agglomeration and regionaleconomic development［J］.Journal of Planning Literature，2005，20（2）：225 -252.（2005）的研究基礎上來看，知識溢出的經驗測度方法大體可以分為四類③段會娟：《知識溢出的測度方法綜述》，《科技進步與對策》2010年第5期。：技術流動方法、成本函數(shù)方法、文獻跟蹤方法和生產函數(shù)方法。技術流動方法是最早被提出來測度知識溢出的方法，它強調縱向溢出，而忽略了同類產業(yè)之間的水平技術溢出。主要使用投入產出和技術流向矩陣來衡量溢出的大小，分析的框架一般限定在一個很小的地理空間，即忽略了距離對知識溢出的影響。成本函數(shù)法主要的假設前提是從事研發(fā)的企業(yè)不能獨占全部研發(fā)成果收益，無法排除其他企業(yè)的搭便車行為，從而帶來知識溢出的成本削減效應。Bernstein設定企業(yè)的成本函數(shù)c=C（y，w，S），其中c是生產成本，y是產出數(shù)量的向量，w是要素價格的向量，S是溢出變量的向量。通過比較加拿大的七個產業(yè)溢出的成本節(jié)省效應，發(fā)現(xiàn)了產業(yè)間溢出模式的差異。成本函數(shù)的使用相對靈活，既能測度知識溢出對總成本的影響，也考慮了知識溢出對勞動和中間產品需求數(shù)量的影響。但問題在于：成本函數(shù)中的投入品價格數(shù)據很難得到。文獻追蹤法是利用專利及專利引用數(shù)據測度外溢的效果，被認為直接測量了知識的溢出。該方法的問題在于企業(yè)水平的專利引用數(shù)據的難以獲得。此外專利分類體系和現(xiàn)有產品或產業(yè)類別并不一致，為新產品申請專利的傾向在各究領域差別也很大。生產函數(shù)方法是在柯布-道格拉斯函數(shù)框架下，運用計量模型估計知識溢出對生產率或創(chuàng)新的影響。Jaffe是較早使用識生產函數(shù)框架的，并把空間因素（即距離參數(shù)）引入知識生產函數(shù)，說明了地理上接近大學和產業(yè)研究發(fā)達地的重要性。生產函數(shù)方法既能體現(xiàn)出知識溢出的空間特征，又能通過使用研發(fā)、人力等投入來近似表示知識投入及產出，此外可以綜合使用上述三種方法，比較適合空間經濟學框架下關于知識溢出的研究，尤其是在分析知識溢出其對生產率增長、區(qū)域創(chuàng)新和增長影響時比較有效，有廣泛的適用性，問題在于在捕獲溢出機制上略顯主觀和不足。目前國內外關于知識溢出的研究主要集中在：FDI（外商直接投資）和國際貿易的溢出效應以及區(qū)域技術距離對知識擴散影響上，而在知識溢出各個渠道影響力方面的研究較少。且已有研究大都是針對某一具體因素進行定性分析，綜合定量分析的較少。綜上所述，本文將以知識生產函數(shù)為基礎，適當改進已有模型，加入更多合理解釋變量以加強模型的實際說服力。

三、基本假設與計量模型

（一）基本假設及前提

在模型給出之前，需要討論下關于模型的假設和共識。知識溢出的前提是有知識資本的積累，而知識資本的積累反之促進知識的溢出。知識資本積累的途徑有兩類。一類是通過自主研發(fā)即R&D（Research&Development），一類是技術引進即T I（Technology Import）。R&D的優(yōu)點是擁有完全自主權，缺點是投資大，周期長且有很大不確定性。T I省時省力，且針對性強，但會有一些限制和條件，且會產生依賴性。自主研發(fā)與技術引進也是個循環(huán)累積并相互促進的過程。技術引進涵蓋的外商直接投資和國際進出口貿易會直接或間接帶來知識的轉移，激發(fā)了本土企業(yè)的研發(fā)意愿，增強本土企業(yè)的研發(fā)能力，進而幫助并帶動落后地區(qū)實現(xiàn)跨越式發(fā)展。而站在一定平臺之上的自主研發(fā)則進一步增強了企業(yè)的實力，為更好地吸收先進知識技術奠定了更為夯實的基礎。目前國內企業(yè)從本質上說大都還是以T I方式為主要發(fā)展模式。知識溢出影響渠道也分為兩類，一類是國際間的影響，即涉及到跨國的知識流動；一類是地區(qū)間的知識流動即一國之內各地區(qū)間的知識流動。此外一個地區(qū)對外來知識的吸收轉化能力ABSORP與該地區(qū)人員的基礎素質有著很強的正相關性。Florida①Florida.Knowledge spillover and innovation in technological clusters.proceedings［C］.Washington，D.C.IAMOT 2004 Conference.（2004）關于創(chuàng)新階層的研究表明了人力資本是區(qū)域發(fā)展的推動力，人才的經濟地理分布對高科技產業(yè)定位和區(qū)域發(fā)展具有重要影響。

（二）計量模型

Jaffe②JAFFE ADAM B.Real effects of academic research.American Economic Review，1989，79：957-970.（1989）在Griliches③Griliches Z.Issues in Assessing the Contribution of Research and Development to Productivity Growth.Bell Journal of Economics，1979，10（1）.（1979）的基礎上提出了基本的知識生產函數(shù)（KPF），該函數(shù)的基礎是Cobb-Douglas的生產函數(shù)，寫成通用表達式如下：

Y是產出，用GDP表示，A是知識溢出影響因子，影響因素有國際間的知識溢出International spillover，區(qū)域間的知識溢出Regional spillover以及知識溢出流入區(qū)的接受能力Absorptive ability。其中A的展開表達如下：

公式2中International spillover的影響因素有外商直接投資FDI和貨物進出口Import，Export。而區(qū)域間的Regional spillover的影響因素為其周邊地區(qū)（包括地理相鄰與不相鄰）的RD投入，接受能力Absorptive ability代表了接受地區(qū)接受各種渠道進入的知識流，與該地區(qū)的人力資源素質高度相關，因此可以用該地區(qū)的大學本科以上人員數(shù)量代表。

C是固定資本投入，L是勞動資本投入，k是知識資本投入，包括有自主研發(fā)R&D和技術引進T I兩個部分，展開表達式如下：

e代表誤差項。下標i，代表國家或地區(qū)，t代表時間點。在綜合上面三式，并對數(shù)展開得到本文的計量模型：

（三）模型各變量計算方法

LABOR以統(tǒng)計年鑒的就業(yè)人口為準，RD，TI，EXP，F(xiàn)DI，IMP的當期值均可通過各細分統(tǒng)計年鑒和科技統(tǒng)計年鑒獲得。資本存量CAP是一國財富總量的重要組成部分，是經濟運行的前提和基礎，在經濟增長及相關研究中，如何準確計算我國資本存量一直是個問題。在本文中借鑒以往國內關于資本存量計算的經驗結果，使用簡化的永續(xù)盤存法來計算。

其中Iit表地區(qū)i時刻t的投資，Kit代表地區(qū)i，時刻t的資本存量，δit代表折舊率，g代表投資增長率，合并迭代公式（5）（6），并根據姚（Yao，2006）的研究結果（δ和g早1996-2006均值分別為7.5%，15%），綜合考察最近研究現(xiàn)狀及近期發(fā)展趨勢，取δ和g值分別為7%，15%，得出資本存量計算公式為：

類似通過當期值、基期存量、支出價格指數(shù)以及折舊率，類似的可以計算出RD、FDI以及TI的存量值。REGSP表示一個地區(qū)周邊地區(qū)RD的活動對其影響的指標，計算方法如下：

其中Wij是權重矩陣，建立空間權重矩陣W須根據鄰接標準建立目標之間的鄰接關系，因此必須先定義空間目標鄰接關系?，F(xiàn)在使用較多的為兩類：一類是二進制連接權重矩陣，即空間上兩個單元，只要有公共邊界即可令其值為1，反則為0；另一類則是在此基礎上做的改進算法，有基于距離權重矩陣、k最近點權重矩陣以及閾值權重矩陣等。本文將采用第二類方法中的距離衰減法，計算公式如下：

其中dij是兩個地區(qū)之間的距離，γE是距離衰減參數(shù)，在本研究中取值0.5，這樣綜合8，9，10三個公式可計算得到區(qū)域間知識溢出影響值。

最后ABSORP表示一個區(qū)域對知識流入的吸收能力，一般研究認為一個地區(qū)對知識溢出的吸收能力的大小取決于該地區(qū)科研人員的數(shù)量及質量，在這里我們使用科研人員占總工作人員的比重來表示：

表1：變量名稱表

四、模型估計及結果分析

本文擬將對北京市中關村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)中的10個園區(qū)2006年至2015年的數(shù)據做面板分析。以下為2015年中關村自主創(chuàng)新示范區(qū)的一些基本信息。

表2 2015年中關村自主創(chuàng)新示范區(qū)各園區(qū)基本信息表

面板數(shù)據模型可分為三類：混合回歸模型、變截距模型和變系數(shù)模型?；旌匣貧w模型假設截距項與各變量系數(shù)對于所有截面?zhèn)€體成員是相同的，即假設在個體成員上幾無個體影響，也無結構變化。變截距模型則是存在個體影響但無結構系數(shù)變動，而變系數(shù)模型則既存在個體影響也有結構變化。如果設定了錯誤的模型形式，則估計結果將是有偏差的。因此，通過協(xié)方差分析檢驗以及計算F統(tǒng)計量的結果，我們選擇使用變截距模型（由于這10個園區(qū)同在北京市且屬于一個國家級開發(fā)區(qū)，產業(yè)結果有相同之處，可忽略結構變化影響）。在選擇變截距模型的前提下，根據Hausman檢驗，且截面和時間值都偏小，因此使用固定效應的變截距模型。為得出該模型的各項系數(shù)，共有100個觀測樣本，Eviews計算結果如下圖：

圖1 Eviews運算結果截圖

圖1所示的估計結果主要分為三部分：第一部分是面板數(shù)據模型估計的一些信息，包括估計方法、截面成員個數(shù)、pool對象樣本觀測值個數(shù)等信息；第二部分是12個變量相對于10個截面成員的系數(shù)估計；第三部分是評價模型估計效果的檢驗統(tǒng)計量，其中的R2都在0.85以上，表明模型的擬合效果都比較好，模型的自變量能較好地解釋因變量的變化。由表中可以看出，除常數(shù)項外的所有系數(shù)估計值均顯著且為正，即說明無論是通過自主研發(fā)還是技術引抑或是周邊地區(qū)滲透渠道的知識溢出都對一個地區(qū)的經濟發(fā)展起到正的且效果不同的作用。從運算結果來看，對一個地區(qū)GDP發(fā)展起最重要作用的是周邊地區(qū)研發(fā)能，技術引進以及資本投入。以往研究大都只考慮了國外向國內的知識溢出，忽略了周變地區(qū)知識溢出的能力，模型擬合的結果反而證明了在高科技行業(yè)中，周邊研發(fā)能力的強弱對地區(qū)經濟發(fā)展的影響要強過國際間知識溢出渠道。周邊地區(qū)研發(fā)能力反映了該地區(qū)所處的一個大環(huán)境，由于知識溢出會產生顯著的外部性，而知識溢出在空間上又表現(xiàn)為距離衰減性，因此企業(yè)理性利益的追逐會導致相關或類似企業(yè)集聚。在產業(yè)集聚地，某一企業(yè)通過自主研發(fā)或是技術引進所獲得的知識，將有一部分溢出，成為整個集群中的公共知識，這也從側面證明了產業(yè)集群存在的必然性。因此在科研能力強的地區(qū)，總是有大量的高科技企業(yè)聚集，如美國的硅谷、印度的班加羅爾以及中國北京的中關村。此外，產業(yè)集聚會在帶來分工協(xié)作，知識共享的同時也促進企業(yè)間的競爭，從而提高了該地區(qū)的總產出。而技術引進的系數(shù)也明顯大于其他指標，也符合以往文獻中提到的當前國內關于知識積累途徑的研究結果，即主要以技術引進為主。而外商直接投資作為技術引進兩種途徑中的一種，其貢獻率要遠大于另外一種途徑國內外貿易。此外資本積累因素是所有系數(shù)中貢獻率最高的一個，即以本例來看在高科技行業(yè)中，資本因素也是最為重要的影響因素，而并非一般感性認識上的研發(fā)因素，這可能的原因在于國內高新技術產業(yè)對研發(fā)的投入和重視程度上還有待加強。

五、基本結論及政策建議

本文在知識型生產函數(shù)的基礎之上，細分了技術引進和自主研發(fā)的可能渠道及吸收能力等問題，更充分考慮了影響產出的各個因素，進而完備了模型的解釋能力。希望通過對高新技術產業(yè)中的典型代表北京市中關村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)的10個園區(qū)2006年至2015年的數(shù)據分析，得出知識溢出對國內高新技術產業(yè)的具體影響情況。從計算結果來看，所有考慮的11個因素（具體變量名稱及定義見表1）都對高新技術產業(yè)的產出有著正的影響。其中，資本投入情況、技術引進、周邊地區(qū)的研發(fā)投入和知識溢出的吸收能力這四個因素影響力較大。因此，對于高新技術產業(yè)聚集區(qū)的管理機構來言，可借鑒的經驗如下：

對于處在中低技術等級的高新技術產業(yè)聚集地區(qū)而言，模型中討論到的所有因素都對該地區(qū)的發(fā)展起著至關重要的作用，但結合上文對中關村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)的分析結果來看，應重點從所有11個因素中貢獻率最大的四個因素著手：（1）加大資本及基礎設施建設投入，過改善區(qū)域知識創(chuàng)新環(huán)境和交通便利性等，增強區(qū)域間知識溢出；（2）著力加快技術引進，尤其是利用好外商直接投資渠道；（3）積極引導同類企業(yè)聚集發(fā)展，充分發(fā)揮區(qū)域間知識溢出對企業(yè)發(fā)展的良性作用；（4）建立人才培養(yǎng)的協(xié)作機制，清除限制人才合理流動的各種障礙，鼓勵人才在區(qū)域內合理流動，充分發(fā)揮高校及科研院所的“外腦”作用，從而提高本地區(qū)的知識溢出吸收能力。

對于處在較高技術等級類似中關村國家自主創(chuàng)新示范區(qū)這種產業(yè)聚集區(qū)而言，從全球視角和戰(zhàn)略眼光來看，單純依靠技術引進而忽視或是自主研發(fā)投入不夠將影響該地區(qū)的長遠和持續(xù)發(fā)展。而知識溢出對于產業(yè)聚集中的企業(yè)來說是把雙刃劍①陳繼勇、雷欣：《我國區(qū)域間知識溢出的數(shù)量測度》，《科技進步與對策》2010年第1期。。一方面，知識溢出所帶來的正的價值效應企業(yè)集聚合作的根本動力。一定范圍內產業(yè)集聚區(qū)內的知識溢出總量和企業(yè)數(shù)量正相關，企業(yè)從周邊企業(yè)的研發(fā)中獲益越多。另一方面，由于知識溢出的存在，一個企業(yè)研發(fā)的投入度受到合作伙伴知識投入的影響，如果聚集區(qū)中的企業(yè)都存在“搭便車”的心理，相應減少自身研發(fā)投入，則最終將損害該聚集區(qū)整體的利益。因此要著重建立技術創(chuàng)新激勵機制，加大自主研發(fā)投入，從根本上提升研發(fā)水平。建立健全創(chuàng)新保障機制，嘗試構建知識溢出的補貼機制，提高企業(yè)自主創(chuàng)新和技術研發(fā)的積極性。

此外，由于影響知識溢出效益的外圍因素較多，很多工作需政府層面去開展，建議如下：1.加快相關政策法規(guī)的制定，優(yōu)化產業(yè)聚集區(qū)的體制管理，強調政府在產業(yè)聚集區(qū)建設中的規(guī)劃和引導作用，實施有利于區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展的各類財稅、金融政策，對產業(yè)聚集區(qū)的運行管理以規(guī)劃引導為主，重心放在完善公共創(chuàng)新服務平臺上。本文雖在模型中并未加入有關聚集區(qū)的體制方面的解釋變量，但客觀上國內很多產業(yè)聚集區(qū)都存在著機構職責劃分不清、產業(yè)重復建設等問題。因此在加強基礎設施建設以及做好稅收、金融服務的同時，政府應根據所在地區(qū)的客觀條件，制定有效的產業(yè)優(yōu)先發(fā)展規(guī)劃，杜絕區(qū)內的重復建設與惡性競爭。2.構建和完善區(qū)域創(chuàng)新體系，穩(wěn)步提升科研創(chuàng)新能力。根據年國家發(fā)改委的科技工作指導意見要求，首先培養(yǎng)發(fā)展區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)，然后要充分發(fā)揮其能創(chuàng)造良好系統(tǒng)外部環(huán)境的作用。合理的區(qū)域創(chuàng)新體系應該以企業(yè)為主體、市場為導向，形成產學研的良性循環(huán)。優(yōu)質的區(qū)域創(chuàng)新氛圍能幫助構建和諧的知識網絡，進而最大程度上消化、積累知識資本，促進知識資本的溢出。一個地區(qū)經濟發(fā)展尤其是經濟活力的提升主要依賴于數(shù)量眾多的規(guī)模各異的非公企業(yè)的，而只有完善的區(qū)域創(chuàng)新體系才能源源不斷地對這些企業(yè)提供高強度高質量的知識技術支持。3.根據聚集區(qū)的產業(yè)技術等級（也可理解為發(fā)展階段）和產業(yè)結構類型的差異，在知識溢出的渠道上加以引導。對于高新技術產業(yè)聚集區(qū)和處于技術等級較高的產業(yè)聚集區(qū)一定要引導所在地企業(yè)將提高產業(yè)核心競爭力的重心放在自主研發(fā)上，不能一味的按照以往傳統(tǒng)，只是依靠技術引進來提高自身產業(yè)技術等級。而對于一般產業(yè)聚集區(qū)和處于較低技術等級的產業(yè)聚集區(qū)則可優(yōu)先考慮外商直接投資這一渠道。

The Empirical Research on the Impact of Knowledge Spillover on High-tech Industry——Based on the Data of Zhongguancun Self-innovative Demonstration Area

Xiang Mu
（China Datang Group Capital Holding Co.，LTD，Beijing，100053）

Through improving and expanding knowledge production function，a more comprehensive measure model of knowledge spillover effect factors is constructed.The empirical analysis is based on the data of Zhongguancun Self-innovative Demonstration Area（10 Parks，2006-2015 data）.The conclusion is as follows：improving all the factors of the model has a significant and positive connection with the development of the area.The more influential factors are capital investment，technology introduction，the surrounding areas of R&D investment and spillover of knowledge absorption capacity.In the end，some new policy suggestions are put forward.

knowledge spillover，knowledge production function，industrial aggregation

F061.5

A

1001-5973（2016）04-0130-07

責任編輯：寇金玲

2016-05-16

項目（1981— ），男，安徽池州人，中國大唐集團資本控股有限公司，博士。