內(nèi)部研發(fā)和外部研發(fā)耦合對制造業(yè)升級的影響：基于山東制造業(yè)的實(shí)證研究

高鵬斌，李 雪，吳偉偉，于 渤

（1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，山東 威海 264209；2.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，哈爾濱 150001）

制造業(yè)是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)與核心，其發(fā)展程度已經(jīng)成為衡量國家競爭實(shí)力的重要指標(biāo)。改革開放40 年來，中國制造業(yè)的發(fā)展已經(jīng)有了長足的進(jìn)步，制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中已經(jīng)占據(jù)著重要地位。但是，目前制造業(yè)的發(fā)展受限于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、獨(dú)立研發(fā)能力不強(qiáng)，導(dǎo)致制造業(yè)沒有強(qiáng)大的核心競爭力，國際競爭能力也比較弱，故而產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟需做出改變。制造業(yè)要想持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展就必須調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級?！爸袊圃?025”對制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級方面作出重大戰(zhàn)略部署，調(diào)結(jié)構(gòu)、促升級成為我國制造業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)，而能否堅(jiān)持內(nèi)部研發(fā)為主導(dǎo)，并充分依靠外部企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)實(shí)施外部研發(fā)，更是產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵。為進(jìn)一步促進(jìn)制造業(yè)發(fā)展，發(fā)揮其在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要作用，有必要對內(nèi)部研發(fā)和外部研發(fā)對產(chǎn)業(yè)升級的影響展開研究。

一、文獻(xiàn)回顧

以往學(xué)者就內(nèi)部研發(fā)、外部研發(fā)和制造業(yè)升級的關(guān)系進(jìn)行了較為廣泛的研究，主要表現(xiàn)在三個方面：

第一，側(cè)重分析內(nèi)部研發(fā)對制造業(yè)升級的影響。吳延兵［1］研究表明，內(nèi)部研發(fā)能夠明顯促進(jìn)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)率的提升；余珊和樊秀峰［2］基于中國制造業(yè)面板數(shù)據(jù)的研究還發(fā)現(xiàn)，自主研發(fā)能力有助于產(chǎn)業(yè)價值鏈攀升。類似地，儲德銀和張同斌［3］的研究也表明，自主研發(fā)對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的長期和短期發(fā)展均具有明顯的影響。

第二，側(cè)重分析外部研發(fā)對制造業(yè)升級的影響。閆帥和武博［4］研究指出，外部合作研發(fā)能夠驅(qū)動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展；原毅軍和孫大明［5］研究發(fā)現(xiàn)，企業(yè)間合作研發(fā)和產(chǎn)學(xué)研合作研發(fā)對制造業(yè)技術(shù)升級具有U 型作用效應(yīng)。類似地，孫大明和原毅軍［6］對我國制造業(yè)的研究也表明，企業(yè)間合作研發(fā)對我國制造業(yè)升級具有正向影響，而產(chǎn)學(xué)研合作僅對技術(shù)進(jìn)步具有正向效應(yīng)。

第三，綜合分析內(nèi)部研發(fā)和外部研發(fā)共同對制造業(yè)升級作用。程強(qiáng)和武迪［7］認(rèn)為自主研發(fā)和合作研發(fā)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級具有促進(jìn)作用。國勝鐵［8］研究表明，自主研發(fā)對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級具有顯著影響，而技術(shù)引進(jìn)的影響和技術(shù)水平有一定關(guān)聯(lián)。類似地，原毅軍和孫大明［9］研究發(fā)現(xiàn)，自主研發(fā)和產(chǎn)學(xué)研合作對制造業(yè)技術(shù)升級的積極影響較為顯著，而企業(yè)間的合作研發(fā)的效果卻并不顯著。

綜上，現(xiàn)有學(xué)者的研究更多地是將內(nèi)部研發(fā)和外部研發(fā)分開研究其對產(chǎn)業(yè)升級的影響，然而以往研究中已經(jīng)指出內(nèi)部研發(fā)和外部研發(fā)之間存在一定的協(xié)調(diào)互補(bǔ)關(guān)系［10-13］，但是這種互補(bǔ)性在產(chǎn)業(yè)升級中的作用，現(xiàn)階段還沒有展開深入研究［14］。因此，本研究從系統(tǒng)角度出發(fā)，借助物理學(xué)耦合模型和Malmquist 指數(shù)法，探究制造業(yè)內(nèi)外部研發(fā)耦合和產(chǎn)業(yè)升級之間的關(guān)系，期望在一定程度上彌補(bǔ)以往研究的不足。

二、理論分析和研究假設(shè)

(一)耦合理論的引入

耦合（coupling）這一概念來源于物理學(xué)，通常指兩個或者兩個以上系統(tǒng)之間通過相互作用和影響等動態(tài)互動從而產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，同時結(jié)合系統(tǒng)的協(xié)調(diào)程度促使整個系統(tǒng)從無序走向有序的過程。耦合通常包括四個方面的內(nèi)涵：第一是關(guān)聯(lián)性，即系統(tǒng)內(nèi)部各部分是相互關(guān)聯(lián)的；第二是整體性，即系統(tǒng)是一個完整的整體；第三是多樣性，即系統(tǒng)通過多種形式進(jìn)行聯(lián)接；第四是協(xié)調(diào)性，即系統(tǒng)各部分的協(xié)同帶來優(yōu)勢互補(bǔ)［15］。

耦合理論盡管來自自然學(xué)科，但是近年來其已經(jīng)受到了經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)領(lǐng)域?qū)W者的普遍關(guān)注，被用來分析系統(tǒng)之間的復(fù)雜關(guān)系［16］。在創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域，耦合理論也被引入，并取得了一些成果，在創(chuàng)新方面，分析了產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和組織創(chuàng)新［17］，工業(yè)外資研發(fā)與自主創(chuàng)新［18］，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)協(xié)同［19］等。在創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)系中，分析了技術(shù)創(chuàng)新和戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展［20］，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展［21］，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高端化和技術(shù)創(chuàng)新耦合發(fā)展［22］等。

基于以往學(xué)者的研究成果，本研究將耦合理論引入來分析內(nèi)部研發(fā)、外部研發(fā)和產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)系。一方面，內(nèi)部研發(fā)和外部研發(fā)是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的兩種重要途徑，內(nèi)部研發(fā)通過自身創(chuàng)造和積累知識，從而使得獲得競爭優(yōu)勢。外部研發(fā)強(qiáng)調(diào)和不同的組織展開合作，獲取信息和資源來實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，進(jìn)而得到持續(xù)發(fā)展。因此將內(nèi)部和外部研發(fā)看作彼此獨(dú)立又密切相關(guān)的研發(fā)系統(tǒng)的兩個子系統(tǒng)，兩者相互影響和相互作用，提升研發(fā)系統(tǒng)整體效應(yīng)。另一方面，由于內(nèi)部研發(fā)和外部研發(fā)都能夠促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級，因此通過耦合理論的引入，可以分析兩者的耦合狀態(tài)和產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)系，進(jìn)而探索創(chuàng)新驅(qū)動的發(fā)展過程，從而衡量創(chuàng)新驅(qū)動的積極成效。

(二)內(nèi)外部研發(fā)的互動機(jī)理

內(nèi)部研發(fā)作為核心競爭力的重要來源，其獨(dú)特的知識技術(shù)壁壘為產(chǎn)業(yè)發(fā)展建立起堅(jiān)實(shí)的壁壘，資源基礎(chǔ)論分析認(rèn)為內(nèi)部研發(fā)在已有知識能力基礎(chǔ)上，針對特定的問題，能夠凝聚更多地知識和技能，進(jìn)而強(qiáng)化現(xiàn)有的知識技術(shù)，不斷豐富產(chǎn)業(yè)資源庫。內(nèi)部研發(fā)投入是形成創(chuàng)新能力的主要因素［23］，伴隨著不同研發(fā)主體的加入，給研發(fā)注入了新的活力，在內(nèi)部研發(fā)的技術(shù)、知識基礎(chǔ)之下，遵循現(xiàn)有的知識技術(shù)軌跡［24］，外部研發(fā)能夠不斷進(jìn)行突破，并且在這個過程中，各主體之間的信任程度不斷加深，為下一階段外部研發(fā)奠定基礎(chǔ)。內(nèi)部研發(fā)作為產(chǎn)業(yè)內(nèi)核心競爭力的主要來源，能夠有效提高內(nèi)外部知識整合的能力，對外部研發(fā)起到明顯的帶動作用。

外部研發(fā)合作能夠配合促使內(nèi)部研發(fā)產(chǎn)生的核心技術(shù)和核心產(chǎn)品［25］，外部研發(fā)帶來多方信息庫。根據(jù)吸收能力理論，吸收新的知識能夠變得更具有創(chuàng)造力和競爭力，外部研發(fā)合作過程中會帶來新的知識庫，而知識的異質(zhì)性能夠在一定程度上豐富原有的信息資源庫，加強(qiáng)了知識積累的深度韓和廣度，在此基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行知識綜合，整合大量的行業(yè)資源，此時外部研發(fā)的加入會使得內(nèi)部研發(fā)的壓力降低，同時研發(fā)活動能夠獲取更多資源，降低研發(fā)單位成本和風(fēng)險，使得研發(fā)的效果最大化。

(三)內(nèi)外部研發(fā)及其耦合對產(chǎn)業(yè)升級的影響

內(nèi)部研發(fā)能夠滿足市場需求也能帶給市場的新的供給，內(nèi)部研發(fā)重大突破所帶來的往往是顛覆式創(chuàng)新，這不僅僅局限于單個產(chǎn)品，其會創(chuàng)造新的產(chǎn)品或技術(shù)，帶來產(chǎn)業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)品的升級，往往還將輻射到這些產(chǎn)品的配套產(chǎn)品，而配套產(chǎn)品也有著自己的相關(guān)產(chǎn)業(yè)，進(jìn)而刺激新的市場需求。根據(jù)技術(shù)和產(chǎn)品的生命周期論，為了適應(yīng)市場需求的不斷變動，產(chǎn)品和技術(shù)也需要時刻更新。根據(jù)產(chǎn)業(yè)組織理論［26］，這會引發(fā)相應(yīng)產(chǎn)業(yè)的變化和升級，形成連鎖效應(yīng)，這將帶來產(chǎn)業(yè)的持續(xù)升級，這樣的多層次聯(lián)系，使得研發(fā)推動的產(chǎn)業(yè)升級處于持續(xù)的動態(tài)變化中。此外，基于內(nèi)部研發(fā)產(chǎn)生的顛覆式創(chuàng)新，使得產(chǎn)業(yè)核心競爭力不斷增強(qiáng)，以此催生了新興產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)其快速成長，而且也帶動對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造，使得傳統(tǒng)制造業(yè)不斷進(jìn)行知識和技術(shù)能力等進(jìn)行整合，這能夠在一定程度上提高其創(chuàng)造力和生產(chǎn)力，從而促使制造業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級。

根據(jù)資源基礎(chǔ)理論和交易成本論，伴隨著研發(fā)活動成本的增加，研發(fā)資源的積累越來越重要，外部研發(fā)涉及與其他產(chǎn)業(yè)、科研機(jī)構(gòu)以及高校等的合作，能夠?yàn)楫a(chǎn)業(yè)升級提供外部資源——資金、技術(shù)、知識等，使其克服自身研發(fā)經(jīng)費(fèi)短缺和技術(shù)不足，減少整體研發(fā)成本，并降低了風(fēng)險［27］。此外，外部研發(fā)資源之間實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，外部研發(fā)合作能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)、知識、資金等資源的有效整合，進(jìn)而優(yōu)勢互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)，同時，外部研發(fā)合作可以避免惡性競爭，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)有序升級。不同合作單位之間對于信息的敏感程度是不一樣的，故而不同合作單位之間對市場變化的反應(yīng)程度也是不一樣的，外部研發(fā)增加了產(chǎn)業(yè)信息獲取渠道，在各單位聯(lián)合作用下，市場一旦發(fā)生變化，動態(tài)將會被及時捕捉，在此基礎(chǔ)上，做出相應(yīng)調(diào)整，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級和市場化進(jìn)程，當(dāng)技術(shù)升級和產(chǎn)品升級發(fā)生時，多個生產(chǎn)要素發(fā)生變化，根據(jù)產(chǎn)業(yè)的滲透性和相關(guān)性，會使得產(chǎn)業(yè)在進(jìn)行升級時會帶動上下游產(chǎn)業(yè)的升級，當(dāng)上下游產(chǎn)業(yè)的變動與之相符時，產(chǎn)業(yè)的升級變化也會最終完成。

綜合來看，研發(fā)最終會帶來產(chǎn)業(yè)的升級，無論是內(nèi)部研發(fā)還是外部研發(fā)的產(chǎn)出是真實(shí)存在的，且會使得產(chǎn)業(yè)發(fā)生變化。內(nèi)部研發(fā)產(chǎn)出的自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)或者核心產(chǎn)品，帶給產(chǎn)業(yè)更高的價值，帶來相關(guān)產(chǎn)業(yè)和市場的變化。產(chǎn)學(xué)研合作等外部研發(fā)將與市場不進(jìn)行直接接觸的高校、研究院的研究成果輸入市場，產(chǎn)生價值變化。內(nèi)外部研發(fā)產(chǎn)出使得產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)品和技術(shù)的附加價值升高，進(jìn)而帶動了整個產(chǎn)業(yè)的升級。

內(nèi)部研發(fā)和外部研發(fā)之間存在的協(xié)同互補(bǔ)關(guān)系，預(yù)示著內(nèi)外部研發(fā)能夠?qū)Ξa(chǎn)業(yè)升級產(chǎn)生更加積極的影響，基于以上分析，提出假設(shè)：內(nèi)部研發(fā)和外部研發(fā)耦合對產(chǎn)業(yè)升級產(chǎn)生正向影響。

三、實(shí)證設(shè)計(jì)

(一)數(shù)據(jù)來源

本研究采用2010—2018 年《山東統(tǒng)計(jì)年鑒》制造業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)研究的需求和特點(diǎn)，剔除數(shù)據(jù)不完整的子行業(yè)，從而保證數(shù)據(jù)的一致性和可獲得性，最終選擇27 個制造業(yè)子行業(yè)進(jìn)行分析，具體包括：農(nóng)副食品加工業(yè)（I1）、食品制造業(yè)（I2）、酒、飲料和精制茶制造業(yè)（I3）、煙草制品業(yè)（I4）、紡織業(yè)（I5）、紡織服裝、服飾業(yè)（I6）、皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業(yè)（I7）、木材加工及木竹、藤、棕、草制品業(yè)（I8）、家具制造業(yè)（I9）、造紙及紙制品業(yè)（I10）、印刷和記錄媒介復(fù)制業(yè)（I11）、文教、工美、體育和娛樂用品制造業(yè)（I12）、石油加工、煉焦和核燃料加工業(yè)（I13）、化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)（I14）、醫(yī)藥制造業(yè)（I15）、化學(xué)纖維制造業(yè)（I16）、橡膠和塑料制品業(yè)（I17）、非金屬礦物制品業(yè)（I18）、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)（I19）、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)（I20）、金屬制品業(yè)（I21）、通用設(shè)備制造業(yè)（I22）、專用設(shè)備制造業(yè)（I23）、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)（I24）、電氣機(jī)械及器材制造業(yè)（I25）、計(jì)算機(jī)、通信和其他電子設(shè)備制造業(yè)（I26）和儀器儀表制造業(yè)（I27）。

(二)變量選擇

1.解釋變量

內(nèi)外部研發(fā)系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度（Coupling Coordination Degree）為解釋變量，內(nèi)外部研發(fā)的耦合就是指內(nèi)部研發(fā)系統(tǒng)和外部研發(fā)系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)互動，產(chǎn)生優(yōu)勢互補(bǔ)，進(jìn)一步共同促進(jìn)正向關(guān)聯(lián)的整體關(guān)系，借助物理學(xué)中的容量耦合及容量系統(tǒng)模型，推廣得內(nèi)部研發(fā)和外部研發(fā)的耦合度模型［28］。內(nèi)部研發(fā)系統(tǒng)采用研發(fā)經(jīng)費(fèi)內(nèi)部支出表示，包括基礎(chǔ)研究支出、應(yīng)用研究支出、實(shí)驗(yàn)研究支出；外部研發(fā)系統(tǒng)采用研發(fā)經(jīng)費(fèi)外部支出表示，包括對境內(nèi)研究機(jī)構(gòu)支出、對境內(nèi)高等學(xué)校支出以及對境外支出。

在耦合度模型中，ui(i=1,2)表示耦合系統(tǒng)的第i個子系統(tǒng)的序參量，uij表示第i個序參量的第j個指標(biāo)，Xij(j=1,2,…,n)表示該指標(biāo)的值，Aij和Bij是系統(tǒng)在穩(wěn)定狀態(tài)情況下序參量的上限和下限值。內(nèi)外部研發(fā)系統(tǒng)對系統(tǒng)有序的功能系數(shù)uij可以用公式（1）表示：

其中：uij是Xij對系統(tǒng)功效的貢獻(xiàn)，取值范圍為［0，1］。

內(nèi)外部研發(fā)子系統(tǒng)內(nèi)各個序參量的有序程度的總貢獻(xiàn)ui，通過公式（2）求得：

其中：λij是各個指標(biāo)權(quán)重，通過熵值賦權(quán)法求得。

耦合度會引起判斷誤導(dǎo)，尤其當(dāng)內(nèi)部研發(fā)系統(tǒng)和外部研發(fā)系統(tǒng)的綜合序參量取值較低且接近時，利用耦合度會得出兩個系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展程度較高的偽結(jié)論。故為了評價內(nèi)部研發(fā)和外部研發(fā)系統(tǒng)交互耦合的協(xié)調(diào)程度，引入耦合協(xié)調(diào)度模型，如式（3）和（4）所示：

其中：C是內(nèi)外部研發(fā)耦合度；D是內(nèi)外部研發(fā)耦合協(xié)調(diào)度；H是綜合調(diào)和指數(shù)，表示內(nèi)部研發(fā)和外部研發(fā)系統(tǒng)的整體協(xié)同效應(yīng)，H∈(0,1)；α和β為待定系數(shù)，設(shè)內(nèi)部研發(fā)和外部研發(fā)同樣重要，故取α=β=0.5。D的取值范圍為［0，1］，可以分為四個層次：當(dāng)0 ＜D≤0.4，表明內(nèi)外部研發(fā)為低度協(xié)調(diào)耦合；當(dāng)0.4 ＜D≤0.6，表明內(nèi)外部研發(fā)為中度協(xié)調(diào)耦合；當(dāng)0.6 ＜D≤0.8 時，表明內(nèi)外部研發(fā)為高度協(xié)調(diào)耦合；當(dāng)0.8 ＜D≤1 時，表明內(nèi)外部研發(fā)為極度協(xié)調(diào)耦合。

2.被解釋變量

產(chǎn)業(yè)升級（Industrial Upgrading），在制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級中，用全要素生產(chǎn)率（TFP）來表示產(chǎn)業(yè)升級程度［29］。選取的指標(biāo)為山東省制造業(yè)子行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值、資產(chǎn)合計(jì)和從業(yè)人員數(shù)量三個指標(biāo)，利用以上指標(biāo)通過Stata15 進(jìn)行計(jì)算，分析Malmquist 指數(shù)中的全要素生產(chǎn)率，再進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級的分析。

如果參考t+1 時期的技術(shù)水平，那么可行的投入產(chǎn)出點(diǎn)(xt,yt xt,yt)對應(yīng)的距離函數(shù)即t+1 時期的產(chǎn)出距離函數(shù)可表示為式（5）：

根據(jù)Fare 等的思想［30］，可用Malmquist 指數(shù)表示t期到t+1 期的基于投入的TFP 增長。以t期和t+1 期的技術(shù)作為參照技術(shù)的Malmquist 指數(shù)的計(jì)算式（6）和（7）分別為

為了避免增加約束或選取參考技術(shù)的隨意性，一般來講，取上述兩者的幾何平均值作為綜合Malmquist指數(shù)，并進(jìn)一步變換可得式（8）：

Malmquist 指數(shù)值大于1，表明t+1 期的全要素生產(chǎn)率較t期實(shí)現(xiàn)了增長；Malmquist 指數(shù)值小于1，表明全要素生產(chǎn)率出現(xiàn)了下降；Malmquist 指數(shù)值等于1，表明沒有發(fā)生變化。

3.控制變量

研發(fā)人力（Manpower）用產(chǎn)業(yè)中研發(fā)人員數(shù)量進(jìn)行測量；企業(yè)規(guī)模（Firm Size）用總資產(chǎn)與企業(yè)個數(shù)的比值來表示；投資量（Investment）用全社會固定資產(chǎn)投資來表示，取對數(shù)進(jìn)行表示。

主要變量的描述性統(tǒng)計(jì)見表1。根據(jù)數(shù)據(jù)的情況，為保證數(shù)據(jù)的可靠性，對其進(jìn)行方差膨脹因子檢驗(yàn)，根據(jù)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，VIF均小于10，這表明變量之間不存在多重共線性問題。

表1 主要變量描述性統(tǒng)計(jì)

四、結(jié)果分析

(一)內(nèi)外部研發(fā)耦合協(xié)調(diào)度

本文使用Stata15 對產(chǎn)業(yè)升級過程中的內(nèi)部研發(fā)和外部研發(fā)的耦合程度以及耦合協(xié)調(diào)程度進(jìn)行測算，得到山東省制造業(yè)27 個子行業(yè)內(nèi)外部研發(fā)耦合度和研發(fā)耦合協(xié)調(diào)度折線圖（圖1 和圖2）。

根據(jù)圖1 的結(jié)果，內(nèi)外部研發(fā)耦合程度整體來看是非常高的，基本每個子行業(yè)都有耦合度較高的狀態(tài)，但是子行業(yè)之間存在耦合度不均勻的現(xiàn)象；并且即使對于同一子行業(yè)而言，在不同年份之間耦合差異也是十分明顯的，如煙草制品業(yè)（I4）、皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業(yè)（I7）、家具制造業(yè)（I9）、印刷和記錄媒介復(fù)制業(yè)（I11）、化學(xué)纖維制造業(yè)（I16），在不同年份的耦合程度差異非常大。

圖1 山東省規(guī)模以上工業(yè)內(nèi)外部研發(fā)耦合度分析

圖2 山東省規(guī)模以上工業(yè)內(nèi)外部研發(fā)耦合協(xié)調(diào)度分析

根據(jù)圖2 的結(jié)果，通過耦合協(xié)調(diào)的修正，發(fā)現(xiàn)其實(shí)山東省制造業(yè)內(nèi)外部研發(fā)整體耦合處于低協(xié)調(diào)耦合的狀態(tài)，并且子行業(yè)之間的差距變得非常明顯，其中煙草制品業(yè)（I4）、家具制造業(yè)（I9）等大多數(shù)子產(chǎn)業(yè)處于低度耦合狀態(tài)，而化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)（I14）處于高度協(xié)調(diào)耦合狀態(tài)，交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)（I24）基本處于極度耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)。

(二)產(chǎn)業(yè)升級

利用Stata15 計(jì)算山東省制造業(yè)的全要素生產(chǎn)率，其具體變化情況如圖3 所示。

圖3 山東省規(guī)模以上工業(yè)全要素生產(chǎn)率

結(jié)合全要素生產(chǎn)率分析標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)山東省制造業(yè)產(chǎn)業(yè)整體在升級，其次，在不同年度產(chǎn)業(yè)升級的程度也有較大差異，2011 年產(chǎn)業(yè)升級表現(xiàn)較好，2017 年產(chǎn)業(yè)升級勢頭欠佳；另外，存在行業(yè)分布不均的現(xiàn)象，且差異是比較大的，印刷和記錄媒介復(fù)制業(yè)（I11）產(chǎn)業(yè)升級進(jìn)程整體順利，而電氣機(jī)械及器材制造業(yè)（I25）產(chǎn)業(yè)升級的程度一直表現(xiàn)不佳，煙草制品業(yè)（I4）甚至在2014 年的出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)倒退的現(xiàn)象。

(三)內(nèi)外部研發(fā)耦合協(xié)調(diào)和產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)系分析

為了防止偽回歸，對研究中的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，通過Stata15.0 進(jìn)行LLC、Fisher 單位根檢驗(yàn)（表2）。表2 的結(jié)果表明，原始數(shù)據(jù)通過單位根檢驗(yàn)，表現(xiàn)平穩(wěn)，變量序列在1%的水平下呈現(xiàn)0 階單整數(shù)列。

基于以上分析，結(jié)合內(nèi)外部研發(fā)對產(chǎn)業(yè)升級的影響，進(jìn)行逐步回歸，首先將控制變量引入模型，如模型1；其次，將內(nèi)外部研發(fā)耦合協(xié)調(diào)度引入模型2 中；在此基礎(chǔ)上，考慮到制造業(yè)子行業(yè)之間的異質(zhì)性，將山東省規(guī)模以上工業(yè)按照要素密集的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分為：勞動密集型產(chǎn)業(yè)和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)和資本密集型產(chǎn)業(yè)，分別在子行業(yè)中測算內(nèi)外部研發(fā)耦合和產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)系（如模型3、模型4 和模型5），回歸分析的結(jié)果如表3 所示。

由模型2可知，內(nèi)外部研發(fā)耦合對產(chǎn)業(yè)升級的影響檢驗(yàn)中，研發(fā)耦合對制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級有正向影響（β=0.096，p＜0.05），假設(shè)得到驗(yàn)證，即內(nèi)外部研發(fā)耦合對產(chǎn)業(yè)升級產(chǎn)生正向影響。由模型3可知，在勞動密集型子行業(yè)中內(nèi)外部研發(fā)耦合對產(chǎn)業(yè)升級無顯著作用；由模型4 可知，在技術(shù)密集型子行業(yè)中，內(nèi)外部研發(fā)耦合對產(chǎn)業(yè)升級有正向影響；由模型5可知，在資本密集型子行業(yè)中，模型關(guān)系不顯著，無法判斷內(nèi)外部研發(fā)耦合對產(chǎn)業(yè)升級的影響。由三個模型可知，在不同的要素密集型子行業(yè)中，內(nèi)外部研發(fā)耦合對產(chǎn)業(yè)升級的影響是不同的。

表2 面板數(shù)據(jù)的單位根檢驗(yàn)結(jié)果

表3 研發(fā)耦合對產(chǎn)業(yè)升級的影響

五、結(jié)論和啟示

本文借助物理力學(xué)耦合模型和Malmquist 指數(shù)法分析內(nèi)外部研發(fā)耦合協(xié)調(diào)對制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的影響，主要結(jié)論包括：①制造業(yè)內(nèi)外部研發(fā)耦合對產(chǎn)業(yè)升級有積極影響，即研發(fā)耦合程度越高，產(chǎn)業(yè)升級的程度也會越高；②在不同的要素密集型產(chǎn)業(yè)中，內(nèi)外部研發(fā)耦合對產(chǎn)業(yè)升級的影響存在較大差異，其中，在技術(shù)密集型子行業(yè)中，內(nèi)外部研發(fā)耦合對產(chǎn)業(yè)升級具有顯著正向作用。本文驗(yàn)證了內(nèi)外部研發(fā)耦合對產(chǎn)業(yè)升級的促進(jìn)作用，借此對內(nèi)外部研發(fā)互動和產(chǎn)業(yè)升級之間的關(guān)系有了更深層次的認(rèn)知，填補(bǔ)了以往研究中內(nèi)外部研發(fā)相互作用對于產(chǎn)業(yè)升級的影響研究的不足，豐富了研發(fā)互動與產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)系的研究；此外，我國正處于制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵階段，研究研發(fā)耦合對產(chǎn)業(yè)升級的影響，對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展有一定的借鑒意義。

根據(jù)研究結(jié)果，基于國家對產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的要求對制造業(yè)研發(fā)投入提出如下建議：第一，內(nèi)部研發(fā)和外部研發(fā)分別對產(chǎn)業(yè)升級發(fā)揮作用，基于內(nèi)外部研發(fā)之間的關(guān)聯(lián)，在研發(fā)活動中，要注意平衡內(nèi)部研發(fā)和外部研發(fā)之間的關(guān)系，尋找兩者之間的平衡點(diǎn)，以期產(chǎn)出最大化，促進(jìn)整體產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展。第二，在內(nèi)外部研發(fā)聯(lián)動中，要注意進(jìn)行產(chǎn)業(yè)內(nèi)部和外部的溝通交流，維護(hù)好知識流、信息流、資金流等，使得內(nèi)外部研發(fā)耦合產(chǎn)出能夠流動起來，帶動產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)整體產(chǎn)業(yè)的升級。第三，政府、企業(yè)、研發(fā)院所等可以依托自身優(yōu)勢，進(jìn)行多方聯(lián)合研發(fā)，對產(chǎn)業(yè)升級過程中的重點(diǎn)難點(diǎn)問題進(jìn)行集中攻堅(jiān)，同時，也要不斷加強(qiáng)內(nèi)部研發(fā)，保持和發(fā)展核心競爭力，內(nèi)外部研發(fā)同時進(jìn)行促進(jìn)制造業(yè)發(fā)展，推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

此外，在研究中也存在一些局限，首先，只是用山東省規(guī)模以上工業(yè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，未對制造業(yè)內(nèi)外部研發(fā)耦合協(xié)調(diào)度的最佳情境進(jìn)行更加深入分析，其次，對于制度、市場等情境變量或其他潛在調(diào)節(jié)變量的關(guān)注有待進(jìn)一步加強(qiáng)。在后續(xù)的研究中，將針對以上問題展開更加深入研究，不斷豐富相關(guān)研究，為產(chǎn)業(yè)實(shí)踐提供指導(dǎo)。