基礎(chǔ)研究發(fā)展對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響：基于最優(yōu)研發(fā)結(jié)構(gòu)視角

張龍鵬，鐘易霖

(1.電子科技大學(xué) 公共管理學(xué)院，四川 成都 611731；2.華南理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與金融學(xué)院，廣東 廣州 510006)

0 引言

在實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略背景下，雖然中國(guó)技術(shù)創(chuàng)新能力取得顯著提升，在部分技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)引領(lǐng)世界科技前沿，但仍存在一些關(guān)鍵核心技術(shù)“卡脖子”問(wèn)題，對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成了較大的負(fù)面影響。2018年7月，中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第二次會(huì)議強(qiáng)調(diào)，中國(guó)科技發(fā)展水平特別是關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新能力同國(guó)際先進(jìn)水平相比還有很大差距，同實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)的要求還很不適應(yīng)。面對(duì)科技創(chuàng)新的國(guó)內(nèi)要求和國(guó)際環(huán)境，中國(guó)亟需提升技術(shù)創(chuàng)新能力，形成以自主創(chuàng)新和引領(lǐng)創(chuàng)新為核心的創(chuàng)新體系，突破一批關(guān)鍵核心技術(shù)和“卡脖子”技術(shù)。導(dǎo)致中國(guó)科技創(chuàng)新未實(shí)現(xiàn)全面實(shí)質(zhì)性突破的一個(gè)重要原因在于我國(guó)基礎(chǔ)研究薄弱。李克強(qiáng)總理在2019年9月國(guó)家杰出青年科學(xué)基金工作座談會(huì)上指出：“基礎(chǔ)研究決定一個(gè)國(guó)家科技創(chuàng)新的深度和廣度，‘卡脖子’問(wèn)題根子在基礎(chǔ)研究薄弱?！睘榇耍疚闹攸c(diǎn)探討基礎(chǔ)研究對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響，從基礎(chǔ)研究發(fā)展視角挖掘提升國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新能力的路徑。

如圖1所示，中國(guó)基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)投入一直保持較快的增長(zhǎng)速度，在規(guī)模上并不低于世界主要?jiǎng)?chuàng)新型國(guó)家。截至2019年，中國(guó)基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)已達(dá)到1 336億元。然而，從研發(fā)結(jié)構(gòu)視角看，基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)投入占研發(fā)經(jīng)費(fèi)總投入的比重并未出現(xiàn)明顯上升，長(zhǎng)期維持在5%～6%之間。與世界主要?jiǎng)?chuàng)新型國(guó)家相比，中國(guó)基礎(chǔ)研究占研發(fā)總經(jīng)費(fèi)投入的比重偏低。2016-2018年《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》顯示，美國(guó)、英國(guó)、日本、瑞士等國(guó)家2015年基礎(chǔ)研究投入占比分別為17.2%、16.7%、12.5%和38.2%。由此可見(jiàn)，中國(guó)基礎(chǔ)研究影響技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵可能不在于規(guī)模，而在于結(jié)構(gòu)，但這并不意味著基礎(chǔ)研究占比越高越好。在總研發(fā)經(jīng)費(fèi)約束的前提下，基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究之間存在最優(yōu)配置問(wèn)題。因此，本文從最優(yōu)研發(fā)結(jié)構(gòu)視角出發(fā)，實(shí)證探討基礎(chǔ)研究發(fā)展對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響。

圖1 中國(guó)基礎(chǔ)研究投入占研發(fā)投入的比重

1 文獻(xiàn)綜述

Mansfield[1]、Griliches[2]較早利用企業(yè)層面數(shù)據(jù)檢驗(yàn)基礎(chǔ)研究活動(dòng)對(duì)生產(chǎn)率的影響，發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)研究對(duì)生產(chǎn)率具有顯著促進(jìn)作用；Aghion & Howitt[3]基于研發(fā)驅(qū)動(dòng)增長(zhǎng)理論，將研發(fā)活動(dòng)劃分為基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究?jī)煞N，從理論上探討不同研發(fā)活動(dòng)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響。隨著理論基礎(chǔ)的不斷完善和實(shí)證數(shù)據(jù)的日益豐富，后續(xù)研究采用國(guó)家(地區(qū))、行業(yè)、企業(yè)層面樣本數(shù)據(jù)，使用多種實(shí)證方法，從不同維度定量評(píng)估基礎(chǔ)研究的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，并探討了基礎(chǔ)研究對(duì)科技創(chuàng)新的影響。柳卸林和何郁冰[4]指出，基礎(chǔ)研究是提升產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵，相關(guān)實(shí)證研究也證實(shí)技術(shù)創(chuàng)新中基礎(chǔ)研究具有重要作用；衛(wèi)平等(2015)基于大中型工業(yè)企業(yè)面板數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)研究顯著促進(jìn)了企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新支出和產(chǎn)出；Toole[5]分析美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院對(duì)生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究資助與醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)研究資助推動(dòng)了更多新藥進(jìn)入市場(chǎng)；Martínez-Senra等[6]基于企業(yè)層面基礎(chǔ)研究投入數(shù)據(jù)實(shí)證研究，發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)研究活動(dòng)有助于提升企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新績(jī)效；Popp[7]、蔡勇峰等[8]借助能源行業(yè)專(zhuān)利及引文數(shù)據(jù)探討專(zhuān)利引用論文對(duì)專(zhuān)利價(jià)值的影響，闡述基礎(chǔ)研究對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的推動(dòng)機(jī)理；王春楊和孟衛(wèi)東[9]從區(qū)域聚集結(jié)構(gòu)和知識(shí)溢出視角驗(yàn)證了基礎(chǔ)研究投入對(duì)區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新的正向影響。

除探討基礎(chǔ)研究的技術(shù)創(chuàng)新效應(yīng)外，李平和李蕾蕾[10]、趙玉林等[11]還定量分析了基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響。他們認(rèn)為，雖然基礎(chǔ)研究對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的促進(jìn)效應(yīng)依然存在，但基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究對(duì)技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)效應(yīng)孰大孰小還不能得到確論，因度量指標(biāo)和計(jì)量模型不同，研究結(jié)論也不同。有學(xué)者指出，基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響受經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段和技術(shù)水平的影響。孫早和許薛璐[12]的研究表明，隨著與前沿技術(shù)差距的不斷縮小，基礎(chǔ)研究在技術(shù)創(chuàng)新中扮演著更加重要的角色；李蕾蕾等(2018)的跨國(guó)研究發(fā)現(xiàn)，在高收入和高知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)國(guó)家，基礎(chǔ)研究對(duì)技術(shù)進(jìn)步的促進(jìn)作用更大。

雖然基礎(chǔ)研究在技術(shù)創(chuàng)新中扮演著重要角色，但這并不意味著一味提升基礎(chǔ)研究就能取得顯著的技術(shù)創(chuàng)新效應(yīng)。在研發(fā)資源有限條件下，基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究之間存在此消彼長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)關(guān)系，涉及基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究之間的資源配置問(wèn)題。Henard & Mcfadyen[13]指出，基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究需要互動(dòng)才能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)績(jī)效。為此，黃蘋(píng)[14]、Prettner & Werner[15]、李平和李蕾蕾[10]等討論研發(fā)投入中最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比，旨在更好地推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生產(chǎn)率提升。

本文通過(guò)梳理相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，關(guān)于基礎(chǔ)研究與技術(shù)創(chuàng)新的研究已經(jīng)取得了較為豐碩的成果。與現(xiàn)有研究相比，本文的邊際貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：①已有研究要么探討基礎(chǔ)研究發(fā)展的動(dòng)態(tài)效應(yīng)，但忽視了研發(fā)結(jié)構(gòu)問(wèn)題；要么注意到研發(fā)結(jié)構(gòu)問(wèn)題，但忽視了動(dòng)態(tài)性問(wèn)題，本文將動(dòng)態(tài)效應(yīng)和研發(fā)結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)，首先論證研發(fā)投入中最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比，并考察在經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段變遷下最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比的動(dòng)態(tài)性；②在說(shuō)明基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究存在最優(yōu)資源配置結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步實(shí)證檢驗(yàn)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究間融合發(fā)展對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響，以深化對(duì)基礎(chǔ)研究與技術(shù)創(chuàng)新的認(rèn)識(shí)；③已有研究重點(diǎn)關(guān)注怎樣的基礎(chǔ)研究占比是合適的，但缺少對(duì)實(shí)際基礎(chǔ)研究占比偏離最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比所帶來(lái)創(chuàng)新?lián)p失的討論，本文就這一問(wèn)題展開(kāi)研究。

2 研究假設(shè)

技術(shù)創(chuàng)新是指新知識(shí)的成功利用，這是從商業(yè)化角度闡釋技術(shù)創(chuàng)新，也是國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)技術(shù)創(chuàng)新內(nèi)涵的基本認(rèn)識(shí)(楊幽紅，2013)。技術(shù)創(chuàng)新所需要的新知識(shí)來(lái)源于研發(fā)活動(dòng)，研發(fā)活動(dòng)包括基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。其中，基礎(chǔ)研究是為獲得關(guān)于現(xiàn)象和可觀察事實(shí)的基本原理的新知識(shí)，是技術(shù)創(chuàng)新的源頭。充分利用和轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)研究產(chǎn)生的新知識(shí)能夠帶來(lái)顯著的技術(shù)創(chuàng)新，相關(guān)實(shí)證研究也基本支持這一論斷。雖然基礎(chǔ)研究發(fā)展對(duì)技術(shù)創(chuàng)新具有促進(jìn)效應(yīng)，但這并不意味著一味提高基礎(chǔ)研究投入和僅進(jìn)行基礎(chǔ)研究，就能夠促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新能力提升。基礎(chǔ)研究產(chǎn)生的新知識(shí)需要經(jīng)過(guò)應(yīng)用研究的利用和轉(zhuǎn)化，才能產(chǎn)生高質(zhì)量的技術(shù)創(chuàng)新。因此，研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入需要考慮經(jīng)費(fèi)如何在基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究間進(jìn)行最優(yōu)配置，促進(jìn)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究融合發(fā)展，以最大程度上提升技術(shù)創(chuàng)新能力。Prettner & Werner[15]、黃蘋(píng)[14]研究認(rèn)為，研發(fā)投入存在一個(gè)最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和福利最大化。如果基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究之間的經(jīng)費(fèi)配比低于最優(yōu)配比，說(shuō)明研發(fā)體系偏重應(yīng)用研究，但由于基礎(chǔ)研究薄弱，應(yīng)用研究終將失去根基，從而導(dǎo)致基礎(chǔ)研究對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的促進(jìn)效應(yīng)產(chǎn)生邊際遞減。在這種情況下，需要強(qiáng)化基礎(chǔ)研究，推動(dòng)理論創(chuàng)新和原始創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究融合發(fā)展，進(jìn)一步推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新。Henard & McFadyen[13]的研究表明，基礎(chǔ)研究水平越高，應(yīng)用研究投資回報(bào)率也越高。相反，如果基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究之間的經(jīng)費(fèi)配比高于最優(yōu)配比，說(shuō)明研發(fā)體系偏重基礎(chǔ)研究，應(yīng)用研究薄弱。在這種情況下，雖然強(qiáng)大的基礎(chǔ)研究產(chǎn)生了更多新知識(shí)，但應(yīng)用研究薄弱將導(dǎo)致這些新知識(shí)難以商業(yè)化，進(jìn)而限制技術(shù)創(chuàng)新，此時(shí)就需要適當(dāng)降低基礎(chǔ)研究比重，推動(dòng)應(yīng)用研究發(fā)展。因此，在最優(yōu)研發(fā)結(jié)構(gòu)視角下，基礎(chǔ)研究對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的促進(jìn)效應(yīng)存在一個(gè)最優(yōu)解，即研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入中基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究存在一個(gè)最優(yōu)配比。據(jù)此，本文提出如下假設(shè)：

H1：在最優(yōu)研發(fā)結(jié)構(gòu)視角下，基礎(chǔ)研究發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新之間存在倒U型關(guān)系，基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究融合發(fā)展對(duì)技術(shù)創(chuàng)新具有促進(jìn)效應(yīng)。

Gersbach等[16]、Akcigit等[17]、孫早和許薛璐[12]發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)變遷過(guò)程中，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和技術(shù)水平越高，越需要持續(xù)加大基礎(chǔ)研究投入，方能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)。雖然他們探討的是基礎(chǔ)研究的絕對(duì)水平，但說(shuō)明經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平在研發(fā)和創(chuàng)新過(guò)程中起重要作用。因此，在最優(yōu)研發(fā)結(jié)構(gòu)視角下，本文將經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平納入基礎(chǔ)研究發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新分析框架。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高地區(qū)，其經(jīng)歷跟蹤、模仿、引進(jìn)創(chuàng)新階段，建立了較為完善的技術(shù)商業(yè)化體系，創(chuàng)新也達(dá)到較高水平。這些地區(qū)在大多數(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域已沒(méi)有可模仿的對(duì)象，就需要轉(zhuǎn)向自主創(chuàng)新模式，產(chǎn)生更多高質(zhì)量創(chuàng)新成果，即同步提高研發(fā)投入中的基礎(chǔ)研究占比，以支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的高質(zhì)量創(chuàng)新需求。在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，創(chuàng)新模式處于跟蹤、模仿、引進(jìn)階段，此時(shí)需要加強(qiáng)應(yīng)用研究，消化吸收前沿技術(shù)知識(shí)，適當(dāng)降低研發(fā)投入中的基礎(chǔ)研究占比。上述分析表明，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高區(qū)域?yàn)閷?shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的技術(shù)創(chuàng)新，需要進(jìn)一步提升研發(fā)投入中的基礎(chǔ)研究占比。對(duì)于處于不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的地區(qū)，研發(fā)投入中的實(shí)際基礎(chǔ)研究占比如果偏離其發(fā)展階段所要求的最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比的幅度較大，則會(huì)拖累技術(shù)創(chuàng)新。Prieger等[18]在研究創(chuàng)業(yè)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過(guò)程存在一個(gè)最優(yōu)創(chuàng)業(yè)率，任何偏離最優(yōu)創(chuàng)業(yè)率的實(shí)際創(chuàng)業(yè)率都會(huì)造成增長(zhǎng)損失，而且偏離幅度越大，增長(zhǎng)損失程度越嚴(yán)重。據(jù)此，本文提出如下假設(shè)：

H2：隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提升，為實(shí)現(xiàn)最大程度的技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)效應(yīng)，研發(fā)投入所要求的最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比也會(huì)相應(yīng)提高。實(shí)際基礎(chǔ)研究占比偏離最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比的幅度越大，技術(shù)創(chuàng)新?lián)p失程度越高。

3 研究設(shè)計(jì)

3.1 模型設(shè)定

本文在最優(yōu)研發(fā)結(jié)構(gòu)視角下，利用省級(jí)層面數(shù)據(jù)實(shí)證檢驗(yàn)基礎(chǔ)研究發(fā)展對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響，檢驗(yàn)基礎(chǔ)研究發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新是否存在倒U型關(guān)系。唐保慶等[19]探討中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)實(shí)際強(qiáng)度與最適強(qiáng)度偏離所帶來(lái)的服務(wù)業(yè)增長(zhǎng)區(qū)域失衡效應(yīng)，為明確知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)促進(jìn)服務(wù)業(yè)增長(zhǎng)的最適強(qiáng)度，其在實(shí)證模型中加入知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的平方項(xiàng)。本文借鑒這一研究思路，構(gòu)建如公式(1)所示的實(shí)證模型，以在最優(yōu)研發(fā)結(jié)構(gòu)視角下檢驗(yàn)基礎(chǔ)研究發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)系。

Innovationit=β0+β1IBRit+β2IBR2it+ωCtrit+γt+μi+εit

(1)

在公式(1)中，i、t分別代表省份和年份；Innovation為實(shí)證模型的被解釋變量，表示技術(shù)創(chuàng)新；IBR為核心解釋變量，表示基礎(chǔ)研究發(fā)展程度；IBR2為IBR的平方項(xiàng)，用來(lái)探討基礎(chǔ)研究發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新間是否存在倒U型關(guān)系；Ctr為實(shí)證模型的控制變量，用來(lái)緩解遺漏重要解釋變量所帶來(lái)的內(nèi)生性問(wèn)題；γ、μ、ε分別表示年份固定效應(yīng)、省份固定效應(yīng)和隨機(jī)誤差項(xiàng)。根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)，如果估計(jì)系數(shù)β2顯著為負(fù)，則說(shuō)明基礎(chǔ)研究發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新間存在倒U型關(guān)系。

3.2 變量測(cè)度

3.2.1 技術(shù)創(chuàng)新

對(duì)于發(fā)展中國(guó)家而言，創(chuàng)新演進(jìn)仍處于引進(jìn)、模仿和吸收階段，專(zhuān)利是衡量創(chuàng)新活動(dòng)的重要指標(biāo)[20]，能夠反映一個(gè)地區(qū)的創(chuàng)新產(chǎn)出。因此，本文使用專(zhuān)利受理數(shù)衡量中國(guó)各省份技術(shù)創(chuàng)新。未使用申請(qǐng)數(shù)量和授權(quán)數(shù)的原因在于，一方面地方政府常根據(jù)專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)實(shí)施科技獎(jiǎng)勵(lì)，這會(huì)導(dǎo)致一定程度的虛假申請(qǐng)和不合格申請(qǐng)[21]；另一方面，專(zhuān)利授權(quán)存在一定的時(shí)滯性，不能及時(shí)反映當(dāng)時(shí)的創(chuàng)新活動(dòng)。相比之下，受理專(zhuān)利剔除部分虛假申請(qǐng)和不合格申請(qǐng)外，能夠及時(shí)反映地區(qū)創(chuàng)新活動(dòng)，是考察創(chuàng)新活動(dòng)的理想指標(biāo)。相比于實(shí)用新型專(zhuān)利和外觀設(shè)計(jì)專(zhuān)利，發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)復(fù)雜度更高，更能提升企業(yè)市場(chǎng)價(jià)值，因此現(xiàn)有研究主要使用發(fā)明專(zhuān)利衡量技術(shù)創(chuàng)新。創(chuàng)新是一個(gè)循序漸進(jìn)的累積過(guò)程，因此本文考察創(chuàng)新行為使用存量指標(biāo)，而非流量指標(biāo)。參考金培振等[22]的研究，使用累計(jì)發(fā)明專(zhuān)利受理數(shù)占累計(jì)專(zhuān)利受理數(shù)的比重衡量技術(shù)創(chuàng)新。

3.2.2 基礎(chǔ)研究發(fā)展

本文利用基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)存量占研發(fā)經(jīng)費(fèi)存量的比重衡量基礎(chǔ)研究發(fā)展程度。借鑒李蕾蕾等(2018)的研究，采用永續(xù)盤(pán)存法計(jì)算中國(guó)各省份1998-2019年的基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)存量和研發(fā)經(jīng)費(fèi)存量?；A(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)存量計(jì)算方法如公式(2)所示。

IBRit=(1-δ)IBRit-1+BRit

(2)

在公式(2)中，i、t分別代表省份和年份；IBR為基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)存量；BR為當(dāng)年的基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)支出；δ為基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)存量的折舊率，本文選用15%(李蕾蕾等，2018)。計(jì)算基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)存量需要掌握基年的基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)存量，本文中基年(1998年)基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)存量計(jì)算公式如下：

(3)

在公式(3)中，g表示i省1998-2019年基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)支出的平均增長(zhǎng)率。此外，研發(fā)經(jīng)費(fèi)存量計(jì)算方式與基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)存量計(jì)算方式一致。關(guān)于研發(fā)經(jīng)費(fèi)折舊率的設(shè)定，本文參考Hu等[23]的研究，將其設(shè)定為15%。

3.2.3 控制變量

參考金培振等[22]對(duì)控制變量的選取方法，本文在實(shí)證模型中控制各省的人均地區(qū)生產(chǎn)總值、人口密度、金融發(fā)展和人均高校數(shù)量。人均地區(qū)生產(chǎn)總值(PGDP)在實(shí)證研究中取自然對(duì)數(shù)；人口密度(PD)為每平方公里的常住人口數(shù)，在實(shí)證研究中取自然對(duì)數(shù)；金融發(fā)展(Finance)利用金融業(yè)增加值占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重衡量；人均高校數(shù)量(University)為每萬(wàn)人擁有的高等學(xué)校數(shù)量。

3.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文研究時(shí)間范圍為1998-2019年，數(shù)據(jù)來(lái)源于3個(gè)方面：①各省1998-2016年專(zhuān)利數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)泰安數(shù)據(jù)庫(kù)，2017-2019年數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站；②基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)支出、總研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出來(lái)源于《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》；③控制變量數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家數(shù)據(jù)網(wǎng)站?；谧兞繙y(cè)度和數(shù)據(jù)來(lái)源說(shuō)明，主要變量的描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。由表1可知，在樣本期內(nèi)，累計(jì)發(fā)明專(zhuān)利受理數(shù)占累計(jì)專(zhuān)利受理數(shù)比重的均值為25.05%，基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)存量占研究經(jīng)費(fèi)存量比重的均值為6.08%。從最大值和最小值看，中國(guó)省域技術(shù)創(chuàng)新和基礎(chǔ)研究發(fā)展存在顯著差異。

表1 主要變量描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果

4 實(shí)證結(jié)果分析

4.1 描述性統(tǒng)計(jì)分析

為探討基礎(chǔ)研究發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)系，本文繪制1998-2019年中國(guó)各省份基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)存量占比與累計(jì)發(fā)明專(zhuān)利受理數(shù)占比的散點(diǎn)圖(見(jiàn)圖2)。由圖2可知，基礎(chǔ)研究發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新之間并不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，而是存在非線性關(guān)系。隨著基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)存量占比提升，累計(jì)發(fā)明專(zhuān)利受理數(shù)占比呈先上升后下降趨勢(shì)，說(shuō)明基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)存量占比并非越高越好，而是存在一個(gè)最優(yōu)比重。圖2初步顯示基礎(chǔ)研究發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新存在倒U型關(guān)系，本文對(duì)這一關(guān)系進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)。

圖2 基礎(chǔ)研究發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新關(guān)系

4.2 最優(yōu)研發(fā)結(jié)構(gòu)視角下基礎(chǔ)研究發(fā)展對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響

4.2.1 倒U型關(guān)系檢驗(yàn)

本文采用普通最小二乘法(OLS)對(duì)公式(1)進(jìn)行估計(jì)，以探討基礎(chǔ)研究發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新之間的關(guān)系，估計(jì)結(jié)果如表2所示。第(1)列未加入控制變量，第(2)列僅控制年份固定效應(yīng)，第(3)列僅控制省份固定效應(yīng)，第(4)列同時(shí)控制年份固定效應(yīng)和省份固定效應(yīng)，第(5)列在第(4)列的基礎(chǔ)上加入控制變量。在不斷加入控制變量的過(guò)程中，IBR的估計(jì)系數(shù)均顯著為正，IBR2的估計(jì)系數(shù)均顯著為負(fù)，表明基礎(chǔ)研究發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新存在顯著倒U型關(guān)系。隨著研發(fā)經(jīng)費(fèi)存量中基礎(chǔ)研究占比提升，累計(jì)受理專(zhuān)利中發(fā)明專(zhuān)利占比呈先上升后下降趨勢(shì)。鑒于第(5)列加入控制變量后IBR、IBR2的估計(jì)系數(shù)趨于穩(wěn)定，因此根據(jù)第(5)列估計(jì)結(jié)果計(jì)算中國(guó)省級(jí)研發(fā)經(jīng)費(fèi)存量中的最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比。經(jīng)計(jì)算，最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比為9.35%，即研發(fā)經(jīng)費(fèi)存量中基礎(chǔ)研究占比為9.35%，基礎(chǔ)研究對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的促進(jìn)作用最大。截至2019年，中國(guó)各省研發(fā)經(jīng)費(fèi)存量中基礎(chǔ)研究占比均值為7.76%，低于9.35%這一最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比，表明在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，中國(guó)需要進(jìn)一步提升研發(fā)經(jīng)費(fèi)存量中的基礎(chǔ)研究占比，突破一批重點(diǎn)領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)。

4.2.2 基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究融合發(fā)展對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響

表2第(1)列～第(5)列的回歸結(jié)果顯示，為推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新能力提升，研發(fā)經(jīng)費(fèi)存量存在最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比。這里隱含的一個(gè)推論是，基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究處于最優(yōu)融合狀態(tài)，基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究融合發(fā)展能夠推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新。因此，本文重點(diǎn)探討基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究融合發(fā)展對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響。本文利用基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)存量占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重(BRS_GDP)與應(yīng)用研究經(jīng)費(fèi)存量占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重(ARS_GDP)的交互項(xiàng)考察基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究融合發(fā)展情況。其中，應(yīng)用研究經(jīng)費(fèi)存量由研發(fā)經(jīng)費(fèi)存量減去基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)存量得到。表2第(6)列回歸結(jié)果顯示，BRS_GDP*ARS_GDP的估計(jì)系數(shù)在1%顯著性水平上為正，表明基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究發(fā)展水平提升均能夠增強(qiáng)對(duì)方對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的促進(jìn)效應(yīng)。由此，假設(shè)H1得到驗(yàn)證。

表2 基礎(chǔ)研究發(fā)展對(duì)技術(shù)創(chuàng)新影響的回歸結(jié)果

4.3 最優(yōu)研發(fā)結(jié)構(gòu)視角下基礎(chǔ)研究發(fā)展對(duì)技術(shù)創(chuàng)新影響的動(dòng)態(tài)性

4.3.1 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比與技術(shù)創(chuàng)新

在證實(shí)存在最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步探討經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比與技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)系。Gersbach等[16]、Akcigit等[17]、孫早和許薛璐等[12]研究發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段或技術(shù)水平進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，因此可以推斷在最優(yōu)研發(fā)結(jié)構(gòu)視角下，基礎(chǔ)研究發(fā)展對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段變遷而動(dòng)態(tài)調(diào)整。為檢驗(yàn)這一推斷，本文在公式(1)的基礎(chǔ)上加入基礎(chǔ)研究發(fā)展平方與人均地區(qū)生產(chǎn)總值的交互項(xiàng)(IBR2* Ln(PGDP))，相應(yīng)估計(jì)結(jié)果如表3第(1)列所示。在第(1)列中，IBR的估計(jì)系數(shù)顯著為正，IBR2的估計(jì)系數(shù)顯著為負(fù)，IBR2* Ln(PGDP)的估計(jì)系數(shù)顯著為正。這表明，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提升，最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比需要進(jìn)一步提高才能產(chǎn)生最大的技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)效應(yīng)。究其原因在于，當(dāng)一個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升時(shí)，已經(jīng)難以利用模仿創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，這時(shí)就需要基礎(chǔ)研究的強(qiáng)大支撐，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新模式由模仿創(chuàng)新向自主創(chuàng)新和前沿創(chuàng)新轉(zhuǎn)變[12]。由于中國(guó)東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高于中西部地區(qū)，因此可以推測(cè)東部地區(qū)最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比高于中西部地區(qū)。表3分地區(qū)檢驗(yàn)基礎(chǔ)研究發(fā)展對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響，進(jìn)而測(cè)算東部地區(qū)和中西部地區(qū)的最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比?；貧w結(jié)果顯示，無(wú)論是在東部地區(qū)還是中西部地區(qū)，基礎(chǔ)研究發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新間均存在倒U型關(guān)系。經(jīng)計(jì)算，東部地區(qū)的最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比為15.87%，中西部地區(qū)的最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比為9.67%，再一次說(shuō)明隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提升，為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新增長(zhǎng)，需要持續(xù)加大基礎(chǔ)研究投入。

表3 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比與技術(shù)創(chuàng)新回歸結(jié)果

4.3.2 實(shí)際基礎(chǔ)研究占比偏離最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比的技術(shù)創(chuàng)新?lián)p失

研發(fā)經(jīng)費(fèi)中基礎(chǔ)研究占比與累計(jì)專(zhuān)利受理數(shù)發(fā)明專(zhuān)利占比存在倒U型關(guān)系的結(jié)論表明，任何偏離最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比的實(shí)際基礎(chǔ)研究占比都會(huì)導(dǎo)致技術(shù)創(chuàng)新?lián)p失。因此，本文進(jìn)一步檢驗(yàn)實(shí)際基礎(chǔ)研究占比偏離最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比是否會(huì)拖累技術(shù)創(chuàng)新。各省份實(shí)際基礎(chǔ)研究占比與最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比的偏離度可由公式(4)得到。

Deviatationtij=|IBRtij-IBR*j|

(4)

在公式(4)中，t、i、j分別表示年份、省份和區(qū)域(東、中西部地區(qū))；Deviatation表示實(shí)際基礎(chǔ)研究占比與最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比的偏離度；IBR表示j區(qū)域i省t年的實(shí)際基礎(chǔ)研究占比；IBR*為j區(qū)域的最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比。實(shí)際上，i省偏離度的計(jì)算應(yīng)由該省實(shí)際基礎(chǔ)研究占比與該省最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比之差的絕對(duì)值得到，由于研究數(shù)據(jù)受限，無(wú)法計(jì)算出每個(gè)省份的最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比。因此，本文參考唐保慶等[19]的研究，利用該省份所在區(qū)域的最優(yōu)基礎(chǔ)占比代替該省份的最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比，未使用全國(guó)層面最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比代替的原因在于，表3回歸結(jié)果說(shuō)明在不同發(fā)展階段最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，使用全國(guó)層面最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比將導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果存在誤差。

在測(cè)度偏離度的基礎(chǔ)上，表4分東、中西部地區(qū)樣本研究實(shí)際基礎(chǔ)研究占比與最優(yōu)基礎(chǔ)研究偏離對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響。由表4結(jié)果可知，在東、中西部地區(qū)，偏離度(Deviatation)的估計(jì)系數(shù)均顯著為負(fù)，表明任何偏離最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比的實(shí)際基礎(chǔ)研究占比都會(huì)造成技術(shù)創(chuàng)新?lián)p失。從技術(shù)創(chuàng)新?lián)p失程度看，東部地區(qū)大于中西部地區(qū)。為實(shí)現(xiàn)最高技術(shù)創(chuàng)新效應(yīng)，東部地區(qū)需要的最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比為15.87%，但2019年?yáng)|部地區(qū)實(shí)際基礎(chǔ)研究占比僅為6.4%，兩者相差9.47個(gè)百分點(diǎn)。相比之下，中西部地區(qū)2019年實(shí)際基礎(chǔ)研究占比為8.51%，與其最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比9.67%僅差1.16個(gè)百分點(diǎn)。因此，東部地區(qū)創(chuàng)新?lián)p失程度更加明顯。由此，假設(shè)H2得到驗(yàn)證。

表4 實(shí)際基礎(chǔ)研究占比與最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比偏離對(duì)技術(shù)創(chuàng)新影響的回歸結(jié)果

5 結(jié)論與啟示

5.1 研究結(jié)論

本文利用1998-2019年中國(guó)省級(jí)層面數(shù)據(jù)，從最優(yōu)研發(fā)結(jié)構(gòu)視角實(shí)證檢驗(yàn)基礎(chǔ)研究發(fā)展對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響，得到以下結(jié)論：①基礎(chǔ)研究發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新之間存在倒U型關(guān)系，表現(xiàn)為隨著研發(fā)經(jīng)費(fèi)存量中基礎(chǔ)研究占比提升，累計(jì)受理專(zhuān)利中發(fā)明專(zhuān)利占比呈先上升后下降趨勢(shì)。當(dāng)基礎(chǔ)研究占比為9.35%時(shí)，累計(jì)受理專(zhuān)利中發(fā)明專(zhuān)利占比達(dá)到最大值；②基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究融合發(fā)展能夠促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提升；③隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提高，最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比需要進(jìn)一步提升才能產(chǎn)生最大的技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)效應(yīng)。東部地區(qū)需要的最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比為15.87%，中西部地區(qū)所需要的最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比為9.67%。任何偏離最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比的實(shí)際基礎(chǔ)研究占比都會(huì)造成技術(shù)創(chuàng)新?lián)p失。相比于中西部地區(qū)，東部實(shí)際基礎(chǔ)研究占比與最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比偏離程度更大，因而創(chuàng)新?lián)p失也更加明顯。

5.2 研究啟示

基于以上研究結(jié)論，為更大幅度提升中國(guó)技術(shù)創(chuàng)新能力，邁向世界科技強(qiáng)國(guó)前列，本文從基礎(chǔ)研究?jī)?yōu)化方面提出以下啟示：

(1)提高研發(fā)投入中的基礎(chǔ)研究占比。中國(guó)研發(fā)經(jīng)費(fèi)存量中基礎(chǔ)研究占比需要提高到10%左右，才能與當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段匹配，進(jìn)而促進(jìn)國(guó)家創(chuàng)新質(zhì)量提升。因此，應(yīng)進(jìn)一步完善中央和地方財(cái)政資金對(duì)基礎(chǔ)研究的資助機(jī)制，鼓勵(lì)企業(yè)、高校和非營(yíng)利性機(jī)構(gòu)加大基礎(chǔ)研究投入，與政府財(cái)政資金形成有益補(bǔ)充，建立基礎(chǔ)研究多元化投入機(jī)制。

(2)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究融合發(fā)展。加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，完善金融市場(chǎng)，提高國(guó)際開(kāi)放水平，營(yíng)造高質(zhì)量的地區(qū)市場(chǎng)環(huán)境，增強(qiáng)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究融合發(fā)展對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的促進(jìn)效應(yīng)。在創(chuàng)新主體基礎(chǔ)研究積極性不高的背景下，可以充分利用高校、研究機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)研究成果，完善產(chǎn)學(xué)研合作體系，推動(dòng)高校、研究機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)研究與企業(yè)應(yīng)用研究融合發(fā)展，提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力。

(3)構(gòu)建各具特色的區(qū)域基礎(chǔ)研究發(fā)展格局。東部地區(qū)處于技術(shù)超越發(fā)展階段，需要更多世界級(jí)的原始創(chuàng)新支撐區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展，引領(lǐng)全球科技前沿。因此，東部地區(qū)應(yīng)逐步將基礎(chǔ)研究投入占比提高到世界主要科技強(qiáng)國(guó)水平，以帶動(dòng)國(guó)家科技創(chuàng)新水平整體躍升。中西部地區(qū)實(shí)際基礎(chǔ)研究占比已經(jīng)接近最優(yōu)基礎(chǔ)研究占比，符合其經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段需求。因此，中西部地區(qū)基礎(chǔ)研究發(fā)展的重點(diǎn)在于強(qiáng)化面向產(chǎn)業(yè)重大需求的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，加快推進(jìn)基礎(chǔ)研究成果產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。