居民收入分布與產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新*
——需求引致創(chuàng)新理論與實證檢驗

孫 巍 夏海利

(1.吉林大學(xué)數(shù)量經(jīng)濟研究中心 吉林長春 130012)

(2.吉林大學(xué)商學(xué)與管理學(xué)院 吉林長春 130012)

一、引言與文獻述評

關(guān)于創(chuàng)新活動的決定因素，Schmookler(1966)提出“發(fā)明是知識引致的抑或需求引致的”。主流文獻主張創(chuàng)新需求是研發(fā)創(chuàng)新的動力，創(chuàng)新成功的潛在利潤是理解技術(shù)進步的關(guān)鍵(Acemoglu，2009)。然而，基準(zhǔn)的創(chuàng)新增長理論(Romer，1990；Grossman和Helpman，1991；Aghion和Howitt，1992)在以下兩個經(jīng)典假設(shè)下對需求引致創(chuàng)新的分析是不充分的。第一，代表性消費者假設(shè)不考慮居民間的收入差異，導(dǎo)致創(chuàng)新產(chǎn)品的市場規(guī)模是固定不變的，從而弱化了需求側(cè)對創(chuàng)新激勵的影響。第二，在位似偏好假設(shè)下產(chǎn)品收入彈性是一個固定常數(shù)，創(chuàng)新產(chǎn)品的壟斷利潤是不變的(Acemoglu，2009)?；谝陨蟽蓚€假設(shè)，基準(zhǔn)創(chuàng)新增長理論假定每個居民從一項技術(shù)發(fā)明中獲得相同的效用和好處，需求側(cè)僅被動地發(fā)揮作用(Foellmi和Zweimüller，2006)。然而，由于新產(chǎn)品較高的市場價格，消費者因收入差距和收入增長率可能無法及時購買新產(chǎn)品，也會因收入不確定性不愿將現(xiàn)有消費替換為新產(chǎn)品，導(dǎo)致消費者從每項產(chǎn)品創(chuàng)新中獲得的好處不均等，從而需求側(cè)能夠?qū)?chuàng)新激勵發(fā)揮重要作用。居民收入分布及其演進通過需求引致創(chuàng)新機制對創(chuàng)新資源配置產(chǎn)生重要影響:一方面，收入差距擴大使得壟斷廠商可以向高收入居民索取更高的產(chǎn)品價格，價格效應(yīng)增加了創(chuàng)新資源配置；另一方面，收入或財富更加集中，縮小了具有購買力人口的比重，市場規(guī)模效應(yīng)抑制了研發(fā)創(chuàng)新活動(Foellmi和Zweimüller，2017)。

創(chuàng)新是以需求為導(dǎo)向、由廠商實現(xiàn)的過程(鐘春平和徐長生，2011)，居民收入狀況通過需求引致創(chuàng)新影響廠商個體以及行業(yè)總體上的研發(fā)行為和創(chuàng)新資源配置。Murphy等(1989)研究了居民具有等級偏好時收入分布對現(xiàn)代技術(shù)采用的影響，但只刻畫了市場規(guī)模效應(yīng)。Zweimüller(2000)將Murphy等(1989)擴展到動態(tài)一般均衡，但兩種競爭性技術(shù)生產(chǎn)同一種產(chǎn)品的假設(shè)(即競爭邊界，competition fringe)導(dǎo)致創(chuàng)新產(chǎn)品的價格是外生給定的，所以排除了價格效應(yīng)。Foellmi和Zweimüller(2006)將收入二分法和等級偏好引入創(chuàng)新增長模型來研究收入分布與經(jīng)濟增長的關(guān)系，然而無利潤套利條件使得該模型只能刻畫價格效應(yīng)，同時創(chuàng)新產(chǎn)品的價格也存在發(fā)散問題。為克服創(chuàng)新產(chǎn)品的價格發(fā)散問題，Hatipoglu(2012)使用有限專利期限來約束創(chuàng)新廠商的定價能力，但競爭邊界將創(chuàng)新產(chǎn)品價格外生化，無法刻畫價格效應(yīng)。安同良和千慧雄(2014)將帕累托收入分布引入創(chuàng)新競賽模型中，論證了收入差距與技術(shù)創(chuàng)新存在復(fù)雜的非線性關(guān)系，然而該研究屬于局部均衡分析。Foellmi和Zweimüller(2017)在創(chuàng)新驅(qū)動增長模型中引入連續(xù)型收入分布，雖然競爭邊界解決了創(chuàng)新產(chǎn)品價格發(fā)散的問題，但只能考察市場規(guī)模效應(yīng)。

為揭示需求側(cè)消費結(jié)構(gòu)對供給側(cè)研發(fā)創(chuàng)新發(fā)揮的主動和激勵作用，本文構(gòu)建了最終消費品創(chuàng)新一般均衡模型，研究收入分布(包括收入差距、收入增長率和收入不確定性)對研發(fā)創(chuàng)新的影響機制。本文的理論創(chuàng)新主要體現(xiàn)在以下幾個方面:第一，本文完整地刻畫了需求引致創(chuàng)新的價格效應(yīng)和市場規(guī)模效應(yīng)，彌補了現(xiàn)有文獻分析需求引致創(chuàng)新的不完整性。第二，與現(xiàn)有文獻使用的無利潤套利或競爭邊界等定價機制不同，本文基于創(chuàng)新廠商利潤最大化條件將創(chuàng)新產(chǎn)品的市場規(guī)模和產(chǎn)品價格內(nèi)生化，并且得出創(chuàng)新產(chǎn)品價格是其邊際成本的加成，其中成數(shù)依賴于帕累托不平等指數(shù)。第三，需求引致創(chuàng)新相關(guān)文獻僅關(guān)注了收入差距對研發(fā)創(chuàng)新和經(jīng)濟增長的影響，本文對其進一步豐富和發(fā)展:不僅考慮了收入差距，還分析了收入增長率和收入不確定性對產(chǎn)品創(chuàng)新的影響。從動態(tài)上看，收入增長率反映了市場規(guī)模擴張的預(yù)期變動，不僅加速了創(chuàng)新廠商進入(Hatipoglu，2012)，而且減少了預(yù)期利潤的不確定性和經(jīng)營風(fēng)險，進一步激勵了研發(fā)創(chuàng)新(歐陽峣等，2016)。此外，收入不確定性增加了預(yù)防性儲蓄，降低了創(chuàng)新產(chǎn)品的市場規(guī)模，同時也擠出了生產(chǎn)資本市場上的總供給(許志偉和劉建豐，2019)，因此收入不確定性的增加從供需兩端抑制了研發(fā)創(chuàng)新。

本文不僅完善和拓展了需求引致創(chuàng)新理論，而且對中國當(dāng)前的重要現(xiàn)實問題具有指導(dǎo)和借鑒意義。第一，近年來中國居民收入差距處于高位徘徊的相對穩(wěn)定期(羅楚亮等，2021)，又恰逢“脫貧攻堅全面建成小康社會”的決勝時期。中國邁向共同富裕的進程中能否確保社會經(jīng)濟預(yù)期目標(biāo)的實現(xiàn)?實現(xiàn)機制又是什么?本文刻畫的需求引致創(chuàng)新機制是貫通收入差距與創(chuàng)新驅(qū)動增長的重要渠道。第二，本文為“需求牽引供給、供給創(chuàng)造需求的更高水平動態(tài)平衡”提供理論解釋。本文構(gòu)建的消費品創(chuàng)新一般均衡模型將需求側(cè)的恩格爾效應(yīng)與供給側(cè)的技術(shù)創(chuàng)新納入一個統(tǒng)一框架，由居民收入決定的消費結(jié)構(gòu)是廠商積極從事研發(fā)創(chuàng)新的動力和方向，居民的潛在需求與收入穩(wěn)步增長也為供給自動創(chuàng)造需求提供了堅實保障。第三，本文為消費升級與產(chǎn)業(yè)升級之間的相協(xié)調(diào)和相適應(yīng)提供了分析思路。產(chǎn)業(yè)升級最終還須落實在需求側(cè)的消化能力上，經(jīng)濟發(fā)展階段呈現(xiàn)的消費升級對產(chǎn)業(yè)升級產(chǎn)生激勵作用，需求引致創(chuàng)新為構(gòu)建消費與產(chǎn)業(yè)互促互進的良性循環(huán)提供了分析思路。第四，本文為擴大內(nèi)需與經(jīng)濟的長期發(fā)展提供政策啟示。擴大內(nèi)需的前提是改善收入分配狀況，提高中、低收入群體的收入水平以及完善社會保障制度以減少收入不確定性，但需求管理政策往往側(cè)重總量和短期調(diào)節(jié)，缺少供給側(cè)的協(xié)調(diào)與配合，從而難以實現(xiàn)經(jīng)濟的長期發(fā)展，而需求引致創(chuàng)新是溝通兩類管理政策的一種渠道。

二、理論模型

(一)居民部門

(1)居民收入分布。收入分布的相關(guān)研究指出居民收入狀況具有明顯的右尾特性并遵循冪指數(shù)定律，表明居民收入分布服從帕累托分布而非正態(tài)分布(Blanchet和Piketty，2017)。假設(shè)經(jīng)濟中生活著無數(shù)個具有無限生命期限的居民，居民全體構(gòu)成單位區(qū)間上的連續(xù)統(tǒng)，將居民個體指標(biāo)記為，則∈[0，1]。居民間存在收入異質(zhì)性，體現(xiàn)在居民收入在每期受到隨機的外生沖擊，其演化規(guī)律服從幾何布朗運動。此外，假設(shè)信貸市場是不完備的，居民只能依靠自身收入來平滑消費。記個體在時刻的收入為y，則:

其中，g為瞬時漂移率，代表居民收入增長率；σ為瞬時波動率，代表時刻居民收入不確定性(即收入增長率的方差)；W為維納過程；dW為維納增量，服從獨立同分布的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布。需要注意的是，瞬時增長率和瞬時波動率與個體指標(biāo)無關(guān)，表明所有居民收入均具有相同的收入增長率和收入不確定性。此外，本文還假定居民收入不能太低(即存在某一收入下界)，以保證收入分布非退化，如果某個居民的收入在時刻越過收入下界，則在下期該居民收入將返回到收入下界之上的某個水平。最后，假設(shè)居民面臨一個服從泊松分布的外生死亡事件，平均發(fā)生概率為。

為刻畫居民收入分布，同時對居民異質(zhì)性進行加總，需要證實居民收入分布的函數(shù)形式。給定式(1)，由柯爾莫哥洛夫前向方程(forward Kolmogorov equation)可證明居民收入服從帕累托分布，其中，

式(2)中有兩點需要強調(diào):第一，該式表明居民收入服從帕累托分布，不平等指數(shù)反映收入差距，取值越大則收入分配更加均等；第二，不平等指數(shù)是收入增長率和波動率的函數(shù)。

(2)居民優(yōu)化問題。居民通過消費創(chuàng)新產(chǎn)品獲得效用，創(chuàng)新產(chǎn)品＝1，2，…，()按產(chǎn)品創(chuàng)新成功的先后順序依次向市場提供。其中，()為市場在時刻能夠提供的創(chuàng)新產(chǎn)品種類的最大數(shù)目。居民效用函數(shù)的關(guān)鍵特征是居民對消費品存在等級偏好，即居民對比較迫切的消費品給予較大的優(yōu)先級或者等級權(quán)重。自然數(shù)取值越大表明第種創(chuàng)新產(chǎn)品被納入消費序列的時間越晚，居民給予的等級權(quán)重也越小。居民的效用函數(shù)為:

其中，C代表時刻居民對第種創(chuàng)新產(chǎn)品的消費量，其對應(yīng)的等級權(quán)重為，常數(shù)∈(0，1]代表等級參數(shù)，為跨期替代彈性的倒數(shù)。當(dāng)居民具有等級偏好時收入分布才能與創(chuàng)新激勵產(chǎn)生緊密聯(lián)系，此時收入分布決定了創(chuàng)新產(chǎn)品的價格和市場規(guī)模，進而決定了研發(fā)創(chuàng)新的激勵程度。由于居民收入存在差距，居民可能受到預(yù)算束緊而不能及時消費全部種類的創(chuàng)新產(chǎn)品，將居民在時刻能夠購買的最大創(chuàng)新產(chǎn)品種類記為N。假設(shè)C取值為1或者0，對應(yīng)居民在時刻能否購買1單位創(chuàng)新產(chǎn)品，這反映了創(chuàng)新利潤來源于廣延邊際(額外的消費者按相同價格購買創(chuàng)新產(chǎn)品)，從而更加便于分析收入差距對創(chuàng)新激勵的影響。

居民收入主要為勞動收入和資產(chǎn)收入。由于勞動不產(chǎn)生負(fù)效用，居民會無彈性地將全部時間(標(biāo)準(zhǔn)化為1)用于勞動，因此工資率與勞動收入相等。此外，經(jīng)濟體中只存在一種資產(chǎn)，即資本(不考慮折舊)，居民資產(chǎn)收入等于資本租賃收入。所以，居民預(yù)算約束為消費與儲蓄恰好等于居民收入，即:

居民優(yōu)化問題是在預(yù)算約束下通過選擇消費和儲蓄路徑來實現(xiàn)終生效用最大化，其中最優(yōu)消費和最優(yōu)儲蓄滿足現(xiàn)值漢密爾頓方程的一階必要條件和橫截條件?，F(xiàn)值漢密爾頓方程對消費求導(dǎo)，可得:

其中，q為現(xiàn)值漢密爾頓乘子，Z為居民對第種創(chuàng)新產(chǎn)品的支付意愿。居民對消費品是0—1選擇，當(dāng)Z不小于P時，居民才會購買1單位該消費品，只有P＝Z才滿足居民與廠商兩方的利益。式(5)表明居民對創(chuàng)新產(chǎn)品的支付意愿與居民收入和等級權(quán)重有關(guān)，居民收入越高、對創(chuàng)新產(chǎn)品的優(yōu)先度越高，居民愿意承擔(dān)的產(chǎn)品價格越高。

現(xiàn)值漢密爾頓方程對資產(chǎn)求導(dǎo)，可得:

此外，橫截條件要求居民在生命終結(jié)時不留有正資產(chǎn)，即:

居民可能面臨收入約束，使得在時刻只能購買全部創(chuàng)新產(chǎn)品的一個子集，即居民的消費集為:{∈[1，2，…，N]，N≤N}，消費集中的每種創(chuàng)新產(chǎn)品的消費量為1單位，因此居民效用函數(shù)的等價變形為:

(二)生產(chǎn)部門

利用臨界居民的預(yù)算約束，結(jié)合式(12)，可得任一創(chuàng)新產(chǎn)品的最優(yōu)定價為:

式(14)表明:在對稱均衡條件下，每種創(chuàng)新產(chǎn)品具有相同的價格，并且最優(yōu)價格是邊際成本的加成，成數(shù)依賴于帕累托收入分布的不平等指數(shù)?，F(xiàn)在可以分析需求引致創(chuàng)新的價格效應(yīng)和市場規(guī)模效應(yīng)，根據(jù)不平等指數(shù)ζ與基尼系數(shù)的關(guān)系:gini＝1/(2-1)(Kleiber和Kotz，2003)可通過數(shù)值模擬研究創(chuàng)新產(chǎn)品的價格效應(yīng)和市場規(guī)模效應(yīng)。模擬結(jié)果表明:人均收入基尼系數(shù)與創(chuàng)新產(chǎn)品價格存在正向關(guān)系，隨著收入差距的提高，價格效應(yīng)可以正向激勵研發(fā)創(chuàng)新；人均收入基尼系數(shù)與創(chuàng)新產(chǎn)品的市場規(guī)模存在負(fù)向關(guān)系，隨著收入差距的提高，較小的市場規(guī)模對研發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)生抑制作用。

(三)研發(fā)部門

研發(fā)部門為自由進入領(lǐng)域，使得研發(fā)部門進行產(chǎn)品創(chuàng)新獲得的創(chuàng)新價值恰好等于研發(fā)成本。假設(shè)研發(fā)成本只需要勞動投入，研發(fā)部門的勞動需求記為L。與現(xiàn)有需求引致創(chuàng)新文獻不同，本文的創(chuàng)新生產(chǎn)函數(shù)考慮了外溢效應(yīng)與擁擠效應(yīng)，函數(shù)形式如下:

我們東川攝影界基本上也以紅土地為創(chuàng)作基地，我們攝影家協(xié)會，140多個會員，差不多都從拍紅土地中得到過鍛煉。我們拍紅土地要晚于昆明，時間是2000年左右。我們交通不太好，去紅土地要繞湯丹。后來東川城區(qū)到新田的公路修通后，去的頻次才多起來。

其中，η為研發(fā)生產(chǎn)率，ηL為時刻研發(fā)勞動力新生產(chǎn)的產(chǎn)品種類，φN為時刻已有創(chuàng)新產(chǎn)品被淘汰的數(shù)量。研發(fā)生產(chǎn)率由式(17)決定:

(四)模型均衡條件

模型均衡條件由兩個方程進行刻畫:一是研發(fā)自由進入條件，它要求創(chuàng)新價值恰好等于研發(fā)成本；二是創(chuàng)新資源配置方程，它要求創(chuàng)新投入的最優(yōu)配置必須滿足研發(fā)支出與資本積累相等。

其中，w＝w/N代表效率勞動工資。

資源約束涉及勞動市場出清、資本市場出清以及產(chǎn)品市場出清，根據(jù)瓦爾拉斯法則，勞動市場和資產(chǎn)市場同時出清能夠保證產(chǎn)品市場實現(xiàn)均衡。

其中，等號左邊代表名義產(chǎn)出中勞動所占份額，等式右邊為生產(chǎn)創(chuàng)新產(chǎn)品所獲得的勞動報酬，該式的經(jīng)濟意義是創(chuàng)新產(chǎn)品生產(chǎn)中勞動貢獻份額等于支付的勞動報酬。

其中，左邊第一項代表經(jīng)濟體的總消費支出；資本(或資產(chǎn))存量以速率g增加，故左邊第二項代表資本投資(資產(chǎn)積累)，等式左邊為支出法衡量的國內(nèi)生產(chǎn)總值；等式右邊代表國民收入，對于封閉經(jīng)濟而言等式左右兩個指標(biāo)是相等的。所以，式(21)的經(jīng)濟含義為，從國民經(jīng)濟核算看經(jīng)濟體總收入全部用于消費支出和資本積累。

創(chuàng)新資源配置方程蘊含著重要的經(jīng)濟含義，它涉及經(jīng)濟體如何權(quán)衡創(chuàng)新勞動配置與資本積累的關(guān)系。式(22)等同于wL＝gK將式(21)作如下運算:兩邊同乘以同除以(1-)，可得(1-)[(1-)]＝()，然后將資本勞動比代入，上式左邊的數(shù)值為1，故＝。，從長期增長的觀點來看，創(chuàng)新投入的最優(yōu)配置將滿足研發(fā)支出恰好等于資本積累。

三、數(shù)值模擬

(一)參數(shù)校準(zhǔn)與均衡增長路徑

模型均衡條件由研發(fā)自由進入條件和創(chuàng)新資源配置方程構(gòu)成，它們反映了穩(wěn)態(tài)研發(fā)勞動投入L和穩(wěn)態(tài)居民收入增長率之間的非線性關(guān)系，為驗證模型均衡解的存在性與唯一性，可在參數(shù)校準(zhǔn)基礎(chǔ)上通過數(shù)值模擬方法進行求解。如圖1所示，虛線代表研發(fā)自由進入條件，實線代表創(chuàng)新資源配置方程，模型存在唯一的均衡解，即兩條曲線的交點。模型均衡解決定了一條均衡增長路徑，在這條均衡增長路徑上經(jīng)濟體中的總產(chǎn)出、居民收入、總資產(chǎn)(或總資本)、工資率等變量的增長速率與技術(shù)創(chuàng)新速率相同且固定不變，同時資產(chǎn)收益率是一個常數(shù)。

圖1 模型均衡

(二)居民收入差距與創(chuàng)新資源配置

根據(jù)模型均衡條件可分析居民收入差距對創(chuàng)新資源配置的影響，常用的分析方法是比較靜態(tài)分析，但這種方法只能考察收入差距的具體點，難以在收入差距的合理區(qū)間上分析收入差距對研發(fā)創(chuàng)新的整體影響。為了更加完整地考察收入差距對研發(fā)創(chuàng)新的作用機制，特別是研究兩者的非線性關(guān)系，可將研發(fā)自由進入條件與資源配置方程通過消除共有成分g進行合并，整理為關(guān)于收入差距與穩(wěn)態(tài)創(chuàng)新資源配置L的二元非線性方程，即為避免書寫冗繁，式(24)提出了變量，將＝(1-)[(1-)-(1-)(1-)]代入，式(24)并不包含額外變量。出于相同原因，式(24)中的收入不平等也未通過gini＝1(2-1)進行替換。:

其中，＝(1-)L/[(1-L)-(1-)(1-)L]。

式(23)反映的經(jīng)濟含義可通過數(shù)值模擬進行分析，如圖2所示。從直觀上看，收入差距與創(chuàng)新資源配置存在非線性、先增后減的關(guān)系:當(dāng)基尼系數(shù)低于0.4時，兩者呈正向關(guān)系；當(dāng)基尼系數(shù)大于0.4時，兩者呈負(fù)向關(guān)系。根據(jù)需求引致創(chuàng)新機制，當(dāng)居民收入更加均等時(基尼系數(shù)位于小于0.4的區(qū)間)居民間的消費能力差異較小，創(chuàng)新產(chǎn)品面臨較大的市場規(guī)模；同時該市場規(guī)模對應(yīng)的居民支付意愿也將更加集中。此時如果創(chuàng)新產(chǎn)品價格隨著收入差距上升，但市場規(guī)模幾乎沒有下降，說明價格效應(yīng)支配著研發(fā)創(chuàng)新。也就是說在收入較為均等區(qū)間內(nèi)，收入差距的略微上升對技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生正向激勵作用，如圖2中上升曲線部分所示。相反，當(dāng)居民收入差距較大時(基尼系數(shù)位于大于0.4的區(qū)間)，居民之間消費能力差異較大，居民對創(chuàng)新產(chǎn)品的支付意愿會更加分散，使得任一產(chǎn)品價格下的市場規(guī)模較小。此時如果創(chuàng)新產(chǎn)品價格隨著收入差距進一步上升將導(dǎo)致市場規(guī)模發(fā)生較大的下降，說明市場規(guī)模效應(yīng)支配著研發(fā)創(chuàng)新，即在收入差距較大的區(qū)間內(nèi)，收入差距的進一步增加對產(chǎn)品創(chuàng)新存在負(fù)向抑制作用，如圖2中下降曲線部分所示。

圖2 居民收入差距與創(chuàng)新資源配置

(三)居民收入增長率與創(chuàng)新資源配置

當(dāng)給定收入分布時，收入增長率較高說明市場規(guī)模的預(yù)期有所增加，進而激勵投入更多創(chuàng)新資源。這是因為在創(chuàng)新驅(qū)動增長框架下，收入增長率與創(chuàng)新資源配置存在循環(huán)因果關(guān)系:一方面，收入增長率依賴創(chuàng)新資源的投入；另一方面，居民收入增加能夠擴大市場規(guī)模，提高收入增長率，使得需求引致創(chuàng)新機制愈發(fā)明顯。與基準(zhǔn)創(chuàng)新驅(qū)動增長模型不同，本文引入了等級偏好，其非位似特征要求隨著收入的提高消費支出更多地分配于新產(chǎn)品，這是激勵研發(fā)創(chuàng)新的新力量。

為定量和直觀地分析收入增長率對研發(fā)創(chuàng)新的影響，我們將帕累托分布不平等指數(shù)代入式(23)，整理為穩(wěn)態(tài)收入增長速率與穩(wěn)態(tài)創(chuàng)新資源配置L的非線性二元方程，數(shù)值模擬表明收入增長率對創(chuàng)新資源配置存在非線性的正向關(guān)系。其含義為，收入增長率越高則預(yù)期產(chǎn)生的市場規(guī)模越大，為研發(fā)部門吸引的資源配置越多。從社會福利來看，更多的創(chuàng)新資源加快了下期新產(chǎn)品被研發(fā)成功的速率并加速了產(chǎn)品種類的擴張，由于消費外部性，居民從產(chǎn)品多樣性中獲得的效用和福利更多，需求引致創(chuàng)新實現(xiàn)了消費與發(fā)展目的的統(tǒng)一。

(四)收入不確定性與創(chuàng)新資源配置

收入不確定性增加了預(yù)防性儲蓄進而會減少消費支出，從而對產(chǎn)品創(chuàng)新產(chǎn)生消極影響。理論模型只存在一種資產(chǎn)并且全部用于資本積累，那么收入不確定通過預(yù)防性儲蓄提高了資本存量，在常替代彈性生產(chǎn)技術(shù)下會引導(dǎo)勞動力從研發(fā)部門轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)部門。由于從事研發(fā)與從事生產(chǎn)的勞動力是同質(zhì)的，并獲得相同的工資，也不存在任何阻礙勞動力轉(zhuǎn)移的因素，因此居民收入不確定性的提高會減少創(chuàng)新資源，對研發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)生抑制作用。上述機制也可以通過數(shù)值分析進行量化，將帕累托分布不平等指數(shù)代入式(23)，整理為收入不確定性與穩(wěn)態(tài)創(chuàng)新資源配置L的非線性二元方程，數(shù)值模擬表明收入不確定性與創(chuàng)新資源配置存在非線性的負(fù)向關(guān)系。

四、實證分析

理論模型完整地刻畫了需求引致創(chuàng)新機制，并通過數(shù)值模擬考察了收入差距、收入增長率以及收入不確定性對創(chuàng)新資源配置的影響。本節(jié)基于中國制造業(yè)大類層面行業(yè)(代碼13—43)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的面板數(shù)據(jù)對理論模型進行實證檢驗。關(guān)于工業(yè)企業(yè)創(chuàng)新投入和創(chuàng)新產(chǎn)出的數(shù)據(jù)，《中國科技統(tǒng)計年鑒》在2007年及以前的統(tǒng)計對象是大中型企業(yè)及高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，而在2011年及以后則改為規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)，過渡期間公布了兩類統(tǒng)計對象的數(shù)據(jù)。此外，《國民經(jīng)濟行業(yè)分類與代碼》分別在2011年和2017年進行了修訂，對某些行業(yè)進行了調(diào)整導(dǎo)致這些行業(yè)的統(tǒng)計口徑前后不一致，故本文刪除了這些行業(yè)。鑒于上述事實，本文基于規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)構(gòu)建制造業(yè)21個分行業(yè)、樣本區(qū)間為2008—2020年的面板數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于《中國科技統(tǒng)計年鑒》、《中國統(tǒng)計年鑒》和中國經(jīng)濟信息網(wǎng)(以下簡稱“中經(jīng)網(wǎng)”)數(shù)據(jù)庫。

(一)基準(zhǔn)計量模型的設(shè)定

理論模型均衡條件是設(shè)定計量模型的主要依據(jù)，從中可知研發(fā)創(chuàng)新的影響因素包括居民收入差距、產(chǎn)品邊際成本、廠商數(shù)量ln等因素。其中，產(chǎn)品邊際成本可進一步可分解為實際資本收益率和實際工資。為避免遺漏相關(guān)變量導(dǎo)致的有偏估計問題，參考技術(shù)創(chuàng)新的相關(guān)文獻，本文加入以下額外的控制變量，如金融發(fā)展水平(Hatipoglu，2012；Aghion等，2019)、實際資本存量ln(Hatipoglu，2012；寇宗來和劉學(xué)悅，2020)、政府研發(fā)補貼(葉祥松和劉敬，2018；安同良和千慧雄，2021)以及稅收優(yōu)惠(劉樂淋和楊毅柏，2021)。此外，不同行業(yè)的個體特征也是影響自身技術(shù)創(chuàng)新的重要因素，故通過行業(yè)異質(zhì)性c控制個體效應(yīng)產(chǎn)生的內(nèi)生性問題。本文的基準(zhǔn)計量模型設(shè)定如下:

其中，指標(biāo)和代表行業(yè)和時期，lnrdp代表行業(yè)創(chuàng)新資源配置；X為核心解釋變量，將其依次替換為收入差距、收入增長率和收入不確定性來分別檢驗收入分布對制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的影響。

(二)實證分析

面板數(shù)據(jù)模型的一個顯著優(yōu)勢是能夠控制個體異質(zhì)性，這是解決因遺漏相關(guān)變量而產(chǎn)生內(nèi)生性問題的一個有效方法，表1的Hausman檢驗表明基準(zhǔn)計量模型應(yīng)設(shè)定為固定效應(yīng)。然而，面板固定效應(yīng)模型無法消除核心解釋變量可能因雙向因果產(chǎn)生的內(nèi)生性問題。雖然本文研究收入差距、收入增長率和收入不確定性對企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的影響，但逆向因果關(guān)系也存在于某些研究文獻中。例如，Aghion等(2019)在熊彼特增長模型中分析了產(chǎn)品質(zhì)量創(chuàng)新對收入不平等的影響，其中潛在進入企業(yè)(進行生產(chǎn)性創(chuàng)新)和在位企業(yè)(從事生產(chǎn)性創(chuàng)新和防御性創(chuàng)新)的研發(fā)創(chuàng)新共同增加了高加成率廠商的比重，使得總收入從工人轉(zhuǎn)移到企業(yè)家，從而創(chuàng)新加劇了收入不平等，并使用美國州級面板數(shù)據(jù)驗證了創(chuàng)新對收入不平等存在因果關(guān)系。創(chuàng)新增長理論將研發(fā)創(chuàng)新視為經(jīng)濟增長(或人均收入增長率)的動力源泉(Romer，1990；Grossman和Helpman，1991；Aghion和Howitt，1992)，在因果決定上人均收入的一切增長都是由技術(shù)創(chuàng)新引起的(Aghion和Howitt，2007)。此外，Kung和Schmid(2015)發(fā)現(xiàn)研發(fā)創(chuàng)新會引起生產(chǎn)率持續(xù)的變動、消費增長的不確定性以及隨機折現(xiàn)因子的易變性，研發(fā)創(chuàng)新和隨機折現(xiàn)因子之間的這種反饋渠道是造成經(jīng)濟增長長期不確定性的放大機制。上述研究文獻分別考察了研發(fā)創(chuàng)新對收入差距、收入增長率和收入不確定性的影響，在因果決定上與本文相反，從而本文的實證分析懷疑收入差距、收入增長率和收入不確定性均與技術(shù)創(chuàng)新存在雙向因果關(guān)系。為解決雙向因果引起的內(nèi)生性問題，本文使用系統(tǒng)GMM估計進行處理，并與面板固定效應(yīng)的估計結(jié)果形成對照。

為了反映理論模型揭示的收入差距和收入增長率與研發(fā)創(chuàng)新存在的非線性關(guān)系，本文在基準(zhǔn)計量模型基礎(chǔ)上加入收入差距平方和收入增長率平方。表1給出了基準(zhǔn)計量模型的估計結(jié)果，其中AR(2)檢驗表明隨機擾動項不存在自相關(guān)性而Sargan檢驗顯示所有工具變量都是有效的。估計結(jié)果說明:第一，收入差距與創(chuàng)新資源投入存在顯著的倒U形關(guān)系，這與理論分析的結(jié)論相吻合，因為收入差距對研發(fā)創(chuàng)新的作用機制源于產(chǎn)品價格與市場規(guī)模兩種相反力量對創(chuàng)新利潤的權(quán)衡。第二，收入增長率與技術(shù)創(chuàng)新存在顯著U形關(guān)系，表明需求引致創(chuàng)新的有效發(fā)揮對收入增長有一定門檻，即創(chuàng)新廠商預(yù)期的市場規(guī)模不能過低。第三，收入不確定性顯著地抑制了技術(shù)創(chuàng)新，這不僅與本文數(shù)值模擬的結(jié)論相符，也與方福前和邢煒(2017)的研究結(jié)論一致。因為收入不確定性提高了預(yù)防性儲蓄的動機，進而弱化了消費需求對研發(fā)創(chuàng)新的激勵作用。第四，控制變量的估計結(jié)果表明，行業(yè)中企業(yè)數(shù)量越多表明市場競爭越激烈，企業(yè)在研發(fā)競賽中取得成功需要投入的資源越多，故行業(yè)中企業(yè)數(shù)量與創(chuàng)新資源投入正相關(guān)。央行往往在投資旺盛期提高利率，所以資本收益率對技術(shù)創(chuàng)新存在正向影響(安同良和千慧雄，2014)。行業(yè)工資水平反映了勞動力成本，進而對研發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)生抑制作用。金融發(fā)展緩解了研發(fā)創(chuàng)新面臨的融資困境，對創(chuàng)新資源投入具有促進作用。與經(jīng)濟理論一致，政府研發(fā)補貼和稅收優(yōu)惠對創(chuàng)新資源投入均發(fā)揮激勵作用。

表1 基準(zhǔn)計量模型的估計結(jié)果

(三)穩(wěn)健性檢驗

本部分采用替代因變量法對基準(zhǔn)計量模型的可靠性進行穩(wěn)健性檢驗:在創(chuàng)新投入視角上，使用行業(yè)研發(fā)經(jīng)費支出的自然對數(shù)作為創(chuàng)新的指代變量(崔靜波等，2021)，單位為億元；在創(chuàng)新產(chǎn)出視角上，使用行業(yè)專利申請數(shù)量的自然對數(shù)作為創(chuàng)新產(chǎn)出的衡量指標(biāo)(黎文靖和鄭曼妮，2016)，單位為件。穩(wěn)健性檢驗表明核心解釋變量的符號和顯著性幾乎與基準(zhǔn)模型完全一致，實證結(jié)果具有穩(wěn)健性。

五、主要結(jié)論與政策啟示

(一)主要結(jié)論

本文基于需求引致創(chuàng)新機制，將帕累托收入分布和等級偏好引入消費品創(chuàng)新一般均衡模型，考察居民收入差距、收入增長率和收入不確定性對創(chuàng)新資源配置的影響，并使用中國制造業(yè)大類行業(yè)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的面板數(shù)據(jù)對需求引致創(chuàng)新理論進行了實證檢驗。在理論上，本文將帕累托收入分布引入一般均衡分析框架，克服了現(xiàn)有文獻使用收入二分法產(chǎn)生的弊端；現(xiàn)有文獻在生產(chǎn)方面過于簡化，沒有考慮資本要素并且將生產(chǎn)率(和研發(fā)成本)簡單地表達為技術(shù)水平的正比(和反比)函數(shù)；相反，本文引入資產(chǎn)來反映消費跨期選擇行為，設(shè)定了具有外溢性和擁擠效應(yīng)的創(chuàng)新生產(chǎn)函數(shù)來反映技術(shù)進步與消費品種類擴張過程。在分析方法上，現(xiàn)有文獻使用無利潤套利條件或競爭邊界對創(chuàng)新產(chǎn)品進行定價，無法完整地考察需求引致創(chuàng)新的市場規(guī)模效應(yīng)和價格效應(yīng)。與此不同，本文基于壟斷廠商利潤最大化條件選擇購買創(chuàng)新產(chǎn)品的臨界居民來確定市場規(guī)模，并將臨界居民的支付意愿設(shè)定為創(chuàng)新產(chǎn)品的市場價格。在研究內(nèi)容上，現(xiàn)有文獻集中于居民收入差距通過需求引致創(chuàng)新對經(jīng)濟增長的影響，本文關(guān)注需求引致創(chuàng)新的創(chuàng)新資源配置問題，并從收入增長率和收入不確定性角度進一步豐富和發(fā)展了需求引致創(chuàng)新理論。

在以上設(shè)定下，本文獲得如下結(jié)論:第一，實現(xiàn)了創(chuàng)新產(chǎn)品的市場規(guī)模和產(chǎn)品價格內(nèi)生化，完整地刻畫了需求引致創(chuàng)新的市場規(guī)模效應(yīng)和價格效應(yīng)，進一步完善了需求引致創(chuàng)新理論。特別地，本文發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新產(chǎn)品價格是邊際成本加成這一優(yōu)良性質(zhì)，但在當(dāng)前需求引致創(chuàng)新文獻中未能得以刻畫。第二，帕累托收入分布的不平等指數(shù)由居民收入增長率和收入不確定性決定。除了考察居民收入差距，本文還分析了收入增長率和收入不確定性對創(chuàng)新資源配置的影響，進一步豐富和拓展了需求引致創(chuàng)新機制。第三，居民收入差距通過價格效應(yīng)和市場規(guī)模效應(yīng)的權(quán)衡來影響研發(fā)創(chuàng)新，居民收入增長率通過預(yù)期市場規(guī)模的動態(tài)變動對產(chǎn)品創(chuàng)新產(chǎn)生影響，收入不確定性則因預(yù)防性儲蓄降低了創(chuàng)新產(chǎn)品的市場規(guī)模進而對研發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)生抑制作用。第四，使用制造業(yè)大類21個行業(yè)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)2008—2020年的面板數(shù)據(jù)對理論模型進行了實證檢驗，發(fā)現(xiàn)居民收入差距與制造業(yè)研發(fā)創(chuàng)新存在顯著的倒U形關(guān)系，收入增長率與制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新呈顯著的U形關(guān)系，而收入不確定性的增加會抑制制造業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新。

(二)政策啟示

本文為構(gòu)建需求側(cè)消費升級與供給側(cè)研發(fā)創(chuàng)新相協(xié)調(diào)、相匹配的良性循環(huán)提供了分析思路，關(guān)注由居民收入狀況決定的需求結(jié)構(gòu)如何激勵企業(yè)從事研發(fā)創(chuàng)新的理論機制，同時還涉及許多重要的現(xiàn)實問題，如脫貧攻堅全面建成小康社會、擴大內(nèi)需，“加快構(gòu)建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局”。根據(jù)本文主要結(jié)論，相關(guān)的政策啟示如下:第一，深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、加快產(chǎn)業(yè)升級應(yīng)充分關(guān)注居民收入因素，否則供給側(cè)技術(shù)創(chuàng)新難免淪為無源之水、無本之木?？s小收入差距、穩(wěn)步收入增長、完善收入保障不僅是有效消費的基本前提，也是生產(chǎn)供給和研發(fā)創(chuàng)新的根本動力。第二，理論模型和實證分析表明價格效應(yīng)和市場規(guī)模效應(yīng)的權(quán)衡導(dǎo)致居民收入差距與研發(fā)創(chuàng)新呈倒U形關(guān)系。鑒于當(dāng)前較高的收入差距(羅楚亮等，2021)，通過稅收、就業(yè)、住房、醫(yī)療、教育等途徑縮小收入差距有助于加快制造業(yè)升級。第三，確保居民收入穩(wěn)步增長、完善社會保障制度，通過需求側(cè)“能消費、想消費和敢消費”為供給側(cè)的生產(chǎn)和創(chuàng)新提供強大后盾和動力支撐是發(fā)揮消費基礎(chǔ)性作用的關(guān)鍵，也是擴大內(nèi)需和構(gòu)建“雙循環(huán)”的基礎(chǔ)。