黃河流域創(chuàng)新產(chǎn)出的空間溢出效應(yīng)

施發(fā)玉 莊科俊

(安徽財(cái)經(jīng)大學(xué) 統(tǒng)計(jì)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院，安徽 蚌埠 233030)

當(dāng)前中國(guó)己經(jīng)邁入了高質(zhì)量發(fā)展的新階段，在復(fù)雜的國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)背景下，黨的十九大明確指出，要堅(jiān)定不移地實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家。創(chuàng)新是引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展的核心動(dòng)力，黃河流域作為國(guó)家區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略之一，認(rèn)清其在創(chuàng)新方面的薄弱環(huán)節(jié)，并制訂有針對(duì)性的措施，對(duì)我國(guó)區(qū)域創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)注重增量選擇，面臨著局限性的問(wèn)題，高質(zhì)量發(fā)展已成為全民聚焦的新熱點(diǎn)。針對(duì)黃河流域目前的發(fā)展困境，習(xí)近平總書(shū)記在黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)上發(fā)表了重要講話；在中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第六次會(huì)議上，習(xí)近平總書(shū)記也提到了黃河流域的高質(zhì)量發(fā)展問(wèn)題。

科技創(chuàng)新作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心因素，是黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的重要突破口。專(zhuān)利是衡量科技創(chuàng)新比較常用和認(rèn)可的指標(biāo)，自我國(guó)建立專(zhuān)利制度以來(lái)，國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)量和授權(quán)量都在顯著增長(zhǎng)[1]。2018年，黃河流域9個(gè)省(區(qū))GDP總量達(dá)到23.9萬(wàn)億元，占全國(guó)CDP總量的26.5%，但仍舊面臨著創(chuàng)新不足的問(wèn)題。以2018年為例，9省(區(qū))有效專(zhuān)利數(shù)僅為7.58萬(wàn)件，占全國(guó)總量的12.2%，科技創(chuàng)新水平與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不相匹配。因此，需要提升黃河流域的創(chuàng)新水平，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，從而實(shí)現(xiàn)黃河流域間的高質(zhì)量發(fā)展。

一、文獻(xiàn)回顧

Arow指出，企業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)隨著時(shí)間變化有一個(gè)邊際效應(yīng)遞減的過(guò)程，在最初的時(shí)間內(nèi)能發(fā)揮最大技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在這之后其他企業(yè)通過(guò)學(xué)習(xí)和模仿，最終也能積累技術(shù)優(yōu)勢(shì)[2]。Feldman認(rèn)為，一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)得益于技術(shù)創(chuàng)新，技術(shù)的溢出效應(yīng)促進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)[3]。Jeffe從專(zhuān)利的角度出發(fā)，研究了美國(guó)不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)[4]。結(jié)果顯示專(zhuān)利發(fā)明創(chuàng)新出現(xiàn)較大的區(qū)域差異，大部分專(zhuān)利申請(qǐng)來(lái)自大城市，專(zhuān)利發(fā)明比經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)更容易發(fā)生集聚。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海地區(qū)及擁有眾多高校和科研單位的地區(qū)集聚效應(yīng)明顯，原因是由于專(zhuān)利創(chuàng)新在這些地區(qū)間的交易成本較低，形成了知識(shí)的溢出效應(yīng)。

國(guó)內(nèi)學(xué)者在創(chuàng)新溢出方面同樣做了大量的實(shí)證研究：劉滿(mǎn)鳳、唐厚興驗(yàn)證了區(qū)域創(chuàng)新存在著外溢性，相對(duì)落后的地區(qū)可以學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)地區(qū)的先進(jìn)技術(shù)水平，提高自己的生產(chǎn)效率，促進(jìn)區(qū)域間的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平[5]。李國(guó)平等發(fā)現(xiàn)我國(guó)創(chuàng)新水平整體上存在差異，部分省份間表現(xiàn)出了明顯的空間集聚性[6]。申文青通過(guò)空間計(jì)量模型分析了我國(guó)的制造業(yè)創(chuàng)新的空間特征，發(fā)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新在空間上具有溢出效應(yīng)，能促進(jìn)臨近地區(qū)的創(chuàng)新發(fā)展[7]。謝偉偉等在比較研發(fā)投入對(duì)區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新的影響時(shí)，面臨著空間權(quán)重矩陣的選取問(wèn)題[8]。楚爾鳴等研究我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不平衡關(guān)系時(shí)，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新資源更傾向于流向發(fā)達(dá)地區(qū)[9]。

通過(guò)已有關(guān)于創(chuàng)新溢出的各種研究可以發(fā)現(xiàn)：創(chuàng)新空間溢出發(fā)生的前提是區(qū)域間的生產(chǎn)要素及技術(shù)要進(jìn)行充分流動(dòng)，通過(guò)提升核心區(qū)域的科技創(chuàng)新水平，帶動(dòng)黃河流域整體間的高質(zhì)量發(fā)展。

二、研究方法

(一)生產(chǎn)函數(shù)

知識(shí)溢出是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)理論的重要組成部分，在內(nèi)生增長(zhǎng)模型中引入了知識(shí)溢出這一變量后，學(xué)者意識(shí)到了創(chuàng)新?lián)碛锌臻g溢出的特征，并運(yùn)用空間計(jì)量模型加以分析與驗(yàn)證。1979年，Griliches提出了知識(shí)生產(chǎn)函數(shù)，Jafee[10]等人在此基礎(chǔ)上對(duì)該函數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，將觀測(cè)單元由企業(yè)擴(kuò)展到區(qū)域?qū)用妫蟠笸卣沽四Ｐ偷目刹僮餍?，常用于區(qū)域創(chuàng)新溢出及影響因素的分析，其一般形式為：

其中，t為時(shí)間變量。一個(gè)地區(qū)創(chuàng)新產(chǎn)出受到資金、人力的投入及經(jīng)濟(jì)環(huán)境等多方面的影響，將傳統(tǒng)生產(chǎn)函數(shù)引入各種變量后，其一般形式為：

在上面參數(shù)中，I為因變量，代表一個(gè)地區(qū)創(chuàng)新產(chǎn)出；A是一個(gè)修正常數(shù)，K和L為自變量，分別代表資金投入及人員投入，Z是影響創(chuàng)新產(chǎn)出的外部環(huán)境因素，主要包括兩個(gè)方面，即經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況和外商直接投資。由于K和L都屬于科技方面的投入，為簡(jiǎn)化研究，本文將K和L合并成一個(gè)變量，以黃河流域各省份的科研經(jīng)費(fèi)支出作為指標(biāo)，則改進(jìn)后的生產(chǎn)函數(shù)為：

α、β分別是M和Z的彈性系數(shù)，ε為隨機(jī)誤差。為了方便計(jì)算，對(duì)函數(shù)兩端取對(duì)數(shù)，代入相應(yīng)的指標(biāo)符號(hào)，得到計(jì)量模型如下：

其中INNO代表創(chuàng)新產(chǎn)出，以各省份年度專(zhuān)利受理量表示；TP代表科研投入，以各省份年度科研經(jīng)費(fèi)支出表示；GDP代表經(jīng)濟(jì)發(fā)展,以各省份年度GDP表示；FDI代表外商直接投資，以各省份外商直接投資總額表示；下標(biāo)i代表城市、t代表年份。

(二)空間自相關(guān)性

由于傳統(tǒng)的計(jì)量模型沒(méi)有考慮到空間自相關(guān)性，導(dǎo)致估計(jì)結(jié)果出現(xiàn)偏差，所以在進(jìn)行空間計(jì)量模型的實(shí)證分析之前，需檢測(cè)變量之間是否存在空間自相關(guān)性。本文選取Moran’s I指數(shù)來(lái)檢驗(yàn)空間相關(guān)性指標(biāo)[11]。利用Stata 軟件得到2010—2018年黃河流域各省份間創(chuàng)新產(chǎn)出的全局Moran’s I指數(shù)值，結(jié)果如下表1所示：

表1 2010—2019年黃河流域創(chuàng)新產(chǎn)出莫蘭指數(shù)

由表1可知，最近10年間黃河流域的Moran’sI指數(shù)值均大于0，且大部分通過(guò)了5%水平的顯著性檢驗(yàn)，說(shuō)明了黃河流域整體間的創(chuàng)新產(chǎn)出水平呈顯著的正相關(guān)性。

(三)空間計(jì)量模型的選取

1.空間計(jì)量模型的形式

空間計(jì)量模型有3種形式，空間滯后模型，空間誤差模型及空間杜賓模型，帶入相應(yīng)變量，得到的實(shí)證模型分別如下。

空間滯后模型(SLM):

空間誤差模型(SEM)：

空間杜賓模型(SDM)：

其中Wij表示空間權(quán)重矩陣，研究使用時(shí)主要有三大類(lèi)：基于鄰接關(guān)系的空間權(quán)重矩陣、基于地理距離的空間權(quán)重矩陣以及基于經(jīng)濟(jì)地理距離的空間權(quán)重矩陣，本文采用基于經(jīng)濟(jì)地理的空間權(quán)重矩陣，對(duì)黃河流域創(chuàng)新產(chǎn)出的空間效應(yīng)進(jìn)行分析。

2.經(jīng)濟(jì)地理距離矩陣

其中Xi表示區(qū)域i的經(jīng)濟(jì)水平，Xj表示區(qū)域j的經(jīng)濟(jì)水平。

3.模型的確定

由前面的空間自相關(guān)分析可知，因變量和變量之間存在顯著的相關(guān)性，利用LR檢驗(yàn)比較不同模型的擬合度，在Stata軟件中的估計(jì)結(jié)果如表2可知，在SDM模型與SAR、SEM模型的LR檢驗(yàn)下，p值都小于5%，說(shuō)明了SDM的估計(jì)結(jié)果更好，可以考慮空間杜賓模型進(jìn)行實(shí)證分析。

表2 模型LR檢驗(yàn)

三、結(jié)果分析

以2010—2019年黃河流域各省份間的數(shù)據(jù)為例，在經(jīng)濟(jì)地理矩陣加權(quán)下，運(yùn)用Stata軟件作空間計(jì)量分析，得到10年內(nèi)黃河流域各省間的個(gè)體固定效應(yīng)與個(gè)體隨機(jī)效應(yīng)。如表3所示(見(jiàn)下頁(yè))。由表3數(shù)據(jù)可知，隨機(jī)效應(yīng)模型的擬合優(yōu)度R2低于固定效應(yīng)模型，本文選取固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析。在5%顯著性水平的檢驗(yàn)下，TP對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)出的影響系數(shù)為0.364 9，說(shuō)明科研投入對(duì)本地區(qū)的創(chuàng)新發(fā)展有積極影響，但空間滯后系數(shù)為0.079 1，說(shuō)明本地區(qū)的科研投入對(duì)其他區(qū)域的創(chuàng)新產(chǎn)出影響不大，原因可能是由于競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，黃河流域各省份間的科技資金與人員沒(méi)有達(dá)到最優(yōu)配置，科研資料在各地區(qū)間也沒(méi)有形成知識(shí)溢出，限制了整體的創(chuàng)新發(fā)展；GDP對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)出的影響系數(shù)為 0.459 4，空間滯后系數(shù)為0.337 2，說(shuō)明經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)出影響呈顯著的正相關(guān)性，經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，對(duì)科技創(chuàng)新的需求也更加明顯，從而有利于創(chuàng)新活動(dòng)的產(chǎn)生；外商投資對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)出的影響系數(shù)和空間滯后系數(shù)都為負(fù)數(shù)，說(shuō)明外商直接投資在一定程度上抑制了黃河流域創(chuàng)新活動(dòng)的產(chǎn)生。

表3 黃河流域各變量的固定效應(yīng)和隨機(jī)效應(yīng)

空間杜賓模型同時(shí)包含了因變量和自變量的空間滯后項(xiàng)，在此測(cè)度出的影響系數(shù)只能視為自變量對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)出的大致影響，若要精確測(cè)量創(chuàng)新產(chǎn)出的溢出效應(yīng)大小，還需對(duì)其進(jìn)一步分解[12]。為測(cè)算黃河流域省份間創(chuàng)新產(chǎn)出的直接效應(yīng)與間接效應(yīng)，使用Lesage和Pace提出的“求偏微分法”[13]，利用Stata軟件的空間杜賓模型程序命令，計(jì)算得到黃河流域各自變量對(duì)因變量影響的各項(xiàng)效應(yīng)值，結(jié)果如表4所示。

表4 黃河流域創(chuàng)新產(chǎn)出的效應(yīng)分解

由表4中可知，在黃河流域的總區(qū)域范圍內(nèi)，科研投入的間接效應(yīng)為負(fù)，在其他因素不變情況下，每增加1%的科技經(jīng)費(fèi)支出，會(huì)抑制創(chuàng)新產(chǎn)出約0.05%，原因可能是一個(gè)省區(qū)的科研投入(包括經(jīng)費(fèi)、人員等)存在局域性，由于科研經(jīng)費(fèi)充足，本省區(qū)吸引了周邊地區(qū)的優(yōu)秀資源，抑制了其他省區(qū)的創(chuàng)新產(chǎn)出。但從科技投入對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)出的總效應(yīng)來(lái)看，本地區(qū)每增加1%的科技投入，整體的創(chuàng)新產(chǎn)出將增加約0.33%，說(shuō)明科研投入的影響系數(shù)顯著為正，對(duì)黃河流域創(chuàng)新產(chǎn)出的提升較為明顯。

區(qū)域生產(chǎn)總值GDP對(duì)黃河流域創(chuàng)新產(chǎn)出的影響最為明顯，每提升1%的GDP，創(chuàng)新產(chǎn)出將會(huì)增加約0.48%，其中本地區(qū)創(chuàng)新產(chǎn)出的提升約為0.32%，相鄰地區(qū)的創(chuàng)新產(chǎn)出約為0.16%。可見(jiàn)經(jīng)濟(jì)水平的提升加大了對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的需求，良好的創(chuàng)新氛圍吸引技術(shù)及人才不斷集聚，最終使整個(gè)流域的創(chuàng)新水平不斷提高。

而外商投資的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)分別為-0.047 1和-0.060 3，說(shuō)明了黃河流域創(chuàng)新產(chǎn)出的溢出效應(yīng)與外商投資呈負(fù)相關(guān)，即外商投資對(duì)本地區(qū)和鄰近地區(qū)的創(chuàng)新溢出都存在抑制作用。原因可能是外資企業(yè)的核心技術(shù)并未分享給當(dāng)?shù)仄髽I(yè)，且出于利益保護(hù)的目的，在我國(guó)申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利的積極性不高，導(dǎo)致外商投資一定程度上限制了黃河流域創(chuàng)新水平的提升[14]。

四、政策建議

根據(jù)前文研究成果，要提升黃河流域的創(chuàng)新產(chǎn)出，必須制訂有針對(duì)性的政策措施，不斷完善黃河流域間的創(chuàng)新體系和提高黃河流域的創(chuàng)新水平。本文分別從科研投入、地區(qū)生產(chǎn)總值和外商投資三個(gè)因素出發(fā)，提出提升黃河流域創(chuàng)新產(chǎn)出的發(fā)展路徑。

(一)改善科研資源配置，激活市場(chǎng)創(chuàng)新動(dòng)力

研究結(jié)果顯示，科研投入對(duì)黃河流域創(chuàng)新產(chǎn)出的間接效應(yīng)影響為負(fù)，說(shuō)明科研投入在一定程度上阻礙了黃河流域的創(chuàng)新產(chǎn)生，在這方面仍具有改善空間。企業(yè)是黃河流域最主要的創(chuàng)新主體，高校及科研院所同樣扮演著重要的創(chuàng)新角色，要鼓勵(lì)這些創(chuàng)新主體間交流合作，搭建產(chǎn)學(xué)合作平臺(tái)，培養(yǎng)企業(yè)及高校的創(chuàng)新意識(shí)，在交叉領(lǐng)域分工合作，使科研資源在黃河流域間充分流動(dòng)，形成技術(shù)創(chuàng)新的正向溢出[12]，促進(jìn)黃河流域創(chuàng)新產(chǎn)出的協(xié)同發(fā)展；另一方面，需簡(jiǎn)化科研項(xiàng)目的審批程序，引導(dǎo)資金流向創(chuàng)新項(xiàng)目，對(duì)優(yōu)秀的創(chuàng)新成果進(jìn)行嘉獎(jiǎng)，不斷完善創(chuàng)新制度，促進(jìn)黃河流域的高質(zhì)量發(fā)展。

(二)提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，促進(jìn)區(qū)域合作創(chuàng)新

經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對(duì)黃河流域創(chuàng)新產(chǎn)出有重要影響，從空間溢出效應(yīng)分解結(jié)果來(lái)看，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對(duì)黃河流域創(chuàng)新產(chǎn)出的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)為正，要繼續(xù)發(fā)揮經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的正向作用，提升黃河流域整體的創(chuàng)新水平。根據(jù)黃河流域各省份的地理情況，按照不同的定位功能，將自身優(yōu)勢(shì)同新型高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)合起來(lái)，為創(chuàng)新產(chǎn)出的提升創(chuàng)造有利的外部環(huán)境，促進(jìn)黃河流域的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。對(duì)于黃河流域的空間布局，形成以四川為西部，河南、陜西為中部，山東為東部“三點(diǎn)一線”的布局，發(fā)揮核心區(qū)域的帶頭作用，塑造產(chǎn)業(yè)集聚與輻射的雙重格局，帶動(dòng)周邊落后地區(qū)的發(fā)展。

(三)加強(qiáng)對(duì)外合作交流，消化吸收先進(jìn)技術(shù)

外商直接投資對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)出影響的總效應(yīng)為負(fù)，說(shuō)明了外商投資并沒(méi)有提升黃河流域整體的創(chuàng)新水平。政府需進(jìn)一步改變引資戰(zhàn)略，利用成本優(yōu)勢(shì)吸引外商投資，引導(dǎo)本地企業(yè)與外來(lái)投資進(jìn)行創(chuàng)新合作，消化與吸收先進(jìn)的技術(shù)。同時(shí)，也要扶持有發(fā)展?jié)摿Φ母黝?lèi)企業(yè)，引導(dǎo)企業(yè)完成自主創(chuàng)新，加強(qiáng)黃河流域同外部市場(chǎng)的聯(lián)系，推進(jìn)生產(chǎn)要素有序流動(dòng)，為黃河流域的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)提供不竭動(dòng)力。