外商直接投资的R&D 溢出与中国区域能源效率＊

滕玉华 刘长进

(1.江西农业大学经济与贸易学院,江西南昌330045;2.武汉工业学院经济与管理学院,湖北武汉430023)

外商直接投资的R&D 溢出与中国区域能源效率＊

滕玉华1刘长进2

(1.江西农业大学经济与贸易学院,江西南昌330045;2.武汉工业学院经济与管理学院,湖北武汉430023)

在内生经济增长和外商直接投资技术溢出理论的基础上,构建了一个国内R&D资本、外商在华直接投资的R&D溢出和地区能源效率的分析框架,运用1995-2007年中国29个省(直辖市、自治区)的面板数据,将外商直接投资引致的国外R&D溢出分为两个部分:外商直接投资企业在东道国从事生产经营活动带来的R&D溢出和外商直接投资企业通过进口贸易渠道传递的国际R&D溢出。并将29个省市划分为东部、中部和西部,实证研究外商直接投资的R&D溢出对地区能源效率的影响,结果表明,FDI的R&D溢出对中国能源效率的影响表现出明显的地区差异。FDI企业在当地的生产经营活动带来的R&D溢出对东部和中部的能源效率有正的影响,而对西部能源效率没有显著影响。FDI企业通过进口贸易带来的国际R&D溢出对东部和中部地区能源效率的影响不显著,对西部地区的能源效率有显著负影响。各个地区不同的经济基础、对外开放度和技术水平可能是造成该现象的主要原因。

外商直接投资;R&D溢出;能源效率

技术进步是提高能源效率的重要手段,在开放经济条件下,国内的自主研究与开发活动与国际技术扩散是一国实现技术进步的两种途径。因此,不仅国内的R&D资本有助于一国的技术进步,而且其他国家的研发活动也可能通过各种途径直接或间接影响本国的技术进步。在经济全球化背景下,国际技术扩散有多种途径,如:国际商品贸易、外商直接投资、国外专利申请及专利引用等,其中外商直接投资和国际贸易是国际R&D溢出的主要渠道[1]。随着经济全球化的发展,世界各国尤其是发展中国家将外商直接投资(FDI)作为获取国外先进技术的重要途径。改革开放以来,中国利用外资持续增长,其中FDI是利用外资的主要形式。商务部的统计数据显示,截至2008年底,中国实际利用外商直接投资总额8 526.13亿美元。中国是发展中大国,研发投入和技术水平与发达国家仍存在较大差距。中国在加大自主研发投入促进技术进步的同时,还需要借助通过FDI渠道的R&D溢出来促进本国的技术进步。因此,通过制定合理的外资政策,将吸引外资和节能降耗有效的结合起来,增强外商直接投资的R&D溢出对区域技术进步的促进作用,进而提高区域能源效率对于中国经济的可持续发展有重要意义。

国内外有学者对FDI与能源效率之间关系的进行了研究。OtaviaJ和osle[2]研究发现随着FDI的增加能源强度显著降低,认为主要原因在于FDI技术溢出效应的存在。张贤与周勇[3]运用空间回归模型方法研究发现,FDI具有显著的空间溢出效应,FDI通过溢出效应不仅对本地区的能源强度,而且对周边地区能源强度的降低也有明显的作用。尹宗成等[4]研究显示FDI对提高能源效率有显著的正向作用。国内现有FDI与能源效率之间关系的实证研究,主要是从空间或时间序列的角度,将FDI的流入程度视为解释变量,通过考察FDI项回归系数的变化来确定FDI对能源效率的影响。而鲜有文献从FDI引致的国外R&D溢出的视角,实证分析外商在华的直接投资对中国区域能源效率的影响。为此,我们拟借鉴目前的研究成果,利用1995-2007年中国29个省(直辖市、自治区,以下为方便全部简称“省”)的面板数据,实证检验FDI的R&D溢出对中国区域能源效率的影响。

1 模型说明

1.1 基本计量模型

在传统经济增长理论的基础上,我们构建资本、劳动和能源投入的生产函数,以中国各省为经济单位,将生产函数设定为:Y=Af(K,L,E)。假设规模报酬不变,依据要素需求方程能够得到与Cobb-Douglas型生产函数相对应的成本函数:

其中,A表示全要素生产率(TFP),是指除了资本、劳动和能源投入以外的所有其他影响产出的因素;PL、PK、PE和PM分别表示生产中投入的劳动、资本、能源及原材料的价格,Q 表示产出,βL、βK、βE和βM分别表示劳动、资本、能源和原材料的价格弹性。

根据谢泼德引理可知,一种生产要素的需求量等于成本函数对该要素价格的偏导数。设能源的需求量为E,通过(1)式对能源价格求偏导数,得到:

由(3)式可知,能源利用效率主要受全要素生产率及其能源相对价格的影响。对(3)式两边取对数后,得到如下的基本计量方程:

式中,β0代表截距项;∈t为随机误差项;β1、β2为解释变量的系数。

1.2 扩展模型

借鉴 Coe和 Helpman[5](简称 CH)和Lichtenberg和Pottelsberghe[6](简称LP)等分析国际R&D溢出的方法,我们假定在开放条件下,全要素生产率不仅与本国的R&D资本有关,还与其它国家的R&D资本有关,将全要素生产率(TFP)定义为:

式中,α是常数,表示外生的经济环境因素;Sd与Sf分别代表国内的R&D资本和其它国家的R&D溢出。对(5)式两边取对数,可得:

式中,γt代表截距项;γ1与γ2为解释变量的系数;εt为随机误差项。

1.2.1 国际R&D溢出(Sf)

采用各国R&D存量表示国际R&D资本,参考CH的做法,按照永续盘存法估算各国的R&D存量。

1.2.2 FDI引致的国际R&D溢出

由于主要是探讨FDI引致的国际R&D溢出,借鉴陈继勇等[7]的做法,我们认为中国引进FDI的国际R&D溢出主要体现两个方面:一是FDI企业在东道国从事生产经营活动,通过示范效应、竞争效应、人员培训效应以及联系效应(产业间溢出)等渠道给本土企业带来的R&D溢出。二是FDI企业通过国际贸易渠道带来的国际R&D溢出,主要表现在引进的FDI增加了东道国的进口贸易。商务部外资司的统计数据显示,2007年中国外资企业的进口额为5 609.54亿美元,占中国当年进口总额的58.66%。因而,本文将FDI企业通过进口贸易渠道传递的R&D溢出,也看作为FDI引致的国际R&D溢出。

式中,n表示n个国家,MFDIt为t期中国企业的进口总量,Mt为t期中国总进口量;Mjt为t期中国从j国的进口量,Yjt为t期j国的国内生产总值;Sdjt表示t期j国的R&D存量;FDIjt为t期j国投资到中国的FDI,Kjt为t期j国的固定资本形成(增量),两式权重之和均不等于1。

FDI是国际技术溢出的一种主要渠道,但技术溢出的效果不仅依赖于技术本身的溢出程度,而且还取决于技术接受国的技术吸收能力。Caselli和Coleman[8]等认为人力资本在技术溢出中发挥关键作用。因此,本文采用东道国人力资本存量(Hit)与的交叉项来衡量FDI企业在东道国从事生产活动所带来的R&D溢出。基于上述分析得到:

式中 ,αt是截距项,α1、α2、α3分别是解释变量系数 ,εt是随机误差项。

1.3 中国各省FDI的国际R&D溢出计量模型

为了分析中国第 i个省份通过FDI渠道引致的国际R&D溢出,加入该省份的权重,即:

将(13)式代入(4)式,可得衡量FDI通过何种传导机制影响中国第 i省份能源效率变动的计量方程:

式中,βi是截距项,表示各省的特殊要素;EFit表示在t年第i省份的能源效率、分别表示在t年第i省份的R&D资本存量、FDI企业通过进口贸易渠道的国际R&D溢出、FDI企业在东道国从事生产经营活动引致的国际 R&D 溢出;β1、β2、β3、β4表示各项系数;εit是误差项。

2 数据与变量

2.1 数据说明

在中国大陆地区31个省中,因西藏自治区的数据缺失值太多,故从样本中剔除。1997年重庆市从四川省中分离,成为中央直辖市。为了保持口径统一,将重庆市的相关数据并入四川省。鉴于数据的可获得性,本文选择的样本是中国29个省1995-2007年的数据。除特别说明外,数据均来自历年《中国统计年鉴》。

2.2 变量构建

2.2.1 中国各省R&D资本存量

采用中国各地区科技活动经费内部支出作为国内R&D投入的替代变量,1995-2007年中国29个省的R&D投入数据来源于1996-2008年的《中国科技统计年鉴》。

借鉴CH等的做法,以中国各省R&D累计的资本存量作为国内R&D资本(,计算公式为:

式中,Sdit为第t年第i省的R&D资本存量,Iit为第t年第 i省的R&D支出,δ为折旧率,在此假设折旧率为5%。采用Griliches[9]的方法计算各省1995年的R&D资本存量:

Si1995= Ii1995/(gi+δ) (16)

式中,Si1995为1995年第 i省的R&D资本存量,Ii1995为1995年中国第 i省的 R&D资本支出,gi为第i省1995-2007年各年R&D支出增长率的平均数,δ为折旧率5%。

由于《中国科技统计年鉴》上提供的R&D支出统计数据均是以当年价格表示,我们要以价格指数将名义R&D投资平减为不变价。借鉴朱平芳等[10]的方法,R&D价格指数以各省当年的消费者物价指数和固定资产投资价格指数的加权平均表示,其权重分别为0.55和0.45,然后将各省名义的R&D支出折算成1995年的不变价格的实际支出。在此基础上,根据(16)式计算1995年各省的R&D资本存量,再以公式(15)计算出1996-2007年各省的R&D资本存量。

2.2.2 各年外国R&D支出

联合国教科文组织的资料及OECD的统计数据表明,OECD国家占有全球R&D支出的大部分份额,而OECD国家的R&D投资又相对集中在7个国家(G-7),即:美国、英国、德国、日本、加拿大、法国和意大利,同时这些国家也是中国主要的FDI来源国家,另外考虑到对中国大陆FDI影响比较大的还有韩国与新加坡。因此,在实证研究中主要选择G-7、韩国及新加坡为样本点。

从世界银行数据库和国际货币基金组织数据库中查得各国各年的名义G DP,在1996-2008年《中国科技统计年鉴》获得各国各年的研发支出占 G DP的比重,两者相乘可以得到各国每年的R&D支出。从国家统计局国际统计数据(1996-2008)中查得各国各年的消费者价格指数,以各国各年的消费者价格指数将各国的G DP和研发支出折算成1995年不变价,并以各年的人民币对美元的中间汇率将各国的G DP和研发支出换算成人民币价,再以公式(16)计算出各国1995年的R&D资本存量,最后根据公式(15)求得各国以后各年的R&D资本存量。

2.2.3 各省通过FDI渠道的国际R&D溢出

从《世界投资报告》(1996-2008)中查得G-7以及韩国、新加坡1995-2007年FDI流入量、FDI流入量占固定资本形成的比重,将两者相乘可得各国每年的固定资本形成(Kjt)。G-7以及韩国、新加坡1995-2007年对中国的外商直接投资(FDIjt)、对中国的出口总额(Mjt)来源于历年的《对外经济贸易统计年鉴》。中国1995-2007年外商直接投资总额(FDIt)、进口总额(Mt)数据来源于1996-2008年《中国统计年鉴》。中国 29个省(直辖市、自治区)1995-2007年吸引的外商直接投资(FDIit)、外商投资企业进口总额(MFDIit)数据来自各省历年的《统计年鉴》。

采用各省整个人口的平均受教育年限表示各省的人力资本存量(Hit)。各省的数据来源于历年的《中国统计年鉴》,按照傅晓霞和吴利学[11]的方法计算人均受教育年限。

2.2.4 能源效率

能源效率采用地区产出量与能源消费总量的比值表示,用各省的国内生产总值(以1995年为基期)表示地区产出。各省的能源消耗量来自历年《中国能源统计年鉴》。2.2.5 能源相对价格

能源价格指数采用全国燃料、动力购进价格指数(PE)表示,这意味着能源可以在全国市场上流动。产出价格采用各省的工业品出厂价格指数(PQ)表示,因各省的1996年的工业品出厂价格指数缺失,用1996年各省的商品零售价格指数来代替。广东省在1997-2002期间、海南省在1997-1999年期间缺少工业品出厂价格指数,分别用地理和经济水平都较为接近的福建省的工业品出厂价格指数与海南省的商品零售价格指数来代替。能源相对价格采用全国燃料、动力购进价格指数与各省的工业品出厂价格指数的比值表示。

3 实证分析

3.1 面板单位根检验

为了避免伪回归,需要对模型中的变量进行平稳性检验。依据数据生成方式的不同,面板数据可分为同质型面板与异质型面板。在同质面板数据中,决定数据生成的系数在所有截面单元中均相同;在异质面板数据中,决定数据生成的系数在不同的横截面单元中可以不同。由于中国的区域经济发展不平衡,各省的技术水平和对外开放度等各不相同,导致不同地区的生产方式存在差异,因此,我们认为各省的面板数据属于异质型面板,采用Im-Pesaran-Shin检验,原假设是存在单位根,即:满足原假设的面板数据是非平稳的。检验结果表明,在东部、中部、西部样本中 ,ln(EF)t、ln(Pe/PQ)t、ln(Sdt)、ln(Sfit)和 ln(Sfft)这 6 个变量的在5%的水平上不能拒绝原假设,均存在单位根。这6个变量的一阶差分的IPS检验结果表明,在1%的显著水平上拒绝原假设,均不存在单位根,因此,可以认为,在1%的显著水平上这6个变量的一阶差分均是平稳的。

3.2 检验结果分析

对于面板数据模型的估计,主要包括聚合最小二乘法回归模型、固定效应模型和随机效应模型。理论上,应该根据 Hausman检验结果确定面板的数据模型。古扎拉蒂[12]认为,若T(时间序列数据的数目)较大而N(横截面单元的数量)较小,那么通过固定效应模型和随机效应模型估计的参数值之间很可能没什么差别。于是,这时的选择依据就基于计算上的便利了。从这个角度来看,固定效应模型可能更加可取。由于本文的样本时间长度为13年,而东部、中部和西部的横截面单元的数量依次为11、8和10,因此,我们直接选择固定效应模型。

由于中国实行逐步扩大开放的政策,导致外资在东部、中部和西部呈现出的梯度分布的特征。为了更加清楚的分析FDI的R&D溢出对能源效率的影响,我们将29个省分为三大地区(东部、中部、西部),其中东部地区包括北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东和海南;中部地区包括山西、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南;西部地区包括内蒙古、广西、四川、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆。以(14)式为基本模型,分别建立东部、中部、西部3个Panel Data模型,估计结果(见表1)。分析工具为Eviews 6.0。

由表1可知,中部、西部的样本回归结果拟合优度结果偏高,原因可能在于:各省的能源效率受许多因素(如:技术水平、能源价格、产业结构、能源禀赋状况、产权结构等)的影响,由于本文是分析FDI的R&D溢出与能源效率之间的关系,重点考虑了影响因素中的技术水平和能源价格,而忽略了其他因素对能源效率的影响。而东部地区的样本回归结果拟合优度结果较高,这可能是因为在东部地区,能源效率主要是受技术水平和能源价格的影响,其他因素对能源效率的影响较弱。

表1 估计结果Tab.1 Result of estimate

从表1可以看出:

(1)在样本研究期内,各省自身的R&D资本对能源效率的影响表现出明显的区域差异。东部和中部地区自身的R&D资本对能源效率有显著负的影响,而西部地区自身的R&D资本对能源效率的影响不显著。这意味着我国各省的研发投入并没有通过R&D途径促进地区能源效率的提高。吴延兵[13]采用中国29个地区工业的数据,研究发现我国的自主研发能力较低,阻碍了对技术引进的学习和消化,进而影响了生产率增长,并指出工业研发投入结构不合理。我们认为这可能与各地区研发投入的使用效率不高和投入结构不合理有关。

(2)在样本研究期内,FDI引致的国外R&D溢出与能源效率的关系存在地区差异。FDI企业在当地的生产经营活动带来的R&D溢出对东部和中部的能源效率有正的影响,而对西部能源效率的影响不显著。在东部和中部地区,FDI企业通过进口贸易带来的国际R&D溢出对能源效率的影响不明显,在西部省份的FDI企业通过进口贸易引致的R&D溢出产生逆向效应,对该地区的能源效率有不利影响。

FDI的R&D溢出对能源效率的影响表现出显著的地区差别,主要是由FDI对能源效率的作用机制,以及不同地区的经济基础、对外开放度和人力资本水平等方面原因所造成的。FDI对能源效率的作用机制主要体现在,通过示范—模仿效应、竞争效应、关联效应、人力资本效应以及R&D的当地化提高东道国的技术水平,进而促进能源效率的提高。此外,FDI的R&D溢出效果还受到技术差距、技术接受方的吸收能力和其它因素(如金融市场水平、市场体制等)的影响。

FDI企业在当地的生产经营活动带来的R&D溢出对能源效率的影响表现出显著的地区差别。根据不同地区实际利用外商直接投资的状况可以对这一结果做出合理解释。例如:国家商务部外资统计的数据显示,截止2007年,东部、中部和西部实际使用外资金额占全国使用外资金额的比重分部为83.91%、8.31%和4.27%。相对于西部地区,东部和中部省份实际利用外资规模较大,外资企业较多,使当地企业有更多的机会模仿和学习外资企业先进技术和管理方法等。不仅如此,由于东部和中部地区的对外开放度较高、经济基础较好,福利待遇优越,吸引大量人才流入,提高了这些省份的人才资本水平,这有助于提高当地企业的自主创新能力和吸收能力,能够较好的吸收FDI的R&D溢出,扩大了FDI的R&D溢出对能源效率的贡献度。而西部地区,不仅该地区的实际利用外商直接投资额少,而且由于人力资本水平、技术水平等原因导致吸收能力很弱,造成FDI企业在当地的生产经营活动带来的R&D溢出对能源效率的影响不明显。

FDI企业通过进口贸易渠道传递的国际R&D溢出对能源效率的影响也存在地区差别。这可能与我国外商投资企业的进口贸易方式有关。商务部外资司的数据显示,2006年外商投资企业加工贸易进口总值占外商投资企业进口总值的58.06%。可见,加工贸易是外商投资企业的主要的进口贸易方式。在东部和中部地区的进口贸易中,加工贸易也占有相当高的比重,由于进口商品的技术水平较低,这些商品与本地产品的技术差距较小,因此,本地企业通过进口贸易来提升技术水平的效果不明显。而对于西部地区来说,进口商品的流入造成部分本地企业市场份额的萎缩,导致本地一些已经具有一定创新能力的企业面临着技术主导权的失控和人才的流失,这在一定程度上抑制了本地企业技术创新能力的提升,从而对能源效率的提高产生不利影响。

(3)在样本研究期内,能源相对价格对东部地区的能源效率均有显著负效应;对中部地区的能源效率均有显著正效应,对西部地区的能源效率没有显著影响。这可能是因为指标的选择不合适,用全国燃料、动力购进价格指数与各省的工业品出厂价格指数的比值表示能源相对价格不是很确切,忽视了各省能源价格上的差异。各省的能源资源禀赋不同,各地区的能源价格存在一定的差异。在中国要素市场并未完全放开,尤其对于能源而言,仍存在较高程度的政府管制。

4 结论及政策建议

本文构建了一个国内R&D资本、外商在华直接投资的R&D溢出与地区能源效率的分析框架,运用1995-2007年中国29个省的面板数据,检验了FDI的R&D溢出对地区能源效率的影响。研究表明:①FDI引致的国外R&D溢出与能源效率的关系存在地区差异。FDI企业在当地进行生产经营活动带来的R&D溢出对东部地区的能源效率有显著正影响,对西部地区的能源效率有显著负影响,对中部地区的能源效率没有显著影响。FDI企业通过进口贸易渠道的国际R&D溢出对东部和中部地区的能源效率有显著正影响,但对西部地区的能源效率没有显著影响。②不管是在东部地区,还是在中部和西部地区,各省的科技投入并没有通过R&D途径提高能源利用效率。各个地区不同的基础、对外开放度和技术水平可能是造成该现象的主要原因。因此,本文提出以下政策建议:

首先,依据各地区经济发展水平和技术吸收能力,实施差异化的引资战略,充分发挥FDI引致的国际R&D溢出对提高能源效率的作用。东部省份要提高引进外资的质量,优化外资结构,通过引进外资促进产业结构升级,最大限度的发挥FDI的R&D溢出在改进能源效率中促进作用。中部省份重点进一步扩大引进外资的规模,吸引更多的外资企业在当地进行生产经营活动,增加当地企业模仿、学习的机会,进一步增强FDI的R&D溢出对提高能源效率的积极作用。西部地区应改善投资环境,吸引外资发展特色产业。在引进外资时,还要防止高耗能产业向本地区转移。其次,优化国内研发投资结构,进一步提高国内研发的能力与效果。我国各地区不仅要在总量上加大研发投入,更要提高研发投资的效果。最后,各地区要进一步加大教育投入,鼓励企业对员工培训,提升人力资本水平,增强技术吸收能力,更好的发挥FDI引致的技术溢出对提高区域能源效率的促进作用。

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Foreign Direct Investment,R&D Spillovers and Regional Energy Efficiency in China

TENG Yu-hua1LIU Chang-jin2
(1.School of Economics&Trade,Jiangxi Agricultural University,NanchangJiangxi 330045,China;2.School of Economics&Management,Wuhan Polytechnic University,Wuhan Hubei 430023,China)

The paper has constructed a theory model of regional research and development investment,international technology spillovers and energy efficiency on the basis of the endogenouse economic growth theory and technology spillovers theory of foreign direct investment.The paper is dedicated to probing into the impact of regional research and development investment,international research and development spillovers through foreign direct investment on regional energy efficiency by using panal data of 29 provinces(municipalities and autonomous regions)in China for the period 1995-2007.International R&D spillovers through foreign direct investment will be divided into two parts.The first part is R&D spillovers through foreign direct investment in the host country engaged in production and business activities.The second part is R&D spillovers through import trade of foreign direct investment enterprises.Then,from the perspective of China’s development and political factors,its provinces,autonomous regions,municipalities are usually dividied into three major areas:the east,central,and west.Lastly,the effect of international R&D spillovers throughforeign direct investment on regional energy efficiency has been empirically analyzed.The results indicate that the impact of R&D spillovers through FDIon regional energy efficiency takeson different patterns in different regions.International R&D spillovers of foreign direct investment enterprises through production and operation activities in the local have significantly positive effects on energy efficiency in east and centre areas and have no significant impact on energy efficiency in west areas.Moreover,international R&D spillovers through import trade of foreign direct investment enterprises have no significant impact on energy efficiency in east and centre areas,and have significantly negative effects on energy efficiency in west areas.Different economic base,degree of opening-up,technical development and innovation capacity in different regions may be the main reasons of the phenomena.

foreign direct investment;R&D spillover;regional energy efficiency

F062.6

A

1002-2104(2010)08-0142-06

10.3969/j.issn.1002-2104.2010.08.026

2010-03-16

滕玉华,讲师,主要研究方向为国际经济与能源。

＊该文为教育部人文社会科学研究项目(编号:08JC790081)的阶段性成果。

(编辑:田 红)