科技创新对经济增长影响的协整分析——以广东省为例

吴二娇

（广东培正学院管理系，广州 510830）

科技创新对经济增长影响的协整分析
——以广东省为例

吴二娇

（广东培正学院管理系，广州 510830）

运用协整理论和格兰杰因果检验方法，对科技创新效率与经济增长的关系进行实证分析。研究广东省1990—2007年被三大引文系统收录的文章数量、专利申请量、技术市场成交额与经济增长之间的因果关系及定量关系，阐明经济增长和科技创新产出及转化效率之间的作用关系。研究结果显示，广东省科技创新是经济增长的成因，但对经济增长的影响作用有限。科技创新产出效率与经济增长的协整关系和单向因果关系成立，对经济增长具有正向推动作用，但作用不显著。科技创新转化效率与经济增长之间不具备长期稳定的均衡关系，但却是经济增长的格兰杰成因。在分析广东省有效数据的基础上，探讨其现有科技发展模式的缺陷，并提出相关政策建议。

科技创新;经济增长;协整分析;格兰杰因果检验;科技创新产出效率;科技创新转化效率;科技发展模式;区域经济

对于科技创新与经济增长之间的关联作用，目前国内大多数分析均基于灰色关联度等经验式的方法，结果一般认为科技投入与经济增长有一定的正相关关系，其研究意义有限并且存在一些缺陷:

其一，在生产函数中知识是否作为独立变量存在理论上尚未明确，因此选用生产函数进行估计有待商榷;

其二，用TFP直接作因变量有不妥之处，它通常是由产出减去相应份额资本和劳动的残差序列，在完全竞争条件下适用，而在非完全竞争条件下其估计是有偏的［1］;

其三，在罗默的知识外溢模型中，知识实际上是指能够直接被转化的“应用技术”，没有涉及到另一类重要的知识——基础知识;

其四，选用R＆D投入或专利作为创新产出的衡量指标，没有重视对创新过程的分解，忽略了成果转化环节对创新绩效的制约，也忽视了基础研究的创新成果对经济增长的长期基础影响。

本文从相对效率的角度利用时序数据，探讨了广东省在现阶段经济发展条件下科技创新效率与转化效率对经济增长的影响，以期为进一步完善广东省的科技管理政策以及加强粤港澳三地的科技合作提供理论支持。

一、指标、数据与研究方法

1.指标与数据

技术变化的衡量涉及到创新过程的3个主要方面:（1）创新投入，如资金和人力资源;（2）中间产出，如新发明和新知识;（3）创新的最终产出，如不断提高的收入和利润［2］。本文选用科研论文和专利作为衡量创新的中间产出。考虑到科研成果转化环节对创新最终产出的关键作用，选择科技成果转化指标衡量创新的最终产出。考虑到广东省数据的可得性，用GDP衡量经济增长，以三大引文系统收录的文章篇数、专利申请量和技术市场成交额衡量创新的中间和最终产出。国外相关研究常采用专利申请量而非专利授权量来衡量创新产出，是为了剔除政府专利机构等人为因素的影响，反映创新的真实水平［2］。根据创新过程的不同阶段，本文构建两类共3个创新效率指标:创新产出效率（包括论文产出效率、专利产出效率）和创新转化效率（包括技术市场成交额）［3］。

本文数据来自相关年份的《广东统计年鉴》和《广东科技统计年鉴》，GDP及实际R＆D投入数据来自相关年份的《广东统计年鉴》、《广东经济年鉴》及《中国统计年鉴》。所有数据均为按1990年不变价格调整后的实际数据。1990—2007年广东省创新产出、转化与GDP变化态势见图1。

图1 1990—2007年广东省创新产出、转化与GDP变化态势

由图l可见，1990—2007年广东省创新产出、转化与GDP变化是有趋势的、非平稳的，这将在下文通过一系列分析进一步说明。为了使两序列更趋平稳，分别对数据进行如下处理:创新产出效率EFF1=PAPER/RD，EFF2=PATENT/RD;创新转化效率EFF3=TRAN/RD。为消除原始数据中可能存在的异方差，对EFF1，EFF2，EFF3和DGDP （因GDP的数据差别较大，故标准化GDP数据并用DGDP表示）取对数表示，处理后的数据见表1。

表1 EFF1，EFF2，EFF3和DGDP取对数后的数据

2.研究方法

判断两序列因果关系最常用的方法是格兰杰因果关系检验。对于非平稳的时间序列，可能会产生虚假的因果关系，因此，进行格兰杰因果关系检验之前需对其进行单位根稳定性检验，而稳定性检验也是协整检验的基础。通过时间序列的散点图或折线图，可进行初步的平稳性判断。对非平稳的时间序列，如果存在一定增长或下降趋势，需对其进行差分处理。如果其中任何一个检验模型中ADF大于临界值，则认为该序列是非平稳序列。只有同阶差分稳定，才可对其进行格兰杰因果关系检验及协整检验。若残差序列是平稳序列，即两数列之间存在协整关系［8］。本文采用常用的恩格尔格兰杰两步检验法进行协整检验:第一步，协整回归，用普通最小二乘法（OLS）估计序列的回归方程，并计算回归残差;第二步，采用ADF检验法，检验残差的稳定性。本文拟在稳定性检验与格兰杰因果关系检验的基础上进行协整检验，以广东省1990—2007年18年间被三大引文系统收录的文章篇数、专利申请量、技术市场成交额以及国民生产总值的数据为样本，对广东省科技创新产出效率及转化效率与经济增长的关系进行研究，以揭示两者之间的因果、动态及定量关系。

二、科技创新对经济增长影响的检验

1.单位根检验

采用Dickey-Fuller的ADF方法检验序列的平稳性［9］154－157，对lnDGDP，lnEFF1，lnEFF2，lnEFF3及其一阶差分变量分别进行平稳性检验，结果见表2。可见，时间序列lnDGDP，lnEFF1，lnEFF2，lnEFF3的ADF值均大于1%的临界值，均为非平稳序列;而其一阶差分变量DlnDGDP，DlnEFF1，Dln EFF2，DlnEFF3的ADF值均在1%的显著性水平上接受数据平稳的假设，均为平稳序列。

2.格兰杰因果关系检验

序列同阶单整是进行格兰杰因果关系检验的前提，为了保留充分的自由度，选择滞后1～5阶对科技创新产出效率和转化效率与经济增长的关系进行因果检验，结果见表3。在滞后1阶时，lnEFF1（论文产出效率），lnEFF2（专利产出效率），lnEFF3（技术市场成交额）是经济增长的格兰杰成因;在滞后5阶时，lnDGDP（经济增长）是ln EFF2（专利产出效率）的格兰杰成因，lnEFF3（技术市场成交额）是lnDGDP（经济增长）的格兰杰成因。

表2 单位根检验结果

表3 格兰杰因果关系检验结果

3.协整检验

由于4个原始序列都是I（1）序列，可以进一步运用E-G两步检验对科技创新效率与经济增长的关系进行两两协整检验。首先，使用OLS估计回归方程，发现只有lnDGDP和lnEFF2的长期方程成立，除常数项外，系数在5%水平下显著。模型的R2=0.535283，不够理想，而且由于采用的是时间序列数据，还需检验模型是否存在自相关。

采用拉格朗日乘数检验，LM（2）=0.633741，表明模型（1）存在2阶自相关。采用广义差分法，在模型（1）中引入残差滞后项得到模型（2），发现LM和ARCH值都不再显著，序列自相关已消除。

模型（2）表明，专利产出效率与经济增长成正相关，即专利产出效率上升1%，GDP将增长0.043090%，但这种正向影响的t统计量并不显著。因此，广义差分后专利产出效率与经济增长的长期方程不成立。科技创新产出效率与转化效率与GDP虽然都是同阶单整序列，但两两之间的协整关系并不成立。这表明科技创新效率与经济增长是不协调的，科技创新产出效率和转化效率的提高，并没有与经济增长产生协同效应。

为进一步验证科技创新转化效率对经济增长的边际贡献，对资本K和劳动L的边际贡献进行线性约束，即资本产出弹性+劳动产出弹性=1，得到受约束的线性回归模型。该模型的所有弹性系数均通过5%水平的t检验，调整后R2=0.416271，表明模型整体拟合一般。DW=1.685996和LM= 0.009415，说明模型不存在自相关，Wald检验的统计量F=3.090200，不能拒绝规模报酬不变的零假设。

通过几次预回归分析，lnEFF2对lnDGDP的增长影响显著，因而考虑用lnEFF2重新求解回归得模型（3）。该模型表明，在规模报酬不变的情况下，科技创新转化效率对经济增长具有一定的正向作用，即科技创新转化效率每上升1%，GDP将增长0.023780%，上升幅度不显著。

三、检验结果分析

1.科技创新与GDP的关系

协整分析结合相应的格兰杰检验表明，科技创新确实是影响经济发展的重要原因，并且影响程度以科技创新产出效率及科技创新转化效率来衡量。在模型中，科技创新产出效率中的专利产出效率是唯一的主要影响因子，其系数为0.023780。高专利产出对GDP具有较大的正向拉动作用，即科技创新是经济增长的格兰杰成因。

2.科技创新产出效率与经济增长的关系

科技创新产出效率对GDP有直接的正向推动作用。在模型中，作为科技创新产出效率衡量指标的专利产出效率对GDP的推动系数为0.023780%，其作用不显著（低于全国平均水平0.03492%）的原因如下:

一是研发资金有效利用效率低，造成创新产出质量不高。当前，学术研究的功利化倾向严重，科研人员往往着力于个人总结、报奖的课题和文章，搞“短、平、快”，而不是开展创造性的研究。

二是市场不能提供足够的激励，造成基础研究对经济增长的作用难以发挥。以论文为主要形式的科技创新产出多集中在基础科学领域，而市场缺乏对基础知识定价的机制［8］，不能为基础研究人员提供足够的激励，这种市场失灵造成了基础研究对经济增长的长期弹性不显著（分别为0.123894%和0.114607%）。

三是创新转化能力与产出能力的严重背离，制约了R＆D投入经济效益的发挥。与企业自身投入的研发经费不同，除了基础性科研项目成果外，科研机构承担的应用性科研项目需要将科技成果转化为生产力，才能创造市场价值。现实中，技术市场转化的质量严重制约了创新活动经济效益的发挥。

3.科技创新转化效率与经济增长的关系

在模型当中，作为科技创新转化效率指标的技术市场成交额没有出现，说明科技创新转化效率与经济增长不具备长期稳定的均衡关系。在其他条件不变的条件下，科技创新转化效率对经济增长具有不显著的正向作用，即科技创新转化效率对经济增长的促进作用十分不显著。但在格兰杰因果分析中，科技创新转化效率是经济增长的格兰杰成因。从长期来看，科技创新转化效率并没有与经济增长形成协同效应，二者存在一定程度的失衡。产生这种现象的原因也是多方面的，与广东省科技需求导向、成果转化配套服务体系的滞后及严重缺乏创新驱动有关。

四、加强科技合作的政策建议

上述结论表明，广东省科技创新及转化存在不可忽视的问题。按照经济学大师克鲁格曼的国际贸易新理论模型，自由贸易中的协同及区域间产业发展的互动是推动经济一体化必不可少的因素，这同样适用于科技发展。20世纪90年代以来，以科技合作为重要内容的粤港澳合作的发展，为广东省科技发展带来了契机。这要求粤港澳三地的科技在结构不同和各有所长的基础上，进一步加强互补和融合。

（1）建立起完善和有效的技术市场。确保三地间科技成果的双向合理流动，要建立有利于科技成果创新及转化流动的平台，如信息高度共享等。要建立起CEPA框架下合理的技术市场驱动机制。

（2）注重高技术产业合作。珠三角地区特别是深圳、广州的高科技产业发展具有良好的基础，较之内地具有产业、人才和市场的优势。香港的大学在某些研究领域拥有高水平的研究成果，但缺乏将科技成果转化为生产力的动力机制。香港大量的风险资本和比较规范的创业板市场是高科技产业发展的重要条件。从产业结构演进的规律来看，怎样利用新一轮科技创新成果特别是资讯科技推动产业升级，是两地面临的共同问题。珠三角可以成为香港科技成果的中试和转化基地，应通过有效的科技合作，将珠三角的优势和香港的优势结合进来，以加快粤港澳高科技产业的发展。近年来，香港的企业与广州的中医药界合作发展现代中医药产业就是一个例子。

（3）注重教育领域特别是高等教育领域的合作。港澳地区高等教育资源丰富，特别是香港拥有一些与国际接轨的大学，而当地对这些教育资源需求有限，生源不足。广东和内地则对优质教育资源的需求很大，生源充足，具有发展高等教育的良好环境和空间。两地高校各自富有独特的资源优势，应本着互利互补、实现双赢的原则，进一步加强合作和交流，拓展合作和交流的领域，共同推动两地高校实现跨越式发展。例如，珠海具有很好的发展高等教育的设施和环境，但是缺乏良好的师资和教学管理。可在现有大学园区的基础上，通过与港澳和国际合作，发展广东和内地的高等教育，为广东和珠三角未来的经济发展培养更多的高素质人才。

［1］GroshbyM．Patents，innovation and growth［J］．Economic Record，2000，76:255－262．

［2］AcsZ，Audretsch D，Feldman M．Real effects of Academic research:comment［J］．American Economic Review，1992，182（11）:363－367．

［3］刘红．中国科技创新效率与经济增长的实证研究［J］．统计与决策，2008（13）:101－104．

［4］广东省统计局，国家统计局广东调查总队．广东统计年鉴［M］．北京:中国统计出版社，2008．

［5］广东省统计局．广东科技统计年鉴［M］．广州:广东人民出版社，2008．

［6］广东省统计局．广东经济年鉴［M］．广州:广东科技出版社，2008．

［7］中华人民共和国国家统计局．中国统计年鉴［M］．北京:中国统计出版社，2008．

［8］张继红，吴玉鸣，何建坤．专利创新与区域经济增长关联机制［J］．科学学与科学技术管理，2007（1）: 83－89．

［9］高铁梅．计量经济分析方法与建模［M］．北京:清华大学出版社，2006．

Co-integration analysis of influence of scientific and technological innovation on economic growth: a case of Guangdong Province

WU Er-jiao
（School of Management，Guangdong Peizheng College，Guangzhou 510830，China）

BBy applying the co-integration theory and Granger causality test method，empirical study is carried out on the relationship between scientific and technological innovation efficiency and economic growth． The causality and quantitative relationship between economic growth and the number of articles embodied by the three main citation systems，the number of patent applications，and the technical market turnover from 1990 to 2007 in Guangdong Province are studied，so as to clarify the functional relationship between economic growth and the output and conversion efficiencies of scientific and technological innovation． The result shows that scientific and technological innovation is the causation of economic growth in Guangdong Province，but its influence on economic growth is limited． The co-integration relationship and one-way causality between output efficiency of scientific and technological innovation and economic growth are true，it has a positive promoting effect on economic growth，but the effect is not significant． The conversion efficiency of scientific and technological innovation and economic growth do not have long-term stable equilibrium relationship，but it is the Granger cause of economic growth． Based on analyzing the valid data in Guangdong Province，the disadvantages of scientific and technological development mode nowadays are discussed，and policy suggestions are brought forward．

scientific and technological innovation; economic growth; co-integration analysis; Granger causality test; output efficiency of scientific and technological innovation; conversion efficiency of scientific and technological innovation; scientific and technological development mode;regional economy

F019.3;F019.6

A

1674－0823（2011）01－0061－05

2010－02－10

广东省哲学社会科学“十二五”规划学科共建项目（07GE02）。

吴二娇（1973－），女，广东南雄人，讲师，硕士，主要从事工业经济管理、区域创新等方面的研究。

（责任编辑:郭晓亮）