高技术产业R&D投入的影响因素分析——基于2000—2010年高技术产业面板数据

宋之杰，孙其龙

(燕山大学经济管理学院，河北秦皇岛066004)

高技术产业R&D投入的影响因素分析
——基于2000—2010年高技术产业面板数据

宋之杰，孙其龙

(燕山大学经济管理学院，河北秦皇岛066004)

论文利用2000－2010年我国高科技产业的面板数据，建立了计量经济模型，从实证的角度分析了政府R&D资助、企业基础研发、专利产出以及企业利润与R&D投入的关系。结果显示，企业的专利产出和基础研发对R&D投入的影响最大，其次是企业利润，而R&D资助对企业R&D投入的影响不显著。因此，在高技术产业，知识产权保护和基础研发是影响企业研发投入的第一要素，政府应该制定相关的知识产权保护法规，保护企业的研发成果，并在政策上鼓励企业积极参与基础研发，提供相关人才引进的优惠政策，提高企业的基础研发水平。

R&D资助；专利产出；R&D投入；面板数据

现代经济学关于技术进步的研究已成为新内生经济增长理论的核心内容之一，而对企业R&D活动的研究又是其中颇为活跃的研究领域。为了取得竞争优势，企业往往通过增加R&D投入降低生产成本并获得开发新产品的先进技术。因此，R& D投入是企业取得技术进步，获得创新成功的关键。世界上著名的企业都把R&D看作企业的生命，无不投巨资于R&D，欧盟全球行业R&D投资(2010)报告中显示，排名全球前1000家企业的R&D投资结构中，R&D投资额前50名的企业占总R&D投资额的42.5%，如瑞士的罗氏、美国的辉瑞、微软、日本丰田、德国默克、大众、韩国三星等世界著名企业的R&D投资额均排在前列，尤其是美国企业连续八年位居R&D投资首位，高达全球R&D投资额的35.1%，欧盟、美国和日本三国之外所有国家的R&D投资额只占14.2%。因此，R&D水平已经成为衡量一个国家和企业核心竞争力的决定性因素，一个企业若要在激烈的市场竞争中保持持久的竞争优势，就必须加大R&D投入，提高R&D水平。

当前，国内外学者围绕企业R&D投入做了大量的研究工作，主要是从理论和实证两个方面研究影响企业R&D投入的因素，如国外学者Guellec和B.van[1]对17个OECD国家1981—1996年政府各种公共R&D政策对企业R&D行为的影响进行了系统的研究，他们认为财政资助和提供税收优惠政策将刺激企业增加其R&D支出，但这种促进效果与政府对企业R&D的资助关系呈倒U型曲线。Morales[2]的研究认为R&D税收激励、R&D资助和公共R&D部门的基础研发对经济增长有明确的正效应，而政府从事应用研究因为排挤效应而有着负向作用。Acemoglu和Linn[3]通过对美国医药市场的分析，发现了市场容量的扩大和产品创新的正向关系。

国内学者多从实证角度进行研究，发现企业的R&D投入受多种因素的影响。从政策角度来说，政府的科技拨款资助和税收减免是促进企业自筹R&D投入的有效政策工具，并且政府的拨款资助越稳定效果越好[4]；从企业外部环境来说，新产品市场需求、行业竞争以及外部筹资环境都会对企业R&D投入产生影响，其中，新产品市场需求对企业R&D投入的影响最为显著[5]；从企业自身因素来说，资金问题是影响高技术产业R&D投入的最重要因素，R&D投入资金短缺已成为我国科技开发和成果转化的严重制约因素之一[6]。另外，企业规模、企业利润和市场竞争程度都会对企业的R& D投入产生正向影响[7][8][9]。还有学者研究了企业财务杠杆、区域经济、出口导向等因素对企业R& D投入(R&D强度)的影响，发现企业规模与R& D强度之间存在显著正向关系，而出口导向与R& D支出间呈不显著的正向关系。[10][11][12]

从国内外研究现状来看，学者们已经从宏观(市场环境、政府政策)和微观(企业内部因素)两个角度对企业R&D投入的影响因素进行了研究，但在微观研究上关于专利产出对R&D投入影响的研究较少，大都研究专利产出、R&D投入对经济增长的影响[11]323-327，而且从多数学者的研究[13][14][15]来看，研究资助对企业R&D投入有积极影响，但在我国企业的R&D投入中，R&D资助的效果是否明显？企业的基础研发对R&D投入的影响如何？企业利润的增长是促进企业R&D投入的积极因素，但在我国的高技术产业，利润是否是影响企业R&D投入的最主要因素？这些问题在现有文献中尚没有很好的解答。

一、研究设计

1.研究假设

企业从事R&D活动其首要目的是为企业创造利润，因为企业进行技术创新的动力是获取本行业的竞争优势，所以企业利润将是影响R&D投入的重要因素。同时，企业的基础研发是企业知识积累的关键，基础研发水平的提高有利于提高企业的R&D水平，促进企业的R&D投入。企业的专利产出是企业进行R&D投入的结果，专利产出的数量是推动企业继续进行R&D投入的主要推动力，同样的道理，政府为了鼓励企业从事R&D活动，会对企业进行相应的R&D资助(或财政资助)，间接地影响了企业从事R&D活动的积极性。所有这些都将是我们在模型设定中必须考虑的因素。因此，提出以下假设：

假设1：企业利润对R&D投入具有积极作用。

利润是企业存在和发展的首要目的，同时也是企业技术创新的源动力，企业投入大量的资源(人力、物力)进行R&D，一旦成功就会拥有领先市场的创新技术和产品，进而获得超额利润，这是企业从事R&D活动的利润激励。

假设2：基础研发对R&D投入具有积极作用。

企业的基础研发是企业知识积累的关键，加强基础研发是提高企业创新能力、积累智力资本的重要途径，也是建设创新型企业的根本动力和源泉，因此，基础研发水平的提高有利于提高企业的R& D水平，促进企业的R&D投入。

假设3：专利产出对R&D投入具有积极作用。

企业的专利产生水平直接体现了其R&D投入的成果，尤其是现在知识产权保护制度的建立，为企业积极从事R&D活动提供了法律保障，保护了企业的R&D成果，因此，专利产生水平对R&D投入有积极影响。

假设4：政府的R&D资助对R&D投入有积极作用。

政府的R&D资助可以弥补企业R&D资金不足的缺陷，由于政府的R&D补贴缓解了企业从事R&D活动的资金短缺，使得因R&D投入不足而停止的R&D项目得以开展，提高了企业的R&D积极性，有助于企业加大自己的R&D投入。因此，政府R&D资助对R&D投入有积极作用。

2.变量设计与实证模型

(1)变量设计

本文选取具有代表性的技术、资本密集型的高技术产业作为研究对象。处于高技术产业的企业比较重视技术创新，研发投入往往成为企业技术创新成功的关键，因此，分析高技术产业研发投入的影响因素具有一定的代表意义和适应性。本文采用面板数据(Panel Data)模型进行分析，基于上述研究假设，选取企业的研发投入作为研究的被解释变量，选取政府的研发资助、专利产出、基础研发、企业利润作为研究的解释变量。其中研发资助、专利产生和企业利润的相关数据都可以从《中国高技术产业统计年鉴》中获得，基础研发反映了企业基本的研发能力，也是衡量企业研发水平的重要指标，本文用《中国高技术产业统计年鉴》中的“R& D人员中全时人员(基础研发人员)”表示，基础研发人员的数量多少客观上反映了企业对基础研发的重视程度，决定了企业基础研发水平。具体指标与含义如表1。

表1 变量设计

(2)模型构建

本文的实证模型与大部分学者研究思路相同，基于柯布—道格拉斯(Cobb-Douglas)生产函数的思想构建企业R&D投入的计量经济模型，为了减少异方差的影响，我们分别对自变量和因变量取自然对数，即：

为了保证各指标间的可比性，本文把所有变量的口径确定为全部国有及规模以上非国有企业。为扩大面板数据样本量，本文直接分析高技术产业二级细分行业。由于航天航空器制造业和雷达及配套设备制造业仍处于高度垄断，民资和外资极少进入，企业经营受市场约束较弱，出于统计口径的一致性和研究目的的考虑予以删除。为便于面板数据的后续计算，我们剔除了行业增加值占高技术产业比重最低的五个行业，最终纳入本研究范围的为9个重要的细分行业，时间跨度为2000—2010年。本文选取的9个细分行业为：医药制造业中的化学药品制造、中成药制造和生物制品制造、通信设备制造、电子元器件制造、家用视听设备制造、电子计算机及办公设备制造业中的电子计算机整机制造、电子计算机外部设备制造和办公设备制造、医疗设备及仪器仪表制造业中的仪器仪表制造。相关指标计算说明如下：

二、实证检验与结果分析

1.面板数据的平稳性检验

数据的平稳性检验基于协整理论(cointegration)，按照经济理论观点，协整可理解为经济时序变量间存在着一种均衡力量，使非平稳的不同变量在长期内一起运动，即如果变量之间存在长期稳定关系(协整关系)，变量的增长率表现共同的增长趋势。反之，如果这两个或以上变量不是协整的，则它们之间不存在一个长期的均衡关系。协整理论从变量之间是否具有协整关系出发选择模型的变量，使得数据基础更加稳定，统计性质更为优良。

本文采用面板数据方法进行分析，首先对各指标的平稳性进行检验，而检验数据平稳性最常用的办法就是单位根检验，单位根的检验分为“同根单位根检验”(一般用Levin-Lin-Chu检验，简称LLC)和“不同根单位根检验”(一般有Fisher-ADF检验、Fisher-PP检验和IPS检验)。应用上述四种单位根检验方法，分别对模型中的各个指标序列进行检验(见表2)。结果表明，在0.05的显著性水平下，各变量序列是平稳序列，满足建模要求。

表2 高技术产业面板数据单位根检验结果

由单位根检验的结果发现变量之间是同阶单整的，因此，我们可以进行协整检验，根据本文数据宽而短的特点，选择Engle和Granger(1987)提出的两步协整检验法(原假设为不存在协整关系)，这种协整检验方法是对回归方程的残差进行单位根检验（见表3）。

表3 高技术产业面板数据协整检验结果

从表3中可以看到，残差序列在0.5%的水平上均接受了不存在单位根的原假设，说明模型估计后生成的残差序列为平稳序列，变量之间存在着长期稳定的均衡关系，模型通过了稳定性检验，符合建模要求。

2.实证结果及分析

面板数据模型的分析包括混合估计模型、固定效应模型和随机效应模型，如果从时间上看，不同个体之间不存在显著性差异；从截面上看，不同截面之间也不存在显著性差异，那么就可以直接把面板数据混合在一起用普通最小二乘法(OLS)进行参数估计。如果对于不同的截面或不同的时间序列，模型的截距不同，但截距项是固定参数，则可以采用在模型中添加虚拟变量的方法估计回归参数，这就是固定效应模型。如果固定效应模型中的截距项包括了截面随机误差项和时间随机误差项的平均效应，则固定效应模型就变成了随机效应模型。

在面板数据模型形式的方法选择上，一般用F检验来决定选用混合模型还是固定效应模型，然后用Hausman检验确定采用随机效应模型还是固定效应模型。根据本文的面板数据和模型假设，应用R语言统计软件得到F检验的结果如下：F=13.9253, df1=8,df2=86,p-value=8.755e-13，结果显示，拒绝原假设(混合估计模型)，选择备择假设(固定效应模型)；用Hausman检验的结果为：chisq (2)=2.7147,df=4,p-value=0.0466，结果显示，拒绝原假设(随机效应模型)，接受备择假设(固定效应模型)。因此，应用固定效应模型进行参数估计，结果见表4。

表4 高技术产业面板数据固定效应模型估计结果

表4的估计结果表明：

第一，政府的R&D补贴没有通过t检验，其p值过大，说明政府R&D补贴对企业R&D投入的影响不显著，通过其估计系数0.0045也可以知道，政府补贴对企业的R&D投入影响较小，这可能是由于政府的R&D投入不足造成的。

第二，模型的可决系数为0.865，表明模型的拟合优度较高，说明中国高新技术企业的R&D投入不仅与企业的利润有关，还与企业间的专利产出和基础研发有关。

第三，从回归的系数和显著性水平来看，专利产出对企业R&D投入的影响最大，其弹性系数为0.35，显著性水平为0.001，说明专利产出每提高0.1%，将能使企业的R&D投入增加0.35个百分点。

第四，企业的基础研发也能较大程度地促进企业的R&D投入，其弹性系数为0.32，与其他影响因子的系数相比，专利产出和基础研发对企业R& D投入的影响较大；基础研发的显著性水平为0.01，说明基础研发每提高1%将能使企业的R&D投入增加0.32个百分点。

第五，企业利润的提高同样能促进企业的R& D投入，其弹性系数为0.11，显著性水平为0.1，意味着企业利润每提高10%，才能促进企业的R&D投入增加0.11个百分点。

通过比较各解释变量的系数很容易知道，各解释变量对企业R&D投入的影响依次为专利产出与基础研发、企业利润和R&D资助。这说明，企业的专利产出和企业基础研发已经在某种程度上极大地影响了企业的R&D投入，同时，企业利润也是影响企业R&D投入的重要因素，但与专利产出、基础研发相比，企业利润对企业R&D的影响较弱。这符合高技术产业的行业特点。在高技术产业，知识产权保护和基础研发是影响企业研发投入的第一要素，这为相关政策的制定提供了理论依据。

三、相关政策启示及结论

从上述研究可以看出，专利产出和基础研发对企业的R&D投入影响最大，这说明企业进行R&D投入的动力来自企业本身，政府在政策引导上应注重保护企业的知识产权，尊重企业的知识创造，为企业提供良好的R&D环境，并鼓励企业从事基础研发，提供相关人才引进的优惠政策，最大程度地提高企业的专利产出和基础研发水平，这会极大地激励企业加大R&D投入，为社会创造更多的知识，有利于社会福利水平的提高。

与企业的专利产出、基础研发和政府R&D资助相比，尽管企业利润对R&D投入的影响最小，但是企业利润仍是影响企业R&D投入的关键因素。因为，企业利润的增长是保证企业R&D投入的源泉。实证结果显示，企业利润每提高10%，就能促进企业的R&D投入增加0.11个百分点。因此，企业在注重自己的专利产出、基础研发和政府R&D资助的同时，要不断的提高自己的技术水平，降低生产成本，提高企业的赢利能力，这样才能为企业的R&D投入提供保障。

最后，R&D资助对R&D投入的影响不显著，凸显出政府对企业的补贴力度不足。因此，政府应重视R&D补贴对企业的影响，在鼓励企业从事R& D活动的同时，加大对企业R&D补贴的力度，这不仅有利于增加企业R&D经费的数量，还有利于提高企业R&D投入的积极性。

综上所述，企业的专利产出与基础研发已经超过企业利润，成为影响企业研发投入的最重要因素。政府应该制定相关的专利保护政策和知识产权保护法规，保护企业的研发成果，尊重企业的研发努力，促进企业研发投入的积极性，不断提高企业的研发水平，进而实现企业利润的增长。同时，在政策上要鼓励企业积极参与基础研发，扩大基础研发的规模，为基础研发人员提供良好的发展平台，并积极引进优秀研发人才，最大程度地提高企业基础研发的水平。

注释：

[1]Potterie,Dominique Guellec,Bruno van Pottelsberghe de la. The Impact of Public R&D Expenditure on Business R&D[J]. OECDScience:TechnologyandIndustryWorkingPapers,2000.

[2]Morales,MaraFuensanta.ResearchPolicyandEndogenousGro wth[J].Spanish Economic Review,2001(3):179-209.

[3]AcemogluDaron,LinnJoshua,AcemogluDaron,LinnJoshua. MarketSize in Innovation:Theoy and Evidence from the Phar maceuticalIndustry[J].QuarterlyJournalofEconomics,2004,119 (3):1049-1090.

[4]朱平芳,徐伟民.政府的科技激励政策对大中型工业企业R& D投入及其专利产出的影响[J].经济研究,2003(6):45-53.

[5]陈仲常,余翔.企业R&D投入的外部环境影响因素研究——基于产业层面的面板数据分析[J].科研管理,2007,28(2):78-86.

[6]吕媛,黄国良.高技术产业R&D投入的影响因素研究[J].科技管理研究,2009(2):197-201.

[7]谢子远,梁丹阳.国家高新区R&D投入影响因素研究[J].科学管理研究,2010,28(5):27-31.

[8]柴俊武,万迪.企业规模与投入强度关系的实证分析[J].科学学研究,2003(1):58-62.

[9]刘国新,李勃.论企业规模与R&D投入相关性[J].管理科学学报,2001(4):68-72.

[10]刘笑霞,李明辉.企业R&D投入的影响因素[J].科学学与科学技术管理,2009(3):17-23.

[11]张炜.R&D投入、专利产出和经济增长关系的实证研究——基于浙江省统计数据[J].科学学研究,2009,26(增刊下): 323-327.

[12]张东红,殷龙.政府R&D投入对企业R&D投入的互补与替代效应研究[J].科技进步与对策,2009,26(17).

[13]Lach,S.Do R&D subsidies stimulate or displace private R&D? Evidence from Israel[J].Journal of Industrial Economics, 2002,(50):369-390.

[14]Aerts,Kris.Two for the price of one?Additionality effects of R&D subsidies:A comparison between Flanders and Germany [J].Research Policy 2008,(37):806-822.

[15]González,X.,Pazó,C.Do public subsidies stimulate private R&D spending?[J].Research Policy 2008,(37):371-389.

F26

A

1009-2692(2012)03-105-05

2012-06-11[基金项目]2010国家软科学项目“装备制造业原始创新动力机制构建与建设路径研究”(2010GXS5D187)；河北软科学资助项目“河北省高新技术产业发展R&D资源配置研究”(10447230D)

宋之杰(1954－)，男，黑龙江青岗人，燕山大学经济管理学院院长，教授，博士生导师；孙其龙(1983－)，男，山东淄博人，燕山大学经济管理学院在读博士生。