中国R&D支出差距区域分解研究

张新宁，张小平，吴 琼

（石家庄铁道大学经济管理学院，河北 石家庄 050043）

中国R&D支出差距区域分解研究

张新宁，张小平，吴 琼

（石家庄铁道大学经济管理学院，河北 石家庄 050043）

作为增强科技能力的决定因素，R&D经费的合理配置无疑是提高核心竞争力的关键。然而中国R&D经费支出分布却存在严重不平等现象。选取2002—2009年中国各省市有关R&D支出的数据作为研究对象，以基尼系数定量衡量中国R&D支出在地理分布上的不平等程度。运用基尼系数分解法作进一步分析，得到以下结论：中国R&D经费支出在地理分布上的不均衡已十分严重，总体差距的平均基尼系数高达0.5648，其中区域间差距是造成总体差距的主要原因，其贡献率为67.40%。为改善中国R&D分布不平等现状，提出缩小地区间差距的相关建议和对策。

R&D支出差距；基尼系数；区域分解

1 引言

作为R&D资源的重要组成部分，研究与试验发展（R&D）经费支出指的是统计年度内全社会实际用于基础研究、应用研究和试验发展的经费支出，其中包括实际用于研究与试验发展活动的人员劳务费、原材料费、固定资产购建费、管理费及其他费用支出。国际上通常采用R&D活动的规模和强度指标反映一国的科技实力和核心竞争力。一个企业的R＆D水平体现着一个企业的竞争力，一国的R＆D水平体现着一国的政治经济实力。世界各国都把R＆D视为国家的生命，无不投巨资于R＆D。

然而，我国的R＆D支出现状不容乐观：

一是投入强度不高。2007年我国R&D经费支出总额为487.9亿美元，排世界第四位，但美国、日本和德国分别以3437亿美元、1485亿美元和738亿美元的R&D经费支出额高居世界前三位，远远高于我国；法国和英国分别以475亿美元、427亿美元排在我国之后，分列世界第五和第六位。尽管R&D内部支出总额由2002年的1287.6亿元 （约占国内生产总值的1.07%）上升至2009年的5802.1亿元（约占国内生产总值的1.70%），但与世界发达国家相比差距仍十分巨大。

二是结构不合理。首先，全国R＆D经费支出在区域分布上不平等，东部地区多，西部地区少；即便是各地区内部，R＆D经费支出在各省份间分布也不平等。其次，R&D经费支出在经费的流向机构上也有很大的偏差，大部分的R&D经费支出都用在了大中型工业企业上，而用于研究与开发机构以及高等学校的经费支出明显不足。

鉴于我国R&D经费支出存在的巨大地区差异，就这一差距进行更加详尽更加细致的定量分析与深入探讨显得尤为必要。研究不平等的指标有很多，例如标准差、变异系数、加权变异系数、方差分析、基尼系数、泰尔熵标准等，这些指标均有其独特的优点与不足［1］。标准差、变异系数与加权变异系数这三种方法均来源于统计学的分析手段，常用来进行群体间差距的比较。泰尔指数从信息量和熵的概念出发考察不平等性和差异性，将总体差异性分解为各部分间差异性和各部分内部的差异性，并衡量组内差距和组间差距对总差距的贡献。但是泰尔指数计算起来较为繁琐，同时，它所表示的差距要很大程度上受到样本大小的影响。基尼系数能够以一个数值非常方便地反映出总体差距状况，具有数量化、直观化的优点。

和许多其他专题研究一样，我们可以通过因素分解分析来进一步研究不平等。不平等指标的子群分解思想主要来源于统计分析中的方差分析，即群内方差的加权平均反映了群内变异对总体变异的影响，而以每个子群算术平均数计算的群间方差反映了群间变异总体变异的影响。分解收入不平等指标主要有两个方面含义［2］：一是对总体按子群（Subgroup）分解，即将总体按一定标准分为若干个子群，分别研究各个子群内部不平等及其相互之间的不平等，并计算它们对总体不平等的贡献；二是按其分布或来源进行分解，即将总体分解为所有来源之和，分析每个来源的分布对总体不平等的贡献。同样我们可以对R&D费用支出差距进行区域分解，以进行深入分析与统筹决策，因为不平等指标子群分解的一个重要作用是，可以计算群内不平等以及群间不平等对总体不平等的贡献，从而为有关政策的制定提供参考价值。

差距分解有多种划分标准，本文所涉及的R&D费用支出差距采用按区域分解。目前，研究有关区域差距分解方法主要有以下三种［3］：一是采用加权变异系数法，对地区收入差距的产业或部门构成进行分解，如万广华（1998）、覃成林和李二玲（2002）、林毅夫和刘培林（2003）；二是采用泰尔系数和广义熵系数法，对地区收入差距的地理构成进行分解，如李实和赵人伟（1999）、孙靖和黄海滨（2007）；三是计算基尼系数并对其进行分解，如王祖祥（2006）利用分组数据对中国中部6省的基尼系数进行估算，发现中部6省农村和城镇内部的基尼系数都不大，但是城乡加总的基尼系数都很大；陈昌兵（2007）利用非等分数据计算了全国21个省的基尼系数，并利用非参数计量中的分布函数估计方法分析了各地区城乡军民基尼系数的变化特征；王云飞 （2007）利用Dagum（1997）提出的分解方法，计算了中国东、中、西部以及三地区之间的基尼系数和贡献度，发现中国地区间的基尼系数贡献度占地区总基尼系数的比重达到80%，东部各省之间的差距有缩小趋势，而西部各省的差距正在不断扩大。

在不平等指标分解中，方差和泰尔指数（Theil Index）等大部分指标的子群分解公式表达形式唯一，而基尼系数的子群分解却有多种形式［4］，众多学者，譬如 Rao（1969）、Pyatt（1976）、Mookherje和Shorrocks（1982）、Shorrocks（1984）、Silber（1989）、Lambert和 Aronson（1993）、Dagum（1997）以 Cowell（2000）等都对此进行了研究和探讨。Das和Parikh（1982）对于20世纪80年代以前的基尼系数子群分解方法给予了好评；徐宽（2003）则对基尼系数的计算方法和分解进行了简要评论。此外，程永宏（2006）推导出了一个关于基尼系数的城乡分解公式［5］；董静和李子奈（2004）分析了对数正态分布条件下城乡加权基尼系数的计算方法；胡祖光（2004）根据中国城乡数据的特点利用一个简易公式估算了中国总体基尼系数［6］。一个非常令人困惑的问题是，针对中国总体基尼系数的城乡分解结果，关于城乡之间差距的贡献率却有很多结论，各种版本的城乡差距贡献率大约分布在20%～80%之间（具体数值参见陈宗胜和周云波（2002）、Shorrocks和Wan（2005）以及程永宏（2007）的结论）［7］。导致这一问题的部分原因是采用了不同数据或数据处理方法不同，但根本原因还是基尼系数子群分解公式的不同。因此当我们采用基尼系数分解时，有必要选取一种科学合理的分解方法。

综合来看，已有的研究成果主要将基尼系数及其分解用在对收入差距问题研究上，但其作为测度总体差距的指标，具有一般性，本文以这些研究成果为理论基础对中国R&D支出差距进行定量研究和区域分解分析。

2 R&D支出基尼系数计算

2.1 基尼系数算法介绍

最常见的基尼系数解释方法是单位正方形中由45度线 （又称完美曲线）和洛伦茨曲线（Lorenz Curve）所定义的两个面积之比率。实际中为简化计算，降低计算的复杂程度，较为常用的计算方法有综合法、等分法等。由于数据分布分为离散型分布和连续型分布两种，故计算以及分析基尼系数时也要分两种情况：一种是以离散分布为基础，另一种是以连续分布为基础［8］。后者需要预先求出连续分布的函数，前者则不需要这些条件。连续分布因为可以使用微积分及函数图像，可使得计算推导更加清晰易懂，但实际中观测和统计得到的数据，大部分是离散分布的，有时很难整理出合理无误差的分布函数，所以有关离散型数据的计算分析对于研究分析更有使用价值。

本文采用Fei和Ranis（1974）以及Fei，Ranis和Kuo（1978）定义的基尼系数：

2.2 中国R&D支出基尼系数计算

（1）数据来源及说明。

本文所用数据为2002—2009年各地区研究与试验发展（R&D）经费内部支出，数据来源于历年《中国科学技术统计年鉴》，经整理得表1。

（2）计算与结果显示。

第一步，设置变量：令表示所含省市的个数，G为表示全国R&D支出总体差距的基尼系数，G1、G2、G3为表示东部地区内部、中部地区内部和西部地区内部R&D支出差距的基尼系数。

第二步，计算总体基尼系数值：设的取值为31，将表1中各年份的各省市R&D支出先升序排列，然后代入公式，计算出各年R&D支出总体差距基尼系数的值。

第三步，分组并计算各地区内基尼系数值：根据各个省市所在地理区位将31个省市划分为东部地区、中部地区和西部地区三个区域，其中东部地区包括11个省市，分别是北京、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8个省市，分别是山西、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北和湖南；西部地区包括12个省市，分别是内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆。然后，将各地区内各省份R&D支出升序排列，分别代入基尼系数公式，n分别取值11、8、12，计算得出各年的地区内基尼系数G1、G2、G3的值。

第四步，计算地区间基尼系数值：根据基尼系数的计算公式计算出地区间R&D支出的基尼系数。

第五步，整理数据，通过以上计算整理得出表2。

为更直观显示2002—2009年各地区内部、地区间以及总体R&D经费支出差异情况、变动情况以及可能存在的关系，根据上表数据做出相应的折线图（见图1）。

通过表2以及图1可以得出以下结论：

（1）总体来说，2002—2009年，中国的总体、地区内（包括东部地区、中部地区和西部地区）以及区域间的R&D费用支出差距并没有太大的变动，基尼系数变动的最大极差为0.0707（发生在西部地区），所以说R&D支出差距在近几年并没有太大改善。

（2）中国总体差距与西部地区内部差距比较接近，同时这两项的基尼系数也较高，都在0.5以上；东部地区内部差距和区域间差距比较接近，基尼系数在0.38附近；中部地区内部差距最小，仅为0.2左右，可以说中部地区的R&D支出分布相对其他区域来说还是比较均匀的。

表1 2002—2009年全国各省R&D经费支出表 单位：亿元

表2 2002—2009年中国R&D支出基尼系数

图1 2002—2009年中国R&D支出基尼系数折线图

（3）微观方面，东部地区和西部地区的R&D基尼系数基本上呈现一路下降的趋势，可见东西部两地区在不断改善其R&D费用支出的分配情况；中部地区R&D基尼系数有起有伏，在2004年达到了最小值，仅为0.1510。另外，总体差距和区域间差距也略有波动。

3 R&D支出基尼系数分解

3.1 基尼系数分解介绍

为了研究各分项差距对总体差距的影响程度，我们还需要对总体基尼系数做进一步分解，以明确总体差距主要是组内差距影响的，还是组间差距影响的，或是其他因素。对于基尼系数分解而言，总体差距可以具体细分为组内差距、组间差距和交叉项影响，多数学者对于这一观点均持有赞同看法；但至于以上所述三项的权重或是影响程度，学者们却见仁见智，尤其是在组间差距权重的确定以及对交叉项的解释上，学者间的争论甚是激烈。本文基尼系数区域分解采用的公式为［9］：

G表示总体差距；Gw表示组内影响，它的值越大表示组内分布不平等越严重，如果每个组的组内成员都是同等的，则Gw=0；Gnb表示组间影响，它的值越大表示总体在各个组的分配越不均衡，所以如果所有组的平均值都相等则有Gnb=0；Gt表示交叉项的影响，它的值越大表示组与组的公共值的影响越大，当任何一组的最高值都不高于其他任何组的最低值时，Gt=0。

对于将全国各省市研究与试验发展（R&D）费用支出的基尼系数按地区分解，n应取值为3，pi表示i地区所含省份数占全国省份总数的比重（即省数份额），yi表示i地区R&D支出总额占全国R&D支出总额的比重（即支出份额），Gi表示i地区R&D经费支出的实际基尼系数，表示i地区R&D经费支出的加权基尼系数 （即实际基尼系数乘以省数份额和支出份额后的加权数）。以C表示贡献率，则Ci为i区域内部差距对于总体差距的贡献率，Gnb表示区域间差距对于总体差距的贡献率，Gt为表示交叉项的影响对于总体差距的贡献率，各项的贡献率计算公式如下［10］：

3.2 总体R&D支出基尼系数区域分解

（1）分解与结果显示。

以2002年各省份研究与试验发展（R&D）经费内部支出数据为例具体说明分解过程：

①由表1中选取2002年全国各省市R&D经费支出的相关数据，计算得出2002年各地区的支出份额、省数份额以及实际基尼系数（见表3）。

表3 2002年全国各省市R&D经费支出额统计量

②计算2002年中国R&D经费支出按地理位置分组后各区域组内加权基尼系数

④计算2002年R&D经费支出各分项差距对总体差距的贡献率，具体如下：

根据以上计算结果，整理可得2002年中国R&D经费支出差距的区域分解结果（见表4）。

表4 2002年中国R&D经费支出差距区域分解

以同样的方法步骤计算其他年份的R&D经费支出区域分解数据。然后根据计算及分解结果，整理可得表5、表6。

表5 2002—2009年全国R&D支出基尼系数的区域分解

表6 2002—2009年全国R&D支出基尼系数的区域分解贡献率

（2）结果分析。

从以上表5和表6，我们可以得出以下结论：

①中国R&D支出差距主要体现为区域间的R&D费用支出差距，即地区间差距是影响中国总体差距的最主要因素。表6中的贡献率显示：2002— 2009年间，中国区域间R&D支出差距对中国总体差距的贡献率在63.20%（2000年为最低）到69.77%（2008年为最高）之间变动，其平均值为67.40%。也就是说，区域间的不平等对全国总体不平等的解释程度在2002—2009年间平均为67.40%。

②中国R&D支出差距其次体现为区域内支出差距。这一点也可用贡献率进行说明：2002—2009年间，区域内部支出差距对中国总体支出差距的贡献率最低为22.12%（2008年），最高为24.95%（2002），其平均值为23.12%。也就是说，区域内部差距在全国总体差距中所占的份额在2002—2009年间平均为23.12%。就具体区域内部差距而言，东部地区的内部差距在很大程度上影响着中国总体差距。表6中的区域内贡献百分比显示：2002—2009年，东部地区内R&D支出差距对中国R&D支出总体差距的贡献率在16.24%（2009年为最低）到17.65%（2002年为最高）之间变动，其平均值为16.73%。也就是说东部地区差距在全国差距中所占的份额在2002—2009年间平均为16.73%。

③纵向来看，组间差距、各组内差距以及交叉项的影响对总体差距的影响程度还是比较稳定的。

4 分项R&D支出基尼系数区域分解

由前面的分析可以得出：R&D经费支出的区域间不平等是造成总体不平等的主要原因。又由于R&D经费支出按照使用机构可分为研究与开发机构、大中型工业企业和高等学校三类；按照使用用途可分为基础研究、应用研究和试验发展三类。为此，我们作进一步分析，以找出造成R&D总支出在地区间分布不平衡的更具体原因。

根据《中国科学技术统计年鉴》中各地区研究与试验发展（R&D）经费内部支出的分类统计数据，以基尼系数表示分项R&D经费支出的区域间差距，计算整理得表7。

表7 2002—2008年各项R&D经费的区域间基尼系数

从表7可以看出：按机构类型分，各类机构的R&D经费支出都存在相当程度的区域不平衡，而其中大中型工业企业的R&D经费支出的区域间差距最大，其基尼系数为0.4左右，远远高于其他两类机构的R&D经费支出区域差距。因而大中型工业企业的经费支出差距是造成区域间R&D支出差距的最大因素。基础研究经费支出的区域差距自2005年以来，就一直高于应用研究费用的区域差距和试验发展经费的区域差距，并且有上升的趋势。因而可以得出区域间不平等的另一个原因是在对基础研究的投入上，地区间差异过大。

区域间R&D费用支出差距大表现在绝对投入量上则显示为东部地区与西部地区的差异过大 （由表1计算可得）。造成这种情况有其必然原因：首先，R&D活动比较频繁、对于R&D经费要求比较高的高新技术产业大都分布在经济发达的东部地区，西部地区则较少。其次，我国多数的大中型工业企业都分布在东部地区，中西部地区多是一些对于R&D经费支出要求不是很高的老牌军工企业和资源开采型企业。从高校和研发机构的布局可以看出重点院校、重点研究机构还是多数分布在东部地区。因而会出现R&D经费支出区域不平衡现象。

5 结论与对策

通过上述分析，得出如下结论：

第一，2002年以来中国R&D经费支出差距总体上在逐渐缩小，但变化缓慢，差距仍然较大。各地区内部的差距也多呈现缩小态势，只有中部地区内部差距变化起伏较大。地区间的差距自2006年开始不断缩小，但相对来说，差距仍然较大。

第二，中国R&D经费支出差距以地区间差距为主，区域间差距对于总体差距的贡献度在60%以上。地区内差距主要以东部地区的内部差距为主。地区内部差距对总体差距来说也有相当大的影响，但已不是主要因素。

第三，中国R&D经费支出差距的地区间差距主要是在对大中型工业企业R&D经费投入和用于基础研究的R&D经费支出上。

鉴于改善中国R&D经费支出分布不平等的目的，结合以上的分析可以得出：要缩小中国R&D经费支出在地理分布上的差距，首先应该着力于缩小地区间的R&D支出差距。本文就如何缩小区域间R&D支出差距做出以下建议：

第一，非均衡性追加，也就是国家在对各地区进行投资或分配资源时重点扶持弱势地区，给予其更多的优惠和政策导向。例如在R&D经费投入上，国家对中西部地区给予多于东部地区的投入；继续开展西部大开发计划，进一步调整、完善区域政策，加大中央政府对西部地区的政策扶持与资金投入力度。加强对西部高校建设的支持力度，重点扶持西部大中型工业企业，尤其是科技含量高、R&D活动做得比较好的企业，要对这些企业进行R&D经费资助，鼓励其不断创新。

第二，有效性转移，即为了实现资源更加合理的配置，有计划性的引导资源由禀赋密集区流向禀赋稀缺区。具体措施如：适当削减对东部的资金支持，从而增加对西部的支援；促进人口由东部向西部流动，尤其是科技人才向西部地区的输入，开展东部向西部支援科研人才的活动；促进东西部地区交流，广泛推进东部和西部之间多层次、多形式的经济技术协作，加大发达地区对欠发达地区和贫困地区的帮扶力度。充分发挥市场机制优化资源配置的作用，推动要素的跨区域流动和跨区域的资产重组。

第三，自发性补增，就是弱势地区在无外界协助的情况下，通过自身的各种努力来提高自身实力、以缩小同发达地区的差距。具体如西部可以充分利用现有的老工业基地、军工企业以及高校的科技力量，千方百计使用好现有人才，提高西部的科研水平。通过产业组合和财政支出的分配改革，加大对于各项研究的投入，通过经济发展带动科技发展，以科技发展促进经济发展。

［1］徐宽.基尼系数的研究文献在过去八十年是如何拓展的［J］.经济学（季刊），2003，2（4）：757-776.

［2］段景辉，陈建宝.基于家庭收入分布的地区基尼系数的测算及其城乡分解［J］.世界经济，2010，（1）：100-122.

［3］杨开忠.中国区域经济差异变动研究［J］.经济研究，1994，（12）：28-33.

［4］洪兴建.一个新的基尼系数子群分解公式［J］.经济学（季刊），2008，8（1）：307-324.

［5］程永宏.二元经济中城乡混合基尼系数的计算与分解［J］.经济研究，2006，（1）：109-120.

［6］胡祖光.基尼系数理论最佳值及其简易计算公式研究［J］.经济研究，2004，（9）：60-69.

［7］程永宏.改革以来全国总体基尼系数的演变及其城乡分解［J］.中国社会科学，2007，（4）：45-60.

［8］魏后凯.中国地区间居民收入差异及其分解［J］.经济研究，1996，（11）：66-73.

［9］万广华.中国农村区域间居民收入差异及其变化的实证分析［J］.经济研究，1998，（5）：37-42.

［10］范剑勇，朱国林.中国地区差距演变及其结构分解［J］.管理世界，2002，（7）：37-44.

［11］Udo Ebert.The decomposition of inequality reconsidered:Weakly decomposable measures［J］.Mathematical Social Sciences 60（2010）94-103.

［12］Camilo Dagum.A new approach to the decomposition of the Gini income inequality ratio［J］.Empirical Economics.（1997），（22）:515-531.

Domain Decomposition Study on China’s R&D Expenditure Gap

Zhang Xinning，Zhang Xiaoping，Wu Qiong
（School of Economics and Management,Shijiazhuang Tiedao University,Shijiazhang 050043，China）

As a critical factor to enhance scientific and technological strength,the rational allocation of R&D resources is the key to improve core competence.However there exists a serious unbalance of geographical distribution of R&D expenditure in China.This article regards the R&D expenditure number of every province in China during the period of 2002—2009 as the object to study and analysis.Gini ratio quantitatively illustrates the unequal geographical distribution of china’s R&D expenditure.By means of decomposition of Gini ratio,we get the conclusion:during the years of 2002—2009,the geographical distribution of R&D expenditure is very unequal and the mean of total Gini ratio of R&D expenditure in China is as big as 0.5648;the main cause of the total gap is the gap between regions,which is account for 67.40%as some.Some suggestions are given to narrow the gap,and only by this way can we improve the unequal current of geographical distribution of R&D expenditure in China.

Difference of R&D expenditure;Gini ratio;Domain decomposition

河北省社会科学基金项目 “基于基尼系数的河北省收入差距实证研究”（HB11YJ006）；河北省社会科学基金项目 “河北省收入分配研究”（HB09BYJ007）。

2011-08-05

张新宁（1978-），男，河北保定人，管理学硕士，讲师；研究方向：经济统计分析。

G31

A

（责任编辑 迟凤玲）