研发的内外溢出效应与区域创新增长

王鹏+张剑波

摘要：以2001～2012年我国30个省、市和自治区的面板数据为基础，考察了基础研究、应用研究和试验发展三类研发活动及其内外溢出效应同区域创新产出之间的关系。研究结果显示：基础研究抑制了研发内外活动对区域创新产出增长的影响；应用研究能直接推动创新产出增长，但却降低了其他两类研发活动对区域创新产出的贡献，也未能较好地利用研发外部的创新影响因素；试验发展较好地推动我国现阶段的区域创新，能直接促进区域创新产出，也能提升其他两类研发活动对区域创新增长的边际贡献，但未能提升外部创新因素的影响。

关键词：研发投入；研发类型；内外溢出效应；区域创新增长

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2015.04.06

中图分类号：F0147；F0615 文献标识码：A 文章编号：1001-8409（2015）04-0025-04

The Internal and External Spillover Effects of R&D Activities and Regional Innovation Growth

——Based on the Empirical Analysis of Provincial Panel Data of China from 2001 to 2012

WANG Peng，ZHANG Jianbo

（College of Economics， Jinan University， Guangzhou 510632

）

Abstract：Based on the panel data of 30 provinces （autonomous regions and municipalities） in China from 2001 to 2012， this paper examines three types of R&D activities， namely basic research， applied research and experimental development， and the relationships between their internal and external spillover effects and regional innovation growth. The empirical results show that， basic research could restrain innovative elements within or beyond R&D activities from pushing regional innovation growth. Although applied research directly promotes regional innovation growth， it developes the negative effect on the contribution of other types of R&D activities to innovation growth and shows no signs of pushing other innovative factors outside R&D. On the contrary， experimental research does well in pushing forward the regional innovation growth in China： for one， it immediately brings about innovation output， for another， it elevates the marginal contribution of other two types R&D activities to regional innovation growth， yet failes to promote the contribution of external factors.

Key words：R&D input； R&D types； internal and external spillover effects； regional innovation growth

研发活动可以分为基础研究、应用研究和试验发展三类，不同的研发活动由于研究目的和方法不同，对于创新活动有着不同的作用方式。本文利用2001～2012年我国30个省、市和自治区的面板数据，考察不同类型的研发活动及其内外溢出效应对区域创新产出增长的影响，提出改善区域研发活动、合理利用研发溢出效应的政策和建议。

1文献综述

长期以来，研发活动与技术创新、生产率增长和经济发展的关系，以及研发活动溢出效应的作用机制等一直受到各方的关注。如Audretsch和Feldman发现，以研发活动、大学研究和技术劳动力为特征的行业往往更容易产生创新活动的空间集聚[1]。Shefer和Frenkel认为大规模企业往往会增加对内部研发和外包研发活动的投入，并且积极雇佣能够解决复杂技术难题的优秀工人[2]。赖明勇等发现人力资本对经济增长有着双重效应，人力资本投资通过增强本国技术吸收能力和研发水平而间接促进经济增长[3]。王红领等发现FDI对我国民族企业自主创新能力起到了正面的促进作用，因而提升了民族企业的研发水平[4]。Marchi研究表明相对于其他创新企业，环保创新企业能够和外部机构进行更为紧密的合作创新，但是创新合作和其内部研发投入之间存在一定的替代效应[5]。

近年来，有研究指出研发投入的稳定增长并不一定会导致经济增长率的同步提升，学者们逐渐将研究的重点转向了研发活动的类型。如Morales指出，对私人研究补贴、私人项目的资助以及研发机构所承担的基础研究活动对经济的增长产生了不显著的负面效应[6]。高茹英等认为我国科研经费投入存在两方面的问题，一是基础研究投入比例偏低，二是多头配置和重复立项导致了科研经费使用效率降低[7]。Czarnitzki和Toole的研究显示，企业对大学的研发资助同大学学术成果出版之间具有负相关联系，约束了大学知识的外溢[8]。陈钰芬等发现，东部沿海地区的基础和应用研究对全要素生产率的影响大于试验发展，而内陆地区对TFP的影响则小于试验发展[9]。

在上述讨论的三类研发活动中，由于基础研究能够拓宽应用研究和试验发展的基础，提升科学研究开发出新技术的能力，因而受到了学者们更为广泛的关注。如Salter和Martin将公共基础研究的益处分为六类，认为这些基础研究的不同好处将由于其所处的科学和技术领域的不同而发生变化，因此难以用简单的模型对此加以度量[10]。杨立岩和潘慧峰研究发现应用技术的增长受基础科学知识的制约，如果没有基础科学知识的增长，经济也不会有长期的增长[11]。Toole表明在医药探索的初始阶段，来自国家健康协会资助的基础研究能够增加新药的成功率[12]。

综上所述，学者们从不同角度探讨了研发活动对区域经济、生产率和创新活动的影响，但却较少涉及不同类型的研发活动与区域创新增长之间的关系研究。同时，提升各类研发活动对区域创新产出增长具有促进作用，而现有的研究很少在这一方面给予实证支持。本文拟就以上两点做进一步的拓展，考察不同类型的研发活动及其内外溢出效应与区域创新产出增长之间的关系，并在此基础上提出有针对性的政策建议。

2指标选取与数据来源

21解释变量

211研发投入

创新活动中的研发投入主要包括研发人员投入和研发资本投入。现有的研究表明，研发资本投入不仅能够对当期的创新活动产生影响，而且能够反映在以后的若干期限内[13]，因此可以采用存量指标表示研发资本的投入，并采用永续存盘法对创新资本投入加以度量，具体公式如下：

RDSit=RDSi（t-1）×（1-δ）+EXPit（1）

式（1）中，RDSit和RDSi（t-1）分别代表i地区t年和t-1年的研发资本存量，EXPit为i地区t年的实际R&D内部经费支出，其数值为名义研发经费内部支出除以价格指数，δ为折旧率，在本文中确定为15%。而价格指数的构造公式为：研发内部支出价格指数=055×消费价格指数+045×固定资产价格指数，并以2001年为基期对名义研发经费内部支出进行平减。永续存盘法估算资本存量还需要进一步对期初的资本存量加以度量，其公式为：

RDSio=EXPio÷（δ+g） （2）

式（2）中，RDSio为期初的资本存量，EXPio为期初的实际研发经费内部支出，g为实际研发经费支出在样本期内的平均增长率。

212外商直接投资和创新知识存量

本文选取外资企业工业总产值来衡量外商直接投资的技术溢出效应，并以2001年为基期，采用各地区工业品出厂价格指数对其进行平减，以消除通胀因素的影响，保证数据的可比性。就创新知识存量而言，以专利授权数量为基础衡量各地区的创新知识存量，具体公式如下：

PATSit=（1-ρ）PATi，t-1+（1-ρ）PATSi，t-1（3）

式（3）中，PATSit和PATSi，t-1代表i地区t年和t-1年的创新知识存量，ρ为创新知识的折旧率，在本文中确定为125%，而期初的创新知识存量为：

PATSi0=PATi0÷（g+ρ） （4）

式（4）中，PATSi0为期初知识存量，PATi0为期初的专利授权量，g为各地区专利授权量在样本期间内的平均增长率。

22被解释变量

测度区域创新产出增加量的指标通常有：专利、科技论文、技术贸易和高科技产品等[14]。本文采用专利指标衡量区域创新产出的增长，虽然专利无法代表各地区全部的创新产出，也没有对创新产出的重要性和市场价值做出划分，但由于专利产出数据具有稳定性、易得性和一致性的优点[15]，从本质来说专利制度也是对区域创新研究的一种鼓励，因此本文选取样本地区内的专利申请量衡量区域创新产出。

23数据来源

由于新疆地区部分数据存在缺失的情况，本文最终选取我国其余30个省、市和自治区（不含港澳台地区）2001～2012年的经济数据作为样本区域，数据主要来源于以下几个途径：2002～2012年《中国科技统计年鉴》；2002～2012年《中国工业经济统计年鉴》（2005年除外）；2002～2013年《中国统计年鉴》；上述各省的年度统计年鉴。

3模型构建

31研发内部溢出模型

研发能够促进区域创新产出的增长，是一项较为复杂的活动，由多种类型的研究与开发活动组成，作用于创新研究的不同阶段，对最终创新产出的影响机理也并不相同。具体情况如图1所示。

因此本文构建如下模型，反映基础研究、应用研究和试验发展及其之间的相互影响同区域创新产出之间的关系：

PATi，t+1=C+α1RDPit+α2BRit+α3ARit+α4Dit+αSTRUitRDit（5）

式（5）中，PATi，t+1表示i地区t+1年的专利申请量，RDPit为研发人员的投入量，RDit代表三类研发活动的存量投入。BRit、ARit和Dit分别代表各地区基础研究、应用研究和试验发展的投入存量，用以表示相应研发活动的投入规模。STRUit表示三类研发活动的结构，包括：基础研究结构SBRit、应用研究结构SARit和试验发展结构SDit，本文将特定研发结构同其他类型的研发活动相交互，用以检验不同研发活动之间是否能够相互影响，带动区域创新产出的增长。

32研发外部溢出模型

区域创新能力的提升不仅同研发资源投入有关，并且受到来自研发外部活动溢出效应的影响，如外商直接投资和区域知识存量的累积等，因此本文构建如下模型，研究

不同类型的研发活动在多大程度上作用于外商直接投资和区域知识存量，以提升区域内的创新产出：

PATi，t+1=C+β1RDPit+β2RDCit+β3FDIit+β4PATSit+βSTRUitEXFit（6）

式（6）中，RDCit为研发资本存量，EXFit表示创新影响因素，包括外商直接投资FDIit和研发知识存量PATSit，本模型中设置了研发结构和外部影响因素之间的交叉项，考察不同类型的研发活动对外商直接投资的影响和对现有知识存量的利用情况。

对模型（5）和模型（6）的进一步研究发现，研发人员投入和试验发展投入及研发资本存量投入之间有较高的相关度，为了避免可能出现的多重共线情况，本文舍去了研发人员投入指标。同时为了减少变量间不同单位可能产生的误差和异方差的影响，本文对绝对量指标采取了对数化处理，在变量前加L表示，最终的模型可以简化为：

LPATi，t+1=C+α1LBRit+α2LARit+α3LDit+αSTRUitLRDit （7）

LPATi，t+1=C+β1LRDCit+β2LFDIit+β3LPATSit+βSTRUit×LEXFit（8）

4实证分析

41研发的内部溢出效应分析

如表1行（1）所示：基础研究的弹性系数为-0151，并在10%的水平上显著，表明在其他条件不变的情况下，基础研究存量每增加1%，区域专利创新产出将下降0151%；而应用研究和试验发展的回归系数分别为0262和0542，即应用研究和试验发展存量投入每增加1%，区域专利创新产出则分别上升0262%和0542%。以上实证结果表明在样本区域内，创新产出的增加主要依靠应用研究和试验发展两类研发活动推进，而基础研究未能成为主要的区域创新动力。

水平上显著；H值为豪斯曼检验值，若显著则拒绝随机效应的原假设，采用固定效应，FE、RE分别为固定效应模型与随机效应模型

针对不同研发类型活动之间交互关系影响的实证结果显示：基础研究结构同应用研究和试验发展存量投入交互项的弹性系数分别为-043和-0414，两者均在1%的水平上显著；而应用研究结构交互项的回归系数同样为负数，并在1%的水平上显著。说明在研发过程中，基础研究和应用研究没有能够为其他类型的研发活动提供知识和方法的支撑、引导和激发其他类型的研发活动推动区域创新产出的增长，反而在一定程度上挤占了研发资本投入，对区域创新活动产生了负面的影响。

表1行（6）和行（7）是针对试验发展对其他两类研发活动影响研究的实证结果：试验发展能够显著带动基础研究和应用研究对区域创新产出的贡献，两者的弹性系数分别为0089和008，且均在1%的水平上显著。这从侧面反映出，目前我国的研发活动多数是由实际需求推动的，比较符合研发活动内部传导机制的第二种模式。

42研发的外部溢出效应分析

如表2行（8）所示，研发资本投入对专利产出的弹性系数为0276，即：在其他条件不变的情况下，研发资本投

入每增加1%，区域专利产出将增加0276%。总体而言，研发资本投入对于区域创新产出有着较为重要的促进作用。而外商直接投资和知识存量的弹性系数分别为0111和0726，并均在1%的水平上显著，说明以国际技术溢出为代表的外商直接投资和以本土研发努力形成的知识存量，对于区域创新的增长都起到了积极的推动作用，而且本土知识存量对区域创新产出的促进作用要大于外商直接投资的溢出效应。

针对不同研发活动对外部创新影响因素的实证结果显示：基础研究同外商直接投资和创新知识存量交互项的弹性系数分别为-0307和-0219，均在1%的水平上显著，表明基础研究的投入强度并未能增加外商直接投资和区域知识存量对专利产出的贡献程度，反而产生了显著的负面效果。而表2行（11）至行（14）的实证结果显示，应用研究和试验发展的投入强度同外商直接投资和知识存量交互项的弹性系数均未能通过10%的显著性水平检验，说明两者均未能增加外商直接投资和知识存量对专利产出的贡献程度。

5主要结论和政策建议

本文研究了基础研究、应用研究和试验发展在内外研发活动中的溢出效应，可以得出以下主要结论：基础研究抑制了研发内外活动对区域创新产出增长的影响；应用研究虽然能直接推动创新产出增长，但却降低了其他两类研发活动对区域创新产出的贡献，也未能较好地利用研发外部的创新影响因素；试验发展能较好地推动我国现阶段的区域创新，一方面能直接促进区域创新产出，另一方面也能提升其他两类研发活动对区域创新增长的边际贡献，但未能提升外部创新因素的影响。此外，在研发活动外部影响因素中，外商直接投资对区域创新产出的推动作用要小于通过创新知识存量所形成的区域内部创新效果。

针对上述结论，本文提出如下政策建议：

（1）采取更为优惠的财政和税收政策，有效地引导各种创新资源向具有明显公共品特征的基础研究和应用研究领域流动，提升基础研究和应用研究在各区域研发投入中的比重。

（2）加强企业、大学和研发机构之间的合作，激励企业的试验发展研究，“反哺”大学和研发机构的基础及应用研究。同时，应当将自筹基础科学投入作为评价和考核大学及研发机构的重要标志，以激发大学积极向外拓展，主动谋求与产业界的合作。

（3）完善和拓展基础研究及应用研究的知识溢出渠道，在增强创新人员和创新机构吸收能力的基础上，使得溢出的新知识能够得到有效的发挥，为区域内部积累创新知识提供便利。

参考文献：

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（责任编辑：张勇）