基于PVAR科技创新与出口结构演变的关系研究

钟昌标　赵强

摘要：基于省级面板数据，采用面板数据向量自回归模型分析科技创新与出口结构的关系。研究表明近年来我国出口结构得到改善，科技兴国战略取得一定成果。科技创新对于工业制成品尤其是高科技产品的影响作用要强于初级产品。通过脉冲函数以及方差分解分析可知，长远来看，通过科技创新能力的提升，有利于工业产成品的出口以及出口结构的长期改善。因此，当前我国加强教育投入，提升科技创新能力的政策对于贸易以及经济的跨越式增长具有重大意义。

关键词：科技创新；出口结构；影响因素；向量自回归

中图分类号：F746 文献标志码：A

改革开放30年来，依托于加工贸易方式，我国的出口贸易状况发生了质的飞跃，工业制成品，特别是高技术产品出口增长显著。同时，出口结构得到很大程度改善。数据显示，1980年工业制成品出口占出口总额的比重为49.7%，1990年这一比例达到74.4%，到2012年这一比例已是95.1%。从这一发展历程看来我国已经真正实现了以出口工业制成品为主的出口结构。但是，我国出口的产品大部分是附加值低的劳动密集型产品，出口的工业制成品技术含量低，缺乏核心技术，受国外技术壁垒的影响很大。与西方一些国家相比，我国出口商品主要面临以下挑战：主要依靠劳动要素优势，出口商品的技术含量和附加值较低、自主创新能力较弱并且缺乏具有自主知识产权的国际品牌。与之对应的低技术水平基础上的粗犷式的出口增长方式，制约了对外贸易质量与水平的提高。由上述分析知，科技创新制约着出口商品结构的进一步升级。基于此，研究科技创新对我国出口结构演变的影响，对提高出口商品的技术含量和附加值，切实转变外贸发展方式，优化外贸发展结构具有至关重要的意义。

1.文献综述

国外学者对科技创新与出口结构关系的研究比较早。Paul Krugman提出技术创新会带来的外部效应，增加个人的动态收益，进而影响一国贸易产品的比较优势和贸易结构。Grossman&Helpman认为通过创新参与贸易活动，以及知识的国际溢出可以调节和改善贸易结构。Taylor认为科技创新会对一国长期的贸易结构产生影响；还有学者从要素禀赋方面来分析，Trefler&Daniel认为科技创新差异与资源禀赋共同影响一国的出口结构。Davis利用OECD国家的数据，解释发展程度不同的国家之间的贸易结构差异原因。Andersson等认为通过对技术进行改造可以创造一个地区的比较优势，进而通过改善出口结构。Li&Robles通过构建水平贸易与产品创新模型，研究贸易与技术创新的反向影响，发现水平贸易对产品创新是负向的影响，即产品创新中贸易的作用不大。Li Dahui将电子商务当作技术创新的一种手段，研究其对国际贸易的影响。Joachim Wagner通过调研的方式研究了2006年以来国际贸易出口对企业在创新表现方面的影响，发现了显著的正相关关系。John Cantwell研究了企业层面科技创新在国际贸易中的传播机制。Kyunam Kima研究了创新政策对国际贸易出口的影响，发现具有一定程度的正相关性。

与国外学者不同，国内学者主要从科技创新提升产业结构与改变出口竞争力水平和比较优势来分析。国内学者多从产业结构升级角度进行研究，例如：赵小晨，杨小凯等认为可以通过提高技术的专业化水平来改善出口结构。现在大部分学者均认为我国应增加高科技含量的产品的出口，李舒妍认为我国出口商品技术含量低，出口结构呈现低级化与不合理。樊纲等发现我国高技术产品出口有所增加，但是增加的总量与幅度有待提高。徐元针对中国国际贸易方面自主创新能力不强的问题，提出了相应的政策建议。段世德等研究了贸易竞争力中技术创新的作用，认为两者存在内在的互动关系。张军等利用Johansen检验发现，通过自主创新增加我国出口不太容易实现，但是技术引进却是一条可行的方式。王瑞峰等分析高技术产品出口与科技创新的关系，发现两者的正相关性十分显著。王鹏、郭永芹实证分析技术引进、自主创新对珠江三角区域出口结构的影响，发现自主创新对优化出口商品结构有促进作用，但是滞后一期的自主创新不利于优化出口商品结构，而技术引进也有利于优化出口商品结构。另有一部分学者从技术含量视角进行研究，逯宇铎等基于技术含量角度，利用引人交互项的方法，重点研究技术进步、效率增进对我国不同技术附加值制造业行业出口贸易结构的影响及影响机制。王宇楠分析了企业创新能力、高技术产品出口、出口结构之间的相关关系。隆国强指出，当前经济增长的机遇是出口结构升级，并且指出我国的科技创新正处在快速发展的阶段。

国外学者对科技创新影响出口贸易的研究虽然研究视角不同，但是都认为科技创新与国际贸易之间具有双向的促进作用。而国内学者却有不同的研究结果，有的学者认为科技创新能够促进出口结构的改善，有的却认为这种作用并不明显，甚至为负向影响。造成各学者研究结论不同的原因主要是各研究学者采用了不同的计量分析，得出了不同的结论；或是各学者对衡量科技创新选取了不同的指标。

基于此，本文采用国际[SITC]标准对出口产品进行分类，从初级产品与工业产成品的角度分析这一影响的显著程度。文章结合中国实际，把GDP、FDI、人力资本、金融相关率、经济开放度作为控制变量，排除由于输入模仿创新对出口结构的影响。实证分析科技创新对出口结构的影响，旨在揭示科技创新影响出口商品的作用机制，从而为制定依靠自主创新与技术引进推动我国对外贸易结构优化的政策提供相关的依据。并且希望能对现有相关领域的研究也进行一定的丰富和补充

2.研究框架和数据

根据上文的分析可知，科技创新可能会提升产业结构并且改变出口竞争力，从而调整出口结构。另外，科技创新对于出口结构的调整也会因宏观环境，地域差异政府行为等外部因素的影响，总体上讲科技创新对于出口结构是有很大程度的影响的。本文研究科技创新与出口结构的关系主要包括静态研究与动态研究，静态研究采用面板数据进行估计，动态研究采用格兰杰因果检验分析科技创新与出口结构之间的因果关系，采用面板协整、面板向量自回归模型、脉冲响应函数、方差分解分析金融与国际贸易的互动关系，最后对静态与动态研究结果进行总结。

在借鉴前人学者研究的基础上，综合考虑中国科技创新对出口商品结构发展影响的事实，以商品出口额（Export）为因变量，以科技创新能力（作为自变量，本文设定如下计量模型来考察科技创新对中国出口商品结构的影响：

计量模型的下标t和i表示第t年，第i个省份，被解释变量是各地区的初级产品、工业制成品出口总额，用EX表示；核心解释变量为各地区各年份的科技创新能力与水平，用IT表示；控制变量包括：GDP表示国内生产总值；FDI为各地区的外商直接投资，为了与国内生产总值GDP单位一致，已经按照各年份的人民币平均汇率换算为以人民币计价。HC为我国各地区的人力资本存量，是生产产品的人力投入；FIR为金融相关率，表示我国的金融发展水平；OPEN表示我国经济的对外开放程度。

本文选取2003-2013年为样本空间，包括全国的33省市为研究范围，数据来源于地区统计年鉴、《中国统计年鉴》《金融统计年鉴》与《科技统计年鉴》。选取指标包括初级产品出口额、工业制成品出口额、R&D人员当量、R&D经费支出、专利授权数、GDP、FDI、人力资本、金融相关率与经济开放度。所有数据均为省际面板数据。由于西藏统计数据缺失，故剔除了西藏的数据。

3.实证结果

3.1格兰杰因果检验

从理论上讲，科技创新与出口结构之间存在着因果关系，那么数据是否支撑此假设，必须对此进行格兰杰因果检验。在进行格兰杰因果检验之前，必须对面板数据的平稳性进行检验，如果面板数据不平稳会导致伪回归问题。单位根检验是一种检测时间序列是否平稳的方法等。本文采用Levin检验、ADF检验、PP检验3种方法同时进行检验。经过一阶差分后，变量均平稳，为了减少篇幅，平稳性检验结果不再展示。根据本文的需要，截取格兰杰因果检验结果的一部分，如表1所示。

R&D研发人员不是初级产品出口的格兰杰原因，而R&D研发经费在滞后3期的情况下成为初级产品出口的格兰杰原因，专利授权量在1～3期的情况下均是初级产品出口的格兰杰原因；R&D研发人员在第1期是工业制成品出口的格兰杰原因，R&D研发经费第1期也是工业制成品出口的格兰杰原因，专利授权量在第1～3期情况下都是工业制成品出口的格兰杰原因。

3.2面板数据估计

为了辨别出科技创新对不同类产品出口贡献作用的影响的区别，经过一系列回归比较后，在此本文选取专利授权量作为科技创新的代理变量，分别以2种产品的出口额度为因变量做回归分析，比较科技创新作用的差异，结果如表2所示。根据模型拟合结果看，拟合程度较好，显示了科技创新对于我国出口结构具有比较显著的影响。对比分析科技创新对2种不同产品出口的影响发现，混合回归结果显示科技创新对初级产品作用显著且为负，弹性系数为-0.433。对工业制成品出口的作用显著为正，弹性系数为0.361；固定效应显示科技创新促进初级产品出口的弹性系数为0.075，而促进工业制成品出口的弹性系数为0.107，这表明，科技创新对工业制成品出口的贡献作用要显著大于对初级产品出口的贡献作用。

从回归结果看来，科技创新对2种不同产品出口的贡献作用不同的原因主要有以下几点：

第一，初级产品没有经过加工或者简单粗加工，而科技创新对产品出口的作用主要体现在对产品加工的层次与质量上，因此应用科技创新来促进初级产品出口作用有限。

第二，科技创新促进企业提升技术水平，提升产品质量，会进一步增加出口量；科技创新有助于调整和优化我国的产业结构，进而优化出口结构。

3.3面板数据向量自回归模型

由于前面已经对数据进行了平稳性检验，结果显示各变量经一阶差分后均已平稳，避免了伪回归问题。继而进行协整检验，最佳滞后阶数根据前文的分析确定为2。协整检验后发现存在协整关系。接着建立VAR模型，模型的整体拟合度优良，且VAR模型所有特征根都位于单位圆内，模型结构稳定，拟合效果较好。

由于VAR模型是一种非理论性的模型，它的系数意义不大，在分析VAR模型时，往往不分析一个变量的变化对另一个变量的影响，而采用脉冲响应函数和方差分解进行进一步分析，脉冲响应函数总体情况，如图1和图2所示。

根据图1的反映看来，初级产品出口对其自身标准差的反映最强，且其对自身的冲击响应是逐渐下降的，下降趋势明显；R&D人员对初级产品出口一个标准差的响应，一直为负向的影响；而R&D经费投入对初级产品出口的初期的响应微弱，之后的反映逐步上升；相较R&D人员与经费而言，专利授权对初级产品的出口初期影响就较为强烈，之后又呈现逐步上升的趋势。

总体看来，科技创新指标中专利授权量对初级产品出口的冲击响应最为强烈，且最大，R&D经费对初级产品出口的冲击响应次之，但是专利与R&D经费对初级产品出口的影响都逐步上升。R&D人员冲击响应最低，影响为负。

根据图2的反映看来，工业制成品出口对其自身标准差的反映最强，且其对自身的冲击响应是逐渐下降的，下降趋势明显；R&D人员对工业制成品出口一个标准差的初期响应较为微弱，但是之后的反映逐步上升；R&D经费投入对工业制成品出口的响应初期为负，但是之后第8年逐步上升为正向冲击；相较R&D人员与经费而言，专利授权对工业制成品出口初期影响就较为强烈，之后又呈现逐步上升的趋势。

总体看来，科技创新指标中专利授权量对工业制成品出口的冲击响应最为强烈，且最大，R&D人员对工业制成品出口的冲击响应次之，但是专利与R&D人员对工业制成品出口的影响都呈现逐步上升的趋势。R&D经费冲击响应最低，影响为负，之后冲击响应逐步提升。

3.4方差分解

方差分解（variance decomposition）主要研究变量问的影响关系。不同时点变量的预测方差可以分解为不同冲击解释的部分，方差分解不同于脉冲响应函数，分析的是每一结构冲击对内生变量变化的贡献比例，进而评价各内生变量对预测方差的贡献比例，也即每一结构冲击的重要性，如表3所示。

表3显示了专利对2种不同产品出口的贡献程度，从表中可以看出来，不考虑两种产品出口对其自身的贡献程度，科技创新对初级产品出口的贡献程度要小于对工业制成品出口的贡献程度。科技创新对2种产品出口的贡献作用都呈现逐渐增强的趋势，但是对工业制成品出口贡献的作用增强较快。这说明，科技创新对初级产品出口的贡献作用较小，而对工业制成品出口贡献比较大，是持久的，且随着时间的推移而不断增强。这一结果与上节面板回归的分析正好大体一致。

3.5科技创新影响不同结构商品出口的对比分析

本部分同样采用以专利授权量为代表的科技创新作为自变量，以初级产品与工业制成品出口为因变量。采用对比脉冲响应函数与方差分解的方式，研究科技创新对不同结构商品出口影响机制的差异，如图3和图4所示。

以出科技创新对不同结构商品出口的影响不同，科技创新对初级产品出口冲击的响应在初期为正向，第6年之后呈现负向作用。正向的冲击响应不超过0.12。而科技创新对工业制成品出口冲击的响应前期为负向作用居多，后期基本为正向作用，而且，科技创新对工业制成品出口的冲击作用最大达到了0.24，远远超过对初级产品出口的冲击作用。

4.结论与政策建议

4.1基本结论

1）科技创新对工业制成品的作用要明显强于对初级产品的作用。由前文可知，科技创新对工业制成品的弹性系数要强于初级产品，且均为正。这说明，提升科技创新，同时有利于整体出口数量的增长，同时对于提升出口品的技术水平以及技术结构具有重大意义。

2）长期来看，科技创新对出口具有正向冲击。科技创新水平的提升有助于促进出口的增长。因此，各地区应大力提倡科技创新，提升本地区的科技创新能力，促进不同结构产品出口，优化出口结构。

3）长久看科技创新更加有利于工业制成品的出口。科技创新对工业制成品的贡献作用大于对初级产品出口的贡献作用，尤其是专利授予量对工业制成品出口的贡献作用比较持久，并随时间的推移而增强。这说明，增强地区科技创新的能力与水平，对于提升出口产品的附加值具有重大意义。

总体说来，科技创新对贸易结构趋于优化具有一定的作用，且科技创新的能力与水平越强，贸易结构改善的效果也就越好，一国出口结构的调整与优化可以通过科技创新来实现。

4.2政策建议

由上述分析可知，政府和企业应着重加强自身的科技创新能力与水平，从以下几个方面加快出口结构的转型升级，有利于中国创新型国家战略的实施，更有利于中国贸易强国目标的实现。

1）加大R&D人员与经费投入，提高科技创新能力。继续深入推进创新型国家战略，加大R&D人员与经费投入，尤其是高科技行业相对应产业的R&D人员与经费投入的增加，政府应着力从以下几个方面推进创新型国家发展战略，建立有利于促进工业制成品出口发展的研发创新和吸聚机制，吸纳、集聚研发创新型人才与科研经费。

2）科技创新与引进齐头并进，增强我国自主创新能力。政府应当：加大专利研发力度，提高专利使用效率，不断缩短专利应用于整个经济活动的时间，提高社会的技术水平；重点扶持机电产品与技术产品出口的发展，培养这2类产品为出口的支柱产业，引导专利运用于资本技术密集型产业中，营造发明专利应用的技术氛围；通过培养掌握熟悉技术的高素质人才带动科技创新；把引进FDI与技术改造、自主创新相结合，消化、吸收别国的技术优势转为自身的技术优势。

3）加快贸易调整，积极引导外资流向。我国工业制成品的出口大部分还是加工贸易的出口，因此我国在加快贸易调整方面主要还是侧重完善加工贸易政策、促进加工贸易发展，加快加工贸易转型，这也有利于优化和改善我国的出口商品结构。外商直接投资作为中国出口经营的主体之一，对促进我国整体贸易出口尤其是工业制成品出口有着重要的作用，对提升中国加工贸易发展的规模与层次也具有重要的影响，同时对中国出口商品结构的动态演进也有一定的影响。因此，通过吸引外商直接投资促进我国出口贸易结构的优化和改善具有一定的可行性。

4）加快人力资本积累，提高人力资本水平。优化和改善出口商品结构的关键在于提升技术水平，技术水平提升的关键在于人才，人力资本是中国科技创新的基础，是中国出口商品结构转型升级的保障。我国高端技术人才的匮乏已经成为制约科技水平提升与出口商品结构优化的障碍。因此，中国应加快储备人力资本，加大力度培养高层次创新型人才和高技能的技术人才，依托人才在战略提高技术贡献度。

5）完善融资结构和信贷结构，提高经济开放度。金融相关率与经济开放度对优化和改善我国的出口商品结构有一定的影响，中国要实现出口商品结构的动态演进可以从这2个方面着手。第一，完善融资结构与信贷结构，确保那些技术含量高，新兴的中小技术公司，或是那些正在转型升级的企业有足够的资金支持；第二，扩大我国经济的对外开放程度。政府应提高经济的开放程度程度，鼓励外国先进的制造业进人中国，采取措施使中国正在转型升级的企业吸收借鉴外国企业转型升级的经验。