留学生回流、研发溢出与全要素生产率——基于空间杜宾模型的经验研究*

吴建军，黄 丹

(湖南科技大学 商学院，湖南 湘潭 411201)

一、引言

近年来，我国留学回国人员规模持续扩大，2016年出国留学人员总数为54.45万人，回国人员总数为43.25万人，逾八成留学人员学成后选择回国发展，留学回国与出国留学人数逆差逐渐缩小。归国留学生作为国际人力资本流动的典型群体，在海外学习期间获得了更好的教育资源，他们的回流可能会带来国外先进知识和技术，这对母国的技术进步和经济增长具有重要意义。学术界对留学生回流溢出效应的研究起步相对较晚，并且在已有少量文献中也鲜有考虑空间因素。国外学者对留学生回流的技术扩散效应的代表性研究有Jungsoo Park[1]315-320和Thank Le[2]315-317等，均通过协整分析证明留学生回流是国际技术扩散的重要渠道。

近年来，随着我国留学回国人员规模持续扩大，国内学者也开始探讨留学生回流的技术溢出效应，具有代表性的有李平和许家云[3]935-964、陈怡安和杨河清[4]82-93、仇怡和聂萼辉[5]34-42等，他们主要利用Coe and Helpman[6]859-887提出的经典国际研发溢出模型，对留学生回流引致的技术溢出效应进行实证研究，检验手段以不考虑空间地理因素的时间序列或面板回归为主。李程宇和卢现祥首次研究了回国留学生的空间聚集效应，但文章的重点在于研究留学生回流对区域科研产出的溢出效应，并未考察回国留学生对回流地技术进步的首次溢出效应及回流地以外其他地区技术进步的二次溢出效应。[7]52-60考虑到中国地域辽阔、各省市之间差异较大，留学生学成回国以后的流向存在一定的空间聚集效应，忽视空间地理因素可能会在研究回流留学生对技术进步的影响时出现估计偏误。为此，本文在考虑空间地理因素的基础上，选取我国2000—2014年30个省市区的面板数据*由于暂时无法获取中国台湾、香港、澳门以及1996年以前重庆的相关数据，故此处只选取30个省市区作为研究对象，重庆市1996年以后的各项指标数据并入四川省。，利用全局Moran指数I和散点图来考察留学生回流、研发溢出存量和全要素生产率的空间关联特征，再通过构建空间杜宾模型来估计回国留学生对回流地技术进步的首次溢出效应及回流地以外其他地区技术进步的二次溢出效应。

二、模型设定和数据说明

(一)基础模型

对发展中国家和地区而言，国际研发溢出是其技术进步的重要来源。本文在Coe and Helpman[6]859-887的基础上重点考察中国留学生回流的技术溢出效应，构建基础模型如下：

(1)

(二)空间杜宾模型

空间计量经济模型主要包括空间滞后模型(SLM)、空间误差模型(SAR)和空间杜宾模型(SDM)。其中，空间杜宾模型(SDM)不仅考虑了因变量的空间相关性，还考虑了自变量的空间相关性。[8]19-31考虑到我国各地区回流留学生引致的国外研发溢出存量具有较强的空间相关性，某一个地区的回流留学生不仅对回流地的技术进步产生影响，而且还可能对回流地以外其他地区的技术进步产生影响。因此，进一步构建空间杜宾模型：

(2)

(三)直接效应、间接效应和总效应

将上述空间杜宾模型表示为一般向量形式：

(I-ρW)lnTFPt=αιn+ηlnSt+φWlnSt+εt

(3)

lnTFPt=(I-ρW)-1αιn+(I-ρW)-1[ηlnSt+φWlnSt]+(I-ρW)-1εt

(4)

ιn为n×1阶单位阵，εt为随机误差项。对于某一特定时点，不同截面单元(i=1，…，n)的因变量对不同截面单元的第k个解释变量的偏导矩阵为[9]57-68：

(5)

1.直接效应。留学生回流对本地区技术进步的平均影响，即回流留学生研发溢出存量的首次溢出效应，数值为矩阵S(W)中主对角线元素之和的平均值：

(6)

2.间接效应。留学生回流对其他地区技术进步的平均影响，即回流留学生研发溢出存量的二次溢出效应，数值为矩阵S(W)中非对角线元素和(或列之和)的平均值：

(7)

3.总效应。留学生回流对所有地区技术进步的总影响，即回流留学生研发溢出存量的总效应，其数值为直接效应与间接效应之和：

(8)

(四)变量选择

(五)数据来源

本文最终选取2000—2014年中国30个省市区的面板数据进行实证研究。各变量的原始数据来源于《中国统计年鉴》《新中国五十年统计资料汇编》《中国科技统计年鉴》《中国对外贸易统计年鉴》《中国教育统计年鉴》以及OECD统计数据库、世界银行数据库、联合国教科文组织数据库等。

三、实证分析

(一)空间自相关性检验

在空间计量经济学中， 一般常用Moran指数I和Moran散点图来测度变量是否存在空间自相关性，其中用Moran指数I来测度全局空间相关性，用Moran散点图来测度局部空间相关性。[11]59-67利用stata14.0软件来测算2000—2014年我国各地区回流留学生研发溢出存量及全要素生产率的全局Moran指数I(见表1)。从检验结果可以看出，2000—2014年间我国回流留学生研发溢出存量和全要素生产率的全局Moran指数I均通过了显著性检验，且Moran指数I均大于0，这说明我国留学生回流引致的国外研发溢出和全要素生产率都存在着正的空间自相关性。

表1 全局Moran指数I

注：“***”“**”“*”分别表示在1%、5%、10%水平下显著

进一步利用stata14.0绘制2014年我国回流留学生研发溢出存量和全要素生产率的局部Moran散点图。从图1可以看出，我国30个省市区的回流留学生研发溢出存量和全要素生产率均呈现出显著的集聚现象。观察2014年lnf_stu的Moran散点图可以发现，绝大部分省市区聚集在第一象限和第三象限，少数落在第二、四象限，这说明高—高型(H-H型)和低—低型(L-L型)在我国居于主导地位，即回流留学生研发溢出存量较高的省市与回流留学生研发溢出存量较高的省市相邻，回流留学生研发溢出存量较低的省市与回流留学生研发溢出存量较低的省市相邻。[12]29-35其中，属于H-H型的省市有上海、江苏、浙江、山东、北京、福建、安徽、天津、江西、湖南、湖北、河南、河北13个省市。这也可以看出我国留学回国人员的地区分布呈现出明显的空间聚集效应，他们更倾向于聚集在上海、江苏、浙江、北京等东部沿海发达省市。就lntfp而言，2014年全国30个省市区的全要素生产率基本呈现出“高—高聚集”和“低—低聚集”的空间特征，其中第一象限(H-H型)主要包括上海、江苏、北京、浙江、天津、辽宁、山东、福建、吉林、黑龙江、海南等东部沿海地区，第三象限(L-L型)包括云南、宁夏、湖南、湖北、广西、贵州、山西、甘肃、四川、青海、新疆、西藏、河南13个省市。

(二)空间杜宾模型的回归结果

在考虑空间地理因素的基础上，本文利用stata14.0软件对我国2000—2014年我国30个省市区留学生回流的技术扩散效应进行空间杜宾模型分析，并通过Hausman检验进一步确定留学生回流对技术进步影响的模型。表2给出了空间杜宾模型固定效应、随机效应以及Hausman检验的估计结果，可以发现Hausman检验值为负值，即不能拒绝原假设，应采用随机效应的空间杜宾模型来进行分析。根据表2空间杜宾模型随机效应的估计结果来看，中国回流留学生研发溢出存量在留学生回流地的影响系数为0.034 2，通过了10%水平的显著性检验；回流地以外其他地区的回流留学生研发溢出存量对本地区全要素生产率的影响系数为0.007 0，未通过显著性水平检验。这说明回流地以外其他地区的已回国留学生对本地区的技术进步产生促进作用，但影响程度较小，暂时并未发挥作用。相邻地区全要素生产率对本地区全要素生产率的影响系数为0.129 5，且在5%水平上显著，说明相邻地区的技术进步对本地区的技术进步产生了显著的正向空间溢出效应。国内研发存量、进口贸易和FDI的系数均通过1%水平的显著性检验，国外专利申请在5%水平上显著，且影响系数均为正值，这说明国内研发存量及进口贸易、FDI、国外专利申请三大传统国际技术扩散渠道对我国技术进步均有显著的正向促进作用。相邻地区的国内研发存量与本地区的技术进步呈正相关，但未通过显著性水平检验；相邻地区通过三大传统国际技术扩散渠道引致的国外研发溢出对本地区技术进步的影响均通过显著性水平检验，其中国外专利申请与本地区技术进步呈负相关，进口贸易和FDI对本地区技术进步呈正相关。

表2 空间杜宾模型的估计结果

(三)直接效应、间接效应和总效应

对于空间杜宾模型来说，由于空间滞后项的存在，回归系数不再反映自变量对因变量的影响，这种影响的表述将变得非常复杂。[10]17-31因此，为了准确区分留学生回流对回流地及回流地以外其他地区技术进步的影响程度，需要进一步估算回流留学生研发溢出存量的直接效应、间接效应和总效应。根据表3可知，回流留学生对回流地的技术进步产生了显著的首次溢出效应，但对回流地以外其他地区的技术进步并未产生显著的二次溢出效应。回流留学生的直接效应为0.033 9，在10%水平上显著，其经济含义表明留学生回流量每提高一个百分点，留学生回流地的全要素生产率就会相应地提高0.033 9个百分点。回流留学生的间接效应为0.013，未通过显著性检验，这说明回流留学生对回流地以外其他地区的技术溢出效应并不明显。综合回流留学生的首次溢出效应和二次溢出效应，回流留学生研发溢出存量的总效应为0.046 8，在1%水平上显著，说明留学生回流对所有地区的技术进步有明显的促进作用，这与我们的理论分析相一致，认为留学生回流会通过网络效应、物质资本效应等促进我国技术进步和经济增长。

表3 直接效应、间接效应和总效应估计

注：“***”“**”“*”分别表示在1%、5%、10%水平下显著

由表3国内研发投入的空间溢出效应来看，某一省市的国内研发投入不仅对该地区的技术进步产生了显著的首次溢出效应，而且对其他地区的技术进步也产生了显著的二次溢出效应。国内研发资本存量的直接效应和间接效应分别为0.060 3和0.044 1，分别在1%和5%的置信度水平上显著，这表明中国某一省市的R&D经费投入每增加一个百分点，就会促进该地区的全要素生产率提升0.060 3个百分点、其他地区的全要素生产率提升0.044 1个百分点。从总效应来看，国内研发资本存量的总溢出效应为0.104 3，在1%的置信度水平上显著，说明国内研发投入对所有地区的技术进步具有显著的促进作用。

通过对比国内研发投入与回流留学生的空间溢出效应，我们发现国内研发投入的首次溢出效应、二次溢出效应和总溢出效应均显著高于回流留学生的首次溢出效应、二次溢出效应和总溢出效应(0.060 3>0.033 9，0.044 1>0.013，0.104 3>0.046 8)，说明国内研发资本存量比回流留学生研发溢出存量更多地促进了我国全要素生产率的提升，反映了目前中国的技术进步仍主要取决于国内的研发投入，回流留学生的作用有待进一步提高。另外，国内研发投入的总效应约为回流留学生研发溢出存量总效应的2.23倍，这也从侧面反映出目前我国回流留学生规模仍然相对较小，未来仍需大力吸引各类留学生回流。总而言之，空间杜宾模型的回归结果表明：回流留学生对回流地的技术进步具有显著的促进作用，但对回流地以外其他地区的技术进步的促进作用并不显著，对所有地区的技术进步也有明显的促进作用。

四、结论与政策建议

在考虑空间地理因素的基础上，运用2000—2014年中国各省市区的面板数据，利用全局Moran指数I和Moran散点图来考察回流留学生研发溢出存量和全要素生产率的空间关联特征，并通过构建空间杜宾模型来估计中国回国留学生对回流地及回流地以外其他地区技术进步的空间溢出效应。研究结果显示：2000—2014年我国各地区回流留学生研发溢出存量及全要素生产率均存在正的空间自相关性，回国留学生有助于回流地的技术进步，但对回流地以外其他地区的技术进步无显著促进作用，对所有地区的技术进步也有明显的促进作用。原因可能在于现阶段我国仍有大规模留学人员滞留海外，留学回国人员规模仍需扩大；已回流人员中高层次人才较少，且大多集中在经济、科技实力相对较强的东部沿海发达省市，仅有少部分回国人员选择留在经济落后、科技水平低下的偏远地区。

另外，我们发现目前国内研发投入仍是促进中国技术进步最主要的因素，其重要程度远远高于回国留学生。某一地区的国内研发投入不仅对该地区的技术进步有促进作用，而且对其他地区的技术进步也有显著促进作用，这也充分反映出自身科技投入与自主创新才是地区技术进步的核心要素。

综合上述研究结论，本文提出以下政策建议：首先，各地政府应进一步完善吸引留学生回国的相关政策及引才计划，大力吸引留学生回流，并充分发挥回国留学生在技术创新中的作用；其次，继续增加国内研发投入来改善各省市的科研基础设施，为归国人员提供良好的科研环境；最后，要注重归国留学生在地理空间上的分布，针对中西部地区回国留学生较少的情况采取特殊的应对措施来吸引人才。

[1]Jungsoo Park. International Student Flows and R&D Spillovers[J]. Economics Letters, 2004, 82(3).

[2]Thanh Le. Are Student Flows a Significant Channel of R&D Spillovers from the North to the South?[J]. Economics Letters, 2010, 107(3).

[3]李平, 许家云. 国际智力回流的技术扩散效应研究——基于中国地区差异及门槛回归的实证分析[J]. 经济学(季刊), 2011(03).

[4]陈怡安, 杨河清. 海归回流对中国技术进步的影响效应实证[J]. 经济管理, 2013(04).

[5]仇怡, 聂萼辉. 留学生回流的技术外溢效应——基于中国省际面板数据的实证研究[J].国际贸易问题, 2015(02).

[6]David T. Coe, Elhanan Helpman. International R&D Spillovers[J]. European Economic Review, 1995, 39(5).

[7]李程宇, 卢现祥. 海外智力回流对我国省域科研产出的空间效应分析[J]. 昆明理工大学学报(社会科学版), 2014(04).

[8]叶明确, 方莹. 出口与我国全要素生产率增长的关系——基于空间杜宾模型[J]. 国际贸易问题, 2013(05).

[9]刘舜佳. 进口贸易研发知识二次溢出的空间测度——基于Coe-Helpman-Durbin模型的检验[J]. 南方经济, 2013(08).

[10]单豪杰. 中国资本存量K 的再估算：1952—2006年[J]. 数量经济技术经济研究, 2008(10).

[11]阎志军, 陈晨. 省际OFDI、出口贸易对全要素生产率的影响——基于空间杜宾模型的实证分析[J]. 工业技术经济, 2016(11).

[12]吕品, 潘沈仁. FDI、进出口贸易对全要素生产率的影响——基于省市数据的空间计量分析[J]. 浙江理工大学学报, 2014(02).