高技术产业技术引进消化吸收再创新分阶段投入与产出关系研究——基于分行业数据的实证研究

王莉静,王庆玲

(哈尔滨理工大学经济与管理学院,黑龙江哈尔滨 150080)

一、引言与文献综述

技术引进消化吸收再创新是以技术引进为基础,消化吸收为手段,实现自主创新和技术跨越的有效方式。技术引进可实现研发人员的流动,间接产生知识技术溢出效应,促进消化吸收,提升自主研发能力,根据国内生产水平研发出符合生产需求的技术[1]。对进口的具有核心技术的产品进行消化吸收的逆向二次创新,取得具有自主知识产权的突破性创新[2]。自主创新可以通过技术购买的方式实现补充或是替代的作用[3]。因此技术引进消化吸收再创新是实现渐进式创新和突变式创新的有效途径,进而提升产业的研发能力[4]。

高技术产业是知识技术密集型的采用尖端技术生产高技术产品,研究、开发周期长,投资大且长期持续的制造业产业。本文对高技术产业分行业技术依存度进行计算,结果显示,一方面各行业的技术对外依存度都有明显下降,说明技术引进对提高技术水平和自主创新有显著促进作用,进而逐渐建立自己的工业体系。另一方面,近年各行业的技术对外依存度下降速度逐渐趋于平缓,且各行业间差异显著,究其原因主要在于发达国家对核心技术扩散和转移进行严格把控,重引进轻消化的消极观念使发展中国家产生了路径依赖,形成引进-落后-再引进的恶性循环,造成资金外流,技术受制于人,自主创新能力薄弱的局面。

由于技术水平和能级差距使得从国外引进的先进技术,需要一系列的转化,改造才能实现中国式的产业化,为中国制造业所用,但很多成果并没有通过企业实现产业化[5]。李光泗通过构建内生增长模型,研究得出自主研发相比于技术引进对技术创新具有更加显著的正向影响[6]。汤萱运用GMM估计法验证了技术引进是提升自主创新能力有效的方式,技术购买对自主创新能力具有抑制作用[7]。李平等利用超越对数的随机前沿模型和门限回归模型对研发投入对创新效率的影响进行研究,发现企业研发投入对创新效率具有积极影响[8]。李平、李蕾蕾对基础研究的技术拉动效应进行了实证研究,认为我国基础研究强度低于最优区间,基础研究投入不足不利于技术创新,消化吸收的转化能力低下,很难实现技术的跨越式发展[9]。俞立平运用贝叶斯向量自回归模型对我国高技术产业技术引进下降的原因进行实证研究,发现我国没有过度依赖国外技术,消化吸收水平和引进技术的总体绩效不高[10]。储德银建立面板形式的协整与误差修正模型,研究发现自主研发对高技术产业产出的影响更持久更显著,对短期和长期的产出都具有显著正向影响[11]。支燕利用SEM模型对技术外取与自主创新两种方式对高技术产业创新绩效的影响进行研究,结果表明技术外取比自主创新对创新绩效的影响高,核心技术的自主研发及技术引进的成果转化水平较低[12]。Mariana de FreitasDewes比较识别政府在高科技领域对创新的驱动作用,通过个案研究,得出可以通过大学、企业、政府之间的联合活动促进科技活动[13]。Ming Dai利用高技术产业省级面板数据,探讨了研发、国内外技术对创新能力的影响,发现国外技术对提高创新能力有积极影响,国内技术转移效果不显著,研发对吸收国内外技术具有积极作用[14]。宋慧勇采用定性与定量相结合的方法对技术创新的指标进行梳理,认为医药制造业创新能力低下的原因在于技术引进消化吸收缺乏有效性[15]。俞立平、李守伟建立了向量自回归模型研究技术来源对技术创新产出的动态影响,发现技术引进对技术创新产出的影响呈下降趋势[16]。

通过对上述文献分析,技术引进消化吸收再创新是实现自主创新的有效途径,高铁的成功便足以说明。若只引进不创新,只会实现短期收益形成核心技术路径依赖,重复引进低水平的技术不仅占用大量研究经费,而且缺少差异化技术竞争优势薄弱。以往的研究中,研究成果主要集中在高技术产业的技术创新及其效率和绩效测度等方面,成果丰富,对提高产业创新绩效提供了理论依据,但缺少行业间技术引进消化吸收再创新投入产出的差异分析。本文运用SPSS21.0统计分析软件,对分行业的高技术产业技术引进消化吸收再创新进行逐步线性回归分析,找出了各行业技术获取、技术转化及技术开发三阶段投入与产出的关系。针对存在的问题及行业间差异分析原因提出了针对性改善措施,对国家或企业进行消化吸收再创新阶段性投入具有一定的指导作用。

二、理论分析

自从熊彼特首次提出创新理论以来,创新理论日益丰富,余泳泽建立的内生创新能力的生产模型,将创新环节划分为知识创新、科研创新、产品创新三个阶段,不同阶段需投入不同的创新要素[17]。本文依据Roper对创新过程的划分标准,将高技术产业分行业的技术引进消化吸收再创新的全过程划分为技术获取、技术转化、技术开发三个阶段[18]。技术创新活动基于多重要素投入,各阶段创新要素投入与产出会有明显的差异。

技术引进和技术购买是对先进技术获取的过程,消化吸收是对引进技术的应用、模仿、吸收和转化的过程,技术改造和新产品开发是将科技成果应用于生产的各个领域,在技术引进的基础上把先进技术转化成适应中国生产力的技术,是技术开发的过程。研发的人力投入、政府资金和R&D经费支出是贯穿于技术引进再创新全过程的创新要素投入,因此除了技术获取阶段需要技术引进和技术购买的资本投入,技术转化阶段需要消化吸收的资本投入,技术开发阶段需要技术改造及新产品开发的资本投入外,三个阶段都需要研发的人力投入、政府资金以及R&D经费支出的投入。

三、模型设定及变量测度

(一)模型设定

用C-D生产函数表示创新人力投入、创新经费投入与创新产出之间的函数关系。

Y=AKαLβ

(1)

公式(1)中,Y为创新成果,K为创新经费投入,L为创新人力投入,A为影响创新成果的其他因素。α为K的弹性系数,β为L的弹性系数。我们对模型进行升级,对高技术产业技术引进消化吸收再创新的技术获取(K1)、技术转化(K2)和技术开发(K3)三阶段进行研究,这3个技术创新过程的变量是该模型核心的解释变量,将其带入公式(1)。为了消除异方差,将升级后的公式两边同时取对数,创新生产函数整理变换得：

log(Y)=c+α1log(K1)+α2log(K2)+α31og(K3)+α41og(L)

(2)

公式(2)中,c = log(A)表示升级后的常数项,α1、α2、α3、α4、分别为K1、K2、K3、L的弹性系数。为了进一步研究创新过程对创新产出的影响,充分考虑影响创新产出的其他因素,将R&D经费支出、政府资金作为控制变量纳入分析范畴,进而对模型(2)进行修正,得到新的创新过程对创新产出影响的模型。

lg(Y)=c+α1lg(K1)+α2lg(K2)+α31g(K3)+α41g(L)+α51g(R&D)+α61g(Gov)+

(3)

(二)变量测量

1.创新成果

授权发明专利数和新产品销售收入是衡量高技术产业创新成果产出的主要方法[19]。就数据质量,反映自主知识产权方面,任何数据都无法与专利数据相媲美[20]。专利是反映创新产出的一个重要指标,但专利存在时间滞后性和国内外界定差异的问题,因此采用新产品销售收入作为创新成果的指标[16]。新产品销售收入作为衡量最终产出的指标,反映了创新产品在市场上被顾客所接受的程度,客观反映了新技术的市场价值[21]。因此本文选择显性的易被测量的,反应研发成果商业化水平的新产品销售收入作为创新成果的产出变量[22-23]。

2.研发投入

创新投入主要由创新劳动投入和创新经费投入衡量。创新经费投入分三阶段,阶段一：技术获取阶段使用技术引进经费支出和购买境内技术经费支出之和衡量；阶段二：技术转化阶段使用消化吸收经费支出衡量；阶段三：技术开发阶段使用技术改造经费支出和新产品开发经费支出之和衡量,是对原有技术的升级以及用于新产品研究开发的经费支出。研发人力投入采用国际上通用的指标表示,即R&D人员折合全时当量[24-25],相比于研发人员数、高级工程师人数等更能准确客观的反映创新人力投入。

3.控制变量

R&D经费支出：表示为增加知识总量而进行的实验性、理论性、创造性研究以及通过基础研究、应用研究获得的知识转变成可以实施的计划的过程产生的管理、服务、劳务费用支出；政府支出：政府支持对产业创新有一定的影响,一类是政府补贴型的直接资金资助,另一类是间接的方式如税收,这里数据来源于中国高技术产业统计年鉴中的政府资金,是指来自各级政府部门的各类资金的总和[26-27]。

(三)数据来源

本文数据来源于中国高技术产业统计年鉴,以2003-2015年高技术产业不同行业面板数据为基础,以技术引进经费支出、R&D经费支出为衡量技术依存度的指标,计算表明我国在技术创新上对国外技术依赖程度从高到低的一个转变过程,说明我国技术竞争力逐渐提升。研究高技术产业不同行业的技术引进消化吸收再创新三个主要阶段的投入对产出的影响,比较不同行业形成差异的内外在因素,本文建立C-D生产函数模型,运用SPSS21.0分析软件对2003-2015年高技术产业不同行业技术引进消化吸收再创新的三个阶段进行逐步回归分析,确定各变量对创新产出的显著影响因素,根据发展现状行业性质分析原因,提出针对性对策。为了消除异方差,本文在构建模型时采用的是对数化处理后的变量。

四、实证及结果分析

(一)平稳性检验

为避免研究结果出现伪回归,先对各变量进行平稳性检验。采用Eviews8.0软件,分别对高技术产业的五个行业的R&D人员折合全时当量、技术获取经费支出、技术转化经费支出、技术开发经费支出、R&D经费支出、政府资金、新产品销售收入进行面板数据单位根检验,各时间序列都属于非平稳时间序列,但经一阶差分后,ADF检验值均小于5%水平下的临界值,所有变量均平稳,因此可以继续进行回归分析。

(二)线性回归分析

本文考虑产出与投入间存在时间上的滞后性,对高技术产业各行业的产出数据滞后1年进行回归分析,每一个模型的拟合优度都高于80%,说明线性拟合方程对原始数据的拟合度很高,F检验的sig.都小于0.05,通过整个方程的总体检验,各变量系数的T检验,只有医药制造业的技术开发经费支出和政府资金通过了显著性检验,说明医药制造业技术开发阶段的投入和政府资金对产出具有显著影响,D-W统计量都大于2,且数据为面板数据,因此可能存在自相关,为避免出现伪回归,对原始数据进行平稳性检验,所有变量都通过了一阶差分平稳性检验,可进行回归分析,结果如表1所示,各变量VIF值普遍较大,说明自变量间存在共线性,这也是T检验没有通过的原因,因此进行逐步线性回归分析。

(三)逐步线性回归

利用逐步线性回归筛选出引起多重共线性的变量并剔除掉,对影响不显著的变量全部剔除,保留具有显著影响的变量。经过逐步线性回归,使得重要的、且具有显著影响的变量保留在最后的模型中。逐步线性回归模型的拟合优度都大于80%,说明线性拟合方程对原始数据的拟合度很高,逐步回归模型的回归系数见表2。

医药制造业具有四个回归模型,回归方程1:lg(Y)=1.647+0.919lg(R&D),调整R方为0.974,残差均方差护为0.004,回归方程和回归系数都通过了0.05的显著性检验。回归方程2:lg(Y)=1.576+0.503lg(R&D)+0.528lg(Gov),调整R方为0.980,残差均方差为0.003,回归方程通过了0.05的显著性检验,但政府资金的回归系数没有通过0.05的显著性检验。回归方程3:lg(Y) =3.207+1.133lg(R&D)+0.641lg(Gov)-0.952lg(K3),调整的R方为0.986,残差均方差为0.002,回归方程和回归系数都通过了0.05的显著性检验。回归方程4:lg(Y)=3.521+1.565lg(R&D)+0.893lg(Gov)-2.056(K3)+0.543lg(K1),调整R方为0.989,残差均方差为0.002,回归方程通过了显著性检验,但技术引进的回归系数没有通过显著性检验。经判断方程3为最优方程。航空、航天器设备制造业、电子及通信设备制造业、计算机及办公设备制造业都只有一个回归模型,调整R方分别为0.857、0.973、0.835,因只有一个回归方程因此不需要比较残差均方差的大小,且回归方程和回归系数都通过了0.05的显著性检验,回归方程分别为lg(Y)=0.931+0.954lg(K3),lg(Y)=1.809+0.925lg(R&D),lg(Y)=4.031+0.783lg(L)。医疗设备及仪器仪表制造业有两个回归模型,回归方程分别为lg(Y)=1.653+1.122lg(Gov),lg(Y)=1.509+0.584lg(Gov)+0.444(K3),调整R方分别为0.950、0.965,残差均方差分别为0.010、0.007,且回归方程和回归系数都通过了0.05的显著性检验,经判断方程2为最优回归方程。政府资金和技术改造经费支出对其产出具有显著的正向影响。

表1 回归分析的T检验

表2 回归系数

综合以上分析结果,医药制造业的R&D经费支出和政府资金对新产品销售收入具有显著的正向影响,R&D经费支出和政府资金每增加1%,新产品销售收入分别会增加1.133%和0.641%,技术开发经费对新产品销售收入具有显著的负向影响,技术开发经费支出每增加1%,新产品销售收入会降低0.952%,其他变量在近几年并为对因变量产生显著影响。航空、航天器设备制造业、电子及通信设备制造业、计算机及办公设备制造业具有显著正向影响的分别是技术开发经费支出、R&D经费支出、R&D人员折合全时当量,变量每增加1%,新产品销售收入分别增加0.954%、0.925%、0.783%。医疗设备及仪器仪表制造业的政府资金和技术改造经费支出对其产出具有显著的正向影响,政府资金和技术改造经费支出每增加1%,新产品销售收入分别增加0.584%、0.444%。

(四)稳健性检验

为检验本文构建的计量模型是否存在随机误差项的序列相关或自相关,本文从计量方法出发,使用stata软件进行稳健回归,以检验回归模型的稳健性。比较表2和表3,可以看出采用stata软件进行的稳健回归的系数均通过了0.1置信水平的显著性检验,回归结果与上述实证结果具有一致性,说明本文研究模型和研究结果具有稳健性。

五、结论及建议

(一)结论

1.阶段分析

对高技术产业的五个行业进行分阶段的回归分析发现,技术获取和技术转化阶段对各行业的影响都不显著,验证了以往研究中中国自主创新问题存在重引进轻消化的观点是正确的。高技术产业作为制造业中知识、技术密集型产业,具有领先于其他行业的前沿技术,既体现国家科技发展水平又起到保障国土安全的作用。但是消化吸收意识淡薄导致创新行为滞后,严重阻碍核心技术的转化,出现长久资金浪费。技术开发对医药制造业、航空、航天器设备制造业和医疗设备及仪器仪表制造业的影响是显著的,说明技术贸易壁垒使得这三个行业必须依赖自主创新,必须在消化吸收的基础上进行一定的自主创新且取得了显著成效。电子及通信设备制造业和计算机及办公设备制造业因为行业性质和产品更新速度快的特点,重引进轻消化现象严重,因此这两个行业适合自主研发,用具备自主知识产权的核心技术来引领世界技术更新,而非被动跟随。以上充分验证了技术引进为手段自主创新为根本的观点。行业性质和特征差异,对技术引进消化吸收再创新各阶段有不同程度影响,而同一阶段存在着严重的行业差异性。

表3 稳健回归

2.医药制造业

我国医药事业起步较晚,知识产权保护欠缺及创新能力不足使我国在技术创新道路上不断摸索经验。R&D经费支出的弹性系数为1.133,对产出的影响效应超过了100%,说明R&D经费投入对医药制造业的发展至关重要,是因为我国医药制造业中生物技术的研究较国外起步较晚,基础较差,因此R&D经费支出主要应用于基础研究,增加的知识总量对产出影响显著。政府资金的弹性系数为0.641,主要是医药行业受国家严格控制,有较高进入壁垒,因此国家的支持对其发展成熟都有促进作用。技术开发阶段投入弹性系数为-0.952,投入对产出具有显著负向影响,主要是医药制造业总体创新能力有限,医药产品多是技术含量低的普药,且知识产权保护制度不健全,导致技术开发对产出贡献具有负向作用。

技术获取、技术转化及R&D人员折合全时当量的投入对产出没有显著影响,是因为总体创新能力低,以仿制国外新药为主,据2014年数据显示我国仿制药占97%的市场份额,除中药外,几乎没有自主知识产权的原创药品,因此低效、低技术的转化对产出贡献不大,R&D人员折合全时当量作为一个平均值,不能代表具有科研实力的人员,且作为技术密集型产业,规模小且分散对企业的研发影响不显著。

3.航空、航天器设备制造业

航空、航天器设备制造业是典型的知识技术密集型高技术产业,研发周期最长,资金投入最高且需长期持续,无法取得短期效益[19]。此类行业带来的不仅是经济效益更多的是社会效益,是衡量一国国际地位和关乎国家安全的重要战略性产业,是国防科技工业现代化水平的综合体现。出于安全及竞争的考虑,发达国家只会选择远低于自身的技术进行出口,技术封锁导致技术引进最少,关键技术的缺失不得不依赖自主创新。早期由于风险性高,滞后性强且都是高精密技术,不得不与美苏合作,引进技术和成套设备及专利来仿制国外技术。缺少核心知识产权就会受制于人,这一点从美苏终止与我国合作得以验证,就此我国不得不依赖于自主研发。虽然近年我国取得极大进步,但一些高性能发动机、部分零部件仍需技术引进或以技术交流、联合研制的方式进行自主研发。

技术开发阶段经费投入弹性系数为0.954,说明我国航空航天主要依赖于自主研发且成效非常显著。但技术获取和技术转化阶段投入以及人力投入并没有对产出产生显著影响,是因为技术封锁导致无法引进核心技术,因此对产出作用不显著；低附加值的技术转化无法实现技术上的突破,因此对产出作用不显著；高精密的技术需要顶级高技术人才支撑,但R&D人员折合全时当量包括低效和无效的研发人员,因此对产出影响不显著。政府资金效果不显著,是因为作为国家主导性产业,需要国家持续且高额的资金支持,才能取得长期成果。

4.电子及通信设备制造业

电子及通信业设备制造业是我国技术引进的主体行业和新产品销售收入最高的行业,之所以创新产出在各行业中位居首位,主要得益于数量优势。R&D经费支出的弹性系数为0.925,对新产品销售收入具有非常显著的正向影响,用于研究与开发的经费最高,说明电子及通信设备制造业具有较强的竞争力。因为工期短技术引进见效快,可以迅速转化为生产力提高产出,具有人力物力和资本优势。技术引进消化吸收再创新各阶段以及R&D人员折合全时当量的弹性系数不显著,是因为消化吸收远低于技术引进经费投入,重引进轻消化现象严重。技术更新速度快且引进具有高附加值的中间产品,使得创新带来的附加值低于投入值,影响进一步的自主创新效率和技术开发,因此三阶段投入对产出贡献不大。我国电子通信制造业总量多、规模小,缺少研发动力,研发人员水平平均,消化吸收能力较低,因此R&D人员折合全时当量投入对产出贡献不大。

5.计算机及办公设备制造业

计算机及办公设备制造业资金投入相比其他高技术产业是最低的,但产出却位居首位,是因为该产品渗透性强,应用领域广。办公室、家庭及其他领域都需该产品,更新换代快,用户需求多样化,市场始终处于不饱和状态。R&D人员折合全时当量的弹性系数为0.783,对产出具有显著正向影响,是因为该行业是高附加值的知识技术密集型产业,从计算机安装到使用,必须提供技术维护咨询等全面服务,因此人才对产出具有显著促进作用。R&D经费支出、政府资金、技术获取及技术转化阶段的投入对产出影响不显著,是因为我国计算机技术进步显著,产品更新换代快,为了缩短换代周期,需要投入大量资金供开发使用。但我国R&D经费支出和政府资金投入相比其他行业较低,因此对产出贡献不高。技术获取投入相对较低,说明我国致力于自主研发,因此对更新速度快的该行业,技术获取和转化影响不显著,而人才带动的自主创新的影响是显著的。

6.医疗设备及仪器仪表制造业

医疗设备及仪器仪表制造业是衡量国民经济现代化发展水平的高技术产业。政府资金的弹性系数为0.584,对产出具有显著影响,是因为近年出台的规划措施对此行业的扶持,提高了医疗器械创新能力,逐步摆脱高端医疗器械技术引进路径依赖的局面。因此政府资金对该行业创新产出具有显著促进作用。技术获取和转化阶段的影响不显著,且技术开发阶段的弹性系数为0.444,对产出具有显著微弱影响,是因为我国与发达国家在研发实力上存在差距。飞利浦、通用电气、西门子三家跨国企业垄断中国高端医疗设备的70%,高端市场长期被国外企业占据,国内企业缺乏产业竞争实力。其次是小而分散的企业,规模小技术不达标,缺乏品牌竞争力,导致技术引进消化吸收影响不显著。但通过国际学术交流进行尖端技术交流,我国对人才、技术知识的积累,在某些细分领域该行业甚至达到了国际领先水平。可以通过自主研发提高实力,这也是技术开发投入具有显著影响的原因。R&D人员折合全时当量影响不显著是因为专业人才不足,该行业是多学科、高技术综合的产业,只有掌握多学科技术知识的高端专业人才才能进行高端医疗器械的研制。但我国这方面的人才主要是销售、维修等人才,研发型人才和精密仪器制造的人才不足,这是对产出贡献不大的原因。

(二)对策

医药制造业与医疗设备及仪器仪表制造业都存在企业数量大、规模小,缺乏研发实力,缺少统一研发机制,行业内低价竞争等现象。因此国家在设置行政性进入壁垒时,划定规模严格控制进入标准,加强行业集中度。发挥政府宏观调控能力,加强技术创新和服务而非依靠价格手段进行竞争以获取原创的核心知识产权。建议如下：第一,优化调整产业结构,传统的医药产业进行产业升级和工艺改良,降低生产成本。第二,提倡自主研发,效仿美国建立大学和科研机构为核心的网络型研发体系,创建具有研发实力的技术创新力量。第三,政府积极创造产业发展环境,采用政策引导和政策保护手段,鼓励产业自主研发,加大知识产权保护,建立研发基金,加大研发投入,降低产业研发风险。第四,针对上游药物研发缺少转化平台,临床试验到放大生产严重脱节等问题,建立专门的研发转化平台,可在高校或科研院所附近进行产业园区建设、建立技术转移平台,促进科研成果产业化。第五,推进产学研合作,加强高校、科研院所和企业的集聚效应,加强彼此间的互动、学术交流。

航空、航天器设备制造业作为满足国家安全需求的产业,投资大、风险高、国家主导性的高精密综合性产业。具体建议如下：第一,只有国家长期的经费保证才能克服研发周期长、成本高、风险大的问题,因此政府应加大资金支持力度,通过税收激励、财政补贴等方式保证资金链不间断以取得长期效益。第二,针对无法引进关键技术的问题,应提倡自主创新,加大高等院校对相关人才培养的重视,尤其是跨学科的复合型人才的培养,可以加强自动控制技术、计算机技术等学科间的交叉与渗透的方式培养高技术人才,加强基础研究、应用研究和试验发展,通过知识的累积实现渐进性创新或突破性创新,利用国际合作取长补短,达到互利共赢的局面。第三,国家应加大统筹部署,做出战略性政策指导和制度安排,借鉴国际成功经验,根据中国国情,增强国民创新意识,对外来技术及时消化吸收,构建产业创新机制,优先大力发展具有核心技术的产业。

电子及通信设备制造业和计算机及办公设备制造业的建议如下：第一,面对市场不规范现象,政府可以对市场经济秩序进行整顿和规范,营造开放、良性竞争环境。第二,立足自主研发,重视技术引进消化吸收,积极拓展市场占有率和市场空间,降低生产成本,打造知名品牌。第三,建设特色产业基地,提高产业集中度,建立企业技术中心和研发机构,为产业技术创新和转化提供优质平台。第四,加强电子通信技术和计算机在工业行业的应用,推进电子通信技术和计算机技术在制造业以及高技术产业的各行业的有关研发和设计的环节的应用,是对技术、工艺的研发创新。第五,面对他国进口计算机的限制措施,面对资源浪费问题,应发挥国家的宏观调控作用,通过投资、补贴、贷款、减税等措施保护和扶植计算机制造业的发展。