中国工业行业创新技术进步偏向的适宜性研究
2019-08-29李士梅李安
李士梅 李安
关键词：创新技术进步偏向;适宜性;工业结构调整;要素禀赋结构
基金项目：国家社会科学基金项目“新常态下战略性新兴产业混合发展的机制创新研究”（15BJY072）
DOI编码：10.19667/j.cnki.cn23-1070/c.2019.04.006
引言
随着工业化进程的不断推进，中国工业行业出现的部分行业产能过剩和过度投资等问题十分严重，已经成为阻碍中国工业经济增长的关键因素。通过创新和技术进步提高产能利用率，治理工业行业产能过剩，促进工业结构的转型升级已经得到广泛的关注和认可。在创新生产过程中，不同生产要素的边际生产率并不相同，从而使得技术进步更愿意偏向于某一要素而出现技术进步的偏向性。但是不同行业的特征和资源禀赋结构是具有差异的，在创新要素投入过程中技术进步偏向是否与行业要素禀赋结构相适宜往往容易被忽视。这会直接导致创新要素投入的错配和创新要素投入的低效率，不利于化解产能过剩和工业结构转型升级。因此，中国工业行业创新技术进步偏向性和适宜性如何，不仅关系到生产要素的配置结构，而且关系到中国创新驱动工业结构调整和转型升级以及国际市场竞争力的培育，这一问题的研究具有重要的现实意义。
一、当前中国工业行业创新技术进步研究现状
内生经济增长理论提出，技术进步是生产部门进行有目的的科技研发活动所造成的。在技术研发过程中，如果技术进步更有利于提升某一生产要素的边际生产率，则技术进步就会更偏向于该要素，这就出现了技术进步偏向的特征。因此，技术进步和生产要素并不是相互独立的，而是相互影响的。技术进步的偏向性将引发生产要素从低收益的产业部门向高收益的产业部门流动，这会改变产业间生产要素的配置结构，对产业结构调整起到引致效应。此外，技术进步的偏向方向和要素禀赋结构的适宜性也直接影响要素投入的效率，进而影响到产业结构的调整。所以，在产业结构调整和转型升级的过程中，技术进步起着至关重要的作用。近年来，众多学者对技术进步的偏向性进行了大量的研究。
国外学者对技术进步偏向性的研究较早，最早提出了技术进步偏向性理论、技术进步偏向的测算方法以及技术进步偏向的实证应用，对之后研究的展开奠定了坚实的基础。Hicks（1932）认为，要素的边际生产率在技术进步过程中并不是同步变化的，这导致了技术进步偏向的非中性。因此，从劳动和资本两个要素视角将技术进步分成三种：一是劳动节约型的技术进步;二是资本节约型的技术进步;三是中性的技术进步。1这为技术进步过程中会发生要素偏向的理论奠定了基础。之后，Arrow等（1961）提出了不变替代弹性生产函数（CES）。在生产函数（CES）中，如果要素替代弹性为1，那么生产函数（CES）也就转变为柯布—道格拉斯生产函数（Cobb-Douglas）。如果要素替代弹性为0，那么生产函数（CES）也就转变为里昂惕夫生产函数（Leontief）。2此研究的提出，为技术进步偏向最初的测算提供了方法。David和Klundert（1965）是最早将技术进步偏向性的理论分析开始进行量化估计的文献之一。他们分析了1899—1960年间美国劳动和资本的替代弹性。研究发现，在样本期间内美国劳动与资本的替代弹性小于1，这有利于资本边际产出的提高，即美国1899—1960年的技术进步偏向于资本。3此后，Acemoglu（2002、2007）又基于内生经济增长模型，发现技术进步的偏向取决于两种效应的共同作用，分别为价格效应与市场规模效应。价格效应引导技术进步偏向于稀缺要素，市场规模效应引导技术进步偏向于丰裕要素，进一步解释了技术进步偏向性的微观机理。而且，他将技术进步偏向的分析扩展到任意生产要素，并对其重新进行了定义。
近年来，国内学者对技术进步偏向性也进行了广泛的探讨，分析了中国在技术进步变迁过程中的许多现实问题。戴天仕和徐现祥（2010）借助技术进步偏向的基本定义，分析了中国1978—2005年间的技术进步方向。结论表明，在研究期间内中国技术进步方向整体上偏向资本，而且速度越来越快，这也解释了中国劳动报酬份额下降的原因。6雷钦礼（2013）构建了一套较为系统的技术进步要素偏向性的测算方法，计算了中国1991—2011年间技术进步的整体偏向性。研究表明，中国资本生产效率在1995年以后逐年下降，而劳动的生产效率却逐年上升，技术进步表现为劳动节约型技术进步。研究还发现，近年来中国经济增长主要依靠要素的投入，并非技术的进步，努力提高中国技术创新能力对中国经济的持续增长至关重要。1姚毓春等（2014）利用CES生产函数测算了中国工业部门技术进步偏向性，结果显示：从整体上看，中国工业部门技术进步是往偏向资本的方向发展的，这导致劳动收入份额下降以及资本收入份额上升，且表现出阶段性特征。因此，可以通过改变技术进步方向优化要素收入分配格局和提高劳动生产率。2杨振兵等（2015）利用超越对数生产函数，测算了中国不同工业行业的技术进步偏向指数。研究表明，中国在2001—2012年间技术进步整体上偏向于资本，但是这种趋势正在逐年减弱。不同行业间技术进步偏向性差别较大，少数行业技术进步呈现劳动偏向。
从上述文献可以看出，当前学者对工业行业技术进步偏向性的研究已较为深入，并利用多种方法验证了技术进步整体上偏向资本的结论，为文章的研究奠定了基础。但从创新生产过程视角，探究不同工业行业创新技术进步偏向性和适宜性的研究较少。为此，文章将以中国工业行业为研究对象，利用创新要素的投入产出数据，去分析不同工业行业创新技术进步的偏向性，并在此基础上结合行业要素禀赋结构进一步探究创新技术进步偏向的适宜程度，力求为引导工业行业进行合理的技术进步选择，实现创新驱动工业结构调整提供理论依据。
二、模型的设定和数据来源
（一）模型的设定
现有研究测算技术进步偏向性的生产函数主要有兩种，分别是CES生产函数和超越对数生产函数。在测算技术进步偏向性时，CES生产函数得到了广泛的应用（钟世川和刘岳平，2014）。4对比于CES生产函数，超越对数生产函数考虑了非中性的技术进步，包容性较好。而且可变的要素产出弹性能够很好地反映出投入要素之间的替代效应和交互效应。并且加入了时间变量，能够反映不同投入要素技术进步的差别，从而在某种程度上更好地揭示经济系统的内在规律。此外，由于其形式较为灵活，在一定程度上避免了函数误设所造成的偏差。因此，文章借鉴涂正革和肖耿（2005）5以及杨莉莉等（2014）6的模型设定，采用如下的超越对数生产函数的设定形式：
（1）
其中，Yit为创新产出，Kit为创新资本投入，Lit为创新人员投入。i为行业变量，t为时间变量，[β]为带估计变量的系数，uit为技术损失误差项，表示由于技术非效率造成的损失，需要大于或等于零。vit为一般意义上的随机误差项，反映的是具有随机性的系统非效率，vit和uit相互独立。
Diamond（1965）7提出了技术进步偏向指数的计算公式，应用到创新生产中有如下公式：
（2）
其中，FKT表示创新资本投入的边际产出增量，FLT表示创新人员投入的边际产出增量。因此，创新技术进步偏向指数等于创新资本边际产出增长率和创新人员边际产出增长率的差。DBiasKL[<0]，表明创新技术进步偏向于创新人员，创新人员边际产出增长率大于创新资本边际产出增长率。DBiasKL[>0]，表明创新技术进步偏向于创新资本，创新资本边际产出增长率大于创新人员边际产出增长率。DBiasKL[=0]，则创新技术进步表现为中性。
根据公式（2），我们可以进一步得到创新技术进步偏向指数的公式：
（3）
公式中，MPK与MPL分别代表创新资本投入和创新人员投入的边际生产率。具体的计算公式为：
（4）
（5）
（6）
（7）
结合以上公式，有：
（8）
（二）指标选取
1.创新产出：在创新产出的指标选取上，现有研究一般采用专利申请数量和新产品销售收入来衡量。徐宁和徐向艺（2012）1选取专利申请数量作为考核指标，但是考虑到新成果的市场转化能力，新产品销售收入更能直接地体现技术创新的最终经济价值。因此，文章借鉴朱有为和徐康宁（2006）2以及肖文和林高榜（2014）3的指标选取方法，选择新产品销售收入作为创新产出的衡量指标。
2.创新资本投入：在创新资本投入指标的选取上，研发经费支出是R&D活动实现的关键因素，文章借鉴周雪蓉和涂建军（2015）4的指标选取方法，选取R&D经费内部支出作为创新资本投入指标。
3.创新人员投入：在创新人员投入的指标选取上，大部分研究采用R&D活动人员折合全时当量来代表人力资本投入，文章借鉴储德银和张同斌（2013）5的指标选取方法，也选择R&D活动人员折合全时当量来衡量创新人员投入。
（三）数据来源
以中国工业行业2006—2016年创新投入产出的面板数据作为研究样本。由于数据的缺失和统计口径的调整，剔除开采辅助活动、其他制造业、废弃资源综合利用业、金属制品、机械和设备修理业，最终确定35个工业行业为样本。创新投入产出数据来自《工业企业科技活动统计年鉴》和《中国科技统计年鉴》。
三、实证分析
（一）创新技术进步偏向性测算
根据以上公式，可以算出创新资本与创新人员的产出弹性。图1展示了中国2006—2016年工业全行业创新要素产出弹性的演化趋势。
图1 2006—2016年工业全行业创新要素产出弹性均值
从图1可以看出，创新资本产出弹性呈现下降的趋势;创新人员产出弹性呈现上升的趋势，并在2014年之后超越创新资本产出弹性。这意味着创新人员近年来对创新生产的贡献程度和驱动力逐步增强，这一结论与杨振兵（2016）的观点相似。
在创新发展初期，劳动力资源较为丰富，部分重工业行业甚至出现了广泛的劳动力剩余，生产无法通过劳动力规模扩张实现质的提升和市场规模的扩大，由于要素边际收益率递减，劳动力产出弹性为负。企业为了获得更加先进的技术和现代化的生产，迎合市场规模扩张和产品数量扩张的需求，大多数情况下是通过加大资本投入快速实现技术创新，因此，创新资本对创新产出的贡献程度更大。当经济发展到较高水平时，人均收入水平有所提高，消费者对新产品的需求层次也有所提高。所以，提升新产品的质量和技术开始成为企业的生产目标。并且在创新发展的积累阶段，技术进步变得更加高端化，教育得到了进一步的发展，资本也得到了充分的利用，通过资本的扩张实现产品规模的扩大不能继续成为企业创新的动力，通过人才来实现创新获取高效益成为企业新的选择方向。一般情况下，生产力水平越高、技术创新水平越高的行业就越需要创新人才的投入。也就是说现阶段，创新发展迫切要求以人才驱动实现技术进步，达到利润最大化的目的。
近年来，随着技术的快速发展，技术进步呈现出非中性的特征。但是由于各个工业行业的特征不同，技术进步方向也会出现较大的差异。为了客观地判断中国各个工业行业创新技术进步的方向和程度，根据公式，测算出35个工业行业创新技术进步的偏向指数，具体行业类别见下文表1。
图2可以显示出，大多数工业行业创新技术进步偏向于创新资本，创新技术进步偏向指数大于0。其中，医药制造业、化学纤维制造业、石油和天然气开采业、电力、热力生产和供应业、有色金属冶炼和压延加工业、煤炭开采和洗选业、通用设备制造业的创新技术进步偏向指数的均值为正，且均值较大，创新资本偏向程度较高。木材加工和木、竹、藤、棕、草制品业，印刷和记录媒介复制业，有色金属矿采选业，烟草制品业，家具制造业的创新技术进步偏向指数的均值为负，创新人员偏向程度较高。非金属矿物制品业、燃气生产和供应业、水的生产和供应业、专用设备制造业、黑色金属矿采选业、非金属矿采选业等行业创新技术进步偏向指数的均值较小（趋近于0），说明这几个行业在创新生产中，创新资本与创新人员的边际产出增长率差异较小，相互替代性也较小。
圖2 2006—2016年工业各行业创新技术进步偏向指数均值
（二）创新技术进步偏向适宜程度分析
要素的充裕程度对技术进步偏向的形成起着非常重要作用。在市场机制的作用下，企业为了扩大市场占有率，会更多地偏向丰裕要素并扩大其使用规模。而借助于技术进步能够实现生产效率的提升，这就使得技术进步往往会偏向丰裕要素。1再结合行业要素禀赋结构，在创新生产过程中，高创新资本劳动比的行业，技术进步偏向于创新资本更能有效地发挥要素优势，创新驱动工业经济增长的效果更加明显。至于低创新资本劳动比的行业，技术进步偏向于创新人员更能有效地发挥要素优势，创新资本偏向的技术进步并不适合这种要素结构，这种相失衡的技术选择会影响创新要素投入的增长效率。2下文将结合中国各个工业行业创新要素禀赋结构，对中国工业行业创新技术进步的适宜程度进行分析。
文章认定人均创新资本均值高于29.95万元/人的行业为高创新资本劳动比行业，认定人均创新资本均值低于29.95万元/人的行业为低创新资本劳动比行业。1图3进一步给出了2006—2016年中国工业各行业创新技术进步偏向指数均值与人均创新资本的散点图。根据行业人均创新资本情况和行业技术进步偏向特征，可以将35个工业行业具体划分为四种不同的类型。即低创新资本劳动比-创新资本偏向型（I）、高创新资本劳动比-创新资本偏向型（II）、低创新资本劳动比-创新人员偏向型（III）、高创新资本劳动比-创新人员偏向型（IV）这四种类型。从图3可以看出，在高创新资本劳动比行业中，有9个行业的创新技术进步是偏向创新资本的，有5个行业的创新技术进步是偏向创新人员的。在低创新资本劳动比行业中，有8个行业的创新技术进步是偏向创新人员的，有13个行业的创新技术进步是偏向创新资本的。
图3 工业各行业创新技术进步偏向指数与人均创新资本均值
这表明就2006—2016年各个工业行业的平均水平而言，在14个高创新资本劳动比行业中，有9个行业的技术选择与行业要素禀赋结构相适宜，另外5个行业的技术选择与行业要素禀赋结构相失衡。在21个低创新资本劳动比行业中，有8个行业的技术选择与行业要素禀赋结构相适宜，其他13个行业的技术选择与行业要素禀赋结构相失衡。即坐落在II和III象限中的工业行业的技术进步偏向符合行业要素禀赋结构，具体行业划分类型如表1所示。
表1 工业行业的具体划分类型
在工业行业内部，由于要素禀赋结构的差异，不同行业创新技术进步偏向的适宜性也有所不同。高创新资本劳动比-创新资本偏向型行业（II）和低创新资本劳动比—创新人员偏向型行业（III）的技术进步方向与行业要素禀赋结构相适宜，也就是选择了适宜的技术进步。低创新资本劳动比—创新资本偏向型行业（I）和高创新资本劳动比—创新人员偏向型行业（IV）的技术进步方向与行业要素禀赋结构相失衡，也就是技术进步的选择是不适宜的。
技术选择假说认为，要素禀赋结构能够内生地决定最优的产业结构。如果忽略自身的要素禀赋条件进行技术进步选择，会造成资源的浪费和效率的损失，不利于产业结构的优化调整。创新技术进步的偏向与要素禀赋结构的适宜性直接关乎创新要素的投入效率和生产率水平。对于创新技术进步偏向与要素禀赋结构相适宜的行业，技术进步能够提高生产效率，是创新生产的关键，可以更有效地促进工业结构的调整。对于创新技术进步偏向与要素禀赋结构相失衡的行业，技术进步在促进生产率增长的层面上会导致效率的损失，进而阻碍创新对工业结构调整的引致作用。
四、结论与政策建议
（一）结论
文章基于超越对数生产函数的方法，估算了中国工业行业2006—2016年创新要素产出弹性的变化趋势，并测算了中国各个工业行业创新技术进步的偏向性。同时，结合各个工业行业要素禀赋结构特征和创新技术进步的选择方向，分析了中国工业行业创新技术进步的适宜性。主要得出了以下结论：
2006—2016年中国工业行业创新资本产出弹性呈现下降趋势，创新人员产出弹性呈现上升趋势，创新人员近年来对创新生产的贡献程度和驱动力逐步增强。在创新技术进步的选择方向上，大多数行业创新技术进步偏向于创新资本，创新技术进步偏向指数大于0。但是，由于行业特征的差异，中国各工业行业创新技术进步的偏向方向和程度有所差别。结合各行业要素禀赋结构特征，发现存在部分行业创新技术进步方向与要素禀赋结构相失衡、不适宜的情况。在14个高创新资本劳动比行业中，有9个行业的技术选择偏向于创新资本，符合行业的要素禀赋结构。在21个低创新资本劳动比行业中，有8个行业的技术选择偏向于创新人员，与行业要素禀赋结构相适宜。
（二）政策建议
第一，工业行业应该根据行业要素禀赋特征，选择合理的创新技术进步方向，提高创新投入对工业结构调整的效率。对于高创新资本劳动比的行业，创新技术进步应该偏向于创新资本。对于低创新资本劳动比的行业，创新技术进步应该偏向于創新人员，这两种技术进步方向的选择与其要素禀赋结构相适宜，即选择了更加适合其要素禀赋结构的技术进步。不适宜的技术进步选择会导致生产效率的损失，从而影响创新驱动工业结构调整的步伐。因此，在进行创新技术进步方向的选择时，各个工业行业需要根据要素资源禀赋和技术条件等，制定相应的发展策略。
第二，提高创新人员在创新生产中的导向作用与积极性。现阶段，创新人员对创新活动的贡献程度和驱动力正在逐步增强。但是已有研究指出，技术偏向于资本对劳动收入比重起到负向影响，1科研人员的工资水平被低估，严重降低了创新人员的创新生产积极性。因此，增加科研人员在创新产出中的收入比重和奖励补贴，缓解科研人员的工资扭曲程度，对增强科研人员在创新产出中的边际贡献具有重要意义。目前，部分重工业行业由于存在产能过剩，工作重点逐步转向化解产能，导致对科研人员方面的资源配置并不高。部分地区政府对科技的投入力度也相对较低，因而致使科研人员的科研环境和发展机遇落后，这大大降低了科研人员的工作热情。因此，中国工业行业发展应该重视科研人员在创新活动中的重要地位，改变传统的发展理念，增加科研创新投入，重视科研环境方面的建设，走上创新促进工业结构转型升级的发展道路。
第三，在资金、技术以及劳动力的投入上，尽量避免因重复建设和导向性不足产生产能过剩等问题。创新需要大量资金、技术和劳动力的投入，但是往往缺乏导向性和重复建设，容易造成产业发展更多专注于规模上的扩张而不是创新技术上的进步。1工业行业的经济增长是国家经济增长的重要来源。如果工业行业技术水平上相对落后，这会使得产出的创新产品难以满足国际市场的需求，竞争力较小，进而供大于求导致产能过剩，严重影响经济的可持续发展。为了避免出现过度投资的问题，应该提高产能的利用效率，优化生产要素的配置，才能从根本上治理工业行业产能过剩的问题，以更好地促进工业结构转型升级。
第四，进一步加强创新对工业结构调整的驱动作用。为保障创新技术进步更有效地促进工业结构调整和经济的可持续增长，政府应该引导企业赋予产品更多的知识和技术含量，优化创新要素投入结构，将创新的目标调整为产品质量和技术的提升。同时，为了鼓励企业更积极地提高自主创新能力，政府应该对获得新技术的企业进行补贴，降低企业新技术的获得成本。但是由于不同工业行业对创新的需求并不相同，不同工业行业的创新能力也并不相同，在政府激励和补贴过程中不能采用“一刀切”的做法，需要进行差别的对待。
