基于创新价值链视角的我国高技术产业创新效率外溢效应研究

徐 皓， 赵 磊， 朱 亮 亮

(1.南京大学 商学院， 南京 210093；2.上海社会科学院 应用经济研究所，上海 200030；3.申万菱信基金管理有限公司，上海 200001)

一、引言

21世纪以来，随着科技革命和新经济的兴起，各个国家都纷纷意识到技术创新是产业结构调整和经济持续增长的根本动力，高技术产业也开始成为各国经济最富有活力的增长点。近些年来，我国高技术产业不断加大创新投入，以专利为代表的创新产出数量有了明显的提高。但是，我国高技术产业在创新过程中，存在过于重视专利及科技论文数量，轻视科技成果的价值化等问题。同时，在我国高技术产业的创新过程中，各区域高技术产业的技术创新能力不仅仅取决于自己的实力，还依赖于不同区域间各个创新主体之间的沟通与合作。当高技术产业内的不同创新主体地理位置较近或者经济特征比较相似时，这些创新主体之间就会相互影响，这也就是创新活动的空间外溢效应。

现有研究大多将高技术产业的创新活动视为一次投入产出的过程，而笔者在已有研究的基础上，依据创新价值链理论，对我国高技术产业创新活动进行细分，并运用DEA模型对我国高技术产业创新活动中各环节的创新效率进行测算，同时通过构建地理距离空间权重矩阵，运用空间计量模型对我国高技术产业各环节创新效率的外溢效应进行实证研究，从而对我国高技术产业的创新活动进行全面评价，找出我国高技术产业创新活动的薄弱点与不足，为全面提升我国高技术产业创新效率提供科学可靠的依据。

二、文献综述与理论分析

(一)文献综述

1.创新价值链文献综述

创新价值链理论出现得比较晚，最早由Hansen和Birkinshaw于2007年首次提出。他们认为创新的最终目的是获取经济价值，因此在价值链理论的基础上，把创新过程细分为创意的产生、创意的转换以及创意的传播三个阶段，为研究创新活动提供了新的方法和思路。[1]

国内外学者对于创新价值链的研究主要集中在基于创新价值链理论对创新活动进行合理划分，从而对创新各阶段的创新效率进行测算与评价 。比如Hall和Bagchisen认为在创新活动中，基础研究仅仅是创新活动的第一步，因此他们在价值链理论的基础上，把创新活动分为基础研究、应用拓展以及研究市场化三个环节。[2]Roper则运用创新价值链理论对爱尔兰和北爱尔兰制造业的创新效率进行了研究，他根据制造业创新的相关特点，将制造业创新活动分为知识获取、知识转化以及知识开发利用三个环节，并对三个环节的创新效率进行了测算与评价。[3]我国学者对创新价值链的研究较晚，其中，余泳泽在创新价值链理论的基础上，通过将我国高技术产业创新活动进行细分，对我国高技术产业创新效率进行了实证研究。[4]于志军则依据创新价值链理论，并根据我国高校自身的创新特点，将我国高校的创新活动分为知识产出和成果转化两个环节，并对每个环节的创新效率进行了测算与评价。[5]

2.创新外溢效应文献综述

相比其他经济活动而言，创新更依赖于知识与技术的外溢效应。当创新主体区域或者经济特征较为相似时，这些创新主体之间就会相互影响，产生知识与技术的外溢。同时，随着近些年来空间计量经济学的发展，越来越多的国内外学者开始聚焦创新的空间外溢效应。Monjon和Waelbroeck对企业与高校间的创新外溢效应进行了研究，他们发现，企业是高校知识溢出最大的受益者，企业通过与高校进行合作，可以对高校的研究成果进行模仿创新。[6]而在创新外溢的空间距离方面，Keller发现创新的外溢效应与地理距离呈反比，两个区域的地理距离越近，创新的外溢效应越显著。我国学者主要从创新溢出对区域创新能力的影响这一角度进行研究。[7]其中，余泳泽、刘大勇通过构建空间权重矩阵，运用空间误差模型、空间杜宾模型对我国区域创新效率的空间外溢效应进行了研究，研究结果表明，我国区域各环节创新效率均存在显著的空间外溢效应。[8]冷建飞、李如月则运用空间计量模型对我国工业全要素生产率的空间外溢效应进行了实证分析，研究结果发现，相比中西部地区，我国东部地区工业全要素生产率的外溢效应比较显著。[9]

综上所述，现有文献从不同角度对创新价值链理论和创新外溢效应进行了深入的研究，为本文研究思路提供了指导。但是现阶段对于我国高技术产业创新效率的研究还比较少，在现有研究中，大多数学者主要将高技术产业的创新活动视为一次投入产出活动，并对创新效率进行测算，但是这种研究视角无法找出当前我国高技术产业创新低效的根本原因。而本文在创新价值链理论的基础上，通过将高技术产业的创新活动进行细分，并对各个环节的创新效率进行测算，可以了解我国高技术产业各个环节的创新现状，为全面提升我国高技术产业创新效率找到更高效的解决办法。同时，在创新效率外溢效应方面，现有研究大多从不同区域创新效率的外溢效应方面进行研究，而本文则在已有研究的基础上，通过构建空间权重矩阵，不仅研究不同区域各环节创新效率的空间外溢效应，还对各个环节创新效率之间的外溢效应进行了实证研究，这有利于找出我国高技术产业各环节创新效率的内在联系与影响因素，对我国高技术产业的发展有较高的理论价值与实践意义。因此，在国内外学者研究成果的基础上，本文将基于创新价值链理论，对我国高技术产业的创新活动进行细分，并运用空间计量模型对我国高技术产业各环节创新效率的外溢效应进行研究。

(二)理论分析

1.高技术产业创新效率评价体系

在创新效率评价方面，国内外学者侧重于从投入产出角度对创新效率进行测算和评价。最初，大多数学者将创新视为一次投入产出过程，虽然一次投入产出的分析方法较为清晰明了，但是由于缺乏创新活动的细分，无法准确了解创新活动各个阶段的效率与影响因素，无法找到创新低效的根本原因。而在价值链理论的基础上，Hansen和Birkinshaw在2007年首次提出了创新价值链理论，为研究创新效率提供新的思路和方法。

本文在创新价值链理论的基础上，结合我国高技术产业创新活动的自身特点，通过对我国高技术产业创新活动进行细分，将我国高技术产业的创新活动视为一个多投入、多产出的过程，从而对我国高技术产业各环节的创新效率进行测算和评价。为此，将我国高技术产业的创新活动分为技术开发环节和技术成果转化环节，其中技术开发环节是我国高技术产业进行技术研发、产出技术成果的重要环节，反映了我国高技术产业的技术研发能力。在技术开发环节，企业通过投入研发人员与研发经费，经过科研人员的研究、开发以及测试后，得到专利申请数以及新产品项目开发数等中间产出，通过对技术开发环节的投入产出效率进行测算，得出高技术产业的技术开发效率。在得到相关科研成果之后，需要将相关科研成果转化为产品并推向市场，实现创新成果的经济价值，这也就是我国高技术产业创新活动的技术成果转化环节。在技术成果转化环节，技术开发环节的中间产出将作为技术成果转化环节的创新投入，而技术成果转化环节的产出主要包括新产品销售收入等，这一环节体现了我国高技术产业的技术成果转化效率。[10]

对我国高技术产业创新而言，技术开发环节是核心，技术成果转化环节是关键，实现创新的经济价值是目标。在对我国高技术产业创新效率进行研究时，只有对技术开发环节和技术成果转化环节的效率进行综合评价，才能找出我国高技术产业创新的薄弱点所在，从而全面提升我国高技术产业的创新能力。因此，在创新价值链理论的基础上，将我国高技术产业的创新活动分为技术开发环节和技术成果转化环节，并对两个环节的创新效率进行测算和评价，在一定程度上弥补了一次投入产出分析法的不足，研究的针对性更强，研究结果也更具参考性。

2.我国高技术产业创新效率外溢效应分析

近些年来，随着空间计量经济学的兴起，对不同区域间创新效率的空间外溢效应进行研究开始成为研究创新活动的一个新兴方向。如今，在我国大力发展高技术产业的背景下，各个区域间高技术产业的交流在日益频繁，合作程度在不断加深，因此，研究我国高技术产业创新效率的空间外溢效应有非常重要的理论价值与实践意义。同时，由于我国高技术产业的创新活动是一个多投入、多产出、多环节的过程，因此，我国高技术产业各环节的创新效率不仅仅表现为不同区域之间的空间外溢效应，还包括创新活动中各环节创新效率的价值链外溢效应。本文在创新价值链理论以及创新生产模型的基础上，构建了具有内生创新能力的生产模型，生产模型如(1)式所示:

F(X,I)=AeαtXβIγ

(1)

A代表了一个地区的生产条件(一般将A设定为外生的恒定值)，α表示外部技术条件，X表示创新活动中的要素投入，β表示创新要素的投入弹性，I表示技术创新能力，γ表示技术创新产出弹性。根据本文的分析，将高技术产业创新活动分为技术开发(M)和技术成果转化(N)两个环节。由于这两个环节的投入要素不同，因此我们将技术开发环节的创新投入要素设为m，技术成果转化环节的创新要素设为n，同时将(1)式的方程进行内生化处理，即可变为：

F(X,I)=AeαtXβI(m,n)

(2)

同时，我们假设高技术产业创新活动各环节产出与要素投入均呈线性关系，也就是：

Mi=λmi;Ni=μni

(3)

在(3)式中，λ表示技术开发环节的产出系数，μ表示技术成果转化环节的产出系数。由于高技术产业创新活动是连续的，同时具有外溢性等特征，因此本文假设在高技术产业的创新活动中，技术开发环节和技术成果转化环节具有一定的技术空间关系。

Mi=φ(Ni,Nj);Ni=η(Mi,Mj)

(4)

根据假设，(4)式中的φ函数和η函数均满足非递减的凸函数性质，也就是说技术开发环节和技术成果转化环节均存在正向的外溢效应。在(4)式基础上，我们分析个体i的最优化结果，得式(5):

(5)

对式(5)的方程进行求解，可以得到一组基于比较静态分析的最优解，最优解如(6)式所示:

(6)

同时还满足：

(7)

通过以上数理模型推导，我们可以发现，在高技术产业创新活动中，技术开发环节和技术成果转化环节不仅包括空间外溢效应，两者之间还存在一定的价值链外溢效应。在创新活动中，技术开发效率的提高有助于显著提升技术成果转化效率，而技术成果转化效率提高后，会对技术开发环节的创新资源投入与配置形成正反馈，从而提高技术开发效率，这也就是价值链外溢效应。至此，在创新价值链理论的基础上，通过将高技术产业创新活动进行细分，我国高技术产业各环节创新效率的外溢效应的研究就有了坚实的理论基础。

三、研究方法

(一)数据包络分析法(DEA)

参考现有研究，本文运用数据包络分析法对我国高技术产业各环节创新效率进行测算和评价。由于我国高技术产业的创新活动是一个多投入、多产出、多环节的活动，每一个环节都涉及不同的投入产出指标，因此很难对这些指标的单位进行统一，而数据包络分析法(DEA)对指标单位要求较低，不需要对指标单位进行统一，从而使评价我国高技术产业各环节创新效率更具操作性。另外，由于我国高技术产业的创新活动涉及多个环节，每个环节无法准确衡量各个指标的权重，而数据包络分析法(DEA)不需要假设函数形式，也不需要对各个环节的评价指标赋予权重。因此，运用数据包络分析法(DEA)对我国高技术产业各环节创新效率进行测算和评价是科学合理的。

(二)空间计量模型

空间计量是以空间地理基本原理为基础，将地理学的基本思想应用于研究区域实际问题中，主要是用于研究区域间经济行为空间变化规律，解决区域经济数据的空间性问题。[11]相比于传统计量经济学，空间计量可以对空间因素进行分析，研究临近事物的相互影响。本文参考已有研究经验，将运用空间误差模型对我国高技术产业各环节创新效率的外溢效应进行研究。

其中，空间误差模型表现形式如(8)式所示：

Yit=α+βXit+ci+μt+νit

(8)

在(8)式中，Yit表示第i个界面单位在t时间的内生变量值，Xit表示第i个界面单位在t时间的外生变量值，β表示解释变量的回归系数，Wij表示n×n阶的空间权重矩阵的构成元素，εit表示随机干扰项并服从独立分布，ci和μt分别表示空间特定效应和时间特定效应。

(三)空间权重矩阵

由于在创新的过程中，空间权重矩阵反映了我国高技术产业不同区域之间的关联程度，因此，为了更好地研究我国高技术产业创新效率的外溢效应，选取合适的空间权重矩阵至关重要。本文参考已有研究，构建地理距离空间权重矩阵进行实证分析。地理距离空间权重矩阵的依据是不同区域之间的空间相关程度与它们之间的地理距离呈负相关关系，地理距离空间权重矩阵表现形式如下：

(9)

四、指标选取与数据来源

(一)高技术产业创新效率评价指标

由于本文将我国高技术产业创新活动分为技术开发环节与技术成果转化环节，而两者在投入产出指标方面存在着较大的不同，因此，在对技术开发环节和技术成果转化环节的创新效率进行测算和评价时，将根据各个环节的自身特点，分别选取不同的投入产出指标。

在对技术开发环节创新效率进行测算和评价时，本文将选取R&D人员全时当量、R&D经费内部支出、仪器和设备原价、新产品开发经费支出、企业办研发机构数五个指标作为技术开发环节的投入指标。而选取专利申请数、新产品开发项目数两个指标作为技术开发环节的产出指标。[13]

在对技术成果转化环节创新效率进行测算和评价时，由于技术开发环节的产出在技术成果转化环节将作为投入，因此本文选取专利申请数、新产品开发项目数、技术改造经费支出三个指标作为技术成果转化环节的投入指标，选取新产品销售收入作为技术成果转化环节的产出指标。

表1 我国高技术产业创新活动各环节投入产出指标

(二)高技术产业创新效率外溢效应指标选取

由于在我国高技术产业创新过程中，技术开发环节和技术成果转化环节具有不同的特点与影响因素，因此，本文在对我国高技术产业创新效率外溢效应进行实证研究时，根据不同环节的特点，选取了不同的变量进行分析，我国高技术产业创新效率外溢效应各环节控制变量如表2所示。

在表2中，技术开发效率及技术成果转化效率由本文测算得到，产学研合作水平用RD经费外部支出来衡量，政府投入水平用政府资金占RD经费内部支出的比例来衡量，企业规模用各区域高技术产业主营业务收入与企业单位数的比值来衡量，生产制造能力用国内技术经费引进支出来衡量，人力资本水平用各省份平均受教育年限来衡量。

表2 高技术产业创新效率外溢效应各环节控制变量

(三)数据来源

在对我国高技术产业各环节创新效率进行测算时，由于创新活动存在时滞性，因此,本文参考现有研究，将各环节创新投入产出的滞后期定为一年，也就是各环节创新投入指标选取2011～2015年数据，创新产出指标选取2012～2016年数据。而在对我国高技术产业各环节创新效率的外溢效应进行研究时，各环节创新效率由测算得出，为2012～2016年数据，其余变量也选取2012～2016年数据。另外，为了提高本文实证结果的科学性与可靠性，本文所有数据均来源于《中国高技术产业统计年鉴》《中国统计年鉴》以及国家统计局官方网站。

五、实证分析

(一)我国高技术产业分地区各环节创新效率测算

本文运用DEA模型对我国高技术产业各地区的技术开发效率与技术成果转化效率进行测算与评价。由于部分省份相关指标数据缺失，因此,本文将青海、宁夏、新疆、西藏、香港、澳门略去，我国高技术产业各地区的技术开发效率与技术成果转化效率如表3所示。

表3 各省、直辖市技术转化效率及技术成果转化效率(2012～2016年均值)

通过对我国高技术产业各地区技术开发效率与技术成果转化效率进行测算可以发现，各地区普遍存在技术开发效率较高而技术成果转化效率较低的现象。这反映出在我国高技术产业的创新活动中，很多企业过于重视技术开发环节，忽略了技术成果转化的重要性。其中,在技术开发环节，通过对比不同省、直辖市技术开发环节效率可以发现，我国高技术产业技术开发效率较高的省、直辖市不仅仅包括经济发展水平较高的京津冀、长三角以及珠三角地区，还包括四川、重庆、贵州等省、直辖市。近些年，中西部省份高度重视高技术产业的发展，不断加大高技术产业的投入与政策扶持力度，中西部省份的技术开发效率取得了显著的进步。而在技术成果转化环节，从测算数据可以发现，我国高技术产业各省份技术成果转化效率普遍较低，只有北京、天津、广东等少数几个省、直辖市技术成果转化效率较高。其中，上海、浙江、江苏、四川、重庆等省、直辖市都存在技术开发效率较高，而技术成果转化效率不尽如人意的现象。这表明在不断加大高技术产业投入与政策扶持力度的背景下，这些省、直辖市的科技创新能力虽然取得了显著进步，但是较强的科技创新能力并没有完全转换成经济效益，我国高技术产业的技术成果转化效率需要大力提升。

(二)我国高技术产业各环节创新效率外溢效应研究

在对我国高技术产业各环节创新效率进行测算后，本文构建地理距离空间权重矩阵，运用空间误差模型(SEM)对我国高技术产业各环节创新效率的外溢效应进行实证研究。经过豪斯曼检验，本文采用固定效应模型，实证结果如表4所示。

从表4我国高技术产业创新效率外溢效应的实证结果可以看出，无论是技术开发环节还是技术成果转化环节，在空间误差模型下，λ都为正，且都通过了显著性检验。这表明在我国高技术产业的创新过程中，无论是技术开发效率还是技术成果转化效率，都存在显著的空间外溢效应，这说明一个区域的技术开发效率和技术成果转化效率不仅与自身的投入有关系，还与其他区域息息相关，当邻近区域技术开发效率或者技术成果转化效率较高时，会对本区域的技术开发效率及技术成果转化效率产生正向影响。另外，从我国高技术产业各环节创新效率的价值链外溢效应来看，无论是技术开发环节还是技术成果转化环节，技术开发效率与技术成果转化效率之间均呈现不显著的负相关关系。究其原因，主要因为在当前我国高技术产业的创新活动中，大部分企业过于重视技术开发环节，注重专利为导向的技术成果，但是却忽略了技术成果转化环节，很多技术成果并没有实现最终的经济价值，技术开发环节和技术成果转化环节之间没有建立起相互促进的正反馈机制。

表4 我国高技术产业创新效率外溢效应实证结果

注：LogL代表对数似然函数值，括号内为Z检验值；*、**、***分别表示在10%、5%、1%的显著性水平下显著。M代表技术开发效率；N代表技术成果转化效率；R代表产学研合作水平；G代表政府投入水平；Q代表企业规模；F代表生产制造能力；T代表人力资本水平。

其他控制变量对技术开发效率与技术成果转化效率的影响从实证结果可以看到，在技术开发环节，产学研合作水平和企业规模对技术开发效率有显著的正向影响，而政府投入水平对技术开发效率有显著的负向影响。这表明在我国高技术产业创新的技术开发环节，政府投入虽然必不可少，但如果政府投入过多，反而会给企业创新资源投入带来挤出效应，从而降低技术开发效率。而在技术成果转化环节，企业规模、生产制造水平以及人力资本水平均对技术成果转化效率有显著的正向影响。这表明在技术成果转化环节，不仅仅需要依靠资金投入，还要不断提升生产制造能力和人力资本水平，同时扩大企业规模，技术成果转化效率才能不断提升。

六、结论与建议

(一)结论

本文基于创新价值链理论，通过将我国高技术产业创新活动分为技术开发环节和技术成果转化环节，并运用DEA模型对技术开发环节和技术成果转化环节创新效率进行了测算，同时构建地理距离空间权重矩阵，运用空间误差模型对我国高技术产业各环节创新效率的外溢效应进行了实证研究，得到研究结论如下：

1.我国高技术产业创新活动存在技术开发效率较高而技术成果转化效率较低的问题。在技术开发环节，我国各省、自治区、直辖市技术开发效率的高低并不完全与当地经济发展水平相一致，除了经济比较发达的东部省份外，四川、贵州等中西部省份技术开发效率也较高。而在技术成果转化环节，除了北京、广东等少数几个省、直辖市外，其他地区都存在技术成果转化效率较低的问题，这表明当前我国高技术产业较强的科技创新能力并没有创造出相应的经济价值。

2.就我国高技术产业各环节创新效率的空间外溢效应方面，技术开发效率与技术成果转化效率均存在显著的空间外溢效应。这表明在我国高技术产业创新活动中，一个区域高技术产业的创新效率不仅与自身的创新能力以及创新投入息息相关，还与周边区域高技术产业的创新效率有着密切的关系，当周边区域高技术产业创新效率较高时，会对本区域高技术产业创新效率起到正向的促进作用。

3.就我国高技术产业创新效率的价值链外溢效应方面，根据实证结果，我国高技术产业技术开发效率与技术成果转化效率之间没有存在显著的价值链外溢效应。由此可见，在我国高技术产业的创新活动中，技术开发环节和技术成果转化环节连接较为松散，很多企业过于重视技术开发环节，在创新活动中只重视专利的研发，而忽视了技术成果转化环节，造成技术开发效率与技术成果转化效率之间没有存在显著的价值链外溢效应。

4.在我国高技术产业创新效率影响因素方面，在技术开发环节，产学研合作水平和企业规模对技术开发效率有显著的正向影响，而政府投入水平对技术开发效率有显著的负向影响，这表明过多的政府投入不仅不会提高企业的创新效率，还会对企业的创新投入造成挤出效应，从而对我国高技术产业技术开发效率产生负向影响。而在技术成果转化环节，企业规模、生产制造水平以及人力资本水平均对技术成果转化效率有显著的正向影响。

(二)政策建议

根据研究结论，本文提出以下几点建议：

1.针对我国高技术创新活动中存在技术开发效率较高而技术成果转化效率较低的问题，我们应该加强高技术产业创新活动中不同环节的联系，促进技术开发环节和技术成果转化环节的协同发展。由于我国高技术产业的创新活动是一个多投入、多产出、多环节的过程，某一环节创新效率的提高并不能完全提升我国高技术产业的创新能力。在我国高技术产业的发展过程中，我们要打破当前存在的重专利、轻应用的思想，加大我国高技术产业创新活动中技术成果转化环节的投入力度，从而使更多的创新成果能够真正地转化成经济价值。同时，我们还应该构建完善的创新效率评价体系，对我国高技术产业各环节的创新活动进行科学有效的评价，针对其中的薄弱环节进行重点扶持，只有这样，我国高技术产业的创新活动才能形成一个完整的闭环，我国高技术产业的创新能力才能得到全面提升。

2.针对我国高技术产业创新活动中各环节创新效率均存在显著空间外溢效应的问题，我们应该注重不同区域高技术产业之间的协同发展。从实证结果我们可以发现，我国高技术产业创新效率的提高不仅仅依赖于自身的投入与创新能力，还与周边区域高技术产业创新效率的高低息息相关。针对这个问题，政府应该加强引导，不断优化高技术产业的资源配置，加强各省份高技术产业之间的交流，在提升自身创新效率的同时，对周边省份的高技术产业进行一定程度的扶持，从而全面提升我国高技术产业的创新能力。

3.针对政府投入水平对技术开发效率有显著负向影响这一问题，我们应当明确在高技术产业的创新活动中，政府的支持与投入是必要的，但是如果政府投入过多，反而会给企业投入带来挤出效应，从而抑制高技术产业创新。因此，在高技术产业创新过程中，政府应该完善投入制度，对不同阶段的高技术企业进行差别补贴，同时建立完善的政府投入评价机制，督促高技术产业合理使用政府资金，从而让政府投入真正有效地提升高技术产业的创新效率。比如，政府在对高技术产业进行扶持时，可以减少一次性扶持的方式，对于扶持企业，应该根据创新进度分阶段对企业进行资金补贴，这样才能对企业创新形成正向促进作用。另外，政府除了对高技术进行资金扶持外，还应该丰富扶持方式，比如可以搭建产学研合作平台，加强我国高技术企业与高校以及科研院所之间的联系，通过多样化的扶持为我国高技术产业创新提供支持。

4.针对我国高技术产业技术成果转化效率较低的问题，我们应该全面提升我国高技术产业的生产制造能力。在我国高技术产业创新活动中，专利仅仅是创新的第一步，只有将专利等技术转化成产品并推向市场实现经济价值，并再次增加对创新的投入，创新活动才是一个完整的闭环，而在这个闭环中，加强高技术产业的生产制造能力是关键所在。因此，只有对高技术产业自身生产制造能力进行更新和优化，积极引进先进的生产设备和工艺水平，才能将研发成果转变为产品并实现经济价值，全面提升我国高技术产业的创新效率。