国际知识溢出对我国工业行业创新产出的影响

孙 洋，李春艳，成 蕾

(1.东北师范大学 经济与管理学院，吉林 长春 130117; 2.吉林建筑大学，吉林 长春130118)

一、问题的提出

在全球经济一体化背景下，提高创新能力已成为各国取得国际竞争优势的关键所在。国际知识溢出是促进发展中国家创新能力提高的重要途径，其中FDI和进口贸易是主要的两种渠道。[1]改革开放40多年来，我国引进外资和对外贸易取得了令人瞩目的成就，但由于跨国公司对我国的低端控制以及自身吸收能力不足等原因，导致我国内资企业形成了平面同质性扩张和低端价值链锁定的局面。如何利用国际知识要素流动所释放的红利来提高创新能力，对我国摆脱“低端锁定”困境，进而增强国际竞争力具有重要意义。因此，本文研究国际知识溢出对我国工业行业创新产出的影响，试图回答以下问题：通过FDI和进口贸易渠道的国际知识溢出是否促进了我国工业行业创新产出水平的提高？国际知识溢出效应产生的机制存在怎样的异质性？吸收能力对国际知识溢出效应的产生发挥怎样的调节机制？

关于国际知识溢出效应，更多的研究是针对FDI和进口贸易两个渠道，Keller(2009)也认为上述两个渠道是最直接的和重要的，其溢出效应主要发生在行业内和行业间。[1]

关于FDI在行业内的溢出效应，Kokko(1994)认为，外资企业的进入可以对东道国企业产生示范模仿效应、竞争效应及人员流动效应，促进当地企业技术水平的提高。[2]蒋樟生(2017)通过进一步研究发现，FDI行业内溢出效应的产生是依赖一定条件的。[3]赖明勇等(2005)利用人力资本度量吸收能力，认为吸收能力对技术外溢的效果起决定作用。[4]也有很多研究表明，FDI的行业内溢出效应为负或表现不明显，如Aitken和Harrison(1999)认为，FDI的进入给同行业内资企业带来激烈竞争，其技术优势会对内资企业市场份额产生巨大冲击，最终可能抵消了外资企业所带来的正向溢出效应。[5]

也有学者认为FDI技术溢出不仅出现在行业内，也出现在行业间。关于FDI在行业间的溢出效应，Kugler(2000)首次运用计量方法验证了FDI行业间知识溢出效应的存在。[6]Javorcik(2004)认为，外资企业为保持自身特定优势会采取措施抑制水平方向的知识溢出，而有动力促进垂直方向的技术溢出，因为其可以从上下游的企业中获得知识扩散。[7]但也有学者认为，FDI行业间知识溢出对本地企业产生了负效应。[8]随着研究的深入，学者们认为行业间会发生前向关联效应和后向关联效应，其实证结果得出了不同的结论。姜瑾和朱桂龙(2007)的研究表明，制造业FDI产生了前向联系溢出效应，但后向联系溢出为负。[9]蒋樟生(2017)也是以制造业为研究样本，研究结果表明，后向关联程度的溢出效应明显，而前向关联程度具有抑制作用。[3]

关于进口贸易渠道知识溢出效应，已有不少文献进行了理论和实证研究。Grossman和Helpman(1991)最先采用一般均衡模型分析了进口贸易溢出效应，认为东道国通过对进口国外中间品和最终品的逆向研发实现了技术进步。[10]随后，Coe和Helpman(1995)以内生增长理论为基础构建了以国外R&D为解释变量、以进口国全要素生产率为被解释变量的计量模型，研究结果表明，国外R&D显著促进了进口国的全要素生产率的提高。[11]近年来，国内学者也对此进行了研究。谢建国等(2009)的研究表明，国际知识溢出通过进口贸易渠道显著促进了我国全要素生产率的提高，并且主要通过技术进步实现，但溢出效应的发挥依赖于内资企业的吸收能力。[12]唐保庆(2010)认为，R&D投入和人力资本吸收能力的协同作用促进了全要素生产率的提高。[13]同时，也有很多研究表明，进口贸易溢出效应为负或不明显，如高凌云和王洛林(2010)[14]、王英和刘思峰(2008)。[15]

关于进口贸易在行业间的溢出效应主要体现在中间产品的进口环节。Grossman和Helpman(1991)[10]研究了中间产品对生产率的影响，结果表明中间产品促进了东道国生产率的提高。王苍峰(2007)认为，垂直型中间品对行业人均产出增长率有明显的促进作用，但水平型中间品起到了抑制作用。[16]湛柏明等(2019)通过在中间品进口贸易模型中纳入物化效应和非物化效应的溢出路径，发现溢出效应存在异质性，非物化型技术溢出的异质性更为显著；同时发现技术溢出的依赖条件是人力资本。[17]

总体来看，关于FDI和进口贸易渠道国际知识溢出效应，国外的研究起步较早，理论和实证研究较充分。而国内的研究多是在国外的理论研究基础上针对中国实际开展的实证研究。从现有文献看，关于单一渠道行业内溢出效应的研究较多，而且集中在FDI渠道。但实际上行业内溢出效应是非常有限的，而且研究结论也不一致。越来越多的研究表明行业间溢出是我国内资企业提高创新水平的重要途径。现有针对上下游行业的技术溢出效应的研究，认为其具有非对称性，但这样的研究具有一定的局限性，只考虑了关联行业，而忽视了更大范围的关联性。本文利用空间计量模型，研究不同渠道不同途径的国际知识溢出效应机理，试图找出与利用传统计量经济学模型研究的差异。

二、模型构建与数据来源

(一)模型构建

1.空间计量模型构建

众多的研究表明，国际知识溢出效应不仅存在于行业内，也体现在行业间。行业内知识溢出可以用通过进口贸易渠道和FDI渠道获得的外国研发存量来衡量。关于行业间知识溢出，尹静和平新乔(2006)认为，“技术距离”越近的行业，越容易发生技术溢出，说明存在产业空间依赖性，因此可以用空间计量模型来检验行业间溢出效应。[18]为了解决模型的内生性问题，本文构建了空间杜宾—动态面板模型，考虑到R&D投入和人力资本吸收能力是国际知识溢出所依赖的条件，具体模型构建如下：

(1)

2.空间权重矩阵设置

Jaffe(1986)通过构造行业间的技术相似矩阵来描述行业间的技术距离。[19]在此基础上，Los(2000)认为，行业间知识溢出主要发生在投入相似、技术趋同的行业之间，行业间投入产出的相似程度能够客观反映二者在技术上的相似度，因此利用投入产出表中的直接消耗系数来表征行业间技术相似程度的权数较为合理。[20]潘文卿(2011)也认为利用技术相似度确定权重是一个科学的方法，由于公共知识可以为任何行业所用，同时某一行业可以直接获得与自己技术相近行业所创造的前沿技术。[21]因此，本文利用Los(2000)的方法，采用直接消耗系数的结构向量角余弦来表征我国工业行业相似程度[20]，计算公式如下：

(2)

公式(2)中，βki和βkj分别表示i、j两个产业部门直接消耗系数矩阵的结构列向量第k个位置的元素。如果i产业与j产业的技术相似度很低，ωij接近于0；反之若二者的技术相似度很高，则ωij接近于1。

国家统计局公布的投入产出表更新的周期为五年一次，因此本文使用2007、2012、2017三年的投入产出表。首先计算三年的直接消耗系数矩阵，并通过公式(2)来计算我国20个工业行业的产业相似度ωij。其次，借鉴潘文卿等(2011)的方法，分别利用(3)式、(4)式计算2009～2011年、2013～2016年各年份的产业相似度，公式如下：

(3)

(4)

(二)变量选取与测量

1.被解释变量——我国工业行业创新产出(Y)

反映创新水平的指标通常有专利数量和新产品销售收入。专利不仅包括发明专利，还包括实用新型和外观设计，所以用专利数量来衡量创新产出可能会夸大创新产出水平。[22]而新产品销售收入是企业所生产的新产品在市场中被消费者认可的程度，是专利或科技成果转化后的市场销售额。本文借鉴李培楠等(2014)的研究，将新产品销售收入作为创新产出的衡量指标。[23]

2.国际知识溢出(X)的测量

国际知识溢出可分为物化型和非物化型，物化型知识溢出一般是通过商品来传导的，而非物化型知识溢出一般是通过人员流动实现的。[1]由于人员流动的知识溢出无法精确量化，所以只能针对物化型知识溢出进行测量。因此，本文借鉴Lichtenberg和Pottelsberghe(1997)[24]的权重组合方式，计算中国通过FDI和进口贸易两种渠道所获得的外国R&D存量。FDI知识溢出计算方法详见公式(5)，进口贸易知识溢出计算方法详见公式(6)。

(5)

(6)

3.吸收能力

Cohen等(1990)[25]认为，吸收能力包含知识的识别、理解、消化、转化等能力，这些能力的提高是伴随着R&D投入实现的，因此有学者用R&D投入作为吸收能力的衡量指标。[26]本文所指的吸收能力不仅强调知识的识别、理解和消化能力，还强调将新知识商品化的能力，因此采用R&D经费内部支出与新产品开发经费支出之和来衡量。

不仅如此，近年来很多学者(赖明勇等，2005[4]；唐保庆，2010[13])也将人力资本作为衡量吸收能力的重要指标。Kuo和Yang(2008)认为，人力资本不仅是吸收能力的重要因素，更是企业获得外部知识的必要条件，只有东道国的人力资本水平较高时才能有效吸收外部知识。本文用分行业R&D人员折合全时当量作为人力资本指标。[27]

综上，本文从两个角度来研究吸收能力对工业行业创新产出的影响：一是创新经费投入(RD)，二是人力资本(HUM)。

4.控制变量

选取市场开放程度(OPEN)、资本投入(K)、劳动投入(L)这三种因素作为控制变量。关于对外开放程度(OPEN)，本文用出口交货值与工业销售产值之比来衡量；工业行业资本投入(K)用固定资产投资来衡量，劳动投入(L)用全部从业人员平均人数来衡量。

(三)数据来源与处理

知识溢出来源国样本，本文选择具有代表性的美国、德国、法国、日本、英国五个国家。参照GB/T 4754-2011与ISIC Rev.4、SITC4(国际贸易商品标准分类)，将国际与国内行业对应关系进行了重新调整，最终确定了20个二位码作为研究的样本。外国分行业、分国别数据来自 OECD 数据库和 UN Comtrade 数据库。中国分行业数据主要来自 2010～2018 年的《中国科技统计年鉴》和《中国工业经济统计年鉴》。

为剔除价格变动的影响，本文采用工业品出厂价格指数对新产品销售收入进行平减处理，以 2009 年为基期，统一折算为 2009 年不变价格。所涉及的流量数据，如R&D经费内部支出、新产品开发经费与固定资产投资数据，都采用永续盘存制处理为存量数据。

计算进口贸易渠道的国际知识溢出时，分别使用对应来源国的生产者价格指数(PPI)、R&D 经费内部支出价格指数以及货物和服务出口价格指数对行业生产总值、R&D 经费内部支出和出口中国贸易总额进行平减处理；计算 FDI 渠道的国际知识溢出时，采用对应国家的 GDP 平减指数对 GDP 进行平减；采用固定资产投资价格指数对中国实际利用外商投资额进行平减。

三、实证检验与分析

(一)空间相关性检验

1.全局Moran′s I检验

产业空间效应是否存在，取决于我国工业行业创新产出(Y)、FDI渠道的国际知识溢出(XFDI)、进口贸易渠道的国际知识溢出(XTRADE)和吸收能力(RD和HUM)是否存在产业空间自相关性特征。本文采用全局Moran′I进行检验(见表1)。由表1可以看出，2009～2017年所有变量的Moran′s I均为正，且在1%的水平上都通过了检验，表明我国工业行业创新产出、FDI渠道和进口贸易渠道的国际知识溢出、吸收能力存在显著的正向产业空间关联性，除进口贸易渠道的国际知识溢出外，其余变量的Moran′s I都呈上升趋势，表明我国工业行业之间的关联程度不断增强，可以用空间计量模型探讨国际知识溢出的效应。

表1 全局Moran′s I检验结果

2.LM、LR和Wald检验

为了考察空间计量模型的适用性，本文进行了LM检验，结果显示，时间固定和空间固定效应的结果表明存在空间相关性。进一步的Robust LM检验，只有在FDI渠道国际知识溢出模型中的空间固定效应方程无法拒绝不存在空间误差模型的假设。上述检验结果表明，研究FDI和进口贸易渠道国际知识溢出效应，应用空间模型比非空间模型更为合适。

通过LR和Wald检验，能判断出空间滞后模型(SAR)、空间误差模型(SEM)和空间杜宾模型(SDM)哪一种模型更适合本研究。结果表明，SAR和SEM的假设均被拒绝，说明采用SDM是合适的。

(二)回归结果分析

1.FDI渠道国际知识溢出效应分析

本文采用递进回归法对FDI渠道在行业内和行业间的国际知识溢出效应进行检验，回归结果见表2。

表2 FDI渠道国际知识溢出效应的回归结果

模型1只考察行业内FDI知识溢出和行业间FDI知识溢出与创新产出的关系，模型2和模型3分别加入了吸收能力的两个衡量指标，以考察在不同吸收能力的作用下，FDI知识溢出对创新产出的影响，模型4和模型5在模型2和模型3的基础上分别加入了FDI渠道国际知识溢出与两种吸收能力的交互项，进一步考察FDI渠道国际知识溢出机制。

我国工业行业创新产出在时间和产业空间上都具有滞后效应。时间滞后效应表明上一期的创新产出对后一期的创新产出产生了显著的正向影响，创新产出具有很强的累积效应。参数ρ的估计值全部为正，与前文验证的各产业存在产业空间相关性的结论一致。说明创新产出的产业空间效应明显，一个产业的创新产出与其他产业的创新水平密切相关，并且具有正面效应。

模型1的结果表明，如果没有内资企业吸收能力做支撑，FDI渠道的国际知识溢出效应无论是在行业内还是在行业间都不存在。如果内资企业只进行创新经费的投入(模型2)，虽然其对创新产出能产生正向影响，但没有对FDI渠道的溢出效应产生影响。如果加强人力资本投入(模型3)，即使通过产业空间机制对工业行业创新产出发挥作用，但也不理想。模型2和模型3的结果表明，吸收能力只是创新产出提高的辅助性条件，为了进一步寻找FDI渠道国际知识溢出机制，在模型2的基础上加入创新经费投入与FDI渠道国际知识溢出的交互项(模型4)，结果表明，交互项的产业空间效应通过了显著性检验。同样，在模型3的基础上，加入人力资本与FDI渠道国际知识溢出的交互项(模型5)，交互项的产业空间效应也通过了显著性检验。这说明吸收能力通过作用于FDI渠道的国际知识溢出，使其产生了行业间溢出效应，相反，如果缺少吸收能力的调节，再多的国际知识溢出也会“漏出”。

2.进口贸易渠道国际知识溢出效应分析

与FDI渠道国际知识溢出效应的分析过程一样，本文也采用递进回归法对进口贸易渠道在行业内和行业间的国际知识溢出效应进行检验，所有模型在时间和产业空间上都具有滞后效应，回归结果见表3。

表3 进口贸易渠道国际知识溢出效应的回归结果

模型1的结果表明，进口贸易渠道国际知识溢出无论在行业内还是行业间都通过了显著性检验，其行业内溢出效应促进了我国工业行业的创新产出，但是行业间溢出效应是负向的。模型2中加入了创新经费投入这一因素，结果表明，其能促进工业行业的创新产出，但不存在产业空间溢出效应，进口贸易渠道行业间溢出效应依然为负。将创新经费投入换成人力资本投入(模型3)，结论基本一致。说明创新经费投入和人力资本就其本身来讲，对溢出效应并不产生影响。为了探寻进口贸易渠道国际知识溢出机制，模型4在模型1的基础上，将创新经费投入、创新经费投入与进口贸易渠道知识溢出的交互项纳入模型，结果表明只有创新经费投入的行业内效应是显著的。随后，换成人力资本及其与进口贸易渠道国际知识溢出的交互项(模型5)，只有人力资本的行业内效应比较理想，对创新产出产生正向影响，其通过产业空间机制对工业行业创新产出的影响虽然通过了检验，但起到抑制作用。上述结果说明吸收能力并没有有效调节通过进口贸易渠道的国际知识溢出，出现了“漏出”现象。

上述分析表明，通过进口贸易渠道的国际知识溢出在行业内对我国工业行业创新产出产生了显著的促进作用，进口商品虽然挤占了内资企业的一部分市场，但通过竞争效应、模仿效应和进口商品的技术溢出效应促进了同行业创新产出水平的提高。而通过进口贸易渠道的国际知识溢出在行业间的效应都为负，说明我国进口贸易方式主要以加工贸易为主，且主要集中在低附加值、劳动密集型行业，虽然进口了蕴含发达国家R&D成果的中间品或机器设备，但却对我国内资企业产生了低端价值链锁定效应。

四、结 论

FDI和进口贸易渠道国际知识溢出是我国工业行业技术创新的重要来源。国际知识溢出应该包括两方面：一是行业内溢出，另一个是行业间溢出。研究影响溢出效应产生的机制，对于我国企业有效地吸收国际知识溢出，提高创新产出水平，制定合理的相关政策具有重大意义。与以往文献不同，本文以2009～2017年20个工业行业为样本，通过建立空间杜宾动态面板模型，考察了通过FDI和进口贸易渠道国际知识产生行业内和行业间溢出效应的机制。

本文的实证结果表明，FDI渠道的国际知识溢出效应在行业内是不存在的，而在行业间的溢出效应是通过企业进行创新经费投入或人力资本的调节作用实现的。进口贸易渠道的国际知识溢出在行业内的效应非常明显，其通过竞争效应、模仿效应和进口商品的技术溢出效应促进同行业创新产出水平的提高。但进口贸易渠道国际知识溢出在行业间的溢出效应都为负，且吸收能力没有起到有效的调节作用，对我国内资企业产生了低端价值链锁定效应。

本文利用空间杜宾动态面板模型，对FDI和进口贸易两个渠道的行业内和行业间的溢出效应进行了检验，同时用创新经费投入和人力资本两个指标衡量的吸收能力考察其对国际知识溢出效应的调节作用，研究发现不同渠道、不同途径溢出效应产生的机制是不同的，本文的研究结论为我国工业企业制定提高创新产出水平的决策提供依据。例如，针对FDI渠道的国际知识溢出机制，我国内资企业应继续加大创新经费投入，提升人力资本水平，通过吸收产业间的溢出效应来提高我国工业行业创新产出水平。针对出口贸易渠道的国际知识溢出机制，我国内资企业应尽快摆脱低端锁定现象，转变简单模仿与简单复制的发展模式，通过提高自身的技术创新能力，推动内资企业价值链升级，提高进口贸易渠道的产业间溢出效应。