科研经费投入对经济增长的影响——以黑龙江省为例

王云多李梦可

（黑龙江大学 经济与工商管理学院，黑龙江 哈尔滨150080）

一、引 言

柯布-道格拉斯生产函数把经济发展分为三个要素:劳动力投入、资本投入以及生产技术的改进，当资本和劳动力投入维持在一个高效且适度的范围时，社会全要素生产率的提高会逐渐成为推动经济高质量发展的重要力量。新经济增长理论更是把科学技术作为经济增长的内生变量，认为技术进步是经济增长的决定性因素，而科学知识和人力资本的累积促进了科技创新，推动经济发展。技术进步离不开对科研机构的资金投入、对科研人员的培养、对国外高新技术的引进和消化以及国内自主创新能力的增强，由此可见，对科研活动的投入与支持力度与地区经济发展息息相关。

党的十九大以来，习近平总书记不断强调高质量发展作为新时代强国动力的重要作用，创新驱动、科技进步是促进地区经济建设，提高地区竞争力的主要因素。在国家区域发展战略的逐步实行下，东北振兴越来越受到国家及社会的关注。2018年9月，习近平总书记在“深入推进东北振兴”座谈会上，明确提出新时代东北振兴是全面、全方位振兴，新气象、新担当、新作为是这一振兴战略的助推器。黑龙江省由此提出了“六个强省”目标，其中重要的一项就是科教强省。黑龙江省科技开发与研究机构、高校以及工业企业的经费投入是否能带动地方经济增长，地方对这三大科研主体的不同支持力度是否与它们带来的绩效匹配？

以不同科研主体作为科研经费支出的分类依据，将R＆D经费支出分为科学研究与开发机构R＆D经费支出、高等学校R＆D经费支出、大中型工业企业R＆D经费支出，基于2007—2017年的黑龙江省数据，首先对三大科研主体的科研经费支出与代表地区经济发展的三大产业增加值进行灰色关联度分析，探究不同科研主体的科研经费投入对三个产业的贡献程度；然后利用C-D生产函数，对三大科研主体的科研经费投入和地区GDP进行滞后回归分析，观察三大科研主体的科研经费投入对黑龙江省经济发展是否促进作用且时效性如何。

二、文献述评

目前，国内外对科研与经济发展关系的研究有:

1.研究科研投入与经济增长的关系。夏春萍、何嘉欣利用广义C-D生产函数研究湖北省的科研投入与社会总产值的关系，发现科研投入的增加与GDP的增长具有显著的因果关系，但是科研投入的影响具有滞后性［1］。俞立平侧重于研究不同科研经费投入渠道的产出绩效，发现企业科技投入对产出的贡献较大；政府科技投入具有刚性，对产出的贡献总体不错［2］。范乡、骆峤嵘侧重于研究两者间的相互关系，二人利用Granger关系检验发现我国R＆D投入对经济增长率不具有显著影响，相反，我国经济增长对R＆D投入增量存在显著Granger关系，认为我国R＆D投入与实际经济间的传导机制出现了严重的阻滞现象［3］。指标选取、分析方法等的不同会得到具有差异的研究结论，但总体来说科研投入对经济发展起到积极影响。

2.从创新主体科研侧重点分析对经济增长的影响。科技开发与研究机构、高校以及企业虽然都是进行研发活动和技术创新，但又各自有别。曾小彬、包叶群认为在创新体系运行中，科技开发与研究机构、高等院校是知识创新的主体，是灵感和创新理论的来源，企业是技术创新的主体，是实现创新经济效益的归宿［4］。李文山指出我国高校和科技开发与研究机构侧重于基础研究和试验发展，而企业侧重于应用研究［5］。对于基础研究和应用研究对经济增长的影响，丁厚德认为基础研究对经济产生的影响是间接的，而且具有高投入低产出、成果转化率低、高风险等特点，应用研究能直接产生经济效益，但是其科研的重大突破又离不开基础研究得到的创新理论成果［6］。由此可见，不论是基础研究还是应用研究对经济增长都起着直接或间接的推动作用。

3.从产学研结合的角度分析其与经济增长的关系。赵喜仓、李冉等人发现三大科研主体间合理的分工和资源共享能促进地区经济建设，但是他们认为企业在其中处于核心地位，它可以通过市场来激励创新、实现创新成果给经济带来的收益，是三大科研主体中最具有动力和能力的［7］。朱茜、董洁等人认为高校和科技开发与研究机构对于科研成果的转化缺乏资金和实力的支持，而企业追求商业化的本质使之对基础研究及基础研究成果又存在忽视现象，产学研三者不融通会造成科研成果闲置乃至浪费的结果，使科研投入与产出不能达到最优［8］。吴友群等通过产学研联系度作为分析指标研究产学研对经济增长的作用，发现结果是正向的，但具有滞后性［9］。

创新主体是我国创新驱动发展战略中必不可少的元素，产学研结合更是提高科研成果转化率、增加经济收益的重要一步。但是，三大科研主体的正常运行需要资源投入来支撑，对科研主体所需的人力物资进行合理配置，有利于充分利用资源达到技术创新、工艺改良、产品研发、生产方式改进、设备优化等目的，从而提高地区经济效益。目前，研究创新主体内部资源与经济效益的文献较少，笔者从经费支出角度观察黑龙江省对科研主体的支持力度，可以分析出黑龙江省的科研投入与其科技活动所产生的经济效益是否相匹配，为黑龙江省加快建设科教强省提供理论依据和建议。

三、黑龙江省GDP增长与R＆D经费投入现状

（一）黑龙江省GDP增长状况

由于具有良好的工业基础，建国以来东北三省一直以工业为主导带动地区经济的增长，但是随着经济结构的优化升级和产业结构的调整，其工业的优势逐渐消失，东北经济发展近年来进入软疲状态。东北经济的振兴问题备受关注。根据国家统计局公布的数据，笔者将黑龙江省经济增长率与全国相比发现，2011年黑龙江省的经济增速急速跌落，2012年下滑至全国平均水平以下，并一直维持在慢速增长阶段，2018年增速仅为4.7%，排名跌至全国倒数第三，2018年地区生产总值为16 361.6亿万元，排名为全国倒数第九。由此可见，黑龙江经济发展陷入了低速发展的困境，工业不再具有强劲动力拉动地区发展，黑龙江急需考虑转变经济发展方式，从传统工业为主向新兴产业、大数据和信息化相结合的产业等创新型产业转变，利用具有发展潜力的产业带来的外部效应带动老工业的优化升级。

（二）黑龙江省R＆D经费投入状况

本研究将科研主体作为R＆D经费支出的分类依据，在此，必须明确科研主体的范畴。一方面，科研主体的确定取决于国家创新体系内部的隶属关系。弗里曼最先确定“国家创新体系”，它是指一个国家的公共以及私有部门组成的用于技术创造、传播、使用的关系网，随后OECD细分科研部门，将科研机构、高校以及企业定义为创新体系中最基本的元素［10］，我国中科院也认为这三类科研机构组成了我国的创新体系。另一方面，据国家统计局统计科技活动基本情况的惯例，将全国存在科技活动的单位大致分为四类:科学研究与开发机构、高等学校、规模以上工业企业以及大中型工业企业。由于各地区规模以上工业企业与大中型工业企业存在重合现象，所以本研究保留科学研究与开发机构、高等学校以及大中型工业企业三大科研主体作为分析对象。R＆D经费支出是指用于科研主体内部开展科研活动(基础研究、应用研究以及试验发展)的实际支出，将科研经费支出按不同科研主体分为科学研究与开发机构R＆D经费支出、高等学校R＆D经费支出、大中型工业企业R＆D经费支出。由于地区对科研活动的重视程度体现在投入了多少资源，所以各科研主体的经费支出一定程度上可代表对科研的投入力度。

1.三个科研主体R＆D经费支出占地区科研投入比重。从表1整理的数据我们发现，黑龙江省对大中型工业企业科研活动的经费投入最多，占科研总支出的50%～70%；其次是对高等学校科研活动科研投入，占科研总支出的20%～40%，最后是对科学研究与开发机构的投入，占科研总支出的10%左右。黑龙江省对工业企业科研活动的支持力度与重视程度大于其他两类科研活动，原因与该省的发展定位和发展战略密不可分，东三省作为共和国长子，其相对成熟的工业、农业是推动该地区经济发展的重中之重，所以黑龙江省对工业企业科研活动的重视是建国以来东北以工业、农业为主这一发展战略的体现。

表1 三个科研主体科研经费支出占地区科研经费总支出比重① 数据来源:根据《黑龙江统计年鉴》《中国统计年鉴》整理。

2.三大科研主体R＆D经费支出增长率。从图1可看出，黑龙江省科学研究与开发机构R＆D经费支出增速时快时慢，时而高于全国平均水平时而低于全国平均水平，除了2015年以外，其余十年对科学研究与开发机构的经费投入逐年增加，体现了地区对科研机构发展的投入力度加大。图2中黑龙江省高等学校R＆D经费支出增长率基本与全国平均水平贴合，对高等学校的科研经费投入数量也逐年增加，体现了该省对高等学校科研活动的投入力度增大，但我们可以看到，2017年黑龙江省对这一类科研活动的投入增速急剧减缓，甚至出现负增长现象，这一经济现象表明黑龙江省开始弱化该类科研投入。图3中黑龙江省大中型工业企业R＆D经费支出增长率总体来看低于全国平均水平，2016年增速基本不变，而2013年、2015年以及2017年甚至出现负增长的现象，由此可见，黑龙江省对大中型工业企业的科研活动投入动力不足，这类工业企业的创新力度不大，导致该省以工业为主导的经济发展出现放缓问题。

图1 科学研究与开发机构R＆D经费支出增长率

图2 高等学校R＆D经费支出增长率

图3 大中型工业企业R＆D经费支出增长率

（三）三大科研主体对GDP增长的作用机理

科技开发与研究机构主要是进行基础及应用研究、承担前瞻性项目研究、与企业联合转制为委托服务机构等，科研投入越充沛越有利于其进行项目创新、知识创新并为其他创新主体提供基础服务。比如能向企业提供创新技术、创新设备、创新工艺等支持，与高校合作促进创新知识的传播和转移，提高人力资本的价值，从技术和知识两方面为地区经济发展提供动力。

高等院校的主要功能是进行基础研究、负责大众教育、承担研究课题、与企业联合成为其智慧锦囊等。一方面劳动力是经济发展的源泉之一，通过高校可以将既有的创新成果转化为人力资本，可以说高校是地区人才的储备基地，对高校的经费投入越多越能促进其集成新的创新资源，培养出创新型、专业型人才，为地区经济发展提供人力资源支持；另一方面，在知识经济时代，创新创业是适应时代发展、契合时代需求的产物，而大学生是创新创业的主力部队，每年都有大量的毕业生进入创业行列，所以对高校的科研投入有利于激励大学生自主创业，创造新的经济增长点。

大中型工业企业的根本目的是获取利润，所以其主要功能是进行以市场为导向的应用研究、与其他创新主体合作吸收他们的创新成果、创造自己的专利成果等。对其进行科研投入有利于其创造出新的产品和服务来满足不断变化的市场需求；有利于其加速转化知识创新成果，实现理论价值向实物价值的转变，企业是知识创新转化为经济收益的关键一步。

四、黑龙江省R＆D经费投入与产业结构的灰色关联度分析

灰色关联度分析法不同于其他基于大量准确数据的分析方法，其工作量比较少且分析思路明晰，可以在很大程度上弱化信息不对称给研究造成的不利影响，所以本研究从《黑龙江统计年鉴》《中国统计年鉴》中收集了2007—2017年科研经费投入的相关数据和三大产业的生产增加值数据，利用灰色关联度分析法研究三个领域科研经费内部支出与三大产业发展的关联度。

（一）确定科研经费投入和经济发展的分析指标体系

对于科研经费投入系统，本研究根据经费支出的不同方向分为三个子系统，其中:X1表示科学研究与开发机构经费内部支出额(亿元)、X2表示高等学校科技活动经费内部支出额(亿元)、X3表示大中型工业企业科技活动经费内部支出额(亿元)；对于经济系统，依据产业结构将其分为四个子系统，其中:Y表示黑龙江省地区生产总值(亿元)、Y1表示黑龙江省第一产业生产增加值(亿元)、Y2表示黑龙江省第二产业生产增加值(亿元)、Y3表示黑龙江省第三产业生产增加值(亿元)。从《中国统计年鉴》《黑龙江统计年鉴》收集到以上指标数据用于分析。

（二）关联度计算

1.选定参考数据列。为方便分析比较，本研究选取起始年2007年作为参考数据列。

2.无量纲化。因为各系统以及其子系统的意义不同、计算单位不同等因素会造成选取的数据量纲具有差异性，不利于比较和对结论造成误判，所以本研究利用初值化法对以上数据进行无量钢化处理。无量纲化公式:

其中，xi(k)为比较序列对应元素的数据无量纲化值；x′i(k)为比较序列对应元素的原始值；x′i(1)为参考序列对应元素的数据值。

3.求关联系数。利用以下公式求得每一比较序列与参考序列对应元素的关联系数。

其中，分辨系数ρ=0.5；

mini为各比较序列与参考序列对应元素的绝对差值中的最小值；

maxi为各比较序列与参考序列对应元素的绝对差值中的最大值。

4.求关联度。由于比较数列的关联系数不止一个，所以为了进行比较分析，有必要求关联系数的平均值。

5.分析结果。由表2可知，三个领域的科研经费支出与地区GDP和三大产业增长具有很强的关联关系，它们的关联系数均在0.6以上，大部分在0.7、0.8周围浮动。就地区生产总值(Y)来看，γX1>γX3>γX2，说明对科学研究与开发机构经费内部支出的增加对地区GDP增长的关联程度最高，而高等学校科技活动的科研投入对地区GDP增长的相关性略低于其他两类，总体来说，科研投入与经济发展具有高度关联；就第一产业生产增加值(Y1)来看，γX2>γX1>γX3，说明对高等学校科技活动的科研投入对第一产业的发展具有较高的关联性；就第二产业生产增加值(Y2)来看，γX1>γX3>γX2，与科研投入体系对地区GDP的关联度相似，科学研究与开发机构的科研投入对第二产业发展的相关性最强；就第三产业生产增加值(Y3)来看，γX2>γX1>γX3，说明高等学校科技活动的科技投入力度越大与第三产业增长的关联度越大。

表2 科研投入系统与经济系统的关联度① 数据来源:根据《黑龙江统计年鉴》《中国统计年鉴》整理。

综合来说，大中型工业企业科技活动的经费投入无论是对地区GDP还是对三大产业产值的关联度均低于其他两类科研投入，而其却占有黑龙江省较大的科研投入比重，说明了工业企业所占研发经费资源与其科研绩效不符，侧面表明黑龙江省大中型工业企业的科技研发效率低，技术、生产、产品等方面创新力度不够，依靠老工业、老产品、老生产技术致使黑龙江省经济发展较全国其他地区呈现低迷现象。另一方面，高等学校科技活动经费支出与第一产业产值的关联系数为0.810 98，与第三产业产值的关联系数更是达到0.843 55，表明未来对高等学校的科研投入能更有力地促进黑龙江经济的发展，所以黑龙江省一定要利用好其优质丰富的高等院校资源，注重校企对接，将科教与实体经济紧密结合，有针对性地培养研究人才。

五、R＆D经费投入与GDP增长的实证分析

（一）建立C-D生产函数模型

为了分析三个领域的科研经费投入对经济增长的影响，本研究利用柯布—道格拉斯生产函数作为基本模型，在此基础上分别引入三大科研主体科研经费支出作为自变量，分析三者对黑龙江地区经济增长的影响。

C-D生产函数如下:

取对数形式:

引入变量Xit，其中i=1，2，3，表示科学研究与开发机构R＆D经费支出额X1、高等学校R＆D经费支出额X2、大中型工业企业R＆D经费支出额X3；考虑到科研投入对经济发展的影响具有滞后性，所以用t表示时期(即t为当期，t-1为滞后一期，以此类推)，函数如下:

以上模型中，Y为因变量并代表地区经济增长，K代表地区资本投入，L代表地区劳动力投入，A代表地区技术进步，α代表L的产出弹性系数，β代表K的产出弹性系数，γ1、γ2、γ3分别代表三个领域科研经费投入自变量对地区经济增长的边际影响参数，μi代表各模型的随机误差项，Xit为三领域科研投入的各自变量。

（二）指标选取与数据平稳性检验

1.指标选取。根据《黑龙江统计年鉴》《中国统计年鉴》、国家统计局网站的数据资料，对因变量经济增长(Y)，用黑龙江省地区GDP表示；自变量劳动力投入(L)用黑龙江省就业总人数(万人)表示，资本投入(K)用黑龙江省社会固定资产投资额(亿元)表示，因为技术进步(A)指标测量困难，将其设定为常数项，选取科学研究与开发机构R＆D经费支出X1、高等学校R＆D经费支出X2、大中型工业企业R＆D经费支出X3作为衡量科技投入的指标。

2.ADF检验。由于本研究选用时间序列数据进行分析研究，如果存在单位根，则说明该序列属于非平稳时间序列，会造成之后回归分析出现“伪回归”，对结论形成误导。所以在进行回归分析之前有必要对数据进行ADF检验，保证各自变量的平稳性。

假设原假设为:各变量存在单位根。根据表3检验结果显示，各t值均大于各置信度下的临界值，所以拒绝原假设，认为不存在单位根，该序列是平稳的，因此可以进行下面的回归分析。

表3 ADF检验结果① 数据来源:根据《黑龙江统计年鉴》《中国统计年鉴》整理。

3.实证结果及分析。对搜集的数据利用Eviews10.0对X1、X2、X3进行当期、滞后一期、滞后二期以及滞后三期的回归估计得到的回归结果如下:

根据表4可知，科学研究与开发机构R＆D经费支出X1、高等学校R＆D经费支出X2、大中型工业企业R＆D经费支出X3各时期的系数均为正，说明科研经费投入与地区经济发展正相关。另一方面，科研投入在推动经济发展方面具有一定的滞后性，其中，科学研究与开发机构的科研投入在后一期就能对经济发展带来显著积极影响，而高等学校科研活动的科研投入在后两期才能产生显著促进作用，三者比较起来，大中型工业企业科研活动的科研投入回馈时效性最低，要滞后三期才能观察到其对经济产生的影响。常规来说，应用研究带来的影响会更直接更迅速地被体现，然而回归结果却有违常理，侧重于应用研究的大中型工业企业、较侧重于基础研究的高校和科技开发与研究机构，其科研投入带来的经济效益更加滞后，究其原因，一方面是由于应用研究成果的产生需要基础研究做理论和技术铺垫，黑龙江省工业企业想要研发新产品、开创新产业链、改良生产工具、优化生产方式都得以基础研究成果作为取得科研突破的关键一步，所以一定程度上来说高校和科研机构的科研产出滞后对企业科研发展有一定阻碍；另一方面可能是黑龙江工业企业的创新项目脱离了需求的轨道，没有结合市场需求进行对应的科研战略调整，所以科研投入即便是很充足但是带来的产出效果却不明显。总体来看，三领域科研投入滞后三期的t值最大，对经济发展的影响最显著。

表4 滞后分布回归结果① 数据来源:根据《黑龙江统计年鉴》《中国统计年鉴》整理。

由此，为了方便比较分析，选取滞后三期的变量做回归得到最终结果为:

由式(5)回归结果得出，科学研究与开发机构的科研经费投入的增加能带动地区经济的增长，其边际影响参数为0.262 7，说明在其他条件不变的情况下，该类科研经费支出每增加1个百分点能带动三年后黑龙江地区GDP提高0.262 7个百分点；由式(6)回归结果得出，高等学校R＆D经费支出与地区GDP正相关，其边际影响参数为0.245 3，说明在其他条件不变的情况下，该类科研经费投入每增加1个百分点，三年后黑龙江地区GDP增长能提高0.245 3个百分点；由式(7)可以看出对大中型工业企业科研活动的经费投入也对经济增长具有积极的作用，其他条件不变的情况下，该类科研经费投入每增加1个百分点，三年后地区GDP增长能提高0.293 5个百分点。

综合来说，无论对哪个领域进行科研投入，都能促进创新型产业的兴起、提高生产技术水平，培养出更多的专业型科研人员，能将地区经济增长方式从粗放型向集约型转变，以促进GDP高质量增长，科研经费投入与经济增长正相关。对比来看，对大中型工业企业的科研投入对黑龙江省GDP增长的影响力度最大，而高等学校科研活动虽然对经济发展的作用是积极的，但是其边际影响数值明显低于其他两类。

六、结 语

根据2007—2017年黑龙江省科研经费支出的有关数据，结合产业结构，利用灰色关联度分析法研究三个领域的科研经费投入和三大产业增加值的关系，从关联系数结果可以得出:三个领域的科研经费投入与地区经济增长具有密切的联系，其中科学研究与开发机构的科研活动对地区GDP增长的关联度最强，而高等学校的科研经费投入与第一产业和第三产业发展的关联度最强，大中型工业企业科研活动的投入与地区GDP和三大产业的关联度较弱于其他两类，但仍大于0.6，关联程度也很高。为了更具体分析三个领域的科研经费投入对黑龙江省经济增长的具体影响力度，又利用柯布-道格拉斯生产函数并引入相关滞后变量进行最小二乘法回归，依据回归结果发现，三领域科研经费投入对经济增长具有正向相关的影响作用，但是该积极作用具有滞后性。大中型工业企业科研活动对GDP的贡献力度大于科研机构的科研活动和高等学校科研活动，与东北三省作为我国重工业及领头地区的实际相符，但是这类科研活动与GDP增长的关联度较低，回馈时间较长，说明黑龙江省工业企业的创新型发展趋势针对性不足，黑龙江省应以重工业为支撑进行产业升级并带动新兴产业发展。高等学校科研活动的科研投入对经济增长的影响程度不高，说明黑龙江省高等学校的科研活动针对性不强，校企粘合度不高，科教与实体经济可能存在脱节现象，地区实体经济的发展对高校的科研成果利用度不高。

基于实证分析，提出利用“六个强省”带动地区高质量发展，为加快建设科教强省提供了理论支持。分析表明，黑龙江省科研经费投入对经济增长具有显著推动作用。但是，黑龙江省由于重工业的升级改造难度较大、近年来人才流失现象严重、内生动力不足等原因，使其经济发展比其他各省相对滞后。由此，提出以下建议:

1.建立完善的创新体系，将科研人才转变为强劲的创新动力。黑龙江省优质高等院校资源充足，专业型、研究型人才储备丰富，但是流失现象严重，所以政府要创造一个公平、公正、公开的竞争型创新体系，增强黑龙江省对创新人才的吸引力，提高省内科研人员的数量和质量，强化人才的新技术创新实施能力，培养科学管理人才，用创新思维推动经济发展，发挥高校科研活动对经济发展的助力潜能。

2.促进高校和科研机构与企业高效对接，推动产学研合作，保证科研成果的高质量转化。黑龙江省的科技综合实力在全国排名第14位，科技产出在全国排名第8位，体现了黑龙江省科研能力对地区发展提供不竭的动力支撑。但是，其科研成果转化率排到了全国第22位，说明科研成果的利用率不高。因此，政府应鼓励高校师生进行横向课题研究，鼓励科研机构建立经济实体，在重视科研机构开展基础研究、应用研究、科技创新等科研活动的基础上，还需要结合好产业、企业这一载体，引导成熟企业牵头组建产学研创新战略联盟，有计划、有目标、有方法地解决地区经济发展过程中遇到的技术难题，齐力突破产业、产品、技术、管理老化给经济发展造成的瓶颈，紧密联系实际经济发展状况，围绕创新型产业布局，打通科技成果由理论向实践转化、由个别向一般提升、由局部向整体拓展的渠道，从而保证创新有动力、有目的、有归路，重塑地区经济优势。

3.提高企业参与科研积极性，精准打好研究项目的靶。黑龙江省企业要注意长远发展，把应用研究和实际经济需求精密结合，时刻关注市场动态，及时发现新的消费增长点，有针对性地进行创新活动；要做到市场部、研发部、生产部、销售部信息共享畅通，内部资源高效流转；要参与到高校以及科技开发与研究机构主导的基础研究中，形成科研—设计—生产—销售为一体的科技成果转化流程，让理论创新成果能在企业的生产过程中转化为现实生产力，实现三大科研主体的优劣互补。

4.优化科研资源配置，监督科研经费支出。政府应规范科研经费支出方式，加强对科研投入的管理，避免投入盲目性的发生，使投入能精准到位用到实处，从而切实提高投入与产出的效率，获得最大的溢出效应。