技術(shù)追趕機制研究——一個基于吸收能力與R&D的理論模型

肖利平

(武漢大學經(jīng)濟發(fā)展研究中心,湖北武漢 430072)＊

技術(shù)追趕機制研究
——一個基于吸收能力與R&D的理論模型

肖利平

(武漢大學經(jīng)濟發(fā)展研究中心,湖北武漢 430072)＊

以Abramovitz的追趕假說為基礎(chǔ),構(gòu)建一個包含后進地區(qū)技術(shù)吸收能力和自主R&D的技術(shù)追趕理論模型,研究表明,吸收能力的高低直接決定了技術(shù)追趕速度的快慢,過弱的吸收能力會使經(jīng)濟陷入進一步技術(shù)落后的狀態(tài)。另一方面,當吸收能力不強時,如果后進地區(qū)能加強自身的研發(fā)積累,也能維持一定速度的技術(shù)追趕。

吸收能力;R&D;技術(shù)追趕;后發(fā)優(yōu)勢

一、引 言

近年來,世界經(jīng)濟增長整體上呈現(xiàn)差異不斷擴大的趨勢。不過,如果我們把目光投向一個經(jīng)濟區(qū)域,特別是那些特征相同或相近的地區(qū),或初始條件相近的地區(qū),就能看到廣泛存在的追趕現(xiàn)象。根據(jù)國際貨幣基金組織的統(tǒng)計,在2001～2005年間,幾個代表性發(fā)達地區(qū)的經(jīng)濟增長率平均為2.1%,而技術(shù)水平相對落后的發(fā)展中地區(qū)平均增長率高達6.3%。根據(jù) Penn World Table的數(shù)據(jù),1950～2004年間,美國的年均實際GDP增長率為2.21%,中國為5.67%。聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織的《工業(yè)發(fā)展報告(2005)》也發(fā)現(xiàn),在工業(yè)化地區(qū)、東亞、新歐盟成員國等地區(qū),初始人均GDP和各地區(qū)追趕潛力呈負相關(guān)關(guān)系。

許多研究探討了這一現(xiàn)象,主要集中在增長對于收斂問題的考察和追趕理論基于技術(shù)差距的分析。新古典增長模型關(guān)于條件收斂的預期經(jīng)常作為經(jīng)驗分析中的一個假設(shè),不過其收斂是以一些結(jié)構(gòu)性要素為條件的,而追趕理論則強調(diào)技術(shù)吸收能力等條件。此外,追趕理論將新古典模型的外生技術(shù)進步分解為兩個方面,即一般意義上的技術(shù)進步和追趕意義上的技術(shù)進步,而且不同于新古典模型的技術(shù)公共品假設(shè),很多情形下追趕理論都將技術(shù)看作是只能有限制地使用,認為利用外來技術(shù)要受到技術(shù)吸收能力等因素的約束。新增長理論更加關(guān)注人力資本積累、對外開放程度、國際技術(shù)溢出以及制度結(jié)構(gòu)等因素對增長收斂的影響,認為研發(fā)投入不僅可以促進本國的經(jīng)濟增長,而且其帶來的技術(shù)溢出也能促進其他地區(qū)的經(jīng)濟增長。不過,新增長理論的理論和實證研究主要集中在發(fā)達地區(qū),沒有建立一個適合落后的技術(shù)追隨國的理論框架。

經(jīng)濟增長理論對落后地區(qū)的技術(shù)追趕解釋力度有限,不過早在20世紀60年代,以 Gerschenkron為代表的一些經(jīng)濟史學家就探討了后發(fā)追趕問題(Gerschenkron,1962)[1],并以后發(fā)優(yōu)勢學說為基礎(chǔ)形成了追趕理論。Abramovitz(1986)提出了著名的追趕假說,即長期生產(chǎn)率的增長往往與初始生產(chǎn)率水平負相關(guān)[2]。20世紀七八十年代,追趕理論的技術(shù)差距方法對后發(fā)追趕現(xiàn)象給出了合理的解釋。該方法將經(jīng)濟發(fā)展看成是一個非均衡的過程,創(chuàng)新與模仿這兩個相互沖突的力量在相互作用,創(chuàng)新趨向于擴大地區(qū)間的技術(shù)差距,而模仿則趨向于減少這種差距。根據(jù)這一方法,技術(shù)追趕的潛力取決于技術(shù)水平的差異,其他條件相同時,技術(shù)差距更大的地區(qū)經(jīng)濟增長速度越快。

上面所指的其他條件,主要指后進地區(qū)的“社會能力”[2,3]或吸收能力[4]。面對許多后進經(jīng)濟遭遇“后發(fā)優(yōu)勢陷阱”的現(xiàn)實,國內(nèi)研究興趣開始轉(zhuǎn)向技術(shù)追趕潛力實現(xiàn)的條件。有些學者開始關(guān)注技術(shù)吸收,不過目前國內(nèi)吸收能力研究主要集中在FDI的層面[5,6],另一些研究強調(diào)經(jīng)濟趕超所需要的發(fā)展戰(zhàn)略[7]。而且,這些研究多為實證研究,將技術(shù)吸收能力、自主創(chuàng)新和技術(shù)追趕結(jié)合起來,構(gòu)建剖析后發(fā)技術(shù)追趕機制的理論模型還比較缺乏。

現(xiàn)有的理論研究對后進經(jīng)濟技術(shù)吸收能力對于技術(shù)追趕的作用多數(shù)只是揭示了吸收能力起作用的方向,沒有顯示其作用的力度[8-10],而且,既有的理論研究還經(jīng)常忽視后進經(jīng)濟創(chuàng)新因素的重要作用。例如,Hisao and Hisao(2004)基于一個發(fā)展中國家和發(fā)達國家之間的學習模型,構(gòu)建了一個追趕邏輯模型來判斷一國成功追趕的可能性,它和多數(shù)理論模型一樣,沒有考慮后進國家的自主創(chuàng)新因素[11]。雖然此前Fagerberg(1988)早就強調(diào)創(chuàng)新對于后進經(jīng)濟的重要性,但這種重要性在實證和理論的層面都還缺乏,特別是缺少包含后進經(jīng)濟自主創(chuàng)新的技術(shù)追趕機制的探討[12]。因此,本文以 Fagerberg (1988)和Skonhoft(1995)為基礎(chǔ),從理論的層面揭示技術(shù)吸收能力與后進經(jīng)濟追趕速度之間的聯(lián)系機制,并證明后進地區(qū)的自主創(chuàng)新對于其技術(shù)追趕的重要性。

二、基本假定

假設(shè)存在這樣一種經(jīng)濟,由技術(shù)發(fā)達的先進地區(qū)和技術(shù)落后的后進地區(qū)構(gòu)成,它們的技術(shù)進步方式具有不同特征。先進地區(qū)的技術(shù)進步是創(chuàng)新型的,只依賴于本地區(qū)的R&D創(chuàng)新,如擁有眾多高新技術(shù)的歐美各國,它們一直處于世界技術(shù)領(lǐng)域的最前沿。后進地區(qū)的技術(shù)進步是追趕和創(chuàng)新并重,在不同的發(fā)展階段,追趕和創(chuàng)新在經(jīng)濟中所占的比重會發(fā)生變化。在發(fā)展之初,當自身R&D能力還很薄弱時,后進地區(qū)主要靠引進吸收外來先進技術(shù)來促進增長,而當其技術(shù)能力隨著技術(shù)外溢的積累提高后,后進地區(qū)則會開始關(guān)注自主R&D創(chuàng)新的重要性。這樣的例子很多,例如戰(zhàn)后經(jīng)濟迅速騰飛的“亞洲四小龍”就是靠模仿創(chuàng)新成功實現(xiàn)了追趕。

假設(shè)先進地區(qū)在t期的技術(shù)水平為:

其中,A(0)為先進地區(qū)的初始技術(shù)存量,r為先進地區(qū)R&D創(chuàng)新活動(不變的)年增長率,假設(shè)r為正。這里,我們沒有考慮后進地區(qū)技術(shù)進步對先進地區(qū)的擴散作用,先進地區(qū)的技術(shù)水平僅取決于其初始技術(shù)存量和R&D活動的增長,自主R&D是先進地區(qū)技術(shù)進步的唯一源泉。據(jù)此假設(shè),先進地區(qū)的技術(shù)以穩(wěn)定的速率增長:

后進地區(qū)的技術(shù)進步是同時通過吸收模仿和自主創(chuàng)新實現(xiàn)的。吸收模仿就是吸收利用先進地區(qū)的先進技術(shù),根據(jù)Nelson and Phelps(1966)[13]的基本思想,這種技術(shù)利用會有一個時滯(time lag),也就是說先進地區(qū)創(chuàng)新獲得的技術(shù)要經(jīng)過一段時間后才能傳播到后進地區(qū)。假設(shè)這段滯后的時間為 l(t),基于先進地區(qū)技術(shù)領(lǐng)先的假定,在后進地區(qū)趕上先進地區(qū)之前,l(t)應為非負值①,即后進地區(qū)總是晚于先進地區(qū)獲得先進技術(shù)。同時,根據(jù) Fagerberg (1988)[12],后進地區(qū)也有一定程度的自主創(chuàng)新,這種R&D活動有雙重作用(Cohen and Levinthal, 1989)[4]:提高吸收能力加速先進技術(shù)的利用,和促進后進地區(qū)技術(shù)存量的提高。用下標c表示后進地區(qū),rc表示后進地區(qū)R&D創(chuàng)新活動(不變的)增長率,假設(shè)后進地區(qū)在t期的技術(shù)水平②為:

由于技術(shù)進步來源不同,因此后進地區(qū)呈現(xiàn)出不同的技術(shù)變遷方式。后進地區(qū)的技術(shù)增長率為:

由此可見,先進地區(qū)的技術(shù)進步只取決于自身的R&D增長率,而后進地區(qū)的技術(shù)進步不僅取決于自身的R&D增長率,還取決于先進地區(qū)的R&D增長率和技術(shù)引進時滯的變化。時滯l(t)反映了后進地區(qū)吸收利用外來技術(shù)的能力,吸收能力越強則時滯越短,反之則越長。根據(jù)吸收能力的變化,后進地區(qū)的技術(shù)追趕可分為以下幾種情形:

因此,在我們的模型中,技術(shù)吸收能力的增強是確保后進經(jīng)濟高效率追趕至關(guān)重要的因素,下面將圍繞其揭示后發(fā)技術(shù)追趕的實現(xiàn)機制。

三、技術(shù)追趕機制

技術(shù)水平的落后預示了落后地區(qū)利用先進地區(qū)現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)高增長的潛力。正是由于后進地區(qū)技術(shù)水平較低,同先進地區(qū)之間存在較大的技術(shù)差距,才有了后進地區(qū)進行技術(shù)追趕的可能性。下面我們用兩個地區(qū)技術(shù)存量比的對數(shù)形式定義t期的技術(shù)差距:

由前面給出的先進地區(qū)和后進地區(qū)的技術(shù)存量函數(shù),可有:

由此看來,后進地區(qū)與先進地區(qū)的技術(shù)差距同先進地區(qū)的R&D增長率、后進地區(qū)技術(shù)引進時滯正相關(guān),與后進地區(qū)自身的R&D增長率負相關(guān)。也就是說,在后進地區(qū)R&D投入增長一定的情況下,先進地區(qū)R&D投入增長越快,后進地區(qū)引進吸收先進技術(shù)的時間越長,后進地區(qū)與先進地區(qū)之間的技術(shù)差距就會越大。反之,在后進地區(qū)獲取的技術(shù)外溢(決定于 r和l(t))一定時,后進地區(qū)加大R&D投入能夠在一定程度上縮小與先進地區(qū)的技術(shù)差距。

為更詳細地研究影響技術(shù)差距的因素,以下分析技術(shù)差距的變化:

根據(jù)Verspagen(1991)[9],后進地區(qū)的技術(shù)進步取決于自身的R&D和先進地區(qū)的技術(shù)擴散效應D(diffusion effect),我們定義:

其中,先進地區(qū)技術(shù)的擴散效應D取決于先進地區(qū)的R&D增長率r和后進地區(qū)的技術(shù)吸收時滯l(t)。根據(jù)Abramovitz(1986)[2],可以合理地假定后進地區(qū)獲取的這種技術(shù)擴散效應取決于技術(shù)差距本身,以及后進地區(qū)吸收利用先進地區(qū)技術(shù)的能力,即:

其中,α表示后進地區(qū)吸收先進地區(qū)技術(shù)的吸收能力(或社會能力)。于是,由式(7)～(9)可有:

式(10)即為基于技術(shù)差距、吸收能力和自主創(chuàng)新的技術(shù)追趕基本模型。其中,β=r-rc,表示后進地區(qū)的相對自主創(chuàng)新努力,或兩地區(qū)的R&D增長率差異。

可見,相對于先進地區(qū)的技術(shù)水平,后進地區(qū)在努力從兩個方面縮小與先進地區(qū)的技術(shù)差距:(1)后進地區(qū)在積極進行自主創(chuàng)新活動(rc),這是該模型區(qū)別于一般追趕模型的一個特征,即在追趕過程中突出了后進地區(qū)自主創(chuàng)新的作用④。不過,后進地區(qū)的這種自發(fā)努力往往不足以完全彌補技術(shù)差距,表現(xiàn)為β≥0,要完全消除技術(shù)差距還需要另一個方面的努力。(2)后進地區(qū)必須大力利用先進地區(qū)技術(shù)的擴散效應(αX(t))。擴散效應,不僅取決于和先進地區(qū)技術(shù)差距的大小,還會受到吸收能力的制約,技術(shù)差距和吸收能力共同決定了后進地區(qū)可以獲取的技術(shù)溢出效應的大小。這里,吸收能力α的取值范圍受到一定的限制。一般說來,0<α≤1,α不為0是因為現(xiàn)實經(jīng)濟中不存在沒有任何吸收能力的地區(qū),α小于等于1是因為后進地區(qū)一般沒有能力完全吸收利用先進地區(qū)的技術(shù)。α越大表明該國的技術(shù)吸收能力水平越高,能有效地吸收利用外來先進技術(shù),從而也更利于技術(shù)追趕取得成功。

通過分析技術(shù)差距的變化,前面我們找到了影響技術(shù)追趕的各種因素。要知道這些因素是如何作用于技術(shù)追趕過程的,還需要進一步分析技術(shù)引進的快慢問題。在追趕的范疇內(nèi),始終有β≥0,因此追趕方程(10)有唯一穩(wěn)定的均衡點,且為正值。如果初始技術(shù)差距大于β/α,那么其差距就會降低到均衡水平;如果初始技術(shù)差距小于β/α,那么其差距就會上升到均衡水平。解微分方程(10),可得

其中t≥0。技術(shù)差距函數(shù) X(t)關(guān)于時間嚴格凸(凹),從上方(下方)嚴格趨近于β/α。當β=0時,技術(shù)差距函數(shù) X(t)就變成了一個嚴格凸函數(shù)。這時,后進地區(qū)的R&D增長率趕上了先進地區(qū)的R&D增長率,決定技術(shù)差距的就只有獲取的技術(shù)擴散效應,這時就回到了傳統(tǒng)的技術(shù)差距模型:X (t)=X(0)e-αt。這里,技術(shù)差距只取決于兩地區(qū)的初始技術(shù)差距 X(0)和吸收能力α,后進地區(qū)和先進地區(qū)的R&D增長率沒有發(fā)生作用。

四、技術(shù)引進時滯與追趕速度

在我們的模型中,技術(shù)差距的縮小與技術(shù)引進吸收時滯密切相關(guān),下面考察不同情形下的技術(shù)追趕速度。由式(11)和技術(shù)差距定義(6),t期后進地區(qū)引進先進技術(shù)的時滯為:

其中,t≥0。將引進技術(shù)的時滯 l(t)關(guān)于 t求導,可以看出影響技術(shù)引進快慢的因素:

此時,后進地區(qū)的技術(shù)追趕速度為:

式(13)就是后進地區(qū)的技術(shù)追趕方程。由此可見,隨著時間的推移,后進地區(qū)引進技術(shù)所需要的時間是會增加還是減少,亦即后進地區(qū)是否在有效地追趕先進地區(qū)的技術(shù),取決于多方面的因素,這些因素包括后進地區(qū)的技術(shù)吸收能力α、初始技術(shù)差距X(0)、先進地區(qū)的R&D增長率r和本地區(qū)的R&D增長率rc⑤。其中,最為關(guān)鍵的因素是技術(shù)吸收能力和初始技術(shù)差距決定的技術(shù)擴散效應,它極大地影響了后進地區(qū)的追趕速度。

值得注意的是,αX(0)>r是后進地區(qū)成功追趕的一個充分而非必要條件⑦,它沒考慮后進地區(qū)自主創(chuàng)新對于追趕所作的貢獻⑧,如果考慮自主創(chuàng)新,那么αX(0)比 r小也可以追趕成功,小的部分由后進地區(qū)的自主創(chuàng)新來補足。至于αX(0)能夠小多少,則取決于后進地區(qū)自主創(chuàng)新努力的程度。因此,后進地區(qū)技術(shù)的自主創(chuàng)新和模仿引進是彼此互補的,共同促進后進地區(qū)的技術(shù)追趕過程,而不是通常我們所說的相互替代此消彼長的關(guān)系。命題3和命題4也存在這種情況。

五、結(jié) 論

在我們的理論模型中,初始技術(shù)差距、技術(shù)吸收能力、先進地區(qū)的R&D增長率以及后進地區(qū)的R&D增長率共同決定了后進地區(qū)的技術(shù)追趕進程。其中,技術(shù)吸收能力要素起到了至關(guān)重要的作用。對于追趕地區(qū)而言,更高的吸收能力意味著更大的技術(shù)知識追趕速度。如果其他條件相同,吸收能力更高的地區(qū)將通過獲取技術(shù)外溢增長更快。當后進地區(qū)面臨的初始技術(shù)差距和技術(shù)吸收能力決定的技術(shù)溢出利用效率高于先進地區(qū)的R&D創(chuàng)新增長率時,后進地區(qū)將呈現(xiàn)加速度的技術(shù)追趕。反之,如果吸收能力太弱,不能有效利用先進地區(qū)的先進技術(shù),后進地區(qū)便會陷于技術(shù)進一步落后的狀態(tài)。

不過,本文的研究也發(fā)現(xiàn),即便后進地區(qū)不能迅速充分地利用先進地區(qū)的技術(shù),只要后進地區(qū)有一定的技術(shù)吸收能力,而且自身的R&D增長率較快,后進地區(qū)也能維持一定的技術(shù)追趕速度,而這種維持是通過后進地區(qū)自身的R&D積累實現(xiàn)的。現(xiàn)有文獻經(jīng)常無視后進地區(qū)自主R&D積累的作用,政策實踐也經(jīng)常站在后進地區(qū)的視角而理所當然地忽視這一點。本文的研究從理論上證明,在一定的條件下,后進地區(qū)的自主R&D是使其得以實現(xiàn)追趕的關(guān)鍵要素。

注釋:

①這就將我們的分析限定在追趕的范疇,當l(t)等于0時意味著落后地區(qū)能在瞬間吸收先進地區(qū)的最新技術(shù),而l(t)小于0時,就意味著追趕與落后的方向發(fā)生了變化,技術(shù)落后地區(qū)現(xiàn)在已經(jīng)成為領(lǐng)先地區(qū)。

②這里沒有單獨給出一個后進地區(qū)的初始技術(shù)水平,而假定后進地區(qū)的初始技術(shù)水平取決于先進地區(qū)技術(shù)增長率和初期技術(shù)吸收時滯的長短,即Ac(0)=A(0)eRl(0)。

④一般的追趕文獻都十分強調(diào)技術(shù)擴散效應,不大重視后進地區(qū)自主創(chuàng)新在縮小技術(shù)差距中所起的作用。Fagerberg(1988)在關(guān)于增長率差異的經(jīng)驗研究中,首次將后進地區(qū)R&D創(chuàng)新活動納入其分析范疇,來解釋各國的增長率差異。在本文模型中,如果不考慮R&D活動的差異,即有β=0,那么 dX(t)/d t=-αX(t),則 X(t)=X(0)e-αt,即為我們通常所見的追趕模型。

⑧在αX(0)>r條件下,這里的模型相當于常見的不考慮后進地區(qū)技術(shù)創(chuàng)新的一般追趕模型,即只要后進地區(qū)技術(shù)差距和吸收能力足夠大,那么后進地區(qū)就可以通過模仿吸收來追趕先進地區(qū)。

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The Mechanism of Technological Catching up:A Theoretical Model based on Absorptive Capacity and R&D

XIAO Li-ping

(Center f or Economic Development Research,Wuhan University,Wuhan 430072,China)

Based on the Catching-up Hypothesis of Abramovitz,a theoretical model of technological catching-up including technological absorptive capacity and own R&D is constructed.According to the study,high or low level of absorptive capacity determines the quick or slow rate of technological catching-up,and the economy with too low absorptive capacity will slide into the state of further technological backwardness.On the other hand,if those late-developed regions without enough high absorptive capacity can strengthen their own R&D level,they may sustain their technological catching-up at some rate.

Absorptive capacity;R&D;Technological catching-up;Late-development advantage

F224.0 文獻標識碼: A 文章編號:1003-7217(2011)03-0089-05

2010-11-12

2010年度教育部人文社會科學研究青年基金項目“后發(fā)技術(shù)追趕的區(qū)域和行業(yè)動態(tài)演化路徑——基于機會窗口和吸收能力的研究”資助(10YJC790297)

肖利平(1977—),女,湖北漢川人,經(jīng)濟學博士,武漢大學經(jīng)濟發(fā)展研究中心教師,研究方向:發(fā)展經(jīng)濟學。

(責任編輯:姚德權(quán))