科技影響發(fā)展方式轉(zhuǎn)型的模型研究

摘要：文章以中石化公司為研究對象，按照科技對經(jīng)濟增長的推動作用、科技對節(jié)能減排的促進(jìn)作用的思路，識別出科技促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵指標(biāo)，建立科技促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的模型組：科技—經(jīng)濟增長模型、科技—能耗模型、科技—污染物排放模型。根據(jù)上述模型，對2015年中石化公司科技促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的若干關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測。結(jié)果表明中石化公司在科技、教育、投資質(zhì)量提高等的作用下將轉(zhuǎn)向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的集約型發(fā)展方式。

關(guān)鍵詞：科技；發(fā)展方式轉(zhuǎn)型；模型組

一、 引言

科技在促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)型過程中發(fā)揮的主導(dǎo)作用是眾所周知的。然而，近些年中國在經(jīng)濟發(fā)展方式上一直注重以房地產(chǎn)、汽車、裝備制造業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施為發(fā)展重心，在科技創(chuàng)新方面投入不足，造成投資效率低下、產(chǎn)能過剩和分配結(jié)構(gòu)失衡的嚴(yán)重后果。另外，國際競爭進(jìn)一步激烈、資源環(huán)境成本和勞動力成本也快速上升。中國要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須積極探索科技促進(jìn)經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變的發(fā)展之路，使中國逐步向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、人口均衡型和知識密集型的新的社會形態(tài)轉(zhuǎn)變。在科技促發(fā)展的實踐活動中，中石化公司發(fā)揮先鋒模范作用，經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的典型。作為世界500強企業(yè)，中石化在世界經(jīng)濟增長最快的區(qū)域擁有戰(zhàn)略性的市場地位，以及完善、高效、低成本的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)和營銷網(wǎng)絡(luò)，形成一體化的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)，并且擁有較強的抗行業(yè)周期波動能力，特別是迅速提高創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級的能力。中石化注重企業(yè)與社會、環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，全面推行HSE管理體系，積極推進(jìn)節(jié)能減排，發(fā)展低碳經(jīng)濟，創(chuàng)新促進(jìn)發(fā)展方式轉(zhuǎn)型的經(jīng)驗值得借鑒。

二、 科技與發(fā)展方式轉(zhuǎn)型關(guān)系研究

本文從“科技促進(jìn)經(jīng)濟增長”和“科技促進(jìn)節(jié)能減排”等促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變相關(guān)研究，進(jìn)行國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析與評價。

1. 有關(guān)經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變的理論依據(jù)。本文以“Economic Development Pattern”為主題詞在SCI中進(jìn)行檢索，旨在從總體上對經(jīng)濟發(fā)展方式的相關(guān)外文文獻(xiàn)進(jìn)行定位，結(jié)果共搜索到1 567條記錄。其中，主題詞包括題目、關(guān)鍵詞以及在摘要中出現(xiàn)的詞匯。文獻(xiàn)的時間范圍為1956年~2011年。對這些文獻(xiàn)利用可視化工具CiteSpace進(jìn)行關(guān)鍵詞的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析。在CiteSpace中，可以通過統(tǒng)計一個領(lǐng)域內(nèi)文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞共現(xiàn)頻率來確定一定時期內(nèi)研究前沿的熱點詞匯。根據(jù)這些關(guān)鍵詞在一定時期內(nèi)出現(xiàn)的頻率，可以得到“研究前沿術(shù)語的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)”，結(jié)果鎖定3個主要節(jié)點：United-states（美國）、Trade（貿(mào)易）、Globalization（全球化）。與美國相聯(lián)系的關(guān)鍵詞有Interventions（干涉）、Energy-intake（能源引進(jìn)）、Variability（可變性）、Regional Intergration（地區(qū)整合）、Institutions（制度）。通過節(jié)點確定理論文獻(xiàn)研究主要發(fā)生在2001年~2010年間，由此推斷貿(mào)易與全球化在世界經(jīng)濟發(fā)展方式上起了重要的作用，因此，關(guān)于這個問題的研究最多，經(jīng)濟學(xué)家門圍繞貿(mào)易全球化展開的研究主要為貿(mào)易制度、強度、工業(yè)化以及在全球化中扮演重要角色的組織及跨國公司。與此同時，美國在這十年間擔(dān)任了引領(lǐng)貿(mào)易全球化的領(lǐng)頭軍，對美國經(jīng)濟發(fā)展方式的研究上主要集中在能源、制度、地區(qū)整合上。

Barry Naughton認(rèn)為“未來生活質(zhì)量的改善取決于經(jīng)濟發(fā)展政策將如何把經(jīng)濟增長帶來的好處，盡可能廣泛地傳遞給整個社會。這不僅僅是因為全面增長模式會將增長帶來的利益更廣泛地造福于人民，而且如果人民更加健康，吃得更好，有更好的教育，未來的經(jīng)濟增長才會更好地持續(xù)到下一階段”。

國內(nèi)研究方面，吳敬璉總結(jié)了經(jīng)濟發(fā)展中有關(guān)增長問題的理論演進(jìn)，將現(xiàn)代經(jīng)濟增長中效率提高的主要源泉做了歸納，討論中國增長模式和工業(yè)化道路存在的問題，以及中國為了轉(zhuǎn)變增長模式需要采取的實際措施。王夢奎認(rèn)為資源與環(huán)境的強大約束和增長成本的上升，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)升級和增長方式轉(zhuǎn)變中的實際困難，社會矛盾比較突出，收入差距擴大，外部環(huán)境發(fā)生了重大變化，因此轉(zhuǎn)變發(fā)展方式中要趨利避害。

2. 科技與經(jīng)濟增長的關(guān)系研究。內(nèi)生增長理論曾經(jīng)在經(jīng)濟增長理論研究中占據(jù)主導(dǎo)地位，但現(xiàn)在已有許多學(xué)者通過實證研究和經(jīng)驗證據(jù)對內(nèi)生增長理論提出了質(zhì)疑，比如：曼昆、羅默和魏爾（Mankiw，Romer Weil，1992）指出，具有外生技術(shù)進(jìn)步和資本邊際回報遞減的索羅—斯旺新古典模型能夠解釋人均產(chǎn)出的大部分跨國差異。許多作者已經(jīng)給出的證據(jù)表明， 各國正在向索羅－斯旺模型所顯示的平衡增長路徑收斂， 其中各國有共同的世界技術(shù)水平。強調(diào)技術(shù)創(chuàng)新及研發(fā)的內(nèi)生增長理論的熊彼特模型受到的攻擊尤為嚴(yán)重。喬根森（Jorgenson，1995）所進(jìn)行的增長核算分析認(rèn)為，相比于資本積累而言，技術(shù)進(jìn)步并非增長的主要源頭。根據(jù)瓊斯（Jones，1995）的觀點，“二戰(zhàn)后研發(fā)支出巨幅增加，而生產(chǎn)率上升卻不加快”駁斥了現(xiàn)有的熊彼特增長理論。

3. 科技與節(jié)能減排的關(guān)系研究。André和Smulders （2004）、Sjak Smulders和Michiel Nooij（2003）構(gòu)建了包括能源和內(nèi)生的技術(shù)進(jìn)步的經(jīng)濟增長模型，并以此解釋OECD國家普遍存在著的能源總消費量上升和能源使用效率提高等狀況。Azomahou等（2003）發(fā)現(xiàn)OECD國家過去20多年中能源密度在下降，于是他們建立體現(xiàn)節(jié)能技術(shù)進(jìn)步的一般均衡模型予以解釋。Zon（2003）以擴展Romer模型為前提加入節(jié)能技術(shù)進(jìn)步的因素，發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟增長仍然能達(dá)到穩(wěn)態(tài)，但是經(jīng)濟增長率與真實的能源價格呈負(fù)相關(guān)。

中國通過技術(shù)進(jìn)步提高能源效率的潛力還是比較大的。通過技術(shù)進(jìn)步可以不斷增加經(jīng)濟可采儲量，可以延長非再生能源的使用年限，這樣不僅可以為過渡到以可再生能源為基礎(chǔ)的能源系統(tǒng)贏得時間，也可以減輕能源生產(chǎn)利用對環(huán)境的損害，是目前解決能源問題的主要途徑。

美國MIT的Ian Sue Wing和Richard S. Eckaus在《解釋美國經(jīng)濟中能源強度的長期變革》的研究報告中，利用KLEM數(shù)據(jù)庫，研究了信息技術(shù)對能源消耗率的降低作用。從計量經(jīng)濟學(xué)的角度估計價格引起的可變投入替代效應(yīng)、資本以及物化和未物化的技術(shù)進(jìn)步對能源強度的影響。研究結(jié)論是，美國20世紀(jì)后半期能源消耗率呈現(xiàn)下降，歸因于無形技術(shù)改變，它是和建筑、結(jié)構(gòu)、機械、電子設(shè)備等的技術(shù)進(jìn)步相關(guān)的。而信息通信技術(shù)和電子設(shè)備的發(fā)展則是1990年以后影響能耗率的關(guān)鍵，這一發(fā)現(xiàn)和Newell（1999）的研究及最近關(guān)于生產(chǎn)率的著作都廣泛一致。

日本環(huán)境研究論壇Kae Takase、經(jīng)濟計量學(xué)株式會社Yasuhiro Murota采取的是后一種方法。他們通過建立涵蓋從宏觀經(jīng)濟到能源供求等一系列內(nèi)容的量化模型，考察了IT革命對美國和日本能源供給/需求的影響，并在此基礎(chǔ)上對比了兩國的情況。模擬研究顯示，在日本，替代效應(yīng)反映在工業(yè)能源需求方面，收入效應(yīng)反映在住房和運輸方面。而在美國，由于重工業(yè)的比例已經(jīng)很小，所以替代效應(yīng)不明顯，但收入效應(yīng)將使能源需求量增加。換言之，IT投資能否降低能源需求，取決于其對替代和收入這兩種效應(yīng)的影響程度。

國內(nèi)郝海、顧培亮等在“技術(shù)進(jìn)步與能源消費的相互作用”一文中，首先利用生產(chǎn)函數(shù)理論的Solow余值法給出了技術(shù)進(jìn)步節(jié)能率的計算公式，然后通過對中國和美國的技術(shù)進(jìn)步節(jié)能率的測算和對比分析，說明了中國的技術(shù)進(jìn)步還有待進(jìn)一步深化，最后應(yīng)用生命周期理論分析了能源技術(shù)進(jìn)步的演化方式。張明慧、李永峰在對中國能源消費現(xiàn)狀及趨勢分析的基礎(chǔ)上，全面分析了中國技術(shù)進(jìn)步對能源消費的影響。宋捷使用灰色關(guān)聯(lián)度方法對中國的科技指標(biāo)對能源密度的影響進(jìn)行分析， 得出科技是影響中國能源密度因素但還沒有達(dá)到所希望的科技作為第一生產(chǎn)力的程度；科技中人力因素的影響要大于財力的影響兩個主要結(jié)論。Chaoqing Yuan（2009）等利用科布道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)研究了技術(shù)進(jìn)步在節(jié)能減排中的作用。他們的分析結(jié)果表明，人均產(chǎn)出和單位勞動力產(chǎn)出的增長會增加能源強度，而技術(shù)進(jìn)步則會從另一方面降低能源消耗。利用該模型對中國產(chǎn)業(yè)的能源強度進(jìn)行了實證分析。

Benjamin Warr和Robert Ayres（2006）建立了REXS（Resource EXergy Services）模型，該模型利用20世紀(jì)美國的數(shù)據(jù)考察了科技進(jìn)步是如何動態(tài)的降低能源強度和內(nèi)生的增加原料和燃料的轉(zhuǎn)換效率的，并且推斷了未來幾十年的走向。Okushima與Tamura（2009）利用MCDA（the Mu-ltiple Calibration Decomposition Analysis）即多元校正分解分析法，該理論提供了一個將由于科技進(jìn)步和價格的替代效應(yīng)兩方面影響的結(jié)構(gòu)變化分開來的基本方法。估計了科技進(jìn)步是如何影響日本的能源消耗和二氧化碳排放的。Sondes Kahouli-Brahmi（2008）研究了一系列基于學(xué)習(xí)曲線研究內(nèi)生技術(shù)進(jìn)步與降低能源成本關(guān)系的模型，他將這些模型分為兩類，一類是自下而上的模型，此類模型可以用來分析某一特定的技術(shù)與成本降低之間的關(guān)系，另一類是自上而下的模型，可以用來進(jìn)行宏觀政策方面的分析，尤其是能源部門如何對環(huán)境政策做出反應(yīng)的。

通過上述分析可知，雖然從整體上對“科技促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)型的優(yōu)化模型”的研究幾乎沒有見到，但是關(guān)于“科技推動經(jīng)濟增長”的研究已經(jīng)很多很多，而關(guān)于“科技促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級”的研究、關(guān)于“科技促進(jìn)節(jié)能減排”的模型研究、關(guān)于“經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)型”的研究也已經(jīng)很多，這就為本項研究提供了基礎(chǔ)；同時，這些研究也存在很多問題，例如關(guān)于“科技推動經(jīng)濟增長”的研究，目前還沒有公認(rèn)的理論和測算模型，內(nèi)生理論模型并不適用，因此本研究首先從共生理論的角度做出新的探索；關(guān)于“科技促進(jìn)節(jié)能減排”的研究，提出了很多模型 ，但還有很多爭論，有些因素（例如碳稅）還需要以適當(dāng)?shù)男问郊尤氲侥Ｐ椭?。而傳統(tǒng)的Ramsey（羅賽姆）優(yōu)化方法也需要創(chuàng)新。

三、 構(gòu)建模型組

1. 科技——經(jīng)濟增長模型。本文利用中石化2002年~2009年的工業(yè)增加值、員工平均受教育年限、研發(fā)費用、固定資產(chǎn)凈值、在建工程投資等數(shù)據(jù)，運用計量經(jīng)濟學(xué)軟件Eviews建立科技——經(jīng)濟增長模型。從該計量經(jīng)濟學(xué)模型得到的結(jié)果，可以看出工業(yè)增加值與固定資產(chǎn)凈值和科技投入成正相關(guān)關(guān)系，解釋了當(dāng)前科技對經(jīng)濟增長的促進(jìn)作用。

Y=1 996.611+0.450 948K+14.550 48E*I*S/K（１）

其中，各變量的含義為：Y——工業(yè)增加值；E——員工平均受教育年限；S——研發(fā)費用；K——固定資產(chǎn)凈值；I——在建工程投資。

由經(jīng)濟增長模型的Eviews檢驗結(jié)果可知，線性相關(guān)項目中，樣本決定系數(shù)等于0.91，表明所有自變量從總體上與因變量之間高度線性相關(guān)；調(diào)整后的樣本決定系數(shù)仍為0.87，說明自變量的解釋能力較強，樣本回歸方程對樣本擬和得較好；回歸方程通過F檢驗，說明線性回歸效果顯著。同樣，三個自變量都通過了t檢驗。

2. 科技——能耗模型。利用中石化2000年~2009年的萬元產(chǎn)值綜合能耗、員工平均受教育年限、研發(fā)投入占銷售收入比例、在建工程占銷售收入比例等數(shù)據(jù)，運用計量經(jīng)濟學(xué)軟件，建立科技——能耗模型。從該計量經(jīng)濟學(xué)模型得到的結(jié)果，可以看出萬元產(chǎn)值綜合能耗與研發(fā)投入占銷售收入比例、人均受教育年限成相反關(guān)系，解釋了科技對節(jié)約能源的促進(jìn)作用。

P=2.058-0.937 24s/iy-0.078 66E-1.181 03ik（2）

其中，各變量含義為：P——萬元產(chǎn)值綜合能耗（噸標(biāo)煤）；S——研發(fā)投入占銷售收入比例；E——人均受教育年限； iy——在建工程占銷售收入比例；ik——在建工程占固定資產(chǎn)凈值比例。

通過綜合能耗模型的Eviews檢驗，從回歸模型得到的結(jié)果可以看出綜合能耗與研發(fā)投入，受教育程度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，隨著科技水平的提高，人力資本水平的提高，能源消耗呈下降趨勢。在線性相關(guān)項目中，樣本決定系數(shù)等于0.97，表明所有自變量從總體上與因變量之間高度線性相關(guān)；調(diào)整后的樣本決定系數(shù)為0.96，說明自變量的解釋能力較強，樣本回歸方程對樣本擬和得較好；回歸方程通過F檢驗，說明線性回歸效果顯著。各個變量都通過了t檢驗。

3. 科技——COD排放模型。利用中石化2004年~2009年的COD排放量、員工平均受教育年限、研發(fā)費用、在建工程投資等數(shù)據(jù)，運用計量經(jīng)濟學(xué)軟件，建立科技——COD排放量模型。從該計量經(jīng)濟學(xué)模型得到的結(jié)果，可以看出COD排放量與研發(fā)投入占銷售收入比例、人均受教育年限成相反關(guān)系，解釋了科技對COD減排的促進(jìn)作用。

Gt=133.45-0.002 37E*S-0.424 32Gt-1+0.000 842I（3）

其中，各變量的含義為： Gt——COD排放量； Gt-1——上一年的COD排放量； E——平均受教育年限； S——研發(fā)費用； I——在建工程投資。

從模型中可以看出COD排放量與科技投入呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，說明科學(xué)技術(shù)可以提高生產(chǎn)效率，改善環(huán)境污染。

由COD排放量模型的Eviews檢驗的檢驗結(jié)果也可以看出，在線性相關(guān)項目中，樣本決定系數(shù)等于0.95，表明所有自變量從總體上與因變量之間高度線性相關(guān)；調(diào)整后的樣本決定系數(shù)仍為0.89，說明自變量的解釋能力較強，樣本回歸方程對樣本擬和得比較好；回歸方程通過F檢驗，說明線性回歸效果顯著。并且各個變量都通過了t檢驗。

四、 預(yù)測與結(jié)論

利用模型（1）、（2）、（3），預(yù)測出2015年中石化公司的科技、工業(yè)增加值、能耗率、COD排放等的發(fā)展趨勢，可以看出如下兩點主要發(fā)展趨勢：

（1）利用模型（1），計算出2002年~2008年科技進(jìn)步對工業(yè)增加值增長的貢獻(xiàn)率為15%，教育型人力資本（人均受教育年限）對工業(yè)增加值增長的貢獻(xiàn)率為1%；其余是資本的貢獻(xiàn)率，達(dá)到84%，屬于典型的投資拉動型的粗放型增長。而2009年~2015年科技進(jìn)步對工業(yè)增加值增長的貢獻(xiàn)率為32%，教育型人力資本（人均受教育年限）對工業(yè)增加值增長的貢獻(xiàn)率為6%；資本的貢獻(xiàn)率減少為62%，開始從投資拉動型的粗放型增長向創(chuàng)新——投資雙輪推動的增長方式轉(zhuǎn)變。

（2）能耗率、主要污染物（以COD排放量為代表）的排放量呈下降趨勢。能耗率從2000年的0.97（噸標(biāo)煤/萬元增加值）下降到2015年的0.56（噸標(biāo)煤/萬元增加值）；COD排放量從2000年的92萬噸下降到2015年的28萬噸。這表明中石化公司在科技、教育、投資質(zhì)量提高等的作用下將轉(zhuǎn)向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的集約型發(fā)展方式。

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基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（項目號：700410 22）支持。

作者簡介：肖洪鈞，大連理工大學(xué)工商管理學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師；高順東，大連理工大學(xué)工商管理學(xué)院博士生，大連長興島臨港工業(yè)區(qū)管委會副主任；劉光宗，大連理工大學(xué)工商管理學(xué)院博士生。

收稿日期：2011-08-17。