中國R&D支出差距區域分解研究

張新寧，張小平，吳 瓊

（石家莊鐵道大學經濟管理學院，河北 石家莊 050043）

中國R&D支出差距區域分解研究

張新寧，張小平，吳 瓊

（石家莊鐵道大學經濟管理學院，河北 石家莊 050043）

作為增強科技能力的決定因素，R&D經費的合理配置無疑是提高核心競爭力的關鍵。然而中國R&D經費支出分布卻存在嚴重不平等現象。選取2002—2009年中國各省市有關R&D支出的數據作為研究對象，以基尼系數定量衡量中國R&D支出在地理分布上的不平等程度。運用基尼系數分解法作進一步分析，得到以下結論：中國R&D經費支出在地理分布上的不均衡已十分嚴重，總體差距的平均基尼系數高達0.5648，其中區域間差距是造成總體差距的主要原因，其貢獻率為67.40%。為改善中國R&D分布不平等現狀，提出縮小地區間差距的相關建議和對策。

R&D支出差距；基尼系數；區域分解

1 引言

作為R&D資源的重要組成部分，研究與試驗發展（R&D）經費支出指的是統計年度內全社會實際用于基礎研究、應用研究和試驗發展的經費支出，其中包括實際用于研究與試驗發展活動的人員勞務費、原材料費、固定資產購建費、管理費及其他費用支出。國際上通常采用R&D活動的規模和強度指標反映一國的科技實力和核心競爭力。一個企業的R＆D水平體現著一個企業的競爭力，一國的R＆D水平體現著一國的政治經濟實力。世界各國都把R＆D視為國家的生命，無不投巨資于R＆D。

然而，我國的R＆D支出現狀不容樂觀：

一是投入強度不高。2007年我國R&D經費支出總額為487.9億美元，排世界第四位，但美國、日本和德國分別以3437億美元、1485億美元和738億美元的R&D經費支出額高居世界前三位，遠遠高于我國；法國和英國分別以475億美元、427億美元排在我國之后，分列世界第五和第六位。盡管R&D內部支出總額由2002年的1287.6億元 （約占國內生產總值的1.07%）上升至2009年的5802.1億元（約占國內生產總值的1.70%），但與世界發達國家相比差距仍十分巨大。

二是結構不合理。首先，全國R＆D經費支出在區域分布上不平等，東部地區多，西部地區少；即便是各地區內部，R＆D經費支出在各省份間分布也不平等。其次，R&D經費支出在經費的流向機構上也有很大的偏差，大部分的R&D經費支出都用在了大中型工業企業上，而用于研究與開發機構以及高等學校的經費支出明顯不足。

鑒于我國R&D經費支出存在的巨大地區差異，就這一差距進行更加詳盡更加細致的定量分析與深入探討顯得尤為必要。研究不平等的指標有很多，例如標準差、變異系數、加權變異系數、方差分析、基尼系數、泰爾熵標準等，這些指標均有其獨特的優點與不足［1］。標準差、變異系數與加權變異系數這三種方法均來源于統計學的分析手段，常用來進行群體間差距的比較。泰爾指數從信息量和熵的概念出發考察不平等性和差異性，將總體差異性分解為各部分間差異性和各部分內部的差異性，并衡量組內差距和組間差距對總差距的貢獻。但是泰爾指數計算起來較為繁瑣，同時，它所表示的差距要很大程度上受到樣本大小的影響。基尼系數能夠以一個數值非常方便地反映出總體差距狀況，具有數量化、直觀化的優點。

和許多其他專題研究一樣，我們可以通過因素分解分析來進一步研究不平等。不平等指標的子群分解思想主要來源于統計分析中的方差分析，即群內方差的加權平均反映了群內變異對總體變異的影響，而以每個子群算術平均數計算的群間方差反映了群間變異總體變異的影響。分解收入不平等指標主要有兩個方面含義［2］：一是對總體按子群（Subgroup）分解，即將總體按一定標準分為若干個子群，分別研究各個子群內部不平等及其相互之間的不平等，并計算它們對總體不平等的貢獻；二是按其分布或來源進行分解，即將總體分解為所有來源之和，分析每個來源的分布對總體不平等的貢獻。同樣我們可以對R&D費用支出差距進行區域分解，以進行深入分析與統籌決策，因為不平等指標子群分解的一個重要作用是，可以計算群內不平等以及群間不平等對總體不平等的貢獻，從而為有關政策的制定提供參考價值。

差距分解有多種劃分標準，本文所涉及的R&D費用支出差距采用按區域分解。目前，研究有關區域差距分解方法主要有以下三種［3］：一是采用加權變異系數法，對地區收入差距的產業或部門構成進行分解，如萬廣華（1998）、覃成林和李二玲（2002）、林毅夫和劉培林（2003）；二是采用泰爾系數和廣義熵系數法，對地區收入差距的地理構成進行分解，如李實和趙人偉（1999）、孫靖和黃海濱（2007）；三是計算基尼系數并對其進行分解，如王祖祥（2006）利用分組數據對中國中部6省的基尼系數進行估算，發現中部6省農村和城鎮內部的基尼系數都不大，但是城鄉加總的基尼系數都很大；陳昌兵（2007）利用非等分數據計算了全國21個省的基尼系數，并利用非參數計量中的分布函數估計方法分析了各地區城鄉軍民基尼系數的變化特征；王云飛 （2007）利用Dagum（1997）提出的分解方法，計算了中國東、中、西部以及三地區之間的基尼系數和貢獻度，發現中國地區間的基尼系數貢獻度占地區總基尼系數的比重達到80%，東部各省之間的差距有縮小趨勢，而西部各省的差距正在不斷擴大。

在不平等指標分解中，方差和泰爾指數（Theil Index）等大部分指標的子群分解公式表達形式唯一，而基尼系數的子群分解卻有多種形式［4］，眾多學者，譬如 Rao（1969）、Pyatt（1976）、Mookherje和Shorrocks（1982）、Shorrocks（1984）、Silber（1989）、Lambert和 Aronson（1993）、Dagum（1997）以 Cowell（2000）等都對此進行了研究和探討。Das和Parikh（1982）對于20世紀80年代以前的基尼系數子群分解方法給予了好評；徐寬（2003）則對基尼系數的計算方法和分解進行了簡要評論。此外，程永宏（2006）推導出了一個關于基尼系數的城鄉分解公式［5］；董靜和李子奈（2004）分析了對數正態分布條件下城鄉加權基尼系數的計算方法；胡祖光（2004）根據中國城鄉數據的特點利用一個簡易公式估算了中國總體基尼系數［6］。一個非常令人困惑的問題是，針對中國總體基尼系數的城鄉分解結果，關于城鄉之間差距的貢獻率卻有很多結論，各種版本的城鄉差距貢獻率大約分布在20%～80%之間（具體數值參見陳宗勝和周云波（2002）、Shorrocks和Wan（2005）以及程永宏（2007）的結論）［7］。導致這一問題的部分原因是采用了不同數據或數據處理方法不同，但根本原因還是基尼系數子群分解公式的不同。因此當我們采用基尼系數分解時，有必要選取一種科學合理的分解方法。

綜合來看，已有的研究成果主要將基尼系數及其分解用在對收入差距問題研究上，但其作為測度總體差距的指標，具有一般性，本文以這些研究成果為理論基礎對中國R&D支出差距進行定量研究和區域分解分析。

2 R&D支出基尼系數計算

2.1 基尼系數算法介紹

最常見的基尼系數解釋方法是單位正方形中由45度線 （又稱完美曲線）和洛倫茨曲線（Lorenz Curve）所定義的兩個面積之比率。實際中為簡化計算，降低計算的復雜程度，較為常用的計算方法有綜合法、等分法等。由于數據分布分為離散型分布和連續型分布兩種，故計算以及分析基尼系數時也要分兩種情況：一種是以離散分布為基礎，另一種是以連續分布為基礎［8］。后者需要預先求出連續分布的函數，前者則不需要這些條件。連續分布因為可以使用微積分及函數圖像，可使得計算推導更加清晰易懂，但實際中觀測和統計得到的數據，大部分是離散分布的，有時很難整理出合理無誤差的分布函數，所以有關離散型數據的計算分析對于研究分析更有使用價值。

本文采用Fei和Ranis（1974）以及Fei，Ranis和Kuo（1978）定義的基尼系數：

2.2 中國R&D支出基尼系數計算

（1）數據來源及說明。

本文所用數據為2002—2009年各地區研究與試驗發展（R&D）經費內部支出，數據來源于歷年《中國科學技術統計年鑒》，經整理得表1。

（2）計算與結果顯示。

第一步，設置變量：令表示所含省市的個數，G為表示全國R&D支出總體差距的基尼系數，G1、G2、G3為表示東部地區內部、中部地區內部和西部地區內部R&D支出差距的基尼系數。

第二步，計算總體基尼系數值：設的取值為31，將表1中各年份的各省市R&D支出先升序排列，然后代入公式，計算出各年R&D支出總體差距基尼系數的值。

第三步，分組并計算各地區內基尼系數值：根據各個省市所在地理區位將31個省市劃分為東部地區、中部地區和西部地區三個區域，其中東部地區包括11個省市，分別是北京、天津、河北、遼寧、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東和海南；中部地區包括8個省市，分別是山西、吉林、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北和湖南；西部地區包括12個省市，分別是內蒙古、廣西、重慶、四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏和新疆。然后，將各地區內各省份R&D支出升序排列，分別代入基尼系數公式，n分別取值11、8、12，計算得出各年的地區內基尼系數G1、G2、G3的值。

第四步，計算地區間基尼系數值：根據基尼系數的計算公式計算出地區間R&D支出的基尼系數。

第五步，整理數據，通過以上計算整理得出表2。

為更直觀顯示2002—2009年各地區內部、地區間以及總體R&D經費支出差異情況、變動情況以及可能存在的關系，根據上表數據做出相應的折線圖（見圖1）。

通過表2以及圖1可以得出以下結論：

（1）總體來說，2002—2009年，中國的總體、地區內（包括東部地區、中部地區和西部地區）以及區域間的R&D費用支出差距并沒有太大的變動，基尼系數變動的最大極差為0.0707（發生在西部地區），所以說R&D支出差距在近幾年并沒有太大改善。

（2）中國總體差距與西部地區內部差距比較接近，同時這兩項的基尼系數也較高，都在0.5以上；東部地區內部差距和區域間差距比較接近，基尼系數在0.38附近；中部地區內部差距最小，僅為0.2左右，可以說中部地區的R&D支出分布相對其他區域來說還是比較均勻的。

表1 2002—2009年全國各省R&D經費支出表 單位：億元

表2 2002—2009年中國R&D支出基尼系數

圖1 2002—2009年中國R&D支出基尼系數折線圖

（3）微觀方面，東部地區和西部地區的R&D基尼系數基本上呈現一路下降的趨勢，可見東西部兩地區在不斷改善其R&D費用支出的分配情況；中部地區R&D基尼系數有起有伏，在2004年達到了最小值，僅為0.1510。另外，總體差距和區域間差距也略有波動。

3 R&D支出基尼系數分解

3.1 基尼系數分解介紹

為了研究各分項差距對總體差距的影響程度，我們還需要對總體基尼系數做進一步分解，以明確總體差距主要是組內差距影響的，還是組間差距影響的，或是其他因素。對于基尼系數分解而言，總體差距可以具體細分為組內差距、組間差距和交叉項影響，多數學者對于這一觀點均持有贊同看法；但至于以上所述三項的權重或是影響程度，學者們卻見仁見智，尤其是在組間差距權重的確定以及對交叉項的解釋上，學者間的爭論甚是激烈。本文基尼系數區域分解采用的公式為［9］：

G表示總體差距；Gw表示組內影響，它的值越大表示組內分布不平等越嚴重，如果每個組的組內成員都是同等的，則Gw=0；Gnb表示組間影響，它的值越大表示總體在各個組的分配越不均衡，所以如果所有組的平均值都相等則有Gnb=0；Gt表示交叉項的影響，它的值越大表示組與組的公共值的影響越大，當任何一組的最高值都不高于其他任何組的最低值時，Gt=0。

對于將全國各省市研究與試驗發展（R&D）費用支出的基尼系數按地區分解，n應取值為3，pi表示i地區所含省份數占全國省份總數的比重（即省數份額），yi表示i地區R&D支出總額占全國R&D支出總額的比重（即支出份額），Gi表示i地區R&D經費支出的實際基尼系數，表示i地區R&D經費支出的加權基尼系數 （即實際基尼系數乘以省數份額和支出份額后的加權數）。以C表示貢獻率，則Ci為i區域內部差距對于總體差距的貢獻率，Gnb表示區域間差距對于總體差距的貢獻率，Gt為表示交叉項的影響對于總體差距的貢獻率，各項的貢獻率計算公式如下［10］：

3.2 總體R&D支出基尼系數區域分解

（1）分解與結果顯示。

以2002年各省份研究與試驗發展（R&D）經費內部支出數據為例具體說明分解過程：

①由表1中選取2002年全國各省市R&D經費支出的相關數據，計算得出2002年各地區的支出份額、省數份額以及實際基尼系數（見表3）。

表3 2002年全國各省市R&D經費支出額統計量

②計算2002年中國R&D經費支出按地理位置分組后各區域組內加權基尼系數

④計算2002年R&D經費支出各分項差距對總體差距的貢獻率，具體如下：

根據以上計算結果，整理可得2002年中國R&D經費支出差距的區域分解結果（見表4）。

表4 2002年中國R&D經費支出差距區域分解

以同樣的方法步驟計算其他年份的R&D經費支出區域分解數據。然后根據計算及分解結果，整理可得表5、表6。

表5 2002—2009年全國R&D支出基尼系數的區域分解

表6 2002—2009年全國R&D支出基尼系數的區域分解貢獻率

（2）結果分析。

從以上表5和表6，我們可以得出以下結論：

①中國R&D支出差距主要體現為區域間的R&D費用支出差距，即地區間差距是影響中國總體差距的最主要因素。表6中的貢獻率顯示：2002— 2009年間，中國區域間R&D支出差距對中國總體差距的貢獻率在63.20%（2000年為最低）到69.77%（2008年為最高）之間變動，其平均值為67.40%。也就是說，區域間的不平等對全國總體不平等的解釋程度在2002—2009年間平均為67.40%。

②中國R&D支出差距其次體現為區域內支出差距。這一點也可用貢獻率進行說明：2002—2009年間，區域內部支出差距對中國總體支出差距的貢獻率最低為22.12%（2008年），最高為24.95%（2002），其平均值為23.12%。也就是說，區域內部差距在全國總體差距中所占的份額在2002—2009年間平均為23.12%。就具體區域內部差距而言，東部地區的內部差距在很大程度上影響著中國總體差距。表6中的區域內貢獻百分比顯示：2002—2009年，東部地區內R&D支出差距對中國R&D支出總體差距的貢獻率在16.24%（2009年為最低）到17.65%（2002年為最高）之間變動，其平均值為16.73%。也就是說東部地區差距在全國差距中所占的份額在2002—2009年間平均為16.73%。

③縱向來看，組間差距、各組內差距以及交叉項的影響對總體差距的影響程度還是比較穩定的。

4 分項R&D支出基尼系數區域分解

由前面的分析可以得出：R&D經費支出的區域間不平等是造成總體不平等的主要原因。又由于R&D經費支出按照使用機構可分為研究與開發機構、大中型工業企業和高等學校三類；按照使用用途可分為基礎研究、應用研究和試驗發展三類。為此，我們作進一步分析，以找出造成R&D總支出在地區間分布不平衡的更具體原因。

根據《中國科學技術統計年鑒》中各地區研究與試驗發展（R&D）經費內部支出的分類統計數據，以基尼系數表示分項R&D經費支出的區域間差距，計算整理得表7。

表7 2002—2008年各項R&D經費的區域間基尼系數

從表7可以看出：按機構類型分，各類機構的R&D經費支出都存在相當程度的區域不平衡，而其中大中型工業企業的R&D經費支出的區域間差距最大，其基尼系數為0.4左右，遠遠高于其他兩類機構的R&D經費支出區域差距。因而大中型工業企業的經費支出差距是造成區域間R&D支出差距的最大因素。基礎研究經費支出的區域差距自2005年以來，就一直高于應用研究費用的區域差距和試驗發展經費的區域差距，并且有上升的趨勢。因而可以得出區域間不平等的另一個原因是在對基礎研究的投入上，地區間差異過大。

區域間R&D費用支出差距大表現在絕對投入量上則顯示為東部地區與西部地區的差異過大 （由表1計算可得）。造成這種情況有其必然原因：首先，R&D活動比較頻繁、對于R&D經費要求比較高的高新技術產業大都分布在經濟發達的東部地區，西部地區則較少。其次，我國多數的大中型工業企業都分布在東部地區，中西部地區多是一些對于R&D經費支出要求不是很高的老牌軍工企業和資源開采型企業。從高校和研發機構的布局可以看出重點院校、重點研究機構還是多數分布在東部地區。因而會出現R&D經費支出區域不平衡現象。

5 結論與對策

通過上述分析，得出如下結論：

第一，2002年以來中國R&D經費支出差距總體上在逐漸縮小，但變化緩慢，差距仍然較大。各地區內部的差距也多呈現縮小態勢，只有中部地區內部差距變化起伏較大。地區間的差距自2006年開始不斷縮小，但相對來說，差距仍然較大。

第二，中國R&D經費支出差距以地區間差距為主，區域間差距對于總體差距的貢獻度在60%以上。地區內差距主要以東部地區的內部差距為主。地區內部差距對總體差距來說也有相當大的影響，但已不是主要因素。

第三，中國R&D經費支出差距的地區間差距主要是在對大中型工業企業R&D經費投入和用于基礎研究的R&D經費支出上。

鑒于改善中國R&D經費支出分布不平等的目的，結合以上的分析可以得出：要縮小中國R&D經費支出在地理分布上的差距，首先應該著力于縮小地區間的R&D支出差距。本文就如何縮小區域間R&D支出差距做出以下建議：

第一，非均衡性追加，也就是國家在對各地區進行投資或分配資源時重點扶持弱勢地區，給予其更多的優惠和政策導向。例如在R&D經費投入上，國家對中西部地區給予多于東部地區的投入；繼續開展西部大開發計劃，進一步調整、完善區域政策，加大中央政府對西部地區的政策扶持與資金投入力度。加強對西部高校建設的支持力度，重點扶持西部大中型工業企業，尤其是科技含量高、R&D活動做得比較好的企業，要對這些企業進行R&D經費資助，鼓勵其不斷創新。

第二，有效性轉移，即為了實現資源更加合理的配置，有計劃性的引導資源由稟賦密集區流向稟賦稀缺區。具體措施如：適當削減對東部的資金支持，從而增加對西部的支援；促進人口由東部向西部流動，尤其是科技人才向西部地區的輸入，開展東部向西部支援科研人才的活動；促進東西部地區交流，廣泛推進東部和西部之間多層次、多形式的經濟技術協作，加大發達地區對欠發達地區和貧困地區的幫扶力度。充分發揮市場機制優化資源配置的作用，推動要素的跨區域流動和跨區域的資產重組。

第三，自發性補增，就是弱勢地區在無外界協助的情況下，通過自身的各種努力來提高自身實力、以縮小同發達地區的差距。具體如西部可以充分利用現有的老工業基地、軍工企業以及高校的科技力量，千方百計使用好現有人才，提高西部的科研水平。通過產業組合和財政支出的分配改革，加大對于各項研究的投入，通過經濟發展帶動科技發展，以科技發展促進經濟發展。

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［2］段景輝，陳建寶.基于家庭收入分布的地區基尼系數的測算及其城鄉分解［J］.世界經濟，2010，（1）：100-122.

［3］楊開忠.中國區域經濟差異變動研究［J］.經濟研究，1994，（12）：28-33.

［4］洪興建.一個新的基尼系數子群分解公式［J］.經濟學（季刊），2008，8（1）：307-324.

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［7］程永宏.改革以來全國總體基尼系數的演變及其城鄉分解［J］.中國社會科學，2007，（4）：45-60.

［8］魏后凱.中國地區間居民收入差異及其分解［J］.經濟研究，1996，（11）：66-73.

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［10］范劍勇，朱國林.中國地區差距演變及其結構分解［J］.管理世界，2002，（7）：37-44.

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［12］Camilo Dagum.A new approach to the decomposition of the Gini income inequality ratio［J］.Empirical Economics.（1997），（22）:515-531.

Domain Decomposition Study on China’s R&D Expenditure Gap

Zhang Xinning，Zhang Xiaoping，Wu Qiong
（School of Economics and Management,Shijiazhuang Tiedao University,Shijiazhang 050043，China）

As a critical factor to enhance scientific and technological strength,the rational allocation of R&D resources is the key to improve core competence.However there exists a serious unbalance of geographical distribution of R&D expenditure in China.This article regards the R&D expenditure number of every province in China during the period of 2002—2009 as the object to study and analysis.Gini ratio quantitatively illustrates the unequal geographical distribution of china’s R&D expenditure.By means of decomposition of Gini ratio,we get the conclusion:during the years of 2002—2009,the geographical distribution of R&D expenditure is very unequal and the mean of total Gini ratio of R&D expenditure in China is as big as 0.5648;the main cause of the total gap is the gap between regions,which is account for 67.40%as some.Some suggestions are given to narrow the gap,and only by this way can we improve the unequal current of geographical distribution of R&D expenditure in China.

Difference of R&D expenditure;Gini ratio;Domain decomposition

河北省社會科學基金項目 “基于基尼系數的河北省收入差距實證研究”（HB11YJ006）；河北省社會科學基金項目 “河北省收入分配研究”（HB09BYJ007）。

2011-08-05

張新寧（1978-），男，河北保定人，管理學碩士，講師；研究方向：經濟統計分析。

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（責任編輯 遲鳳玲）