基于三力突變模型的高技術產業升級能力研究
——以粵、滬、魯、浙、蘇五省市為例

宋曉明，劉 川

(1. 石家莊郵電職業技術學院，石家莊 050021；2. 東莞理工學院 工商管理學院，廣東 東莞 523808)

作為知識經濟的支柱產業，高技術產業在經濟增長中的主導作用日益明顯，成為當今世界經濟發展的“新引擎”和推動我國新一輪經濟增長的重要產業。而隨著全球經濟一體化進程的加快和周邊國家的快速崛起，我國高技術產業原有的資源優勢和人力成本優勢逐漸趨弱；同時，自主創新能力不強、低端產業突出和地區間發展不平衡等問題也制約著我國高技術產業整體水平的提升。因此，破除高技術產業發展瓶頸，提升區域產業升級能力成為我國高技術產業突破困境，尋求更大發展空間的重要途徑。

粵、滬、魯、浙、蘇五省市是我國中東部地區高技術產業聚集地，地處長三角經濟圈和珠三角經濟圈所具備的獨特資源優勢和區位發展優勢，使這里匯聚了大量的人才、資金與技術，為地區高技術產業發展與升級提供了有利的支撐環境。高技術產業也成為這五省市經濟中最具活力、增長性和帶動性的支柱產業。因此，在中東部地區大的區域發展背景下，分析這五省市高技術產業升級特征與模式，研究其高技術產業升級能力，將對區域高技術產業結構調整與產業發展升級提供有益的參考與指導。

一、文獻回顧

當前，高技術產業與產業升級是國內外專家學者熱衷的學術話題，并形成一些經典的研究成果。Srholec(2007)等通過研究發現，采用傳統方法去衡量一國高技術產業的國際競爭力，可能會高估發展中國家高技術產品的出口能力，采用的研究方法的差異也許是主要原因[1]。Ferrantinoet al等(2006)認為美國向中國出口的高技術產品多數是技術含量與附加值較高的大件產品，而從中國進口的主要是低技術含量、低附加值的小件或組件產品[2]。上述研究表明，一定程度上，中國等發展中國家與美國等發達國家的高技術產品貿易在技術上仍有很大差距。關于產業升級內涵。Gereffi(1999)認為，一個企業或經濟體向更具獲利能力的資本與技術密集型經濟領域邁進的過程，就是產業升級[3]。Poon(2004)則指出產業升級就是生產制造商從生產勞動密集型且價值較低的產品向生產高價值的資本或技術密集型產品的經濟角色轉移的過程[4]。國內學者張耀輝和張俊分別從技術創新視角和產業結構演進角度出發，對產業升級的內涵進行闡述[5-6]。

關于產業升級評價體系與升級能力的研究。程惠芳等從區域產業經濟發展水平和民生改善能力等5個方面構建區域產業經濟轉型升級能力評價指標體系[7]；程艷霞等建立包括產業結構指標、技術結構指標和產品結構指標在內的產業升級能力評價指標體系，然后運用模糊評價模型，對湖北省產業升級能力進行評價[8]。李曉陽等從比較優勢理論與企業能力理論出發，考察產業升級的兩種主要路徑，一種是嵌入式產業升級路徑，另一種是內生型產業升級路徑[9]。

綜合來看，國外學者對于中國高技術產業的“過度繁榮”持有懷疑態度，認為中國等發展中國家高技術產品的附加值與技術含量較發達國家仍有較大差距。目前，國內學者對于高技術產業的研究主要集中在：高技術產業發展對區域產業結構升級的影響；高技術產業的國際或區域競爭力以及高技術產業的國際分工等。而涉及高技術產業自身升級的研究較少，且多以定性研究為主。專門針對某一區域高技術產業升級能力的研究近乎空白。因此，文章對中東部地區高技術產業升級能力作定量研究可以填補當前國內高技術產業升級研究領域的空白。

二、高技術產業升級能力評價模型設計

1.評價工具選擇

突變理論是研究不連續現象的一個新型數學分支，主要研究某一系統或過程由一種穩定性態到另一穩定性態的躍進,是一種用拓撲學和奇點理論研究躍遷、不連續和突然質變的數學方法，被廣泛應用于自然科學與社會科學領域[10]。產業發展本身是一種典型的突變現象，從系統論的角度看，產業是一個開放的系統，是一個“有機的”整體。系統的自組織是一個不可逆的動態過程，在此基礎上一步步地生長、發展，在外界的隨機擾動下，因素協同作用被放大，促使系統向更高的層次——臨界規模躍遷，直至這個整體消亡或轉化。按照突變理論分析，產業是通過“平衡狀態—非平衡狀態—動態平衡狀態”的過程實現升級，因而突變理論適用于產業升級研究。

突變級數法是一種基于突變理論的多指標集成技術，該方法不需要對評價指標賦以權重，同時它又將各評價指標的相對重要性考慮在內，實現定性與定量方法相結合，既可減少主觀性又不失科學性、合理性，所以評價結果客觀、準確，且應用廣泛[11]。目前，還沒有將突變級數法應用于高技術產業升級能力評價的先例，文章依據高產業特征與升級要求，創造性地采用突變級數法對中東部地區十五省市高技術產業升級能力作定量研究。

2.高技術產業升級評價三力模型

高技術產業升級評價三力模型是由產業升級產出能力、產業升級投入能力和升級環境支撐能力三個重要評價維度構成。其中，升級產出能力是產業發展水平高低的重要體現，而產業升級的實質就是產業從低端向高端的發展與飛躍，包括產業發展方式、獲利模式等方面的根本性轉變。因此判定產業在一定時期內升級效果的好壞就應對其產出能力加以衡量；高技術產業發展具有“高投入—高產出”的鮮明特征。產業的高速成長與創新產出很大程度上取決于資源的投入水平，而加快高技術產業升級更需要前期投入的積累和在此基礎上形成的核心競爭力[12]，故將升級投入能力作為三力模型的一項重要因素。

產業升級產出與升級資源投入是衡量高技術產業升級能力的兩項重要因素，而良好的產業升級環境將對產業升級活動過程起到關鍵的支撐作用。一方面，產業升級活動總是要在一定的區域內進行，而該區域的環境、能源及人才狀況必將對升級過程產生直接或間接的影響，最終表現為對產業升級效果的影響；另一方面，我國目前正承受巨大的節能減排壓力，發展低碳經濟勢在必行，因此產業的發展與升級還將受到國內宏觀經濟及其政策的影響，并且主要是通過環境及能源等要素而發揮作用。基于上述考慮，將升級環境支撐能力作為三力模型的第三要素。

3.評價指標體系建立與解釋

中東部地區高技術產業升級能力評價指標體系的設置見表1。

該評價體系共包含3項一級指標、9項二級指標和23項三級指標，主要從產業升級產出能力、產業升級投入能力和升級環境支撐能力三方面來衡量中東部地區高技術產業升級能力。其中，產業升級產出能力作為結果指標，旨在衡量各地區高技術產業在過去某一階段內各個方面實力或績效的整體提升情況，共包含產業成長與集聚能力、科技創新與產出能力和產業經營獲利能力三方面。三級指標在設計時多選用增長性指標，且選定評價指標的時間段為2005—2011年，總資產貢獻率指標來源于2011年；對于產業升級投入能力指標，報告旨在衡量各地區高技術產業當前所具有的產業升級投入能力，包含研發資金和人員投入、技術獲取和改造投入、政府和科研機構投入三方面，三級指標為時點性指標，根據數據可得性和時效性，選定指標的時間點為2011年；升級環境支撐能力指標旨在衡量影響某一地區高技術產業升級的資源支撐能力，包含環境協調與治理能力、資源利用與再生能力和人員供給與吸納能力三方面，其三級指標同樣為時點性指標，設定指標時間點為2011年。相關指標的計算公式如下：

表1 高技術產業升級能力評價指標體系

(1)

產業成長=

(2)

(3)

(4)

就業增長彈性系數=

(5)

三、實證分析

1.數據來源和處理

文章數據來自《中國高技術產業統計年鑒2012》《中國高技術產業統計年鑒2006》《中國人口和就業統計年鑒2012》《中國環境統計年鑒2012》和《中國能源統計年鑒2012》內中東部十五個省直轄市的面板數據(由于海南省高技術產業部分數據缺失，未列為統計研究對象)。

由于評價體系內各個指標在量綱及量綱單位方面有所不同，依據突變級數法綜合評價的要求，在使用歸一公式前，要將各控制變量的原始數據轉化到[0、1]之間[13]。利用以下公式對原始數據進行無量綱化處理：

(其中，i=1,2,3...,23；j=1,2,3...,15)

(6)

計算出的高技術產業升級能力評價指標標準值見表2、表3。

2.中東部地區高技術產業升級能力評價

根據突變級數法的基本原理和突變模型，對中東部十五省市的高技術產業升級能力進行綜合評價。以上海市為例，評價過程及結果如表4。

依據相同的方法和步驟，可以得到其他省市三個一級評價指標的得分，并對各指標得分進行排名，得分和排名情況見表5。利用系統的歸一公式對一級指標得分向上綜合，可以得出中東部15省市高技術產業升級能力的總得分與排名，具體得分與排名見表5。

四、評價結果分析與對策

根據中東部地區十五省市高技術產業升級能力的得分情況，對其進行相應的歸類，歸類結果見表6。由評價結果可以看出，各層級指標的得分值及相應排序與總體評價結果并不完全一致，有些指標反差較大，下面就逐一進行分析。

1.整體評價結果分析

甲類集團內六個省份的產業升級能力得分均高于0.93，排在十五省市的前6位。除個別省份少數二級指標排名略微靠后外，其它升級產出、升級投入和升級環境支撐二級指標均排名前十位，表明這六個省的高技術產業發展較為均衡，產業升級能力強；乙類集團內五省市的產業升級能力得分在0.91-0.93之間，且多數地區的二級指標排名居中，有一定的升級能力但缺乏競爭優勢；丙類集團內四省市的產業升級能力得分低于0.91，與甲、乙兩集團相比，丙類集團所屬省份的產業升級能力不足，存在很大的提升空間。

表2 中東部地區高技術產業升級能力評價指標標準化數據

表3 中東部地區高技術產業升級能力評價指標標準化數據(續)

表4 上海市高技術產業升級能力評價過程和結果

表5 十五省市高技術產業升級能力評價指標得分與排名

表6 中東部地區高技術產業升級能力分類表

2.粵、滬、魯、浙、蘇五省市評價結果分析

如圖1所示，就產業升級整體能力而言，江蘇在中東部地區排第1位，廣東、山東兩省分別位列第2、第3。從該指標得分情況看，江蘇為0.950分，廣東、山東分別為0.948和0.938分，與江蘇省僅差0.002和0.012分，差距很小；浙江、上海兩省市排名相對靠后，分別排第5和第10名，與江蘇省的差距相對明顯，并且上海市被劃分為乙類集團，其產業升級能力明顯偏弱。

圖1 粵、滬、魯、浙、蘇五省市高技術產業升級評級指標得分比較

產業升級產出能力分析。廣東、江蘇、山東三個省份的升級產出水平很高，分別排第1-3位，表明該三省在產業升級產出方面具有較強的競爭優勢；浙江的升級產出能力排第7位，缺乏明顯的競爭優勢；上海市的升級產出能力不足，該指標排第13位，與其高技術產業整體發展水平不太相符。產業升級投入能力分析。江蘇、浙江兩省的產業升級投入能力分別排第1和第2位；廣東、山東兩省分別排第4和第6位，較為靠前，但就廣東省產業規模與發展速度而言，其升級資源投入水平仍需進一步加強；上海市的升級投入能力排第9位，相對其升級產出能力略靠前，但與排名第一的江蘇仍有不小差距。

升級環境支撐能力比較分析。上海市的升級環境支撐能力在中東部地區排第2位，體現出良好的產業升級支撐環境，這與其較高的經濟開放程度和科技、人才資源集聚水平關系密切；江蘇該項指標排第4位，低于北京、上海和天津三個直轄市，其產業升級環境仍有進一步提升的空間，尤其是要縮小同三個直轄市地區的差距；山東、廣東兩省的升級環境支撐能力分別排第9、第10位，缺乏競爭優勢，亟需加強對地區高技術產業升級的支撐力度。山東具有的區位優勢不明顯，且其經濟開放程度和外資活躍度較其他省份有一定差距，一定程度上影響了山東的升級環境支撐能力。相比之下，廣東地處珠三角經濟圈，其經濟開放程度和外資活躍度處于國內前列，但其升級環境支撐能力較其產業發展水平落后很多；五省市中得分最低的是浙江，浙江該項指標排第12位，與其產業發展速度相比嚴重滯后，對地區高技術產業升級的支撐力度不足。

3.粵、滬、魯、浙、蘇五省市產業升級能力提升對策

粵、滬、魯、浙、蘇五省市高技術產業升級評價二級指標的排序及對應中東部地區排名如表7所示。

表7 粵、滬、魯、浙、蘇五省市二級指標排序及對應中東部地區排名

目前，江蘇省技術創新資源投入規模較大，但創新效率不高，創新產出水平距廣東有一定差距，缺乏絕對優勢；其產業升級環境支撐能力排第4位，有一定的提升空間，可通過政策促進、平臺搭建和產業聯動為高技術產業升級創造有利環境，促進產業向高端化發展。從單項指標排名看，江蘇的研發資金和人員投入、政府和科研機構投入指標分別排第8和15位，較為落后。從研發資金占高技術產業總產值的比例看，江蘇省并不高，只是接近全國平均水平，在高端人才的投入方面也缺乏優勢，導致其研發資金和人員投入指標排名略微靠后。2011年江蘇高技術企業研發資金投入是政府研發資金支出的40倍，同時銀行等金融機構貸款在其研發支出中只占極小比例，高技術企業融資渠道存在很大局限性。上述問題是導致江蘇高技術產業的政府和科研機構投入指標排名靠后的關鍵所在，因此加強政府科研資金的投入比例尤為重要。同時，江蘇的資源利用與再生能力、人員供給與吸納能力指標排第8和第7位，排名較為居中，有很大的提升空間。能源與人才資源是高技術產業在發展過程中不可忽視的兩大問題，如何提升能源效率、降低對傳統能源的依賴度，如何提升高層次人才數量與比例，建立健全高端人才的培養、引進機制，這些均是江蘇高技術產業未來發展要面對的關鍵問題，應予以足夠重視。

廣東作為國內高技術產業強省，其產業規模、產出水平和綜合實力始終居于國內前列。這不僅得益于良好的區位發展優勢，還與其較高的市場開放程度和外商投資水平密切相關。廣東的產業升級產出能力、產業升級投入能力和升級環境支撐能力分別排第1、第4和第10位，其產業升級整體能力排第2位。廣東的新產品產值和自主知識產權等創新成果產出規模較大，表現出良好的競爭優勢，正因如此，其升級產出能力靠前；在產業升級投入指標中，廣東的研發資金和人員投入、技術獲取和改造投入指標分別排第1和第3位，居于前列，但其政府和科研機構投入指標排第14位，非常靠后，這也是造成廣東省產業升級投入能力指標排名第4位的主要原因。政府研發資金投入比例較低使得廣東的政府和科研機構投入指標排名落后，但從另一角度來看，廣東正是充分發揮產業自身能力和市場機制作用，降低政府直接投入，使得資源得到更加高效配置，推動產業逐步升級。

山東作為中部地區的人員和經濟大省，近年來其高技術產業也取得快速發展。由于其偏處內陸，產業開放程度和外商投資力度均不如廣東、江蘇和上海等省市，但依靠其內資企業的快速發展，加上產業政策的有力支持，仍取得了較好的成績[14]。山東省高技術產業的升級產出能力、升級投入能力和升級環境支撐能力分別排第3、第6和第9位，其產業升級整體能力排第3位。升級產出指標中，山東的產業經營獲利能力指標排第1位，產業盈利能力優勢明顯。較高的經濟效益水平一定程度上反映出山東省高技術企業的經營管理和市場開發能力較強；而產業升級投入各項指標排名整體處于居中水平，提升空間很大。一方面，應加強產業研發資金和人員的投入；另一方面，進一步提高政府科研資助的力度以提升產業創新發展和升級的速度。產業升級環境支撐方面，應強化高技術產業對于新能源的利用，改善產業能源結構，同時提升高技術產業的人員吸納能力。

與山東類似，內資企業仍是浙江高技術產業的主要組成部分，但區別在于：位于東部長三角經濟圈的浙江省，其經濟開放程度和外商投資力度要明顯強于中部省份山東。浙江高技術產業升級能力排第5位，其升級產出能力和升級投入能力分別排第7和第2位，有著不錯的競爭優勢，但其升級環境支撐能力排第12位，很大程度上拉低了產業升級能力的整體得分與排名。就升級產出指標而言，浙江應加快高技術企業成長速度，提高內資企業集中度，并進一步擴大新產品產出水平；升級投入方面，總體來說浙江高技術產業資源投入較為充足。對于產業發展水平較高的地區，降低政府過多直接投入會有助于充分發揮市場機制的作用，促進地區產業資源高效配置[15]。浙江的產業升級環境支撐能力低下主要體現在兩個方面：一是環境協調與治理能力不高，排第8位，產業發展面臨較大的環境壓力；二是人員供給與吸納能力非常低下，該指標全國排最后一位，產業升級缺乏有力的人才支撐，且產業發展對于帶動地區就業的貢獻相對較小。

上海位于東部沿海地區，其經濟開發程度和外商投資力度遠高于很多內地省市，被公認為國內高技術產業發達省市之一。上海市高技術產業升級能力排第10位，未進入A類集團，與其產業整體發展水平差距較大。上海市升級產出能力、升級投入能力和升級環境支撐能力分別排第13、第9和第2位，從一級指標排名可知，上海市產業升級產出水平較低，升級投入水平居中，升級環境支撐能力很強。上海市的產業升級產出效率偏低，競爭優勢不足，根本原因還是研發資金和人員投入不足，企業研發機構較少，使得高技術產業升級缺乏資金和研發團隊的支撐，導致產業科技創新與產出能力較低、產業經營獲利能力不高。上海市具有良好的產業升級環境，其人員供給與吸納能力排名第1位，但產業研發人員投入數量仍舊不多，因此如何將地區優質的人才資源更多地培養成產業研發人才和科技創新人才，將成為上海市優化產業升級環境工作的重點。

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