基于PVAR科技創新與出口結構演變的關系研究

鐘昌標　趙強

摘要：基于省級面板數據，采用面板數據向量自回歸模型分析科技創新與出口結構的關系。研究表明近年來我國出口結構得到改善，科技興國戰略取得一定成果。科技創新對于工業制成品尤其是高科技產品的影響作用要強于初級產品。通過脈沖函數以及方差分解分析可知，長遠來看，通過科技創新能力的提升，有利于工業產成品的出口以及出口結構的長期改善。因此，當前我國加強教育投入，提升科技創新能力的政策對于貿易以及經濟的跨越式增長具有重大意義。

關鍵詞：科技創新；出口結構；影響因素；向量自回歸

中圖分類號：F746 文獻標志碼：A

改革開放30年來，依托于加工貿易方式，我國的出口貿易狀況發生了質的飛躍，工業制成品，特別是高技術產品出口增長顯著。同時，出口結構得到很大程度改善。數據顯示，1980年工業制成品出口占出口總額的比重為49.7%，1990年這一比例達到74.4%，到2012年這一比例已是95.1%。從這一發展歷程看來我國已經真正實現了以出口工業制成品為主的出口結構。但是，我國出口的產品大部分是附加值低的勞動密集型產品，出口的工業制成品技術含量低，缺乏核心技術，受國外技術壁壘的影響很大。與西方一些國家相比，我國出口商品主要面臨以下挑戰：主要依靠勞動要素優勢，出口商品的技術含量和附加值較低、自主創新能力較弱并且缺乏具有自主知識產權的國際品牌。與之對應的低技術水平基礎上的粗獷式的出口增長方式，制約了對外貿易質量與水平的提高。由上述分析知，科技創新制約著出口商品結構的進一步升級。基于此，研究科技創新對我國出口結構演變的影響，對提高出口商品的技術含量和附加值，切實轉變外貿發展方式，優化外貿發展結構具有至關重要的意義。

1.文獻綜述

國外學者對科技創新與出口結構關系的研究比較早。Paul Krugman提出技術創新會帶來的外部效應，增加個人的動態收益，進而影響一國貿易產品的比較優勢和貿易結構。Grossman&Helpman認為通過創新參與貿易活動，以及知識的國際溢出可以調節和改善貿易結構。Taylor認為科技創新會對一國長期的貿易結構產生影響；還有學者從要素稟賦方面來分析，Trefler&Daniel認為科技創新差異與資源稟賦共同影響一國的出口結構。Davis利用OECD國家的數據，解釋發展程度不同的國家之間的貿易結構差異原因。Andersson等認為通過對技術進行改造可以創造一個地區的比較優勢，進而通過改善出口結構。Li&Robles通過構建水平貿易與產品創新模型，研究貿易與技術創新的反向影響，發現水平貿易對產品創新是負向的影響，即產品創新中貿易的作用不大。Li Dahui將電子商務當作技術創新的一種手段，研究其對國際貿易的影響。Joachim Wagner通過調研的方式研究了2006年以來國際貿易出口對企業在創新表現方面的影響，發現了顯著的正相關關系。John Cantwell研究了企業層面科技創新在國際貿易中的傳播機制。Kyunam Kima研究了創新政策對國際貿易出口的影響，發現具有一定程度的正相關性。

與國外學者不同，國內學者主要從科技創新提升產業結構與改變出口競爭力水平和比較優勢來分析。國內學者多從產業結構升級角度進行研究，例如：趙小晨，楊小凱等認為可以通過提高技術的專業化水平來改善出口結構。現在大部分學者均認為我國應增加高科技含量的產品的出口，李舒妍認為我國出口商品技術含量低，出口結構呈現低級化與不合理。樊綱等發現我國高技術產品出口有所增加，但是增加的總量與幅度有待提高。徐元針對中國國際貿易方面自主創新能力不強的問題，提出了相應的政策建議。段世德等研究了貿易競爭力中技術創新的作用，認為兩者存在內在的互動關系。張軍等利用Johansen檢驗發現，通過自主創新增加我國出口不太容易實現，但是技術引進卻是一條可行的方式。王瑞峰等分析高技術產品出口與科技創新的關系，發現兩者的正相關性十分顯著。王鵬、郭永芹實證分析技術引進、自主創新對珠江三角區域出口結構的影響，發現自主創新對優化出口商品結構有促進作用，但是滯后一期的自主創新不利于優化出口商品結構，而技術引進也有利于優化出口商品結構。另有一部分學者從技術含量視角進行研究，逯宇鐸等基于技術含量角度，利用引人交互項的方法，重點研究技術進步、效率增進對我國不同技術附加值制造業行業出口貿易結構的影響及影響機制。王宇楠分析了企業創新能力、高技術產品出口、出口結構之間的相關關系。隆國強指出，當前經濟增長的機遇是出口結構升級，并且指出我國的科技創新正處在快速發展的階段。

國外學者對科技創新影響出口貿易的研究雖然研究視角不同，但是都認為科技創新與國際貿易之間具有雙向的促進作用。而國內學者卻有不同的研究結果，有的學者認為科技創新能夠促進出口結構的改善，有的卻認為這種作用并不明顯，甚至為負向影響。造成各學者研究結論不同的原因主要是各研究學者采用了不同的計量分析，得出了不同的結論；或是各學者對衡量科技創新選取了不同的指標。

基于此，本文采用國際[SITC]標準對出口產品進行分類，從初級產品與工業產成品的角度分析這一影響的顯著程度。文章結合中國實際，把GDP、FDI、人力資本、金融相關率、經濟開放度作為控制變量，排除由于輸入模仿創新對出口結構的影響。實證分析科技創新對出口結構的影響，旨在揭示科技創新影響出口商品的作用機制，從而為制定依靠自主創新與技術引進推動我國對外貿易結構優化的政策提供相關的依據。并且希望能對現有相關領域的研究也進行一定的豐富和補充

2.研究框架和數據

根據上文的分析可知，科技創新可能會提升產業結構并且改變出口競爭力，從而調整出口結構。另外，科技創新對于出口結構的調整也會因宏觀環境，地域差異政府行為等外部因素的影響，總體上講科技創新對于出口結構是有很大程度的影響的。本文研究科技創新與出口結構的關系主要包括靜態研究與動態研究，靜態研究采用面板數據進行估計，動態研究采用格蘭杰因果檢驗分析科技創新與出口結構之間的因果關系，采用面板協整、面板向量自回歸模型、脈沖響應函數、方差分解分析金融與國際貿易的互動關系，最后對靜態與動態研究結果進行總結。

在借鑒前人學者研究的基礎上，綜合考慮中國科技創新對出口商品結構發展影響的事實，以商品出口額（Export）為因變量，以科技創新能力（作為自變量，本文設定如下計量模型來考察科技創新對中國出口商品結構的影響：

計量模型的下標t和i表示第t年，第i個省份，被解釋變量是各地區的初級產品、工業制成品出口總額，用EX表示；核心解釋變量為各地區各年份的科技創新能力與水平，用IT表示；控制變量包括：GDP表示國內生產總值；FDI為各地區的外商直接投資，為了與國內生產總值GDP單位一致，已經按照各年份的人民幣平均匯率換算為以人民幣計價。HC為我國各地區的人力資本存量，是生產產品的人力投入；FIR為金融相關率，表示我國的金融發展水平；OPEN表示我國經濟的對外開放程度。

本文選取2003-2013年為樣本空間，包括全國的33省市為研究范圍，數據來源于地區統計年鑒、《中國統計年鑒》《金融統計年鑒》與《科技統計年鑒》。選取指標包括初級產品出口額、工業制成品出口額、R&D人員當量、R&D經費支出、專利授權數、GDP、FDI、人力資本、金融相關率與經濟開放度。所有數據均為省際面板數據。由于西藏統計數據缺失，故剔除了西藏的數據。

3.實證結果

3.1格蘭杰因果檢驗

從理論上講，科技創新與出口結構之間存在著因果關系，那么數據是否支撐此假設，必須對此進行格蘭杰因果檢驗。在進行格蘭杰因果檢驗之前，必須對面板數據的平穩性進行檢驗，如果面板數據不平穩會導致偽回歸問題。單位根檢驗是一種檢測時間序列是否平穩的方法等。本文采用Levin檢驗、ADF檢驗、PP檢驗3種方法同時進行檢驗。經過一階差分后，變量均平穩，為了減少篇幅，平穩性檢驗結果不再展示。根據本文的需要，截取格蘭杰因果檢驗結果的一部分，如表1所示。

R&D研發人員不是初級產品出口的格蘭杰原因，而R&D研發經費在滯后3期的情況下成為初級產品出口的格蘭杰原因，專利授權量在1～3期的情況下均是初級產品出口的格蘭杰原因；R&D研發人員在第1期是工業制成品出口的格蘭杰原因，R&D研發經費第1期也是工業制成品出口的格蘭杰原因，專利授權量在第1～3期情況下都是工業制成品出口的格蘭杰原因。

3.2面板數據估計

為了辨別出科技創新對不同類產品出口貢獻作用的影響的區別，經過一系列回歸比較后，在此本文選取專利授權量作為科技創新的代理變量，分別以2種產品的出口額度為因變量做回歸分析，比較科技創新作用的差異，結果如表2所示。根據模型擬合結果看，擬合程度較好，顯示了科技創新對于我國出口結構具有比較顯著的影響。對比分析科技創新對2種不同產品出口的影響發現，混合回歸結果顯示科技創新對初級產品作用顯著且為負，彈性系數為-0.433。對工業制成品出口的作用顯著為正，彈性系數為0.361；固定效應顯示科技創新促進初級產品出口的彈性系數為0.075，而促進工業制成品出口的彈性系數為0.107，這表明，科技創新對工業制成品出口的貢獻作用要顯著大于對初級產品出口的貢獻作用。

從回歸結果看來，科技創新對2種不同產品出口的貢獻作用不同的原因主要有以下幾點：

第一，初級產品沒有經過加工或者簡單粗加工，而科技創新對產品出口的作用主要體現在對產品加工的層次與質量上，因此應用科技創新來促進初級產品出口作用有限。

第二，科技創新促進企業提升技術水平，提升產品質量，會進一步增加出口量；科技創新有助于調整和優化我國的產業結構，進而優化出口結構。

3.3面板數據向量自回歸模型

由于前面已經對數據進行了平穩性檢驗，結果顯示各變量經一階差分后均已平穩，避免了偽回歸問題。繼而進行協整檢驗，最佳滯后階數根據前文的分析確定為2。協整檢驗后發現存在協整關系。接著建立VAR模型，模型的整體擬合度優良，且VAR模型所有特征根都位于單位圓內，模型結構穩定，擬合效果較好。

由于VAR模型是一種非理論性的模型，它的系數意義不大，在分析VAR模型時，往往不分析一個變量的變化對另一個變量的影響，而采用脈沖響應函數和方差分解進行進一步分析，脈沖響應函數總體情況，如圖1和圖2所示。

根據圖1的反映看來，初級產品出口對其自身標準差的反映最強，且其對自身的沖擊響應是逐漸下降的，下降趨勢明顯；R&D人員對初級產品出口一個標準差的響應，一直為負向的影響；而R&D經費投入對初級產品出口的初期的響應微弱，之后的反映逐步上升；相較R&D人員與經費而言，專利授權對初級產品的出口初期影響就較為強烈，之后又呈現逐步上升的趨勢。

總體看來，科技創新指標中專利授權量對初級產品出口的沖擊響應最為強烈，且最大，R&D經費對初級產品出口的沖擊響應次之，但是專利與R&D經費對初級產品出口的影響都逐步上升。R&D人員沖擊響應最低，影響為負。

根據圖2的反映看來，工業制成品出口對其自身標準差的反映最強，且其對自身的沖擊響應是逐漸下降的，下降趨勢明顯；R&D人員對工業制成品出口一個標準差的初期響應較為微弱，但是之后的反映逐步上升；R&D經費投入對工業制成品出口的響應初期為負，但是之后第8年逐步上升為正向沖擊；相較R&D人員與經費而言，專利授權對工業制成品出口初期影響就較為強烈，之后又呈現逐步上升的趨勢。

總體看來，科技創新指標中專利授權量對工業制成品出口的沖擊響應最為強烈，且最大，R&D人員對工業制成品出口的沖擊響應次之，但是專利與R&D人員對工業制成品出口的影響都呈現逐步上升的趨勢。R&D經費沖擊響應最低，影響為負，之后沖擊響應逐步提升。

3.4方差分解

方差分解（variance decomposition）主要研究變量問的影響關系。不同時點變量的預測方差可以分解為不同沖擊解釋的部分，方差分解不同于脈沖響應函數，分析的是每一結構沖擊對內生變量變化的貢獻比例，進而評價各內生變量對預測方差的貢獻比例，也即每一結構沖擊的重要性，如表3所示。

表3顯示了專利對2種不同產品出口的貢獻程度，從表中可以看出來，不考慮兩種產品出口對其自身的貢獻程度，科技創新對初級產品出口的貢獻程度要小于對工業制成品出口的貢獻程度。科技創新對2種產品出口的貢獻作用都呈現逐漸增強的趨勢，但是對工業制成品出口貢獻的作用增強較快。這說明，科技創新對初級產品出口的貢獻作用較小，而對工業制成品出口貢獻比較大，是持久的，且隨著時間的推移而不斷增強。這一結果與上節面板回歸的分析正好大體一致。

3.5科技創新影響不同結構商品出口的對比分析

本部分同樣采用以專利授權量為代表的科技創新作為自變量，以初級產品與工業制成品出口為因變量。采用對比脈沖響應函數與方差分解的方式，研究科技創新對不同結構商品出口影響機制的差異，如圖3和圖4所示。

以出科技創新對不同結構商品出口的影響不同，科技創新對初級產品出口沖擊的響應在初期為正向，第6年之后呈現負向作用。正向的沖擊響應不超過0.12。而科技創新對工業制成品出口沖擊的響應前期為負向作用居多，后期基本為正向作用，而且，科技創新對工業制成品出口的沖擊作用最大達到了0.24，遠遠超過對初級產品出口的沖擊作用。

4.結論與政策建議

4.1基本結論

1）科技創新對工業制成品的作用要明顯強于對初級產品的作用。由前文可知，科技創新對工業制成品的彈性系數要強于初級產品，且均為正。這說明，提升科技創新，同時有利于整體出口數量的增長，同時對于提升出口品的技術水平以及技術結構具有重大意義。

2）長期來看，科技創新對出口具有正向沖擊。科技創新水平的提升有助于促進出口的增長。因此，各地區應大力提倡科技創新，提升本地區的科技創新能力，促進不同結構產品出口，優化出口結構。

3）長久看科技創新更加有利于工業制成品的出口。科技創新對工業制成品的貢獻作用大于對初級產品出口的貢獻作用，尤其是專利授予量對工業制成品出口的貢獻作用比較持久，并隨時間的推移而增強。這說明，增強地區科技創新的能力與水平，對于提升出口產品的附加值具有重大意義。

總體說來，科技創新對貿易結構趨于優化具有一定的作用，且科技創新的能力與水平越強，貿易結構改善的效果也就越好，一國出口結構的調整與優化可以通過科技創新來實現。

4.2政策建議

由上述分析可知，政府和企業應著重加強自身的科技創新能力與水平，從以下幾個方面加快出口結構的轉型升級，有利于中國創新型國家戰略的實施，更有利于中國貿易強國目標的實現。

1）加大R&D人員與經費投入，提高科技創新能力。繼續深入推進創新型國家戰略，加大R&D人員與經費投入，尤其是高科技行業相對應產業的R&D人員與經費投入的增加，政府應著力從以下幾個方面推進創新型國家發展戰略，建立有利于促進工業制成品出口發展的研發創新和吸聚機制，吸納、集聚研發創新型人才與科研經費。

2）科技創新與引進齊頭并進，增強我國自主創新能力。政府應當：加大專利研發力度，提高專利使用效率，不斷縮短專利應用于整個經濟活動的時間，提高社會的技術水平；重點扶持機電產品與技術產品出口的發展，培養這2類產品為出口的支柱產業，引導專利運用于資本技術密集型產業中，營造發明專利應用的技術氛圍；通過培養掌握熟悉技術的高素質人才帶動科技創新；把引進FDI與技術改造、自主創新相結合，消化、吸收別國的技術優勢轉為自身的技術優勢。

3）加快貿易調整，積極引導外資流向。我國工業制成品的出口大部分還是加工貿易的出口，因此我國在加快貿易調整方面主要還是側重完善加工貿易政策、促進加工貿易發展，加快加工貿易轉型，這也有利于優化和改善我國的出口商品結構。外商直接投資作為中國出口經營的主體之一，對促進我國整體貿易出口尤其是工業制成品出口有著重要的作用，對提升中國加工貿易發展的規模與層次也具有重要的影響，同時對中國出口商品結構的動態演進也有一定的影響。因此，通過吸引外商直接投資促進我國出口貿易結構的優化和改善具有一定的可行性。

4）加快人力資本積累，提高人力資本水平。優化和改善出口商品結構的關鍵在于提升技術水平，技術水平提升的關鍵在于人才，人力資本是中國科技創新的基礎，是中國出口商品結構轉型升級的保障。我國高端技術人才的匱乏已經成為制約科技水平提升與出口商品結構優化的障礙。因此，中國應加快儲備人力資本，加大力度培養高層次創新型人才和高技能的技術人才，依托人才在戰略提高技術貢獻度。

5）完善融資結構和信貸結構，提高經濟開放度。金融相關率與經濟開放度對優化和改善我國的出口商品結構有一定的影響，中國要實現出口商品結構的動態演進可以從這2個方面著手。第一，完善融資結構與信貸結構，確保那些技術含量高，新興的中小技術公司，或是那些正在轉型升級的企業有足夠的資金支持；第二，擴大我國經濟的對外開放程度。政府應提高經濟的開放程度程度，鼓勵外國先進的制造業進人中國，采取措施使中國正在轉型升級的企業吸收借鑒外國企業轉型升級的經驗。