開放條件下外源技術對中國發明專利的影響

胡小娟，胡雨瀟

(湖南大學經濟與貿易學院，湖南　長沙　410079)

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開放條件下外源技術對中國發明專利的影響

胡小娟，胡雨瀟

(湖南大學經濟與貿易學院，湖南長沙410079)

本文采用1996—2012年中國制造業行業面板數據，通過全行業總體、三種情形下的固定效應模型及PVAR模型實證檢驗了在開放條件下技術引進、FDI與進口貿易外溢三類外源技術對發明專利的影響。結果表明，從總體來看外源技術有利于發明專利的產出，同時外源技術與發明專利也存在彼此相互作用，且具有顯著的長期影響；從分行業來看外源技術能有效促進高技術制造行業、傳統工業技術行業發明專利數量提升，而對于食品煙草、紡織造紙等行業則產生一定的“擠出效應”。

發明專利；技術引進；FDI；進口貿易；技術溢出

1　引言

外源技術是指中國在開放條件下來源于國外的技術，具體而言主要有兩大類，一種是以國際技術貿易為主的直接技術進口，另一種則是通過外商直接投資和進口貿易等渠道以技術外溢為特征的間接引進技術。根據相關統計數據顯示，1996—2012年中國技術引進合同金額增加了2.9倍、利用外資增加了2.7倍、進口貿易增加了13倍。在此期間，發明專利有效數增加了100倍(據相應年份《中國科統計年鑒》《中國工業經濟年鑒》計算整理)。

開放條件下外源技術對發明專利的影響主要途徑有：第一，技術引進具有直接效應。從國外購買的成熟技術或技術設備能夠直接投入到實際生產部門，由于使用先進技術和人力資本作用的發揮而提高了勞動生產率，促進了技術進步[1]；第二，外源技術外溢產生間接效應。FDI通過行業內水平外溢效應和行業間前后向關聯效應來影響東道國技術進步。FDI行業內水平關聯效應主要包括示范效應、競爭效應和人員流動三種形式；產業間前后向關聯效應指外商投資企業與當地企業之間通過供應鏈關系獲益的外部效應[2]。第三，外源技術能提高知識的規模效應。外源技術提供了新知識，增加了技術存量積累，從而推動創新研發能力更快發展[3]。

2　模型與數據

2.1模型建立

發明專利產出是由研發資本投入(RDSit)、勞動投入(RDPit)及技術水平聯合決定的，再借鑒被廣泛使用的柯布-道格拉斯函數形式。綜上引申，即有如下模型：

(1)

由以上分析發明專利的技術效率Ait會受到技術引進(TIit)、FDI外溢(SFDIit)和進口外溢(SIMit)三類外源技術的影響，即Ait=A0×eβ3In(TI)+β4In(SFDI)+β5In(SIM)。把該式代入式(1)中，等式兩邊再取自然對數，可得到如下計量模型：

(2)

為了檢驗開放條件下外源技術各自影響中國制造業發明專利的作用機制，我們在模型(2)的基礎上進一步引入消化吸收變量ADit、人力資本Hit和貿易開放度OPENit等變量，及其與前述變量的交互項，即：

(3)

其中，下標i和t分別代表制造業行業和時間；μi是不隨時間變化的個體效應，主要衡量不同行業由于自身特征在創新績效上的差異；εit為隨機擾動項。

2.2變量設計

(1)本文采用有效發明專利數這一指標來衡量制造業各行業發明專利的績效水平。

(3)技術引進合同金額使用固定資產投資價格指數，按照永續盤存法平減后存量作為技術引進的指標。

(5)消化吸收采用消化吸收經費指標來衡量。

(6)人力資本水平采用各行業當年R&D研發人員占行業內從業人數的比率表示。

(7)貿易開放度選取常用的進出口貿易額與GDP比重來度量，即OPENit=Tradeit/GDPit。

2.3數據來源

本文選取1996—2012年27個制造業行業的相關數據來進行實證分析。其中發明專利、資本、產值方面的數據來源于歷年《中國科技統計年鑒》《中國統計年鑒》《中國工業經濟年鑒》以及中國知識產權網；而涉及進出口貿易等的數據則來源于OECD、世界銀行和聯合國數據庫等途徑。本文將不同渠道來源的數據按照統一的口徑進行合并處理，制造業產值、R&D資本存量等指標均以1996年為基年進行平減，以增強數據的可比性。進出口貿易等原始數據通過當年的平均匯率折算成人民幣，再進行平減。

3　描述性分析

3.1制造業按技術要素密集程度分類

根據OECD的技術密集度行業分類標準，將制造業行業按照技術密集度對應進行分類，見表1。

表1　制造業技術密集度分類

續表1

3.2發明專利及外源技術的變動態勢

(1)專利發明。中國發明專利自2004年以來增長迅速，年平均增長率為34.4%；發明專利的層次與引進技術層次高低具有一致性，即高技術產業最快，中高、中低技術產業次之，低技術產業較低的態勢，見圖1。

圖1　1996—2012年制造業發明專利變化趨勢

(2)技術引進。制造業技術引進存量年均增長率為1.76%，其中，中低、中高技術產業引進存量均保持平穩的增長速度；高技術產業增長十分迅猛，年均增長率為10.5%；低技術產業則呈現出逐年遞減的趨勢，年均增長率為負數，見圖2。

(3)FDI、進口貿易技術外溢。制造業FDI外溢年均增長率為6%，其中高技術產業的FDI技術外溢更為明顯；而低于均值的有18個行業，大多屬勞動密集型，見圖3。在進口貿易技術外溢變化中，與FDI技術外溢不同的是中高技術行業超過了高技術行業，而其他行業由于對外關聯程度不高，對引進技術的要求也不高，見圖4。

圖2　1996—2012年制造業技術引進存量變化趨勢

圖3　1996—2012年制造業FDI技術外溢變化趨勢

圖4　1996—2012年制造業進口貿易技術外溢變化趨勢

4　實證分析

4.1外源技術對發明專利影響的估計結果

根據上文所建立的理論分析框架，利用Stata 12.0進行計量分析。表2報告了混合最小二乘法、固定效應模型和隨機效應模型回歸估計的結果。

通過相關面板F統計量檢驗和Hausman檢驗，可以在統計意義上選擇合適的模型。在Pooled OLS與固定效應模型之間通過Wald檢驗，拒絕了N-1個個體效應全部為0的原假設，表示采用固定效應模型比較合理。而在固定效應模型和隨機效應模型的選擇問題上，Hausman統計量檢驗的統計量值為384.90，相對應的概率是0.0000，仍然表明建立固定效應模型更加有效。

表2　面板模型估計結果

以固定效應模型的結果為例，進口貿易對發明專利有著非常顯著的正效應，由此說明進口外溢能幫助進口國學習、激發和模仿創新活動；技術溢出的發生能促進進口國技術創新水平的提升，也能通過與出口國在硬軟件條件上的差距刺激進口國的發明專利或適應性創新。然而，國外技術的直接引進、FDI外溢并未促進發明專利，它們的估計系數分別在1%的水平上負顯著和不顯著，原因是對國內研發創新產生了“擠出效應”或者抑制作用。然而，交互項In(TIit)×In(ADit)的估計系數為正，且在5%的水平上顯著，這就說明中國對技術引進通過“消化吸收再創新”最終提高了的技術水平以及發明專利產出能力。交互項In(SFDIit)×In(Hit)、In(SIMit)×In(OPENit)的估計系數在1%和10%的水平上顯著為正，分別說明了人力資本更有利于中國吸收FDI、壁壘解除貿易開放度擴大對于進口后學習與模仿技術的重要性，以及由此產生的外溢效應能有效促進發明專利產出。

4.2外源技術對發明專利影響的具體行業分析

本文將27個制造業行業按照外源技術和發明專利變化之間的關系分為三種情形。第一種：發明專利多，外源技術高，模型估計結果見表3(1)。第二種：發明專利少，外源技術低，模型估計結果見表3(2)。第三種：發明專利和外源技術關系不確定，模型估計結果見表3(3)。三個模型都在1%的顯著性水平下通過F檢驗。通過對各模型中變量顯著性的分析，得出以下結論。

表3　外源技術對發明專利分行業固定效應模型估計結果

從技術引進、FDI和進口貿易技術外溢三類外源技術為主要變量與發明專利有效數的關系分析，有三種情形：①上述第一種情形三類外源技術和發明專利的指標均高于整個制造業平均值。這一情形所涉及的產品主要包括化學工業產品、汽車與計算機及其零部件、電氣機械器材和其他技術含量較高的通用設備等。這類產品的共同特點是企業生產規模經濟型強，資本需求強度大，生產技術含量高，國際化程度高，對科技人員及優秀人力資本的要求也高[6]，因此在這一情形下，技術引進后消化吸收、FDI外溢結合優秀的人力資本、進口外溢在適當貿易開放度的作用下，對發明專利正向影響顯著。②上述第二種情形中各行業具有發明專利相對較低、外源技術水平也低于總體平均值的特點。這一情形的行業以傳統工業為主，技術要求相對簡單，對全球資源配置和產業組織生產要求較低。因此進口外溢及其與在貿易開放的作用下對發明專利影響為負，不排除產生“擠出效應”的可能[7]。其中石油加工及煉焦業是資源、勞動依賴性行業，直接技術引進與后續消化吸收對發明專利產生的正向作用不明顯。③第三種情形較為復雜，外源技術與發明專利的關系不確定：既包含食品煙草、紡織造紙等輕工業，外源技術的引進并不利于發明專利；也包含高技術含量的專用設備、儀器儀表等行業，主要依靠國內外先進技術來獲得行業的領先地位。從該情形的總體情況來看，進口外溢以及其貿易開放能顯著促進行業發展，這與其中高技術行業的發展特點密切相關。然而，人力資本豐富作用下的FDI外溢卻對發明專利的影響為負，造成這種阻礙的原因一方面是由于這類行業外源技術的“擠出效應”突出，過多依賴外商投資會抑制國內生產，最終導致要素配置的效率低下。另一方面，發達國家壟斷核心技術，東道國學習模仿的成本較高，導致技術溢出效應為負。

4.3外源技術和發明專利的動態系統分析

為了進一步動態刻畫四者之間的長期均衡關系以及交互影響，接下來將1996—2012年的技術引進、FDI、進口貿易技術外溢和發明專利四個指標納入一個系統，進而分析其變化機制，需要建立動態系統PVAR模型進行分析。本文采用連玉君在世界銀行專家I.LOVE的PVAR模型的基礎上改進后的STATA軟件程序包PVAR2模型，將滯后回歸子作為工具變量，采用系統GMM方法估計方程。在序列穩定的前提下進行面板向量自回歸估計，該方法可以很好地估計變量自身的滯后和其余變量的滯后對該變量的短期影響。在對模型中滯后項選擇時，本文綜合考慮AIC、BIC和HQIC三種標準，采用PVAR2進行滯后項選擇，考慮到模型的有效和穩定性，滯后項選擇為2。

(1)格蘭杰因果檢驗。對模型進行格蘭杰因果關系檢驗，結果見表4，在滯后2期5%的臨界值水平下，不能拒絕FDI和進口技術外溢不是發明專利變化的格蘭杰原因。發明專利是技術引進的格蘭杰原因，企業為了在激烈的市場競爭中獲得優勢，然而匱乏原始創新的現狀使中國大力發展發明專利從而產生了對技術引進的需求。同時，三類外源技術與發明專利均不存在雙向因果關系，二者之間的良性循環還未形成。

表4　PVAR2模型各變量間格蘭杰因果關系檢驗的結果

(2)脈沖反應。為了分析該系統中各變量的沖擊對其他變量的影響，需要進行脈沖響應函數的估計。因為脈沖響應函數是通過PVAR參數構造的，必須要考慮標準差，然而標準差又難以通過計算獲得，因此本文使用蒙特卡洛(Monte-Carlo)方法模擬產生這些置信區間[8]，結果見圖5。

注：基于200次蒙特卡洛模擬的95%置信區間。圖5　 技術引進、FDI、進口技術外溢和發明專利的脈沖響應

圖5顯示，技術直接引進沖擊對發明專利影響為負，后逐漸趨于0，或產生前文所述“擠出效應”；而分別給FDI、進口外溢一個標準差的沖擊后，對發明專利均有逐步上升的正向效應且4期后穩定在0.05水平附近，這有利說明FDI和進口外溢的積累對發明專利有一個長期穩定的影響。在本期給發明專利一個標準差的正向沖擊，對技術直接引進幾乎無影響，而對與FDI與進口外溢兩者在前2期有一個小幅正面作用后也表現出緩慢下降接近0的趨勢。三類外源技術間的沖擊也會相互產生一定的長期滯后影響，一般在前期作用較明顯，后逐漸減弱趨為0。

表5　各內生變量預測誤差的方差分解

(3)方差分解。利用PVAR模型的方差分解，進一步說明影響因素的大小，得到不同方程的沖擊反應對各個變量波動的方差貢獻率構成，因此方差分解是脈沖響應分析的互補分析，結果見表5。技術引進、進口外溢的變動對發明專利的影響都不足2%，而FDI外溢在3個影響變量中的作用相對較大，占6%～10%且逐期遞增，表明FDI外溢是影響發明專利變動的重要因素。在技術引進、FDI和進口外溢的變動中，大部分是由其自身的前期投入變動引起的，但發明專利對外援技術的影響隨著期數遞增，影響力會循序漸進有所加大，如到了第6期對FDI、進口外溢的貢獻率已分別達到23.2%和13.8%。

5　結論與創新

技術引進協同消化吸收才能促進發明專利增長，現階段消化吸收經費遠遠不足，尤其在中、高技術行業，需通過培育技術吸收能力持續改進與產品升級逐漸演進成發明專利；人力資本充足條件下FDI外溢通過增強研發水平促進發明專利生成，因此提高勞動者綜合技術水平并大力培養研究型人才對提高人力資本水平從而促進發明專利至關重要；發達國家憑借技術、資本雙重優勢控制了核心技術和本地市場，更抑制了中國研發創新行為，因此確定合適的貿易開放度對于中國進口貿易技術外溢能夠正向促進發明專利非常關鍵。

與國內外同類研究對比，本文在技術外生貿易理論基礎上將技術引進、FDI和進口貿易技術外溢三類外源技術對發明專利的影響納入到統一分析框架中，細分到具體技術行業集中討論其影響效果；在原CH模型上加以改進，創新性地計算出基于細分行業層面的FDI與進口技術外溢指標。

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(責任編輯沈蓉)

An Empirical Research on the Impacts of Foreign Technology on Invention Patent in China Under the Open Condition Based on Panel Data

Hu Xiaojuan，Hu Yuxiao

(School of Economics and Trade，Hunan University，Changsha 410079，China)

The paper uses China’s manufacturing industry’s panel data from 1996 to 2012，through the industry overall，three cases of fixed effects model and PVAR model,to test the influence of technology import，FDI and import trade spillover to the invention patent under the open condition.The empirical results show that，in the overall,foreign technology is conducive to China’s invention patent output.Foreign technology and invention patent are also interact with each other，and have significant long-term effects.From the survey，foreign technology can effectively promote high technology and traditional technology manufacturing industries invention patents，but for food and tobacco，paper and textile industries may produce certain crowding out.To this，the paper puts forward the corresponding policy recommendations.

Patent for invention；Technology import；FDI；Import trade；Technology spillover

國家社會科學基金“全球產業變革背景下自主創新推動我國制造業轉型升級發展戰略研究”(13BJL076)。

2015-10-13

胡小娟(1963-)，女，湖南長沙人，湖南大學經濟與貿易學院教授，博士；研究方向：國際貿易與經濟增長。

F426

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