技術創新模式對國際競爭優勢的影響研究

楊 祎, 楊水利

(西安理工大學 經濟與管理學院，陜西 西安 710054)

1 引言

遵循“進口引進、替代模仿”的技術創新模式是導致中國制造業國際競爭優勢弱化與高度對外依存的重要原因。經濟效益方面，2018年中國制造業企業平均利潤僅為2.59%，遠低于世界500強企業的6.57%；核心技術方面，中國80%的集成電路芯片制造裝備、90%的通用計算機CPU和基礎軟件都依賴進口；產品質量方面，中國通用零部件產品壽命一般為國外同類產品壽命的30%到60%，模具產品使用壽命一般較國外先進水平低30%到50%。制造業“低端化”、“空心化”問題顯著，產業亟需培育國際競爭新優勢。

關于制造業技術創新模式對國際競爭優勢影響的相關研究，現有文獻主要從規模發展、質量效益、結構優化和可持續發展四方面進行闡述。規模效益方面，國際分工帶來的投資便利化為后發國家制造業提供了豐富的“知識池”，對外直接投資的“逆向技術溢出”效應對出口增加值具有“規模發展效應”和“結構優化效應”[1]。外商直接投資的技術溢出效應對內資企業規模發展存在“行業內競爭效應”與“行業間關聯效應”[2]。質量效益方面，比較對外直接投資、外商直接投資的技術溢出效應與進出口貿易、自主研發、合作研發對技術創新效率的影響[3～6]，研究表明，技術創新模式對技術創新效率的促進作用表現出行業異質性。另外，部分文獻基于全球價值鏈治理機制視角，發現全球價值鏈參與程度與技術創新效率呈倒U型關系，全球價值鏈治理存在“閾值效應”[7,8]。結構優化方面，從適宜性技術視角研究技術創新模式對產業結構優化的差異化影響。重視技術改造與自主創新相結合，改造和提升傳統制造業；強化前沿技術突破和基礎研究投入，培育和壯大戰略性新興產業[9]。在消化吸收外資技術基礎上的自主創新能促進制造業結構的高度化與合理化[10]。可持續發展方面，率先創新、模仿創新、創新更替、創新繼起作為制造業技術創新長入經濟增長的一般規律，遵循邊際收益遞減的經濟特征[11]，在技術創新模式轉換時期易遭遇潛在的“技術追趕陷阱”[12]，而以最優技術差距為參照，結合前沿技術差距與最優技術差距的演化趨勢，研判應用研究和基礎研究投入的合理配比，可實現創新的可持續發展[13]。

綜上所述，現有研究雖取得一定成果，但也存在以下三方面局限：一是從規模發展、質量效益、結構優化和可持續發展視角衡量產業競爭優勢的研究較多，缺少全球價值鏈分工背景下產業競爭優勢的國際比較與價值測度。二是基于適宜性技術視角研究技術創新模式對產業結構優化的文獻較多，缺少基于技術演進視角的相關研究。三是從全球價值鏈參與程度視角分析產業競爭優勢演變趨勢的研究較多，缺少產業對外高度依存視角下技術創新模式轉換障礙導致國際競爭優勢“低端鎖定”的機理研究。本文研究將彌補上述不足。

2 理論基礎與研究假設

長期依賴成熟的技術基礎會加速產業陷入“低端鎖定”困境[14]，由此造成的技術創新模式轉換障礙進一步加劇了產業對外依存，投入產出與價值增值遭遇“縱向壓榨”，國際競爭優勢持續弱化。

2.1 技術創新模式與國際競爭優勢

遵循“嵌入全球價值鏈的出口導向發展模式”，后發國家制造業通過引進成熟的技術裝備逐步建立起初始的技術基礎與生產能力，借助進出口貿易、對外直接投資和外商直接投資的技術溢出效應開展模仿創新。雖然技術引進和模仿創新所具備的“乘數效應”與“關聯效應”便于產業開展平推式的工業化戰略[15]，但廣大發展中國家并沒有能夠通過技術引進和模仿創新縮小與發達國家間的技術差距[16]，相反，后發國家制造業的引進成本和模仿成本會隨著技術差距的持續收斂而逐步增大，依靠持續的技術引進和模仿創新來培育國際競爭優勢難以為繼。此時，技術差距的均衡狀態對產業參與國際競爭的多層級影響既體現在傳統行業比較優勢的弱化，也表現為新興行業競爭劣勢的固化。

技術創新經濟學理論指出自主創新一方面源于市場“盈利性預期”的誘致和技術、組織與制度安排的強制；另一方面也來自于既有創新的盈利機會已經消失、預期消失或受到限制時所觸發的“蕭條扳機”。顯見的是，伴隨著技術衍生的成本紅利和低成本比較優勢促使發達國家制造業回流與向東南亞、非洲等地區轉移，產業“低端化”與核心技術“空心化”引致的國際競爭優勢持續弱化滿足開展自主創新的條件。當產業從依賴規模效應轉向培育質量效益、結構優化和可持續發展等競爭優勢時，技術創新模式將對應從技術引進和模仿創新向自主創新逐步轉變、技術創新焦點也從依賴個別專家的技術能力、顯性知識和應用開發能力轉向強調組織層面、隱含知識和基礎研究能力[17]。當自主創新主導產業逐步實現自主知識產權與標準體系建設，不斷提高國產化率并降低產業對外依存度時，產業將步入創新驅動發展的高級階段，在技術與市場的內生互動過程中，國際競爭優勢持續增強。基于此，本文提出如下假設：

H1技術引進和模仿創新對國際競爭優勢具有顯著的負向影響，自主創新對國際競爭優勢具有顯著的正向影響。

2.2 技術創新模式與產業對外依存度

產業發展初級階段，技術引進為后發國家參與國際分工提供了一條確定性程度較高的技術進步路徑。后發國家制造業僅需要圍繞現有技術基礎，持續更新技術裝備，便能依靠要素稟賦優勢持續獲得一定程度的規模收益[8]。但與此同時，技術引進在創新風險規避與代工訂單保障方面的特征優勢也為產業對外依存度的進一步提高奠定了經濟基礎，產業易陷入技術創新的惰性環境。遵循“消化→吸收→模仿→再創新”的技術升級路徑，模仿創新不僅在較大程度上緩解了技術引進高額成本對利潤的沖抵，還以較低成本拓寬了現有技術基礎的適用范圍，延長了技術收益的生命周期。通過對產品架構與功能架構的深入理解，模仿創新甚至一定程度上推動了系統創新與模塊間協同創新。因此，基于“干中學”和“技術溢出”為主要技術來源的模仿創新對于產業對外依存度的進一步提高起到了顯著推動作用。

隨著技術差距的持續收斂，產業的創新投入方向(偏向應用還是偏向基礎)將較大程度上影響技術創新對經濟增長的貢獻[13]。此時，持續高位的模仿創新將會催生出“創新泡沫”的假象，具體表現為實用新型、外觀專利授權量的快速上升與全要素生產率持續下降的“結構性矛盾”[18]。而以基礎研究為主要內容的自主創新，通過“價值識別”與“創新激勵”效應不斷改善全球價值鏈治理環境，逐步降低產業對外依存度。一方面，自主創新通過增強產業對全球價值鏈各價值模塊資源的駕馭能力，促使自身以更快的速度發掘和定位價值模塊動態整合過程中的價值鏈斷層，以及由此產生的增值空間[19]，形成價值增值提升反哺自主創新的良性循環，產業擺脫通過高度對外依存獲取“價值識別”能力的模式；另一方面，自主創新下的風險收益能調動產業與其他經濟體建立更為廣泛利益聯結的積極性，獲取創新資源流動所產生的“關系租金”和“網絡租金”[20]，并占據全球生產網絡中較高的中心度和豐富的結構洞[21]，高度對外依存造成的“創新惰性”逐步轉向自主創新引導的“創新激勵”。基于此，本文提出如下假設：

H2技術引進和模仿創新對產業對外依存度具有顯著的正向影響，自主創新對產業對外依存度具有顯著的負向影響。

2.3 產業對外依存度的中介效應

適配于產業發展不同階段的技術創新模式很大程度上決定了各階段產業對外依存度的強弱，而產業對外依存度的強弱又直接影響了國際競爭優勢塑造培育的“持續性”與“自主性”。(1)“持續性”方面。持續的技術引進易導致后發國家制造業陷入“為出口而進口”的模式藩籬，具體表現為產品出口規模的高速增長伴隨中間品進口規模快速提升的“雙高”現象[22]。依賴此種技術創新模式意味著后發國家制造業只能選擇維持對外依存高位運行來消納產品的“質量差距”與“技術差距”[23]，產業國際競爭優勢培育塑造不可持續；而長期依賴模仿創新易導致產業遭遇嚴峻的“關聯斷層”，具體表現為產業鏈發展“下游強上游弱”，“下游外向上游內向”的不協調與不匹配[24]。為適應鏈主企業動態變化的產品質量標準與技術要求，后發國家下游行業被迫選擇高度依存進口的核心技術裝備與關鍵零部件，下游行業有限的代工利潤被逐漸“回收”，上游行業被迫面臨嚴重的“市場空間障礙”。產業內供需關聯始終維持在極為有限的“閾值”之內，國際競爭優勢培育塑造不可持續。自主創新對于產業發展起到強勁的“引擎”作用，具體表現為“技術長入經濟、創新植入增長”的內生增長機制。自主創新一方面通過創造新供給，激發新需求，不斷驅使供給與需求走向“合意”，另一方面通過改造舊產業，催生新集群，逐步完成產業發展新舊動能交替。產業步入內生增長高級階段，對外依存度被控制在較低水平，國際競爭優勢培育塑造可持續。(2)“自主性”方面。較大的技術差距作為發達國家鏈主企業維持自身競爭優勢、獲取壟斷市場利潤的關鍵因素，構成其對技術溢出效應“閾值”固守的基本邏輯。一旦后發國家制造業試圖借助技術引進和模仿創新推動更高級的功能升級或鏈條升級時，鏈主企業便會利用市場的不對稱地位和買方壟斷勢力，通過實施嚴格的技術轉移門檻乃至技術封鎖、強化知識產權保護制度和貿易壁壘等手段減少技術溢出[7]，迫使后發國家制造業選擇進一步擴大產業對外依存來保障基本的“技術溢出流量”，由此國際競爭優勢培育塑造不自主。相反，自主創新對于構建和完善產業創新驅動發展體系起到串聯帶動作用，具體表現為自主創新為激發模仿創新“乘數效應”輸出新的“增長極”、為消納創新更替“長尾效應”供給創新要素，為催生創新繼起“熨平效應”提供豐富的“知識池”[11]，由此產業國際競爭優勢培育塑造獨立自主。

綜上所述，依賴于技術引進和模仿創新的技術創新模式，意味著后發國家制造業終將遭遇“縱向壓榨”的全球價值鏈治理環境，而“為出口而進口”、“下游強上游弱”的產業特征也為對外依存高位運行提供了現實基礎，國際競爭優勢因此陷入“低端化”窘境。依靠自主創新推動“技術長入經濟、創新植入增長”，實現產業創新驅動發展，產業對外依存度被控制在較低水平，國際競爭優勢得以實現“內生化”發展。基于此，本文提出如下假設：

H3產業對外依存度在技術創新模式與國際競爭優勢間起到中介作用。

3 研究設計

3.1 計量模型設定

根據前文的理論分析，本文構建如下計量模型來對各研究假設進行實證檢驗。其中NRCAit表示制造業各行業逐年的國際競爭優勢，Techit為技術創新模式的向量集，External_depit表示產業依存度。Zit是控制變量的向量集，包括行業規模、行業集中度和技術密集度,i∈[1,17]表示各截面制造業行業，t∈[1,18]代表年份，α0為常數項，α1～αz為系數及系數向量，εit為隨機干擾項。

NRCAit=α0+α1Techit+α2External_depit+αzZit+εit

(1)

3.2 變量的設定與數據來源

(1)國際競爭優勢。考慮到傳統的顯性比較優勢指數(Revealed Comparative Advantage Index，RCA指數)對國內增加值間接出口的忽略，和因未剔除外國增加值和純重復計算部分造成的內涵失真。為更好地反應中國制造業全球價值鏈國際競爭優勢，借鑒Wang等[25]基于前向聯系的生產分解模型測算的新顯性比較優勢指數(NRCA)來反映國際競爭優勢。公式如下

(2)

X=AX+Y=ADX+YD+AFX+YF=ADX+YD+E

(3)

其中A為國內投入系數矩陣，X為總產出，AD為國內投入系數A的分塊對角矩陣，AF為進口投入系數的非對角分塊矩陣，Y為最終品生產向量，YD為用于國內消費的最終品生產向量，YF=Y-YD為最終品出口向量，E為總出口向量。由生產使用平衡式可對國內增加值的去向和最終產品生產的增加值來源做出分解，具體如(4)式所示

(4)

(5)

上式的后三項之和等于Koopman等[26]指出的DVA_F，即出口的國內增加值，具體如(6)式所示。以上數據均來源于2016版世界投入產出表(World Input-Output Tables)。鑒于2012～2014年顯性比較優勢指數數據變化幅度較小，考慮到實證分析的時效性，使用2010～2014年顯性比較優勢指數的平均增長率對2015～2017三年數據進行預估。需特別強調的是，世界投入產出表將制造業界定在r5～r23共19個細分行業范圍內。考慮到數據的完整性與可獲得性，剔除r23機械設備的修理和安裝行業部門，并將r20～r21合并為交通運輸設備制造業，保留剩余17個行業作為研究樣本。

(6)

(2)產業對外依存度。使用行業進口總額占工業總產值的比重表示，數據來源于UN Comtrade數據庫和《中國統計年鑒》，依據《國際貿易標準分類》(SITC Rev.3)和《國民經濟標準行業分類標準》(GB/T 4754-2011)的對應關系合并整理獲得。

(3)技術創新模式。技術引進(Tech_imp)。技術引進采用國外技術引進經費支出和消化吸收經費支出之和與產品銷售收入之比衡量。模仿創新(Tech_imi)。模仿創新采用技術改造經費支出與產品銷售收入之比衡量。自主創新(Tech_ind)。自主創新采用研發經費支出與產品銷售收入之比衡量。以上數據均來源于歷年《工業企業科技活動統計年鑒》和《中國工業經濟統計年鑒》，原始數據均經全口徑調整處理。由于樣本期內《國民經濟行業分類》(GB/T4757-2002)和(GB/T4757-2011)與2016版世界投入產出表所依據的《國際標準行業分類》(ISIC Rev.4)標準不同，根據研究需要，本文在后者的基礎上對中國制造業細分行業進行了歸類與合并。

(4)控制變量。行業集中度(Indus_Conce)變量的測量。使用各行業大中型企業中產值占該行業工業總產值的比重表示。行業規模(Indus_Scale)變量的測量。使用分行業主營業務收入占制造業總體主營業務收入的比例表示。技術密集度(Indus_Tech)變量的測量。本文將中低技術水平行業取值為0，高技術水平行業取值為1。以上數據均來源于歷年《中國工業經濟統計年鑒》和《中國統計年鑒》。

4 實證檢驗和結果分析

4.1 主要變量描述性統計分析

制造業國際競爭優勢比較分析。圖1～圖3比較分析了2000～2017年中、美、德、日四國不同技術水平行業參與全球價值鏈分工的國際競爭優勢。整體來看，中國制造業國際競爭優勢產業主要集中于低技術水平行業(r5、r6、r7、r8、r9、r10、r22)與中技術水平行業(r11、r13、r14、r15、r16)，競爭劣勢產業則主要集中在高技術水平行業內(r12、r17、r18、r19、r20+21)。從演化趨勢看，樣本期內，低技術水平行業國際競爭優勢呈大幅下滑趨勢，行業亟需轉換發展動能；中技術水平行業國際競爭優勢雖有波動，但趨勢穩定，反映出行業競爭優勢培育初顯成效；高技術水平行業國際競爭優勢在2010年后呈下降趨勢，反映出高技術水平行業技術引領能力不足的局面仍未得到明顯改善。在中高技術水平行業中，德國和日本制造業國際競爭優勢始終維持在較高水平，表現出“高端鎖定”局面。美國制造業國際競爭優勢持續下降，在部分行業中甚至弱于中國，反映出“離本土化”和“離制造化”效應嚴重削弱了美國制造業的國際競爭優勢。

圖1 低技術水平行業NRCA演化趨勢

圖2 中技術水平行業NRCA演化趨勢

圖3 高技術水平行業NRCA演化趨勢

4.2 實證結果分析

在開展實證分析之前，本文首先檢驗了樣本數據的平穩性以及各變量間的共線性，結果顯示樣本數據平穩，且變量間共線性問題在控制以內。其次，為消除異方差和序列相關的不良影響，采用Hausman檢驗來確定選擇固定效應還是隨機效應。

技術創新模式對國際競爭優勢的影響。由表1列(1)～列(3)可知，技術引進和模仿創新對國際競爭優勢具有顯著的負向影響，自主創新對國際競爭優勢具有顯著的正向影響，假設H1成立。對比變量相關系數可知，技術引進對國際競爭優勢的抑制作用大于模仿創新對國際競爭優勢的影響，表明持續的技術引進造成的“比較優勢真空”和“技術追趕陷阱”嚴重影響了國際競爭優勢的培育，而模仿創新能在較小程度上緩解技術“空心化”帶來的消極影響。自主創新對國際競爭優勢的促進作用小于技術引進和模仿創新的抑制作用，可能是由于在產業核心競爭力形成之前，自主創新需經歷市場需求慣性調整、產業自身技術準備以及創新延遲更替的“沉默期”。行業集中度與國際競爭優勢不相關，表明產業集群優勢尚不明顯。行業規模與國際競爭優勢顯著正相關，表明“規模效應”有利于培育國際競爭優勢。技術密集度與國際競爭優勢顯著負相關，表明行業技術水平越高，國際競爭優勢越弱，反映出高技術水平行業由于不具備核心技術優勢，造成了行業技術水平與競爭優勢的“錯配”。

技術創新模式對產業對外依存度的影響。由表1列(5)～列(7)可知，技術引進和模仿創新對產業對外依存度具有顯著的正向影響，自主創新對產業對外依存度具有顯著的負向影響，假設H2成立。對比變量相關系數可知，較于模仿創新，技術引進更容易導致產業高度對外依存。自主創新對產業對外依存度的抑制作用能沖抵模仿創新造成的影響，表明技術創新模式的相機轉換能顯著改善產業對外依存度。行業集中度與產業對外依存度顯著負相關，表明行業集中度的提升能顯著降低產業對外依存度。行業規模與產業對外依存度不相關，表明無論行業規模的大小，制造業各細分行業高度對外依存已屬普遍現象。技術密集度與產業對外依存度顯著正相關，表明行業技術水平越高，產業對外依存度越高，進一步表明高技術水平行業核心技術“空心化”問題顯著。

表1 技術創新模式對產業對外依存度與國際競爭優勢影響的回歸結果

注：括號內數值為t檢驗值a;*，**，***分別表示10%,5%和1%水平上顯著;回歸估計所用軟件為Stata12.0。下同。

產業對外依存度的中介效應檢驗。由表1列(4)可知，產業對外依存度對國際競爭優勢具有顯著的負向影響，符合理論預期。由表2列(1)～(3)可知，產業對外依存度在技術引進、模仿創新、自主創新與國際競爭優勢間起到完全中介作用，假設H3成立。為進一步檢驗技術創新模式對國際競爭優勢的影響是否存在行業異質性，依據行業不同技術水平進行分組檢驗，具體回歸結果如表2列(4)～列(6)所示。低技術水平行業中，技術引進對國際競爭優勢具有顯著負向影響，表明低技術水平行業依靠持續的技術引進提升國際競爭優勢難以為繼。模仿創新與自主創新對國際競爭優勢的影響尚不顯著，行業技術創新模式并不適配競爭優勢培育。中技術水平行業中，模仿創新對國際競爭優勢具有顯著負向影響，而技術引進卻對國際競爭優勢具有顯著正向影響，說明鏈主企業對技術溢出“閾值”的固守限制了行業依靠模仿創新實現技術進步的路徑，而進一步擴大技術引進以保障基本的“技術溢出流量”成為行業獲取規模效應的主要渠道，行業遭遇“進口引進、循環替代”陷阱。高技術水平行業中，技術引進對國際競爭優勢具有顯著負向影響，模仿創新對國際競爭優勢影響為正，但不顯著，自主創新對國際競爭優勢具有顯著正向影響，表明自主創新是保障高技術水平行業國際競爭優勢行穩致遠的關鍵動能。

表2 產業對外依存度的中介效應和分行業檢驗

5 研究結論與啟示

適配的技術創新模式是保障我國制造業國際競爭優勢行穩致遠的關鍵動能。基于技術演進視角，分析技術創新模式對國際競爭優勢影響的作用機理，并驗證產業對外依存度的中介作用。實證結果表明：技術引進和模仿創新對國際競爭優勢具有顯著負向影響，自主創新對國際競爭優勢具有顯著正向影響；技術引進和模仿創新對產業對外依存度具有顯著正向影響，自主創新對產業對外依存度具有顯著負向影響；產業對外依存度在技術創新模式與國際競爭優勢間的中介作用顯著。

在國際反全球化與新貿易保護新形勢和國內經濟新常態背景下，為培育制造業國際競爭新優勢，提出以下三方面研究啟示：(1)構建創新驅動發展機制，培育國際競爭優勢。研究結果表明，技術引進和模仿創新對國際競爭優勢具有顯著的負向影響，自主創新對國際競爭優勢具有顯著的正向影響。為此，可構建以制造企業為主體，圍繞自主創新的內生發展機制、產學研用深度融合的聯動機制、企業動態創新聯盟的合作機制、創新鏈與產業鏈融合發展的催生機制等，實現自主創新培育國際競爭優勢，國際競爭優勢反哺自主創新的良性發展循環。(2)設置產業對外依存紅線，倒逼技術創新模式轉換。研究結果表明，技術引進和模仿創新對產業對外依存度具有顯著正向影響，自主創新對產業對外依存度具有顯著負向影響。為此，可通過設置產業對外依存紅線的方式，建立產業對外依存度交易市場，移植免費分配、標價出售和公開拍賣等交易方式[27]，在倒逼企業降低對外依存度的同時，激勵企業持續高位的自主創新投入。(3)依據行業技術水平，制定差異化創新策略。研究結果表明，低技術水平行業技術創新模式并不適配競爭優勢培育，中技術水平行業遭遇“進口引進、循環替代”陷阱，高技術行業自主創新能顯著提升行業國際競爭優勢。為此，對于低技術水平行業，可在適當追加模仿創新投入的同時，配比規模相當的自主創新投入。依托軍民融合推動的技術溢出與共享、“中國制造2025”推動的智能制造、綠色制造和服務型制造等發展機遇，拓寬行業技術創新的來源渠道，避免行業陷入“縱向壓榨”的困境。對于中技術水平行業，可通過實施產業化示范工程、專項基金資助、政府采購、國產重大技術裝備首套臺政策等方式引導行業間建立供需關聯，為自主創新的原始積累提供充足的市場保障。對于高技術水平行業，可通過實施研發納入GDP核算、研發費用加計扣除、科技資金后補貼等制度，調動行業自主創新能動性，加快行業內前沿基礎突破、產業轉化和市場培育進程，實現高技術水平行業的“核高基”引領作用。