創新驅動下對外開放對湖北制造業全要素生產率的影響研究*

鄒 蔚，彭 銳

(1. 武漢城市圈制造業發展研究中心，湖北 武漢 430056； 2. 江漢大學 商學院，湖北 武漢 430056)

制造業是國民經濟和社會發展的重要支柱產業，也是國家生產能力的集中體現，《中國制造2025》這一書中明顯指出力爭用10年時間邁入制造強國行列。湖北作為溝通長江經濟帶上下游的重要橋梁，是中部崛起的支點，其制造業的發展也顯得尤為重要。與此同時，隨著對外開放的層層推進，近年來湖北的對外貿易競爭力指數也不斷提升。因此，研究對外開放對湖北制造業全要素生產率的作用十分具有現實意義。

在全要素生產率的測算方面，有學者通過利用索洛模型來界定全要素生產率的標準，并基于生產函數進行測度[1-2]。而隨著研究方法的創新，更多學者開始采用更為科學的非參數法，其中很多學者選擇DEA-Malmquist指數法來測算全要素生產率[3-5]。

在對外開放對全要素生產率的影響研究方面，國內外學者的觀點主要分為兩類：一類認為對外開放能促進全要素生產率的提升。其具體表現為出口貿易通過出口學習效應、出口溢出效應、出口規模效應和出口競爭效應促進全要素生產率的增長[6-7]；另一類觀點則認為對外開放對全要素生產率的作用不明確，例如葉明確和方瑩[8]認為只有當全要素生產率大小與出口貿易方式相匹配時, 出口貿易才會對全要素生產率增長產生顯著的促進作用；謝眾[9]、楊立卓[10]等發現出口活動對制造業生產率的促進作用主要是集中在高技術行業，而對于勞動密集型的行業，其作用并不顯著。

結合現有研究，并考慮到中國經濟發展模式正由要素驅動逐漸轉向創新驅動，而科技創新是創新驅動的核心要素，本文將在研究對外開放對湖北制造業全要素生產率影響的基礎上，進一步探索其在科技創新作用下的影響路徑。

一、研究假設

對外開放對東道國全要素生產率的影響主要是東道國企業擴大了市場規模，而外資企業的進入則打破原有壟斷，加強了行業競爭，同時也帶來了先進的科研成果、專業設備及管理理念等[11]。

從擴大市場規模的角度來看，對外開放有助于擴大企業的市場銷售規模，從而可以通過促進企業規模效率來提高其技術效率，進而提升其全要素生產率。同時，外資企業的進入打破了東道國行業原有的壟斷，優化了其資源的配置效率。根據俞林、馮依然、胡夢飛[12]等學者的研究，提高資源配置效率和利用效率是促進全要素生產率發展的核心因素；其次，外資企業的示范效應引發東道國企業的模仿效應，一方面使東道國企業能對外資企業所引進的科研成果和科學技術等進行消化和吸收，并獲得技術溢出所帶來的好處；另一方面也會進一步加強行業競爭力，而為了保持競爭力，東道國企業不得不加強技術研發與科學創新，以避免被市場淘汰，從而提高行業全要素生產率。此外，東道國制造業通過嵌入國際價值鏈，也能促進其全要素生產率的提升。隨著對外開放與經濟全球化的不斷發展，中國等國家也都積極加入國際分工之中，成為國際制造業中的重要部分。雖然由于技術的限制，我國仍主要處于加工制造等低附加值的階段之中，但處于研發、設計等高價值的企業對產品的高要求也促使了我國加強對研發與創新的投入，進而提升其全要素生產率。根據以上分析論證，提出假設1。

假設1：在控制其他因素的影響下，對外開放對制造業全要素生產率具有正向促進作用。

美國經濟學家波賽[13]于1961提出技術差距理論，該理論認為造成不同國家之間比較優勢的重要原因之一是其生產技術方面的差距，一個國家通過技術創新而在某一行業具有技術優勢促使了這個國家在出口方面也具備一定優勢，且該技術優勢會經歷消費國的反應和模仿這兩個發展階段。即在具有技術優勢的產品進入到消費國時，消費國不會立即開始模仿，而是選擇先觀望一段時間，直到消費國發現這一產品符合其消費市場并開始模仿該產品的生產，這一階段稱為反應階段。而從模仿新產品生產，投入研發，直到完全掌握該產品技術為止，這一階段便稱為模仿階段。因此，對外開放不會立即對全要素生產率產生影響，而是會有一定的滯后效應。根據以上分析論證，提出假設2。

假設2：對外開放對全要素生產率的影響不僅體現在當期，更會存在一定的滯后效應。

1992年施振榮提出“微笑曲線”理論，他指出產品價值最豐厚的區域集中在價值鏈的兩端——研發和營銷，而價值鏈中部的裝配制造則屬于低附加值的階段。因此，如果不加強技術創新能力，即使對外開放也只能使我國處于裝配制造階段，無法獲取更高的價值。正如Kinoshita[14]建立了一個技術溢出模型，模型中跨國公司與東道國企業的研發投入之間相互作用、相互影響，形成技術溢出效應，其結論是，只有當東道國當地企業的技術水平可以與跨國公司匹配時，才能較好地吸收跨國公司帶來的技術溢出。Kathuria[15]發現學習能力越強且研發投入越充分的東道國企業，在應用新知識和吸收跨國公司技術溢出的能力上就越有優勢。因此，科技創新的條件下，對外開放對全要素生產率的促進作用更為明顯。根據以上分析論證，提出假設3。

假設3：科技創新通過影響對外開放進一步促進制造業全要素生產率的提高。

二、湖北制造業全要素生產率的測算

(一)測算方法

相較傳統的參數法，非參數法在測算全要素生產率時更具有客觀性。其中，數據包絡分析(DEA)作為非參數法的典型代表之一，通過線性規劃以測算生產技術前沿，從而對投入產出效率進行靜態評價。Malmquist指數則彌補了傳統DEA模型的缺陷，它不僅可以用于面板模型，還能進行垂直分析比較，進一步考察決策單元在一段時間內效率的動態變化。因此，本文采用DEA-Malmquist指數方法來對湖北制造業的績效進行動態評價，以此測算其全要素生產率。

(二)指標的選取及數據來源

本文以生產函數為基準，從勞動力和資本兩個方面考慮制造業的要素投入。因此，選用2008-2017年湖北各制造業行業從業人員年平均數和固定資產凈值兩個指標作為投入指標，工業總產值作為產出指標。

根據我國國民經濟分類標準可將制造業分為31個行業，但考慮到數據的可得性與統計口徑的一致性，本文剔除了皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業，廢棄資源綜合利用業和金屬制品、機械和設備修理業3個行業，并且將2008-2010年的橡膠制品業與塑料制品業合并為橡膠和塑料制品業，將2011-2017年的汽車制造業與鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備制造業合并為交通運輸設備制造業，最后確定的研究對象為27個行業。所有數據均來源于《湖北統計年鑒》(2009-2018)，《中國科技統計年鑒》(2009-2018)，《中國統計年鑒》(2009-2018)。

(三)全要素生產率變動分析

利用DEAP2.1軟件，對2008-2017年湖北制造業各行業投入產出的面板數據進行Malmquist生產率指數分析，測算得到湖北制造業年度平均全要素生產率變動指數及分解(如表1所示)。

表1 2008-2017年湖北制造業Malmquist生產率及分解指數均值

由表1的結果可見，2008-2009年、2012-2013年、2014-2015年和2016-2017年這4個階段湖北制造業全要素生產率變動指數小于1，說明其全要素生產率呈下降趨勢，分別下降了17.1%、5.9%、0.08%和4.8%。但其它年份一直處于增長狀態，所以最終還是表現為年均上升3.5%。從技術進步角度來看，只有2008-2009、2015-2016和2016-2017年期間處于下降狀態，其余時期都呈增長趨勢，然而最終表現為年均下降1.2%，這主要是由于2016-2017年的技術進步水平嚴重下降所導致。而技術效率變動指數只有在2009-2010、2010-2011、2015-2016和2016-2017年期間處于上升趨勢，其余年份都處于下降的狀態，最終卻表現為年均上漲4.8%，這主要是由于2016-2017年期間技術效率得到較大提升所導致。總體看來，可以初步判斷湖北制造業全要素生產率提高的主要原因在于其技術效率的提升。

為了更清晰地反映全要素生產率、技術效率和技術進步三者間的變動關系，我們繪制出2008-2017年湖北制造業Malmquist生產率指數圖(如圖1所示)。

圖1 2008-2017年湖北制造業Malmquist生產率指數圖

從圖1可見，2008-2017年間湖北制造業全要素生產率處于小幅度波動的狀態，較為穩定。其中，大多數年份，其全要素生產率的波動與技術進步的變化較為一致，而技術效率變動幅度較小，說明大多數時候技術進步是影響全要素生產率變化的主要原因。而2011-2012年期間，雖然技術進步水平有較大幅度的上升，但是技術效率的急劇下降也導致其全要素生產率處于輕微下降的狀態。近幾年來，全要素生產率發展較為穩定，而技術效率變動曲線和技術進步變動曲線卻分別出現了較大幅度的上升和下降。說明這個階段推動技術進步是提高湖北制造業全要素生產率的關鍵，并且在此基礎上還需進一步平衡技術進步與技術效率間的關系。

(四)全要素生產率行業比較

2008-2017年湖北制造業各行業全要素生產率變動指數及分解如表2所示。其結果顯示，2008-2017年間全要素生產率變動指數呈增長狀態，即指數大于1的行業有24個，其中高于平均值1.035的行業共有15個。家具制造業的全要素生產率水平提升最快，年均增長10.4%，效率提升的主要原因在于技術效率的提高，10年內技術效率變動指數為1.125，年均增長12.5%，說明家具制造業在這10年內對技術效率提高較為重視。進一步還能看出其技術效率的提高主要是由于純技術效率的提升，同時規模效率穩定的發展一定程度上也促進了其技術效率的發展。此外，家具制造業在技術進步方面還有待加強，10年內技術進步變動指數為0.982，年均下降1.8%，說明其技術進步水平的下降一定程度上阻礙了全要素生產率的發展。

表2 2008-2017年湖北制造業各行業Malmquist生產率及分解指數

另一方面，其他制造業，計算機、通信和其他電子設備制造業和有色金屬冶煉和壓延加工業等三個全要素生產率有所下降的行業，變動指數也達到了0.98以上，說明其下降幅度較小，整體仍屬于較為穩定發展。進一步，還可以發現導致其下降的共同原因都在于技術進步的下降，10年內其技術進步變動指數分別為0.98，0.978和0.983。同時，其技術效率有輕微的上升，而其技術效率的上升主要是純技術效率上升所致。因此針對這三個全要素生產率有所下降的行業，想要提高其全要素生產率，首要任務是通過加大科技投入等方法促進該行業的技術進步，其次再通過平衡性地提高規模效率和純技術效率來促進其技術效率的發展。此外，其他需要進一步提升全要素生產率的制造業行業也可以依據相似的方法進行投入產出調整。

三、對外開放對湖北制造業全要素生產率的影響

(一)指標的選取及數據來源

本文主要研究湖北制造業行業對外開放水平如何影響其全要素生產率，以及在科技創新的條件下對外開放對全要素生產率的影響效應是否會發生改變。基于該研究目的，本文選取湖北各制造業行業全要素生產率(TFP)作為被解釋變量，解釋變量包括行業對外開放(op)、科技創新(tech)與對外開放(op)的交互值，以及其它控制變量。

1.行業對外開放(op)：對外開放主要通過外資企業所引起的技術溢出效應、模仿效應、競爭效應以及規模效應和優化資源配置等對東道國的研發投入、技術水平和管理水平等方面產生影響，從而促進全要素生產率的提高。行業實收資本是指該行業實際收到投資人投資的各種資產總和，外商資本則表示外國投資者投入某一行業的各種資產總和。加大外資吸引力度是我國擴大對外開放的既定戰略[16]。根據本文研究目的，選取湖北各制造業行業外商資本與實收資本的比值作為衡量行業對外開放的指標。

2.科技創新與對外開放的交互項(techop)：由于技術水平的提高更有利于企業吸收對外開放所帶來的技術溢出，并使企業向高附加值的生產階段發展。因此會進一步促進行業全要素生產率的提高。本文采用科技創新與對外開放的交互項(techop=tech*op)來測度科技創新對對外開放的影響。tech表示行業科技創新水平，理論界認定的代表科技創新的指標有很多，可以分為創新投入和創新產出。其中，創新投入包括R&D經費內部支出、新產品開發經費支出、科研活動人員等[17]，創新產出包括專利申請授權數、技術市場成交額、新產品銷售收入等[18]。本文根據湖北省實際情況，采用創新投入中行業R&D經費投入與行業總產值的比值來衡量其科技創新。

為使結果更具科學性、客觀性和可靠性，還需要在模型中引入其它控制變量來進行分析。基于本文的研究目的，選取如下3個控制變量：

1.人均資本(cap)：一般而言，人均資本越高，說明該行業具備更多可利用資源，更偏向于采用先進設備，且對技術要求較高，因此其相應的全要素生產率也較高。本文采用固定資產凈值與行業從業人員比值來衡量其人均資本

2.行業規模(scal)：隨著行業規模的擴大，該行業發展也越趨于成熟。又由于要素邊際效益遞減，當行業發展成熟到一定程度時，勞動、資本等投入要素已足夠多，而其邊際效益也處于較低的水平。在這種情況下，企業不得不加強研發投入以尋求技術進步，將生產模式從勞動、資本驅動轉向技術驅動，從而提升全要素生產率。另一方面，行業規模的擴大也使得規模經濟的優勢逐漸明顯，其平均成本呈現下降的趨勢，使得企業將更多資金投入到技術研發之中，全要素生產率得到提高。本文采用各行業總產值與所有行業平均總產值的比值來衡量行業規模。

3.行業競爭力(compete)：完全競爭市場是一種理想的市場，一個行業的市場競爭度越高，其資源配錯率就會越低。并且，由于企業為了保持其競爭力不被市場淘汰，不得不加大科技創新從而獲取技術進步，提高全要素生產率。本文采用行業企業個數來衡量行業競爭力。

本文選取2008-2017年27個湖北制造業行業的面板數據進行實證分析。所有數據均來源于《湖北統計年鑒》(2009-2018)，《中國科技統計年鑒》(2009-2018)，《中國統計年鑒》(2009-2018)。各變量樣本統計結果如表3所示，可見湖北不同制造業行業的各指標差距較大，行業差距比較明顯。

表3 湖北制造業行業各變量樣本統計值

(二)模型的構建

根據上述分析，在控制其它因素的影響下，以全面分析制造業對外開放影響其全要素生產率的作用方式為研究目標，可以構建模型(1)：

lnTFPi t=A0+α1lnopi t+β1lncapi t+β2lnscali t+β3lncompetei t+μi t

其中，i(i=1,2,3…,27)為27個制造業行業，t(t=2008,2009…，2017)為面板數據的時間跨度。A0為常數項，α1表示對外開放對全要素生產率的影響程度，預計其表現為正向影響；β1，β2，β3則表示各控制變量對于全要素生產率的影響，預計也都表現為正向影響；μi t為隨機擾動項。

由于對外開放有一定的滯后效應，可加入其滯后項，將模型(1)演變為模型(2)：

lnTFPi t=A0+α1lnop_1i t+β1lncapi t+β2lnscali t+β3lncompetei t+μi t

其中，op_1為滯后一期的對外開放度，并且預計其對全要素生產率同樣具有正向影響。其它指標含義不變。

進一步，考慮到科技創新對于對外開放的影響，為分析科技創新條件下對外開放對全要素生產率的作用，可構建模型(3)：

lnTFPi t=A0+α1lnop_1i t+α2lntechop_1i t+β1lncapi t+β2lncapi t+β2lnscali t+β3lncompetei t+μi t

同樣，預計科技創新于對外開放的交互項對于全要素生產率具有正向作用。

(三)實證結果分析

使用Stata15軟件進行面板數據回歸。先對模型進行Hausman檢驗，結果拒絕原假設，因此實證檢驗分析需要采用固定效應模型。本文主要考慮了科技創新環境下，對外開放對于全要素生產率的影響，回歸結果如表4所示。

表4 全要素生產率影響因素回歸結果

1.對外開放對全要素生產率的影響分析。

由模型1可見，湖北制造業對外開放度的系數為正，但結果并不顯著。這說明其對于全要素生長率有一定的促進作用，但對外開放同時使制造業結構也發生了改變，而適應這種結構變化需要一定的時間；此外，新產品進入國內市場后會經歷一個反應階段，即國內企業不會立即開始模仿，而是會先觀察其在國內的市場效應后再決定是否需要模仿該產品的生產。并且，在模仿新產品的生產過程中，企業還需要一段時間的勞動、資本投入和研發投入，最后才能獲得相應的產出。由于上述種種原因，對外開放對全要素生產率的作用效果不會立即顯示出來，這也解釋了模型1中對外開放度的系數不顯著的原因。

因此，本文引入對外開放度滯后一期作為新的變量，構建了模型2。從模型2的回歸結果中可見，湖北制造業對外開放度滯后項的系數也為正，并且相較于模型1中對外開放度的系數要顯著的多，這一結果與本文預期一致，也證明了理論假設1和假設2，即對外開放對制造業全要素生產率具有正向促進作用，且存在一定的滯后效應。

我國政協報中指出改革開放以來，我國制造業發展不斷壯大，其規模已達到世界第一，成為了“制造大國”[19]。圖2反映了對外開放對行業全要素生產率的影響路徑：

圖2 對外開放對行業全要素生產率的影響路徑

第一，優化資源配置。對外開放中，國際企業的進入改變了我國原有的市場結構，甚至打破了我國原有的壟斷，這促使我國制造業的資源配置更趨合理。

第二，提高規模效益。國內企業邁向國際市場的過程中，隨著市場規模的擴大，規模效益逐漸顯著，進而減少對勞動、固定資產等要素的投入而更多投向技術研發等，而企業的全要素生產率也能通過規模效率的提高而提升。

第三，強化研發投入。在國內企業邁入國際市場和外資企業進入國內市場的共同作用下，制造業行業所面臨的競爭也越來越大。規模較小的企業或新興企業要在市場中立足，必須具有較強的創新能力，發揮其自身優勢；大中型企業為了保持其在行業中的地位，也不得不進一步強化其科技創新能力以保持核心競爭力，因為核心技術是制造行業核心競爭力的支柱，也是其實現高質量發展的關鍵。

第四，技術溢出效應。國內企業通過對外開放嵌入到國際制造業價值鏈中，通過對國際企業中先進技術、先進管理理念的吸收和學習，產生技術溢出效應，進一步促使整個行業的全要素生產率的提高。

2.科技創新下對外開放對全要素生產率的影響。

基于從“制造大國”發展轉變為“制造強國”這一理念，我國需要注重高水平的對外開放。湖北制造業的出口交貨值從2008年的661.06億元增長至2017年1910.83億元，增加了1.89倍，同時其R&D經費支出也從76.4856億元增長至463.8791億元，增加了5.06倍。從模型3可見，科技創新與對外開放交互項的系數為正，并且其它變量系數雖有輕微差異，但影響方向未發生改變。這說明在樣本期間內，湖北制造業科技創新能力越高，對外開放對全要素生產率的影響越大，即科技創新可以通過影響行業對外開放從而促進湖北制造業全要素生產率的提高。這一回歸結果與本文預期一致，并證明了假設3。

如圖3所示，在實施對外開放時，科技創新的投入進一步優化了行業對外開放促進全要素生產率提高的作用路徑，使其傳達效果更為明顯，最終促進全要素生產率的提高，并達到1+1>2的效果。

圖3 對外開放在科技創新的作用下對行業全要素生產率的影響路徑

首先，科技創新有助于擴大市場規模。隨著技術水平的提高，企業在跨向國際市場時將具有更多的機會，因為當企業進入其他國家時，若其產品不具有明顯的優勢，則很難突破該國原有的市場結構，在國際市場中立足。

其次，科技創新加強了行業的競爭力。在外資企業進入國內時，我國企業必須有一定的能力與其競爭，否則對外開放反而會阻礙我國原有企業的發展。

最后，科技創新提升了價值鏈的地位。雖然目前有很多發展中國家也都參與到了國際制造中，但大多都處在裝配制造階段，而高附加值的研發和營銷階段則屬于技術水平更高的國家或企業。因此，只有增強我國科技創新能力，提高技術水平，才能使我國在國際制造價值鏈中處于更高的地位，更具有發言權，從而使我國能夠自主選擇更合適的合作伙伴，提高合作效率。同時，在學習其它國家先進技術和科研成果時，企業需要具備一定的技術儲備，而科技創新能力的提高則有助于其消化吸收和再創新，進而轉化為全要素生產率。

3.全要素生產率的其他影響因素分析。

在控制變量中，人均資本量顯著為負，與本文預期不一致，導致這一結果的原因可能是企業在引進先進技術或設備時的前期投入較多，學習適應期較長，員工的熟悉度不夠高，甚至還需要對員工進行一段時間的培訓等。另一方面，如果在員工受教育水平較低或能力不足的情況下，也無法高效地使用先進設備或者先進技術來進行生產。因此，會出現人均資本對行業全要素生產率產生負面作用的情況。由此說明企業不能一味地追求先進設備和先進技術，而應該正確認識自身情況，增強其技術儲備，引入高技術人才，從而發揮其已有資本的最大效益。

行業規模系數顯著為正，與本文預期相同，證明了隨著行業規模的擴大，行業越來越成熟，企業會加大其研發投入來打破要素投入邊際效益遞減的情況，提高全要素生產率，使其生產從要素驅動轉向技術驅動模式。同時隨著行業規模效益的增強，所需要的投入成本將會減少，企業能有更多的資金投入到科技創新中，從而提高全要素生產率。

行業的市場競爭程度的系數顯著為負，與本文預期不一致，出現這一現象的原因可能是由于湖北制造業的快速發展，伴隨著的“潮涌現象”導致行業內企業數量達到飽和，繼續增加其企業數量會形成過度競爭的局面，不僅無法進一步促使各企業提升其技術水平，還會由于產能過剩導致利潤大幅下降、資源利用率降低等問題，最終影響全要素生產率的提升。對此，加強湖北制造業進出口貿易，擴大外部需求，也是促進其國內產能的消化，提升制造業產能利用率，進而緩解產能過剩的重要方式之一。

四、結論及建議

本文首先討論了對外開放對湖北制造業全要素生產率的影響機制，然后運用DEA-Malmquist指數法測算了湖北制造業全要素生產率及其分解因素，并利用動態面板數據分析了創新驅動下對外開放對湖北制造業全要素生產率的影響，得到如下結論：

一是湖北制造業全要素生產率較為穩定并呈增長態勢。就生產率水平而言，2008-2017年湖北制造業全要素生產率發展較為穩定并處于增長狀態，增長的主要原因在于其技術效率的提升。而27個行業中僅有3個行業的全要素生產率處于下降趨勢，導致其下降的共同原因都在于技術進步的下降。

二是對外開放對湖北制造業的發展具有正向促進作用。湖北制造業全要素生產率發展較為穩定并處于增長狀態，但由于企業對新產品存在反應階段，且技術學習和要素投入都需要一段時間，因此其促進作用具有一定的滯后效應。此外，湖北制造業科技創新能力越高，對外開放對全要素生產率的影響越大，即科技創新可以通過影響行業對外開放從而提高湖北制造業全要素生產率。

三是湖北制造業存在一定程度的產能過剩和過度競爭。湖北制造業的人均資本量與市場競爭度對行業全要素生產率的提升存在負面影響，說明企業先進設備和先進技術的投入較多但缺乏高技術人才、行業內企業數量已達到飽和，再繼續增加其企業數量會形成過度競爭的局面等問題。

為進一步提升湖北制造業全要素生產率，特提出如下建議：

一是加大研發投入。對于全要素生產率有所下降的行業，首要任務是通過加大研發投入等方法促進該行業的技術進步，其次再通過平衡式地提高規模效率和純技術效率來促進其技術效率的發展。

二是提高開放質量。須更重視高水平的對外開放，可通過加大科技創新的投入進一步優化對外開放促進行業全要素生產率提高的作用路徑。

三是加大人才培養。企業在追求先進設備和先進技術的同時，還需加強對員工的培訓、引入高技術人才、增強其技術儲備，從而發揮其已有資本的最大效益。

四是轉變驅動模式。湖北制造業行業已出現競爭過度的趨勢，因此不宜繼續增加企業數量，而應擴大行業規模，促使其生產從要素驅動轉向技術驅動模式。