煤炭資源型地區技術鎖定效應測度研究

李 剛，馬羽潔，牛沖槐

(太原理工大學 經濟管理學院，山西 太原 030024)

0 引言

我國多煤、缺油、少氣的資源儲備情況，使得我國的能源生產和消費結構以煤炭為主[1]，煤炭富集的地區憑借豐富的資源快速發展起來，為我國的經濟發展做出了不小的貢獻，但隨著對煤炭的不斷開采，煤炭資源型地區面臨煤炭枯竭，發展乏力及由此產生的一系列經濟、社會問題，轉變經濟發展模式迫在眉睫。

近年來我國格外重視煤炭資源型地區的轉型發展，相繼出臺了很多政策，但到目前為止，效果并不盡如人意。諸如山西、內蒙古等歷史上的煤炭大省，雖不斷進行改革，嘗試了多種途徑和方法，但均未曾取得實質性的進展，達到所期望的結果，創新驅動發展的改革目的并未得以實現，地區經濟的發展仍在很大程度上依賴煤炭資源。這一局面的形成很可能是由于煤炭資源型地區存在著對碳基技術的鎖定效應，因此對煤炭資源型地區是否存在技術鎖定效應及鎖定程度的大小和影響因素進行研究，對煤炭資源型地區的轉型發展具有重要的現實意義。

1 文獻綜述

技術鎖定概念最早由經濟學家David和Arthur提出，他們指出技術鎖定是存在于經濟系統中的一種均衡狀態，在外部刺激不夠強大的情況下，這種均衡狀態就會持續下去，即當一種技術被市場所選定后，即使出現了更優的替代技術，市場仍會被原有技術鎖定[2]。技術鎖定的存在，會阻礙新技術的發展與擴散，導致技術創新動力的缺乏，最終不利于經濟的持續發展。因此，學者們不斷的對技術鎖定效應進行了研究：

(1)技術鎖定效應測度研究。易邱璐使用主觀的衡量指標對企業技術路徑被動鎖定進行了研究，以我國技術密集型的后發企業為主要研究對象，通過發放調查問卷收集相關數據，采用創新惰性、知識轉化鎖定、技術依賴三個指標對技術路徑被動鎖定進行了衡量，并采用調節路徑分析方法，建立回歸模型，對技術被動鎖定程度和創新績效間的關系，及創新能力的中介作用進行了研究[3]。楊震寧等同樣通過設計問卷的方式，獲取相應的數據，采用探索性因子分析的方法，提煉出技術創新成本鎖定、市場鎖定、技術標準鎖定、知識轉化鎖定四個因子，來對技術鎖定進行衡量，并構建了關系資本、鎖定效應和創新能力間的關系模型，采用調節層次回歸的方法對模型進行了相關的檢驗[4]。此外，黎開顏等借鑒新古典配置模型，說明了技術鎖定的產生過程，并進一步以高新技術產業為研究對象，采用DEA方法，通過測算全要素生產率并對其進行分解，分時段對技術鎖定效應進行了研究，并在此基礎上實證分析了對外開放對技術鎖定的影響作用和影響途徑，為破解技術鎖定效應提供了思路[5]。

(2)技術鎖定效應成因研究。王子龍運用博弈的方法，分別從靜態和動態兩個角度對技術創新路徑鎖定進行了分析，對造成技術鎖定的原因進行了研究，指出其根本原因是不同技術間存在著巨額的轉化成本和不同的市場均衡，并在此基礎上提出了破解技術鎖定的四種途徑[6]。裘希對經典報酬遞增模型進行了改進，在臨界質量觀點下，通過智能體仿真模型，對技術鎖定路徑進行了四次模擬仿真，得出技術鎖定受技術優劣性的影響，優勢越顯著的技術越容易產生鎖定，并在此基礎上，提出了破解技術鎖定的幾種措施[7]。楊園華選取深圳市150家企業進行了實地調查，證實鎖定效應確實存在于企業技術創造中，并對造成技術鎖定的原因進行了分析，由此提出相應的解鎖建議[8]。張濟建等構建了一個基于要素投入的鎖定效應模型，分兩個時間階段，采用基本線性回歸模型，來說明鋼鐵行業技術鎖定效應的存在，并得出轉化成本是造成技術鎖定效應的重要原因，以此為基礎，提出了破解鎖定的政策建議[9]。

(3)技術鎖定效應破解研究。破解技術鎖定效應的關鍵在于發展新技術，而舊有技術在市場中占據主導地位，因此可在某一特定的小市場中發展新技術，以避免技術鎖定，并在新技術的發展過程中，通過一系列試驗降低其替代成本，從而破解技術鎖定效應[10]。在新技術不斷發展的過程中，可從一個縫隙市場擴散至另一市場，這能促進新技術的發展，進而破解鎖定[11]。要發展新技術，就要加大科技資金、人才、環境的投資，完善科技活動基礎設施，擴大新技術的應用范圍[12]。除了加大投入，有學者提出，破解鎖定效應還要推動創新成果由技術模仿向技術發明轉變[13]。

綜上所述，不少學者都對技術鎖定測度、成因和破解進行了研究，這些研究大多選取了不同的研究對象，采用了不同的研究方法，從不同層面和角度對技術鎖定進行了研究，豐富了技術鎖定理論，擴展了其研究內容，但存在以下問題：

研究多以產業或企業為研究對象，從省際層面上對技術鎖定進行研究的文獻較為缺乏，特別是我國多煤、缺油、少氣的資源儲備情況，使得我國能源結構以煤炭為主，煤炭資源型地區較多，而現有的研究成果中，有針對性的對煤炭資源型地區的技術鎖定進行研究的文獻相對缺乏。此外，對技術鎖定的研究，經歷從定性研究到定量研究的發展歷程，定性研究和定量研究都是必不可少的，其中定量研究能夠更科學的反映問題，使研究的結論具有普遍適用性。但現有研究成果中，雖存在一定的定量研究，但數量不多，且成果的可信度相對欠缺。

因此本文選取我國煤炭資源型地區為研究對象，選用相應的模型方法，對煤炭資源型地區的技術鎖定效應進行了量化，并探討了技術鎖定的影響因素，據此提出相應的政策建議，為煤炭資源型地區破解技術鎖定效應，實現經濟轉型提供參考。

2 研究對象選取

煤炭資源型地區因擁有豐富的煤炭資源，而大力發展資源型產業，經濟的發展在很大程度上依賴于煤炭，逐漸形成了依托煤炭開采和加工的優勢產業，進而影響著整個區域經濟的發展。因此在選取研究對象時不能僅僅考慮某一地區煤炭資源的豐富程度，還要考慮煤炭產業在該地區是否存在相對優勢，是否對該地區的經濟發展有著較大的貢獻。因此本文引入區位熵指數，構建了煤炭產值的區位熵指數Sij，以此來對煤炭資源型地區進行識別，確定本文的研究對象。

區位熵指數最早由哈蓋特提出，被用來對某一地區的要素分布情況和某一產業的比較優勢進行衡量，是一個能夠綜合反映某一地區優勢產業的有效指標[14]，該指標能剔除因所在地區經濟發展情況不同而存在的對主導產業判別的偏差，同時，該指標的形式為“比率的比率”，不存在量綱，便于各地區間的橫向比較，區位熵指數計算公式如下：

(1)

其中，Sij為i地區j產業的區位熵指數，Qij為i地區j產業產值，Qi為i地區總產值，Qj為全國j產業產值，Q為全國總產值，在本文中，選取煤炭采選業產值來計算區位熵指數。并參考相關文獻的做法，選取納爾遜法，即以均值加一個標準差為其臨界值，對煤炭資源型地區進行判定[15]。若Sij大于臨界值，則表明該地區的煤炭采選業具有相對優勢，該地區為煤炭資源型地區。鑒于數據的可得性，去除西藏，選取2016年中國30個省份的數據，分別計算各個省份的區位熵指數，數據來源于《中國工業統計年鑒2017》，結果見圖1。

按照圖1可得出：山西、內蒙古、貴州、陜西、甘肅、寧夏的區位熵指數均大于臨界值，同時這六個地區的煤炭儲量豐富，煤炭產值均處于全國前列。此外，新疆雖也有豐富的煤炭資源，但其煤炭產值區位熵低于臨界值，與上述六個地區相比，其經濟對煤炭產業的依賴性較弱，因此未將新疆作為本文研究對象，而選取上述六個省份對煤炭資源型地區的技術鎖定效應進行研究。

圖1 區位熵指數

3 技術鎖定效應測度

技術鎖定與技術創新效率之間是相互聯系的，技術鎖定效應的存在，往往使整個地區對技術創新的需求不足，對技術創新的重視程度較低，整個地區缺乏創新動力，創新水平落后，進而導致技術創新缺乏效率。因此，本文采用技術創新的無效率來衡量煤炭資源型地區的技術鎖定效應程度，并通過與非煤炭資源型地區進行對比，來對煤炭資源型地區的技術鎖定效應進行研究。

3.1 指標選取

選取投入指標時，一般從資金投入和人員投入兩個方面去考慮，參考這一思路，本文選取R&D經費內部支出和R&D人員全時當量為投入指標。因為R&D活動是進行技術創新的核心部分，是科學技術由知識層面轉化為生產層面的關鍵，因此R&D活動中的資金投入和人員投入很好的反映了一個地區的技術創新投入。此外，技術的創新最終要轉化為生產力，落實在產品上，因此對新產品開發所進行的投入也是技術創新投入的重要組成部分，所以也選取規模以上工業企業新產品開發經費作為本文的投入指標。

選取產出指標時，不僅要考慮直接的技術成果，還要考慮所帶來的經濟效益，參考這一思路，本文選取專利受理數，來衡量技術成果產出。選取專利受理數而不是專利授權數，可以避免政策對數據的影響，及時的反映出技術投入所帶來的成果。新產品是技術創新經濟效益的重要體現，代表著一個地區創新能力的強弱，新產品的銷售收入更是技術創新產出的有力體現，因此本文選取規模以上工業企業新產品銷售收入作為產出指標。此外，技術市場也體現著一個地區技術創新的經濟效益，反映著技術轉化為市場的能力，因此技術市場交易額也作為本文的產出指標。

3.2 數據來源和數據處理

由于西藏數據存在缺失，因此本文選取除西藏外的30個省份為樣本，選取2008年到2016年的數據進行研究。本文中所使用數據來源于2009年到2017年《中國統計年鑒》和《中國科技統計年鑒》。由于2010年規模以上工業企業新產品開發經費和新產品銷售收入數據缺失，采用2009年與2011年的平均值進行替代。R&D經費內部支出參考朱平芳的做法，用R&D價格指數進行平減，R&D價格指數=0.55*消費價格指數+0.45*固定資產價格指數[16]，新產品開發經費投入也使用R&D價格指數進行平減。為消除物價的影響，新產品銷售收入和技術市場成交額均采用消費價格指數進行平減，所有指數均以2007年為基期進行換算。

3.3 模型構建

對技術創新效率的測算，主要有兩種方法，一為以SFA為代表的參數方法，二為以DEA為代表的非參數方法。其中，DEA模型適用于對多個投入和產出變量進行處理，且無需像SFA模型一般給定具體的生產函數，可以評價多個決策單元的效率，并根據效率對決策單元的有效性做出判斷，權重是客觀確定的,有效避免了主觀因素的干擾，因此可對決策單元做出相對公平的評價。很多學者采用DEA的方法對創新效率進行了研究。陳燕武采用復合DEA-Malmquist指數模型，對福建省各城市的科技效率進行了研究[17]。彭煜使用兩階段關聯DEA模型，對西部地區的技術創新效率進行了研究[18]。潘雄峰基于改進的DEA模型，剔除環境因素的影響，對2010年中國工業企業的技術創新效率進行了研究[19]。陳恒利用考慮非期望產出的SBM-NDEA模型，研究了我國專利密集產業的創新效率[20]。傳統的DEA模型主要有CCR和BCC兩種，其均屬于徑向模型，即以相同的比例對投入和產出進行放大或縮小來改進生產，而沒有對松弛改進進行考慮，造成效率測量結果的不準確。而非徑向的SBM模型將松弛變量納入到了模型中，克服了因不考慮松弛變量造成測量不準確的問題[21]，因此本文選取DEA-SBM模型對技術創新效率進行測算。

假設有n個決策單元，記為DMUj(j=1.2…..n)，每一決策單元共有m個投入和s個產出，分別為xi(i=1,2，…，m)和yr(r=1,2，…，s)，則模型為:

(2)

(3)

基于上述DEA-SBM模型，運用DEA-SLOVER軟件，對我國30個省份的技術創新效率進行測算。由于技術鎖定效應的存在，會降低地區的技術創新效率，且地區技術創新效率越低，其技術鎖定效應程度越大，因此，各地區的技術鎖定效應程度用1減去技術創新效率值來衡量，并分別計算煤炭資源型地區和非煤炭資源地區技術鎖定效應程度的年均值，將二者進行比較，結果見圖2。

圖2 煤炭資源型和非煤炭資源型地區技術鎖定效應程度

由上述圖形可以看出，煤炭資源型地區的技術創新效率顯著低于非煤炭資源型地區，煤炭資源型地區的技術鎖定效應程度在0.73～0.54之間波動，非煤炭資源型地區的技術鎖定效應程度在0.53～0.23之間波動，且都基本呈現出逐年遞減的走勢，其中非煤炭資源型地區的下降幅度明顯大于煤炭資源型地區，且煤炭資源型地區鎖定程度的年均值顯著大于非煤炭資源型地區鎖定程度的年均值，說明與非煤炭資源型地區相比較，煤炭資源型地區存在較為明顯的技術鎖定效應，且改善程度較小。

4 技術鎖定效應影響因素研究

由上述研究得出，煤炭資源型地區存在較為明顯的技術鎖定效應，正是由于這一原因，使得煤炭資源型地區存在一系列問題，嚴重阻礙著煤炭資源型地區的轉型發展。因此有必要對技術鎖定效應的影響因素進行研究，力圖打破煤炭資源型地區的發展困境。

4.1 模型建立及變量選取

本文采用靜態面板回歸模型，對煤炭資源型地區技術鎖定效應的影響因素進行研究，建立的模型如下:

cit=α0+α1lnpcit+α2lnopit+

α3lngsit+α4lnecit+α5lntlit

(5)

其中，c代表煤炭資源型地區的技術鎖定效應，是本文的被解釋變量。由1減去前文測算所得的技術創新效率衡量，其值越大表示技術鎖定效應程度越大。i表示各省份，t表示各年份，α0,α1,…,α5均為待估計的系數，其中α0為常數項系數，εit。為了避免數據存在較大的波動，對數據進行取對數處理，本文選取的解釋變量如下:

轉換成本：煤炭資源型地區憑借資源優勢而發展資源產業，投入了大量的資金和設備，這些資金及設備往往具有專用性，由此所形成的轉換成本可能會阻礙新技術的發展，長期以往加劇了對現有技術的鎖定[22]，因此有必要研究轉換成本對技術鎖定的影響。

對外開放程度：對外開放促進了我國的經濟發展，對外開放程度的提高，會帶來大量的外來資金和先進技術，外資的進入對國內市場有一定的影響，加劇了優勝劣汰的競爭局面，迫使企業進行技術創新，從而可能會對技術鎖定產生影響。

政府支持：進行技術創新，離不開政府的支持。市場在某一時期所選擇的技術可能不是最優的，也不會一直適應地區發展的要求，所以就需要政府的有效干預[23]，而財政是政府發揮其作用的重要手段，因此政府的財政支持可能會對技術鎖定產生影響。

市場需求：市場需求的擴大，會對新企業產生吸引，從而加大了市場的競爭程度，激勵現有企業進行技術創新，從而克服技術鎖定[24]。市場需求對技術創新有重要的影響，技術創新離不開市場的拉動[25]，因此市場需求可能會對技術鎖定產生影響。

經濟國有化程度：同私營經濟相比，國有經濟體系龐雜，人員冗余，加之國家所有制下存在的委托代理問題及預算約束問題，使得國有經濟的技術創新效率較低[26]，因此經濟國有化程度可能會對技術鎖定產生影響。

不同省份之間的經濟發展情況存在差異，人口、面積等也都存在著一定的差異，選取絕對性指標來進行各地區間的比較顯然是不合適的，因此我們選取相對性指標來衡量各個解釋變量，變量的定義見表1。本文選取2008年到2016年6個煤炭資源型地區的數據進行研究，數據來源于《中國統計年鑒》及《中國工業統計年鑒》及各省統計年鑒，各個變量的統計性描述見表2。

表1 變量定義

表2 變量的統計性描述

4.2 估計方法的選取及估計結果

表3 回歸結果

根據上述模型，采用stata 14軟件對模型進行估計，對面板數據進行估計的常用方法有混合效應模型、固定效應模型、隨機效應模型等，表3中給出了三種估計方法的結果，以便于進行比較，并通過F檢驗、Hausman檢驗，確定最終的估計方法為固定效應模型，同時面板數據中容易出現異方差和自相關等問題，因此需采用相應的檢驗方法對其進行檢驗，檢驗結果見表4。經檢驗，存在上述問題，因此采用FGLS方法對模型進行估計，以對出現的異方差和自相關問題進行糾正，估計結果見表3中的模型4，并選擇模型4為最終估計結果。

表4 模型的檢驗

4.3 估計結果分析

從表3模型4的估計結果可以看出，轉換成本在5%的水平上顯著，對技術鎖定有正向的影響，這表明資源產業的轉換成本是造成技術鎖定的重要原因。這是因為煤炭資源型地區在發展過程中依賴資源產業，不同于先進制造業，這些產業往往技術含量低，技術水平差，且擁有大量配套的生產設備、人員和技術標準，巨額的轉換成本降低了進行技術創新的需求和意愿[27]。同時對資源產業的不斷投資，擠出了非資源產業的發展，使得整個地區的技術發展速度緩慢，技術種類單一，陷入技術鎖定的困境之中。此外，經濟國有化程度在1%的水平上顯著為正，表明煤炭資源型地區國有經濟比重較大的經濟結構，深化了地區的技術鎖定效應。不同于其他所有制經濟，國有經濟因產權分離所產生的委托代理問題，使得其缺乏長期的激勵機制，從而缺少技術創新的動力，技術創新效率較低[26]。同時，在煤炭資源型地區，國有經濟所具備的發展優勢，可能會對民營經濟的發展造成影響，進而對地區的技術創新產生影響，加劇技術鎖定效應。

政府支持在5%的水平上顯著為負，表明政府的支持有利于破解技術鎖定效應，這是因為技術創新需要大量的投入，單靠企業自身的投入是無法滿足的，也需要政府有效的發揮其職能，而財政作為國家治理的重要手段和基礎支柱，是實施技術創新的重要資源之一，是實現技術創新的有效途徑之一，因此政府的支持對于技術水平的提升和技術成果的轉化起著重要的作用，能夠有效提高技術創新的成功率。市場需求的系數在5%的水平上顯著為負，表明市場需求的擴大能有效的降低技術鎖定效應。市場需求與技術創新相互聯系，是不可分離的整體。市場需求對技術創新有著重要的影響，市場需求的不斷擴大和提升正是推動企業持續進行技術創新和取得創新回報的重要激勵因素，有助于企業引進先進技術設備和人才，開展技術創新活動。同時市場需求的擴大能夠形成良性的市場競爭格局，促進技術創新的提升和多樣化發展[28]。

此外，對外開放程度對煤炭資源型地區的技術鎖定沒有顯著影響，這可能是因為對外開放所吸引而來的外資投入，會擠占國內市場，對國內企業造成沖擊，且由于吸引而來的創新要素具有流動性，傾向于流向利益更好的非資源型地區，而非資源型地區，這都會在一定程度上對資源型地區產生影響，不能較好的改善其技術鎖定效應。

5 結論

本文通過煤炭產業區位熵指數，劃分出六個煤炭資源型地區，并選取了2008年到2016年全國30個省份的投入產出數據，采用DEA-SBM模型計算其技術創新效率，并在此基礎上得出各地區的技術鎖定效應，將煤炭資源型地區和非煤炭資源型地區進行對比，得出煤炭資源型地區的技術鎖定效應明顯高于非煤炭資源型地區。最后運用stata14軟件，對煤炭資源型地區技術鎖定效應的影響因素進行實證研究，結果表明：資源產業的轉換成本是造成技術鎖定的重要原因，對資源產業的投資每增加1個單位，技術鎖定效應增加0.0433個單位。國有經濟比重較大的經濟結構會加劇技術鎖定程度，經濟國有化程度每提高1個單位，技術鎖定效應增加0.4225個單位。政府支持、市場需求均能顯著降低技術鎖定效應，是破解技術鎖定效應的有利因素。對外開放程度對技術鎖定效應的影響并不顯著，這可能是由于煤炭資源型地區對創新要素缺乏吸引力等原因所致。基于以上的結論，提出以下對策建議：

(1)嚴格控制煤炭產業規模。煤炭資源型地區應嚴格控制煤炭產業規模，防止煤炭產業鏈條過度延伸，避免轉化成本的增加帶來技術鎖定效應的增強，嚴禁以對煤基技術進行創新為理由，增加對舊有煤炭產業的投資。煤炭資源型地區在近幾十年的時間中大力發展傳統煤炭產業，煤炭產量不斷增加，加之近些年煤炭價格低迷，市場需求不足，這種不平衡的供需關系，使得煤炭產業產能過剩問題突出。因此要大力推進供給側改革，減少煤炭的低端供給和無效供給，增大有效供給，化解產能過剩。同時加大對非資源型產業的投入，減弱對資源產業的依賴性，改變以煤炭產業為主的產業結構，積極促進非資源型產業的發展，積極探索產業轉型發展，實行產業多樣化戰略，進而提高區域技術創新能力，實現解鎖。

(2)加大政府資金扶持力度。在煤炭資源型地區的發展過程中，形成了對煤基技術的鎖定，靠企業自身力量難以實現解鎖，因此需要政府發揮其職能，加大科技創新扶持力度，設立煤炭產業的技術創新專項資金和補助資金，促進煤炭生產、加工等各種工藝的創新，提高煤基技術的活躍性。要破解煤炭資源型地區的技術鎖定效應，除了要促進煤炭企業進行技術創新外，還應促進煤炭技術的科技成果轉化。煤炭產業屬于資金密集型產業，其技術創新與成果轉化都需要大量的資金投入，因此，要充分發揮政府的作用，對煤炭技術科技成果轉化貸款風險運用財政資金進行適當補償，建立有效的貸款補償機制，擴大煤炭產業技術創新及成果轉化的資金來源，進而促進煤炭資源型地區技術創新能力的提高，破解煤炭資源型地區的技術鎖定效應。

(3)不斷深化市場化改革。進一步推動非煤技術的市場化進程，推動經濟體制改革，充分發揮市場的作用，促進生產要素的合理流動，優化要素的投入結構，提高要素的配置效率。打破國有企業不合理的壟斷地位，強化競爭機制，在競爭中提高技術創新能力。同時大力扶持民營經濟的發展，為其創造有利的發展條件，充分發揮企業創新主體的作用，對政府與市場的邊界進行合理的劃分，在深化管理和簡政放權的博弈中，優化技術創新環境，將煤炭資源型地區的資源優勢更多的轉化為創新優勢，進而打破技術鎖定效應。