區域科技創新能力差距實證研究
——基于甘肅、寧夏和貴州的對比分析

李滋婷，張愛寧

（甘肅省科學技術情報研究所甘肅省科技評價重點實驗室，甘肅蘭州 730000）

隨著科技創新對區域經濟社會高質量發展的帶動效應逐漸凸顯，區域創新能力的空間差異問題成為相關學者的研究重點。若將2018 年廣東省專利申請數約占全國1/5，西藏專利申請數不足全國4/10 000，二者之間633 多倍的差異僅歸因于R&D 活動規模的差距，那么人口數量相近的福建和陜西在2005—2018 年間R&D 經費相當，但年均專利陜西卻僅約為福建的1/2，這種差異就不能簡單地歸因于規模效應，而必然還與其他相關因素有關。

作為西北欠發達省份，2005 年甘肅經濟總量、人均GDP 均優于寧夏，劣于貴州，但與貴州的差距并不明顯。而隨著十幾年的發展，截至2018 年甘肅經濟總量位居3 省第2 位，人均GDP 位居3 省第3 位，與寧夏之間的優勢逐漸消失，與貴州之間的差距逐漸拉大。同時2017 年貴州和寧夏的綜合科技創新水平呈現出不同程度的上升，而甘肅省科技創新綜合指數卻出現了下降，由18 位降至23 位，與寧夏和貴州的差距逐漸縮小。3 省區域經濟發展和科技創新差距逐漸顯現的原因何在，急需探討。

因此，本文以甘肅、寧夏和貴州為研究對象，對比研究區域創新能力的區域差異，以期回答區域創新差異的成因及創新能力對區域經濟差距的影響程度。

1 區域創新能力現狀

1.1 區域綜合科技創新水平情況對比

本文選取2010—2019 年《中國區域科技創新評價報告》中甘肅、寧夏和貴州2010—2017 年的綜合科技創新水平進行對比分析，發現寧夏綜合科技發展水平由2010 年的最低位27 位升至2017 年的22 位，位居全國第二梯隊，增速較快，主要得益于“十二五”以來，寧夏高度重視科技發展［1］，R&D 經費投入由2010 年的115 101 萬元增至2018 年的455 793 萬元。作為西南地區欠發達省份，2010—2016 年貴州綜合科技發展水平保持在全國30 位的低位，處于全國第二梯隊。2017 年，貴州綜合科技發展水平突破長期處于30 位的瓶頸，由30 位升至28 位，這得益于近年來貴州大數據中心的建設，以大數據為引領的創新發展思路，使得區域科技創新能力穩步提升。甘肅省創新能力一直處于全國中下游水平，有別于其他2 省綜合科技創新水平指數的上升態勢，自2010 年以來，呈現波動式下降，由18 位降至23 位。如圖1 所示。

圖1 2010—2017 年三省綜合科技創新水平［2］

1.2 創新能力的地區差距情況

關于區域差異問題的相關研究，一般采用泰爾指數、方差、基尼系數等來衡量［3］。其中泰爾指數又稱為泰爾熵，由泰爾等人于1967 年提出，用于國家之間收入差距的研究。本文選取泰爾指數計算衡量經濟水平、創新能力地區差距狀況，泰爾指數越大，表示區域間的經濟水平、創新能力差異越大［4］。計算公式為：其 中，yi和xi分別表示第i省的GDP（專利數）與人口數，Y 和X分別表示甘肅、寧夏和貴州三省的GDP 總和（專利總和）與人口總數。三省經濟水平和區域創新能力的泰爾指數結果見圖2 所示。

圖2 區域創新能力、經濟水平的泰爾指數

2005—2018 年，經濟發展水平的泰爾指數整體呈現下降態勢，經濟發展水平泰爾指數下降速度慢于創新能力泰爾指數的下降速度，表明甘肅、寧夏和貴州不管是經濟發展水平差距還是創新能力地區差距均在逐年縮小，這與區域發展戰略“西部大開發戰略”的實施息息相關。國家創新驅動戰略的實施，以及市場化進程的推進，促使西部地區經濟得以發展，科技創新能力得到提升，逐漸縮小了地區經濟、創新能力的差距，但自2015 年開始區域科技創新能力差異出現了小幅擴大。

1.3 區域創新能力的σ 收斂檢驗

σ收斂說明的是不同創新系統間人均專利的離差隨時間變化的情況，本文選用三省人均專利數量對數值的標準差指標，測度區域創新能力的σ收斂，如果則說明存在人均專利數量對數值的σ收斂，反之則為發散［5-6］。計算公式為：是x地區在t時刻的人均專利數量對數值，是t時刻x個地區人均專利數量對數值的均值。結果如圖3 所示，區域創新能力呈下降態勢，標準差先增后減再緩慢增大，表明區域創新能力在不同時段表現出的收斂性存在差異。自2012 年開始未呈現σ收斂，這是導致近年來區域創新能力存在差異的主因。

圖3 區域創新能力的σ 收斂圖

1.4 區域創新能力差距分析框架

對區域創新能力差距問題進行定量分析，首先需要分析確定可能會對創新能力產生影響的因素。Furman 等人［7］提出了國家（地區）創新能力的分析框架，認為影響國家（地區）創新能力的因素有創新基礎、產業創新環境、產學研聯系質量等。同時考慮到經濟全球化問題，認為經濟環境并非是封閉的，存在區域間的技術溢出效應，因此本文將區域間的技術溢出作為影響區域創新能力的一個重要因素。其中創新基礎設施來自于羅默的內生增長理論，主要包括R&D 人員和經費等投入。產業創新環境來自于波特的產業集群理論，主要指產業結構優化與集群，讓作為創新主體的企業根據需求發揮優勢，通過連接和打通相關產業上下游產業資源，政策引導及產業聯動實現科技創新成果的落地。產學研聯系來自于納爾遜的國家創新體系，主要指教育水平，高校、科研院所與企業合作，政府發揮創新主導作用，實現知識的溢出效應。技術溢出效應來自與國際貿易相關的理論，衡量對外開放程度所產生的技術溢出。同時，前文研究發現自2015 年開始區域科技創新能力差異出現了小幅擴大，自2012 年開始未呈現σ 收斂，所以在明確了影響因素指標體系的前提下，以三省為研究對象對比分析區域創新能力差異的成因，以圖4 所示邏輯框架展開研究。

圖4 區域創新能力差距影響因素的邏輯框架［8］

2 模型設定、指標選取和數據說明

2.1 模型設定

以Romer［9］的內生增長模型（其中，g表示技術進步增長率，表示投入研發領域的人力資本，表示可以利用的知識存量，t表示時期，Φ、λ為參數，Φ+λ=1 表示規模報酬不變，Φ+λ>1 表示規模報酬遞增，Φ+λ<1 表示規模報酬遞減）為基礎，以魏守華等［10-11］構建的創新生產函數：

為基礎對比分析3省創新能力存在差異的原因，為未來提升區域創新能力提供依據。式（1）中Yi，t+1 表示i省份t+1 年的創新產出，Hi，t表示i省份t年的創新投入，Ai，t表示i省份t年的人力資本，x、y、z分別表示重要的解釋變量，對數化后的模型為：

2.2 指標選取和數據說明

（1）被解釋變量。創新能力是一個定性指標，對其難以定量測度，國內外相關研究，多選取專利申請量、專利授權量和新產品的銷售情況等來量化創新能力?？紤]到數據的可得性等因素，本文選取專利申請量作為被解釋變量［12］，用于衡量區域創新能力。

（2）解釋變量。參考Furman 等［7］的相關研究，選取衡量創新基礎、產業創新環境和產學研聯系質量等方面的指標，構建影響科技創新能力的指標體系，指標設置如表1 所示。指標數據主要來源于《中國統計年鑒》《甘肅統計年鑒》《寧夏統計年鑒》《貴州統計年鑒》以及相關年份的各省統計公報。

表1 各指標設定及說明［13-14］

3 實證分析

3.1 區域創新規模的影響因素

科技投入規模的差異，使得東部沿海地區經濟發達的省份，專利申請量遠高于西部欠發達區域。所以，采用單因素回歸的方式，分析人口、R&D 人員全時當量、R&D 經費投入、經濟總量和前期知識存量5 個指標對創新能力絕對量的影響。結果見表2 所示，第一，除R&D 經費投入外，其余指標對專利申請總量來源的解釋度都低于80%。第二，R&D人員全時當量、R&D 經費投入、經濟總量、前期知識存量4 個指標的系數都大于1.0，人口規模指標的系數（0.8718）低于其他指標的系數，這與人口空間布局不均衡、西部地區存在人口外流的現象，人口集聚效應未顯現有關。

表2 區域創新規模的單因素回歸結果

3.2 創新能力地區差距的成因

（1）分別對甘肅、寧夏和貴州的數據進行回歸，結果見表3。

模型整體回歸結果見表3 第5 列。1）來自內生增長理論的創新基礎R&D 人員全時當量和R&D 經費投入兩個變量的系數分別為0.612 25 和0.354 4，且均未通過顯著性檢驗，說明甘肅、寧夏和貴州R&D 人員和經費方面的投入對創新能力的提升有一定的促進作用，但效果不顯著，還需繼續加大科技人員和經費的投入。2）反映經濟總量的人均指標，系數為0.932，且在1%的顯著性水平下通過了檢驗，說明經濟對創新能力有較大的支撐作用，例如廣東、江蘇等經濟大省專利絕對量遠超過經濟總量較小的甘肅、寧夏等欠發達省份。3）產業結構（工業增加值占GDP 比重）對創新能力有明顯的負向影響，系數為－1.088 3。專利申請主要來自工業相關的技術密集型產業，而相對于甘肅、寧夏和貴州來說，工業化水平不高，區域產業集聚度較低，產業集聚并未促進知識溢出與創新能力的提升。4）產學研聯系質量指標：教育經費占GDP 比重的系數為0.723 9，未通過顯著性檢驗，說明區域創新與本地基礎教育之間的相關性較弱，源于西部欠發達省份存在勞動力“孔雀東南飛”的情況。財政科技投入，在5%的顯著性水平下通過了檢驗，表明甘肅、寧夏和貴州省政府科技投入對區域創新能力影響顯著，政府在科技創新方面的主導作用明顯。政府加大科技投入，扶持科技型企業發展，營造良好的創新環境，對于提升區域科技創新能力具有積極的作用。5）控制變量國際技術溢出，系數為0.052 6，未通過10%的顯著性檢驗，說明技術溢出效果不明顯，與技術溢出存在擠出效應，是一把雙刃劍的觀點相符。

表3 回歸結果

（2）分地區回歸結果比較分析，結果見表3 第2、3 和4 列。

第一，創新基礎：甘肅、寧夏R&D 人員全時當量的系數為負，分別為－1.185 27 和－6.954 9；而貴州為正，系數為0.599 539，說明貴州R&D 人員全時當量對創新能力的提升具有促進作用。R&D 經費投入強度的回歸系數甘肅、寧夏為正，但系數值存在差異，寧夏高于甘肅，且在1%的顯著性水平下通過了顯著性檢驗，參考的相關學者觀點可解釋為：目前寧夏的R&D 投入活動是“站在巨人的肩膀上”（規模報酬遞增），邊際效率較高，甘肅處于“涸澤而漁”（規模報酬遞減）階段，邊際效率較低。貴州此指標的系數值為負，表明R&D 經費投入不足，未對創新能力產生積極的促進作用。

第二，經濟基礎：除甘肅外，寧夏、貴州經濟發展水平對科技創新能力的提升均為正向促進作用，但作用效果存在差異，貴州最高，寧夏次之。對于貴州來說，近幾年人均GDP 出現了大幅增長，一方面與貴州通過構建全方位多層次的開放格局，產業結構優化，培育綠色化、服務化的前沿產業，從而形成全國領先的經濟平穩快速增長態勢，即“新貴州現象”有關；另一方面近些年貴州地方債務居高，政府通過舉債進行基礎設施建設，推動了經濟增長，通過傳導作用促進了創新能力的提升，如圖5 所示，2016—2018 貴州地方債務遠高于其他省份。但需要注意的是地方債務的過快增長可通過抑制科技創新、擠出私人投資等方式抑制實體經濟的發展［15］。而寧夏經濟發展對科技創新的支撐作用為正，這與寧夏經濟體量、人口數量均小于其他省份，其發展科技的束縛有限相關。

圖5 各省2016、2017 和2018 年地方債務

第三，產業結構：3 個省份衡量產業結構變量的系數全部為負，說明西部地區產業結構不盡合理，產業集群度較低，多是勞動密集型的傳統工業產業，科技含量、工業附加值較低。相對于東中部較高的創新效率、優化的產業結構、良好的產業集群等技術溢出渠道，西部地區技術溢出的渠道就單一了許多，這說明創新能力的地區差距，不僅僅是由科技投入規模所引起的。

第四，產學研聯系質量：基礎教育投入回歸系數在甘肅和寧夏為正，且分別在5%和10%的顯著性水平下通過了檢驗，說明基礎教育投入對于培養高水平創新人才具有顯著作用。高校和科研院所培養的人才和聯合培養的人才，可以滿足產業發展對緊缺性高層次應用技術型人才的需求。貴州此指標系數值為負，進一步印證了西部存在人才流失問題的觀點。甘肅政府科技投入的效果比寧夏和貴州差，系數值為負，這與甘肅財政科技投入的增速慢于貴州，基數小于貴州，且運用效率較低密切相關。

第五，控制變量：甘肅和貴州為正，寧夏為負，說明甘肅和貴州技術溢出效應有助于創新效率的收斂，具備了比寧夏較強的技術吸收能力。而對寧夏是擴大而不是縮小區域技術差距，可能源于：一是后起之秀、技術趕超者寧夏技術市場開放度不高；二是省際間產業結構和技術結構存在差異。此外，雖然甘肅和貴州系數值為正，但數值較小，分別為0.069 086 和0.094 364，與西部地區較低的技術吸收能力，較難從中獲得技術溢出效應的現實相符。

3.3 創新能力對地區經濟差距的影響

創新驅動戰略實施以來，科技對我國經濟社會高質量發展的支撐作用成為必然，創新與經濟發展之間的作用具有雙向性。前文分析了區域創新能力差距的影響因素，接下來研究創新能力的地區差距是否會對地區經濟差異產生影響。

參考魏守華等相關研究，實證檢驗區域創新能力對全要素生產率（TFP）、高技術產業產出（HT）、區域經濟（GDP）的影響［16］。創新能力對經濟發展的影響存在滯后性，因此本文選擇滯后2 期的經濟發展程度進行回歸。其中全要素生產率的回歸模型為：高技術產業產出的回歸模型為展開的二階泰勒方程：區域經濟的回歸模型為展開的二階泰勒方程：回歸結果見表4 所示。

表4 區域創新能力對經濟增長的影響

結果顯示：第一，全要素生產率方面，創新能力的系數為－0.065 7，說明專利量每增加10%，將導致全要素生產率下降0.6%左右。這可能與西部地區產業結構不合理，高新技術產業發展滯后，專利與產業發展特點不相符有關。西部地區主要的創新主體并非企業，而是高校和科研院所，創新主體的錯位，導致專利無法有效地轉化為現實生產力?！爱a學研”未實現較好的橫向聯系，約束了專利經濟價值的實現。第二，高技術產業發展方面，一次項系數為0.020 8，二次項系數為負且近似為0。一方面說明專利量每增加10%，高技術產業產出將增加0.2%；另一方面表明在研究期內，創新略呈邊際報酬遞增，高技術產業發展與創新能力之間存在接近于線性的關系。第三，區域經濟方面，一次項系數為0.879 7，二次項的系數為負且幾乎為0。一方面說明專利量每增加1%，將有助于經濟增長將近0.9%；另一方面說明研究期內創新呈邊際遞減效應，接近于線性關系。綜上所述，創新能力對3 省的全要素生產率具有抑制作用，對高技術產業發展和經濟增長具有顯著的促進作用。

4 結論

本文以Furman 等［7］的創新能力分析框架為基礎，運用2005—2018 年甘肅、寧夏和貴州的省級面板數據和時間序列數據實證檢驗區域創新能力的決定因素，結果表明：（1）泰爾指數顯示3 省區域創新能力差異在空間分布上存在小幅擴張趨勢；σ 收斂表明3 省區域創新能力在變化趨勢上總體呈現發散性，是導致區域創新能力存在差異的主要原因。（2）創新規模和創新效率均會對區域創新能力產生影響。創新規模與人口、R&D 活動投入和經濟規模等基礎區域創新因素之間存在正相關關系。創新效率則主要與區域所特有的一些因素具有明顯的相關性，諸如產業結構、產學研聯系質量等。（3）科技創新處于規模報酬遞增階段的寧夏，科技投入效率高、經濟規模支撐度強、產業結構優化以及產學研聯系質量程度高。而甘肅目前處于規模報酬遞減階段，需要進一步提高科技投入效率，促進產業升級，擴大對外開放程度?！靶沦F州現象”使得貴州經濟規模、創新能力均有所提升，但近些年政府通過舉債進行基礎設施建設，地方債務居高，地方債務的過快增長可通過抑制科技創新、擠出私人投資等方式抑制實體經濟的發展。（4）創新能力對3 省的全要素生產率具有抑制作用，對高技術產業發展和經濟增長具有顯著的促進作用。

通過分析研究所得的啟示有：第一，既要注重經費投入，也要注重科技人才的引育。同時在經濟發展進入新常態的情況下，既要通過創新驅動經濟高質量發展，也要充分發揮經濟對科技創新的基礎支撐作用。第二，優化產業結構，加強產業集群環境建設。通過專業化產業集聚、區域產業結構優化和知識密集型服務業關聯帶動等措施，促進科技與經濟的結合，以高級化的產業結構促進發展、以集群促進創新，從而有效的縮小區域之間存在的創新能力差距。第三，促進產學研有效結合，推動科技成果轉移轉化。進一步加強高校和科研院所的創新能力，倡導研究人員以市場需求為導向開展科學研究。企業與高校、科研院所加強合作，及時獲取最新研究成果，縮短自身研發周期并節約成本，將科技成果轉化投入市場，產生經濟效益。第四，進一步擴大改革開放，加強對外交流與學習、省際合作，“走出去”與“引進來”相結合，通過促進技術要素的跨地區無障礙流動實現區域間技術的收斂，充分發揮科學技術的區域溢出效應。