人口老齡化對技術創新的時空異質性效應研究

摘 要：基于時空異質性視角，依據省級面板數據，考量人口老齡化對技術創新的影響。結果顯示：人口老齡化對技術創新的影響呈時空異質性，由于存在多重效應疊加，在全國層面統計上不顯著。中西部地區表現為抑制作用，東部地區表現出促進作用，且在考慮了階段差異和空間因素后依然顯著;人口老齡化對技術創新的邊際影響表現出階段異質性，在創新水平較低時影響不顯著，但隨著創新水平的提升逐步增強;老齡化的技術創新效應強度在不同維度下差異顯著，在經濟維度下作用更為明顯。

關鍵詞： 人口老齡化;技術創新;時空異質性效應

中圖分類號：F273.1 ? 文獻標識碼： A ? ?文章編號：1003-7217（2021）03-0118-06

一、引 言

根據OECD數據顯示，截至2018年，我國65歲以上人口占比達11.194%，高于同期世界平均水平的8.921%，老齡化特征相對突出。隨著我國老齡化趨勢愈演愈烈，由此引發的勞動力供給、財政可持續、企業創新、產業結構調整等一系列經濟社會效應，也為未來經濟走勢的研判和經濟政策的制定增加了諸多不確定因素。創新驅動可以通過提高生產力，扭轉人口老齡化造成的勞動力供給相對短缺局面，為新常態下經濟運行提供了新的動力源。黨的十八大以來，我國堅持把創新作為引領發展的第一動力?！吨腥A人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》指出，要“把科技自主自強作為國家發展的戰略支撐”，“完善國家創新體系，加快建設科技強國”。明確人口老齡化趨勢對技術創新的影響及其演變趨勢具有重要的現實意義。

關于人口老齡化與技術創新之間關系的研究尚未達成一致的結論。多數學者支持老齡化對創新具有負面影響的觀點。Lee（2014）從資源配置視角出發，研究發現老齡化對生產率增長率的影響非常微弱，但老齡化和推遲退休可能會限制向年輕科學家的資源供給，產生了資源擠占效應，從而阻礙創新[1]。其后，姚東旻等（2017）基于人力資本積累視角分析了人口老齡化對科技創新的影響，認為老齡化會通過阻礙人力資本積累，進而對科技創新產生負面沖擊，并且這一影響在經濟發展水平高的區域更為突出[2]。不同于前述文獻的單一視角，汪偉和姜振茂（2017）將老齡化對創新的影響進行了多個維度的分解，研究認為，人口老齡化對創新的影響存在正負兩種效應，會通過抑制人力資本積累和加重養老負擔對創新產生負面影響，也會通過提升勞動效率促進創新，整體而言，樣本期內呈現出顯著的負向影響[3]。另外，人口老齡化帶來的降低研發效率、削弱政府創新支持力度和抑制市場活力等效應亦會對創新造成負面影響[4]。但Acemoglu和Restrepo（2017）基于跨國數據的研究表明老齡化加速了機器換人進程，抵消了其帶來的負面影響[5]。

少數學者認為老齡化對創新沒有明顯影響或是具有促進作用。Prettner（2013）基于內生技術變革模型的分析得出了當前的人口老齡化與出生率變化不一定會阻礙技術進步的結論[6]。而Ang和Madsen（2018）從供給端出發，以創新和模仿為主要研究機制，研究發現受過教育的工人具有高度的創新能力，并且隨著年齡的增長，創新傾向急劇增加[7]。Baldanzi等（2019）從需求端入手的研究認為壽命延長會導致更高的總儲蓄，從而增加對創新的需求，這反過來又導致研發部門就業增加、技術進步加快[8]。

部分學者關注到了老齡化對創新的非線性關系，并將其應用到研究中。邵漢華和汪元盛（2019）基于跨國面板數據，研究認為人口老齡化與技術創新之間存在以研發投入、人力資本狀況等多個因素為門檻的異質性影響[9]。基于靜態內生生產模型開展分析，謝雪燕和朱曉陽（2020）發現人口老齡化對技術創新的影響存在階段性差異，在老齡化初期，人口年齡結構轉變對創新存在正向的推動作用，但隨著老齡化的深入，老年人口占比增加與養老負擔加重疊加，對技術創新產生負面影響[10]。Park和Kim（2015）從企業層面出發，研究發現員工年齡對開發性創新績效有正向影響，與探索性創新績效呈倒U型關系[11]。

現有文獻關于人口老齡化與技術創新的研究多集中于線性關系的探討，或是從老齡化單一方向考慮異質性影響。本文從中國現實出發，聚焦于人口老齡化對技術創新的非線性關系，重點探索其時空異質性效應，以獲得更豐富、更具針對性的結論。

二、理論分析

人口老齡化對技術創新的負向影響主要通過以下幾種路徑實現。第一，勞動力供給渠道。人口老齡化趨勢會使社會中勞動人口占比走低，勞動力供給減少。這不僅會影響創新的勞動力投入，還會通過影響經濟增長，間接對創新環境造成沖擊，對技術創新形成阻礙作用。第二，政府財政的創新投入擠出渠道。隨著老齡化的深化，社會養老負擔加重，會增加政府在養老方面的財政支出，削弱其對科技研發和教育的支持力度，損害創新發展。第三，企業成本的創新投入擠出渠道。人口老齡化會減少勞動力供給，進而拉高勞動工資，企業用工成本增加，導致其經營利潤被攤薄，用于創新研發的資本投入也會相應降低。第四，創新活力削弱渠道。人口步入老年階段，身體機能退化、精力減退等狀況可能會降低創新意識和創新能力，導致整體創新活力不足。

但經濟發展中也有多種機制會撫平老齡化對創新的負面沖擊。第一，人口集聚和經濟集聚效應。經濟集聚和人口集聚會形成信息和技術溢出，企業會通過學習、匹配和共享機制實現知識的積累和技術擴散，有益于技術的創新[12]。第二，人力資本提升效應。人力資本的提升會增進創新效率，效率的提升能在一定程度上對沖勞動力供給減少對創新的負面影響。第三，企業用工成本增加的倒逼效應。老齡化導致的勞動力供給減少會間接拉高企業的用工成本，企業經營利潤被壓縮，進而倒逼企業選擇以創新能力提升替代勞動力投入。第四，需求轉變的影響。老年人口數量的攀升必然會催生出諸多新的產品和服務需求，進而推動社會創新水平的同步提高，以滿足需求的轉變。

人口老齡化對技術創新的整體影響方向取決于正負兩種效應的強弱對比，并在時間維度和空間維度體現出異質性特點。從時間維度上來看，一方面，老齡化的發展階段會影響人口老齡化對技術創新的作用效果。在老齡化水平較低時，盡管勞動力供給有所減少，企業仍可通過增加創新研發投入，以技術創新緩解勞動力成本增加與勞動力短缺難題。但隨著老齡化的深入，技術創新帶來的正面效應難以抵消勞動力供應短缺與勞動力成本攀升并存、政府創新投入減少與企業創新意識降低等多重疊加的負向影響，表現出人口老齡化對技術創新的負向影響。另一方面，技術創新的不同發展階段下，老齡化對技術創新的影響存在差異。由于創新的發展都經歷著由復制性模仿到創新性模仿，再到技術創造的過程，各個階段下所蘊含的創新難度以及需要的人力資本投入存在顯著差別。在創新的初期，技術創新難度較低，因老齡化導致的勞動力供給沖擊可以為資本投入增加所緩解，對創新的影響相對較弱。但隨著創新階段的推進，創新難度升級，所需要的人力資本投入增加，同時，資本投入對人力資本的替代作用降低。此時，老齡化的負面作用會逐步顯現，并伴隨著創新階段的深入而增大。

從空間維度來看，企業會通過學習、匹配和共享機制促進知識的傳播，造成技術創新的空間溢出，這種空間溢出特征由協同效應與擠占效應兩種作用疊加而成[13]，不同空間相關性度量下這一效應表現出明顯的差異。就地理區位層面而言，地理位置鄰近的區域更有利于技術擴散和地區“隱性知識”的傳播，導致正向的協同效應大于負向的擠占效應，從而造成正向的空間溢出特征，城市群的形成大多依托于這種空間特點。相對地，就人口與經濟層面而言，人口規?；蚪洕幠Ｏ嘟膮^域，在稟賦優勢和市場條件上具有相似性，在資源爭奪中存在競爭關系，導致擠占效應大于協同效應，表現出負向空間相關的特點，2017年以來愈演愈烈的“搶人大戰”就是資源爭奪最有力的表現。

由于我國幅員遼闊，區域間市場條件、稟賦優勢和發展路徑不盡相同，加之戶籍政策等制度的制約，導致區域經濟發展隨之呈現出持續分化的演變態勢，人口老齡化與技術創新亦形成了“沿?！獌汝憽钡目臻g格局[14，15]。又由于這一區域藩籬中蘊含了諸多結構性矛盾，致使其影響深刻內化于經濟運行的各個環節[16]。因此，人口老齡化對技術創新的影響可能存在區際差異化特征，并隨著人口結構變遷與技術創新深化的時空演變呈現出時變趨勢。

三、實證分析

（一）變量選取及說明

本文利用中國2002-2018年31個省份（除港澳臺）的面板數據進行分析，原始數據來源于各省統計年鑒，價值型變量均以2002年為基期進行平減處理。具體的指標選取及構建方法如表1所示。為減少異方差影響，對變量gdp、rdex、open進行對數化處理，記為ln gdp、ln rdex和ln open。

（二）實證檢驗及結果分析

利用普通面板方法分析人口老齡化對技術創新影響的估計結果，與以每萬人擁有專利申請數（patent_ap）作為技術創新的替換變量的穩健性檢驗估計結果如表2第（1）列和第（2）列所示。估計結果中，人口老齡化指標系數符號為負但并不顯著，產生這一結果的可能原因有多個方面：一是人口老齡化對技術創新本身不具有顯著影響;二是我國幅員遼闊，這一影響在不同區域中表現不同，因而整體作用不夠顯著;三是這一影響存在階段性特點，不同階段的效果差異在總體樣本中相互抵消，表現為不顯著;四是技術創新存在顯著的溢出效應，在空間上存在相關性，這在上文的分析中并未考慮，也可能是造成整體平均效應不顯著的原因之一。

由于區域分化特征已深刻內化于經濟運行的方方面面，與老齡化對技術創新的影響在時間維度和空間維度上的演化是同步進行的。忽視區域異質性特征與這一影響的時空演變趨勢，獲得一個整體上的平均效應，是不夠合理且不具有現實意義的?；诖?，后續實證部分的基本思路如下：整體上，采用漸進滲透的分析邏輯。具體而言，首先，基于我國區域經濟發展不平衡的現實，確定這一關系的區域異質性特點，進一步地，將區域異質特征融入到老齡化影響技術創新的階段異質性和空間異質性特征分析中。一方面，通過控制區域因素，能避免區域差異自身的變化干擾老齡化對技術創新的影響，獲得更純粹、更可靠的階段異質性和空間異質性估計結果。另一方面，這一分析結果可以對區域差異特征在時間和空間維度下的演化趨勢進行完整的刻畫，能獲得更具現實意義的研究結論。

1.區域異質性檢驗及結果分析。構建東部（east）虛擬變量，將其與人口老齡化指標的交互項一并納入回歸模型中，以明確人口老齡化對技術創新的區域異質性特點。估計結果如表2第（3）列所示。由結果可以看到，中西部地區人口老齡化對創新發展具有顯著的阻礙作用。相較于中西部而言，東部地區對創新的正向作用更強，表現為老齡化推動了技術進步。這可能是由于東部地區用工成本更高，倒逼企業以技術代替人力資本投入，間接實現了技術水平的提升。不僅如此，東部地區第三產業相對發達，對勞動力的吸納能力更強，人口集聚和經濟集聚現象更突出，有助于創新的發展和技術的擴散。為保證結果的可靠性，以每萬人擁有專利申請數作為技術創新的替換變量進行進一步分析，估計結果如表2的第（4）列所示。估計結果與前述結果大致相同，表明結果是穩健的。綜合來看，人口老齡化對技術創新的影響具有區域異質性特點，而這一特點是造成整體樣本不顯著的可能原因。

控制變量方面，重點關注R&D人員全時當量（rdhc）、R&D經費的內部支出（rdex）以及產業結構（industry）三個指標。隨著R&D人力資本投入的增加，創新水平隨之上升，但經費投入的增加卻并未得到相同的效果，可能原因在于：創新研發過程中可能存在資本配置扭曲等問題，致使資本投入的增加并未達到促進技術水平提升的目的。產業結構向第三產業轉移會顯著推動技術創新水平的增強，這與近年來服務業融合創新發展路徑相一致，也與表3第（3）列中東部與人口老齡化交互項系數顯著為正相印證，相較于中西部而言，東部省份第三產業更發達，經濟和人口密度更高，技術擴散與知識溢出效應更易于發揮，抵消了老齡化對技術創新的負面作用，從而東部地區整體上表現為老齡化促進了創新水平提升。

2.階段異質性檢驗及結果分析。人口老齡化影響技術創新的階段性差異可以從不同老齡化程度下影響的差異化特點與創新的不同階段下老齡化產生的異質性影響2個維度出發進行討論。本文首先構建面板門限模型，以人口老齡化為門檻變量，探索人口老齡化對技術創新的階段性影響。但在利用bootstrap抽樣500次并進行檢驗后發現，兩者間并不存在顯著的門檻效應，即人口老齡化的階段性差異是造成整體影響不顯著的原因這一假說不成立。

進一步地，利用分位數回歸方法檢驗不同創新階段下這一影響的差異化特點。由于分位數回歸對兩端的估計易受極端值影響，本文選取20%、30%、50%、70%和80%五個分位點進行分析，估計結果如表3所示。人口老齡化及其與東部虛擬變量交互項的估計系數在不同創新水平上存在明顯差異，具體表現為：在創新水平較低的情況下，老齡化的影響不夠顯著，東部與中西部之間的這一影響也不存在顯著的差異;但隨著科技創新水平的提升，中西部老齡化對創新的負向影響開始顯現，并且創新水平越高，這一阻礙作用越明顯，東部地區則截然相反，隨著創新水平的提高，人口老齡化對創新的倒逼作用不斷增強。產生這一狀況的可能原因在于，創新的起步階段大多從復制性模仿開始，難度系數相對較低，對人力資本投入的依賴可為資本投入增加所緩解，因而老齡化對技術創新影響不大。但隨著技術創新的深入發展，研發難度不斷升級，支撐其發展的人力資本投入需求也不斷增加，此時資本對人力資本的替代作用較低，因此人口老齡化對技術創新具有顯著的負向沖擊。對東部地區而言，由于產業結構以二三產業為主，人口老齡化帶來的成本增加效應更為突出，加速倒逼企業實行“機器換人”策略，以對沖老齡化的負面作用。同時，產業調整帶來的結構紅利也為創新活動的開展提供了良好的運行環境。不僅如此，東部地區良好的發展前景會吸引勞動力的集聚，亦會緩沖其因老齡化帶來的負面影響，也更易于開展進一步的創新活動。老齡化情境下，東部與中西部之間技術創新水平呈現背離趨勢，發展差距逐漸拉大。以專利申請量替代專利授權量的穩健性檢驗結果如表4所示，估計結果十分類似，故不再贅述。

3.空間異質性檢驗及結果分析。

技術創新可能借由鄰近區域的技術擴散、資源競爭以及人口遷移等渠道在空間上產生協同和擠占效應，表現出空間相關的特點。因此，本部分將基于空間視角對人口老齡化影響創新的異質性加以剖析。參考周建軍等（2020）[17]的研究，本文從地理、經濟、人口3個維度出發構建空間權重矩陣。

經LM檢驗驗證，選擇SAR模型進行分析。估計結果如表5前三列所示?？臻g相關程度方面，地理距離矩陣下空間相關性最強，為0.326，人口距離矩陣下次之，經濟距離矩陣下的相關程度最低。這一狀況的產生與地區“隱性知識”的區域內傳播、經濟發展質量、人力資本狀況等多重因素相關，導致經濟規?；蛉丝谝幠２荒苡行Х从吵鰠^域間的經濟關聯情況?？臻g相關方向方面，三種權重下的結果存在明顯差異，地理距離矩陣下創新的空間相關性顯著為正，表明創新水平在地理維度上存在正向溢出效應，但經濟距離矩陣和人口距離矩陣下空間相關系數為負，表明在經濟和人口維度上，技術創新的擠占效應大于協同效應。這與經濟理論相一致：地理位置鄰近的省份間經濟往來更為密切，技術擴散更易于實現，因而會產生正向的創新溢出效應。相對而言，經濟發展相近或人口規模相近的區域在資源爭奪中存在競爭，導致整體上擠占效應大于知識擴散的正向影響，造成負向的空間溢出作用。表1的全樣本檢驗中老齡化系數不顯著，也可能是多種維度共同作用使得樣本的效應被掩蓋造成的。

關注核心解釋變量人口老齡化的情況?？紤]了空間因素后，中西部地區人口老齡化對技術創新依舊表現出負面影響，東部省份相較于中西部地區表現出促進作用，表明在空間層面人口老齡化影響創新的區域異質性特點依然存在。具體而言，人口老齡化與東部虛擬變量交互項的系數顯著為正，且絕對值大于old前系數的絕對值，表明在考慮了創新的溢出特點后，東部人口老齡化仍能表現出促進技術創新的特征，相較于地理和人口維度，經濟維度下老齡化對創新的促進作用更大。以專利申請量作為專利授權量的替換變量并進行穩健性檢驗，估計結果如表5后三列所示。值得一提的是，專利申請量的空間相關性較授權量更強，但符號與專利授權量前系數一致，為技術創新空間溢出效應的存在性提供了另一佐證。

四、結論與啟示

基于我國31個省份2002-2018年的數據，分析人口老齡化對技術創新的時空異質性效應，得出基本結論如下：（1）從全國層面來看，人口老齡化對技術創新的影響在統計上不顯著，但并非人口老齡化不會影響創新，而是多重效應疊加后影響相互抵消，導致整體上平均效應不明顯;（2）人口老齡化對技術創新的影響存在區域異質性特點，在中西部地區表現為抑制作用，但在東部地區表現出促進作用，并且這一影響在考慮了階段差異和空間因素后依然顯著;（3）在不同創新水平下，人口老齡化對技術創新的邊際影響存在差異，即表現出階段異質性，在創新水平較低時影響不顯著，但隨著創新水平的提升呈增強趨勢;（4）老齡化的技術創新強度在不同維度下表現不同，在經濟維度下最大;（5）技術創新在空間上存在溢出效應，但在不同維度下的表現存在差別，在地理維度上表現為正向空間溢出，在經濟和人口維度表現出更強的擠占效應。

人口老齡化趨勢已成定局，二孩政策的效果還需要一個較長的周期才能顯現出來。上述研究的結論為應對老齡化，穩步推進創新驅動發展提供了一定的參考：一是技術創新的發展應避免“一刀切”，注重揚長避短，因地制宜選擇發展模式;二是創新投入應適量適度，避免過度投入造成的邊際作用遞減;三是應完善要素流動機制，打破區域藩籬，推動勞動力、資本的合理流動，促進資源的合理配置;四是應以實體經濟作為經濟穩定運行的重要基石，結合地方稟賦優勢，穩步推進產業結構向服務業邁進，但也應量力而行，避免過度服務化傾向;五是要利用好創新的溢出效應，合理發揮城市群、經濟帶內的輻射效應，加強區域間的創新聯動。

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（責任編輯：鐘 瑤）

Abstract：Based on the perspective of spatiotemporal heterogeneity， this paper uses provincial panel data to investigate the impact of population aging on technological innovation. The empirical results show that， the impact of population aging on technological innovation is not statistically significant as a whole due to the superposition of multiple effects. Specifically， the impact of population aging on technological innovation is characterized by regional heterogeneity， which is inhibited in the central and western regions， but promoted in the eastern part， and this effect exists after considering the stage difference and spatial factors; the marginal impact of population aging on innovation shows stage heterogeneity， which is not significant when the innovation level is low， but gradually increases with the improvement of innovation level; the intensity of technological innovation effect of aging is significant different in different dimensions， especially in the economic dimension.

Key words：population aging; technological innovation; spatiotemporal heterogeneity effects