區域產學研合作中各類主體創新效率的空間溢出效應研究

胡緒華, 王儒奇, 余思勇

一、 引言

改革開放以來我國經濟發展迅速，GDP年均增長率接近8%，GDP總量自2010年開始一直占據世界第二的位置，創造了世界經濟發展史上的奇跡。然而，伴隨著近40年來經濟的高速增長，制約我國經濟可持續發展的問題也逐步顯露出來。對此，習近平總書記在致2018年世界公眾科學素質促進大會的賀信中指出：科學技術是第一生產力，創新是引領發展的第一動力。如今，傳統的創新模式正逐漸向以多元創新主體合作為基礎的協同創新模式轉變，但創新本質上仍是一種知識生產活動(1)白俊紅,卞元超.政府支持是否促進了產學研協同創新[J].統計研究,2015,32(11):43-50.。由于知識本身具有流動性、擴散性和公共性特點，外溢現象不可避免。從公共利益的角度來看，知識外溢將有效推動整個社會創新能力的發展與進步。但考慮到外溢過程中知識揭露悖論的存在導致各創新主體圍繞知識資產產生多種矛盾，進而造成了產學研協同創新模式的不穩定，由于上述“市場失靈”問題的存在，政府在區域創新合作平臺搭建中的作用進一步彰顯。因此，從產學研合作的視角出發，系統地研究各主體創新效率的空間外溢效應以及政府在產學研合作過程中所扮演的角色，對于提高我國企業創新效率具有較強的理論和實踐意義。

二、 機理分析與研究假設

Joseph A·Schumpeter在《經濟發展理論》中系統地提出技術創新理論之后，逐漸形成了新古典經濟增長理論與內生經濟增長理論(2)JOSEPH A S. The theory of economic development：an inquiry into profits，capital，credit，interest，and the business cycle [M]. AMERICAN: Harvard University Press, 1934:49-80.。在Joseph A·Schumpe-ter的影響下，學者們對于技術創新的線性研究范式頗為關注，但這種簡單的線性研究范式僅局限于單個創新主體內部的技術過程。隨著Tobler提出了地理學第一定律：任何東西與別的東西之間都是相關的，但越是距離上相互接近的東西相關性越強(3)ROMER P M. New Goods, old theory and the welfare costs of trade restrictions [J].Journal of deve-lopment economics, 1994,(43):5-38.。在這一理論的影響下，不少學者發現技術創新是多類創新主體間互相激勵和影響的產物，受到主體內外部許多因素的共同作用。Paul·Romer指出外溢是技術創新的一個重要特點，創新外溢為效率提升和經濟增長提供長期動力(4)TOBLER W R. Lattice turning [J]. Geographical analysis,1979,11(1):36-44.。例如外部的信息共享、交流與協調可以有效克服單個創新主體技術創新時的能力局限。自此，人們對技術創新過程的研究視野已從單個創新主體內部轉向多個網絡化主體。

在知識經濟時代，技術的轉移和擴散速度不斷加快，技術溢出效應對一個國家技術創新能力的影響尤為重要(5)LIU X, BUCK T. Innovation performance and channels for international technology spillovers: evidence from Chinese high-tech industries[J]. Research policy, 2007,36 (3):355-366.。現如今，我國科技創新體系建設的主要內容就是構建產學研合作創新網絡。產學研協同創新模式能夠促進不同創新主體的合作與交流，拓展各主體獲取知識和技術的渠道，在提升技術擴散速度的同時促進產業技術進步(6)朱桂龍,彭有福.產學研合作創新網絡組織模式及其運作機制研究[J].軟科學,2003(4):49-52.。在產學研協同創新系統中，企業、高校和科研機構三個創新主體，既有明確的職能分工，又對創新資源有著不同的需求。以企業為例，先進的生產實驗設備、豐富的營銷經驗與市場需求信息為其提供了實現快速商業化的能力優勢，但其欠缺的基礎研究、科創人才以及研發知識恰恰是高校和科研機構的能力優勢，產學研協同創新正是在這樣多方參與和優勢互補的過程中逐步建立起來的(7)何郁冰.產學研協同創新的理論模式[J].科學學研究,2012,30(2):165-174.。余泳澤從價值鏈視角出發，考察了各主體在知識創新、科研創新和產品創新過程中創新效率的外溢效應，結果表明產學研合作可有效提升各階段創新效率(8)余泳澤,劉大勇.我國區域創新效率的空間外溢效應與價值鏈外溢效應——創新價值鏈視角下的多維空間面板模型研究[J].管理世界,2013(7):6-20.。趙磊同樣基于價值鏈視角，聚焦我國制造業創新效率的外溢問題，發現加強相互間交流合作與協同發展，是縮小各環節創新效率差距的有效途徑(9)趙磊.基于創新價值鏈的我國制造業創新效率外溢效應研究[J].科技進步與對策,2018,35(18):74-82.。高頻率的技術創新可以推動主體間交流與合作，形成開放式的交流氛圍，高校和科研機構的知識創新有效彌補了企業在理論研究等方面的不足，為科技成果的轉換提供了保障，從而提高了企業的創新效率。基于此本研究提出假設1。

假設1：高校和科研機構創新效率的提升有利于提高企業的創新效率。

產學研合作在空間相互作用效應的影響下，往往會形成區域集聚。然而，考慮到我國科技資源有限和區域創新資源分布不平衡的特點，研發能力較強但產業基礎相對薄弱地區的高校和科研機構很難在本地區找到合作企業。因此，跨區域產學研合作將成為解決這一問題的有效途徑。事實上，人類社會是在共享合作的基礎上不斷演進發展而來的，協同合作的價值理念已經深入人心，這為有效地提高創新擴散速度、拓展創新擴散廣度奠定了基礎。但是基于創新資源的有限性特征，如何將有限的資源在區域間合理配置，有效促進協同合作成為學者們研究的重要方向。協同創新可以充分發揮各創新主體的能力優勢，優化創新資源配置，實現各方優勢互補，從而有效提高協同創新效率(10)陳勁,陽銀娟.協同創新的理論基礎與內涵[J].科學學研究,2012,30(2):161-164.；正因如此，建立協同創新和科技資源共享的創新機制是提高創新效率的重要途徑，資源共享可以填補各創新主體所有資源與所需資源間的缺口，打破各創新主體間的封閉意識，實現各創新要素的有效流動與高效配置，激發創新活力并提高創新能力(11)戚湧,張明,丁剛.基于博弈理論的協同創新主體資源共享策略研究[J].中國軟科學,2013(1):149-154.。基于此本研究提出假設2。

假設2：隨著我國跨區域產學研合作的日益緊密(12)劉芳芳,馮鋒.產學研跨區域合作現狀及特征研究——基于社會網絡視角[J].科學學與科學技術管理,2015,36(8):83-92.，高校和科研機構不僅會影響本地企業的創新效率，還會通過知識溢出和技術溢出促進鄰近地區企業創新效率的提升。

產學研的深度合作離不開“產”和“研學”在價值觀上的協同，在產學研合作過程中，企業往往更看重研發成果帶來的經濟利潤，而高校與科研機構則更重視合作研發是否有助于學術研究，由于合作過程中目標與定位存在差異，致使合作各方間產生了不同甚至是對立的價值取向與行為準則，未能通過優勢互補發揮其協同效應(13)GEISLER. Industry-university technology cooperation: a theory of inter-organizatinal relationships[J]. Technology analysis and strategic management，1995(7):217-229.。伴隨著產學研協同創新理論的不斷深入和完善，有關政府行為在產學研協同創新過程中究竟發揮什么作用的研究日益成為學者們研究的重要課題。在我國，產學研作為一個合作平臺很多時候需要政府的推動，政府部門的引導、補助以及其他政策工具對產學研合作的開展具有顯著影響(14)何郁冰.產學研協同創新的理論模式[J].科學學研究,2012,30(2):165-174.，但能否積極推動還有待深入探討。白俊紅基于協調度測算模型發現政府支持在我國(除西部地區)產學研合作協同創新過程中發揮了重要的促進作用(15)白俊紅,卞元超.政府支持是否促進了產學研協同創新[J].統計研究,2015,32(11):43-50.。周江華等通過實證分析發現產學研合作與企業國際化創新績效之間存在倒“U”型關系，若政府參與將會有效改善二者間關系(16)周江華,李紀珍,李碧清,等.合作與企業國際化創新:政府參與的調節作用[J].科研管理,2018,39(5):46-55.。李政等發現不同的政府參與方式對我國區域創新效率會帶來不同的影響，具體表現為政府主導與直接參與可有效提升區域創新效率，但政府引導對區域創新效率未能產生顯著性影響(17)李政,楊思瑩,路京京.政府參與能否提升區域創新效率?[J].經濟評論,2018(6):3-14.。由此可見，政府支持能否促進我國產學研合作的發展還有待明確。基于此，本研究提出假設3。

假設3a：政府支持將有效引導各創新主體間的合作與交流，促進企業創新效率的提升；

假設3b：政府支持可能會抑制創新主體的自主性，導致企業創新效率的缺失。

基于現有研究成果和上述三個假設，本文從高校、科研機構和企業三個主體創新效率的視角出發，利用我國2008—2017年面板數據，以技術創新理論和地理學第一定律為理論基礎，采用空間計量模型去探索主體創新效率的空間外溢效應與政府在各創新主體間發揮的作用。

三、 各主體創新效率的測算

在區域創新系統內，專利可以作為衡量整個區域創新系統和各創新主體的共性產出指標(18)李政,楊思瑩,路京京.政府參與能否提升區域創新效率?[J].經濟評論,2018(6):3-14.，但考慮到各主體在創新過程中的側重點不盡相同，本文針對各個主體分別選定創新投入和產出指標。在測算方法上，考慮到SFA適用于測算單產出情況下的創新效率，而本文針對不同創新主體各自特點選取了多種創新產出指標，因此選用DEA對區域創新系統內各主體的技術創新效率進行測算。

(一) 變量選取與說明

一般說來，區域創新系統內各主體的創新投入均由資本投入和人力投入兩個部分組成。從人員投入角度來看，科學研究與試驗發展人員的全時當量指標能夠更加真實地反映一個地區的人力投入情況，因此選取R&D人員折合全時當量作為人力投入指標；從資本投入角度來看，許多學者選取R&D經費存量的指標，但考慮到對資本存量在計算過程中存在主觀因素(例如選取折舊率水平的不同)會導致R&D資本存量的估算結果存在較大差異，故選取R&D經費內部支出來刻畫資本投入強度(19)韓先鋒,宋文飛,李勃昕.互聯網能成為中國區域創新效率提升的新動能嗎[J].中國工業經濟,2019(7):119-136.。在此基礎上，考慮到企業更注重產品的創新，故將新產品開發經費支出納入投入體系；另一方面，科研機構數量很大程度上促進了創新效率提升，因此將R&D機構數納入科研機構創新投入體系中。

專利數被廣泛用于衡量地區的創新能力，對于企業技術創新子系統而言，除了關注專利的產出數量外，可能更看重新產品能夠給自身帶來多大的盈利，故選取發明專利申請數、新產品銷售收入和R&D項目數三個指標來綜合衡量企業的創新產出情況。與企業不同，高校和科研機構則更加注重課題和論文等形式的創新產出。綜上所述，本文針對各創新主體間的差異，選取了不同的投入和產出指標，所有原始數據均來源于2009—2018年《中國科技年鑒》，各二級指標如表1所示。

表1 各創新主體投入產出指標

(二) 結果分析

根據前文選定的創新投入和產出指標，利用DEAP2.1軟件分別測算了我國29個省(市、自治區)(除海南、西藏和港澳臺地區外)2008—2017年區域創新系統內三個主體的創新效率，計算結果如表2所示。

表2 2008—2017年各主體創新效率均值

由DEA模型計算結果可知，吉林、北京、重慶、天津和上海等地區的企業創新效率處于全國領先水平，而內蒙古、山西、黑龍江、山西和青海等地區相對較低；從高校的創新效率來看，江蘇、浙江、河南和福建等地區的創新效率較高，天津、山西和吉林等地區還有很大的提升空間；從科研機構的創新效率來看，北京、上海、重慶、青海和寧夏等地區明顯高于國內其他地區，內蒙古、江西和湖南等地區處于相對落后的位置。由此可知，區域內各主體創新效率的高低與經濟發展水平之間沒有必然聯系(20)余冬筠,金祥榮.創新主體的創新效率區域比較研究[J].科研管理,2014,35(3):51-57.。部分經濟發展水平相對較低的省份，雖然科技創新投入較少，但是投入資源得到了充分利用，實現了該地區創新投入的最大效益，因此存在創新效率相對較高的創新主體。總體而言，2008—2017年我國區域創新系統內各主體效率的平均值存在一定差距，其中企業和高校的創新效率分別為0.677和0.691，而科研機構創新效率相對較低。

四、 創新效率的空間外溢性研究

(一) 數據來源與變量說明

考慮到科技年鑒統計口徑的變化，本文選擇我國2008—2017年面板數據為樣本，數據來源為《中國統計年鑒》(2009—2018)、《中國科技年鑒》(2009—2018)、國家地理信息網以及EPS數據庫，部分缺失數據通過省級統計年鑒補齊。權重矩陣的構建采用GeoDa軟件、數據處理使用STATA14.0。

被解釋變量：企業創新效率(ENT)，由前文DEA模型測算結果獲得。解釋變量：高校創新效率(C&U)，根據高校創新投入和產出指標的測算結果獲得；科研機構創新效率(INS)，根據科研機構創新投入和產出指標的測算結果獲得；政府支持(GOV)，政府在營造良好的技術創新環境的同時，還會對企業、高校和科研機構的創新活動提供資金支持，因此采用各省份科學技術支出占地區生產總值的比重來衡量政府支持。控制變量：本文從綠色、金融發展、產業結構和人力資本四個方面選取控制變量。綠色(GRE)，企業創新能力的提升不能以犧牲環境為代價，而在工業污染物中二氧化硫對人體健康和環境污染危害甚大，因此將地區工業企業二氧化硫排放量來作為衡量綠色發展水平的指標；金融發展(FIN)，金融體系可以有效地聚集全社會的閑散資金，并根據實際需求將資金進行合理配置，因此本文將金融機構存貸款總額占地區生產總值的比重作為衡量金融發展水平的指標；產業結構(STR)，第二產業主要包括制造業和建筑業等，與工業企業間的關系最為密切，故通過計算第二產業占地區GDP的比重來評估我國的產業結構(21)盧娜,王為東,王淼,等.突破性低碳技術創新與碳排放:直接影響與空間溢出[J].中國人口·資源與環境,2019,29(5):30-39.；人力資本(HUM)，使用平均受教育年限來刻畫(22)韓先鋒,宋文飛,李勃昕.互聯網能成為中國區域創新效率提升的新動能嗎[J].中國工業經濟,2019(7):119-136.，教育是立國之本，是我國邁向人力資源強國的關鍵因素，高學歷人才是提高企業創新效率的重要動力。各變量具體計算方式如表3所示。

表3 變量定義

(二) 空間相關性檢驗

在構建空間計量模型之前，首先要檢驗研究對象是否存在空間自相關性，一般通過計算Moran′s I指數來判斷變量是否存在空間上的集聚或者分散效應。Moran′s I指數的取值范圍是[-1,1]，取值的不同表示不同的空間相關性特征。當Moran′s I指數大于0時，表示地區間存在正相關；反之，小于0時，則表明存在負相關。Moran′s I指數計算方式如下：

(1)

(2)

(三) 空間計量模型的設定

傳統回歸分析認為各個地區間相互獨立，事實上各個地區無論是在地理還是經濟上一定會存在某種程度的空間聯系。因此，本文構建更具有一般性的空間杜賓模型(SDM)來實證研究三個創新主體間的關系及政府支持在這一過程中發揮的作用。

高校影響企業創新效率的空間杜賓模型：

(3)

科研機構影響企業創新效率的空間杜賓模型：

(4)

五、 實證分析

(一) 空間杜賓模型結果

按照前文設定的模型，采用極大似然估計法(MLE)對樣本數據進行擬合分析，從而規避普通最小二乘法(OLS)對于空間計量模型擬合結果造成的有偏性。為了方便對比，表4分別給出了最小二乘估計結果、空間杜賓模型隨機效應估計結果和空間杜賓模型固定效應估計結果。根據豪斯曼檢驗結果，固定效應下的空間杜賓模型將更好地解釋各創新主體效率間的溢出效應，下文將對其進行重點分析。

表4 空間計量模型

續表

由表4的估計結果可知，高校和科研機構的創新效率均未能促進本地區企業創新效率提升，與機理分析中的預期結果不一致；若政府加以引導將會有效逆轉這一現象，促使高校和科研機構顯著提高企業的創新效率。控制變量的擬合結果也符合預期，其中“綠色”項回歸系數顯著為正，表明目前我國的企業依然以傳統高污染的生產模式為主；產業結構回歸系數為負，這說明在現階段的宏觀經濟背景下，我國的產業結構未能促進企業創新效率的提升；人力資本的提升將會推動產業逐步向中高端邁進，有效促進企業創新效率的提升；金融業發展對企業創新效率產生負向效應，說明目前我國金融機構的資金流向有待完善。

此外，空間自回歸系數ρ在1%的顯著性水平下均為正，說明鄰近地區間企業創新效率存在顯著的正向依賴性，即一個地區的企業創新效率與鄰近地區具有正相關關系。高校和科研機構創新效率的溢出效應均顯著為正，充分證明了我國高校和科研機構創新效率提升帶來的影響惠及本地及周邊。此外，考慮到空間效應會對擬合結果造成偏誤，因此進一步對空間杜賓模型進行分析，從直接效應、間接效應和總效應三個層面進行實證分析。

(二) 空間杜賓模型分解效應結果

由下頁表5的回歸結果可知，高校和科研機構未能充分發揮對本地區企業創新效率的促進作用。高校和科研機構的創新效率每提高1%，將分別造成該地區企業創新效率降低0.296%和0.452%，未能驗證假設1。黨的十九大報告明確提出，要加快建立以市場為導向、產學研深度融合的技術創新體系。但事實上，我國許多企業在進行產品創新的過程中更多地關注研發成果能否為自身謀取經濟利益，而高校和科研機構更加重視學術研究，缺乏市場導向，忽略了與企業實際需求的結合。此外，企業更容易吸收和消化來自當地高校與科研機構的新知識，很多時候僅僅需要付出低廉的成本，通過簡單的模仿創新便能夠在短期內提升企業的創新效率；但是長此以往，企業會對此逐漸產生依賴性，進而忽略自身研發的投入與知識的積累，輕易就能從外部獲取技術創新資源將引發企業的創新惰性，最終抑制創新效率(23)曹勇,蔣振宇,孫合林,等.知識溢出效應、創新意愿與創新能力——來自戰略性新興產業企業的實證研究[J].科學學研究,2016,34(1):89-98.。從間接效應的角度可以發現，高校和科研機構空間溢出項系數分別為0.158和-0.003，但尚不具備顯著性。這一研究結果說明，高校和科研機構更多地作用于本地企業，對鄰近地區企業創新效率的空間外溢效應還不明顯，造成這一現象的原因可能是目前我國各省(市、自治區)間產學研協同創新活動還不夠緊密，仍處于各自為戰的階段。

表5 分解效應結果

鑒于此，為了實現三個創新主體間的協調統一，進一步實現產學研的融合，模型應當考慮政府支持這一因素。根據表5的擬合結果，高校和科研機構的創新效率與政府支持的交互項系數在三種效應下均顯著為正，這表明在政府的引導和支持下，高校和科研機構對本地區和鄰近地區的企業創新效率均會帶來顯著的促進作用，且對本地區企業的提升作用更強。其中，在政府支持的作用下，交互項系數每提高1%，高校和科研機構將分別促進本地企業創新效率提升3.072%和1.227%，促進鄰近地區企業創新效率提高4.496%和1.681%，從而有效地驗證了假設3a。

這一實證結果證明了政府的有效引導是提高我國技術創新系統運行效率的重要途徑。加強引導有利于打破各創新主體間的封閉意識，有效提升創新效率的擴散速度，進而較大限度地提高創新交流頻率與范圍。區域創新能力與全要素生產率的提升將最終促進企業創新效率的提高。

六、 結論與建議

基于我國2008—2017年的面板數據，本文測算了高校、科研機構和企業三個主體的創新效率，選用空間杜賓模型探索各主體創新效率的空間外溢效應以及政府在產學研合作過程中所發揮的作用。研究結果表明：高校和科研機構的創新效率未能促進本地區企業效率的提高；考慮到政府在產學研合作過程中扮演的角色，將其引入模型后發現，高校和科研機構對本地區企業創新效率的負向作用將得到有效逆轉，并產生顯著的空間外溢效應，其中對本地區企業創新效率的提升作用更強。根據這一研究結果，我們認為從創新主體的視角出發，可以從如下幾個方面提升我國區域協同創新效率。

第一，目前我國地區間創新的溢出強度受到地方保護主義的影響，信息不對稱性會造成各主體間信任度下降，因此要努力打破地方政府間以鄰為壑的局面。首先，鼓勵各級地方政府共同合作交流，努力完善協同創新模式，加強各地區間資源要素流動，調動區域間創新主體參與協同創新的積極性。其次，要充分發揮區域協同創新的外溢效應，擴大創新成果擴散的范圍，提高成果使用率，增強創新型企業競爭力。最后，促進創新企業間的良性競爭，催生新的商業模式，推動企業創新效率提升。

第二，發揮比較優勢，強化各主體在不同創新環節中的分工合作。高校、科研機構的人才培養與科研創新需要企業的資金支持，企業產品創新需要以高校、科研機構的人才、創新成果作為原生動力，三者間優勢互補是形成合作創新的重要基礎。因此，提高創新主體間互動與交流，提升產學研合作深度與廣度，發揮創新價值鏈溢出效應，實現知識創新和產品創新緊密結合，是促進科技成果轉化的重要途徑，能為參與合作的主體提供更好的發展機遇，使其獲得更大的創新收益。

第三，政府應關注各創新主體間的差異性，高校、企業和科研機構在文化底蘊、價值取向和資源構成等方面均存在較大差異，這種差異性導致了各主體間相互認識的不足。另一方面，政府在推動產學研合作的過程中，尤其要重視對本地創新資源的調度與配置。作為企業，在面對新型技術需求時，可以主動向政府尋求幫助；政府則應及時了解本地各個主體的技術供給和需求，充分發揮其引導與資助職能，加快建設創新成果轉化平臺和完善知識產權管理機制，在更大的創新空間和區域內形成常態化合作。

第四，根據“有效政府”假說，在信息總量優勢的支持下，政府可依據各種市場信息以及經濟信號做出最優決策，協調各方利益促進創新合作，彌補創新資源配置中的市場失靈問題。但是，政府部門相關決策的時滯性以及市場信息的復雜性等問題，導致政府很多時候難以充分發揮其信息優勢，把握科技發展前沿并做出最優決策。因此，有關部門在制定決策的過程中，還應考慮支持力度的合理范圍，政府應對市場加以引導而不是控制，逐步形成以市場需求為導向，通過政策引導實現企業、高校和科研機構共同組建產學研合作機制，激勵科技成果轉化為生產力，培養堅實的研發能力，促進企業創新效率提升。