區域科技創新能力對經濟增長的影響研究

楊勝利， 馮丹寧， 段佳柯

(河北大學 經濟學院，河北 保定 071002)

經濟可持續發展與國家命運息息相關，改革開放初期，作為“三駕馬車”之一的進出口貿易成為經濟發展重要引擎，也帶動了我國投資和消費水平的提升。憑借豐富的資源和人口紅利，我國成為全球最大的工廠，國內經濟實現了高速增長，然而隨著人口老齡化的推進和國際經濟形勢的變動，傳統的粗放型經濟增長方式已難以為繼，必須向現代集約型增長方式轉變，這使我國經濟發展面臨百年未有之大變局。黨的十九屆五中全會公報指出“我國存在創新能力與高質量發展不相適應的問題，因此，必須堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位”。在歷史發展的新時代，資本投入和勞動力的增加對經濟發展的影響正在削減，要實現經濟的可持續發展，尋找新的經濟增長點，必須推動供給側結構性改革，激發人才創新活力，提升科技創新能力。內生增長理論認為，經濟發展不應該簡單強調增速，而要重視經濟發展質量，以技術進步驅動全要素生產率(TFR)提升[1]。亞洲四小龍等新興國家，通過提升技術水平以及提高生產效率，跨越了“中等收入陷阱”[2]。當前，我國技術水平和創新驅動瓶頸依然存在，國內正處于從經濟高速增長向提升發展質量邁進的關鍵轉型期。同時，新冠肺炎疫情肆虐全球，世界各國經濟發展狀況較為低迷，全球競爭加劇，如何提升我國的綜合國力，實現經濟的雙循環成為重要的問題。因此，提高科技創新能力，激發科技人才的創新活力對經濟增長具有重要性及必要性。

一、文獻綜述

(一)科技人才與科技創新能力的研究

科技創新能力對經濟增長具有積極影響，科技創新活動的主體為科技人才，因此我國科技創新能力的提升主要依賴于科技人才[3]。當前，我國科技創新能力不高的原因之一是科技人才創新能力不足。婁偉和李萌[4]認為我國科技人才的創新能力大幅度提高，但是也存在著科技人才發明創造及技術革新能力不高，科技成果市場轉化率不高的問題。陳丹紅[5]認為科技人才激勵機制不健全是阻礙科技人才創新能力提升的重要原因，建立適度的激勵機制能夠激發科技人才的創新熱情，提高科技產出水平。從科技人才創新政策來看，保障與激勵相互配合能夠更好發揮出科技人才的創新能力，解決科研后顧之憂。趙清軍和周畢芬[6]研究發現我國科技人才投入存量持續增加，增速卻有所減緩，科技人才結構分布不合理，缺乏尖端人才，科技研究與原始創新活動不足。嚴成樑和龔六堂[7]對科技創新投入的經濟貢獻度進行估算，提出我國科技創新的經濟貢獻度不高的主要原因是我國研發人才投入強度不足。

(二)科技創新能力對經濟增長影響的研究

Yasser Abdih和Frederic[8]對美國1948—1997年經濟發展的經驗研究發現：原有知識的溢出效應以及研發人員的投入增加是美國科技進步的兩個主要原因，并指出科技人才對生產率提高具有促進作用。部分學者采用柯布道格拉斯生產函數研究了科技創新投入對經濟增長的貢獻。如：王青和潘桔[9]通過因子分析法和計量經濟學模型研究得出高校科技創新能力每提高1%，GDP將增長0.32%。馬茹[10]等認為科技人才是提高全要素生產率的最主要發力者，對前沿技術的發展起著關鍵性作用，我國科技人才對經濟高質量發展的潛在動力有待釋放，區域科技創新能力有待提高。翁超然[11]以擴展的生產函數為理論模型，研究發現科技創新資本投入能夠促進經濟發展，但是在科技投入前期，其對經濟發展的促進效果有限。

(三)科技創新能力對經濟增長作用的區域差異

部分學者對科技創新經濟效率的區域差異進行了研究，發現東部地區科技創新能力對經濟增長的貢獻率高于中、西部地區，且科技人才聚集程度高。萬勇[12]從空間視角研究科技創新能力與經濟增長的匹配關系，提出R&D的區位鎖定效應、知識溢出與技術擴散的空間集聚效應，認為空間科技創新要素投入量及其效率因素是科技創新能力非均衡性分布的主要成因。王俊松[13]研究發現東部地區科技創新能力呈現出集聚態勢，對周邊地區具有一定的輻射帶動作用，東部地區科技人才創新能力對經濟增長的促進作用最為明顯，而科技資源配置不均是導致科技創新能力對經濟增長促進作用存在區域差異的主要原因。孫潔和姜興坤[14]研究發現必須給予中、西部地區足夠的物質資本投入，才能保證科技人才創新能力的發揮，提升中西部區域科技創新能力。王麗君等[15]認為生產要素對經濟增長的貢獻率具有區域差異性，而創新要素在經濟增長中的作用日益明顯，需要因地制宜制定要素驅動政策。

綜上所述，科技創新能力對經濟增長的促進作用是值得充分肯定的，但是在科技投入前期，科技人才素質及其對全要素生產率的貢獻度存在不足，科技人才的開發潛力有待發掘。那么如何按照“以人為本”的原則，從黨的十九屆五中全會“提升企業技術創新能力，激發人才創新活力”的精神出發，構建科技創新能力評價指標體系顯得尤為重要。此外，科技創新能力區域發展不平衡現象并不是我國所特有的，發達國家也存在相同的問題。那么這種區域差距呈現何種變動趨勢？保持東部地區科技創新活力，近一步提升中、西部的科技人才的創新能力的關鍵點是什么？科技創新能力對經濟增長的促進作用存在區域差異，這種差異在空間上呈現出何種規律？內在機制是什么？如何發掘潛力，進一步提升科技創新對經濟增長的貢獻？這些問題是本文的研究重點。

二、研究設計

(一)科技創新能力促進經濟增長的作用機制

科技創新可以有效促進我國經濟高質量增長，科技創新能力提高是經濟增長的重要動力和源泉。科技創新對經濟增長的作用機制可以概括為以下幾點：

第一，科技創新投入能力為經濟增長提供內在動力。內生增長理論認為內生的技術進步是保證經濟持續健康增長的決定因素。羅默的新經濟增長理論認為經濟的增長主要取決于兩個因素，一是在教育、培訓、進修等過程中積累形成的人力資本；二是在研究、開發、創新等過程中因為技術進步形成的物質資本積累。在勞動要素和資本要素投入量一定的情況下，增加對科技創新的投入能夠有效地提高勞動和資本要素的利用效率，減少資源的浪費，增加人力資本和物質資本的積累，從而實現經濟可持續發展。

第二，科技創新產出能力為經濟增長提供了物質基礎。科技創新產出能力反映了對于投入資源的利用效率和創新成果的應用能力。科技創新產出能力的提高，可以顯著促進產業結構轉型升級，通過知識資本的積累、高新技術的應用、前沿理論的指導和機制體制的改革，優化現有產業鏈，轉變粗放式的經濟發展模式，有效提高產業配置效率和效益。

第三，科技創新保障能力為經濟增長提供了支撐環境。勒溫[16]的場論心理學認為，個人創造的績效不僅與他的能力和素質有關，而且與所處的環境具有密切的關系。保障科技創新是經濟增長的內在要求，工資收入水平、生活便利程度、科研環境等宏觀環境的改善對于科技人才具有較大吸引力。同時良好的宏觀環境有利于激發科技創新的積極性和創造力，提高社會整體科技創新能力，從而進一步促進經濟增長，形成科技創新與經濟增長相互促進的良性循環。

(二)科技創新能力評價指標體系構建

區域科技創新能力受到多種因素的影響，本文結合已有研究[17]，按照黨的十九屆五中全會“提升企業技術創新能力，激發人才創新活力”的要求，構建了包括投入能力、產出能力和保障能力三個維度的區域科技創新能力評價指標體系。依據科技創新能力促進經濟增長的作用機制，考慮數據的可獲得性和經濟意義，最終確定6個相對指標度量科技創新投入能力，4個相對指標度量科技創新產出能力，5個相對指標衡量科技創新保障能力，具體指標如表1所示。

表1 科技創新能力評價體系

(三)方法選擇與數據處理

1.數據處理

科技創新能力的測度涉及到多個指標，對不同指標進行綜合，必須科學確定各項指標的權重，由于AHP層次分析法得到的權重結果具有一定的主觀性缺陷[18]，本文采用了變異系數和復相關系數相結合的客觀賦權法確定指標權重(各指標權重結果如表 1 所示)。 公式為

(1)

綜合評價公式為

(2)

式中，Pi為各指標權重；Xi為各指標標準化值；Mi為科技創新能力。

2.模型選取

柯布-道格拉斯生產函數是經濟增長理論中的經典模型，本文在C-D函數的基礎上進行擴展。其基本形式經過取對數處理后為

lnY=A+αlnK+βlnL

(3)

式中,Y表示經濟產出；K表示物質資本；L表示一般勞動；A表示技術水平。

科技創新投入能力、產出能力及保障能力通過影響區域科技創新綜合能力對經濟增長產生影響，根據內生增長理論將科技創新綜合能力、投入能力、產出能力及保障能力作為勞動要素或是資本要素的內生變量引入生產函數。函數形式如下：

科技創新作為勞動促進型模型

lnY=lnA+αlnK+βln(exL)

(4)

科技創新作為資本促進型模型

lnY=lnA+αln(exK)+βlnL

(5)

科技創新作為外部型模型

lnY=lnA+αlnK+βlnL+λx

(6)

式中，x取值范圍為1、2、3、4，分別代表科技創新綜合能力(I)、投入能力(D)、產出能力(O)和保障能力(S)。其他變量含義與式(3)相同。

三、我國科技創新能力評價分析

(一)科技創新能力靜態比較分析

通過計算得到全國科技創新綜合能力得分，進而做出評價，如表2所示。整體來看，2018年東部地區科技創新綜合能力最高，與全國平均水平相比具有明顯優勢，西部地區次之，中部地區最差。中、西部地區科技創新綜合能力均低于全國平均水平，劣勢比較明顯。進一步分析區域科技創新能力，可以發現：第一，東部地區科技創新投入能力、產出能力、保障能力均高于全國平均水平。其中，科技創新投入、保障能力優勢明顯，東部地區科技創新優勢地位主要得益于對科技創新的較大投入力度和較為完善的保障體系。第二，中部地區科技創新投入能力、產出能力、保障能力明顯低于全國平均水平。其中科技創新投入能力與全國平均水平相比具有較大的差距，產出能力次之，保障能力差距最小，提高中部地區的科技創新能力需要提高對投入、產出、保障3個方面的重視。第三，與全國平均水平相比，西部地區科技創新投入能力和保障能力劣勢明顯。提高西部地區的科技創新綜合能力需要在彌補投入能力與保障能力不足的前提下，重視應用型科技人才的培養，提高科技創新成果轉化率。

表2 東部、中部和西部科技創新能力比較

(二)科技創新能力動態比較分析

通過分析表2結果可以得出2009—2018年的科技創新能力變動的動態趨勢。整體上全國科技創新綜合能力呈上升趨勢，上升速度隨著時間推移而提高。從區域來看，東部地區科技創新綜合能力高于全國平均水平，呈現上升趨勢，近年來增速加快；中西部地區科技創新綜合能力低于全國平均水平，呈現波動上升趨勢，但近年來上升速度仍慢于全國平均水平，需要繼續提高科技創新綜合能力水平。

投入能力方面，全國科技創新投入能力呈上升趨勢，上升速度隨時間推移而增加。東部地區科技創新投入能力上升速度快于全國平均水平，優勢地位隨時間推移愈加明顯。中部地區科技創新投入能力增速較慢，近年來與全國平均水平的差距有增大的趨勢，需要引起重視。西部地區近五年增勢明顯，科技創新投入能力增速明顯快于全國平均水平，逐漸與東、中部地區縮小差距。2018年西部地區的科技創新投入能力已與中部地區持平。

產出能力方面，全國科技創新產出能力呈上升趨勢，近年來上升速度有所提高。東部地區和西部地區的科技創新產出能力均高于全國平均水平，呈上升趨勢，但近年來上升速度放緩。中部地區的產出能力低于全國平均水平，但呈現出穩步上升趨勢，近年來增速不斷提高。東、中、西部地區的科技創新產出能力差距正在逐步減小，不斷地趨近全國平均水平。

保障能力方面，全國科技創新保障能力呈現穩步上升趨勢。西部地區保障能力增速高于全國平均速度，中、東部地區科技創新保障能力增速均低于全國平均水平，增速較慢。東部地區科技創新保障能力上升較慢的主要原因是人口規模大，增長速度快，導致人均保障投入難以實現快速上升，今后在發展中需要注意常住人口規劃與保障投入規劃之間的協調性問題。

四、科技創新能力對經濟增長的影響分析

(一) 回歸結果分析

在進行回歸分析前對數據進行了單位根檢驗，ADF檢測結果顯示，lnY、lnK和lnL的ADF值在1%的顯著水平下均小于其臨界值，拒絕單位根假設，序列lnY、lnK和lnL是平穩的。全國與分區域模型回歸結果如表3和表4所示，模型1為基礎模型檢驗結果。模型2至模型4為科技創新綜合能力對經濟增長影響的檢驗結果。模型5至模型7為科技創新投入能力對經濟增長影響的檢驗結果。模型8至模型10為科技創新產出能力對經濟增長影響的檢驗結果。模型11至模型13為科技創新保障能力對經濟增長影響的檢驗結果。

表3 全國模型回歸結果

表4 東部、中部、西部地區模型回歸結果

1.全國數據模型檢驗結果分析

科技創新能力作為勞動和資本的內生變量的回歸結果(如表3所示)表明，提高科技創新能力可以提升勞動和資本對經濟增長的促進作用。比較模型2、模型5、模型8和模型11可發現，科技創新綜合能力對勞動的促進作用分別比科技創新投入能力、產出能力和保障能力高10.8%、15.1%及8.6%。并且，科技創新保障能力對勞動的作用效果最好，增加對科技創新的保障支持將有效提高勞動效率；傳統的生產函數模型中勞動要素對經濟增長的作用較小，但是加入科技創新能力這一內生變量之后，其對經濟增長的作用效果有所提升。此外，分析模型3、模型6、模型9和模型12的回歸結果發現，資本每增加1個單位，GDP增長0.726個單位，明顯高于模型1，說明科技創新能力可以更大程度上促進資本效能的發揮。進一步分析發現，科技創新保障能力對資本的作用效果最好，因此要保證地區科技創新能力促進經濟增長效率，必須落實提高科技創新保障能力的措施，更好地發揮資本對經濟增長的拉動作用。

對表3中模型4、模型7、模型10和模型13進行分析可知，科技創新能力作為外部性變量時，資本對經濟增長的貢獻率要高于勞動，科技創新綜合能力提升對經濟增長最有效。模型4、模型7、模型10和模型13中資本對經濟增長的作用低于傳統生產模型，說明傳統生產函數模型高估了資本對經濟增長的貢獻率。科技創新能力能夠提升全要素生產率，使技術進步在經濟增長中的作用提升，進而修正了物質資本的產出彈性。

2.東部、中部、西部數據的模型檢驗結果分析

(1) 東部數據模型檢驗結果分析。東部地區勞動和資本投入均有效促進了當地經濟增長(見表4)。比較模型2、模型5、模型8和模型11發現，東部地區科技創新綜合能力對勞動的促進作用顯著。模型3、模型6、模型9和模型12的回歸結果表明，科技創新綜合能力對資本的促進作用最顯著，其次是科技創新保障能力。比較模型4、模型7、模型10和模型13發現，科技創新產出能力對經濟增長的影響最大，其次是科技創新綜合能力。以上分析結果表明，在東部地區，科技創新能力作為勞動的內生變量時，勞動對經濟增長的促進作用始終高于資本，但是將科技創新能力作為外部變量時，科技創新投入能力是促進經濟增長的關鍵因素。因此，實現東部地區經濟的高質量增長主要依賴于高質量的勞動力以及科技產出能力的提升。

(2) 中部數據模型檢驗結果分析。對中部數據進行回歸分析發現(見表4)，各個模型的擬合優度都很高，且通過了顯著性檢驗。在模型5、模型8和模型11中，資本對經濟增長的作用要高于勞動，模型2中的科技創新綜合能力對勞動的促進作用最顯著。比較模型3、模型6、模型9和模型12的回歸結果發現，科技創新綜合能力對資本的作用效果最明顯，其次是保障能力。比較模型4、模型7、模型10和模型13可知，科技創新投入能力對經濟增長的作用力最強。將傳統模型與模型2至模型13的回歸結果進行比較分析可知，在勞動和資本中引入投入能力和產出能力后，回歸結果與傳統模型相比差別較小，除模型2之外，中部地區勞動對經濟增長的促進作用均小于資本。中部地區勞動投入對經濟增長的促進作用較弱，但科技創新綜合能力和科技創新保障能力的提高有利于資本作用的發揮。此外，科技創新投入能力作為資本和勞動的外生變量時，也能夠有效促進中部地區經濟增長。

(3) 西部數據模型檢驗結果分析。使用西部地區數據的模型檢驗結果發現(見表4)：模型1至模型13均通過顯著性檢驗，回歸結果理想。整體來看，西部地區經濟增長主要依賴于資本積累，資本對經濟增長的影響高于勞動，科技創新綜合能力作為勞動內生變量時結果最顯著，科技創新保障能力作為資本內生變量時效果最優，科技投入能力作為外部變量對經濟增長的影響最大。因此，關注提高西部地區科技創新保障能力和投入能力能夠較好提升科技創新綜合能力，促進經濟增長，但是其對經濟增長的促進作用弱于東部和中部地區。

綜上所述，東部和中部的科技創新綜合能力作為資本和勞動內生變量時，對經濟增長的促進作用最顯著。投入能力、產出能力、保障能力作為資本和勞動內生變量時，區域科技創新保障能力對經濟增長的作用程度均高于投入能力及產出能力。科技創新投入能力作為外部變量時，在中、西部地區經濟增長中的效果最為明顯。由此可知，東部地區經濟發展需要資本和勞動同時發力，增加人力資本投入，實現資本有機構成的提升。中、西部地區更多依靠資本促進經濟增長，要注重借助科技創新提升資本利用率，以此激發中、西部地區經濟發展活力。

(二)科技創新能力作用下資本與勞動對經濟增長的貢獻率變化

將模型1到模型13兩邊進行微分，之后除以產出Y，并由原模型構建經濟增長方程，從而分析各要素對經濟增長的貢獻。公式如下

(7)

(8)

(9)

(10)

式中，ΔA是全要素生產率的增長率；ΔY是GDP增量；ΔK是固定資產投資增量；ΔL是勞動增量；ΔX分別代表X=1、X=2、X=3和X=4時，科技創新綜合能力、投入能力、產出能力和保障能力的增量。

從投入能力、產出能力、保障能力3個方面考慮科技創新綜合能力對經濟增長的貢獻。以公式(8)(9)(10)為依據，計算出科技創新對經濟增長的貢獻率。計算結果如表5所示。

表5 不同模型下估算的要素貢獻率

1.基于全國數據的要素貢獻率分析

科技創新綜合能力、投入能力、產出能力和保障能力作為資本和勞動內生變量時，對經濟增長的貢獻率呈上升趨勢。與2009—2013年相比，2014—2018年科技創新綜合能力、投入能力、產出能力、保障能力作為資本的內生變量,其對經濟增長的貢獻率分別提升了18.9%、27%、36.2%、15.6%；作為勞動內生變量,對經濟增長的貢獻率分別提高了21.2%、7.9%、8.8%、8.2%，科技創新綜合能力對經濟增長的貢獻率提升更快。并且科技創新能力作為資本內生變量，對經濟增長的貢獻率高于作為勞動內生變量的貢獻率。因此，必須肯定資本對經濟增長的貢獻率和科技創新能力作用于資本時對經濟增長的促進作用。

2.基于東部、中部、西部數據的要素貢獻率分析

東部地區創新要素作為資本和勞動內生變量時，對經濟增長的貢獻率整體上高于中、西部地區；作為外部變量時，東部地區雖然仍具有優勢地位，但與作為資本和勞動內生變量相比，科技創新能力對經濟增長的貢獻率下降。這表明，科技創新能力需要依靠資本和勞動，從而實現對經濟增長的貢獻，科技創新、資本和勞動之間相互聯系，相互依存。

從動態發展來看，東、中、西部科技創新能力作為資本內生變量時，對經濟增長的貢獻率呈上升趨勢；作為勞動內生變量時，中、西部地區創新要素對經濟增長貢獻率呈上升趨勢，東部地區創新要素對經濟增長貢獻率有所下降。當科技創新能力作為外部變量時，東、中、西部地區對經濟增長的貢獻率均呈緩慢上升趨勢，其中東部地區創新要素對經濟增長貢獻的增速最快，其次是中部地區。因此，充分發揮資本、勞動以及科技創新能力的協同作用，有利于促使我國經濟由高速增長向高質量增長轉變。東部地區經濟發展仍處于優勢地位，但要重視提升勞動力素質及人才集聚，以適應經濟發展需要。中、西部地區提升科技創新能力將有效激發區域經濟增長潛力。

五、結論

(一)我國的科技創新能力區域發展不平衡，地區差異較大

東部地區的科技創新能力較高，對經濟發展有較強的促進作用，中、西部地區科技創新能力較低，科技創新對經濟發展的貢獻也比較小。東部發達地區應借助當地的經濟優勢，帶動中、西部落后地區的經濟發展的提升，向中、西部地區提供發展經驗和優勢資源，提高中、西部地區的科技創新能力水平。

(二)科技創新能力是經濟增長的重要動力源泉

提高科技創新能力需要從投入、產出、保障3個方面綜合考量，需要推行和落實人才引進的相關政策，增加對科技創新資金的投入力度和保障力度，營造良好的科技創新環境，吸引和留住人才，進而提高科技創新對于經濟增長的貢獻度。東部地區需要重點按照常住人口規模落實促進科技創新的相關政策，完善基礎設施建設，完善社會保障體系；西部地區重點需要提高對科技創新的政策支持力度，加大科技創新投入；中部地區在增加科技創新投入的同時，需要重點提高科技創新投入資金的利用效率，增加產出。

(三)科技創新能力促進了技術進步和經濟發展水平提高

研究發現，科技創新能力在短期內難以完全發揮出其對經濟增長的促進作用。需要建立健全長期制度來吸引和留住人才，增加科技創新投資，完善科技創新保障體系，實現人才、勞動、資本之間的協調，才能最大限度地發揮科技創新對于經濟增長的促進作用，進而為經濟發展提供源源不斷的增長活力。提升科技創新保障能力，營造良好的科技創新環境，需要政府、市場、社會多方位多角度采取相應措施，為高技術人才提供發展平臺，培養一大批科技創新人才。同時產業結構、文化環境在科技創新保障能力中占較大權重，“產業人才政策”“筑巢引鳳”“孵化基地”等是科技創新能力提升的有效保障。

(四)我國區域經濟發展不平衡的現象很大程度上受到科技創新能力的影響

針對我國東中西部地區科技創新能力對經濟增長貢獻度不同的情況，需要政府因地制宜地制定不同的科技創新政策，最大限度地開發創新潛力，激發科技創新活力，逐漸縮小區域之間的發展差距。此外，政府應該通過宏觀調控等手段，動員各方社會力量支持科技創新活動，增加對R&D經費的投入力度，形成全員創新和大眾創新的新局面。科技創新投入、產出、保障3項能力缺一不可，各地區還需促進科技創新投入、產出、保障3項能力相互協調，平衡發展，才能實現科技創新能力的提升，進而促進當地經濟發展。