貿易品技術溢出與基礎科學研究替代—互補效應研究

摘 要：隨著中國技術能力從以跟跑為主轉向跟跑、并跑和領跑并存，以基礎科學研究推動科技自立自強日益迫切。科技自立自強不等于“閉門造車”，基礎研究應基于全面開放新格局，以更高的成果質量和轉化效率有效驅動經濟發展。因此，探討貿易品蘊含的技術正外部性與本國基礎研究是替代還是互補關系具有重要的現實意義。采用跨國面板數據，實證分析基礎研究投入對全要素生產率的影響以及貿易開放對基礎研究成果轉化的調節效應。研究發現：①基礎研究資本投入對全要素生產率增長具有顯著正向影響，貿易開放對該正向影響具有顯著負向調節效應，即貿易品技術隱含流與基礎研究成果存在一定替代關系；②在基礎研究投入增進全要素生產率過程中，應用研究產出發揮關鍵中介效應，其中貿易開放對第一階段起顯著為負的中介—調節效應，對第二階段沒有影響。因此，未來需要深入推動科研人員績效評價改革、借助進口貿易搭建創新示范區、構建內外一體化開放融通創新體系。研究結論可為我國協同實現創新發展與高水平對外開放提供理論依據。

關鍵詞：貿易開放；基礎科學研究；成果轉化機制；TFP；開放創新生態

DOIDOI：10.6049/kjjbydc.2022100211

中圖分類號：G301文獻標識碼：A 文章編號：1001－7348（2024）06－0040－12

0 引言

自2018年以來，美國制造多輪對華經貿摩擦，除對來自中國的優勢商品實施關稅制裁或設置不合理非關稅壁壘以外，還加大高技術產品對華出口限制，使用“實體清單”對中國高新技術企業禁售。美國政府意在通過逆全球化阻斷我國高技術行業關鍵環節供應鏈體系和市場需求，遏制中國國家創新體系建設。為應對這一不利外部因素，一方面要重視基礎科學研究，提高自主創新能力；另一方面要進一步擴大對外開放，推動貿易自由化，在全球范圍內尋求高質量替代品，最大化吸收貿易品技術隱含流[1]。然而，由貿易品技術屬性構成的外源式創新投入能否有效促進科技自立自強？貿易開放與基礎研究投入是替代關系還是互補關系？過度依賴貿易品對國內帶來的技術正外部性是否會導致國內基礎研究轉換產生惰性，進而難以有效實現創新驅動發展？回答上述問題，對于構建國內國際雙循環新發展格局，進而實現高水平對外開放具有重要意義。

無論是進口還是出口都能給本國貿易主體甚至相同行業中的市場主體帶來技術溢出[2－5]。這種間接技術獲取并非來自技術引進和交易，而是源于技術和知識的正外部性，無需專門付費。相關研究表明，一國貿易開放度越高，貿易便利化條件越好，進出口帶來的邊際技術溢出效應就越顯著[6－7]。進而，若國外前沿技術較容易通過對外貿易獲取，則本國基礎研究對生產率的貢獻將受到抑制[8]。從這一角度看，貿易品技術隱含流與本國基礎研究可能為并行的替代關系；另外，貿易開放并非本國科研投入的純外生變量，高開放國家需要更多基礎研究知識存量作為競爭優勢[8]。產品、技術、標準等高強度競爭反過來會激勵基礎研究優化投入結構，提高配置效率，探索新興學科，進而推動基礎研究成果向創新鏈下游轉化。因此，貿易開放是否對基礎研究具有替代與互補效應有待實證檢驗。

1 文獻綜述

21世紀以來，很多國家新設一批科學基金或獎助計劃，建設大量科學裝置和研究型大學，并投入大量基礎研究經費，但并非所有國家均能獲取對等的經濟收益[9]。現有文獻認為，基礎研究能否獲取較大經濟效益是有條件的。第一，基礎研究存在長期效應與短期效應差異。研究發現，創新活動形成的基礎知識、應用知識和試驗發展知識均有助于促進生產率提升，但基礎知識的作用在長期才能體現[10－11]。第二，基礎研究因學科方向、研發主體或研發階段不同而存在異質性。Salter amp; Martin[12]認為，基礎研究資本投入模式對效益的影響受學科領域、技術方向和產業領域的調節作用；Lim[13]以美國醫藥和半導體行業為例進行比較發現，前者創新績效更依賴于基礎研究；Anon[14]通過比較基礎研究在企業外部和內部兩種模式下的創新績效發現，內部承擔模式更容易使企業推出領先產品，尤其是在中低技術領域最為突出；Czarnitzki amp; Thorwarth[15]研究發現，基礎研究對生產率的增進效應主要體現在高技術行業。第三，基礎研究與人力資本稟賦、知識產權等制度因素密切相關。Zellner[16]認為，基礎研究能否產生經濟效益取決于科學家是否將知識向商業部門遷移；Ha等[17]研究發現，越是靠近技術前沿面，人力資本積累越豐厚，基礎研究的經濟增長效應越突出；Cozzi amp; Galli[18]認為，對基礎科學成果實施專利保護能夠增強基礎研究的針對性，并提高資源配置效率。

綜上所述，目前針對基礎研究的探討存在如下不足：一是現有研究多將基礎研究與應用研究視作并行的兩類研究，而未基于創新價值鏈進行分析。以基礎研究為起點的創新鏈能夠產生價值疊加效應，只有知識資本、人力資本與金融資本充分結合，基礎研究才能最終轉化為生產力，而應用研究在其中發揮中介效應，其位于基礎研究下游和產業部門上游[19－20]。基礎研究與應用研究之間呈現哪些互動規律，目前學者尚未探明。二是多把基礎研究置于封閉經濟條件下進行分析，實際上應用研究部門為產出創新成果，既可選擇與本國基礎研究部門上下游開展合作，也可從進出口國中獲取跨國知識溢出。而且，來自本國的基礎知識供給與從國外獲取的跨國知識溢出給本國應用研究帶來的效應有所不同，兩者既有可能是替代效應，也有可能是互補效應，需要進一步實證檢驗。隨著科技競爭焦點日益向基礎研究前移，開放式創新成為主流模式，使得傳統研究對創新實踐的解釋力有所弱化，因此迫切需要回答上述兩方面問題。

鑒于此，本文首先基于跨國面板數據分析基礎研究投入對全要素生產率的影響，選取貿易品技術溢出開放條件作為調節變量，對其調節效應進行檢驗，并探究調節效應發生在創新價值鏈哪個階段。本文有機融合基礎研究鏈式分布和開放式創新環境等前沿特征，揭示開放條件下基礎研究與應用研究互動作用于經濟績效的過程，能夠彌補相關研究理論空白；其次，中國在建設現代化國家進程中，應首先厘清科技自立自強與匯聚全球優質創新資源的關系。隨著中國技術能力從以跟跑為主轉向跟跑、并跑和領跑并存，基礎科學對創新發展的重要性日益凸顯。習近平總書記指出：“基礎研究是科技創新的源頭”[21]，“加強基礎研究是科技自立自強的必然要求，是我們從未知到已知、從不確定性到確定性的必然選擇”[22]。“十四五”規劃提出要“持之以恒加強基礎研究”，除增加財政投入、構建多元投入模式、加強學風建設、優化人才評價和評審評估機制外，更重要的是加強基于基礎研究的應用研究，推動基礎研究成果開發利用，讓基礎研究成為重大創新的源頭和動力[23]。現階段，我國亟需完善符合基礎研究特點和規律的科研成果轉化機制，加快實現基礎研究、應用研究、產業化應用良性互動。因此，借鑒國際成功經驗，正確認識和處理基礎研究向生產力轉化的開放經濟條件，一體化配置內外創新資源，運用基礎科學驅動經濟高質量發展具有重要現實意義。

2 理論機制與研究假設

2.1 基礎研究在創新價值鏈上的位置

基礎研究是創新活動的起點，為應用研究和產業發展提供知識積累、學科啟示與人才儲備，推動技術進步和經濟效率提升，具有根本性、知識共性和弱時效性特征，比應用研究更能推動生產前沿面拓展、多部門協同技術進步和知識持續積累。創新價值鏈包括知識創新、科研創新和產品創新3個轉化步驟[24－25]，即基礎知識轉化、基礎成果應用化和應用成果產業化，如圖1所示。首先，基礎知識轉化是指把基礎科學知識轉化為基礎研究成果，從理性思維走向“有用”。該階段，基礎研究主體通過系統性闡述創新思想和原理，通過科技論文、專著、知識型人才等載體向應用研究部門形成有效供給，實現科學家用知識解決系統問題的能力轉移；其次， 基礎成果應用化是指把基礎研究成果運用至應用研究，直至產出專利成果，實現從“有用”走向“可用”。應用研究部門在獲取基礎研究成果提供的創新思想后，需要對其進行再開發，形成發明專利或標準。基礎研究與應用研究在物質資本使用屬性方面存在趨同性，應用部門在引入基礎研究成果后，需要調整既有儀器設備的用途或購進新設備，進而對基礎成果進行對接、整合、運用和二次開發，通過大量試驗證明其在實際應用中的有效性；再次，基于基礎研究的應用成果產業化是指把應用研究成果運用到實體經濟領域，從“可用”走向“被用”，完成基礎研究推動生產力發展的“最后一躍”。

2.2 基礎研究與貿易品技術溢出之間的替代—互補關系

貿易品所蘊含的國外技術具有間接性、抽象性和知識共性特征，與基礎研究成果存在一定相似之處，因此其對本國基礎研究投入所產生的經濟績效具有一定影響，構成開放式創新的制度性因素。貿易品所蘊含的國外知識存量既有可能對基礎研究成果構成競爭和替代，不利于本國知識資本與人力資本結合，也有可能縮短本國基礎研究技術路線，增強應用研究部門獲取知識供給來源的多樣性，從而與本國基礎研究形成互補效應。

從開放經濟看，在創新價值鏈第二個步驟，本國基礎研究成果未必是應用研究部門獲取知識要素的唯一來源。應用研究還可以對貿易品開展逆向工程、模仿創新或聯合研發，進而獲取跨國技術溢出。貿易開放下的技術隱含流與本國基礎研究成果一樣，都能作為知識存量對本國應用研究形成有效供給。不僅如此，貿易品技術溢出有可能比本國基礎研究成果更有優勢。第一，貿易品所帶來的技術溢出源自技術本身的依附性、流動性和正外部性[5]，不用像技術引進和技術交易那樣專門支付費用，而是通過豐富的中間品供給形成工藝技術，通過節約成本投入實現間接技術引進，進而促進國內市場主體生產率提升[26－28]。第二，國外技術隨著貿易活動進入國內已完成產業化，經過應用化改造和市場試錯形成國際競爭優勢，這意味著相關技術漏洞已被修復，市場前景得到充分證明，使得本國生產者吸收技術屬性的周期更短、效率更高。第三，即便國外知識屬性與本國應用型技術創新需求存在一定差異，需要對技術進行二次改造，但由于國外技術相對成熟且改造目標更明確，所以可選擇的技術路線更多，能夠使投入組合最大化，產生規模經濟效應，并有效防范和控制成本風險[29]。

貿易品技術溢出除對本國基礎研究產生并行的替代關系外，還能產生相互促進的互補關系。貿易品技術正外部性除為中間品供給多樣化、產生學習和模仿效應外，還對創新具有激勵作用[30－31]。在貿易開放條件下，面對高強度國際產品競爭、技術競爭和標準競爭，本國基礎研究會得到激勵。一方面，公共決策部門有可能擴大基礎研究投入規模；另一方面，基礎研究部門會主動優化基礎研究投入結構、提高資源配置效率甚至探索新興學科，推動基礎研成果向應用研究部門有效供給。因此，貿易開放有利于加大基礎研究投入力度，提升其對本國經濟效率的貢獻率，貿易品技術溢出與基礎研究投入形成互補關系。

總之，貿易品技術溢出對基礎研究具有替代與互補效應。當兩者以替代效應為主時，貿易開放對基礎研究投入推動全要素生產率增長起負向調節作用；當以互補效應為主時，貿易開放對基礎研究投入推動全要素生產率增長起正向調節作用。據此，本文提出以下假設：

H1a：當貿易品技術溢出與本國基礎研究投入為替代關系時，貿易開放對基礎研究投入推動全要素生產率增長起負向調節效應。

H1b：當貿易品技術溢出與本國基礎研究投入為互補關系時，貿易開放對基礎研究投入推動全要素生產率增長起正向調節效應。

2.3 基于創新價值鏈的中介—調節機制

從基礎研究投入到全要素生產率提升需要經歷3步轉化，分別為基礎知識轉化、基礎成果應用化和應用成果產業化[24－25]。每一步產出構成下一步投入，直到產業部門采用新技術批量生產新產品，推動生產前沿拓展和全要素生產率提升，才完成一次創新鏈構建。多條創新鏈在空間上并存、時間上繼起，構成基礎研究成果轉化的全過程。貿易品蘊含的技術屬性并非以明確的發明專利和技術標準呈現，而是更多體現為默會知識、工藝訣竅和技術攻關，與基礎研究成果類似，主要應用于應用研究部門再開發而非直接供給于產業部門。因此，貿易開放主要對創新價值鏈第二個步驟產生影響，即基礎研究成果應用化階段。據此，本文提出以下假設：

H2：貿易品技術溢出對基礎研究的替代或互補效應主要發生在創新價值鏈基礎研究成果應用轉化環節。若以專利密度作為中介變量，則貿易開放在中介機制的第一階段起中介—調節作用。

2.4 營商環境的二次調節機制

以基礎研究為起點的創新價值鏈具有疊加效應，基礎科學知識資本若能與人力資本、金融資本充分結合，則會產生價值倍乘效應[19－20]。在此過程中，企業家“新的進入”起關鍵作用。企業家能夠識別基礎知識的有用性和可用性，推動基礎研究與產業發展相結合，提升基礎研究的現實指向性。在有市場摩擦的經濟行為中，有些非生產性活動會擠占企業家興趣和精力，如尋租行為[32－33]。一旦尋租風險低于創新風險，或尋租收益高于創新收益，企業家精神就會大打折扣，創新鏈上游一系列努力將會在產業化環節受阻。因此，培養便利化、自由化的營商環境，壓縮企業尋租空間，釋放企業家創造性破壞的天然屬性，激勵其將創新資源配置到創新創業中，有助于基礎研究投入發揮對全要素生產率的增進效應。這體現在貿易品技術屬性與基礎研究的替代—互補效應中，良好的營商環境會促使兩者互補效應更加突出，或者有效弱化兩者替代效應，即起正向二次調節作用。據此，本文提出如下假設：

H3：營商環境越優，貿易開放對基礎研究的互補效應越突出、替代效應越弱，即營商環境在貿易開放對基礎研究投入與全要素生產率關系中起正向二次調節作用。

3 研究設計

3.1 實證模型

借鑒Griliches[34]、Romer[35]構建的知識資本增長模型，將柯布—道格拉斯（C－D）生產函數改進為總產出由物質資本、人力資本和知識資本共同決定的形式，如式（1）所示。

其中，Yit代表國內生產總值，C代表線性趨勢，Kit代表物質資本存量，Nit、Hit分別代表簡單勞動和人力資本，兩者乘積項表示有效勞動投入，Zit代表知識資本存量，α、β、γ分別代表以上3種投入要素的產出彈性。進而，將知識資本存量Zit分解為基礎研究與應用研究的資本存量，分別用BRit和ARit表示，則有：

按照索洛殘差法，總產出中扣除物質資本和簡單勞動后的剩余部分即為全要素生產率，則有：

對公式（3）兩邊同時取對數，可得：

進而，根據式（4）構建一個線性回歸計量模型：

其中，TFPit、BRit、ARit分別為lnTFPit、lnBRit和lnARit的簡化表達；Xjit為一組可能影響全要素生產率的其它控制變量，人力資本存量Hit也被包含在內；μi、νt、εit分別為個體固定效應、時間固定效應和隨機擾動項。為檢驗貿易開放的調節效應，構建如下模型：

其中，Openit為調節變量，代表貿易開放度；BRit×Openit為BRit與Openit的交互項。借鑒Jaccard等[36]的做法，若加入交互項比未加入交互項方程擬合度更高，且交互項系數顯著為正，則說明調節變量能夠拉高因變量對核心自變量回歸的斜率，即貿易開放對基礎研究投入影響全要素生產率起正向調節效應，則兩者為互補關系；若交互項系數顯著為負，則說明起負向調節效應，兩者為替代關系。在Hainmueller[37]看來，即使交互項系數顯著，也不能代表結果無偏，調節效應檢驗有可能未通過線性交互作用（LIE）假設或調節變量缺乏共同支持。為排除這種偏性，在得到式（6）結果后，再考察箱型（Binning）和核（Kernel）估計量。

如上所述，創新價值鏈經歷基礎知識轉化、基礎研究成果應用化和應用研究成果產業化3個步驟。基礎研究位于創新鏈起點，下游包含基于基礎研究成果的應用研究和應用研究成果產業化兩個環節。其中，應用研究成果產出發揮中介效應，本文用專利密度表示，記為PDit。參照Edwards amp; Lambert[38]的做法對中介效應進行檢驗，再運用結構方程模型（SEM）檢驗中介—調節效應，考察貿易開放在基礎研究投入影響全要素生產率傳導鏈哪一環節起調節作用。

3.2 樣本選取、數據來源與變量處理

考慮到數據可得性，本文以2005—2018年43個有完整分類Ramp;D投資支出統計的國家為研究樣本。原始數據來源于聯合國教育科學文化組織（UNESCO）統計數據庫、世界銀行數據庫、國際勞工組織（ILO）數據庫和中國國家統計局發布的《國際統計年鑒》。除上文涉及到的被解釋變量TFPit、解釋變量BRit和ARit、中介變量PDit、調節變量Openit和二次調節變量Businit外，還加入一些有可能影響各國全要素生產率的其它控制變量。各變量處理和數據來源如表1所示。

需要說明的是，UNESCO統計數據庫提供的分類型Ramp;D投資支出數據分為基礎研究、應用基礎研究和試驗開發3類，本文按照Gersbach等[39]的劃分標準，將后兩者合并為應用研究。以此為流量數據，參照劉航和楊丹輝[5]的研究，利用永續盤存法推算資本存量。其中，將起始年份定義為2003年，起始年存量估算采用Pakes amp; Griliches[40]的方法。另外，考慮到用于科學研究的實物資本具有較高的折舊率，故將折舊率設為0.15。各變量描述性統計結果如表2所示。

4 實證結果分析

4.1 基準檢驗

按照式（5）和式（6）對基礎研究投入與TFP的關系以及貿易開放的調節效應進行面板數據回歸，結果如表3所示。由表3可見，無論是否加入ARit和Hit，核心解釋變量BRit系數估計值至少在0.05水平上顯著為正。這表明，基礎研究資本投入能夠顯著推動全要素生產率增長，基礎科學發展是一國宏觀經濟績效提升的主要源泉。列（3）（6）中交互項BRit×Openit系數顯著為負，且相比于未加入該交互項，調整后R2有明顯提升。根據Jaccard等[22]的建議，說明負向調節效應顯著存在，且貿易開放度越高，基礎研究投入對全要素生產率的提升作用越小。由此可見，貿易品所蘊含的技術隱含流對本國基礎研究投入具有一定替代作用。而當一國借助開放經濟以較低成本獲取世界前沿技術時，即使不減少基礎研究投入，其進入領域也會發生結構改變（偏好風險較小、周期較短、共性溢出能力較弱領域），從而對經濟效率的貢獻較小。

表3中ARit和Hit系數均不顯著，但若不加入BRit，則兩者顯著為正。這說明，應用研究對本國基礎知識具有明顯依賴，應用研究投入增加能夠引發對基礎研究的更大需求。一旦基礎研究投入不變，應用研究資本存量和Ramp;D人員投入增長對全要素生產率的貢獻將被削弱，從而導致無法產生顯著直接效應。正如Van Raan amp; Van Leeuwen所言，增加應用研究投入不能以擠占基礎研究投入為代價，兩者應相互促進、同步增長[41]。Resourit系數顯著為負，即“資源詛咒”假設在世界范圍內普遍存在，自然資源充裕國家熱衷于追求資產回報，卻忽視了技術進步和技術效率；Foreigit系數為正，但不顯著或僅在0.1水平上顯著，表明外商直接投資有助于充分發揮要素稟賦和獲取技術溢出，同時會因跨國公司技術封鎖而抑制東道國價值鏈攀升；Competit系數在較高顯著性水平上為正，表明國際競爭優勢有助于一國獲取更高的全要素生產率；Cleanit系數多數情況下顯著為正，表明廉潔的政治環境能夠抑制市場主體或利益集團的尋租行為，使經濟免受損耗。

4.2 穩健性檢驗

本文采取3種穩健性檢驗方法。一是最小二乘虛擬變量（LSDV）法檢驗，結果如表4列（1）所示。LSDV估計用個體差異定義虛擬變量，再將其全部納入回歸模型容易掩蓋與個體效應聯系緊密的變量的影響。因此，對國家和時間虛擬變量設定約束條件，將各自系數相加為0，在約束條件下進行LSDV估計。結果顯示，相比于基準檢驗結果差異不大，只有ARit系數因個體效應得到控制而顯著為正。二是滯后效應控制，結果如表4列（2）～列（4）所示。其中，列（2）中對BRit和ARit取滯后一期，結果與基準檢驗結果相似，只有Foreigit顯著性系數略微提升；列（3）中把BRit和ARit替換為當年投資支出流量，而非之前所采用的兩類Ramp;D資本存量，發現BRit、BRit×Openit系數均不顯著。可見，只有經過長期積累的基礎研究資本存量才能促進當期全要素生產率提升，貿易開放只對存量起調節效應；列（4）中將BRit和ARit替換為流量且取滯后一期，同樣未發現BRit、BRit×Openit對TFP的影響效應。三是二階最小二乘法（2SLS）檢驗結果如表4列（5）所示。為避免全要素生產率對基礎研究投入產生的反向作用引起估計謬誤，以BRit滯后一期、二期項和該國首都年均氣溫作為BRit的工具變量（IV）進行2SLS檢驗。結果顯示，模型不存在識別不足、過度識別和弱工具變量，BRit、BRit×Openit顯著性水平均明顯得以弱化，但BRit×Openit系數仍在0.1水平上顯著為負。

4.3 LIE假設與共同支持檢驗

進一步，對調節效應進行箱型（Binning）估計，結果如圖2所示。從中可見，當未控制ARit和Hit時，Wald檢驗對應p值為0.074 2；當控制ARit和Hit后，Wald檢驗p值為0.140 5，均能接受“交互作用為線性”的原假設。同時，3個估計值分布較為均勻，呈遞減分布趨勢。若不考慮Openit較大的個別異常值所在區間，它們大致平均分布在所有數據段內。可見，貿易開放對基礎研究投入與全要素生產率關系的負向調節效應真實存在，符合LIE假設。

Binning估計量只有3個點，而核（Kernel）估計量則能夠更好地呈現數據區間內的完整曲線及其置信區間。對調節效應進行Kernel估計，可視化結果如圖3所示。從中可見，無論是否控制ARit和Hit，BRit對全要素生產率的邊際效應估計值均存在明顯彎曲，且主要發生在Openit較大的異常值所處區間；而在Openit分布密集區間，邊際效應估計值為一條大致隨Openit增大而遞減的直線，LIE假設得到進一步驗證。而且，邊際效應估計值擬合線對應相對較窄的置信區間，表明調節變量Openit不會發生缺乏共同支持的情況。

5 拓展性分析

5.1 基于創新價值鏈的中介效應檢驗

以應用成果產出——專利密度作為中介變量，按三步法進行中介效應檢驗，結果如表5所示。在第一階段，BRit對PDit具有顯著正向影響。盡管在列（3）中控制ARit和Hit，且BRit系數顯著性有所減弱，但還是在0.1水平上顯著，表明專利產出一定程度上依賴于本國基礎研究投入。在第二階段，當不控制BRit時，PDit對全要素生產率具有顯著正向影響，即應用成果可進一步轉化，進而促進全要素生產率提升。在直接效應檢驗中，當同時加入BRit和PDit時，BRit對全要素生產率的直接效應比總效應有所減弱。在列（5）中，BRit系數仍顯著為正，但其顯著性水平相比表3列（6）出現大幅下降。初步判斷，在基礎研究投入推動全要素生產率提升過程中，應用成果產出起部分中介效應，以基礎研究為起點的創新價值鏈成立。

為確保研究結果的穩健性，采取3種途徑對中介效應進行再檢驗。一是檢驗間接效應的Sobel值。以BRit為核心解釋變量，以PDit為中介變量，同時控制ARit和Hit，發現Sobel系數在0.05水平上顯著為正，拒絕“間接效應不存在”的原假設。二是非參數百分位Bootstrap檢驗。參照Edwards amp; Lambert[38]的做法，設置1 000次抽樣，考察PDit間接效應系數在95%置信區間（經偏差校正）的上限和下限，發現上下限均大于0，說明間接效應系數在0.05水平上顯著為正。三是采用結構方程模型（SEM）分解BRit影響全要素生產率的總效應。結果發現，總效應在0.01水平上顯著為正，直接效應和間接效應均在0.05水平上顯著為正。這表明，基礎研究推動全要素生產率提升一方面以應用研究成果增長為中介機制，另一方面通過人才培養、知識傳播、創新氛圍營造等專利成果之外的渠道實現，即應用研究成果起部分中介效應。

5.2 中介—調節效應檢驗

采用SEM對中介—調節效應進行檢驗，考察貿易開放的調節效應主要發生在哪個階段。按照調節變量Openit是否高于其均值定義分組變量，高于均值為1，否則為0。假設分組變量只作用于中介機制第一階段，該階段中介—調節效應檢驗結果如表6列（1）（2）所示。在Openit較低組別，BRit以較高的顯著性水平對PDit具有正向影響，而在Openit較高組別，BRit對PDit的影響顯著為負。在第二階段，PDit對全要素生產率的影響均顯著為正。這表明，一國貿易開放度越高，越有機會從貿易品中獲取技術溢出，專利產出越不依賴于本國基礎研究供給，此時若基礎研究投入增長過快，反而會過度擠占消化吸收所需的研發資源，進而抑制專利增長。這一結論與Gersbach等[8]的觀點一致，即貿易品技術正外部性越容易獲取，越會對本國基礎研究投入產生替代效應。第二階段中介—調節效應檢驗結果如表6列（3）（4）所示。從中可見，在Openit較低與較高組別，PDit對全要素生產率的影響差異不大，均顯著為正。這表明，貿易開放在應用成果產出促進全要素生產率提升過程中未發揮顯著作用。

5.3 二次調節效應檢驗

進一步，考察在基礎研究投入推動全要素生產率提升過程中，營商環境對貿易開放調節效應的再調節效應，即假設H3是否成立，結果如表7所示。列（1）～（3）為以全要素生產率為被解釋變量的檢驗結果，列（4）～列（6）為以ARRit為被解釋變量的檢驗結果。由列（1）結果可知，在加入Businit后，核心解釋變量BRit的影響作用依然顯著為正，BRit×Openit系數依然顯著為負，同時Businit系數在較高顯著性水平上為正，可見營商環境是一國經濟效率提升的重要保障。由列（2）結果可知，Openit×Businit系數在0.01水平上顯著為負，表明營商環境優化有助于弱化一國全要素生產率增長對開放經濟的依賴。由列（3）結果可知，BRit×Openit×Businit系數不顯著，表明以全要素生產率為被解釋變量時營商環境未發揮二次調節效應，貿易開放對基礎研究投入與全要素生產率關系的負向調節效應不會因營商環境優化而改變。由列（4）～（6）結果可知，當以ARRit為被解釋變量時，各主要變量系數結果與列（1）～列（3）大體一致，差異主要體現為列（6）BRit×Openit×Businit系數顯著為正，即當以專利密度作為被解釋變量時，營商環境發揮顯著正向二次調節效應。這表明，優化營商環境能夠弱化貿易品技術溢出與本國基礎研究的替代關系，并增強兩者同步推動創新產出增長的作用。

理論分析認為營商環境改善能夠激發企業家精神，使基于基礎研究的應用成果產業化過程更加順暢，彌補因貿易開放受損的基礎研究對全要素生產率的驅動作用，從而增強基礎研究與貿易品技術溢出的互補性。然而，表7結果表明營商環境的正向二次調節效應主要發生在第一階段，即增強了應用研究部門對接本國基礎研究成果的積極性，但在總體過程中二次調節效應不顯著。原因在于，科學研究及其產業化過程并非完全競爭，營商環境改善反而會鼓勵缺乏經驗和關鍵技術的初創企業加大投資力度，造成熱門產業領域發生“潮涌現象”[42]。這相當于特定要素錯配拉低了基礎研究投入對全要素生產率增長的邊際效用[43]，一旦一國應用研究形成對貿易品技術溢出的依賴，且缺乏對本國基礎研究的吸收和反哺，那么再好的營商環境也無法矯正這一結構扭曲。唯一的積極效應是，產業部門競爭性增強能夠弱化貿易品技術隱含流在國內的獨占性和排他性，即使有充分的國際技術溢出，應用研究部門仍要依賴本國基礎研究供給。可見，以基礎研究驅動自主創新發展，著力點應盡可能前移，而不應停留在產業化階段[44]。

6 結語

6.1 研究結論

本文采用跨國面板數據，實證分析基礎研究投入對全要素生產率的影響以及貿易開放的調節效應，得出如下結論：

（1）基礎研究投入對全要素生產率增長具有顯著正向影響，基礎科學研究是一國經濟內涵式增長的根本動力，貿易開放起顯著負向調節效應，即貿易品技術隱含流與基礎研究成果存在一定替代關系。

（2）在基礎研究投入促進全要素生產率提升過程中，應用研究產出（專利密度）發揮關鍵中介作用，即基礎科學成果需要沿創新價值鏈向下轉化，驅動經濟內涵式增長。

（3）在基礎研究投入通過提升專利密度增進全要素生產率的中介機制中，貿易開放對第一階段發揮顯著為負的中介—調節效應，對第二階段沒有影響，即貿易開放與基礎研究投入的替代關系主要存在于基礎研究成果應用化階段。因此，若過度依賴外部創新資源，會損耗基于基礎研究成果的應用研究效率。

（4）改善營商環境能夠弱化貿易品技術隱含流與基礎研究的替代效應，但主要體現在中介機制第一階段，即營商環境指數越高，越有助于國際技術溢出與本國基礎研究協同，進而促進專利產出。

6.2 研究啟示

面對個別發達國家故意制造的對華經貿摩擦，多數國內研究考慮的是從日韓、歐洲及其它國家尋求替代供給或替代市場[1，45]，抑或是實現產品國產化替代[46]，再或者從生產價值鏈分析投入品替代關系，以此探索多維生產鏈重構路徑[47]。本文從創新價值鏈切入，探究本國基礎研究成果和貿易品技術溢出共同作用于應用研究供給過程中，兩者替代關系對全要素生產率的影響。相比于已有研究，一方面，本文抓住基礎研究根本性、知識共性和積累性等特征及其與貿易品技術溢出的相似性，將兩者共同置于創新價值鏈進行分析，從更廣闊視角解釋基礎研究經濟績效的異質性；另一方面，本文針對中國面臨外部市場不確定性的現實，提出匯聚全球優質資源、統籌利用內外部創新要素的重要性，為中國實現創新發展與高水平對外開放提供了一定的政策啟示。

6.3 政策建議

（1）提高基礎研究質量，遏制中低水平重復研發，與國外相關領域進行差異化競爭。為科技人才營造潛心鉆研重大基礎理論問題的工作氛圍，構建完善的知識創新評價體系和激勵機制，以重大技術需求帶動基礎研究發展，從重大應用研究中提煉、抽象深層次科學問題，激發知識成果傳播效率、實際效用和轉化效能。遵循基礎研究成果沿創新鏈傳播、轉移、轉化的規律，打通基礎研究驅動高質量發展的堵點，在基礎研究階段以財政投入為主，同時撬動社會資本進入基礎研究下游轉化領域，以企業為紐帶構筑風險分擔機制，利用孵化項目、引導基金和財政獎補等形式，探索基礎研究成果轉化業態和模式，鼓勵企業直接投資基礎研究。

（2）深化貿易開放平臺融合創新功能，優化開放創新生態。釋放自貿試驗區、進口貿易創新促進示范區創新效能，發展保稅再制造業務，擴大保稅檢測維修業務范圍，支持企業以自有有形料件、試劑、耗材及樣品等進行研發設計，再利用海關特殊監管區域內的研發設備及相關物料開展保稅研發，切實降低企業開放創新成本。利用區域全面經濟伙伴關系協定（RCEP）等自由貿易協定和新型貿易投資規則，為高技術產品和關鍵中間品外部供給的穩定性提供保障。提升基于國內基礎研究成果和外部供給的高技術中間品集成創新能力，搭建產學研用國內外一體創新平臺，推動自主創新與聯合研發、國產化環節與進口中間品投入、成套設備引進與全球服務空間高效融合。

6.4 不足與展望

本文僅基于各國經驗數據揭示基礎研究與貿易品技術溢出存在替代關系，并非在任一條件下的必然結果。實際上，很多國家運用合意的制度安排促使基礎研究與貿易品技術溢出形成互補關系，既能抵御不利的外部沖擊，也有助于提升基礎研究績效，起到價值疊加的效果。具體哪些制度才能發揮這一效果，這些制度安排需要哪些人力資本結構或研發導向相匹配？未來將對這些問題進行深入研究。

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（責任編輯：王敬敏）

The Substitution－complementary Effect of Technology Spillovers from Trade Goods and Basic Scientific Research

Xie Huiying Liu Hang Zhang Yuwei2

Abstract：China is ramping up efforts to promote scientific and technological self－reliance and self－improvement through basic scientific research. The current theoretical exploration of economic performance in basic research is inefficient in two aspects. Firstly， basic research and applied research are taken as two parallel types without analysis based on the innovation value chain. Secondly， basic research is often viewed under closed economic conditions， while in practice， applied research departments can choose to collaborate with domestic basic research departments upstream and downstream to produce innovative results， or gain cross－border knowledge spillovers from imports and exports. Since the focus of comprehensive national strength competition shifts towards basic research， and open innovation becomes a mainstream innovation model， the traditional research on innovation practice has limited explanatory power. It is necessary and of practical value to combine these two questions to explore if there is a substitute or complementary relationship between the positive externalities of technology from trade goods and domestic basic scientific research.

This paper uses cross－country panel data to empirically analyze the impact of basic research input on TFP and the regulatory effect of trade opening on the transformation process of basic scientific achievements. It is confirmed that （1） capital investment in basic research has a significant positive impact on TFP growth. Basic scientific research is one of the fundamental driving forces of a country's connotative economic growth. Trade openness has a significant negative moderation effect on this process， that is， there is a certain substitution relationship between the implicit flow of technology from trade goods and basic research achievements. （2） In the process of promoting TFP through basic research input， applied research output （patent density） plays a key mediation effect， that is， basic scientific achievements need to be transformed downward along the innovation value chain to drive economic growth. （3） In the moderation mechanism by which basic research investment enhances TFP by increasing patent density， trade opening has a significant negative mediated moderation effect on the first stage， but no impact on the second stage. That is， the substitution relationship between trade opening and basic research investment mainly exists in the application stage of basic research results. If the application research department excessively relies on external innovation resources， the efficiency of applied research based on basic research results may be lost. （4） Improving the business environment will help to weaken the substitution effect of the implied flow of technology in trade goods and basic research， but it is mainly reflected in the first stage of the mediation mechanism， that is， the higher the business environment index， the more conducive it is to realizing the synergy between international technology spillovers and domestic basic research to promote patent output.

Compared with the existing research， this paper is more forward－looking， proposing to place basic research in" the context of open innovation. Faced with the complex and volatile international economic and trade situation， China's absorption of technology spillovers from foreign trade is being narrowed. This paper analyzes this issue from the perspective of innovation value chain， and explores the substitution relationship between domestic basic research achievements and technology spillovers of trade goods in supplying the applied research departments together， as well as their impact on TFP. By integrating the similarities between the characteristics of basic research in terms of fundamentality， knowledge commonness and accumulation and the technology spillovers of tradable goods in the innovation value chain analysis， it explains the heterogeneity of economic performance of basic research from a broader perspective.

At this stage， China is in the process of building a modern country. It is urgent to explore a new mode and path of innovative development with the help of high－level opening up. On the one hand， China should improve the quality of basic research and promote differentiated competition with its foreign counterparts. On the other hand， it is critical to expand the integration and innovation functions of the open platform to tap potential trade， and deeply optimize the open innovation ecology.

Key Words：Basic Scientific Research; Trade Liberalization; Achievement Transformation Mechanism; TFP; Open Innovation Ecology

收稿日期：2022－10－10 修回日期：2023－01－29

基金項目：陜西省創新能力支撐計劃軟科學一般項目（2021KRM039）；陜西省自然科學基礎研究計劃重點項目（2021JZ-05）；中央高校基本科研業務費專項資金項目（SK2022104）

作者簡介：謝慧瑩（1980—），女，廣東廣州人，西安交通大學經濟與金融學院博士研究生，研究方向為產業創新與政策；劉航（1987—），男，山東鄄城人，博士，西安交通大學經濟與金融學院副教授、博士生導師，研究方向為技術創新與產業發展；張雨微（1989—），女，陜西西安人，博士，西安外國語大學經濟金融學院副教授、碩士生導師，研究方向為國際貿易與投資。