我国高技术产业全要素生产率及其影响因素的定量分析

李明智 王娅莉（华中科技大学管理学院）

    高技术产业具有高技术密集度、高投入、高风险、高产出的特征，其划分标准为研究与发展（R&D）强度明显高于其他产业。高技术产业在我国是一个新兴的、发展迅速的产业。1995~2003年期间，我国高技术产业的增加值从1081亿元提高到5034亿元，占制造业增加值的比重从8.8%上升到14.8% 。在我国高技术产业迅猛发展过程中，R&D活动以及其他一些技术的和非技术的影响因素所起的作用，是政府决策者和管理者十分关注的问题，也是学者们试图研究的课题。研究这一问题对政府制定高技术产业发展政策和财政投入政策、合理配置科技资源有重要的意义。
    关于这一问题国内外有过许多相关研究。早在20世纪30年代，Cobb和Douglas就用生产函数描述了产出与投入的关系，可以计算某一时期的技术水平[1] ；1957 年，索洛在技术中性的假设下推导出增长速度方程，分离出技术进步对经济增长的贡献[ 2 ]，把Cobb－Douglas函数的研究大大推进了一步。上世纪90年代起，作为技术创新源泉的R&D活动对经济发展的推动作用逐渐受到学者们的关注。Coe、Helpman（1995)利用以色列和21个 OECD 国家1971~1990年的数据，发现国内和国外的R&D活动对全要素生产率具有重要影响。在进口比重大的国家，国外R&D活动对全要素生产率影响更大；而在工业化七国集团，国内R&D活动比较重要[3]。 Wakelin（2001）研究英国制造业后认为R&D投入对产出增长有明显的促进作用，1988~1996年间 R&D 经费每增长1%促进产出增加 0.27%[4] 。Guellec（2004）通过对16个OECD成员国的固定样本进行分析，得出了企业R&D经费、公共部门R&D经费和国外R&D经费每增长1%分别带动生产率增长0.13%、0.17%和0.46%的结果[5] 。
    我国学者近期的研究主要集中在技术进步对经济增长的贡献问题，定量分析R&D投入对技术进步和经济增长作用的较少见。朱春奎（2004）对上海市的研究显示，1985~2001年 R&D 投入与经济增长存在长期动态均衡关系[6] 。罗佳明和王卫红（2004）将科技投入（确切说应是国家财政科技投入）与GDP进行回归分析，计算出1953~2001年间国家财政科技投入对我国GDP增长的贡献是 17.6%[7]。
    上述研究，由于研究角度、研究对象、研究方法和研究的时间跨度不同，得出的结论也不尽一致，但逐步扩展和深化了对全要素生产率及其影响因素的研究。本文以高技术产业中 “ 大中型企业 ” 为研究对象，定量分析影响高技术产业及各个行业全要素生产率（ TFP ）主要因素的作用，并测算它们对产出的作用。

    一、因素分析和模型建立

    (一)影响高技术产业TFP的因素分析
    在研究 TFP 时，丹尼森 [8] 将其分解为规模经济、资源配置、知识发展、政策影响等部分。方新 [9] 对美、日、韩三国高技术产业发展中政府作用、企业制度、技术产生与扩散、人才及金融市场的比较研究后指出：制度是影响高技术产业发展模式的重要变量。当物质生产要素不变，尤其是技术不变时，生产率可以通过制度的变化得到提高。
    我国高技术产业大规模发展始于上世纪 80 年代，正值我国经济体制改革和对外开放时期。我国高技术产业发展具有与其他产业发展不同的条件和特点：① 国家实施大力发展高技术产业的战略，在财政、金融、税务等方面提供有力支持，并建立起一批高新技术产业开发区，创造了有利于高技术产业发展的环境；② 政府先后制定了高技术研究计划（ 863 计划）和高技术产业化计划（火炬计划），这些计划的实施的推动，促进了大学和研究部门的科技成果向产业部门转移，大大提升了高技术产业的技术水平；③ 在对外开放中，国外企业和资金纷纷进入国内，同时也带来国外的观念、经验和技术；尤其是国外高技术企业的大量进入，使我国高技术产业中三资企业占有很高比例。
    根据上述分析，影响我国高技术产业 TFP 的不仅有技术的、更有政策的和制度、环境的因素，主要表现在以下三个方面：第一，高技术产业具有高 R&D 强度的特点，所以本产业自身的 R&D 活动非常重要。第二，政府部门所制定的高技术领域科技计划的作用，主要通过国内公共部门 R&D 活动的外溢来实现。第三，政府的政策、改革开放、国外技术和资本向我国流动的影响。国外资本和技术的影响与开放程度密切相关，本文将其与非技术因素如政策、环境、开放等诸方面，综合表达为对外开放因素。由于高技术产业比其他产业技术先进，国内产业部门之间的技术转移主要由高技术产业向其他产业转移，所以不考虑国内其他产业的技术向高技术产业转移的因素。

    (二)模型建立
    经济增长的直接原因主要是要素投入的增加和要素使用效益的提高两个方面。随着社会的发展和科技的进步，要素使用效益的提高对经济增长的作用不断加强。在经济学领域，要素使用效率常用全要素生产率来表示：
    （ 1 ）
    其中： Y 、 K 和 L 分别表示产出、资本和劳动投入， TFP 为全要素生产率， α 、 β 分别为资本和劳动相对于产出的弹性， α+β ＝ 1 。由索洛增长速度方程可知 TFP 增长对经济增长的贡献 E TFP 为：
    （ 2 ）
    其中： tfp 和 y 表示全要素生产率的增长率和产出的增长率。将 Cobb-Douglas 函数和索洛增长速度方程运用于我国高技术产业，可计算高技术产业及各行业的 TFP 及其对产出增长的贡献。
    根据前述对影响高技术产业 TFP 的因素分析，将高技术产业企业的 R&D 投入、国内公共部门的 R&D 投入和对外开放因素作为自变量、 TFP 作为因变量，根据 Cobb-Douglas 函数建立公式（ 3 ） [5] ：
    （ 3 ）
    其中： B 是常数， RD 为企业 R&D 投入， PRD 为公共部门 R&D 投入， FDI 为对外开放因素， x 1 和 x 2 分别表示企业 R&D 和公共部门 R&D 对 TFP 的延迟， γ 1 、 γ 2 和 γ 3 表示企业 R&D 、公共部门 R&D 和对外开放因素各自对 TFP 的弹性。对（ 3 ）式两边取对数：
    （ 4 ）
    由（ 4 ）式经多元回归可计算出各影响因素的弹性 γ 1 、 γ 2 和 γ 3 ，则企业 R&D 投入、公共部门 R&D 投入和对外开放因素每增长 1% 分别带动 TFP 增长 γ 1 % 、 γ 2 % 和 γ 3 % 。因为 TFP 增长对产出增长的贡献是 E TFP ，则可知计算影响因素对产出增长作用的公式为：
    （ 5 ）
    其中： D 表示影响因素对产出增长的作用，即企业 R&D 投入、公共部门 R&D 投入和对外开放因素每增加 1% 分别促进产出增长 E TFP *γ 1 % 、 E TFP *γ 2 % 和 E TFP *γ 3 % 。

    二、指标选取与参数确定

    (一)指标选取与数据处理
    本文以高技术产业大中型企业为研究对象，采用《中国高技术产业统计年鉴》、《中国统计年鉴》等公开出版物发布的数据。各项费用指标换算为 1995 年工业不变价，单位为亿元；人员指标单位为万人。
    1 .产出
    一般衡量产出的指标有增加值、总产值和销售收入，本文用 “ 增加值 ” 作为产出指标。
    2 .资本投入
    资本投入应是直接或间接构成生产能力的资本总存量，它既包括直接生产、提供各种物质产品和劳务的各种固定资产和流动资产，也包括为生产过程服务的各种服务及福利设施的资产等。由于缺少相关数据，本文用 “ 年末固定资产原值 ” 代替。
    3 .劳动投入
    劳动投入是生产过程中实际投入的劳动量，并由标准劳动投入来衡量。由于我国缺乏这方面的统计资料，依惯用原则，以 “ 年末从业人员 ” 为劳动投入指标。
    4 .企业 R&D 投入
    R&D 投入包括 R&D 经费和 R&D 人员，由于 R&D 经费和 R&D 人员之间有很高的相关性，本文采用 R&D 经费支出表示 R&D 活动投入。按照永续盘存法由 “ 企业 R&D 内部支出 ” 计算其存量，即假定以往 R&D 经费支出按现有 R&D 经费支出的年均增长率增长，建立计算最初 R&D 经费存量的公式：
    （ 6 ）
    其中： R 为最初 R&D 经费存量， r 为最初 R&D 经费支出， δ 为缩减率， η 是现有 R&D 经费投入的年均增长率。根据 Guellec 的研究 [5] ，缩减率为 15% 时回归结果不发生显著变化，因此缩减率取 15% 。
    5 .公共 R&D 投入
    公共 R&D 投入主要是指国内高等院校和政府科研机构的 R&D 投入，其中国防 R&D 活动服务于国家安全和军事活动，不直接促进经济发展，为此采用去除国防 R&D 经费后的公共 R&D 经费表示。按照永续盘存法从 “ 公共 R&D 内部支出 ” 计算其存量，缩减率为 15% 。
    6 .对外开放因素
    反映对外开放因素的指标有外商投资、对外进出口以及对外债权与债务 [10] 。将它们与 TFP 进行相关分析，外商投资的相关性较高。据此，对外开放因素采用 “ 外商直接投资实际利用额 ” 的存量表示。外资的规模可以反映对外开放政策的作用、发展环境以及经济成分的变化、资源配置的改变等。随同外资进入带来大量先进的技术、一流的设备和先进的管理经验等 [11] ，也在一定程度上反映了国外技术的扩散程度。通常外资为了尽快收回成本，折旧率较高，本文取 10% 。

    (二)参数确定
    1 .弹性系数 α 和 β
    生产要素的弹性被定义为要素投入增长对产出增长的作用，常见的方法是用利润和劳动者报酬各自占国民收入的比重分别表示资本和劳动的产出弹性。
    为计算资本弹性，首先利用国民经济核算中 “ 国民收入＝ GDP －折旧－企业间接税 ” [12] 的公式，计算高技术产业国民收入。其中，企业间接税以利税与利润的差代替，折旧用年末固定资产余额与折旧率的积表示。高技术产业拥有大量技术先进的生产设备，它们的折旧主要不是体现在其物质上的损耗，而是由于其所包含的技术的逐渐落后，越是技术含量高的固定资产，其价值损耗速度也就越快 [13] ，所以折旧率较高，本文取为 10% 。
    将高技术产业利润除以高技术产业增加值得到各年资本弹性，由于 α+β ＝ 1 ，可得各年劳动弹性，见表 1 。劳动弹性从 1995 年的 0.69 上升到 2003 年的 0.74 ，说明高技术产业中国民收入的分配明显向劳动者倾斜。为了避免个别年份经济波动对数据的影响，资本和劳动弹性均采用 1995~2003 年的平均值，并以此替代高技术产业各行业的资本弹性和劳动弹性。

表 1 我国高技术产业的资本弹性与劳动弹性 (1995 ～ 2003 年 )

    2 .时滞
    从 R&D 投入到要素使用效率提高，需要一定时间。不同的 R&D 活动其滞后时间不同。公共 R&D 活动的重点之一是基础研究和应用研究，研究成果的外溢性强，但应用缓慢；企业 R&D 活动主要是试验发展活动，应用周期较短，可望尽快获得经济收益。对高技术产业及各个行业 TFP 与 R&D 投入的相关分析显示， TFP 与延迟 2 年的公共 R&D 投入相关系数均较高，与延迟 1 年的企业 R&D 投入相关系数均较高。因此确定公共 R&D 投入的延迟为 2 年，企业 R&D 投入的延迟为 1 年。

    三、定量分析

    (一)计算 TFP
    根据公式 分别计算高技术产业及各行业的 TFP ，为便于比较，用公式（ 7 ）把高技术产业及各行业 TFP 换算成基期为 1995 的指数形式 TFPI ：
    （ 7 ）
    并根据下式计算 TFP 的年均增长率：
    （ 8 ）
    同理测算产出的年均增长率，并根据公式（ 2 ）计算 TFP 增长对产出增长的贡献。

表 2 高技术产业及各行业 TFP 指数 （ TFPI 1995 ＝ 100 ）

    注：高技术产业TFP不是各子行业TFP的简单加权平均，还与高技术产业内部资源再配置有关，故高技术产业TFP增长率高于各子行业TFP增长率，说明我国高技术产业内部资源再配置对TFP有一定的促进作用 [14] 。

    从表 2 可以看出：
    1.我国高技术产业 TFP 迅速提升，年平均增长率达到 16.5% ，其中计算机办公设备制造业和医疗设备及仪器仪表制造业 TFP 增长较快，年均增长率 15% 以上，电子及通信设备制造业和医药制造业也达到 13% 以上，而航空航天器制造业 TFP 增长最慢，年均增长率只有 9.61% 。其原因之一是航空航天器制造业属于特定技术，应用范围较窄，渗透性较低，相对其他产业而言市场有限。另一方面，航空航天器制造业国有企业比例高达 80% 以上，其经营的灵活性以及技术进步的动力受到一定影响。其它 4 个行业由于市场广阔，企业机制相对灵活而技术进步较快。
    2.TFP 对高技术产业产出增长起到明显的促进作用，其贡献份额达到 66.7% ，要素使用效率提高的贡献份额大于要素投入的贡献份额，说明我国高技术产业产出增长主要由要素使用效率的提高来推动。航空航天器制造业和医疗设备及仪器仪表制造业中 TFP 的贡献较大，分别达到 122.6% 和 113.1% ，贡献率超过 100% ，是由于这两个行业因企业转产和人员下岗分流， 1995~2003 年间从业人员减少 25 万人，现有从业人员只占原来的 43% ，而同期产出却逐年增加造成的；计算机与办公设备制造业中 TFP 的贡献最小，只有 33.9% ，与该行业发展迅猛，产出年均增长率高达 45.2% 有关。

    (二)计算各影响因素对 TFP 的弹性
    TFP 大体上反映各年的要素使用效率，但它的大小在很大程度上取决于产出、资本和劳动。虽然 TFP 应随着经济的波动而波动，但应保持相对稳定，为此对个别年份波动较大的 TFP 数据进行了平滑处理，使之等于前后两年的平均值。
    将平滑处理后的 TFP 与公共 R&D 投入、对外开放因素和企业 R&D 投入进行相关分析，结果显示在高技术产业及其中各行业，各种影响因素均与 TFP 显著相关，相关系数都在 0.9 以上，充分说明企业 R&D 投入，公共 R&D 投入和对外开放因素与 TFP 存在密切关系。

表 3 各影响因素与 TFP 的相关系数

    根据公式（ 4 ），对各自自变量和因变量取对数，运用 SAS 9.0 软件进行最小二乘法回归分析。结果显示，高技术产业及各行业中企业 R&D 投入、公共 R&D 投入和对外开放因素的回归系数均有负值，与实际情况不符，原因是自变量之间高度线性相关，通过最小二乘法回归会产生多重共线性。比如在高技术产业中，相关系数（ RD ， PRD ） =0.967 ，相关系数（ RD ， FDI ） =0.934 ，相关系数（ FDI ， PRD ） =0.984 。因此，改为采用岭回归进行分析。岭回归是一种有偏估计方法，通过牺牲无偏降低共线性。岭回归结果见表 4 ，岭回归均方根误差比最小二乘法均方根误差有所增大，但仍然较小，各回归系数的方差膨胀因子均较小，回归结果比较合理。
    从表 4 可看出：
    1.从高技术产业整体看，公共 R&D 投入对 TFP 的弹性最大，达到 0.6 ，其次是对外开放因素，为 0.31 ；企业 R&D 投入对 TFP 的弹性最小，只有 0.15 ，说明在我国现阶段外部因素对高技术产业 TFP 的影响大于产业内部因素、外部 R&D 活动对 TFP 的影响大于产业内部 R&D 活动。

表 4 岭回归结果

    2 ．各行业也基本呈现上述类似特点，但各因素对 TFP 的影响仍有较大的行业间差异。航空航天器制造业企业 R&D 投入对 TFP 的弹性相对其他行业较大，而公共 R&D 投入和对外开放因素的弹性相对其他行业较小，符合该行业起步较早、技术水平较高、对外部技术依存度较低的特点。电子及通信设备制造业、计算机及办公设备制造业则表现为企业 R&D 投入对 TFP 的弹性相对较小，分别只有 0.09 和 0.07 ，而公共 R&D 投入和对外开放因素的弹性相对较大，说明这两个行业 TFP 对外部因素的依赖高于其他行业。

    (三)计算企业 R&D 投入、公共 R&D 投入和对外开放对产出的作用
    根据公式（5）分别计算企业 R&D 投入、公共 R&D 投入和对外开放因素对高技术产业及各行业产出增长的作用，见表 5 。

表 5 企业 R&D 、 公共 R&D 和 对外开放 对增加值增长的作用 单位： %

    从表 5 可以看出：
    1.R&D 投入对高技术产业产出增长起到了积极的作用，特别是公共 R&D 投入，每增长 1% 带动产出增长 0.4% ，企业 R&D 投入作用不明显，每增长 1% 只带动产出增长 0.1% 。对外开放因素的作用介于二者之间，每增长 1% 带动经济增长 0.21% 。我国高技术产业企业自身 R&D 效益不高，相反，外部因素的效益比较高。
    2.各因素对产出的作用在行业间差异较大。在医疗设备及仪器仪表制造业， R&D 投入和对外开放对产出增长的作用较大，远高于高技术产业总体水平；但在计算机及办公设备制造业和电子及通信设备制造业中， R&D 投入和对外开放因素对产出增长的作用明显低于高技术产业平均水平。就企业 R&D 活动对产出的促进作用而言，航空航天器制造业最强，为 0.29 ，计算机及办公设备制造业最弱，只有 0.02 。
    3.虽然不同因素对产出的作用在各行业间有大有小，但表现出随产业不同，各因素的作用同时增大或减小的特征，这表明各因素并非独立地影响产出，而是存在有机的联系。例如影响企业自身 R&D 投入的转化率与对外部技术利用效率的根本原因，都与企业的技术水平和实力、以及对市场前景的把握等因素相关。

    四、结论

    定量分析 TFP 及各种因素对 TFP 的影响是十分复杂的问题，有许多问题尚在进一步的研究中，比如生产函数前提假设的合理性、因子的选择和数据口径的同一性等，加之我国高技术产业统计数据时间较短，给本文的研究造成一定的困难，但研究结果仍然有助于增加对高技术产业发展特点的认识。
    虽然本文研究的是高技术产业中的大中型企业，但是对整个高技术产业同样具有意义。研究结果显示： R&D 投入对高技术产业发展起到了积极的作用，公共部门的 R&D 活动是现阶段我国高技术产业快速发展的重要技术支撑；在我国高技术产业的部分行业，技术创新存在大量模仿，企业自身 R&D 活动的水平不高、 R&D 投入的效益也不高；对外开放和一系列改革政策及其带来的变化，明显地促进了高技术产业的效益增长。

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