我国研究与发展对全要素生产率影响的定量分析

王英伟 成邦文（华中科技大学 管理学院）

一、引言
    科学技术是增强国家竞争能力、促进经济增长的关键因素。研究与发展（ R&D ）的经费投入是保证科学技术得以发展的必要条件与基础，也是促进经济增长的重要条件之一。从定量的以及宏观的角度分析 R&D 经费对经济增长的作用，不仅是经济学而且也是科技管理学中的重要研究课题，已日益受到国际组织和我国管理部门的关注。
    上个世纪 70 年代中期起，美国国家科学理事会开始发表《科学与工程指标》系列报告，评价科学技术对经济增长和社会发展所产生的影响 [1] 。经济合作与发展组织（ OECD ）于上个世纪 90 年代开始，就对这一问题进行了研究 [2]-[5] ，从定量的角度分析了企业 R&D 、公共 R&D 及国外 R&D 对全要素生产率（ TFP ）的影响。 TFP 是反映经济发展投入产出效果的综合性指标，排除了资本和劳动对经济增长的作用。对经济增长的 TFP 进行分析，由此探求增长源泉，可为政府制定宏观经济政策和科技政策提供重要的、有价值的信息。
    我国自 20 世纪 90 年代以来，关于全国的 TFP 及其变动因素的研究很多 [6]-[12] ，对 1952 年以来或改革开放以来我国的 TFP 进行测算，从资源配置、制度和科技进步的角度分析了这些因素对 TFP 变动的影响，但分析 R&D 对 TFP 变动作用的不多，也远没有国外深入。
    目前，关于研究与发展经费作用的分析，基本上是采用生产函数模型，用两步分解的方法进行测算。首先，对 TFP 进行测算；然后，就 TFP 与 R&D 经费的定量关系进行分析，进而测算出 R&D 经费对提高 TFP 以及对促进经济增长的作用。在对导致 TFP 变动的 R&D 因素进行分析时，对选择的影响因素的完备性和使用数据的可靠性应引起高度注意。 TFP 的变动是多种因素引起的，为了提高测算的科学性和合理性，防止对 R&D 作用的过高估计，在进行分析时必须考虑非 R&D 因素对提高 TFP 的作用，放在一起同时进行测算。数据的可靠性是保证测算结果可靠性的最基本条件，应使用口径一致、质量可靠、纵向和横向都具有可比性的数据。目前，我国虽有较为丰富的反映科技的投入、活动、产出的数据，但由于服务的目的不同，数据的定义、口径、覆盖的范围和序列长短各不相同。对数据的情况若不了解，选择和使用不当，都会影响分析结果，影响到结论的正确性。
    本文采用按国际标准统计、数据质量可靠的我国 R&D 数据以及相关的数据，对影响我国 TFP 增长的 R&D 因素、经济因素以及其他因素的作用进行了实证分析和研究，对 R&D 经费的作用给出合理的估计。本文首先从定性的角度对 TFP 的影响因素进行分析，在此基础上对我国 1978~2002 年的 TFP 进行计算，再对 TFP 影响因素的作用进行定量测算并进行讨论。

二、影响因素分析
    索洛 1957 年的研究打破了 “ 资本积累是经济增长的决定性因素 ” 的传统观点，提出了“技术进步是经济增长的主要动力和源泉”的新见解 [13] ，揭示出技术进步的重要性。肯德里克在 1961 年出版的《美国的生产率增长趋势》一书中，把除去要素投入增长后的经济增长部分归结为“要素生产率的增长” (growth in factor productivity) ，它主要包含技术进步、技术创新的扩散程度、资源配置的改善、规模经济等。美国著名经济学家丹尼森 [14] 把广义技术进步的内涵因子归为如下六类：生产要素质量的变化；知识进展；资源重新配置；规模作用，即规模经济；政策影响；不规则因素。由索洛和丹尼森等发展起来的这种方法直到今天仍然占有十分重要的地位。
    根据上述观点结合我国的实际情况以及反复的定性和定量分析，我们最终选择了国内研究与发展活动、产业结构与对外开放这 3 类因素。这是除资本和劳动外，可以用于解释我国经济增长的主要因素，也基本涵盖了以上广义技术进步的内容。国内研究与发展活动体现了国内科技成果产生的技术进步作用；产业结构体现了经济方面的原因，其中包括资源重新配置、经济发展政策影响等；对外开放反映了政策环境变化的作用，（出口）规模的扩大、需求的增长，也反映了国外技术对我国的外溢性。
    1. R&D 与 TFP 的增长
    按《弗拉斯卡蒂手册》的定义，研究与发展是“为了增加知识的总量，以及运用这些知识创造新的应用，所进行的系统的、创造性的工作”， R&D 活动带来新产品、新工艺和新知识，是技术变革的一个主要来源。罗默 [15] 认为是内生的技术进步导致了经济的长远增长，技术进步即由 R&D 活动所导致的资本设备多样化。罗默的模型中存在着两类主体，一类主体是非熟练工人，拥有的生产要素是劳动，可以用于最终产品的生产；另一类主体是科研人员，既可以用于最终产品的生产，也可以从事 R&D 活动。整个经济体的运作机制是：一部分研究人员从事 R&D 活动，生产的成果是一些资本设备的新设计方案；这些新设计方案一旦为下游的资本设备生产商所掌握，就可以以固定的比例将最终产品转化为新资本设备，这些资本设备可以直接投入最终产品部门的生产，设计方案种类的总和就是新古典增长理论中的技术；生产部门利用劳动、资本设备生产出最终产品。这样，依赖于研究人员的 R&D 活动，新的资本设备就会不断出现，以减缓物质资本总量的边际递减速度，从而推动整个经济的增长。
    R&D 活动不是新技术的唯一来源：在现代工业经济体系中，还在进行其他活动，如通过实践或设计来进行学习，在大多数情况下这类活动是由 R&D 活动产生的新技术的基础上进行的。这个领域的学者早就认识到 R&D 活动和创新之间的关系是一种复杂的非线性关系。然而，人们也意识到，如果没有系统性的工作，绝大多数的重大的技术进展便无法产生。
    R&D 活动可以用经费和人员来测度。对 R&D 活动的测度主要是计量由于 R&D 活动而产生的知识与技术的量，此外由于经费和人员间存在着高度的相关性，所以通常都采用历年来用于 R&D 活动的经费存量来测度 R&D 活动。从这一点看， TFP 增长中 R&D 经费的作用实质上是反映了 R&D 活动的作用。
    2. 产业结构调整与 TFP 的增长
    在世界经济发展过程中，产业结构变化的一般趋势是：在发展初期，农业部门的比重急剧下降，工业和服务业的比重相对上升；在发展成熟期，农业部门和工业的比重都出现下降趋势，服务业比重则保持上升趋势。
    生产要素从低生产率部门流向高生产率部门可以提高要素的使用效率，从要素资源配置改善的角度来分析产业结构调整对我国 TFP 的影响是很重要的。改革过程中的制度变革造就了大规模的生产要素重新配置。改革以前，在计划经济体制的框架下，生产要素被强制地约束在特定的生产部门，包括集体农业和国有工业。市场化的改革打破了计划经济体制，逐步改变了妨碍要素流动的各项政策，使要素市场逐步形成，使劳动力、资本等生产要素有可能在部门之间重新进行有效配置，因而推动了生产率的提高。
    改革开放以来，伴随着国民经济发展和社会主义市场经济体制的建立，整个产业结构发生了巨大的变化，大致可以分为两个阶段：全国—、二、三产业的构成比由 1978 年的 28 : 48 : 24 变为 1990 年的 27 : 42 : 31 ，再变为 2002 年的 15 : 51 : 34 。从总体来看，调整取得了有目共睹的进步，产业结构日趋合理，第一产业比重逐步下降，第二产业比重基本稳定，第三产业比重持续上升。从 2002 年各个产业占 GDP 的比重看，我国目前处于工业化中期阶段。
    经济结构调整已成为我国经济在新世纪进一步发展和迈向新台阶的关键因素。这其中，产业结构在整个经济结构中又处于主导地位，它的变动对经济增长起着决定性的作用。经济的增长与产业结构的变动相互影响、互为因果，研究经济增长过程与经济增长的质量离不开对产业结构变动的分析。
    产业结构可以用 GDP 总量中不同产业的比重表示。为了减少变量的个数，考虑到我国现阶段结构变化的主要特征是第一产业比重下降、二、三产业上升的情况，我们用第二、三产业与第一产业增加值的比表示产业结构。当产业结构不断提升时，这一指标数值也应不断上升。
    3. 对外开放与 TFP 的增长
    我国的改革开放是一个不断发展的过程，早期的改革开放主要是突破自我封闭的思维习惯， 90 年代的改革开放走上了经济制度调整和国内市场开放的道路。
    开放对 TFP 增长的作用主要表现在：带动出口的增长，扩大了需求，也体现了规模经济作用；吸引外部技术和管理经验；直接增加了外部资本投入，作为资本要素对经济增长具有直接的贡献，这一作用已经包含在资本要素的作用中；开放作为政策使经济和社会的环境发生了变化，从而有利于 TFP 的提升。
    有关研究提出了测度改革开放的指标 [16 ] ，认为有三部分组成：外商投资、对外进出口以及对外债权与债务。定量分析表明：上述 3 部分中，外商投资与 TFP 具有较高的相关性。基于这一分析，选择了全社会固定资本投资中“利用外资”部分所占百分比作为指标表示对外开放的作用。
    利用外资是指我国各级政府、部门、企业和其他经济组织通过对外借款、吸收外商直接投资以及用其他方式筹措的现汇、设备、技术等，引进外资是我国对外开放的重要内容。外资通过技术的非自愿扩散、先进管理经验的示范、市场竞争效应、厂商间的前后向联系、人力资本的流动等途径引起东道国管理水平、技术或生产率的进步与提高，最终使东道国获得收益。改革开放 25 年来，伴随着经济的快速增长以及我国出台的一系列外商投资优惠政策， 1979~2002 年累积外资已达 6234 亿美元， 2002 年的外资投资额达 550 亿美元，我国是世界上吸引外资最多的国家。

三、模型与数据
    1. 全要素生产率的计算模型和数据
    本文对 TFP 的计算是基于 1978~2002 年的时间序列数据，并假设随着 TFP 全要素生产率的提高技术的进步使得生产函数也发生了改变。在“希克斯中性”技术进步的假设下，考虑技术进步的柯布 — 道格拉斯生产函数为：
            （ 1 ）
    其中： Y 是经济产出 GDP ； A o 是基年的 TFP 值； γ 是 TFP 的平均增长率， A o e γt 就是第 t 年 TFP ； K 为资本存量，用全社会固定资本存量表示； L 为劳动投入，用年底就业人数表示； α 和 β 为资本和劳动的产出弹性，且 α ＋ β=1 。数据来源： Y 和 L 来源于历年的《中国统计年鉴》， K 来源于张军、章元的研究 [17] 。
    回归结果如下：
            （ 2 ）
    
    DW 检验值： 1.716397 ， F 检验值： 2488.084 ， R 2 ＝ 0.998
说明： Ln 为自然对数； Y/L 和 K/L 分别是人均产出和人均资本，采用 1952 年不变价数据；回归结果所用的方程是对柯布 - 道格拉斯生产函数进行的对数转换，并用 AR 模型对方程进行自回归校正，括号内数值是系数的 t 检验值；回归所用的工具是 EViews 软件。
    TFP 的计算公式如下：
            （ 3 ）
    其中： 。
    2. TFP 的影响因素的数据来源和计算结果
    TFP 的研究虽然有它的局限性，但是作为理解经济增长的方式和结构的重要指标之一，它依然是经济学家的重要研究对象。从理论上说，全要素生产率的变动捕捉了那些可能影响劳动生产率水平的技术、体制、政策和组织以及其他各种变量变动的效应。本文根据我国改革开放的实际情况，把 TFP 的影响因素分为三类： R&D 经费、产业结构调整和开放因素。
    （ 1 ）采用的计量模型为柯布 - 道格拉斯生产函数，把 TFP 作为产出，把三类影响因素作为投入，即
            （ 4 ）
    其中： TFP 为全要素生产率； RD 为 R&D 经费存量，其对 TFP 的作用存在延迟，延迟时间定为 3 年。我国从 1987 年才有较准确的 R&D 数据，故时间序列是 1990~2002 年； JG 为产业结构，用（第二、三产业的增加值占 GDP 百分比） / （第一产业增加值占 GDP 的百分比）表示； KF 表示开放因素，用全社会固定资本投资中“利用外资”部分所占百分比表示； δ 1 、 δ 2 和 δ 3 分别为三类因素的产出弹性。
    （ 2 ）这里需要特别说明 R&D 经费存量的计算方法：采用 OECD 计算 R&D 经费的方法，即永续盘存法：
            （ 5 ）

四、 TFP 变动分析
    表 1 所列是按（ 3 ）计算出的 1978~2002 年的 TFP 数值， 1978 年为基准年，该年的 TFP 取为 100 。在表 2 ，把 TFP 增长分为两个阶段，分别列出了 TFP 的增长速度及对经济增长的贡献。
    表 1 、表 2 的数据标明：
    1. 1978~2002 年，我国经济的 TFP 总体上是平稳上升的，从 100 增长到 190 ，年均增长率为 2.7% ，对经济增长的平均贡献率为 29.4% 。 1989~1990 年，由于政治原因，有一个向下的波动。

表 1 我国各年度全要素生产率 （ 1978~2002 年）

    2. 从阶段看， 1991~2002 年间的 TFP 年均增长为 3.0% ，对经济增长的贡献率达到 31.3% ，高于 1978~1990 年间的增长率与贡献率。

表 2 TFP 的分阶段增长率及其对产出的贡献率　　　　　　 单位： %

五、 TFP 变动影响因素的定量分析
    下面我们逐个分析 TFP 的影响因素。根据（ 8 ）式及各个影响因素的数据，可以计算出各因素增长率及对 TFP 的贡献率数据，见表 3 。

表 3 影响因素分阶段增长率及对 TFP 变动的贡献率

    数据表明：
    1. R&D 活动规模的扩大和产业结构调整是推动 TFP 增长的两个最重要因素。 1991~2002 年间， R&D 经费存量的增长率和产业结构调整的变化率分别为 9.28% 和 6.12% ，对 TFP 增长的贡献分别为 54.3% 和 56.6% 。
    2. R&D 对 TFP 增长的作用不断增强，越来越重要。从弹性系数看， R&D 对 TFP 的产出弹性为 0.196 ，即当其他因素不变时， 1% 的 R&D 经费增长带来 0.196% 的 TFP 增长，比产业结构调整的作用低（弹性 0.310 ）。但由于 R&D 经费存量的增长率远高于产业结构的变化率，所以 R&D 对 TFP 增长的贡献并不低。 1991~1996 年间 R&D 对 TFP 增长的贡献率为 31.9% ，在 1997~2002 年间达到 114.3% ，超过了结构调整的贡献，位居第一。
    R&D 经费投入从 1990 年的 125 亿元上升至 2002 年的 1287 亿元，按不变价计算年均增长 5.3% 。从 R&D 经费占 GDP 的比重看，由 0.68% 增至 1.23% ，强度不断加大。 2003 年全国科技工作会议提出， 2010 年的 R&D 经费占 GDP 比重要达到 2.0% 发展目标，这将为我国的 TFP 增长提供了重要的科学技术保障。
    3. 产业结构对 TFP 的弹性最高（ 0.310 ），杠杆作用最强，对我国 TFP 增长仍有很大的调整余地。我国的产业结构还将继续向着更合理化、更高级化发展 , 优化调整还有很大的余地。一般认为第一产业占 GDP 的比重在 10% 以下，同时第三产业的比重超过第二产业即在 45% 以上，工业化进程就已经达到了成熟阶段。当今世界已经完成工业化进程的一些西方发达国家，其第一产业所占比重多数在 6%~7% 以下，而第三产业所占比重则达到 50%~60% 以上。所以产业结构的优化调整将继续成为我国 TFP 增长的又一源泉。
    4. 对外开放在 1991~1996 年间发挥了很大的作用，但从 1997 年开始，作用逐渐变小。开放因素对 TFP 的弹性为 0.144 ，从增长的趋势来看， 1991~1996 年的年均增长率达 10.96% ，对 TFP 的贡献为 30.30% ；但 1997 年以后由于亚洲金融风暴的影响以及国内投资的加快，其对 TFP 的影响显著下降，贡献低于全部影响因素的平均贡献值。

六、结论
    科学技术与经济发展之间的关系十分复杂，定量测度 R&D 经费对 TFP 提升的作用是一个难度很大的研究课题，无论是在理论依据上还是方法上都有许多问题需要研究。虽然如此，本文结果仍然提供了有关 TFP 变动的影响因素及其重要程度的信息，有助于从定性和定量的角度加深对科学技术及其他有关因素在经济发展中的作用的认识。

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