賁順琦 瞿 茜
( 上海交通大學 安泰經(jīng)濟管理學院,上海 200030)
本文研究上海高新技術(shù)企業(yè)間的溢出效應(yīng)。朱平芳、徐偉明(2003)運用隨機前沿分析(SFA)來估算上海高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)效率,實證結(jié)果表明上海市政府的科技激勵政策對大中型工業(yè)企業(yè)自籌研發(fā)投入及其專利產(chǎn)出有影響。政府的產(chǎn)業(yè)激勵政策主要依靠補貼以及稅收減免,以上兩種政策對大中型企業(yè)增加研發(fā)投入存在促進作用,企業(yè)自籌的研發(fā)投入對專利產(chǎn)出有顯著促進作用。
本文采用空間隨機前沿分析(SSFA)來估計上海工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的空間溢出效應(yīng)。
本文認為相同產(chǎn)品市場內(nèi)企業(yè)增加研發(fā)投入可能會對企業(yè)的知識產(chǎn)品研發(fā)產(chǎn)生影響,影響的方向取決于企業(yè)間知識產(chǎn)品的戰(zhàn)略相互作用。若企業(yè)間的知識產(chǎn)品為戰(zhàn)略互補,則相同產(chǎn)品市場內(nèi)的企業(yè)增加研發(fā)投入將會間接促進企業(yè)的知識產(chǎn)品生產(chǎn)。由于企業(yè)間地理距離的減少產(chǎn)生的空間集聚,將導(dǎo)致企業(yè)的研發(fā)人員以及銷售人員間接觸成本下降,從而增加技術(shù)溢出發(fā)生的概率。
本文根據(jù)企業(yè)所處行業(yè)建立了空間權(quán)重矩陣用以研究企業(yè)間的技術(shù)溢出效應(yīng)。關(guān)于技術(shù)溢出的實證研究主要采用的方法是構(gòu)建外部研發(fā)度量:溢出池。溢出池可以理解為其他企業(yè)研究人員數(shù)量的加權(quán)總和,權(quán)重是衡量每家企業(yè)技術(shù)接近程度的指標。在后續(xù)研究中,Bloom等人(2007)使用技術(shù)近似“接觸”的指數(shù)以發(fā)現(xiàn)企業(yè)之間的相關(guān)性。本文利用有關(guān)行業(yè)、細分市場、研發(fā)產(chǎn)品的企業(yè)層面數(shù)據(jù)建立技術(shù)鄰近度。
高新技術(shù)企業(yè)分屬于不同技術(shù)領(lǐng)域,由于具備較強的技術(shù)研發(fā)能力,規(guī)模較大的高新技術(shù)企業(yè)可能會對同一技術(shù)領(lǐng)域的其他企業(yè)產(chǎn)生較大的技術(shù)溢出效應(yīng)?;谶@一概念,可以利用企業(yè)的不同行業(yè)細分及其主要產(chǎn)品劃分來構(gòu)建空間權(quán)重矩陣。本文的數(shù)據(jù)集包含企業(yè)規(guī)模數(shù)據(jù),因此在本文中同樣考慮不同規(guī)模企業(yè)在專利生產(chǎn)上的差異。由于高新技術(shù)企業(yè)可能根據(jù)其他企業(yè)的決策更改自身行為,企業(yè)知識產(chǎn)品間存在不同的戰(zhàn)略相互作用,因此建立包含技術(shù)溢出效應(yīng)的模型衡量企業(yè)在高科技行業(yè)的研發(fā)績效。
實證結(jié)果表明高新技術(shù)企業(yè)的不同類型的知識產(chǎn)品存在不同的戰(zhàn)略相互作用,企業(yè)的專利類的知識產(chǎn)品是戰(zhàn)略互補的,而代表企業(yè)實質(zhì)創(chuàng)新能力的發(fā)明類專利是戰(zhàn)略替代的。由于高新技術(shù)企業(yè)不同的知識產(chǎn)品的戰(zhàn)略相互作用不同,企業(yè)可能選擇加大專利類知識產(chǎn)品的研發(fā)投入,擠出發(fā)明類知識產(chǎn)品的研發(fā)投入,因此企業(yè)的實質(zhì)創(chuàng)新能力降低。實證結(jié)果同時表明上海高新技術(shù)企業(yè)的專利生產(chǎn)呈現(xiàn)地域性,不利于區(qū)域整合。
本文創(chuàng)新點如下:(1)首次使用了上海企業(yè)層級的高新技術(shù)企業(yè)數(shù)據(jù)研究了高新技術(shù)企業(yè)間的技術(shù)溢出效應(yīng)以及作用機制;(2)根據(jù)上海高新技術(shù)企業(yè)所處行業(yè)分布以及全時人員投入數(shù)據(jù),構(gòu)建企業(yè)在技術(shù)領(lǐng)域的空間權(quán)重矩陣;(3)評估了上海高新技術(shù)企業(yè)的技術(shù)溢出效應(yīng),并證明了企業(yè)不同形式的知識產(chǎn)品戰(zhàn)略相互作用的差異——高新技術(shù)企業(yè)的發(fā)明性專利是戰(zhàn)略替代,而其他形式的知識產(chǎn)品是戰(zhàn)略互補。
本文的其余部分組織如下:第1部分討論基于數(shù)據(jù)構(gòu)建空間權(quán)重矩陣的數(shù)據(jù)和方法的主要特征;第2部分介紹數(shù)據(jù)以及構(gòu)建空間權(quán)重矩陣的方式;第3部分介紹計量模型以及核心實證研究結(jié)果,對不同空間分布下的空間權(quán)重矩陣的空間技術(shù)溢出效應(yīng)進行了比較;第4部分闡明論文的主要結(jié)論并提出意見以及相關(guān)政策建議。
假設(shè)企業(yè)存在一個兩階段博弈,企業(yè)確定研發(fā)投入的支出,產(chǎn)生可用于第二階段的知識產(chǎn)品Ki,技術(shù)溢出可能發(fā)生在這一期;第二期企業(yè)將根據(jù)知識水平競爭可觀察的指標,如產(chǎn)品數(shù)量、商品價格,表示為x。本文的關(guān)鍵在于找出不同企業(yè)的專利競爭中存在的戰(zhàn)略相互作用,因此假設(shè)在特定的技術(shù)空間和產(chǎn)品市場中有三家以上的企業(yè),市場中的每家企業(yè)都必須面對兩種企業(yè):同一技術(shù)領(lǐng)域的企業(yè)τ和生產(chǎn)市場的企業(yè)m。
在第一期,創(chuàng)新績效Ki是一家企業(yè)在研發(fā)方面支出的函數(shù),由于同一技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的企業(yè)間存在技術(shù)溢出,企業(yè)創(chuàng)新績效也可能受到其他企業(yè)研發(fā)支出的影響。假設(shè)生產(chǎn)函數(shù)有如下形式:Ki=Ki(ri,rτ),其中K(·)是企業(yè)知識生成函數(shù)。為方便研究,我們假設(shè)所有企業(yè)的知識生產(chǎn)函數(shù)存在相同形式,對于函數(shù)變量都是非遞減和凸函數(shù)。
企業(yè)在這一兩期模型中存在最優(yōu)問題有以下幾種形式:
(1)
上述最優(yōu)問題的一階條件為Π1·K1-1=0,其中下標單獨表示對相應(yīng)變量的偏導(dǎo)數(shù)。根據(jù)隱函數(shù)定理,同一技術(shù)領(lǐng)域企業(yè)R&D支出轉(zhuǎn)移的戰(zhàn)略相互作用結(jié)果具有以下形式:
(2)
企業(yè)的知識生產(chǎn)函數(shù)取決于自身以及相同技術(shù)領(lǐng)域的企業(yè)的研發(fā)投入,企業(yè)知識生產(chǎn)函數(shù)對于每個變量都是非遞減函數(shù),且為凹函數(shù)。也即
(3)
(4)
在相同產(chǎn)品的市場的不同企業(yè)的知識產(chǎn)品間存在戰(zhàn)略相互作用,產(chǎn)品市場內(nèi)的企業(yè)間接影響企業(yè)在第一階段知識產(chǎn)品的生產(chǎn)。和相同技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的企業(yè)通過技術(shù)人員交流導(dǎo)致技術(shù)溢出相似,相同產(chǎn)品市場內(nèi)的企業(yè)通過銷售人員交流導(dǎo)致企業(yè)的市場溢出效應(yīng)。企業(yè)間空間距離的改變導(dǎo)致企業(yè)技術(shù)人員以及銷售人員的交流成本變化,因此可以認為高新技術(shù)企業(yè)技術(shù)在地理空間尺度的溢出效應(yīng)是企業(yè)技術(shù)溢出效應(yīng)和市場溢出效應(yīng)的疊加。
數(shù)據(jù)來源于上海市經(jīng)濟和信息化委員會,數(shù)據(jù)指標包括機構(gòu)代碼、專利及其他知識產(chǎn)權(quán)數(shù)、要素使用、地理位置等高新技術(shù)企業(yè)經(jīng)營信息以及業(yè)績數(shù)據(jù)、行業(yè)信息、企業(yè)所有權(quán)結(jié)構(gòu)。本文選取1951家高新技術(shù)企業(yè)作為樣本。
企業(yè)的知識產(chǎn)品被選為模型的因變量,通常包括企業(yè)專利和其他形式的知識產(chǎn)權(quán)(包括集成電路布圖設(shè)計登記數(shù)、軟件著作權(quán)登記數(shù)),企業(yè)在第一階段知識生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要投入研發(fā)資金,因此將企業(yè)全年科研經(jīng)費投入作為自變量,對其取對數(shù):Ki;使用本年度從事科技活動的專職人員數(shù)量記錄為企業(yè)的勞動要素投入作為被解釋變量li;由于數(shù)據(jù)標注了企業(yè)是否被評定為“國家級高新技術(shù)企業(yè)”,因此設(shè)置虛擬變量hi。
根據(jù)企業(yè)所有制差異,分別設(shè)置虛擬變量Dstate,Df-fund,Dstock,Dprivate,F(xiàn)f-corp以辨別有限責任企業(yè)與國有企業(yè)、外資企業(yè)、股份合作企業(yè)、私營企業(yè)和外資合作企業(yè)之間在研發(fā)能力上的差異,同時將企業(yè)規(guī)模納入控制變量中。根據(jù)中國的行業(yè)規(guī)模分類標準,分別設(shè)置大型企業(yè)、中型企業(yè)、小型企業(yè)的虛擬變量Dl、Dm、Ds以區(qū)分和微型企業(yè)在研發(fā)能力上的差異。
本文通過行業(yè)信息構(gòu)建上海高新技術(shù)企業(yè)基于技術(shù)鄰近度的空間權(quán)重矩陣。企業(yè)知識擴散需從兩個方面考慮:第一,知識在相似行業(yè)內(nèi)傳遞;第二,不同研發(fā)實力的企業(yè)產(chǎn)生的知識溢出效應(yīng)不同。由于在企業(yè)技術(shù)溢出過程中,知識通過研發(fā)人員的交流進行傳遞,同行業(yè)企業(yè)之間的知識轉(zhuǎn)移成為可能。知識的專業(yè)性表明其傳播和傳播過程的門檻,研發(fā)人員的貢獻只能被同一領(lǐng)域的其他研究人員學習,同一行業(yè)的研發(fā)人員可能會以一定的概率相互聯(lián)系。如果研究人員從屬于不同的行業(yè)或領(lǐng)域,那么彼此接觸的概率幾乎等于0?;谝陨衔⒂^原理,我們將構(gòu)建如下模型:
假設(shè)有J家企業(yè),并且任意企業(yè)i都擁有規(guī)模為ni的研發(fā)團隊,隸屬于不同行業(yè)τi,子行業(yè)為νi,研發(fā)主要產(chǎn)品或服務(wù)ωi。任意兩家企業(yè)的技術(shù)接近程度可以決定企業(yè)之間知識傳遞發(fā)生的概率。企業(yè)分別處于不同行業(yè),如果企業(yè)間發(fā)生知識傳遞的概率為0。
我們做出如下假設(shè):(1)研究人員的身份與研究團隊之間發(fā)生溝通的概率無關(guān),對于任意的i≠j,pij=p;(2)對于每個行業(yè)、細分行業(yè),技術(shù)擴散的發(fā)生概率是對稱的。得到企業(yè)與研究團隊發(fā)生交流的概率如下:
(5)
根據(jù)來自不同企業(yè)的研發(fā)團隊之間的溝通概率,對知識轉(zhuǎn)移量的期望等于Pijninj,并表示為
SPILLTECHij=Pijninj
(6)
企業(yè)間技術(shù)鄰近度可以被定義為TECHijt=Pijninj,企業(yè)i溢出池的規(guī)模為
(7)
本文空間權(quán)重矩陣由結(jié)合技術(shù)鄰近度的“接觸”指標構(gòu)建。對于兩家不同的企業(yè),他們的技術(shù)鄰近度指標將根據(jù)兩家企業(yè)的行業(yè)、細分市場和研發(fā)產(chǎn)品項目之間的相似性賦予權(quán)重,我們構(gòu)建知識轉(zhuǎn)移概率的度量:
(8)
其中,pij=pji。
根據(jù)先前技術(shù)鄰近度指標的構(gòu)造,空間權(quán)重矩陣元素為技術(shù)鄰近度pij與企業(yè)的全職研究人員的數(shù)量ni的乘積:Wij=pij·ni。 如果i=j,Wij=0。
基于企業(yè)行業(yè)技術(shù)鄰近度,本文構(gòu)造空間權(quán)重矩陣W1。由于大多數(shù)國家高新技術(shù)企業(yè)傾向于選擇市區(qū)或國家工業(yè)園區(qū)作為其經(jīng)營地址,這種空間集聚會增加企業(yè)技術(shù)人員和銷售人員的交流概率,同時促進技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)品市場的技術(shù)溢出效應(yīng),影響企業(yè)知識產(chǎn)品的生產(chǎn)。
若同一產(chǎn)品市場內(nèi)的知識產(chǎn)品是戰(zhàn)略互補的,則相同產(chǎn)品市場內(nèi)的企業(yè)增加研發(fā)投入將間接促進企業(yè)知識產(chǎn)品的生產(chǎn)。我們將使用反地理距離空間權(quán)重矩陣W2,使用空間權(quán)重矩陣映射上海高新技術(shù)企業(yè)在技術(shù)領(lǐng)域和地理空間的鄰近度。
本文選取的企業(yè)的知識產(chǎn)品指標包括專利的申請數(shù)以及授權(quán)數(shù)、發(fā)明專利的申請書與授權(quán)數(shù)。企業(yè)專利申請可以大致分為發(fā)明類專利、實用新型專利、外觀設(shè)計類專利。本文設(shè)置知識產(chǎn)品指標為被解釋變量。專利申請數(shù)Patent_applicationi,代表企業(yè)研發(fā)活動的活躍程度;專利授權(quán)數(shù)Patent_authorizedi,可以代表企業(yè)生產(chǎn)的有效知識產(chǎn)品。企業(yè)的發(fā)明類專利相對于其他類型研發(fā)難度高,因此可以作為高新技術(shù)企業(yè)實質(zhì)性創(chuàng)新。本文選擇企業(yè)發(fā)明專利申請數(shù)Invent_applicationi和發(fā)明專利授權(quán)Invent_authorizedi作為被解釋變量。
使用空間自回歸模型估計高新技術(shù)企業(yè)的技術(shù)溢出效應(yīng):
(9)
yi是被解釋變量,在本文中為專利數(shù)量和發(fā)明類專利數(shù)量的對數(shù)函數(shù);xi是自變量,本文選取企業(yè)的研發(fā)投入和研發(fā)人員投入的對數(shù)函數(shù);Di是虛擬變量向量,βi是參數(shù)向量;ρ是空間自回歸系數(shù),用以衡量經(jīng)濟實體之間空間相互作用的強度。
表1的實證結(jié)果使用企業(yè)專利申請數(shù)以及專利授權(quán)數(shù)作為因變量,衡量企業(yè)在專利研發(fā)階段企業(yè)間戰(zhàn)略相互作用對企業(yè)創(chuàng)新績效的影響。比較列1和列3、列2和列4實證結(jié)果的差異,選取企業(yè)專利申請數(shù)以及專利授權(quán)數(shù)作為因變量,實證結(jié)果穩(wěn)健。表1的實證結(jié)果表明高新技術(shù)企業(yè)知識產(chǎn)品生產(chǎn)函數(shù)取決于企業(yè)研發(fā)投入 ,在技術(shù)鄰近度下,企業(yè)研發(fā)投入 的系數(shù)為0.18,顯著性水平為1%,高新技術(shù)企業(yè)每多投入1單位研發(fā),將增加0.18個單位的知識產(chǎn)品;在地理空間鄰近度下,企業(yè)研發(fā)投入 的系數(shù)為0.21,顯著性水平為1%。實證結(jié)果同樣表明:虛擬變量“企業(yè)是否被認定為國家高新技術(shù)企業(yè)”的系數(shù)為0.31,顯著性水平為1%。相對于其他企業(yè),國家高新技術(shù)企業(yè)能多生產(chǎn)0.31個單位的專利類知識產(chǎn)品。
實證結(jié)果表明:基于技術(shù)鄰近度的企業(yè)間空間相關(guān)系數(shù)ρ為0.64,顯著性水平為1%,行業(yè)內(nèi)企業(yè)間存在技術(shù)溢出;基于空間地理鄰近度的空間相關(guān)系數(shù) 為0.82,高新技術(shù)企業(yè)在專利產(chǎn)品生產(chǎn)上存在空間溢出效應(yīng)。高新技術(shù)企業(yè)專利產(chǎn)品在空間上存在的空間溢出效應(yīng)可以由兩種效應(yīng)疊加:(1)由于企業(yè)間研究人員交流所導(dǎo)致的技術(shù)溢出效應(yīng);(2)由于企業(yè)銷售人員交流所導(dǎo)致的市場溢出效應(yīng)。在空間鄰近度下的空間相關(guān)系數(shù)大于技術(shù)鄰近度下的空間相關(guān)系數(shù)。這一差異證明了企業(yè)專利類型的知識產(chǎn)品為戰(zhàn)略互補,同一產(chǎn)品市場內(nèi)的企業(yè)增加研發(fā)投入,將促進企業(yè)專利等知識產(chǎn)品的生產(chǎn)。
表1 專利類知識產(chǎn)品技術(shù)溢出實證結(jié)果
將原有的專利類知識產(chǎn)品修改為發(fā)明類專利可得表2的實證結(jié)果。比較表2的第2列、第4列可知,基于地理空間鄰近度的回歸結(jié)果是穩(wěn)健的。實證結(jié)果表明:基于地理鄰近度,上海高新技術(shù)企業(yè)的空間相關(guān)系數(shù)為0.34,顯著性水平為1%;企業(yè)每增加一個單位的研發(fā)投入,會多產(chǎn)生0.1個單位的發(fā)明類知識產(chǎn)品;相較于非國家高新技術(shù)企業(yè),高新技術(shù)企業(yè)能多生產(chǎn)0.11個發(fā)明類知識產(chǎn)品。
表2實證結(jié)果的第1列、第3列的回歸結(jié)果存在差異,當被解釋變量選擇專利申請數(shù)時,基于技術(shù)鄰近度的空間相關(guān)系數(shù)的估計結(jié)果為0.42,顯著性水平為1%;相同顯著性水平下,當被解釋變量選擇為發(fā)明專利授權(quán)數(shù)時,空間相關(guān)系數(shù)的回歸結(jié)果為0.55。企業(yè)在代表有效生產(chǎn)的發(fā)明專利的生產(chǎn)上呈現(xiàn)出更強的空間相關(guān)性??臻g相關(guān)系數(shù)在不同空間鄰近度下的估計結(jié)果差異說明:企業(yè)的發(fā)明類知識產(chǎn)品為戰(zhàn)略替代,同一產(chǎn)品市場內(nèi)的企業(yè)增加研發(fā)投入,將導(dǎo)致企業(yè)減少發(fā)明專利的生產(chǎn),減少企業(yè)的實質(zhì)創(chuàng)新。企業(yè)知識專利授權(quán)數(shù)的實證結(jié)果顯示出更強的戰(zhàn)略替代性。
表2 發(fā)明類知識產(chǎn)品技術(shù)溢出實證結(jié)果
由于企業(yè)不同知識產(chǎn)品存在不同的戰(zhàn)略相互作用,產(chǎn)品市場的技術(shù)溢出導(dǎo)致企業(yè)改變研發(fā)投入。發(fā)明類專利產(chǎn)品存在戰(zhàn)略替代性,相同產(chǎn)品市場內(nèi)的企業(yè)增加研發(fā)投入將最終減少企業(yè)發(fā)明類專利生產(chǎn),這是由于企業(yè)減少了相關(guān)的研發(fā)投入;企業(yè)增加對專利類知識產(chǎn)品的研發(fā)投入,可促進專利類知識產(chǎn)品的生產(chǎn)。企業(yè)對發(fā)明類專利的研發(fā)投入可能被企業(yè)對專利類產(chǎn)品的研發(fā)投入擠出,降低企業(yè)實質(zhì)創(chuàng)新能力。企業(yè)專利類知識產(chǎn)品生產(chǎn)呈現(xiàn)地域性,對于空間相關(guān)系數(shù)的估計是0.82,顯著性水平為1%,因此當前的高新技術(shù)企業(yè)在當前地理空間的分布上不利于區(qū)域融合。
本文研究了產(chǎn)品市場技術(shù)溢出對于企業(yè)知識產(chǎn)品生產(chǎn)的間接影響,高新技術(shù)企業(yè)在技術(shù)領(lǐng)域以及產(chǎn)品市場領(lǐng)域的溢出效應(yīng)。實證結(jié)果表明:國家高新技術(shù)企業(yè)相對于其他類型企業(yè)具有更強的研發(fā)能力;企業(yè)研發(fā)投入對于企業(yè)各類知識產(chǎn)品生產(chǎn)有積極作用。
本文采取空間自回歸模型分別估計上海高新技術(shù)企業(yè)生產(chǎn)專利和發(fā)明類專利兩類知識產(chǎn)品的空間相關(guān)性。在技術(shù)鄰近度下,高新技術(shù)企業(yè)間呈現(xiàn)正向的空間相關(guān)性,證明相同技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)企業(yè)在知識產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在技術(shù)溢出效應(yīng),加大研發(fā)投入將促進企業(yè)知識產(chǎn)品生產(chǎn)。
不同空間鄰近度下對空間相關(guān)系數(shù)的估計結(jié)果的差異表明,上海高新技術(shù)企業(yè)不同類型的知識產(chǎn)品存在不同的戰(zhàn)略相互作用。實證結(jié)果表明:高新技術(shù)企業(yè)的專利類產(chǎn)品屬于戰(zhàn)略互補,發(fā)明類專利屬于戰(zhàn)略替代。由于企業(yè)的專利類產(chǎn)品為戰(zhàn)略互補,增加對專利類知識產(chǎn)品的研發(fā)投入能增加企業(yè)利潤,同時可能擠出發(fā)明類專利產(chǎn)品的研發(fā)投入,降低企業(yè)的實質(zhì)創(chuàng)新能力。從地理空間尺度來看,企業(yè)的專利類產(chǎn)品存在戰(zhàn)略互補,增強了高新技術(shù)企業(yè)專利類產(chǎn)品生產(chǎn)的空間相關(guān)性,過強的空間關(guān)聯(lián)度不利于區(qū)域整合。
本文給出如下政策建議:第一,增加高新技術(shù)企業(yè)發(fā)明性專利指標在國家高新技術(shù)企業(yè)認證過程中的權(quán)重,確立以專利類知識產(chǎn)品為核心的考核評價體系。第二,由于國家高新技術(shù)企業(yè)享有國家各級科研經(jīng)費支持和財政撥款,可能將科研經(jīng)費用于其他專利的研發(fā)投入,擠出對發(fā)明類專利的研發(fā)投入,因此在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的扶持政策中應(yīng)減少相關(guān)補貼政策,通過專項基金扶持高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),促進企業(yè)提升實質(zhì)創(chuàng)新能力。第三,高新技術(shù)企業(yè)經(jīng)營地址的分布上呈現(xiàn)集中在城市中心的空間集聚性。從產(chǎn)業(yè)布局來看,應(yīng)當確立多個中心的發(fā)展思路,在上海各區(qū)發(fā)展各自優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),促進區(qū)域整合。