我国高技术产业高端化与技术创新耦合发展实证研究

刘英基

摘要：通过因子分析法对各项指标进行浓缩的基础上，运用动态分布滞后模型、误差修正模型、脉冲响应和预测方差分解等方法进行了实证分析。结果显示，二者存在耦合关系，技术创新态势稳定，但高技术产业高端化的波动幅度较大。提出了优化高技术产业高端化与技术创新耦合关系的对策建议。

关键词：高技术产业高端化;技术创新;耦合关系;误差修正模型

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2015.01.14

中图分类号：F062.9;F264.2;F424.3    文献标识码：A    文章编号：1001-8409（2015）01-0065-05

The Coupled Evaluation on Chinese High-tech Industry

Achieving High-end and Technology Innovation

LIU Ying-ji

（Centre for  Public Policy and Social Management Innovation Research，Henan Normal University， Xinxiang 453007）

Abstract：This paper abstracted the main variables of high-tech industry achieving high-end and technological innovation with factor analysis method.Empirically analyzed the degree of coupling and deviation with dynamic distributed lag model， error correction model and variance decomposition methods.The results show that there exist the coupling relations between them， technology innovation is stable， but the volatility of high-tech industries achieving high-end is larger.

Key words：high-tech industries achieving high-end;technology innovation;coupling;error correction model

引言

高技术产业高端化是指高技术产业从产品附加值较低的组装加工等“低端”环节向附加值较高的研发设计、品牌营销等“高端”环节攀升的过程。现阶段，我国高技术产业规模已经位居全球第二位，但主要从事加工制造环节，存在着产品技术含量和附加值率过低等问题。在高技术企业中仅有不到0.03%的企业拥有自主知识产权，99%的企业未申请过技术专利。我国高技术产业的产品附加值率比美国低17.3%，比意大利低8.8%。面对全球高技术产业的激烈竞争，推动我国高技术产业高端化迫在眉睫。

高技术产业高端化离不开技术创新及推动研发设计流程优化与品牌创造，技术创新需要产业高端化驱动和平台支持，二者存在着互动耦合关系。如何有效提升二者的耦合程度，从而更好地推动高技术产业高端化，成为国内外学术界研究的焦点问题。在技术创新推动产业高端化方面，Hoffmann通过对工业资本品和消费品进行比较分析后认为，技术创新引起的技术差异将对产业结构变化产生影响，资本品产业将得到比消费品产业更优先发展^[1]。Pietrobelli和Rabellotti认为，产业高端化是通过技术创新和品牌营销来提升产品附加值率的过程^[2]。赵志耘等认为，技术创新能力弱，产品知识密集度低等是导致我国高技术产业陷入低端困境的主要原因^[3]。中国高技术产业如果不能加速进行技术创新，在全球产业分工中的低端锁定困境可能会进一步固化^[4]。技术创新对产业高端化具有决定作用，尤其自主创新能力决定着我国高技术产业能否摆脱全球价值链的低端锁定困境 [5]。

高技术产业高端化对技术创新的促进作用研究。Humphrey 和 Schmitz认为全球价值链升级包括工艺升级、产品升级、功能升级和链条升级，企业能够从价值链整合过程中获取生产流程、产品质量和市场竞争优势的创新知识^[6]。随着全球高技术产业网络化趋势加强，我国必须加大对数字化制造、新材料等领域的科学研究投入，坚持自主创新，掌握全球高技术产业价值链话语权。曾德明等认为，产业网络各知识主体的联结强度、网络密度对知识信息传递、创新环境培育和技术创新绩效具有显著影响^[7]。吕铁认为，新产业革命将使数字技术、信息技术和智能化技术向高技术产业全面嵌入，传统生产流程将被打破，促使高技术产业进行颠覆性技术创新^[8]。

高技术产业高端化与技术创新耦合关系研究。耦合是指存在互动关联的两个系统通过协同机制使双方属性发生深刻变化的过程。郑谦认为产业转型升级与技术创新之间存在正相关关系，且新产业发展与技术创新通过一定的耦合机制实现相互促进，产业成长与技术创新存在着耦合关系^[9]。傅贻忙通过技术创新和产业成长评价指标体系构建，实证分析了二者的耦合关系^[10]。

国内外学者对产业发展与技术创新进行了富有成效的研究。但已有研究主要从宏观经济或微观企业层面进行，对中观层面的高技术产业高端化与技术创新耦合关系研究较少，且定量研究更少。鉴于此，本文将运用误差修正模型等定量分析方法对我国高技术产业高端化与技术创新耦合关系进行实证研究，以便于为政府制定推动高技术产业高端化的相关政策提供科学依据。

1 理论分析与模型构建

1.1 高技术产业高端化与技术创新耦合机理

高技术产业高端化的基本途径在于通过技术创新实现要素升级，提升产业内生比较优势。随着全球高技术企业市场竞争加剧，对于追求长期价值最大化的企业来说，理性选择就是在现有优势基础上寻找新的市场竞争优势，通过技术进步优化资源禀赋结构，有助于提高特定产业的资本-劳动比率，进而提高其劳动生产效率，用升级后的生产要素生产和提供能够激发市场需求的更高层次的产品。高技术企业在追求产业高端化过程中更注重新产品研发与销售，通过技术创新改善高技术产业的研发效能，强化流程创新和产品创新，优化高技术产业结构和产业规模，提高产品质量和附加值率，增强高技术企业全球市场竞争优势。全球新产业革命促使高技术产业进行新技术的选择与优化，最终通过技术创新优化高技术产业结构，促进整个产业高端化发展。

高技术产业高端化也为技术创新提出了方向和要求，为技术创新提供平台，通过倒逼机制促使高技术企业与科研机构密切联系与合作，进行良性互动和协同创新。在全球价值链重构过程中，高技术企业的理性选择是创造技术的创新条件，通过技术创新提供能够激发市场需求的高附加值的产品，实现产业高端化与技术创新耦合发展。在这种耦合机制的作用下，技术创新与高技术产业高端化都呈现出快速、健康发展态势，有效推进高技术产业高端化进程，见图1。

1.2 实证模型构建

高技术产业高端化与技术创新耦合发展涉及到多个指标变量，考虑到环境变化等可能引起高技术产业高端化和技术创新指标波动的非平稳性，为避免经典回归模型可能出现的“伪回归”、“自相关”等问题，确保估计参数的显著性和有效性，借鉴宋德军的研究方法^[11]，采用在协整关系基础上的误差修正模型（ECM）作为对高技术产业高端化和技术创新耦合关系定量分析基础。在构建误差修正模型之前，先列出能够转化为误差修正模型的自回归分布滞后模型，确保在多种形式下回归参数的最小二乘估计值稳定，从而更有效地对样本数据进行解释。

yt=β0+∑mi=1βiyt-i+∑qj=1∑ni=0αjixjt-i+εt，

εt：iid（0，σ2）（1）

其中，xjt-i是第j个外生变量，通常q=1、2、3，表示外生变量的个数;m、n分别表示yt，xjt的最大滞后期。

图1 高技术产业高端化与技术创新耦合机理

自回归分布滞后模型可转化为误差修正模型，以一阶自回归分布滞后模型为例：

yt=β0+β1yt-1+α1xt+α2xt-1+εt，

εt：iid（0，σ2），β1<1（2）

因变量yt变动取决于自变量变动及因变量滞后一期的非均衡程度。自回归分布滞后模型能够对滞后期的非均衡程度进行修正，从而弥补简单差分模型的缺陷。对式（2）求Vyt=yt-yt-1，整理可得：

Vyt=β0+α1Vxt+（β1-1）yt-1+（α1+α2）xt-1+εt（3）

对式（3）进一步整理可得：

Vyt=β0+α1Vxt+（β1-1）（yt-1-α1+α21-β1xt-1）+εt（4）

Vyt的影响因素是自变量的短期波动Vxt和误差修正项（β1-1）（yt-1-α1+α21-β1xt-1），反映了变量在短期波动中对长期均衡的偏离程度，（β1-1）<0为误差修正系数，代表误差修正项对因变量波动Vyt的调整速度。（yt-1-α1+α21-β1xt-1）是t-1期非均衡误差。

2 实证分析

2.1 指标选取与浓缩

2.1.1 指标选择与数据来源

借鉴欧阳平凯等的研究^[12]，选择高技术产业增加值率（Y1）、能源效率（Y2）、总产值占制造业比重（Y3）、利润占制造业比重（Y4）、增加值占制造业比重（Y5）、出口交货值率（Y6）、新产品产值率（Y7）、出口占制造业出口比重（Y8）和高技术产品出口占贸易总额比重（Y9）等作为反映高技术产业高端化的指标。选取高技术企业R&D活动人员全时当量（X1）、研发经费内部支出（X2）、新产品研发经费支出（X3）、企业研发机构人数（X4）、技术改造经费支出（X5）、技术引进经费支出（X6）、购买国内技术经费支出（X7）、R&D经费占GDP比重（X8）、有效发明专利（X9）、新产品销售收入（X10）等指标作为高技术产业技术创新指标。

数据均源于1996～2012年的《中国统计年鉴》、《中国高技术产业统计年鉴》和《中国科技统计年鉴》。为了避免量纲差异，确保评价客观性，对数据进行了标准化处理。

2.1.2 因子分析与指标浓缩

采用因子分析法对高技术产业高端化指标和技术创新指标变量进行浓缩。KMO和 Bartlett检验表明，高技术产业高端化和技术创新均具有较强的相关性，适合进行因子分析。运用方差最大正交旋转法分别对高技术产业高端化和技术创新指标进行因子分析，经过3次旋转后，从主因子方差贡献率中抽取两个累积方差大于85%的主因子。高技术产业高端化的两个主因子方差贡献率分别为0.756、0.234;技术创新的两个主因子方差贡献率分别为0.693、0.214。运用SPSS19.0计算高技术产业高端化和技术创新指标的因子得分矩阵，如表1。

根据因子得分矩阵，用加权平均方法计算出G1t，G2t，K1t，K2t，权重为因子得分，计算方法如下：

Gjt=∑9i=1aijYi，（j=1，2）（5）

Kjt=∑10i=1bijXi，（j=1，2）（6）

其中，aij为第i个产业高端化指标的第j个主因子得分，bij为第i个技术创新指标的第j个主因子得分。高技术产业高端化和技术创新综合指标ING、SCI分别用旋转平方和载入因子方差百分比为权重计算，即：

INGt=0.70569G1t+0.23350G2t（7）

KJIt=0.69298K1t+0.21365K2t（8）

令SCIt=lnKJIt，由式（7）、式（8）计算出高技术产业高端化和技术创新的浓缩指标。

2.2 高技术产业高端化与技术创新耦合关系评价

对高技术产业高端化与技术创新耦合关系评价，需要在平稳性检验、协整回归分析的基础上运用误差修正模型脉冲相应模型等进行定量分析。

2.2.1 ADF检验

对高技术产业高端化综合指标ING和技术创新综合指标SCI进行 ADF检验，结果发现ING和SCI的一阶差分在5%显著性水平上拒绝原假设，两个指标均为一阶单整序列，见表2。高技术产业高端化和技术创新存在长期稳定关系。

平稳

注：检验形式 c、t 、k 表示单位检验方程包括常数项、时间趋势和滞后阶数;滞后变量有助于使残差项变成白噪声;滞后期K由AIC准则决定

2.2.2 协整回归分析

运用EG两步法检验高技术产业高端化与技术创新的协整关系，先用普通最小二乘法进行回归分析，建立回归方程：

INGt=1.0321SCIt+t（9）

根据式（9）求残差为t=INGt-1.0321SCIt，对t进行单位根检验，见表3，检验结果是ADF值均小于5%的临界值，D.W.值为2.036，残差项t在5%显著性水平上是平稳序列，不存在单位根，即t：I（0）。ING与SCI存在协整关系。

2.2.3 误差修正模型分析

为了防止协整参数偏差直接传递到误差修正项而产生偏倚，借鉴菲利普斯和罗利坦的方法，用动态分布滞后模型对高技术产业高端化和技术创新的长期互动均衡关系进行测量。先设置动态分布滞后模型：

yt=∑mi=1βiyt-i+∑ni=1αixt-i+et（10）

其中，βi，αi是回归参数，et为误差项，运用回归参数OLS估计值可计算长期乘数：

=∑ni=1α^i/（1-∑mi=1β^i）（11）

根据式（1）和式（10），进行OLS估计，可得到动态分布滞后模型的估计方程：

ING =1.112INGt-1+0.226INGt-2+1.313SCIt-1

-1.440SCIt-2+2.612（12）

得到R2=0.937，D.W.=2.062，F=52.9。

T值95%显著，R2=0.937，说明高技术产业高端化指标ING以93.7%可以通过技术创新指标SCI的优化组合变动来解释，D.W.值为2.062，克服了自相关。利用式（10）和式（11）可计算出长期乘数=1.187，可得ING和SCI的长期均衡关系：INGt = 1.187SCIt。说明高技术产业高端化与技术创新之间存在着长期稳态均衡关系，二者之间的弹性系数是1.187。

为了分析高技术产业高端化与技术创新指标的动态耦合关系，以式（4）为基础，估计ING与 SCI的误差修正模型的回归方程：

ΔINGt=0.96+2.96ΔSCIt+1.72ΔSCIt-1

-1.28ΔSCIt-2+0.433ΔINGt-1-0.025ECTt-1（13）

在t 检验值为95%显著性条件下，误差修正项ECTt-1的系数是-0.025，表明ING受SCI影响的短期变动符合反向修正机制，SCI对ING的短期变动向长期变动均衡调整系数是0.025。二者的动态模型较稳定。

2.2.4 格兰杰因果检验

协整检验表明，1995年以来，ING序列和SCI序列存在协整关系，可以进行格兰杰因果关系检验，见表4。F统计值在10%水平上显著，拒绝零假设，即SCI的一阶差分序列是ING序列的格兰杰原因，表明技术创新显著推进高技术产业高端化。而ING序列不是△SCI的格兰杰原因，说明我国高技术产业高端化水平尚不能对技术创新产生促进作用。

2.2.5 脉冲响应分析

高技术产业高端化综合指标ING对自身冲击的响应非常明显，但总体上呈减弱趋势。ING在第1期增加约为1%，然后持续下降，第3期略有增长后一直呈小幅下降趋势，第10期在0.5%的水平上。高技术产业高端化综合指标ING对自身标准差新息的正响应显著且有持续性和递减性，见图2。

图2 ING对ING冲击的响应

ING对SCI标准差新息的冲击呈先上升，然后持续下降的趋势状态，第1期约为0.06%，第2期上升到最大值约为0.10%，然后持续稳定减弱，到第6期时为0，从第7期开始高技术产业高端化综合指标ING对技术创新指标标准差新息的冲击呈负响应状态。技术创新对高技术产业高端化的冲击程度持续减弱，见图3。

图3 ING对SCI冲击的响应

2.2.6 预测方差分解分析

运用Eviews6.0在动态误差修正模型的协整分析基础上对△ING和△SCI的预测方差分解进行分析，见表5。

ING最初受到自身扰动与技术创新变动的影响，前两期受到的冲击程度较大，分别是3.756%与3.605%。从第3期开始，技术创新对高技术产业高端化的推进呈减弱趋势，第10期的作用是3.503%。这说明技术创新有助于高技术产业高端化持续推进，但在技术创新水平相同的情况下，ING调整的边际效率呈递减状态。为实现高技术产业高端化新的平衡，需要持续推进技术创新，使各时期ING调整的边际效率递增。

2.3 高技术产业高端化与技术创新的耦合偏离趋势分析

在高技术产业高端化变化过程中，技术创新经历了稳态发展过程，但二者之间总体上趋于动态耦合状态，与前文分析结果相符合，见图4。2001年之前，△ING的波动幅度显著大于△SCI，技术创新与高技术产业高端化耦合关系不明显;2002～2007年，技术创新与高技术产业高端化变动总体上呈现出耦合趋势，2008年全球金融危机以后，ING变动趋势低于△SCI变动曲线，耦合关系相对稳定，这与我国经济受到冲击后积极进行自主创新和扩大内需等有关系。

总体上看，我国的技术创新呈相对稳定发展态势，高技术产业高端化波动幅度逐渐减弱。在新产业革命和全球价值链重构背景下，需要强化技术创新对高技术产业高端化的引导效应、加速效应和协同效应，增强相互耦合关系。

3 研究结论与对策建议

综合上述分析，我国高技术产业高端化与技术创新存在耦合关系，技术创新能够显著推动高技术产业的研发设计、流程优化和产品创新;高技术产业高端化为技术创新提供方向和平台。我国高技术产业增加值率、新产品产值率、出口交货值率、高技术产品出口价值占商品出口总额比重等因子得分较高，而产业能源效率、总产值占制造业比重、利润占制造业比重等指标得分较低，说明我国高技术产业高端化相对滞后;技术引进经费支出、有效发明专利、购买国内技术经费支出、R&D活动人员全时当量等因子得分较高，说明我国在创新投入、技术交易方面较为成熟，而新产品研发、流程优化等需要提升。实证研究表明，我国高技术产业高端化和技术创新耦合趋势明显，技术创新能够促进高技术产业高端化，但高技术产业高端化尚不能对技术创新产生促进作用。在新产业革命和全球价值链重构背景下，我国高技术产业高端化的根本途径在于技术创新。为此，本文提出以下建议：

（1）坚持技术创新推动高技术产业高端化的战略思路

技术创新对高技术产业产品附加值率提升具有决定性作用，高技术产业实现高端化需要加强研发设计、流程创新和市场创新能力。确立以技术创新推动高技术产业高端化的基本发展战略，打破传统的技术创新模式，构建以企业为主导的技术创新体系等。

（2）创新高技术产业高端化的发展路径

随着新产业革命带来的数字技术、信息技术和智能技术的飞速发展，我国高技术产业在应对全球竞争中需要树立“设计、开发、制造与营销”一体化发展思路。依靠技术创新推动高技术产业实现转型升级、结构优化，在提升高技术企业产品附加值率和全球市场竞争优势的基础上，着重提升高技术产业的能源利用效率、新产品销售率、利润占制造业利润总额比重等在因子得分中的权重。

（3）构建以企业为主导的协同创新体系

高技术企业要洞悉全球新产业革命对我国高技术产业的影响，强调自主创新和国外技术吸收再创新相结合，通过要素升级和劳动生产率提升来实现高技术产业高端化目标。针对高技术产业高端化与技术创新存在可能偏离的问题，从研发设计、创新评价和资源分配等方面构建以企业为主导的协同体系，提升高技术产业高端化对技术创新的反向推动能力。

（4）创新高技术产业高端化与技术创新耦合关系的政策整合机制

在全球价值链重构背景下，高技术产业链呈现出融合化、网络化与碎片化特征^[13]，政府提供的高技术产业高端化与技术创新耦合关系的政策整合机制更加重要。结合我国高技术产业高端化转型发展、结构优化的现实要求和技术创新的产出能力亟待提升的现实，构建高技术产业发展长期目标与短期利益相结合的技术创新政策衔接体系和整合机制，统筹规划、合理分工，政府为科研机构、高技术企业进行知识交流与技术创新搭建平台^[14];完善技术创新激励与约束机制，通过完善知识产权保护制度和技术创新支持政策，鼓励高技术企业提升自主创新和技术消化能力，塑造高端品牌，增强高技术产业高端化与技术创新耦合程度。

参考文献：

[1]Hoffmann W G.Stage and Type of Industrialization[M].Blackwell，1931，88.

[2]Pietrobelli C.Upgrading in Cluster and Value Chains in Latin America：The Role of Policies[N].Washington，D.C.Inter-American Development Bank，Working Paper，2004.

[3]赵志耘，杨朝峰.转型时期中国高技术产业创新能力实证研究[J].中国软科学，2013（1）：32-42.

[4]芮明杰.新一轮工业革命正在叩门，中国怎么办？[J].当代财经，2012（8）：5-12.

[5]陈仲常等.影响我国高技术产业全球价值链升级的因素[J].上海财经大学学报，2012（2）：56-64.

[6]Schmitz H，Knorringa P.Learning From Global Buyers[J].Journal of Development Studies，2000（2）：177-205.

[7]曾德明，文金艳等.技术创新网络结构与创新类型配适对企业创新绩效的影响[J].软科学，2012，27（5）：1-4.

[8]吕铁.第三次工业革命对我国制造业提出巨大挑战[J].求是，2013（6）：23-24.

[9]郑谦.资源型区域技术创新与产业转型的耦合机理[J].资源开发与市场，2010（1）：37-40.

[10]傅贻忙.产业技术创新与产业成长耦合协同发展研究[J].科技经济市场，2011（11）：106-108.

[11]宋德军.中国农业产业结构优化与科技创新耦合性评价[J].科学学研究，2013（2）：191-200.

[12]欧阳平凯等.产业高端化及其评价指标体系[J].山东科技大学学报（社会科学版），2009（1）：1-6.

[13]汪秀婷.战略性新兴产业协同创新网络模型及能力动态演化研究[J].中国科技论坛，2012（11）：51-57.

[14]刘明宇，芮明杰.价值网络重构、分工演进与产业结构优化[J].中国工业经济，2012（5）：148-160.

（责任编辑：张京辉）