外商直接投资对技术创新影响的理论与实证研究

王福军　叶阿忠　陈晓玲

[摘 要] 基于Romer提出的内生经济增长模型，从理论上分析FDI对技术创新的影响，得出FDI对东道国存在正向技术溢出效应的结论。利用中国2000—2012年省域数据，采用空间面板计量模型实证检验FDI对中国技术创新的影响。结果表明，中国技术创新存在着显著的空间相关性；FDI有效地促进了中国的技术创新；FDI与人力资本相结合可以更好地发挥FDI在中国的技术外溢效应。因此，中国应制定优惠政策，充分发挥FDI的技术外溢效应。

[关键词] FDI；技术创新；技术溢出；空间面板模型

[中图分类号]F713584

[文献标识码]A

[文章编号] 1673-5595（2015）03-0021-07

一、引言

20世纪80年代以来，随着中国对外开放程度的不断扩大，中国以优惠的外资政策、巨大的市场潜力以及日益改善的投资环境，特别是实施以“市场换技术”、“市场换管理”等引资战略以后，吸引了大量外资的流入并且呈逐年快速增加的趋势，FDI在外资中占有很大的比重，成为中国引进外资的主要来源。从1993年开始，中国FDI流入量就在发展中国家位居第一，2002年首次超过美国成为世界第一，截至2014年第三个季度，中国实际利用FDI额为87348亿美元，处于世界领先地位。虽然FDI在中国经济增长中发挥了巨大促进作用并得到了经济学家们的广泛认同，但是目前就有关FDI对中国技术创新的影响效应的研究，学者们还存在分歧。在当今充满挑战与机遇的经济全球化背景下，FDI是否促进了中国技术创新水平的提高？还是仅仅促进了经济的增长而没有技术方面的进步？如果存在影响，那么影响技术创新的途径和机理是什么？为了使FDI在中国更有效地发挥技术溢出效应，政府应该制定怎样的政策？基于以上背景，本文希望通过对FDI与中国技术创新之间相互关系的研究，为上述问题提供理论和实践的指导。

二、文献综述

自从1960年Macdougall分析外商直接投资的一般福利效应第一次明确提出FDI对东道国存在技术溢出效应之后[1]，许多学者对此进行了大量的理论和实证研究。从国外学者的研究结论来看，主要存在三种观点：第一种观点认为，FDI会促进东道国的技术创新。Blomstrm等认为FDI通过给东道国带来先进的技术和管理经验而产生正向的技术溢出效应[2]；Feinberg等通过实证研究发现，外商在印度制药业的研发投资活动促进了其相关行业的技术创新水平的提高[3]；Gorg等认为东道国通过对外商企业研发创新活动的研究分析和模仿，能使其企业技术创新水平得到提高[4]；Lee通过计量研究发现从日本流入美国的FDI促进了美国本土的自主创新能力的提高。[5]第二种观点认为FDI会抑制东道国的技术创新。Young通过对新加坡的研究后发现，FDI的流入使得该国人力资本从研发部门转移到了最终产品部门，从而抑制了该国的技术创新水平的提高[6]；Koings选用波兰1993—1997年的面板数据，研究发现FDI对当地企业的外溢效应为负[7]；Bevan等对欧洲处于经济转型时期的国家实证研究发现，FDI的流入量与国内的技术创新存在负相关关系[8]；Jonathan等选用英国1973—1992年的制造业面板数据进行分析后发现，由于外商的进入加剧了行业内的竞争，使得FDI溢出效应为负[9]。第三种观点认为，FDI与东道国的技术创新之间的关系不明显。Kathuria对印度的制造业企业进行研究后认为，FDI对其国内的技术进步效应并不明显[10]；Damijan等选取8个处于经济转型时期的国家1994—1998年的制造业面板数据研究后发现，FDI对上述国家的溢出效应不明显[11]；Harris等利用面板计量模型对英国制造业进行实证分析后发现，由于外资流入所导致的行业内溢出效应、集聚导致的溢出效应以及行业间的溢出效应均不显著[12]。

近年来，国内外学者就FDI对中国技术创新的影响也进行了大量的研究，研究结论大致包括上述的三类：何洁选取中国28个省市的面板数据实证研究后发现，FDI对中国各省市工业部门存在明显的正的技术溢出效应[13]；Hu等以广东省大中型企业为对象，研究了FDI对制造业技术创新的影响，发现FDI对国内企业具有正的外溢效应[14]；王红领等选取中国1998—2003年工业数据进行实证分析后认为，FDI对中国民族企业的技术创新具有显著的促进作用[15]；谢光亚和李洋基于C-D生产函数理论模型，并选取中国工业部门的面板数据进行研究后发现，FDI有效地促进了中国工业部门的技术进步[16]；王滨选取中国1999—2007年的制造业面板数据进行计量研究后发现，FDI在中国存在显著的正向外溢效应[17]。Fan等选取中国998个企业面板数据对FDI和内资企业技术创新的关系进行回归分析，结果表明FDI在总体上抑制了中国内资企业的研发投入[18]；范成泽等选取世界银行的相关调查数据并运用计量模型进行研究，发现FDI对中国国内的研发投入的效应为负[19]；蒋殿春等针对FDI在市场化改革过程中对中国内资企业技术创新的影响进行了微观分析，结果表明FDI对内资企业的技术溢出效应是负的[20]；徐亚静等选取中国1999—2008年30个省市的面板数据并通过引入制度因素研究FDI对中国技术创新的影响，结果表明FDI对中国西部地区存在明显的负外溢效应[21]。黄静波等对FDI与广东技术进步之间的关系进行了实证分析，认为FDI对技术进步并没有明显的作用[22]；平新乔等选用中国第一次全国经济普查数据检验FDI对中国制造业是否存在技术外溢效应，结果发现FDI投资额并没有明显地缩小中国企业与国际先进技术水平之间的差距[23]；王文治对中国1996—2005年制造业面板数据计量分析后发现FDI不存在显著的技术溢出效应[24]；许和连等选用中国2001—2006年35个工业行业的面板数据计量研究发现FDI对中国内资企业技术创新能力的影响不显著。[25]

通过对已有文献的回顾可以发现，目前国内外就有关FDI与技术创新之间关系的研究极大地促进了相关理论的发展，但这些研究一方面缺乏对FDI与技术创新之间相关关系理论模型的研究，另一方面忽略了中国各区域之间的技术创新有可能存在空间相关性。本文在现有研究基础上基于Romer提出的内生经济增长模型[26]，对FDI与技术创新关系进行理论分析，并通过引入人力资本与FDI等交互变量，选取中国31个省、市、自治区2000—2012年的面板数据，运用空间面板计量模型实证研究FDI对中国技术创新的影响。

三、理论模型

类似于Romer提出的内生经济增长模型，本文对由最终产品部门、中间产品部门和研发（R&D）部门组成的经济系统进行了考察。假设只有一种最终产品，由最终产品部门提供；人力资本既可以投入到最终产品部门，也可以投入到研发部门从事技术研发活动，且总量保持不变。

（一）模型描述

1.最终产品生产部门

根据Romer提出的把不同类型的最终产品i看作一个连续变量的情况下，将其产出水平写成如下扩展的D-S形式：

式中，Y为产出水平；HY、L分别为投入到该部门的人力资本与劳动投入量；x（i）表示最终产品部门生产产品i时对中间产品的使用量；A为中间产品的种类数，其衡量国内自有技术知识存量水平的高低。

2.中间产品生产部门

该部门通过购买设计方案，并利用物质资本进行生产。假设生产任何一单位的中间产品所需要的资本量为η，该部门的生产函数为：

3.研发部门

借鉴Romer的研究思路，研发部门发明新专利、设计新方案、产出水平等取决于该部门的人力资本投入量和具有的总知识存量。总知识存量由两部分组成：国内已有的技术知识存量，通过对外资企业先进技术进行消化、吸收所获得的技术知识。因此，该部门的生产函数可以表示为：

式中，为知识增量，是各种专利受理数量；δ、HR分别为该部门的生产率参数和人力资本的投入量；A为国内已有的技术知识存量；γ为技术外溢系数。由式（3）可以得出：首先，研发部门投入越多的人力资本，将会拥有越高的技术研发水平；其次，国内本身已有的技术知识存量越多，研发部门的研发人员将会具有越高的生产率，因此国内自身的自主创新对其技术创新水平的提高有着非常重要的作用；最后，国内的技术研发产出水平由于FDI的技术外溢作用而提高，其中，技术外溢系数γ的大小主要取决于FDI技术外溢程度以及国内企业对FDI技术外溢的吸收能力，国内企业要想有效地利用FDI技术外溢，必须要有较高水平的技术吸收能力。

（二）竞争性均衡分析

1.最终产品生产部门

最终产品生产部门中的生产企业通过选择式（1）中的x（i）、HY和L来实现利润最大化的目的。

根据式（21），在经济对外开放的条件下，我们可以提出以下推论：

推论一：国内的技术创新水平取决于人力资本总量（H）、国内已有的技术知识存量（A）、FDI流入量、技术外溢系数γ以及其他参数（δ、α、β、η、r）等因素。

推论二：国内的技术创新水平与FDI技术外溢效应存在正相关关系。

推论三：国内的技术创新水平与人力资本存量存在正相关关系。

四、变量选取和数据说明

技术创新（patent）：已有的实证研究中通常将专利申请受理数量或者专利授权数量作为对技术创新水平的度量，但是本文考虑到专利授权受专利局认定等人为因素的影响以及存在较长的时间滞后，因此本文选取各地区的专利申请受理数量来表示其技术创新水平。

外商直接投资（FDI）：本文采用外商直接投资实际利用外资金额来对其进行度量，以检验其对中国各省域技术创新是否具有正向的影响。

科研活动人员数（l）：用研究与试验发展（R&D）人员全时当量来对其进行度量。

科研投入经费（k）：用研究与试验发展（R&D）经费内部支出来对各地区的技术创新投入经费进行衡量。

经济发展水平（pgdp）：考虑到各地区的不同经济发展水平可能会影响其技术创新水平，本文在模型中的经济发展水平用各地区的人均实际国民生产总值表示。

人力资本（hc）：国内外学者普遍认为人力资本是影响FDI技术溢出效应的重要因素。本文借鉴李谐、齐绍洲的做法，用地区平均教育年限来衡量人力资本水平[27]。平均教育年限公式为：

人力资本与FDI的交叉项（lnhc×lnFDI）：参考马章良的观点[28]，本文认为FDI技术创新外溢作用的发挥需要与人力资本相结合，因此在实证模型中引入这两者的交互作用。

此外，为了进一步分析中国在2001年加入WTO以及在2004年实施专利法后是否对FDI的技术外溢效应产生了影响，本文设置了虚拟变量WTO（是否加入WTO）和law（是否实施专利法），并将其定义为：

WTO=0，year≤20011，year≥2002， law=0，year≤20031，year≥2004

并分别构建了虚拟变量与FDI的乘积WTO×lnFDI和law×lnFDI。

本文选取的样本为2000—2012年中国31个省市、自治区的面板数据，数据主要来源于国泰安数据库、国家统计局网站和《中国科技统计年鉴》。为了消除价格因素对数据的影响，本文采用CPI指数对相关数据进行了平减处理。本文的实证研究主要借助于MATLAB 2012A软件完成。

五、计量检验与结果分析

（一）空间相关性检验与计量模型选择

由表1可见，MORANI值虽然在2000—2006年间介于005～01之间，但其基本上呈现上升的趋势，2009年以后一直在02以上波动，各年份的MORANI值均通过了1%显著水平的检验，这反映出中国邻近省市自治区的技术创新存在正向的空间相关性。由此可知，运用空间计量模型对本文进行研究较之传统计量方法更为适宜。

空间计量模型一般包含空间滞后模型（SAR）和空间误差模型（SEM），本文通过拉格朗日乘数检验（LMLAG、LMERR）和稳健的拉格朗日乘数检验（R-LMLAG、R-LMERR）来判定SAR、SEM的适用性，检验结果见表2。

由表2可知，LMERR大于LELAG的检验统计量值，而且R-LMERR大于R-LMLAG的检验统计量值，这表明本文采用SEM模型更为合理。通过Hausman检验可知，其统计值为-253693，且在1%的显著水平上拒绝“随机效应有效”的原假设，接受“固定效应模型有效”的备择假设，因此，我们选择固定效应面板模型。综上所述，下面采用空间误差固定效应面板模型对本文进行实证分析。

（二）空间面板模型的估计结果与讨论

为了比较空间计量模型与一般线性回归的优劣，本文将分别采用普通固定效应模型（OLS）和空间误差固定效应面板模型（同时包含地区固定、时间固定以及地区和时间双固定三种形式）对本文所采用的样本数据进行回归和检验，并对其结果（见表3）进行比较。

根据空间相关性检验的结果以及表3中空间误差回归系数λ在1%的显著性水平上为正的结果，可得到中国各地区的技术创新具有正的外部性，说明中国技术创新存在显著的空间溢出效应，在以往研究中常常被忽略的区域间外部性也是决定技术创新的一个重要因素。因此，对中国技术创新进行研究时，不能忽略地理因素和空间效应的影响。

空间计量回归模型中由于自变量存在内生性，因此若采用OLS对模型的系数进行估计会有偏差或无效，利用基于残差平方和分解的拟合优度R2作为对模型优劣的判断标准可能会得到不理想的结果，因此本文采用自然对数似然函数值（Log likelihood，Log-L）来判断模型的拟合程度效果，其绝对值越大，则模型的拟合程度越好。由表3可知，SEM地区固定效应模型对应的Log-L绝对值最大，表明本文选择SEM地区固定效应模型的估计结果进行分析是比较合理的。估计结果显示：FDI强度在1%的显著水平上对中国的技术创新具有显著的正向作用，FDI的流入量每增加1%就会促进129%技术创新水平的提高，这不仅验证了本文在理论模型中提出的推论2，也验证了王滨、谢光亚、王红领、Hu等人的观点。科研投入经费、科技活动人员数和各地区经济发展水平对技术创新都呈现显著的促进作用，并且都通过了1%水平的显著性检验，这说明，在中国当前阶段，这三者仍是影响中国各地区技术创新水平的主要因素。人力资本对技术创新也具有显著的促进作用（这验证了本文在理论模型中提出的推论3），相对于其他因素而言，它对技术创新的作用最大，弹性系数为386。自2001年中国加入WTO以来，FDI对中国技术创新的外溢水平有了显著提高，但2004年开始实施的专利法对FDI技术溢出的发挥效应带来了一定程度的负面冲击。这一结论与刘政等的研究结果相反，[29]这可能是刘政等的研究与本文的研究相比，没有考虑技术创新的空间效应的原因所致。FDI与中国的人力资本相结合可以更好地发挥FDI的技术创新外溢作用，这一结论与马章良得到的结果较为接近。

六、结论与政策建议

本文基于Romer提出的内生经济增长模型，通过理论研究推导出FDI对东道国存在正向技术溢出效应的结论，阐述了FDI发挥技术溢出效应的作用机理，并利用中国2000—2012年31个省市自治区的数据，运用空间面板计量模型实证研究了FDI对中国技术创新的影响，结果发现：第一，中国邻近省市自治区的技术创新存在显著的正向空间相关性；第二，FDI显著地促进了中国技术创新，支持了本文在理论研究中得到的结论，说明中国为引进外资和技术而推行的“以市场换技术”的战略是正确的；第三，FDI借助于人力资本能提高技术外溢的水平；第四，中国加入WTO对FDI在中国发挥技术外溢起到了促进作用，而实施专利法则减弱了FDI在中国的技术外溢水平。

为了提高中国的技术创新水平，根据以上结论，笔者提出以下政策建议：（1）由于技术创新在中国相邻省域之间具有显著的空间溢出效应，因此中国各省市自治区、各企业之间应该积极地进行科研信息的交流和科研成果的传播，使各省市自治区的技术创新协同发展，从整体上提升中国的技术创新水平。（2）FDI是资金、技术和管理经验的载体，中央政府一方面应该提升改革开放水平，制定FDI引进的优惠政策，加大吸引力度，创造有利于FDI在中国充分发挥正向技术溢出效应的外部环境；另一方面，要进一步提高利用FDI的质量，建立科学的招商引资质量考评体系，注重引进技术创新型、生态环保型和资源节约型的项目，加强先进技术和管理经验的引进。（3）人力资本水平的高低是一个国家对外资先进技术进行消化、吸收以及本身进行自主创新的决定性因素，政府要加大教育投入，重视高等教育对人才的培养，合理规划高技术人才的培养机制，制定相应的优惠政策、创造良好的科研环境吸引外资企业优秀人才的流入，减少高科技人才的流失，加快人才市场的建设步伐，提高中国整体人力资本水平，保障人力资本的合理配置，为FDI进入中国充分发挥技术外溢效应提供高水平的人力资本。

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[责任编辑：张岩林]

Abstract： This paper， based on the endogenous economic growth model put forward by Romer， explores the impact of FDI on technological innovation by use of theoretical analysis， concludes that FDI has positive technology spillover effect to the host country， and a test is made on the influence of FDI on Chinas technology innovation by using of spatial panel data model based on Chinese provincial panel data set of yearly observations covering the time period 2000-2012. The results show that our countrys technological innovation has significant spatial correlation； FDI has effectively promoted our countrys technological innovation； FDI combined with human capital can better play the technological spillover effects of FDI in our country. The Chinese Government should formulate preferential policies to fully develop technological spillover effects of FDI in our country.

Key words： FDI； technology innovation； technology spillover； spatial panel data model