开放条件下外源技术对中国发明专利的影响

胡小娟，胡雨潇

(湖南大学经济与贸易学院，湖南　长沙　410079)



开放条件下外源技术对中国发明专利的影响

胡小娟，胡雨潇

(湖南大学经济与贸易学院，湖南长沙410079)

本文采用1996—2012年中国制造业行业面板数据，通过全行业总体、三种情形下的固定效应模型及PVAR模型实证检验了在开放条件下技术引进、FDI与进口贸易外溢三类外源技术对发明专利的影响。结果表明，从总体来看外源技术有利于发明专利的产出，同时外源技术与发明专利也存在彼此相互作用，且具有显著的长期影响；从分行业来看外源技术能有效促进高技术制造行业、传统工业技术行业发明专利数量提升，而对于食品烟草、纺织造纸等行业则产生一定的“挤出效应”。

发明专利；技术引进；FDI；进口贸易；技术溢出

1　引言

外源技术是指中国在开放条件下来源于国外的技术，具体而言主要有两大类，一种是以国际技术贸易为主的直接技术进口，另一种则是通过外商直接投资和进口贸易等渠道以技术外溢为特征的间接引进技术。根据相关统计数据显示，1996—2012年中国技术引进合同金额增加了2.9倍、利用外资增加了2.7倍、进口贸易增加了13倍。在此期间，发明专利有效数增加了100倍(据相应年份《中国科统计年鉴》《中国工业经济年鉴》计算整理)。

开放条件下外源技术对发明专利的影响主要途径有：第一，技术引进具有直接效应。从国外购买的成熟技术或技术设备能够直接投入到实际生产部门，由于使用先进技术和人力资本作用的发挥而提高了劳动生产率，促进了技术进步[1]；第二，外源技术外溢产生间接效应。FDI通过行业内水平外溢效应和行业间前后向关联效应来影响东道国技术进步。FDI行业内水平关联效应主要包括示范效应、竞争效应和人员流动三种形式；产业间前后向关联效应指外商投资企业与当地企业之间通过供应链关系获益的外部效应[2]。第三，外源技术能提高知识的规模效应。外源技术提供了新知识，增加了技术存量积累，从而推动创新研发能力更快发展[3]。

2　模型与数据

2.1模型建立

发明专利产出是由研发资本投入(RDSit)、劳动投入(RDPit)及技术水平联合决定的，再借鉴被广泛使用的柯布-道格拉斯函数形式。综上引申，即有如下模型：

(1)

由以上分析发明专利的技术效率Ait会受到技术引进(TIit)、FDI外溢(SFDIit)和进口外溢(SIMit)三类外源技术的影响，即Ait=A0×eβ3In(TI)+β4In(SFDI)+β5In(SIM)。把该式代入式(1)中，等式两边再取自然对数，可得到如下计量模型：

(2)

为了检验开放条件下外源技术各自影响中国制造业发明专利的作用机制，我们在模型(2)的基础上进一步引入消化吸收变量ADit、人力资本Hit和贸易开放度OPENit等变量，及其与前述变量的交互项，即：

(3)

其中，下标i和t分别代表制造业行业和时间；μi是不随时间变化的个体效应，主要衡量不同行业由于自身特征在创新绩效上的差异；εit为随机扰动项。

2.2变量设计

(1)本文采用有效发明专利数这一指标来衡量制造业各行业发明专利的绩效水平。

(3)技术引进合同金额使用固定资产投资价格指数，按照永续盘存法平减后存量作为技术引进的指标。

(5)消化吸收采用消化吸收经费指标来衡量。

(6)人力资本水平采用各行业当年R&D研发人员占行业内从业人数的比率表示。

(7)贸易开放度选取常用的进出口贸易额与GDP比重来度量，即OPENit=Tradeit/GDPit。

2.3数据来源

本文选取1996—2012年27个制造业行业的相关数据来进行实证分析。其中发明专利、资本、产值方面的数据来源于历年《中国科技统计年鉴》《中国统计年鉴》《中国工业经济年鉴》以及中国知识产权网；而涉及进出口贸易等的数据则来源于OECD、世界银行和联合国数据库等途径。本文将不同渠道来源的数据按照统一的口径进行合并处理，制造业产值、R&D资本存量等指标均以1996年为基年进行平减，以增强数据的可比性。进出口贸易等原始数据通过当年的平均汇率折算成人民币，再进行平减。

3　描述性分析

3.1制造业按技术要素密集程度分类

根据OECD的技术密集度行业分类标准，将制造业行业按照技术密集度对应进行分类，见表1。

表1　制造业技术密集度分类

续表1

3.2发明专利及外源技术的变动态势

(1)专利发明。中国发明专利自2004年以来增长迅速，年平均增长率为34.4%；发明专利的层次与引进技术层次高低具有一致性，即高技术产业最快，中高、中低技术产业次之，低技术产业较低的态势，见图1。

图1　1996—2012年制造业发明专利变化趋势

(2)技术引进。制造业技术引进存量年均增长率为1.76%，其中，中低、中高技术产业引进存量均保持平稳的增长速度；高技术产业增长十分迅猛，年均增长率为10.5%；低技术产业则呈现出逐年递减的趋势，年均增长率为负数，见图2。

(3)FDI、进口贸易技术外溢。制造业FDI外溢年均增长率为6%，其中高技术产业的FDI技术外溢更为明显；而低于均值的有18个行业，大多属劳动密集型，见图3。在进口贸易技术外溢变化中，与FDI技术外溢不同的是中高技术行业超过了高技术行业，而其他行业由于对外关联程度不高，对引进技术的要求也不高，见图4。

图2　1996—2012年制造业技术引进存量变化趋势

图3　1996—2012年制造业FDI技术外溢变化趋势

图4　1996—2012年制造业进口贸易技术外溢变化趋势

4　实证分析

4.1外源技术对发明专利影响的估计结果

根据上文所建立的理论分析框架，利用Stata 12.0进行计量分析。表2报告了混合最小二乘法、固定效应模型和随机效应模型回归估计的结果。

通过相关面板F统计量检验和Hausman检验，可以在统计意义上选择合适的模型。在Pooled OLS与固定效应模型之间通过Wald检验，拒绝了N-1个个体效应全部为0的原假设，表示采用固定效应模型比较合理。而在固定效应模型和随机效应模型的选择问题上，Hausman统计量检验的统计量值为384.90，相对应的概率是0.0000，仍然表明建立固定效应模型更加有效。

表2　面板模型估计结果

以固定效应模型的结果为例，进口贸易对发明专利有着非常显著的正效应，由此说明进口外溢能帮助进口国学习、激发和模仿创新活动；技术溢出的发生能促进进口国技术创新水平的提升，也能通过与出口国在硬软件条件上的差距刺激进口国的发明专利或适应性创新。然而，国外技术的直接引进、FDI外溢并未促进发明专利，它们的估计系数分别在1%的水平上负显著和不显著，原因是对国内研发创新产生了“挤出效应”或者抑制作用。然而，交互项In(TIit)×In(ADit)的估计系数为正，且在5%的水平上显著，这就说明中国对技术引进通过“消化吸收再创新”最终提高了的技术水平以及发明专利产出能力。交互项In(SFDIit)×In(Hit)、In(SIMit)×In(OPENit)的估计系数在1%和10%的水平上显著为正，分别说明了人力资本更有利于中国吸收FDI、壁垒解除贸易开放度扩大对于进口后学习与模仿技术的重要性，以及由此产生的外溢效应能有效促进发明专利产出。

4.2外源技术对发明专利影响的具体行业分析

本文将27个制造业行业按照外源技术和发明专利变化之间的关系分为三种情形。第一种：发明专利多，外源技术高，模型估计结果见表3(1)。第二种：发明专利少，外源技术低，模型估计结果见表3(2)。第三种：发明专利和外源技术关系不确定，模型估计结果见表3(3)。三个模型都在1%的显著性水平下通过F检验。通过对各模型中变量显著性的分析，得出以下结论。

表3　外源技术对发明专利分行业固定效应模型估计结果

从技术引进、FDI和进口贸易技术外溢三类外源技术为主要变量与发明专利有效数的关系分析，有三种情形：①上述第一种情形三类外源技术和发明专利的指标均高于整个制造业平均值。这一情形所涉及的产品主要包括化学工业产品、汽车与计算机及其零部件、电气机械器材和其他技术含量较高的通用设备等。这类产品的共同特点是企业生产规模经济型强，资本需求强度大，生产技术含量高，国际化程度高，对科技人员及优秀人力资本的要求也高[6]，因此在这一情形下，技术引进后消化吸收、FDI外溢结合优秀的人力资本、进口外溢在适当贸易开放度的作用下，对发明专利正向影响显著。②上述第二种情形中各行业具有发明专利相对较低、外源技术水平也低于总体平均值的特点。这一情形的行业以传统工业为主，技术要求相对简单，对全球资源配置和产业组织生产要求较低。因此进口外溢及其与在贸易开放的作用下对发明专利影响为负，不排除产生“挤出效应”的可能[7]。其中石油加工及炼焦业是资源、劳动依赖性行业，直接技术引进与后续消化吸收对发明专利产生的正向作用不明显。③第三种情形较为复杂，外源技术与发明专利的关系不确定：既包含食品烟草、纺织造纸等轻工业，外源技术的引进并不利于发明专利；也包含高技术含量的专用设备、仪器仪表等行业，主要依靠国内外先进技术来获得行业的领先地位。从该情形的总体情况来看，进口外溢以及其贸易开放能显著促进行业发展，这与其中高技术行业的发展特点密切相关。然而，人力资本丰富作用下的FDI外溢却对发明专利的影响为负，造成这种阻碍的原因一方面是由于这类行业外源技术的“挤出效应”突出，过多依赖外商投资会抑制国内生产，最终导致要素配置的效率低下。另一方面，发达国家垄断核心技术，东道国学习模仿的成本较高，导致技术溢出效应为负。

4.3外源技术和发明专利的动态系统分析

为了进一步动态刻画四者之间的长期均衡关系以及交互影响，接下来将1996—2012年的技术引进、FDI、进口贸易技术外溢和发明专利四个指标纳入一个系统，进而分析其变化机制，需要建立动态系统PVAR模型进行分析。本文采用连玉君在世界银行专家I.LOVE的PVAR模型的基础上改进后的STATA软件程序包PVAR2模型，将滞后回归子作为工具变量，采用系统GMM方法估计方程。在序列稳定的前提下进行面板向量自回归估计，该方法可以很好地估计变量自身的滞后和其余变量的滞后对该变量的短期影响。在对模型中滞后项选择时，本文综合考虑AIC、BIC和HQIC三种标准，采用PVAR2进行滞后项选择，考虑到模型的有效和稳定性，滞后项选择为2。

(1)格兰杰因果检验。对模型进行格兰杰因果关系检验，结果见表4，在滞后2期5%的临界值水平下，不能拒绝FDI和进口技术外溢不是发明专利变化的格兰杰原因。发明专利是技术引进的格兰杰原因，企业为了在激烈的市场竞争中获得优势，然而匮乏原始创新的现状使中国大力发展发明专利从而产生了对技术引进的需求。同时，三类外源技术与发明专利均不存在双向因果关系，二者之间的良性循环还未形成。

表4　PVAR2模型各变量间格兰杰因果关系检验的结果

(2)脉冲反应。为了分析该系统中各变量的冲击对其他变量的影响，需要进行脉冲响应函数的估计。因为脉冲响应函数是通过PVAR参数构造的，必须要考虑标准差，然而标准差又难以通过计算获得，因此本文使用蒙特卡洛(Monte-Carlo)方法模拟产生这些置信区间[8]，结果见图5。

注：基于200次蒙特卡洛模拟的95%置信区间。图5　 技术引进、FDI、进口技术外溢和发明专利的脉冲响应

图5显示，技术直接引进冲击对发明专利影响为负，后逐渐趋于0，或产生前文所述“挤出效应”；而分别给FDI、进口外溢一个标准差的冲击后，对发明专利均有逐步上升的正向效应且4期后稳定在0.05水平附近，这有利说明FDI和进口外溢的积累对发明专利有一个长期稳定的影响。在本期给发明专利一个标准差的正向冲击，对技术直接引进几乎无影响，而对与FDI与进口外溢两者在前2期有一个小幅正面作用后也表现出缓慢下降接近0的趋势。三类外源技术间的冲击也会相互产生一定的长期滞后影响，一般在前期作用较明显，后逐渐减弱趋为0。

表5　各内生变量预测误差的方差分解

(3)方差分解。利用PVAR模型的方差分解，进一步说明影响因素的大小，得到不同方程的冲击反应对各个变量波动的方差贡献率构成，因此方差分解是脉冲响应分析的互补分析，结果见表5。技术引进、进口外溢的变动对发明专利的影响都不足2%，而FDI外溢在3个影响变量中的作用相对较大，占6%～10%且逐期递增，表明FDI外溢是影响发明专利变动的重要因素。在技术引进、FDI和进口外溢的变动中，大部分是由其自身的前期投入变动引起的，但发明专利对外援技术的影响随着期数递增，影响力会循序渐进有所加大，如到了第6期对FDI、进口外溢的贡献率已分别达到23.2%和13.8%。

5　结论与创新

技术引进协同消化吸收才能促进发明专利增长，现阶段消化吸收经费远远不足，尤其在中、高技术行业，需通过培育技术吸收能力持续改进与产品升级逐渐演进成发明专利；人力资本充足条件下FDI外溢通过增强研发水平促进发明专利生成，因此提高劳动者综合技术水平并大力培养研究型人才对提高人力资本水平从而促进发明专利至关重要；发达国家凭借技术、资本双重优势控制了核心技术和本地市场，更抑制了中国研发创新行为，因此确定合适的贸易开放度对于中国进口贸易技术外溢能够正向促进发明专利非常关键。

与国内外同类研究对比，本文在技术外生贸易理论基础上将技术引进、FDI和进口贸易技术外溢三类外源技术对发明专利的影响纳入到统一分析框架中，细分到具体技术行业集中讨论其影响效果；在原CH模型上加以改进，创新性地计算出基于细分行业层面的FDI与进口技术外溢指标。

[1]朱平芳,李磊.两种技术引进方式的直接效应研究：上海市大中型工业企业的微观实证[J].经济研究,2006(3):90-102.

[2]许和连,魏颖绮,赖明勇.外商直接投资的后向链接溢出效应研究[J].管理世界,2007(04):24-31+39.

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(责任编辑沈蓉)

An Empirical Research on the Impacts of Foreign Technology on Invention Patent in China Under the Open Condition Based on Panel Data

Hu Xiaojuan，Hu Yuxiao

(School of Economics and Trade，Hunan University，Changsha 410079，China)

The paper uses China’s manufacturing industry’s panel data from 1996 to 2012，through the industry overall，three cases of fixed effects model and PVAR model,to test the influence of technology import，FDI and import trade spillover to the invention patent under the open condition.The empirical results show that，in the overall,foreign technology is conducive to China’s invention patent output.Foreign technology and invention patent are also interact with each other，and have significant long-term effects.From the survey，foreign technology can effectively promote high technology and traditional technology manufacturing industries invention patents，but for food and tobacco，paper and textile industries may produce certain crowding out.To this，the paper puts forward the corresponding policy recommendations.

Patent for invention；Technology import；FDI；Import trade；Technology spillover

国家社会科学基金“全球产业变革背景下自主创新推动我国制造业转型升级发展战略研究”(13BJL076)。

2015-10-13

胡小娟(1963-)，女，湖南长沙人，湖南大学经济与贸易学院教授，博士；研究方向：国际贸易与经济增长。

F426

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