全球价值链嵌入、科技资源错配与制造业转型升级

余东华 田双

摘 要：开放经济中，嵌入全球价值链能够改善科技资源错配状况，推动制造业转型升级进而实现高质量发展。本文以内生增长模型为基础，通过拓展的柯布—道格拉斯生产函数分析了全球价值链嵌入、科技资源错配与制造业转型升级之间的作用机制;在构建科技部门生产函数和制造业全行业生产函数的基础上测算了2005—2014年中国13个制造业行业的科技资源错配程度，并检验了全球价值链嵌入、科技资源错配对制造业转型升级的影响。研究结果显示，科技资源错配降低了科技部门全要素生产率，进而阻碍了制造业转型升级;嵌入全球价值链有利于改善科技资源错配程度，从而能够推动制造业转型升级。

关键词：全球价值链嵌入;科技资源错配;制造业转型升级;全要素生产率

中图分类号：F062.9  文献标识码：A

文章编号：1000-176X（2019）10-0035-09

一、问题的提出

十九大报告提出，经济新常态下，要以供给侧结构性改革为主线，推动经济发展的质量变革、效率变革和动力变革，提高全要素生产率。全要素生产率是衡量制造业转型升级和实现高质量发展成效的重要指标，科技创新是推动制造业转型升级和高质量发展的直接动力。然而，长期以来中国科技资源投入效率低下，科技资源投入不能高效地转化成科技产品，同等研发投入强度下，中国科技产出水平与发达国家差距明显，甚至不到平均水平[1]。出现上述情况的主要原因在于，从科技投入到科技产出的过程中，受政府干预、行业规模、所有制结构和国际环境等因素影响，科技资源存在严重的错配现象，影响了科技资源产出效率，进而影响到整个行业的全要素生产率。科技是第一生产力，虽然中国的科技体制改革取得了显著成绩，但科技资源配置效率低下的问题仍然存在。需要抓住新工业革命和制造业嵌入全球价值链带来的机遇，改革僵化的科技资源配置体制和机制，提高科技资源配置效率，从而推动制造业高质量发展。

开放环境下，改善科技资源错配状况是提高制造业全要素生产率和推动制造业转型升级的关键。一般而言，嵌入全球价值链使得国内制造业进入了全球化的动态环境，科技生产要素的流动不再局限于一国之内，而是在全球范围内进行配置。直接投资、国际贸易和国际合作等嵌入全球价值链的方式将对国内科技资源配置产生影响，加快科技生产要素的流动，提高科技产出效率。然而，在国际分工格局出现动态调整的大背景下，随着越来越多的中国制造业企业嵌入全球价值链，科技资源错配与制造业转型升级之间的关系将随着全球价值链嵌入位置的不同而发生改变。

基于以上事实，在深化全面对外开放的新阶段，研究全球价值链嵌入推动制造业转型升级的主要作用机制及其效果，具有重要的理论意义和现实意义。本文选取科技资源错配作为传导机制，主要原因在于，技术产出是嵌入全球价值链推动制造业转型升级的关键变量，科技资源配置效率是影响技术产出的主要因素之一，进而全球价值链嵌入若能改善科技资源错配将对制造业转型升级产生明显的积极作用。因此，本文将全球价值链嵌入、科技资源错配和制造业转升级放在同一理论框架下进行分析，研究全球价值链嵌入对科技资源错配以及科技资源错配对制造业转型升级的影响机理，在此基础上实证分析科技资源错配对制造业转型升级的影响程度，研究全球价值链嵌入地位对改善科技资源错配的效果，提出改善科技资源错配进而促进制造业转型升级的政策建议。二、文献综述

国内外研究全球价值链嵌入、科技资源错配与制造业转型升级的文献，大多是通过构建生产函数推导两者之间的作用机制，并以国家、行业或企业数据为研究样本验证两两之间的关系，鲜有文献将三者放在同一框架下进行研究。

（一）科技资源错配与制造业转型升级

科技资源错配往往与适宜性技术选择有关，因而学术界常常将科技资源错配与适宜性技术选择结合在一起进行研究。Atkinson和Stiglitz [2]较早研究了适宜性技术，认为技术引进国如果不加选择地引进和运用他国技术，将很难达到他国使用相同技术所达到的生产效率，甚至对生产效率产生负面影响，产生科技资源错配现象。Diwan和Rodrick [3]提出的南北贸易模型、Segerstorm和Anant[4]的质量阶梯模型、Barro和Martin [5]的技术扩散时滞效应模型对适宜性技术理论做了进一步拓展。他们的研究表明，技术引进国引进技术创新国的前沿技术后，由于两国之间要素禀赋不同，导致引进的前沿技术成为了不适宜性技术，从而使两国全要素生产率和人均收入出现差距。林毅夫和张鹏飞[6]等研究发现，来自发达国家的前沿技术不一定是发展中国家的适宜性技术。

Bloom等 [7]从考察科技资源配置对制造业全要素生产率影响的角度，研究了科技资源错配与制造业转型升级之间的关系。他们认为，代表性企业科技差距、企业获得先进知识的能力和运用科技资源的效率差异是造成各国生产率不同的主要原因。Restuccia和Rogerson[8]认为，全要素生产率的差异不仅是由企业效率决定的，也受资源错配的影响。Hsieh和Klenow[9]运用微观企业数据，分析了中国和印度异质性企业资源错配对全要素生产率的损耗。Restuccia和Rogerson [10]等研究发现，中国存在较为严重的资源错配情况，且资源错配给全要素生产率造成了较大损失。王高凤和郑江淮[11] 研究了R&D资源与全要素生产率提升的关系，研究成果表明，R&D资源并不是投入越多对全要素生产率提升或经济增长就越有利，R&D投入效率低下，不仅会造成资源浪费，甚至会阻碍全要素生产率的提升和经济增长。

（二）全球价值链嵌入与资源配置

影响资源配置的因素很多，其中制度和政策是影响资源配置的外生因素。Busso等[12]指出，影响资源配置效率和造成资源错配的最主要的外生冲击是制度和政策，主要包括企业规模限制政策、金融制度缺陷、贸易政策和资产所有权制度等。然而，开放环境下，资源配置的影响因素变得更多且更复杂，嵌入全球价值链本身就是一种跨国界的资源配置。Gereffi和Lee[13]指出，一个国家与全球价值链的连接方式主要包括外商直接投资和国际贸易，这也是嵌入全球价值链对资源整合配置的两种影响途径。Dunning[14]等研究發现，跨国公司对资源配置的影响路径主要为：带来训练有素的员工和高质量管理者，提供技术支持和转让专利，提供先进技术，优化产出结构。Girma等[15]认为，国际贸易通过在出口中学习，引发了产品、设备、服务和营销等资源使用率的提升。

（三）全球价值链嵌入、科技资源错配与制造业转型升级

科技资源错配通过降低科技部门全要素生产率，进而对全行业全要素生产率产生不利影响，阻碍制造业转型升级[2]。全球价值链嵌入主要通过技术渠道对制造业转型升级产生影响，而科技资源错配是影响技术产出的关键因素，因而全球价值链嵌入若能改善科技资源错配将对制造业转型升级产生重要积极作用[10]。现有文献多研究两两之间的关系，秦宇等[1]虽然直接测算了科技资源错配及其影响，但其仅考察了科技资源错配对科技部门全要素生产率的影响，并未将科技资源错配与制造业转型升级联系起来，而且其仅用宏观模型测度了大型企业和中型企业等整体资源错配情况，没有细分到制造业各个行业，说明科技资源错配对制造业转型升级的影响存在较大研究缺口。而对于全球价值链嵌入对科技资源错配的影响，几乎没有相关文献。

从以上文献回顾和分析可知，学术界对科技资源错配的研究还不够系统，也没有深入分析科技资源错配对制造业转型升级的影响机制。基于现有研究基础，本文将对科技资源错配如何影响制造业转型升级、全球价值链嵌入能否改善科技资源错配进行理论分析，并在理论分析的基础上实证检验科技资源错配对制造业转型升级的影响程度以及全球价值链嵌入对科技资源错配的影响程度。

二、理论机制分析

（一）全球价值链嵌入与制造业转型升级

全球价值链嵌入能通过多种机制作用于制造业转型升级[16]，整体上对制造业转型升级有推动作用。 余东华和田双[16]的研究结果显示，嵌入全球价值链能促进制造业转型升级。嵌入全球价值链对制造业转型升级的直接作用机制、测度全球价值链地位和测度制造业转型升级程度的方法与该文献相同，本文不再赘述。接下来，本文探讨全球价值链嵌入、科技资源错配与制造业转型升级的思路为：首先，科技资源错配影响了科技部门全要素生产率，再通过科技部门全要素生产率对制造业转型升级产生影响。其次，全球价值链嵌入影响了科技资源错配，进而对制造业转型升级产生影响，下文将通过这两个部分进行理论分析。

（二）科技资源错配对制造业转型升级的影响机制

参考陈永伟和胡伟民[17]的研究方法，假定行业在进行科技生产活动时均投入了科技人力资源TL和科技财力资源TK两种资源，资源价格存在扭曲，且扭曲以从价税的形式存在。假定行业中两种科技资源的错配程度分别为τTLi和τTKi，则科技人力资源TL和科技财力资源TK的投入价格变为（1+τTLi）PTL和（1+τTKi）PTK，其中，PTL和PTK均代表不存在错配时科技资源的市场竞争价格。科技部门的生产函数可以设为：

TYit=B×TLβTLiit×TKβTKiit（1）

其中，i和t分别为行业和年份;TYit为两种科技资源投入带来的科技部门产出;TLit和TKit为科技人力资源和科技财力资源的投入量;βTLi和βTKi分别为两种科技资源对科技产出的贡献率;βTLi+βTKi=1，即满足规模报酬不变。行业中各企业均在利润最大化的目标下进行科技生产活动，即：

maxTLit，TKitPitTit-[（1+τTLit）PTLit+（1+τTKit）PTKit]（2）

其中，Pit为t年行业i科技产出的市场价格，对式（1）求导可得：

βTLiPitTYit/TLit=（1+τTLi）PTLit，βTKiPitTYit/TKit=（1+τTKi）PTKit （3）

其中，i=1，2，3，…，N，N个行业的共同产出通过影响行业全要素生产率进而影响制造业整体转型升级。假定两种科技资源总量外生给定，则科技人力资源和科技财力资源的约束条件分别为：

∑Ni=1TLit=TLt，∑Ni=1TKit=TKt（4）

将式（3）代入式（4）可得：

TLit=[PitβTLiTYit（1+τTLit）PTLit∑jPjtβTLiTYjt（1+τTLjt）PTLjt]TLi，TKit=[PitβTKiTYit（1+τTKit）PTKit∑jPjtβTKiTYjt（1+τTKjt）PTKjt]TKi（5）

在市场竞争均衡下，行业i的科技产出占所有行业科技产出之和的份额为sit=PitTYit/TYt，通过加权可得两种科技资源对总体科技产出的贡献率分别为：

βTL=∑Ni=1sitβTLi，βTK=∑Ni=1sitβTKi（6）

行业i的相对扭曲系数分别为：

VTLit=TLitTLt sitβTLiβTL，VTKit=TKitTKt sitβTKiβTK（7）

其中，等式右边的分子是行业i两种科技资源投入占行业所有科技资源总投入的比重，分母是通过构建的科技生产函数测度的两者的理论比重，分子与分母之比则代表了行业i该科技资源的错配程度。V>1，表示科技资源投入过度; V=1，表示科技资源投入不存在错配现象;V<1，表示科技资源投入不足。无论 V>1还是 V<1，均对各行业科技部门全要素生产率产生影响，使得科技总产出TY下降，影响制造业整体总量生产函数，对制造业转型升级产生不利影响。

行业整体的科技资源价格扭曲系数可表示为：

dis=VTKit/VTLit（8）

（三）全球价值链嵌入对科技资源配置效率的影响机制

产业嵌入全球价值链的主要途径是外商直接投资和国际贸易两种[13]，嵌入全球价值链对科技资源配置的影响机制可以通过以上两种渠道进行分析。鉴于产业也可以通过对外直接投资嵌入全球價值链，因而将外商直接投资扩展为直接投资渠道，即包含OFDI和FDI。

1. 直接投资渠道

直接投资渠道主要包括基于垄断优势进行的投资、基于边际产业扩张进行的投资和基于雁阵模式进行的投资等三种。

2. 科技资源错配程度

本文主要测算科技人力资源和科技财力资源的错配程度。用R&D全部人员衡量科技人力资源，用R&D经费内部支出衡量科技财力资源，用各行业新产品销售收入衡量科技部门产出。同时，以2005年为基期，对相关数据进行价格平减，用居民消费者价格指数对R&D经费内部支出进行平减，用分工业行业工业品出厂价格指数对各行业新产品销售收入进行平减，然后用永续盘存法得到R&D经费内部支出存量和新产品销售收入存量。计算科技资源错配，需要估计科技部门的生产函数，将式（1）取自然对数可得：

lnTYit=lnB+βTLilnTLit+βTKilnTKit+εit （12）

在实际估计时，由于各要素存在多重共线性，因而进行中心化处理，然后进行固定效应面板回归，结果分别在1%和5%水平上显著，可得lnTLit和lnTKit的估计系数βTLi和βTKi。根据样本中行业i新产品销售收入占所有行业新产品销售收入总额的比重以及式（7）中给出的资源错配方法，可以计算出各行业每年科技资源错配程度。限于篇幅，本文只列举了2005—2014年部分年份科技人力资源和科技财力资源的错配程度。参考戴翔和刘梦[18]的做法，将WIOD行业分类与《国民经济行业分类标准》相结合对所有制造业行业进行分类，

id3—id15分别代表如下行业：农副食品加工业，食品、饮料、烟草制造业;纺织业，纺织服装、鞋帽制造业;皮革、毛皮、羽毛（绒）及制品业;木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业，家具制造业;造纸及纸制品业，印刷和记录媒介的复制;石油加工、炼焦及核燃料加工业;化学原料及化学制品制造业，医药制造业，化学纤维制造业;橡胶制品业，塑料制品业;非金属矿物制品业;黑色金属冶炼及压延工业，有色金属冶炼及压延工业，金属制品业;通用设备制造业，专用设备制造业，仪器仪表及文化、办公用机械制造业;电器机械及器材制造业，通信设备、计算机及其他电子设备制造业;交通运输设备制造业。nql和nqk分别代表科技人力资源错配程度和科技财力资源错配程度，计算结果如表1所示。

从表1可以看出，各行业科技人力资源和科技财力资源的错配程度近几年整体上呈现出改善趋势，大部分行业均存在科技人力资源严重不足而科技财力资源投入过度的情况。由于同质化竞争现象突出，人力资源成本不断上升使得劳动及资本报酬不断被压缩。劳动密集型行业对生产技术要求较低，难以吸引科技人才，因而出现了科技人力资源投入严重不足的情况;石油加工、炼焦及核燃料加工业等行业，由于政府管制和行业垄断的存在，资本和人力流动都较为困难，因此资源错配状况较为严重。皮革、毛皮、羽毛（绒）及制品业和木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业、家具制造业等，存在科技人力资源投入过度而科技财力资源投入不足的情况，科技人力资源错配指数出现较大波动，并有进一步恶化趋势。究其原因，以上行业准入制度更为严格，外来资本难以进入，因而科技财力资源投入不足，但逐渐改善;以上行业属于资源密集型产业，主要依托自然资源和财力资金对其整合，对技术人员自主创新的要求较低，因而容易出现科技人力资源投入过度现象。

3. 全球价值链嵌入地位

KPWW方法是目前公认的测算全球价值链地位较好的方法，该方法基于世界投入产出表计算出直接消耗矩阵和附加值系数矩阵，并将附加值系数矩阵与里昂惕夫逆矩阵相乘得到附加值矩阵，再进一步与出口矩阵结合得到各部门出口中各部分的分解矩阵。测算全球价值链嵌入地位的具体公式为：

gvcrjt=ln（1+IVrjt/Erjt）-ln （1+FVrjt/Erjt） （13）

其中，r、i和 t分别表示国家、行业和年份;gvcrjt表示全球价值链地位，IVrjt表示出口的国内附加值，FVrjt表示出口的国外附加值，Erjt表示总出口，ln（1+IVrjt/Erjt）表示全球价值链前向参与度，ln （1+FVrjt/Erjt） 表示全球价值链后向参与度，两者之差即为全球价值链嵌入地位。该值越大，表明该行业越处于全球价值链高端环节，越依赖于自身资源和技术参与国际分工。

4. 控制变量

考虑到外商直接投资、行业规模和行业所有制结构等可能对全要素生产率产生较大影响，因而在进行科技资源错配对制造业转型升级程度影响的回归方程中，选取外商直接投资（fdi）、行业规模（m）和行业所有制结构（soe）作为控制变量。由于自2011年开始关于外商投资和港澳台商投资企业主要指标中工业总产值数据缺失，本文用大中型工业企业中的三资企业工业总产值衡量外商直接投资，用按行業分大中型工业企业单位数衡量行业规模，用国有及国有控股企业工业总产值占行业工业总产值的比重衡量行业所有制结构。

5. 数据来源及处理

本文的数据来源于《中国统计年鉴》《中国科技统计年鉴》《工业企业科技活动统计年鉴》和WIOD世界投入产出表。由于WIOD统计口径与国民经济行业分类统计口径不一致，本文借鉴戴翔[18]，以WIOD为基础，根据国民经济行业分类代码（GB/T 4754-2011）对制造业进行重新分类整理，剔除“其他制造业再生产品”类部分年份存在数据缺失的制造业行业后，最终采用13个制造业行业相关数据进行分析。因《工业企业科技活动统计年鉴》自2005年开始公布，WIOD数据库只公布到2014年的世界投入产出表，因而本文选取的时间范围为2005—2014年。

（二）回归结果

1. 科技资源错配对制造业转型升级影响程度的检验

利用式（8）可求出各行业整体的科技资源错配程度，具体结果如表2所示。

由于科技资源错配是通过影响科技部门全要素生产率进而影响制造业转型升级的，且制造业转型升级还受许多其他因素的影响，因而直接构建制造业转型升级与科技资源错配的回归函数可能造成回归结果不显著。基于此，本文先考察科技资源错配对科技部门全要素生产率的影响，再考察科技部门全要素生产率与制造业转型升级的关系，构建以下模型考察科技资源错配对制造业转型升级的影响：

techtfpit=b0+b1disit+b2lnmit+b3lnfdiit+b4soeit+vit（14）

tfpit=c0+c1techtfpit+c2lnmit+c3lnfdiit+c4soeit+it（15）

其中，techtfpit表示科技部门全要素生产率，v和表示随机扰动项，其他变量含义同上。

2. 全球价值链嵌入对科技资源错配影响程度的检验

以全球价值链嵌入地位为解释变量，构建以下模型考察全球价值链嵌入对科技资源错配的影响：

disit=n0+n1gvcit+n2lnmit+n3soeit+πit（16）

其中，π表示随机扰动项。在对模型（14）—模型（16）进行回归之前，需要考虑运用何种估计方法，因而对数据进行了相关检验，检验结果如表3所示。

根据表3的检验结果，最终对模型（14）—模型（16）均采用了最有效率的全面FGLS 回归，回归结果如表4所示。

同时，本文将制造业转型升级代理变量制造业全行业全要素生产率替换为制造业各行业工业增加值进行稳健性检验，结果表明本文研究结论稳健。限于篇幅，未在正文列出，留存备索。

从表4可以看出，模型（14）中科技资源错配在1%水平上显著为负，说明在其他因素保持不变的情况下，科技资源错配程度每上升1个单位，科技部门全要素生产率下降9个百分点，对行业科技产出造成了显著的不利影响。控制变量行业规模在1%水平上显著为负，说明行业内并未形成规模经济效应，行业内企业数量的增多反而造成了科技生产资源的冗余，影响科技部门全要素生产率。行业所有制结构在1%水平上显著为负，说明国有企业比重越高，该行业科技部门全要素生产率越低。外商直接投资在1%水平上显著为正，说明外商直接投资的增加有利于促进科技部门全要素生产率提高。

模型（15）检验了制造业各细分行业科技部门全要素生产率与全行业全要素生产率的关系，科技部门全要素生产率在1%水平上显著为正，且科技部门全要素生产率上升1个单位，全行业全要素生产率上升1个百分点，即科技部门全要素生产率的提高能促进制造业转型升级。相比于模型（14），控制变量行业规模、行业所有制结构和外商直接投资的系数符号发生了明显变化，原因可能是科技部门全要素生产率变量的存在影响了两者的系数。进一步分析，规模效应主要发生在科技生产效率较高的行业，因而对行业全要素生产率的影响受行业科技部门全要素生产率的制约。国有企业或国有控股企业技术创新能力较弱，内部缺乏激励机制，主要体现在对科技部门全要素生产率的负向影响上。但国有企业资金雄厚，设备齐全，在分解出对科技部门全要素生产率的影响后，能促进制造业全要素生产率提高。外商直接投资主要投资于科技部门全要素生产率较高的企业，因而科技部门全要素生产率变量的存在会影响外商直接投资的系数。

模型（16）检验了嵌入全球价值链嵌入对科技资源错配的影响，全球价值链嵌入在1%显著性水平上改善科技资源错配状况，全球价值链地位每上升1个单位，科技资源错配程度下降0.522个单位。控制变量行业所有制结构的显著性和含义与上述模型一致，即国有企业或国有控股企业在行业内比重越高，科技资源错配越严重，科技部门全要素生产率越低。行业规模的系数仍显示行业内未形成规模经济效应。

四、研究结论与政策建议

本文考察了全球价值链嵌入、科技资源错配与制造业转型升级之间的关系，通过理论模型分析和全面FGLS回归检验，得出以下结论：第一，中国制造业各行业科技财力资源错配状况整体上优于科技人力资源错配状况，个别行业科技人力资源错配较严重，科技资源错配损害了科技部门全要素生产率。第二，科技部门全要素生产率提高能促进制造业全行业全要素生产率提高，因而科技资源错配能通过影响科技部门全要素生产率阻碍制造业转型升级。第三，嵌入全球价值链有利于改善行业内科技资源错配状况，进而推动制造业转型升级。第四，制造业行业内未形成显著的规模经济效应，行业内企业数量增加造成科技部门全要素生产率下降和科技部门资源错配加重。第五，国有及国有控股企业比重上升，会加重科技资源错配和损害科技部门全要素生产率，不利于制造业转型升级。

基于以上研究结论，针对如何改善科技资源错配状况进而促进制造业转型升级，笔者提出以下政策建议：第一，鼓励制造业企业积极嵌入全球价值链，并努力迈向全球价值链中高端。以全球价值链为核心的国际分工新格局的形成为中国制造业企业学习前沿技术提供了良好的機遇和条件。在此背景下，政府相关部门应为中国制造业企业嵌入全球价值链创造良好环境，在遵循市场规律的基础上，积极鼓励有能力的制造业企业嵌入全球价值链。支持已经嵌入全球价值链的企业迈向全球价值链中高端，在国际分工与合作中学习先进技术和管理经验，提高自身科技资源配置效率，促进制造业全行业转型升级。第二，转换和调整科技资源配置方式，引导科技人才和资金合理流动，重视不同行业的差异性，使得各行业科技资源与行业需求相匹配。政府对科技资源配置具有指导作用，企业是科技活动的主体，因而政府应构建科技资源共享平台，加强企业之间的信息流动和沟通。企业应提高创新活力，依靠自主创新改善科技资源利用效率。第三，发挥市场在科技资源配置中的基础性作用，推动混合所有制改革，释放国有企业活力，减少不当行政干预。国有企业通过行政干预占据了大量廉价的科技资源，对中小微企业形成了资源壁垒，影响了科技资源的市场化配置。政府应摒弃违背市场化趋势的产业政策，减少不当干预，制定具有前瞻性的产业政策，打破阻碍科技资源流动的壁垒，让国有企业借助其优势地位，优化自身科技资源配置，促进科技部门全要素生产率整体性提高。第四，通过市场竞争淘汰落后产能，实现行业规模经济，提升科技资源利用效率。落后企业和“僵尸企业”的存在占据着行业内大量的科技资源，由于企业技术落后、生产能力低下，拉低了整个行业的资源利用效率。企业应在政府引导下淘汰落后产能，加强自主创新以促进行业规模经济的实现。

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