知识外溢文献综述

(武汉大学经济与管理学院 湖北 武汉 430072)

一、概念提出

知识溢出概念的提出源自宏观经济增长理论，Solow(1957)首次将外生的技术变量引入生产函数，用外生的技术进步来解释长期的经济增长，形成了新古典经济增长理论。新古典经济增长理论虽然指出了经济增长来源于技术进步，但是技术进步却是外生给定的，并没有对技术进步给出进一步的解释。Arrow(1962)针对新古典经济增长理论的局限性，强调了知识是随着时间累积的，知识可以通过学习来获得，提出技术进步作为资本累积的副产品是内生的，一方面，进行投资的厂商可以通过积累生产经验而提高生产率，另一方面，其他厂商也可以通过“学习”来提高生产率，即非竞争性的知识具有外部性，虽然Arrow提出了技术进步是内生的，但技术进步最终还是由外生的人口增长率决定。Romer(1986，1990)沿用Arrow(1962)用知识的外溢效应解释经济增长的思路，明确指出知识不同于其他商品，它具有非竞争性和部分排他性，因此能够产生溢出效应，并将知识作为独立要素引入生产函数，建立了知识溢出的内生增长模型。Lucas(1988)则强调了人力资本外部性对解释经济增长的重要性，构建了人力资本溢出模型。虽然用外部性来解释长期经济增长的模型主要是从物质资本(知识、技术、资本)的外部性和人力资本(劳动力)的外部性两个方面来阐述外部效应的，但是，从更广泛的意义看，知识外溢可以把两个方面都包括在内，知识既可以是物化的物质资本(有形或者无形)，也可以内化于劳动力，成为人力资本的一部分。

二、知识外溢的应用

知识外溢对于解释聚集、创新和经济增长具有重要作用。Marshal(1920)在经济学原理中首次提出了产业聚集及内部聚集和空间外部经济的概念，他将产业区定义为:“一种由历史与自然共同限定的区域其中的中小企业积极地相互作用企业群与社会趋向融合”，在马歇尔看来，这些工业之所以能够在产业区内集聚最根本的原因在于获取外部规模经济，知识外溢带来的外部性使得一个产业聚集于某地。知识外溢的存在使得企业聚集，促进了生产力提升和创新，最终导致经济增长，但是Marshal将知识外溢的效应局限在了产业内部，Jacobs(1969)则提出不同产业之间的知识溢出才是推动地区创新和经济增长的主要动力,她认为正是那些具有多样性和差异化的经济个体之间互补知识的交流、差异化思维的碰撞,产生了更多的创新回报,因此隶属于不同产业的企业集聚,即多样化生产有利于地区产业创新。后来的经济学家将产业内知识外溢称为MAR外部性，将产业间的知识外溢称为Jacobs外部性。

Núria Quella(2007)使用了美国1948到1991年的数据，将TFP增长率和知识外溢联系在一起，测算了美国六大产业产业内和产业间的知识外溢，这里并没有涉及到聚集，而是在宏观总体层面上考虑知识外溢和经济增长之间的联系。还有大量的文献从微观公司层面研究知识外溢的影响，这部分文献大部分集中分析了由R&D投资产生的知识外溢，Sergey Lychagin(2016)使用美国公司层面数据将R&D投资外溢的来源进一步分成了地理接近、技术接近和产品接近，发现地理位置的接近对于生产力的贡献最大，而且地理位置是指公司的研究部门而不是公司总部所在的位置。同时，还有大量的研究从企业转向了空间，开始关注知识外溢对于区域经济、城市经济的影响。Mikko Packalen和Jay Bhattacharya(2015)考察了聚集带来的知识外溢对创新的影响，发现城市的规模越大所做的创新就越新，具有创造性的人聚在一起会使得新想法更快地转化成发明创造。

三、知识外溢的度量

知识溢出的存在及重要性是不容置疑的Krugmam(1991)，但对于知识外溢的理论研究还存在一个重大的难点：如何测度知识外溢度量。最早Krugmam(1991)认为对知识外溢的测度是不可能的，因为知识无法用千克、千米或者公升的数量来表示，知识的流动是无形的，它们没有留下任何可以测度和追踪的纸上痕迹。而Jaffe(1993),Adams(1996),Audretsch(1996)等学者则认为知识溢出是可以测度的，并使用专利及其引用等替代变量以及知识生产函数来测度知识溢出。这之后，经济学家又提出了种种方法来测度知识外溢，从现有文献来看，知识溢出的经验测度方法大体可以分为四类：技术流量法、成本函数法、生产函数法和文献追踪法。

技术流量法该方法主要是用于研究知识创新从生产企业到使用企业的溢出，通过使用投入产出关联或以投入产出关系为基础构建的技术流动矩阵，确定一个企业或产业在空间中的位置，考察从进行R&D投入的企业或产业到其他企业或产业的技术溢出模式。这种研发方法分析得出产业间溢出的增加减少了劳动和原材料的需求。Terleckyj(1974)最先运用技术流量矩阵测量产业之间的技术溢出的。这种方法存在明显的不足：(1)该方法只能测度以供求关系为纽带的产业之间的垂直的知识溢出，它无法测度产业内部的水平的知识溢出；(2)该方法混淆了租金溢出和纯知识溢出；(3)该方法考察的是给定时间的各产业之间的关系，这就忽略了知识溢出的跨时效应。

成本函数法由Bernstein(1988)提出，他认为一个企业的研发除了可以降低自身的生产成本外，还能通过知识的外部性或者溢出效应降低同一产业或者不同产业中其他企业的生产成本，在研究中使用产出和可变投入、准固定投入要素的相对价格构建成本函数，通过评估加拿大七个产业溢出的成本节省效应与要素偏好效应,伯恩斯坦发现溢出的两种效应都降低了单位生产成本，产业内溢出引起的成本节省大于产业间溢出。该方法的不足在于：(1)各投入品的价格的数据难以获得；(2)模型不能体现知识溢出发生的渠道。

生产函数法或者称为知识生产函数法，最早由Griliches(1979)提出，他扩展了传统的生产函数，将创新过程的产出看作研发投入进入生产函数，但是并没有将其应用到实际问题的分析中，只是为知识溢出的定量测量提供了理论基础。Jaffe(1989)在Griliches的基础上进一步考虑了空间因素，考察了大学研究活动对企业申请专利的影响。Anselin(1997)、Fisher(2003)、Greunz(2003)又在Griliches和Jaffe的基础上提出了自己的知识生产函数。

文献跟踪方法利用专利数据与专利引用来测度企业间的知识溢出，是对知识外溢的一种直接的衡量。Jaffe(1986)最早用专利数据来研究知识生产和知识溢出。Jaffe、Trajtenberg和Henderson(1993)指出知识的溢出流动的确留下了踪迹，常以专利发明的形式存在，可以运用专利引用数据测量公司间的技术溢出。文献综述法的优点在于它是对知识溢出本身进行测度最直接的方法，但它也有明显的不足：(1)专利数据本身存在缺陷，并不是所有的创新都申请了专利，专利本身的经济价值也参差不齐，在将其用于知识溢出测度时，专利是归属于发明它的产业还是应用它的产业也是一个问题。(2)专利引用只能衡量以专利为媒介的知识溢出，使用专利引用测度知识外溢就把所有其他形式的知识溢出给忽略了。文献跟踪方法的根本问题在于专利引用和知识外溢不能等价。

四、现有度量方法的不足

现有的以知识生产函数为代表的知识溢出测度方法还存在一些不足。首先，知识溢出界定范围的不足。一般来说，知识可以分为显性知识和隐形知识。显性知识可以通过书面文字等形式进行记录传播，但是对显性知识的界定也存在一定的困难，所以已有研究大多以专利申请或创新活动为知识产出或创新产出的替代变量，这样就会将大量的不以专利等书面形式存在的知识溢出排除于分析范围之内。专利本身是一个有瑕疵的变量(作为创新产出)，因为并不是所有的创新都申请专利，因此专利的经济影响差别很大。在现实中，相比于显性知识，对于集聚、创新或区域增长更重要的是隐性知识，而隐形知识作为一种默会知识很难进行编码，只能通过“干中学”或言传身教的方式来进行传播或溢出。这样对知识溢出的测度同样将这一部分排除在外，使得对知识溢出的范围和强度认识并不全面也不完整。这种情况对于发展中国家来说更加显著，发展中国家由于经济社会发展水平的制约，以专利或成果引用等形式的知识溢出行为相对较少，更多的是通过模仿、合作等形式发生。所以，以专利引用为替代变量的测度方法不具有适用性和普遍性。

其次，知识溢出测度方法与知识溢出机制的脱节。大量理论和实证研究发现，知识溢出通过贸易投资、知识人才流动、企业家创业、交流和研发合作等形式进行，但是没有成熟的模型解释企业知识生产与在区域之间传播的机制(Berliant and Fujita(2008)等在知识创造和转移的微观机制方面取得了一定的进展),没办法对知识溢出、创新、集聚与区域增长的路径进行清楚的说明。所以，在对知识溢出发生的机制没有明确认识的情况下，以 Griliches-Jaffe 为代表的生产函数的测度方法以一般企业为研究对象，从个人或企业等极其微观的层面对知识溢出进行了测度，由于抽象或忽略了具体企业的规模、人力资本与产业类型等因素对知识溢出的影响，

所以说得结论具有片面性。而基于空间计量经济学模型的测度方法从宏观层面测度计量区域内部或区域之间知识溢出的规模和范围，这种测度方法更多的体现为一种现象统计和描述以及相关性分析，而对知识溢出范围和强度大小的影响因素以及衔接从微观到宏观的知识溢出发生机制知之甚少，由此所得出的政策建议缺乏理论支撑。

最后，知识溢出数据处理和获取的不足。不仅存在由于知识溢出范围界定导致的研究范围缩小，而且更为棘手的是无论以 Griliches-Jaffe 为代表的生产函数的测度方法，还是基于空间计量经济学模型的测度方法都对知识溢出替代变量的数据要求较高，不仅需要完整的细化指标的数据，而且需要大量的直接数据。但是知识的特性决定了知识的统计和评价指标设定以及创新及其效应的评价衡量数据的获得很难。一方面由于现有统计指标和数据的局限，根据不同的研究目的，所获得的数据与空间单位大小存在差异，因此，现有数据必须经过调整才能满足研究的需要；另一方面经济的不断发展以及新兴行业的不断兴起，需要对统计指标、统计手段和统计方法进行调整和创新；此外，知识溢出测度的特殊性决定了现有研究需要对专项的指标进行专门的调查，才能完整客观的测度知识溢出。