技术创新模式对国际竞争优势的影响研究

杨 祎, 杨水利

(西安理工大学 经济与管理学院，陕西 西安 710054)

1 引言

遵循“进口引进、替代模仿”的技术创新模式是导致中国制造业国际竞争优势弱化与高度对外依存的重要原因。经济效益方面，2018年中国制造业企业平均利润仅为2.59%，远低于世界500强企业的6.57%；核心技术方面，中国80%的集成电路芯片制造装备、90%的通用计算机CPU和基础软件都依赖进口；产品质量方面，中国通用零部件产品寿命一般为国外同类产品寿命的30%到60%，模具产品使用寿命一般较国外先进水平低30%到50%。制造业“低端化”、“空心化”问题显著，产业亟需培育国际竞争新优势。

关于制造业技术创新模式对国际竞争优势影响的相关研究，现有文献主要从规模发展、质量效益、结构优化和可持续发展四方面进行阐述。规模效益方面，国际分工带来的投资便利化为后发国家制造业提供了丰富的“知识池”，对外直接投资的“逆向技术溢出”效应对出口增加值具有“规模发展效应”和“结构优化效应”[1]。外商直接投资的技术溢出效应对内资企业规模发展存在“行业内竞争效应”与“行业间关联效应”[2]。质量效益方面，比较对外直接投资、外商直接投资的技术溢出效应与进出口贸易、自主研发、合作研发对技术创新效率的影响[3～6]，研究表明，技术创新模式对技术创新效率的促进作用表现出行业异质性。另外，部分文献基于全球价值链治理机制视角，发现全球价值链参与程度与技术创新效率呈倒U型关系，全球价值链治理存在“阈值效应”[7,8]。结构优化方面，从适宜性技术视角研究技术创新模式对产业结构优化的差异化影响。重视技术改造与自主创新相结合，改造和提升传统制造业；强化前沿技术突破和基础研究投入，培育和壮大战略性新兴产业[9]。在消化吸收外资技术基础上的自主创新能促进制造业结构的高度化与合理化[10]。可持续发展方面，率先创新、模仿创新、创新更替、创新继起作为制造业技术创新长入经济增长的一般规律，遵循边际收益递减的经济特征[11]，在技术创新模式转换时期易遭遇潜在的“技术追赶陷阱”[12]，而以最优技术差距为参照，结合前沿技术差距与最优技术差距的演化趋势，研判应用研究和基础研究投入的合理配比，可实现创新的可持续发展[13]。

综上所述，现有研究虽取得一定成果，但也存在以下三方面局限：一是从规模发展、质量效益、结构优化和可持续发展视角衡量产业竞争优势的研究较多，缺少全球价值链分工背景下产业竞争优势的国际比较与价值测度。二是基于适宜性技术视角研究技术创新模式对产业结构优化的文献较多，缺少基于技术演进视角的相关研究。三是从全球价值链参与程度视角分析产业竞争优势演变趋势的研究较多，缺少产业对外高度依存视角下技术创新模式转换障碍导致国际竞争优势“低端锁定”的机理研究。本文研究将弥补上述不足。

2 理论基础与研究假设

长期依赖成熟的技术基础会加速产业陷入“低端锁定”困境[14]，由此造成的技术创新模式转换障碍进一步加剧了产业对外依存，投入产出与价值增值遭遇“纵向压榨”，国际竞争优势持续弱化。

2.1 技术创新模式与国际竞争优势

遵循“嵌入全球价值链的出口导向发展模式”，后发国家制造业通过引进成熟的技术装备逐步建立起初始的技术基础与生产能力，借助进出口贸易、对外直接投资和外商直接投资的技术溢出效应开展模仿创新。虽然技术引进和模仿创新所具备的“乘数效应”与“关联效应”便于产业开展平推式的工业化战略[15]，但广大发展中国家并没有能够通过技术引进和模仿创新缩小与发达国家间的技术差距[16]，相反，后发国家制造业的引进成本和模仿成本会随着技术差距的持续收敛而逐步增大，依靠持续的技术引进和模仿创新来培育国际竞争优势难以为继。此时，技术差距的均衡状态对产业参与国际竞争的多层级影响既体现在传统行业比较优势的弱化，也表现为新兴行业竞争劣势的固化。

技术创新经济学理论指出自主创新一方面源于市场“盈利性预期”的诱致和技术、组织与制度安排的强制；另一方面也来自于既有创新的盈利机会已经消失、预期消失或受到限制时所触发的“萧条扳机”。显见的是，伴随着技术衍生的成本红利和低成本比较优势促使发达国家制造业回流与向东南亚、非洲等地区转移，产业“低端化”与核心技术“空心化”引致的国际竞争优势持续弱化满足开展自主创新的条件。当产业从依赖规模效应转向培育质量效益、结构优化和可持续发展等竞争优势时，技术创新模式将对应从技术引进和模仿创新向自主创新逐步转变、技术创新焦点也从依赖个别专家的技术能力、显性知识和应用开发能力转向强调组织层面、隐含知识和基础研究能力[17]。当自主创新主导产业逐步实现自主知识产权与标准体系建设，不断提高国产化率并降低产业对外依存度时，产业将步入创新驱动发展的高级阶段，在技术与市场的内生互动过程中，国际竞争优势持续增强。基于此，本文提出如下假设：

H1技术引进和模仿创新对国际竞争优势具有显著的负向影响，自主创新对国际竞争优势具有显著的正向影响。

2.2 技术创新模式与产业对外依存度

产业发展初级阶段，技术引进为后发国家参与国际分工提供了一条确定性程度较高的技术进步路径。后发国家制造业仅需要围绕现有技术基础，持续更新技术装备，便能依靠要素禀赋优势持续获得一定程度的规模收益[8]。但与此同时，技术引进在创新风险规避与代工订单保障方面的特征优势也为产业对外依存度的进一步提高奠定了经济基础，产业易陷入技术创新的惰性环境。遵循“消化→吸收→模仿→再创新”的技术升级路径，模仿创新不仅在较大程度上缓解了技术引进高额成本对利润的冲抵，还以较低成本拓宽了现有技术基础的适用范围，延长了技术收益的生命周期。通过对产品架构与功能架构的深入理解，模仿创新甚至一定程度上推动了系统创新与模块间协同创新。因此，基于“干中学”和“技术溢出”为主要技术来源的模仿创新对于产业对外依存度的进一步提高起到了显著推动作用。

随着技术差距的持续收敛，产业的创新投入方向(偏向应用还是偏向基础)将较大程度上影响技术创新对经济增长的贡献[13]。此时，持续高位的模仿创新将会催生出“创新泡沫”的假象，具体表现为实用新型、外观专利授权量的快速上升与全要素生产率持续下降的“结构性矛盾”[18]。而以基础研究为主要内容的自主创新，通过“价值识别”与“创新激励”效应不断改善全球价值链治理环境，逐步降低产业对外依存度。一方面，自主创新通过增强产业对全球价值链各价值模块资源的驾驭能力，促使自身以更快的速度发掘和定位价值模块动态整合过程中的价值链断层，以及由此产生的增值空间[19]，形成价值增值提升反哺自主创新的良性循环，产业摆脱通过高度对外依存获取“价值识别”能力的模式；另一方面，自主创新下的风险收益能调动产业与其他经济体建立更为广泛利益联结的积极性，获取创新资源流动所产生的“关系租金”和“网络租金”[20]，并占据全球生产网络中较高的中心度和丰富的结构洞[21]，高度对外依存造成的“创新惰性”逐步转向自主创新引导的“创新激励”。基于此，本文提出如下假设：

H2技术引进和模仿创新对产业对外依存度具有显著的正向影响，自主创新对产业对外依存度具有显著的负向影响。

2.3 产业对外依存度的中介效应

适配于产业发展不同阶段的技术创新模式很大程度上决定了各阶段产业对外依存度的强弱，而产业对外依存度的强弱又直接影响了国际竞争优势塑造培育的“持续性”与“自主性”。(1)“持续性”方面。持续的技术引进易导致后发国家制造业陷入“为出口而进口”的模式藩篱，具体表现为产品出口规模的高速增长伴随中间品进口规模快速提升的“双高”现象[22]。依赖此种技术创新模式意味着后发国家制造业只能选择维持对外依存高位运行来消纳产品的“质量差距”与“技术差距”[23]，产业国际竞争优势培育塑造不可持续；而长期依赖模仿创新易导致产业遭遇严峻的“关联断层”，具体表现为产业链发展“下游强上游弱”，“下游外向上游内向”的不协调与不匹配[24]。为适应链主企业动态变化的产品质量标准与技术要求，后发国家下游行业被迫选择高度依存进口的核心技术装备与关键零部件，下游行业有限的代工利润被逐渐“回收”，上游行业被迫面临严重的“市场空间障碍”。产业内供需关联始终维持在极为有限的“阈值”之内，国际竞争优势培育塑造不可持续。自主创新对于产业发展起到强劲的“引擎”作用，具体表现为“技术长入经济、创新植入增长”的内生增长机制。自主创新一方面通过创造新供给，激发新需求，不断驱使供给与需求走向“合意”，另一方面通过改造旧产业，催生新集群，逐步完成产业发展新旧动能交替。产业步入内生增长高级阶段，对外依存度被控制在较低水平，国际竞争优势培育塑造可持续。(2)“自主性”方面。较大的技术差距作为发达国家链主企业维持自身竞争优势、获取垄断市场利润的关键因素，构成其对技术溢出效应“阈值”固守的基本逻辑。一旦后发国家制造业试图借助技术引进和模仿创新推动更高级的功能升级或链条升级时，链主企业便会利用市场的不对称地位和买方垄断势力，通过实施严格的技术转移门槛乃至技术封锁、强化知识产权保护制度和贸易壁垒等手段减少技术溢出[7]，迫使后发国家制造业选择进一步扩大产业对外依存来保障基本的“技术溢出流量”，由此国际竞争优势培育塑造不自主。相反，自主创新对于构建和完善产业创新驱动发展体系起到串联带动作用，具体表现为自主创新为激发模仿创新“乘数效应”输出新的“增长极”、为消纳创新更替“长尾效应”供给创新要素，为催生创新继起“熨平效应”提供丰富的“知识池”[11]，由此产业国际竞争优势培育塑造独立自主。

综上所述，依赖于技术引进和模仿创新的技术创新模式，意味着后发国家制造业终将遭遇“纵向压榨”的全球价值链治理环境，而“为出口而进口”、“下游强上游弱”的产业特征也为对外依存高位运行提供了现实基础，国际竞争优势因此陷入“低端化”窘境。依靠自主创新推动“技术长入经济、创新植入增长”，实现产业创新驱动发展，产业对外依存度被控制在较低水平，国际竞争优势得以实现“内生化”发展。基于此，本文提出如下假设：

H3产业对外依存度在技术创新模式与国际竞争优势间起到中介作用。

3 研究设计

3.1 计量模型设定

根据前文的理论分析，本文构建如下计量模型来对各研究假设进行实证检验。其中NRCAit表示制造业各行业逐年的国际竞争优势，Techit为技术创新模式的向量集，External_depit表示产业依存度。Zit是控制变量的向量集，包括行业规模、行业集中度和技术密集度,i∈[1,17]表示各截面制造业行业，t∈[1,18]代表年份，α0为常数项，α1～αz为系数及系数向量，εit为随机干扰项。

NRCAit=α0+α1Techit+α2External_depit+αzZit+εit

(1)

3.2 变量的设定与数据来源

(1)国际竞争优势。考虑到传统的显性比较优势指数(Revealed Comparative Advantage Index，RCA指数)对国内增加值间接出口的忽略，和因未剔除外国增加值和纯重复计算部分造成的内涵失真。为更好地反应中国制造业全球价值链国际竞争优势，借鉴Wang等[25]基于前向联系的生产分解模型测算的新显性比较优势指数(NRCA)来反映国际竞争优势。公式如下

(2)

X=AX+Y=ADX+YD+AFX+YF=ADX+YD+E

(3)

其中A为国内投入系数矩阵，X为总产出，AD为国内投入系数A的分块对角矩阵，AF为进口投入系数的非对角分块矩阵，Y为最终品生产向量，YD为用于国内消费的最终品生产向量，YF=Y-YD为最终品出口向量，E为总出口向量。由生产使用平衡式可对国内增加值的去向和最终产品生产的增加值来源做出分解，具体如(4)式所示

(4)

(5)

上式的后三项之和等于Koopman等[26]指出的DVA_F，即出口的国内增加值，具体如(6)式所示。以上数据均来源于2016版世界投入产出表(World Input-Output Tables)。鉴于2012～2014年显性比较优势指数数据变化幅度较小，考虑到实证分析的时效性，使用2010～2014年显性比较优势指数的平均增长率对2015～2017三年数据进行预估。需特别强调的是，世界投入产出表将制造业界定在r5～r23共19个细分行业范围内。考虑到数据的完整性与可获得性，剔除r23机械设备的修理和安装行业部门，并将r20～r21合并为交通运输设备制造业，保留剩余17个行业作为研究样本。

(6)

(2)产业对外依存度。使用行业进口总额占工业总产值的比重表示，数据来源于UN Comtrade数据库和《中国统计年鉴》，依据《国际贸易标准分类》(SITC Rev.3)和《国民经济标准行业分类标准》(GB/T 4754-2011)的对应关系合并整理获得。

(3)技术创新模式。技术引进(Tech_imp)。技术引进采用国外技术引进经费支出和消化吸收经费支出之和与产品销售收入之比衡量。模仿创新(Tech_imi)。模仿创新采用技术改造经费支出与产品销售收入之比衡量。自主创新(Tech_ind)。自主创新采用研发经费支出与产品销售收入之比衡量。以上数据均来源于历年《工业企业科技活动统计年鉴》和《中国工业经济统计年鉴》，原始数据均经全口径调整处理。由于样本期内《国民经济行业分类》(GB/T4757-2002)和(GB/T4757-2011)与2016版世界投入产出表所依据的《国际标准行业分类》(ISIC Rev.4)标准不同，根据研究需要，本文在后者的基础上对中国制造业细分行业进行了归类与合并。

(4)控制变量。行业集中度(Indus_Conce)变量的测量。使用各行业大中型企业中产值占该行业工业总产值的比重表示。行业规模(Indus_Scale)变量的测量。使用分行业主营业务收入占制造业总体主营业务收入的比例表示。技术密集度(Indus_Tech)变量的测量。本文将中低技术水平行业取值为0，高技术水平行业取值为1。以上数据均来源于历年《中国工业经济统计年鉴》和《中国统计年鉴》。

4 实证检验和结果分析

4.1 主要变量描述性统计分析

制造业国际竞争优势比较分析。图1～图3比较分析了2000～2017年中、美、德、日四国不同技术水平行业参与全球价值链分工的国际竞争优势。整体来看，中国制造业国际竞争优势产业主要集中于低技术水平行业(r5、r6、r7、r8、r9、r10、r22)与中技术水平行业(r11、r13、r14、r15、r16)，竞争劣势产业则主要集中在高技术水平行业内(r12、r17、r18、r19、r20+21)。从演化趋势看，样本期内，低技术水平行业国际竞争优势呈大幅下滑趋势，行业亟需转换发展动能；中技术水平行业国际竞争优势虽有波动，但趋势稳定，反映出行业竞争优势培育初显成效；高技术水平行业国际竞争优势在2010年后呈下降趋势，反映出高技术水平行业技术引领能力不足的局面仍未得到明显改善。在中高技术水平行业中，德国和日本制造业国际竞争优势始终维持在较高水平，表现出“高端锁定”局面。美国制造业国际竞争优势持续下降，在部分行业中甚至弱于中国，反映出“离本土化”和“离制造化”效应严重削弱了美国制造业的国际竞争优势。

图1 低技术水平行业NRCA演化趋势

图2 中技术水平行业NRCA演化趋势

图3 高技术水平行业NRCA演化趋势

4.2 实证结果分析

在开展实证分析之前，本文首先检验了样本数据的平稳性以及各变量间的共线性，结果显示样本数据平稳，且变量间共线性问题在控制以内。其次，为消除异方差和序列相关的不良影响，采用Hausman检验来确定选择固定效应还是随机效应。

技术创新模式对国际竞争优势的影响。由表1列(1)～列(3)可知，技术引进和模仿创新对国际竞争优势具有显著的负向影响，自主创新对国际竞争优势具有显著的正向影响，假设H1成立。对比变量相关系数可知，技术引进对国际竞争优势的抑制作用大于模仿创新对国际竞争优势的影响，表明持续的技术引进造成的“比较优势真空”和“技术追赶陷阱”严重影响了国际竞争优势的培育，而模仿创新能在较小程度上缓解技术“空心化”带来的消极影响。自主创新对国际竞争优势的促进作用小于技术引进和模仿创新的抑制作用，可能是由于在产业核心竞争力形成之前，自主创新需经历市场需求惯性调整、产业自身技术准备以及创新延迟更替的“沉默期”。行业集中度与国际竞争优势不相关，表明产业集群优势尚不明显。行业规模与国际竞争优势显著正相关，表明“规模效应”有利于培育国际竞争优势。技术密集度与国际竞争优势显著负相关，表明行业技术水平越高，国际竞争优势越弱，反映出高技术水平行业由于不具备核心技术优势，造成了行业技术水平与竞争优势的“错配”。

技术创新模式对产业对外依存度的影响。由表1列(5)～列(7)可知，技术引进和模仿创新对产业对外依存度具有显著的正向影响，自主创新对产业对外依存度具有显著的负向影响，假设H2成立。对比变量相关系数可知，较于模仿创新，技术引进更容易导致产业高度对外依存。自主创新对产业对外依存度的抑制作用能冲抵模仿创新造成的影响，表明技术创新模式的相机转换能显著改善产业对外依存度。行业集中度与产业对外依存度显著负相关，表明行业集中度的提升能显著降低产业对外依存度。行业规模与产业对外依存度不相关，表明无论行业规模的大小，制造业各细分行业高度对外依存已属普遍现象。技术密集度与产业对外依存度显著正相关，表明行业技术水平越高，产业对外依存度越高，进一步表明高技术水平行业核心技术“空心化”问题显著。

表1 技术创新模式对产业对外依存度与国际竞争优势影响的回归结果

注：括号内数值为t检验值a;*，**，***分别表示10%,5%和1%水平上显著;回归估计所用软件为Stata12.0。下同。

产业对外依存度的中介效应检验。由表1列(4)可知，产业对外依存度对国际竞争优势具有显著的负向影响，符合理论预期。由表2列(1)～(3)可知，产业对外依存度在技术引进、模仿创新、自主创新与国际竞争优势间起到完全中介作用，假设H3成立。为进一步检验技术创新模式对国际竞争优势的影响是否存在行业异质性，依据行业不同技术水平进行分组检验，具体回归结果如表2列(4)～列(6)所示。低技术水平行业中，技术引进对国际竞争优势具有显著负向影响，表明低技术水平行业依靠持续的技术引进提升国际竞争优势难以为继。模仿创新与自主创新对国际竞争优势的影响尚不显著，行业技术创新模式并不适配竞争优势培育。中技术水平行业中，模仿创新对国际竞争优势具有显著负向影响，而技术引进却对国际竞争优势具有显著正向影响，说明链主企业对技术溢出“阈值”的固守限制了行业依靠模仿创新实现技术进步的路径，而进一步扩大技术引进以保障基本的“技术溢出流量”成为行业获取规模效应的主要渠道，行业遭遇“进口引进、循环替代”陷阱。高技术水平行业中，技术引进对国际竞争优势具有显著负向影响，模仿创新对国际竞争优势影响为正，但不显著，自主创新对国际竞争优势具有显著正向影响，表明自主创新是保障高技术水平行业国际竞争优势行稳致远的关键动能。

表2 产业对外依存度的中介效应和分行业检验

5 研究结论与启示

适配的技术创新模式是保障我国制造业国际竞争优势行稳致远的关键动能。基于技术演进视角，分析技术创新模式对国际竞争优势影响的作用机理，并验证产业对外依存度的中介作用。实证结果表明：技术引进和模仿创新对国际竞争优势具有显著负向影响，自主创新对国际竞争优势具有显著正向影响；技术引进和模仿创新对产业对外依存度具有显著正向影响，自主创新对产业对外依存度具有显著负向影响；产业对外依存度在技术创新模式与国际竞争优势间的中介作用显著。

在国际反全球化与新贸易保护新形势和国内经济新常态背景下，为培育制造业国际竞争新优势，提出以下三方面研究启示：(1)构建创新驱动发展机制，培育国际竞争优势。研究结果表明，技术引进和模仿创新对国际竞争优势具有显著的负向影响，自主创新对国际竞争优势具有显著的正向影响。为此，可构建以制造企业为主体，围绕自主创新的内生发展机制、产学研用深度融合的联动机制、企业动态创新联盟的合作机制、创新链与产业链融合发展的催生机制等，实现自主创新培育国际竞争优势，国际竞争优势反哺自主创新的良性发展循环。(2)设置产业对外依存红线，倒逼技术创新模式转换。研究结果表明，技术引进和模仿创新对产业对外依存度具有显著正向影响，自主创新对产业对外依存度具有显著负向影响。为此，可通过设置产业对外依存红线的方式，建立产业对外依存度交易市场，移植免费分配、标价出售和公开拍卖等交易方式[27]，在倒逼企业降低对外依存度的同时，激励企业持续高位的自主创新投入。(3)依据行业技术水平，制定差异化创新策略。研究结果表明，低技术水平行业技术创新模式并不适配竞争优势培育，中技术水平行业遭遇“进口引进、循环替代”陷阱，高技术行业自主创新能显著提升行业国际竞争优势。为此，对于低技术水平行业，可在适当追加模仿创新投入的同时，配比规模相当的自主创新投入。依托军民融合推动的技术溢出与共享、“中国制造2025”推动的智能制造、绿色制造和服务型制造等发展机遇，拓宽行业技术创新的来源渠道，避免行业陷入“纵向压榨”的困境。对于中技术水平行业，可通过实施产业化示范工程、专项基金资助、政府采购、国产重大技术装备首套台政策等方式引导行业间建立供需关联，为自主创新的原始积累提供充足的市场保障。对于高技术水平行业，可通过实施研发纳入GDP核算、研发费用加计扣除、科技资金后补贴等制度，调动行业自主创新能动性，加快行业内前沿基础突破、产业转化和市场培育进程，实现高技术水平行业的“核高基”引领作用。