比较禀赋和产业结构决定下不同省区的技术演化路径：一...
比较禀赋和产业结构决定下不同省区的技术演化路径：一个新结构经济学的视角宋高燕1 孟俊华2 邓宏图3
(1.河北大学经济学院，河北 保定 071002；2.南开大学经济学院，天津 300072；3.广州大学经济与统计学院，广东 广州 510006)
摘 要： 在复杂的国际背景下，中国科技企业的技术创新问题面临诸多不确定性因素。本文结合理论分析与实证验证。研究表明，当资本积累到一定程度，中国不同省内企业会出现技术自主研发，由过去完全依靠复制技术逐步向自主研发与复制技术同存的情况转变。由于不同省区的资源禀赋结构不同，不同省区的产业选择和产业结构也出现差异性，结果发达省区的技术选择轨迹与欠发达省区的技术选择轨迹出现分岔，前者逐步逼近发达国家，更多地进行自主研发，后者则发挥后发优势，更多地引进技术。本文的理论模型和实证分析较好地拟合了中国不同省区技术演进的实际路径，这也造成了我国发达省区与欠发达省区的非均衡发展。
关键词： 技术进步； 政策安排； 非均衡发展
一、引言：引进还是研发
2020年2月以来，习近平总书记一再强调，“推动形成以国内循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局”。而畅通“大循环”，实现经济高质量增长的核心在于创新。作为发展中大国，尽管引进技术、发挥比较优势是实现经济弯道超车的必要手段，但在核心技术领域，必须要拥有自主关键技术，防止在贸易战和技术战中被某些对中国具有战略意图的国家“卡脖子”。此外，经济发展到一定阶段，劳动力价格不断攀升，产业逐步升级，要素禀赋发生变化，技术也不断地升级，不断地逼近前沿面，自主技术越来越成为一种必然选择。
不同发展阶段的国家，由于要素禀赋结构不同，相应也会有不同的经济制度(结构)。一国政府为实现比较优势发展战略所执行的一系列配套政策和制度安排，决定了国民经济中企业面临的宏观激励结构。例如，对于大部分欠发达国家或地区，资本相对匮乏，而劳动力相对丰裕，那么该地区政府就会颁布一系列的政策措施以鼓励劳动密集型产业发展。欠发达地区进行技术创新有两种途径，自主研发新技术和技术引进。自主研发投入非常大、风险系数高，对于欠发达地区而言，鉴于研发能力短板和技术选择成本，欠发达地区从发达国家或
地区获取已有技术可避免研发失败风险和获取最大的技术溢出价，且引进技术具有与资源禀赋结构相吻合的比较优势。对于发达省区而言，资本相对充裕，劳动力相对匮乏，劳动力价格较高，资本价格相对较低，发达省区倾向于鼓励、支持发展资本密集型产业。由于发达省区与国外先进技术差距越来越小，它们必须进行持续的研发，以创造与本地区资源禀赋结构相吻合的新技术。客观上来看，发达省区总是处在国家新技术发展的前沿，其技术进步和产业升级更多是依赖于自身通过试错所创造的新知识。而欠发达省区处于世界前沿技术的内部，其企业可以利用成本更低、风险更小的方法进行技术和产业升级，即借鉴发达省区或国家现成的技术。对于致力于建设市场体制的发展中国家，如果政府积极主动地向企业提供更多技术信息、协调和外部补偿，那么后发国家经济也会实现较快增长(1)第一次工业革命之后，英国最先在工业技术上实现突破，随后法国、美国开始效仿，美国当时的资源禀赋跟适宜性、复制性技术更匹配，因此美国率先获得后发优势。在资本积累到一定程度，从英国引进的适宜性技术不能满足需求之后，美国、德国都开始出现自主创新技术，后来美国反超英国，德国开始也是赶超，通过引进技术发展工业，才成为欧洲科技强国。日本同样如此。明治维新后利用后发优势从西方国家引进先进工业技术，经过17年左右的努力赶上发达国家水平，成为世界列强之一。二战后一直到上个世纪八十年代，再次成为技术创新国。亚洲四小龙，最先也是利用后发优势，从国外引进先进技术，实现经济起飞后，再进入到自主创新阶段。不过，亚洲四小龙本身人口基数小，市场有限，经济体量不大，这些特点决定了这些国家或地区无法形成综合的技术创新能力。。这同样也适用于欠发达省区。
中国经济发展演化路径表现为，先是全面引进或复制发达国家先进技术，经过近四十年的高速增长，不同地区的资源禀赋结构、产业结构发生了深刻变化。国内各地区禀赋结构差异，导致地区增长速度发散，禀赋结构与产业结构交替升级较快的地方率先进入到较为发达的阶段。在上世纪八、九十年代以劳动密集型产业为主的背景下，深圳市政府率先出台了一系列产业政策(2)1984年的《深圳经济特区引进先进技术鉴定暂行办法》，1985年深圳与中国科学院共同创立了国家级的深圳科技园，1987年《深圳经济特区加快高新技术及其产业发展暂行规定》等一系列有关高新技术发展的政策安排。鼓励制造业产业升级和高新技术产业发展，推动了深圳制造业从依靠引进技术向以自主创新技术为主的阶段转变，深圳的成功也联动了珠三角地区的制造业产业升级和高新技术产业发展。浙江在上世纪九十年代以纺织服装、通用设备制造业、化纤、塑料制品、鞋业等传统的劳动密集型产业为主，“十一五”以来浙江为实现高新技术发展制定了一系列的行动纲领，高新技术提升传统产业成果显著(3)如浙江传统制造业企业杭叉集团与数字技术结合后有了“云叉车”、“云仓库”；正泰电器集团下设正泰电器研究院重点从事新技术和新产品研发，公司在2019年入选浙江省国家高新技术企业创新能力百强榜单。，高新技术企业在人工智能、物联网等领域获得突破性发展；然而中西部地区在技术演化中相对落后，在中美贸易战、科技战等多维极限施压背景下，中国开启了经济内外循环联动发展战略，这是基于中国当前的资源禀赋结构出发的。经过改革开放以来技术引进和创新演化，资源禀赋结构和技术结构已经到达一个较高的动态均衡。中国区域发展的非均衡性，在坚持内循环做好技术创新引领突破外，仍然坚持经济外循环合作，坚持技术引进与技术创新相结合，坚持技术演化与地区禀赋结构结合，坚持技术演化与内外循环结合。由此看来，中国的技术选择路径比较复杂，但总的趋势，相比欧美各先进国家，中国既是技术学习者，也是多个领域的技术引领和突破者，这使得中国的技术创新政策有自己的特点，是引进技术，还是自主研发，是十分重要的政策选择。
世界经济发展的均衡是非对称性的，技术选择的路径也因之具有异质性，这与各国资源禀赋结构的差异性有关。发展中国家初期采取成本风险最小化战略引进技术发展本国经济，通过不断学习和消化技术切入自主创新；中期则不断地逼近发达国家的经济体，在技术选择上兼具双重特征，一方面利用前沿国家的先进技术，另一方面，在产业链的高端环节，则处在自主技术研发阶段，甚至与发达国家存在着直接的战略性竞争。中美贸易战和技术战的客观事实证实了这个判断。Acemoglu(2001)认为，发达国家进行的新技术研发都是以本国的需求为主导，即使所有国家都可以使用相同的技术，亦是如此但发展中国家的劳动力特性、要素价格、经济状况，会造成发展中国家劳动力技能与新技术水平的错配，进一步导致发展中国家与发达国家工人的人均产出与全要素生产率的差异。由此可以看出，发展中国家遵循本国劳动力比较优势的发展方式会在相当程度上抑制本国技术水平提高(4)弗里曼(1987)认为发展中国家在技术水平落后的情况下，通过引进发达国家先进技术，并利用组织和制度上的创新弥补技术创新不足，同样也可以使经济在短期内得到快速发展。Acemoglu和Robinson(2015)分析了即使在发达国家之间，其技术创新制度也存在差异，美国的制度会鼓励企业自主研发进行技术创新，美国是世界技术领导型国家，而欧洲国家的高福利政策抑制了欧洲企业进行自主创新，更多的是对美国先进技术进行搭便车。因此，本文将根据中国的国情研究技术的选择机制问题。。Acemoglu(2001)的分析逻辑为本文观察国内处在不同发展阶段的不同省区的技术选择机制提供了极具启发意义的“参照”，不同省区的比较禀赋优势不同，因而产业结构和相关产业链处在不同的发展水平，则在不同省区、不同产业环节具有不同的技术选择机制，是沿引既有技术，还是自主创新技术，始终是一个值得研究的关键问题。
二、技术演化路径与技术创新
技术创新能力内生于技术选择演化路径，基于要素禀赋结构这一逻辑起点。发达国家与发展中国家间的全要素生产率差异是由要素禀赋结构差异(发达国家有先进技术与高技能工人匹配，发展中国家只有低端技术与低技能工人匹配)导致技术结构差异所引致的。从微观的角度看，一个国家或地区的创新能力接近世界前沿技术时，对既可以进行技术创新又可以复制世界前沿技术的企业来讲，高能力经理和企业的选择对企业的创新活动相对更重要。此外，世界之所以存在非对称性均衡，是因为美国的“激进”式资本主义制度更能鼓励企业进行技术创新，使得美国成为技术领导者国家。欧洲的高福利“温和”型资本主义制度并不能对企业的技术创新形成一种有效激励，其企业可以搭世界前沿技术的便车。对发展中国家而言，技术创新能力更多地依赖于制度创新和政策。就中国来说，在知识产权保护制度不完善情况下，政府创新补贴政策可以作为一种弥补机制。在知识产权制度完善程度弱的地区，政府创新补贴政策可以促进企业从事新技术研发活动。同时，全面推进金融体制改革，解决企业融资难的问题，强化知识产权保护，确保企业创新活动的收益，会提高政府创新补贴政策实施效果。从创新补贴政策的微观效应来看，政府实施的新兴产业政策对上市企业从事创新活动具有显著影响，但是补贴方法和效率存在改进的空间。基于产权保护的自主创新政策实施绩效，国产化率保护(DCP)在没有降低申请专利质量的情况下，增加了我国风电发明专利申请数量。如果知识产权足够清晰，当知识和技术存量增加时，个人获利能力增强，会推进技术进步。另外，制度创新(专利制度、竞争制度、质量控制方法等)降低了技术创新和市场交易中的交易成本，提高了技术创新的收益率，进一步又刺激了技术创新。在跨区域产权保护效应方面，发展中国家的产权保护政策，推动本国进行自主研发的同时，也强化了国外已有的专利技术对发展中国家自主创新的阻碍作用，并且在均衡时，知识产权保护强度与发展中国家自主创新呈现一种倒“U”型关系。
无论从跨国宏观视角还是从微观角度解构技术引进还是研发的最优选择路径，抛开制度因素去研究技术创新空间趋同，无疑是空中楼阁。单一的制度如知识产权保护制度、政府创新补贴政策对企业创新活动的影响，对我国国内企业自主研发的制度因素影响是复杂多样的，而且这些制度是由国内要素禀赋结构决定的，是内生性的。我国地域辽阔，经纬度跨度大，中、东、西部地区都有各自的要素禀赋特点，西部地区与中、东部地区的要素禀赋差异尤为明显。因此，这些地区的企业技术创新活动、技术水平也有着很大差异。
本文的边际贡献可能主要体现在以下三个方面，一是将发达省区与欠发达省区之间的资源禀赋结构差异以及由此决定的产业结构的异质性和相关的技术选择的差异性纳入模型中，且认为不同省区的产业结构和相关技术政策是存在差异性的。二是经济体的要素禀赋结构将内生地决定相应的政策安——并进一步影响该地区的产业结构和企业技术创新活动。相关研究发现，我国资本积累量少于临界值时，随着资本量的增加并不会带来技术创新活动的增加反而会抑制技术创新活动，说明这种情况下创新技术更多地是从发达国家引进的；当资本积累量高于临界值时，资本量的增加会促进技术创新活动。西部地区要素禀赋结构与中、东部地区的差别较大，在剔除西部地区，只考虑中、东部地区之后，也会得到一致的结果。三是拓展并深化Acemoglu和Robinson(2015)的理论模型。把比较禀赋优势、发达省区与欠发达省区对技术创新风险偏好的差异性因素纳入模型当中，以推演出发达省区和欠发达省区的技术创新路径和技术选择的政策含义。这可以非常好地拟合中国及其各省区在技术选择过程中实际呈现出来的特征和路径，对不同省区在资源禀赋结构发生改变的情况下出现技术选择轨迹分岔的经济学含义和相关政策含义提出合乎实际情况的理论判断。
三、模型设定：技术演进路径的理论分析及其经济学含义
本文以Acemoglu和Robinson(2015)的模型为主要理论基础并深化拓展，分析了中国发达省区和欠发达省区由禀赋差异导致的实际的技术创新路径的差异造成的技术水平不同，进而导致了不同省区经济非均衡发展。为了使模型更接近于中国的实际情况，做出如下改进：
(1)Acemoglu和Robinson(2015)在模型中将劳动力简化为1，考虑到中国的制度特点和基本国情，尤其是在放权让利的改革开放时期，国家发展战略总是倾向于优先发展具有比较优势的劳动密集型产业。另外，林毅夫(2003)的研究表明，劳动力增长率取决于人口的增长率，并且各国之间没有太大差异。但根据中国的具体情况和改革开放的实际经验，本文的模型假定中国和发达国家的劳动力增长率不尽相等，前者快于后者，但均用l(t)表达。主要原因是上世纪五十年代、六十年代和七十年初，中国经历了生育高峰，人口增长率远快于西方发达国家。这意味着，在改革开放的初、中期，一直到21世纪最初的几年，中国的劳动力增长率相对更快，如果这样，则劳动密集型产业更易被选择，而如果劳动力增长率变缓，甚至出现负数，则意味着劳动密集型产业将不被选择或被放弃，相应地，技术创新压力进一步增大。这些含义与发展中国家具体情形是吻合的；(2)Acemoglu和Robinson(2015)的模型认为，发达国家风险规避系数是相同的，但本文认为，发达省区风险规避系数要高于欠发达省区。主要原因是，发达省区与欠发达省区的资源禀赋和经济发展水平不同，前者有比较成熟的资本市场体系，在整体财富中金融资产所占份额较大，而欠发达省地区非金融资产所占份额更大；(3)发达省区与欠发达省区的资源禀赋是有差异的，前者资本相对充裕，后者资本相对缺乏。按照比较优势发展理论，在一定的市场条件下，发达省份会选择发展资本和技术密集型产业，后者则会优先发展劳动密集型产业。因此，发达省区与欠发达省区的劳动收入份额βi是不同的。
本文的基本(前提)假设是如下。
(1)设定工人和企业家只具有一个生命周期，这意味着前、后两个生命周期的劳动力人口不存在叠加；(2)工人在工作中只有两种水平的努力程度，或努力，或不努力；(3)发达省份资本积累量较多，因此其与技术创新相关的政策更鼓励工人付出更多的努力进行研发。由于研发有一定的风险，进行技术创新得到的期望收益应大于等于不进行研发时的平均收益，无论研发与否，所面临的资源约束是一样的；(4)发达省区与欠发达省区之间的联系只限于技术引进，而不考虑与贸易和金融等其他领域的联系。发达省区与欠发达省区即使存在其他方面的联系，只会进一步扩大区域间非均衡增长。
进一步假定，将中国各省区划分为两大区域i，i=1,2。1表示发达省区，如中东部省份；2代表欠发达省区，即西部(5)根据梯度转移理论，中部地区所具备的区位优势更容易承接沿海转移的产业。比如，湖南省已成为承接广东产业转移的“领头雁”；江西省也在全面对接粤港澳大湾区，重点承接了京津冀地区先进装备制造、新材料等产业转移；安徽省8个城市纳入了长三角城市群；落户河南的富士康已成为全球最大的智能手机生产基地；小米集团在武汉设立总部，湖北也在打造中部有序承接产业转移示范区。东部地区的产业向中部地区转移过程中，相关的技术也在向中部地区渗透，致使中部地区在产业链上与东部地区联系更紧密。工信部曾设想的“西数东送”的战略，但由于实施的成本过高一直未能实现，致使很多西部数据中心变成了“灾备中心”。较高的成本、产业配套落后等问题致使大多数西部省分难以承接东部地区高新技术产业。基于以上分析，本文将中东部地区划分为发达省区，西部省区划分为欠发达省区。。本文还进一步假设，无论发达省区，还是欠发达省区，其内部都存在最终产品和中间品(新专利)两种市场，最终产品市场是完全竞争的。由于企业对新产品的研发享有一定的专利权，中间品市场是垄断市场，拥有先进技术专利的企业倾向于在中间品市场进行中间品(新专利)贸易，以实现技术贸易盈余最大化。
(一)生产者行为
林毅夫(2005)的研究值得注意。在他的分析框架体系内，假设经济体中没有资本品投入，劳动力是唯一的投入要素，而且，劳动力不能跨国流动。本文在林毅夫研究(2005)的基础上，加入了中间产品投入，并用中间产品数量表示地区的技术发展水平。基于此，可构造某个特定省区i在时间t内的总的生产函数如下
width=301,height=34,dpi=110
(1)
其中，Yi(t)表示某个特定省区i在时期t的最终产出，Ni(t)表示i在时期t内投入的中间品或专利的种类；值得强调的是，在本模型中，Ni(t)是重要状态变量，是推动地区经济增长的主要和关键因素。Xi(v, t)表示i在时期t内投入第v种中间品的数量；Li(t)表示地区i在时期t内的劳动力数量。进一步假定劳动力增长率为l，并且是外生给定的，Li(t)= Li(0)elt。(1-βi )和βi分别表示中间投入品和劳动力的产出弹性，βi∈(0,1)。
本文还假定，发达省区与欠发达省区的工人在工作当中进行中间品研发需要付出的努力(成本)是eij(t)，一般来说，工人有两种选择：(在工作中)努力eij(t)=1，或不努力eij(t)=0。如果工人努力研发，需要消耗r单位时间，假设研发成功的概率为q1，则失败的概率就为(1-q1)。如果工人不努力，就不会付出(任何)时间成本，此时可设研发成功的概率为q0，则失败的概率就是(1-q0)，一般地，q0<q1。本文假定，工人是否付出努力进行研发是私人信息。于是，某个特定国家i的全部工人付出努力的整体水平就是
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(二)工人效用函数
经济体中工人的总效用函数为
Uwidth=561,height=39,dpi=110
(2)
其中width=37,height=17,dpi=110表示单位工人消费，ρi为主观时间贴现率，l为劳动力增长率，θi≥0,(θi≠1)为相对风险厌恶系数，并且θ2>θ1，欠发达省区的相对风险厌恶系数要高于发达省区。
假定每个省区的社会规划者目标是最大化其居民的贴现效用，则表达式为
width=298,height=39,dpi=110
(3)
(三)省区创新行为
研发不成功的企业不会创造任何新专利，因此某省区的新专利是由研发成功的企业创造的，并且企业研发成功的可能性是工人是否付出努力的函数，即，地区技术进步的表达为
(width=299,height=17,dpi=110
(4)
其中，N(t)表示地区复合技术水平，由发达省区的技术水平或改造的复制技术决定。Ф∈(0,1)表示其他地区的先进技术水平对省区i新技术研发的影响程度，(1-Ф)表示省区i现有的技术水平对本地区新技术研发的影响程度。说明本省区的技术进步不仅受到本地区现有技术水平的影响，还会受到其他地区先进科技水平的影响。δ>0表示复合技术成果的成功效率。
(四)收益结构
收益结构的设定是本文模型的关键，不同省区企业的收益结构差异反映着省区与技术创新相关的政策安排的差异。费景汉和古斯塔夫·拉尼斯(2004)认为对于发展中国家的政治经济部门来讲，可以去选择(引进)与本国要素禀赋结构相适合的技术以及在企业层面选择适当的激励机制。国内企业家的收益结构决定着企业是否进行技术创新，用width=38,height=17,dpi=110表示省区i研发成功的企业获得的企业家精神收益，width=40,height=17,dpi=110表示研发失败的企业获得的收益。企业总收入的表达式为width=231,height=17,dpi=110其中w(t)表示t时期时，均衡工资收入水平。为简化分析，假定在剔除交通成本和物价因素后，发达省区与欠发达省区的工资收入水平是相同的。
收益结构的表达式为width=96,height=33,dpi=110当r(t)接近于1时，更接近于欠发达省区的情况，欠发达地区的要素禀赋结构决定着该地区技术创新政策安排，因此，在注重发展劳动密集型产业时，企业所使用的技术都是在发达地区已经发展比较成熟的技术，在该发展阶段会忽略与企业技术创新相关政策的完善。由于还有很多技术没有被欠发达地区的企业所利用，对于欠发达省区中需要提升技术水平的企业来说，相对于自主研发高风险、高投资的特点，从发达地区购买专利、先进机器设备才是一种成本较低的技术进步方式。即使企业在生产过程中存在自主研发进行技术创新，其所占比重也相对较低。此时，自主研发成功于否，对于欠发达省区的企业的收益不会造成很大的影响。
发达省区企业更有机会拥有其国内所在行业的先进技术，企业产品的更新换代需通过自主研发或改造复制技术来实现，其自主研发所占比重相对欠发达地区较高，为了鼓励企业进行技术创新，其收益结构r(t)需要高于某一特定的门槛值，企业通过研发成功实现技术创新会给企业带来更高的收益，也就是对于研发成功的企业需要给予一定的收益奖励。发达省区的企业可以通过自主研发来提升自身的技术，从中获得的较高收益与发达省区完善的技术创新政策安排有很大的关联性。企业的技术创新活动因投资金额大、周期长、研发成功率低、风险巨大，单靠单个企业难以承受，需要构建成熟的风险投资机制来分摊企业所承受的成本和所面临的风险，发达省区健全的风险投资政策规定为风险资本来源、运行效率和退出等多方面提供了保障。为科研成果的商业化运用提供了有效的政策激励，由此提高了技术创新成果产业化的效率。
根据Acemoglu和Robinson(2015)定义，在时期t，工人付出努力e=1的企业的期望效用要不小于工人未付出努力e=0的企业的期望效用，即
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通过整理可以得到收入结构表达式
r(t)=width=285,height=44,dpi=110
(5)
上式表明需要多高的收入强度来引致工人付出努力进行研发，必定有A≥1，即研发成功的企业所得到的收益要大于研发失败的企业所得到的收益，因此有
min{q1(1-r)1-θi-q0, (1-q0 )-(1-q1 )}, (1-r)1-θi>0。
(五)资源约束
本文的计价单位为最终产品产出量，在没有考虑资本投资情况下，最终产出满足技术创新之后，会尽可能使工人实现更多的消费，工人消费支出与其收入相等。因此资源约束为
Yi(t)≥Xi(t)+Ci(t)。
其中，Yi(t)为国家i在时期t的总产出，Xi(t)为国家i在时期t中间产品投产，width=126,height=17,dpi=110为国家i在时期t劳动力总消费水平。
(六)生产决策
用Pi(v,t)表示国家i在时期t的第v种中间产品价格，只有当期决策时，生产者生产最终产品面临的利润最大化问题有
width=572,height=34,dpi=110
关于中间品xi(v,t)的一阶条件有
Pi(v,t)=xi(v,t)-βiLi(t)-βi
(6)
由于对第v种中间产品拥有专利权的生产者，通过出售该产品可以获得垄断利润，根据利润最大化问题有
Max(Pi(v,t)-φi )xi(v,t)
(7)
将式(6)代入式(7)，同时使φi=(1-βi )，关于第v种中间产品xi(v,t)的一阶条件有
xi(v,t)=Li(t)
(8)
将式(8)代入式(1)有
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(9)
国家i在t时期对中间产品的投入为
Xi=φiwidth=30,height=18,dpi=110xi(v,t)dv=(1-βi)Ni(t)Li(t)
(10)
净产出为
width=363,height=37,dpi=110
(11)
净产出可以看作为工人和企业家的总收入。
发达省区企业拥有所在行业的先进技术或改造复制的先进技术，对于其产业升级，必须通过研发来提升技术水平，完善的技术创新政策安排和成熟的风险投资机制对企业的研发起到激励作用。同时，进行研发企业的期望收入应满足资源约束，则有
width=266,height=14,dpi=110
(12)
根据式(5)、式(12)整理可以得出，企业进行自主研发，研发成功时总收入和研发失败时总收入分别为
width=215,height=35,dpi=110
width=210,height=34,dpi=110
(13)
欠发达省区资本匮乏的资源禀赋特点决定了欠发达地区会采用适宜性政策优先安排发展劳动密集型产业。由于引进技术既可以提高企业的盈利机会，又能减少自主研发技术的风险与不确定性，在该发展阶段从政府到企业都不会把构建追求先进技术的政策安排作为一个急需解决的核心问题。欠发达省区所需要的技术在发达地区已经是成熟的技术，因此，对于欠发达地区来说，成本比较低廉的技术创新方式往往建立在引进来的技术上并以此构建适合本地区资源禀赋结构的技术创新体系。这些外在情况意味着欠发达省区的企业工人即使努力进行原创性研发也并不会得到激励，因为研发成功与否对总产出水平、期望收入影响较小，但是，代之而起的是工人对引进技术的学习和掌握，以及基于现实需要的改进。当然，即使欠发达省区的企业工人在生产中也可能有技术创新行为，但是所占比重较小(在劳动密集产业中，这是小概率事件)。
对于企业的工人不付出努力进行研发，这些企业会有相同的资源约束
width=155,height=14,dpi=110
(14)
如果技术创新制度相对完善，企业对工人努力进行自主研发给予一定收入激励，这类企业工人的期望效用为
width=287,height=44,dpi=110(Ni(t)Li(t))1-θi=wc(Ni(t)Li(t))1-θi，
其中有
width=288,height=44,dpi=110
(15)
由于资本匮乏的资源禀赋结构决定的适宜性技术创新政策安排并不完善，使得企业对工人努力进行研发不能形成有效的激励，收入水平变化较小，那么这类企业工人的期望效用为
width=370,height=38,dpi=110
其中有，width=73,height=39,dpi=110
(16)
政府可以向一部分企业提供激励使其工人努力通过研发进行技术创新，用ui(t)∈表示通过研发进行技术创新的企业所占的比重，用1-ui(t)表示通过技术引进来提升技术水平的企业所占比重。因此，可以得出省区i在t时期平均效用水平为
W(ui(t))={wo+wcui(t)} (Ni(t)Li(t))1-θi
(17)
根据公式(4)，省区i的技术水平变动情况可以重新表达为
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(18)
g=gcui(t)+g0(1-ui(t))
(19)
gc=q1δ，g0=q0 δ，gc>g0
(20)
说明企业中工人受到激励付出努力进行技术创新成功的可能性要大于企业中工人没有受到激励、也没有付出努力消极地进行技术创新成功的可能性。
(七)非对称性技术演化路径的均衡
如果欠发达省区与发达省区选择不同的收入结构时，那么我国经济发展存在着一个非对称性均衡。在均衡状态欠发达省区与发达省区经济(以不变价格计算的人均GDP)有一个相同的增长率，该经济增长率是由发达省区技术水平的增长率决定的。但欠发达省区居民收入水平要低于发达省区收入水平。
(八)动态均衡路径
国家先进技术水平Nl(t)是由发达省区的技术水平决定的，在时期t，欠发达地区相对于发达地区的技术水平为width=108,height=34,dpi=110
模型需要满足的假设条件有：(1)政府的贴现效用不是发散的，即ρi>(gc+l)(1-θi )；(2)由于企业研发进行技术创新要面临很大风险，技术创新带来的经济增长率可以补偿由技术创新带来的工人期望收益“损失”，即wc/(ρi-(gc+l)(1-θi))>w0/(ρi-(g0+l)(1-θi))；(3)国家先进技术是由发达省区的技术水平决定的。
假定发达省区中所有企业都会通过研发进行技术创新，即u.(t)=1，那么作为其追随者的欠发达省区面临的问题为
width=433,height=29,dpi=110
width=265,height=17,dpi=110
Nl(t)=Nl(0)egct
使width=155,height=34,dpi=110那么欠发达省区最大化问题转化为
width=441,height=30,dpi=110
width=215,height=18,dpi=110
(21)
建立式(21)的当期值的Hamiltonian函数，则有
width=282,height=28,dpi=110μ(t)φ，
其中，μ(t)是现期的共态变量，u(t)是控制变量用来计算收入结构。根据Hamiltonian函数，可以得到从激励企业从事技术创新活动到不会激励企业从事技术创新活动的转换方程
width=312,height=28,dpi=110
(22)
根据最大化原则，得到线性函数的两极解为
width=203,height=63,dpi=110
(23)
最优控制最大值原理需要同时满足一阶条件和横截条件，则mi(t),u(t),μ(t)一阶条件有
Hmwidth=268,height=36,dpi=110
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width=278,height=28,dpi=110
width=247,height=19,dpi=110
最后整理出，共态变量μ(t)与相对技术变量mi(t)的运动方程为
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width=209,height=18,dpi=110
(24)
横截条件为limt→∞e-[ρi-(gc+l)(1-θi )]t ,μ(t)=0。
本文用重新定义的width=143,height=28,dpi=110来代替控制变量μ(t)。根据式(21)，当Ψ(t)=0时，有width=257,height=38,dpi=110表示作为技术追随者的欠发达省区的政府对企业是否进行技术创新是无差异的。
因此，转换方程的线性函数的两极解式(23)可以变换成
width=204,height=72,dpi=110
(25)
根据均衡方程，可得width=65,height=45,dpi=110
(九)均衡路径
通过整理可得出
width=528,height=80,dpi=110
根据特征根方法，det=-[ρi-l(1-θi)+φgc ]mi(t)+(1-θi)g(u(t))<0
方程的均衡点为鞍点。
由此在稳态条件下，本文得到如下两个理论命题。
命题1 对于欠发达省区存在width=8,height=15,dpi=110大于鞍点值，即欠发达省区由于资本匮乏，企业更适宜复制先进技术。
命题2 对于发达省区当资本积累高于临界值时，资本相对充裕该省区的产业选择和政策安排会鼓励企业进行技术自主创新活动。
四、技术选择的分岔：实证研究
(一)计量模型的设定及变量说明
根据以上理论分析，本文计量模型的重点在于地区资本积累与区域自主创新活动的关系，因此，在借鉴余泳泽、张少辉(2017)和邓宏图、徐宝亮(2019)模型基础之上，本文基准的计量模型设定如下：
width=302,height=16,dpi=110μt+φi+εit。
上述模型中，innovait衡量省份i在t年的自主创新水平；lncapit表示省份i在t时期的资本存量，将其平方项也纳入到模型当中是基于本文的理论分析，资本积累量与地区创新活动之间并不是简单的线性关系，而是资本积累到一定程度才会促进地区自主创新活动展开，资本积累量及其平方项也是本文的关键变量；Xit表示省份i在t时期的其他控制变量，包括人均货运量、外商直接投资占GDP比重、财政预算内支出占财政预算内收入比重以及第二产业产值占GDP比重。
(1)被解释变量。被解释变量用各省份从业人员人均发明专利授权量来衡量，表示各省份自主研发能力，发明专利授权量数据来自于中国各省份经济统计年鉴，鉴于云南等地1990年之后才有发明专利授权，本文样本量的时间段选取了1990—2017年。
(2)核心解释变量。选用资本存量作为资本累积量的代理变量，资本存量采用单豪杰(2008)的方法计算得出。基础数据来源于《中国国内生产总值核算历史资料(1952-1995)》、《中国国内生产总值核算历史资料(1952-2004)》以及各省份经济统计年鉴。
(3)控制变量。为提高回归结果的精确度，加入了系列控制变量，用人均货运周转量作为交通基础设施水平的代理变量，用外商直接投资占GDP比重表示不同省份对外开放程度，用财政预算内支出占财政预算内收入比重衡量不同省份财政自主权程度，城市的产业结构变化用第二产业产值占GDP比重来衡量，通过以上变量控制了基础设施建设、经济发展水平、对外开放程度、地方财政自权以及产业结构变化对省际层面自主创新活动的影响。数据同样来自于各省份经济统计年鉴。各变量描述性统计结果如表1所示。
表1 变量的统计描述
width=682,height=221,dpi=110
(二)资本存量对自主创新活动影响的实证分析
表2汇总了除西藏、港澳台地区之外，以我国29个省市自治区为样本的基准回归结果，列(1)的OLS回归结果显示log(资本存量)平方项的系数为1.324，log(资本存量)的影响系数为-14.811，并且均在1%的置信水平显著通过了检验，表明资本存量与各省份自主创新活动之间存在显著的“U”型关系，在log(资本存量)取值为5.593时，也就是资本存量为268.54(e5.593≈268.54)时，“U”型曲线达到最低点，经济学含义为当社会资本存量小于268.54时，随着资本积累增加并不会促进该地区自主研发活动的展开，反而抑制了自主研发活动的进行，也就是说当社会资本积累小于临界值时，我国生产领域所需的技术更多是从国外引进，此时复制改造国外先进技术更符合特定阶段的劳动力充裕、资本匮乏的资源禀赋特点。另一方面，当社会资本存量高于临界值时，随着资本积累的增加，资源禀赋也在发生变化，人口红利消失，劳动力匮乏。资本相对充裕情况下，越来越多的企业进行技术自主创新活动。
在列(3)、列(5)、列(7)中，分别使用固定效应、一阶差分GMM和动态GMM模型回归时，log(资本存量)平方项系数仍然为正，且在1%的置信水平显著通过了检验；log(资本存量)的系数为负，在5%的置信水平通过了检验。log(资本存量)的取值分别为4.33、5.589、3.897时，“U”型曲线达到最低点，与列(1)相比并没有发生较大偏离。在控制变量中，财政自主权增大和第二产业占比增加会在一定程度上抑制该地区的自主创新活动，可能的原因在于地主官员在任期间可能更倾向于投资短期内有利于提高“政绩”的项目，如果只是单纯追求第二产业体量增长而不注重产品附加值的提高，也会抵制企业进行技术创新。
为了在一定程度上减少内生性问题，本文进一步对log(资本存量)以及其平方项的滞后一期进行上述同样的回归，核心解释变量的回归系数得到一致的估计结果，即资本存量与各省份自主创新存在显著且稳定的“U”型关系。在控制变量中，基础设施和对外开放程度对各省份自主创新活动的影响并不明确，地方政府财政自主程度和第二产业比重抑制了各省份进行自主创新活动。
表2 资本存量与各省份自主创新的基本回归结果
width=683,height=497,dpi=110
注：*、**、***分别代表通过10%、5%和1%的显著性检验，括号内为t值或z值。
(三)分地区实证分析
本文按照《中国卫生统计年鉴》所划分的东、中、西部，进一步将全国各省市自治区样本划分为东中部和西部两个小样本，与第四部分分地区拟合相对应。表3汇总了回归结果。
表3中，列(1)—(4)是以东中部各省市为样本进行回归，在列(1)中的OLS回归结果显示log(资本存量)平方项的系数为1.102，log(资本存量)的影响系数为-9.851，分别在1%和5%的置信水平通过了检验，表明东中部的各省市的资本存量与各省份自主创新活动之间也存在着“U”型关系，在log(资本存量)取值为4.47时，也就是资本存量为87.357(e4.47≈87.357)时，以东中部各省份为样本的“U”型曲线达到最低点。列(2)—(4)中log(资本存量)及其平方项的系数同样分别在1%和5%的置信水平通过了检验，验证了回归结果的显著性和稳定性。
列(5)—(7)中报告了以西部各省自治区为样本的回归结果，log(资本存量)平方项的系数为0.407，log(资本存量)的影响系数为-4.587，均在1%的置信水平通过了检验，在log(资本存量)取值为5.635时，也就是资本存量为280.059(e5.635≈87.357)时，以西部各省自治区为样本的“U”型曲线达到最低点。与东、中部地区相比，西部地区想要进行技术自主创新活动，需要更多的资本支持。但在列(7)中，log(资本存量)及其平方项的影响系数均未通过检验，且系数符号与之前的回归也有差异。总体来说，以西部地区为样本回归并没有得到一致的结果，资本存量与地区自主创新活动的关系并不稳定。可能原因在于：(1)西部大部分地区经济欠发达，矿产资源丰富，旅游业发达，高新技术产业相对较小。从整体上来看，西部各省份产业升级较慢，技术创新能力表现较弱；(2)资本积累影响到西部地区技术创新活动，但相对于其他因素，重要性并没有那么突出，具体原因的寻找也为作者下一步研究提供了思路。
中、东部地区出现技术创新的原因在于中、东部地区经济较为发达，因此该地区吸附工人的能力较强，房地产业发展迅速，造成人工成本、土地成本上升，结果，由于失去了最初所拥有的人工(成本)红利、土地红利而承受了更多的技术创新的压力。此时，企业面临两种选择，或者创新技术进行产业升级，或者整体性地把企业迁移至人工成本低、地租低的地区。对于迁移成本较高的企业，技术创新和产业升级将成为“最优选择”。林毅夫(2014)通过比较其他国家的赶超战略政策，国家间产业发展模式都是先从劳动密集型产业开始，并逐步向资本密集、技术密集型产业发展。
表3 分地区资本存量与各省份自主创新的基本回归结果
width=683,height=442,dpi=110
注：*、**、***分别代表通过10%、5%和1%的显著性检验，括号内为t值或z值。
(四)进一步讨论
以上部分验证了中东部地区资本累积量与地区自主创新活动之间存在“U”型关系，但西部地区资本累积量与地区自主创新活动之间并未得到稳定的关系。接下来，进一步讨论在全国样本量和东中部地区样本量中，资本累积量对地区自主创新活动的影响是否会因为第二次产业发展而加强。为了在一定程度上减少内生性问题，本部分对log(资本存量)以及其平方项的滞后一期进行上述回归。受限于篇幅限制，在表4中只给出了主要变量的回归结果。
在表4的列(1)至列(4)在全国样本下使用不同估计模型考察了资本累积量是否通过第二产业发展间接影响地区自主创新活动。实证结果表明，资本积累量与地区技术自主创新之间仍存在显著的“U”型关系，但是第二产业发展，会抑制资本累积量对地区自主创新活动的影响。在表4的列(5)至列(8)在东中部省区样本下加入第二产业占比与资本累积量交互项。使用不同估计模型考察了资本累积量是否通过第二产业发展间接影响地区自主创新活动，得出的实证结果与全国样本的结果一致。这说明现阶段无论全国还是中东部省区所注重的创新来自于新型工业化与信息技术深度融合的高新技术以及高端产业价值链发展所带来不同地区自主创新能力的提升，而不是传统制造业体量的发展所引致的低质量创新活动。本部分研究结论也为5G技术、人工智能以及工业互联网等“新基建”政策的提出提供了理论支撑。
表4 加入第二产业占比与资本累积量交互项的回归结果
width=683,height=283,dpi=110
注：*、**、***分别代表通过10%、5%和1%的显著性检验，括号内为t值或z值。
五、结论
本文系统研究了发达省区与欠发达省区之间要素禀赋结构的差异决定了两个地区会采用不同的技术创新政策安排。根据比较优势发展理论，欠发达省区会优先发展劳动密集型产业，由此内生出的政策安排影响了欠发达省区的技术水平。林毅夫的新结构经济学认为产业选择、政策选择对应的是技术选择，技术选择内生于要素禀赋，发达省区与欠发达省区在技术创新政策安排上存在的差异使得国内经济发展为非均衡的；中国中部和东部地区的资本积累到一定程度，原有的资源禀赋发生变化，致使中部地区和东部地区也出现自主创新活动，使得中国中部地区、东部地区和西部地区的发展也表现为分岔的趋势。本文从这一视角检验并推进了林毅夫的新结构经济学的比较优势理论。
理论分析与实证检验发现，资本积累与地区技术自主创新活动之间存在U型关系，即当资本积累量低于临界值时，随着资本的增加会抵制地区自主创新活动展开，因为在当时资源禀赋特点是资本匮乏，我国相应的政策安排更鼓励发展劳动密集型产业，所需的新技术更多的是从发达国家引进，中国改革开放至今正是利用这种后发优势，全面引进或复制发达国家先进技术，实现了经济高速增长；当资本积累量高于临界值时，随着资本的增加，中东部地区会率先出现技术自主创新活动。
本文的研究结论对实现中国经济高质量增长，提升地区技术自主创新水平具有重要的参考价值，为缩小区域发展差距提供了新线索：
(1)比较优势发展战略下会导致资本不断积累，从而内生性地决定了资源禀赋的动态变化，进一步引发产业结构的转型升级，这意味着技术将被重新选择，后者与不断转型升级的产业结构相匹配，而且技术进步本身亦内生于产业比较优势。随着疫情在在全球传播，外需下降、国内经济发展进入新常态的情形下，对5G、人工智能等新型基础设施的投资对实现我国经济高质量增长有着重要意义。
(2)在内循环为主，内外循环相互促进的战略背景下，珠三角、长三角、京津冀等省区，以及中部、西部和西南成渝地区等几个重要城市，在数字经济、智能制造、新材料等战略新兴行业等方面具有较强的禀赋优势，在要素流动加快的情况下，上述诸省区或城市既有禀赋结构决定下发展新兴产业、高端产业的一致性，又有区位优势决定下产业演进的异质性。本文的研究表明，东部沿海等发达地区有必要形成研发创新的产业生态链，而中西部地区则既要吸收引进先进技术推动产业成长、升级，也能够利用某些特定行业的相对优势，实现弯道超车，进入技术前沿，不同省区仍在非对称的均衡发展路径实现产业的转型升级。
(3)中国作为全球第二大经济体，虽然已拥有了技术自主创新的资本条件，但由于体制机制的影响，资本仍难以流向风险相对较高的现代生产部门。因此，有必要实施鼓励创新的产业政策，通过减免税收、投资补贴等方式应引导资本流向科技创新的核心领域，解决“卡脖子”的问题。
(4)相比西部地区，中东部地区创新基础设施较为完善，加之良好的创新环境和劳动者素质，中东部地区更适宜进行技术自主创新活动，自主创新能力增强又会带来中东部地区经济的较快发展，这样会进一步拉大中东部地区与西部地区的发展差距。政府层面在大力发展5G、人工智能等新型基础设施投资的同时，不要忽视了由此带来的区域发展差距进一步拉大的问题。西部地区在发挥比较禀赋优势的同时，应在成长周期相对短的产业上实现弯道超车，使得东部、中部和西部省区在发挥各自比较优势的同时实现区域分工，优势互补，协同发展。
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The Comparison of Technological Evolution Paths of Different Provinces Determined by Endowment and Industrial Structure: A New Perspective of Structural Economics
SONG Gao-yan1, MENG Jun-hua2, DENG Hong-tu3
(1.School of Economics, Hebei University, Baoding 071002, China; 2.School of Economics, Nankai University, Tianjin 300071, China; 3.School of Economics and Statistics, Guangzhou University, Guangzhou 510006, China)
Abstract：Under the complex international background, the technological innovation of Chinese science and technology enterprises is facing many uncertain factors. This paper combines theoretical analysis and empirical analysis, and the study shows that when the capital accumulation has reached a certain level, enterprises in different provinces of China experience independent technology research and development, which has gradually shifted from relying solely on replication technology to the coexistence of independent research and development and replication technology. Due to the different resource endowment structures of different provinces and regions, the industrial selection and industrial structure of different provinces and regions also show differences. As a result, the trajectory of technology selection in developed provinces and regions has diverged from the trajectory of technology selection in developing provinces, and the former gradually approaches developed. In the country, more independent research and development is carried out, and the latter takes advantage of the latecomer and introduces more technology. The theoretical model and empirical analysis in this paper can better fit the actual path of technological evolution in different provinces in China, which also leads to the unbalanced development between developed and underdeveloped provinces in China.
Key words：technological progress, policy arrangement, unbalanced development
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