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此系列为当代经济学基金会“2023当代经济学博士创新项目”优秀论文主要内容及创新介绍。 作者：冉征 毕业院校：南京大学商学院 导师：郑江淮  创新驱动发展实质上反映了资源配置结构逐渐向创新部门倾斜，对应了从传统产业集群向技术集群的转变。围绕加快新旧动能转化、实现创新驱动的高质量发展这一核心目标，本文从技术集群视角出发，对以下几个重点问题进行研究：如何从技术集群角度客观、全面地评价中国的创新活动发展现状？新旧动能转换阶段，应该如何合理地配置创新资源，使得创新活动起到对于经济增长的支撑作用？政府在创新体系的建设中如何起到积极的引导作用？不同地区的技术集群如何合理分工避免创新资源浪费？ 全面认识技术集群视角下的经济发展模式，必须厘清技术集群的现实情况、形成机制和经济效应。本文基于专利数据总结国内外各地区技术集群发展的特征性事实，在内生增长理论的框架下探讨了不同技术创新促进经济发展的理论逻辑以及技术集群演化的内生机制。进一步，针对均衡理论中的技术联系均质化和人力资本同质化假设，在演化经济学的框架下从技术网络和隐性知识两个视角对技术集群广延式扩展的路径规律和驱动力进行分析。最后将研究视角扩展到多地区层面，分析互补性的技术联系如何促进后发地区的经济发展水平向先发地区收敛。 本文的核心内容为第三章至七章。主要章节的研究内容与观点如下： 第三章使用投入产出表构建产业间中间品联系指标、使用专利引用数据构建技术联系指标，通过两种联系对于产业凝聚指标影响效应的对比，研究技术集群与传统产业集群的差异。进一步，使用欧专局PATSTAT数据库和中国专利局发明专利数据库构建了国家、省份、城市、产业等多个层面的技术集群相关指标，分析中外技术集群的发展现状。 研究发现： （1）2000年后，中国范围内各地区的产业集群发展模式经历了一定程度的转变。通过对比2000、2007和2012年的回归结果发现技术间的相互联系对于产业聚集现象的影响呈现逐渐上升的趋势，说明产业集群的主导因素逐渐从中间品投入产出模式转向知识溢出模式，技术集群逐渐成为产业集群的主要发展方向。产业之间的技术联系对产业集群的驱动作用越发明显，技术人员在同一地区的集聚所引发的技术溢出效应越来越受到创新型企业的青睐。 （2）国家间的创新活动分布有着较高的集中度，经济发达国家的专利数量和技术多样性均明显高于其他国家，说明完善的技术集群是先发国家技术优势和经济优势的重要标志；发展中国家的创新过程显示，后发国家表现出明显的多样性偏好，即在技术追赶的过程中不追求专利数量的优势，而更多地在不同技术领域申请专利，尽快形成技术集群。 （3）中国各省的技术集群总体水平情况呈现“平稳趋同”的趋势，即高经济发展水平省份在技术集群规模和质量方面长期领先于后发省份，但是这种差距在不断减小。城市层面的结果显示，省份技术集群发展水平的趋同主要由中心城市（省会和经济中心）主导，非中心城市的技术集群发展主要体现在技术领域的广延扩展而非技术质量的集约式提升。 （4）行业所属的技术层级越高，技术创新活动越密集，传统行业（中低技术行业）在技术集群所引发的技术溢出效应中受益更为明显，能够更多地扩展技术领域，获取额外受益。微观层面，企业的创新强度与企业所在地区的技术集群发展水平有关，技术集群内的技术种类越多，企业的创新强度越高。 在汇总特征事实的基础上，第四章构建了一个包含技术专业化创新和技术多样化创新的一般均衡模型，通过技术多样化和技术专业化两种知识生产函数分别指代生产过程中的阶梯式创新模式和品种扩展式创新模式，解释了第三章所发现特征事实，对技术集群与经济发展之间的关系进行了初步描述，并对创新政策的效度进行分析。 研究发现： （1）在引入质量阶梯和产品扩展的模型中每项技术对应一项中间品的生产，这些产品由技术质量最高的企业垄断，在静态均衡条件下，经济体的总产出与中间品数量、中间品平均质量、以及市场规模呈正相关。静态均衡下的最终品生产函数解释了第三章的特征事实一，即技术集群越完善的地区往往经济发展水平越高。 （2）社会规划者最优化条件将导致地区创新活动出现极化现象，在技术集群不存在广延式边界的情况下，社会规划者将主导地区只进行多样化创新。这解释了第三章关于地区技术集群发展路径的特征事实二，即国家和地区在技术发展的初期倾向于进行更多的技术多样化创新，因为在创新起步阶段，地区内的技术种类较少，对于社会规划者来说，创新难度较低，技术种类的增长对于社会总体福利的提升有着更强的促进作用。 （3）引入在位企业创新决策函数的情况下，研究发现企业研发强度与企业规模之间的关系不确定，与企业内部知识溢出强度以及研发投入转化率相关；企业研发强度与技术集群广延规模之间呈现正向关系，企业所在地的技术种类越丰富，在位企业的技术多样化投入越多。这一结果解释了第三章的特征事实三关于技术集群广延式发展与企业研发强度的发现。 （4）统一的创新补贴政策将会吸引更多的劳动力从事创新活动，包括科研部门创新和企业创新；最终政府补贴将会引领均衡增长率的提升。其中，对于技术多样化创新进行补贴的经济效果更为稳定，如果补贴过于倾向于技术专业化创新，则有可能不利于经济增长。 （5）除了直接补贴以外，还存在一系列新形式的创新治理政策，这些政策并不会直接对企业或研发机构进行补贴，但致力于改善创新环境。以产学研合作政策为例，本章的理论分析认为产学研合作政策将会调整创新劳动力的内部分工，减少多样化创新的劳动力份额，提升专业化创新的劳动份额。另一方面，产学研合作的深化将会对经济增长起到促进作用。 实际生产和创新过程中，技术集群的广延式扩展路径往往受到技术联系异质性的影响，难以按照基准模型中的均衡路径进行演变。第五章从新技术与地区原有技术之间相关性的视角对技术多样化创新的机制进行分析，通过结构知识生产函数从理论上解释了不同形式的技术多样化在经济增长效应方面的差异，以及如何在不同的发展时期选择技术多样化路径。 研究发现： （1）技术之间存在差异化的联系网络，知识溢出与技术联系的强度紧密相关，地区更容易在与原有技术相关性更高的新领域获得技术多样化，按照新技术与原有技术相关性的不同，将技术多样化分为相关技术多样化和不相关技术多样化。 （2）虽然相关技术多样化更容易获得，但是不相关技术多样化的经济增长效应强于相关技术多样化，技术间的相互联系实际上为地区创新活动划定了“舒适区”，而进行不相关技术多样化有利于地区走出创新“舒适区”；机制检验表明，不相关技术多样化可以通过促进全要素生产率提高、维持“进步部门”产业占比这两个途径，促进地区经济增长。 （3）不同发展阶段的地区表现出不同的技术多样化倾向，从1997年开始，高经济水平地区明显向不相关技术领域拓展，但是在2008年之后逐渐转向相关领域。中等水平地区和低水平地区类似，仍处于相关技术多样化向不相关技术多样化转变的过程。中等收入水平的地区更倾向于进行不相关技术的多样化，进而走出创新“舒适区”；在技术多样化活动的影响下，随着收入水平的提升，地区创新格局经历了从“技术集聚”到“技术集群”的演变。 （4）引入政府科研投入作为地区技术多样化的工具变量，研究发现，政府科研投入更多地引导地区进行相关技术多样化，政府过度激励带来的非市场动机型专利可能影响地区创新活动的经济效应。 技术集群的发展还受到其他外部因素的影响。与传统集群相比，技术集群更依赖于知识的积累与溢出，而非投入产出关系所产生的成本效应。人才是知识的主要载体，人力资本在技术集群的发展过程中起到决定性的作用，其中，高技能移民凭借其特有的隐性知识在创新驱动型经济中扮演了重要角色。基于此，第六章聚焦发明人流动对于地区技术集群建设的影响。 研究发现： （1）发明人流入提升了地区的创新能力，具体表现为专利数量的提升和技术领域的拓展。机制在于，发明人流动是隐性知识扩散的关键机制，企业或其他创新主体研发所需的知识和组织能力在很大程度上难以通过产品交易和专利引用进行传播的，只有参与创新的个人在工作过程中才能够获得这些知识。 （2）发明人流入能够有效推动地区进行更多的不相关技术多样化活动。地区引进发明人往往以推动新技术范式创新或缩小地区间技术发展差距为主要目的，即流入发明人所涉及的技术领域与目的地技术领域的知识关联性较低。流入的发明人将与目的地发明人在自身知识基础上再创新或通过思想交流产生新技术，进而摆脱创新活动的路径依赖，引领目的地企业进行不相关技术多样化。 （3）由于技术范式创新和技术应用创新之间的差异，发明人跨国流动表现出显著的“倒U型”周期，在新技术范式形成初期，发明人跨国流动逐渐增加，在生产率逐渐迫近该技术范式上限的情况下，发明人跨国流动相应减少。 （4）发明人流动受到地区已有的技术基础的影响，倾向于迁往在其研究领域有一定技术基础，但没有突出优势的地区，开展进一步的研发活动。 （5）发明人跨地区流动收到诸多因素的影响，经济发展水平、市场规模和宜居水平等要素都对本地吸引更多的外来发明人有正向作用。 最后，受制于土地、人力资本的要素，单一地区的技术集群建设存在上限；随着交通基础设施的建设以及信息技术的快速发展，地区间的交易成本和知识溢出成本不断降低。因此，地区之间技术联系所催生的跨地区技术集群已经成为技术创新的新形式。第七章尝试构建一个包含先发地区和后发地区的理论模型，从后发地区的创新资源配置的视角研究了地区间技术互补对经济收敛速度的影响。进一步，通过构建地区间互补指数和区域内创新互补指数对理论假设进行验证。 研究发现： （1）后发地区的经济发展水平逐渐向先发地区收敛是客观经济规律，技术互补关系的形成则可以加快后发地区向先发地区收敛的过程。在先发地区已经形成较为完整的技术集群时，其他地区应当依据先发地区的技术结构规划本地技术发展的路径，与先发地区能够形成互补关系的技术应当被优先发展。一方面，技术联系意味着后发地区能够更容易接受先发地区的中间产品出口与知识溢出，如果这些技术与本地技术形成生产合力，将会大大提升生产率水平；另一方面，技术互补也意味着后发地区能够避免与先发地区发生技术竞争，防止后发地区进行过多的无效研发。 （2）技术创新可以视作从技术范式创新到技术应用创新、从先发地区创新到各地区共同创新的周期性过程，先发地区的竞争优势在于技术范式创新一般在该地区聚集，一旦技术范式创新成功在先发地区产业化，知识溢出与技术分工必然重构地区间的技术关系。因此，地区间的技术互补关系呈现波动上升的周期性变化特征。 （3）省份层面的实证结果说明，省份内部技术互补对城市间经济收敛产生了积极的促进作用，加快推动了省份内外围城市对中心城市的经济追赶。 （4）跨行政区划的回归结果说明，互补性技术体系下创新集群中心—外围城市经济增长存在绝对β收敛和条件β收敛特征。除以沈阳和青岛为中心城市的创新集群不存在条件β收敛外，全国及其余创新集群中心—外围城市经济增长均存在显著的绝对和条件β收敛。 本文在视角、内容和方法上的创新之处及学术价值可以概括如下： （1）研究视角。随着中国逐渐从高速发展时期转入高质量发展时期，技术创新在经济发展中扮演的角色愈发重要，现有研究强调技术创新的积极作用，但是对于创新的本质、技术创新的内部差异、技术创新的发展路径等问题缺乏针对性研究。本文将集群思想与技术创新研究相结合，从技术集群视角解构了经济发展过程中的创新活动，重新审视了技术创新的发生机制，以及技术创新促进经济发展的内在逻辑。从技术间联系异质性视角出发，对地区技术集群发展路径的周期性进行了分析，尝试解释地区在不同发展阶段应该进行什么类型的技术创新活动。从隐性知识的视角出发，解释发明家跨地区流动对于流入地区技术集群建设的影响机制，并分析发明家跨地区流动受到哪些外在因素的影响。从地区间技术互补的视角出发，分析“统一大市场”背景下，后发地区如何有效配置创新资源，以实现向先发地区的经济收敛。 （2）理论模型。在内生增长的理论研究中，对于创新活动的表述主要包括质量提升的熊彼特式创新模式（Aghion and Howitt, 1992; Grossman and Helpman, 1991; Acemoglu et al., 2018）以及品种扩张的广延拓展模式（Jones, 2016; Koren and Tenreyro, 2013; Romer, 1990; Acemoglu, 2013），但大部分研究框架只包括单一类型的创新。实际生产过程中，不同的创新模式往往同时存在，现有研究尚未构建出一个完成的、反映不同创新活动差异的理论框架。 首先，本文尝试构建一个包含不同类型创新活动的一般均衡模型，解释技术集群的内生发展机制。基准模型考虑技术质量的提升也涉及技术种类的变化，技术质量的提升不止来源于其他企业对于在位企业的创造性破坏，在位企业也可以对现有产品线进行创新，从而提高技术水平。在宏观层面的分析中，企业的创造性破坏和自身产品改善都以技术质量提升为最终结果，同属于技术专业化范畴；新产品创新则扩展企业现有的产品频谱，属于技术多样化创新。两类创新活动遵循不同的知识生产函数，技术专业化创新的达到率受到产品现有质量的限制，一旦创新成功，产品将在原有质量的基础上提升一定比例；技术多样化创新则受到知识外部性的影响，技术多样化所获得的技术以初始形态出现在市场中，因此质量较低。通过简化知识溢出的函数形式，模型可以达到动态均衡点，在此基础上，可以通过外生变量冲击的方法进一步分析创新相关的政策效应。 第二，将宏观层面的技术集群引入企业创新决策函数，研究技术集群发展过程中的企业创新动态。对于在位企业来说，有两种可行的创新策略，其一是对企业尚未掌握的中间产品进行研发，扩展产品线；其二是对企业现有的产品线进行研发，改进中间产品的质量。每个产品线的最后一个创新者拥有领先的专利，并拥有垄断定价权，直到被另一家公司取代。本文的模型强调，在位企业的知识生产函数不仅受到企业所拥有产品线的知识溢出，还可以接受本地其他企业的知识溢出，从而将宏观技术集群与微观企业创新活动有机结合。研究结果说明，技术集群的多样性越高，地区内企业的研发强度越大。 第三，将单一地区的技术集群模型拓展到多地区层面。随着产品复杂度的不断提升，生产一项产品所涉及的技术领域不断扩展，由于单一地区的土地、人力资本等研发资源有限，不可能在所有技术领域均占据优势，因此产品研发活动越来越表现为不同地区或国家之间的企业共同研发、分工与合作（郑江淮等，2022）。借鉴Barro & Sala-i-Martin（1997）经济收敛的思想以及Akcigit & Ates（2018）关于地区间产品竞争的模型设定，本文构建了包含两个地区的静态均衡，最终品由两个互补的中间品组成，从后发地区创新资源配置的视角研究了地区间技术互补对经济收敛速度的影响。 （3）指标测算。目前以技术集群为对象的研究相对较少，相关指标主要沿用产业集群研究中的方法，并不能完全反应技术集群的特征。本文计划将演化经济地理学的“产品-空间”指标体系引入技术创新研究，使用欧专局PATSTAT数据库和中国专利局发明专利数据库构建了国家、省份、城市、产业等多个层面的技术集群相关指标，包括技术多样性、技术复杂度等。为了体现技术集群的发展路径，根据地区显性技术优势的“0-1”矩阵测算不同技术之间的邻近性指标，进一步测算新技术与地区原有技术之间的相关性指标——相对技术密度，以此表示地区技术多样化的方向。 由于技术之间存在异质性和空间联系非均质性（Balland & Rigby, 2017），地区之间也必然存在广泛而复杂的技术联系。为了更细致地反映地区之间的技术联系，本文在Jaffe（1986）测算地区间知识溢出方法的基础上，借鉴Frenken et al.（2007）相关技术和不相关技术的思想，设计了反映两两地区间技术联系的技术互补指数。该指数的思想是，两个地区在同一大类技术中的不同小类技术有很多部分会组合在某一类产品上，意味着该产品的技术构成来源于不同地区的技术，即地区间技术互补。如果两个地区在同一细分技术中都聚集了大量研发活动、形成了大量专利，这意味着两个地区的企业在这一领域形成技术竞争、产品市场竞争的局面。因此，本文假设属于不同技术大类之间的技术是无关的，属于同一技术大类下的不同小类技术可以形成互补关系。进一步考虑到跨地区的技术集群通常包括多个地区，为了测度区域内部各地区之间技术协同的总体情况，借鉴Los指数（Los and Verspagen，2000）来测算一个较大的区域范围内各个小地区整体的优势互补程度，本文称之为区域内技术互补指数。技术互补指数能够从地区相似度中剥离出直接竞争的部分，从而更精确的反映地区之间的技术联系。 北京当代经济学基金会公众号为公益纯学术公众号，旨在鼓励理论创新，繁荣经济科学。如非本号特殊声明，则不拥有文章版权。凡注明“文章来源：XXX”的作品，均转载自其他媒体，转载目的在于分享信息，推动经济学思想的传播。若作者或版权人不愿被使用，请来函指出，本号立即改正。 |
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