专利结构对区域全要素生产率影响的实证研究
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作者: 关爱萍 孙睿芳
摘 要：专利结构的区域分布和变动，既是科技产出分布的重要内容，也是区域科技发展水平及结构特征的具体反映。选取西部11省（区市）2000―2013年面板数据，从西部各省（区市）各项专利所占比重切入，同时结合专利结构分析西部地区全要素生产率的主要影响因素，进而考察西部地区专利结构对于地方经济发展的影响。结果表明，西部地区各省（区市）由于产业结构不同，在专利结构对全要素生产率的影响上存在一定的差异，而这与西部各省（区市）的产业结构息息相关。
关键词：专利结构；布局系数；全要素生产率
中图分类号：F014 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2016）01-0048-05
一、引言及相关文献综述
近年来，伴随着我国科技和经济的不断发展，技术创新也就成为了我国经济发展要求的题中之义。经济学家一致认为，科技创新能力对于一个国家或区域的经济实现真正的腾飞起了决定性的作用。科技创新的一个重要评价指标是知识产权，科技知识产权的数量标志着一个国家的科学技术水平和创新能力，进而决定了一个国家的经济发展速度，为提高和培育我国科技创新能力，就必须大力发展科技知识产权。技术创新正成为我国经济增长的源泉，技术创新对于经济增长的促进作用正逐年增强。我国当前在技术创新成果的应用上，对于发明专利应用还不够，对于经济增长的促进作用还没有完全发挥出来，这极可能是物理资本投入不足所致。这一情况恰好印证了许多研究者所预言的，中国经济还有较大的物理资本投入空间，随着物理投入的增强，技术创新成果将会在经济增长中发挥更大的作用，而创新的产物――专利正是获得竞争优势的关键，是经济增长的主要诱因。
在国际上，专利已成为衡量一个国家或地区技术创新能力和经济竞争实力的重要指标。根据技术含量由高到低的划分，专利可依次分为发明型专利、实用新型专利和外观设计专利。专利结构的区域分布和变动，既是科技产出分布的重要内容，也是区域科技发展水平及结构特征的具体反映。Jalle利用1980―2005 年73个国家的面板数据发现，专利对全要素生产率有显著的正向影响。Yang利用台湾1951―2001年的时间序列数据发现，二战结束后发明型专利对台湾经济起到了极大的促进作用。曾昭法等利用我国1985―2005年的省际面板数据，采用协整和误差修正模型实证研究专利对我国经济增长的影响。结果表明，专利制度自引入我国二十余年来，对我国经济增长具有显著的促进作用，且专利对经济增长的影响存在长达三年的时滞。赵彦云等运用我国1988―2008年省际面板数据，以全要素生产率体现经济增长方式，以1997年为断点，分阶段考察不同类型专利对经济增长方式的影响，结果发现，1997―2008年发明专利对全要素生产率的影响远大于实用新型专利和外观设计专利。刘凤朝等以八大经济区为分析单元，利用布局系数指标和顺序分布模型，从区域“特化”角度对我国八大经济区专利结构分布、变动的差异和基本特征进行考察，发现西部地区专利结构十几年内相对稳定且富集程度不高。
通过整理相关文献发现，目前我国相关学者对于专利结构和专利结构对经济增长影响的研究都是集中在全国层面和经济发达的省份（区市），而对于相对落后的西部地区情况的分析则较为匮乏。同时，在专利结构对经济增长影响程度的研究中未将专利结构所占比重考虑为各省（区市）经济增长差异性的影响因素。为验证西部地区专利产出对全要素生产率的影响作用，本文选取了西部地区除西藏外的11省（区市）作为样本，从西部各省（区市）各项专利所占比重切入，同时结合专利结构分析西部地区全要素生产率的主要影响因素，进而考察西部地区专利结构对于地方经济发展的影响。
二、西部地区专利结构变化及全要素生产率测算
（一）基于专利布局系数的专利结构分析
专利结构的变动趋势能从一个侧面反映国家或区域技术创新的战略取向和原始创新能力的富集程度，而专利的布局系数则可以通过三种不同专利的集中程度测度出西部地区各省（直辖市）的创新差异。布局系数是一个以相对比例表示的，本文中用于考察某一时段不同地区、不同类型专利的授权数量相对于西部地区平均分布的分析指标，可以用其标度各经济区专利结构分布的不均匀性，其数学表达式如下：
LQij=
式中，LQ i j表示 i地区 j 种专利的布局系数，L i j为 i地区 j 种专利的授权数量，L i 表示 i 地区三种专利的授权数量（本文），L j 则为作为考察对象所有地区（本文为西部地区）j 种专利的授权数量，L t 为所有地区三种专利的授权总量。如果一个地区某一种专利的布局系数 LQ= 1，说明该地区该种专利的分布处于西部地区平均状态；如果 LQ> 1，说明该地区该种专利的分布与西部平均状态比较相对集中，即该地区该种专利的分布相对集中，即“特化”；如果 LQ < 1，则相反，说明该地区该种专利的分布相对分散，即“非特化”。
由上图可知，西部地区之间三种专利布局系数分布差异很大，发明型专利和外观设计专利特化系数取值范围较宽，曲线波动范围较大，就发明型专利而言，陕西省、甘肃省、云南省发明型专利布局系数大于1，说明这三个省发明型专利相对集中，形成了“特化”现象。在外观设计专利上，四川省、青海省形成了明显的“特化”现象，而甘肃、陕西则是明显的“非特化”。在实用新型专利方面，则是除四川和青海外，均有一定程度的“特化”现象。
（二）全要素生产率的测算
基于前期国内各大学者的研究（郑京海等，2008；赵彦云等，2011），基于索洛余值法能够审慎地选择生产参数并对其进行恰当的解释，因此尽管存在一定的不足，本文模型采用了索洛余值法对西部地区全要素生产率进行测算。
基于规模报酬不变的C-D生产函数：
Yit=AitKitαL（1-α）
it （1） 其中，Y为总产出，A为全要素生产率，K为资本存量，L为劳动力投入，i为地区，t为时间。根据索洛余值法，将Ait设置为以Ai0为初始水平，以固定变化率K变化的形式，则有：
Ait =Ai0・eλ （2）
带入（1）式，可得：
Ln（Yit/Lit）=LnAi0+λt+A・Ln（Kit/ Lit ） （3）
其中，下标i和t 分别表示省份和时间，Y为各省（区市）实际生产总值，L为各省全社会从业人员数，K为资本存量，采用大多数文献所采用的永续盘存法（Goldsmith，1951），以1999年作为基期来测算各地区每一年的实际资本存量。
由于面板数据模型的估计容易受残差自相关和异方差的影响，为了控制残差自相关和异方差对参数估计的影响，我们使用 Stata11.0软件中的 Xtscc 命令对固定效应模型进行估计（Hoechle，2007）。对于随机效应模型，则使用可行广义最小二乘法（FGLS）估计。我们根据式来测算全要素生产率，得到的参数估计结果（如表 1 所示）。为确保数据及结论的稳健性，首先使用回归分析估计出我国的资本产出弹性λ的敏感性。
本文测算出我国西部11个省市的资本产出弹性为0.5748，Wang 和 Meng （2001）测算的资本产出弹性为0.433，Chow （2008）测算的结果为0.601，而国内学术研究中资本产出弹性的取值大多在0.4～0.6之间，因此在本文中TFPit=Yit /（K it 0.5748 ×L it0.4252）。通过西部11个省（区市）2000―2013年面板数据，可以通过模型估算出资本产出弹性α，进而带入（1）式测算出西部各省市在不同时期的全要素生产率。
三、专利结构对全要素生产率的影响
（一）计量模型设定
根据上述理论分析和研究假设，同时考虑到全要素生产率涉及影响因素很多，本文无法一一列举。在模型设定中本文将现有研究成果和中国实际相结合，在考察创新产出（专利）对全要素生产率影响的同时，选取人力资本、产业结构、对外开放程度及经济私有化4个影响全要素生产率或要素投入的重要因素，本文设计如下一组计量模型：
lnTFPit = lnβ0+β1lnIit+β2lnUDit+β3lnHit+β4lnSit+β5lnPit+
β6lnOit+ε （4）
下标i和t 分别表示省份和时间，I为各地区发明专利授权量，UD为各地区实用新型专利和外观设计专利授权量之和，H为人力资本，S为产业结构，P为经济私有化程度，O为对外开放程度。
（二）变量说明
1.解释变量
由于三种专利数据存在较高的相关性，如果把三种数据分开带入模型，这存在多重共线性，同时实用新型专利和外观设计专利在审批和保护时间等方面基本一致，但与发明型专利差距较大，说明实用新型专利与外观设计专利的创新程度比较相似，而与发明型专利存在较大区别。因此，本文将实用新型专利和外观设计专利进行合并，分析专利结构对全要素生产率的影响程度。
根据Ernst（2001）的研究发现专利对全要素生产率的影响具有滞后效应，因此从理论上来说，专利数据应该是存量形式，但是由于国家知识产权局自2006年才开始对有效专利量（专利存量）进行统计，而我国不同类型专利的技术含量差异较大，对专利存量的估算也难以保证精度，在实证中我们仍然使用专利流量数据，但通过加入专利滞后项的方式来考察专利对全要素生产率的滞后影响。
2.控制变量
人力资本存量采用普遍做法 Barro 和 Lee（1993）提出的劳动力平均受教育年限来衡量。各省份人力资本存量（H）的计算公式为李等（2012）所采用的就业人员小学占比×6 + 初中占比×9 +（高中占比 + 中专占比）×12 +（大专占比+大学本科占比+研究生占比）×16。产业结构使用第二产业和第三产业增加值之和占当年地区生产总值的比重来体现。经济私有化程度使用固定资产投资中非国有投资所占的比重来体现。对外开放程度则采用当年地区进出口总额占地区总产值的比重，在计算进出口总额过程中选用当年美元兑人民币的汇率平均价。
本文的所有数据来源于《中国统计年鉴（2000―2014年）》《各省市区统计年鉴（2000―2014年）》《中国劳动统计年鉴（2003―2014年）》《中国人口统计年鉴（2001―2002年）》。
3.实证结果与分析
与前期其他学者研究结果不同，西部地区发明专利对不存在显著正向影响和滞后效应，而实用新型专利和外观设计专利对全要素生产率有显著正向影响且具有明显的滞后效应。无论当前期还是滞后期发明型专利对经济增长的影响都没有其他两种专利显著，这说明原创型技术对于全要素生产率影响较小，而使用新型专利和外观设计专利则对经济发展产生了较为明显的正向促进作用。这说明西部地区专利对全要素生产率的影响主要体现在实用新型和外观设计这两种技术含量低、原创性差的专利形式，而原创性的发明专利在经济增长中还没有发挥作用。这表明，西部的经济增长和技术进步仍然是建立在低技术水平之上的，主要依靠模仿和改进来进行技术、产品创新。
陕西、甘肃以及云南三省主要以工业为主，着重于对技术含量的开发，而对产品的外观设计有所忽略。四川省由于改革开放的率先推进、外向型经济以及市场经济促进地方小微企业的迅速发展，从而加剧了企业之间的竞争程度，追求产品的外观形象是企业之间实现产品差异化战略成本最低的可选途径之一，因此外观设计专利比例较高。青海省则是市场产品结构单一，为推动产品的差异性从而使得外观设计专利比例较高。实用新型专利在整个西部地区普遍形成“特化”现象，这说明西部地区相对经济较为发达地区而言产业发展的主要途径以模仿为主，同时由于面向最终消费的产业相对弱小，企业在外观设计专利的开发和申请方面缺少需求的拉动。 四、结论与政策建议
本文应用了创新产出（专利）作为研究对象，2000―2013年的西部地区11个省（直辖市）面板数据以全要素生产率分析专利对经济增长影响。结果显示与前期学者所做研究结果不同，西部地区实用新型专利和外观设计专利对经济增长有明显的正向影响且存在显著的滞后作用，而发明型专利则没有显著的正向影响作用。为解释这一现象，本文对西部地区各省（直辖市）专利结构进行分析，并得出以下结论：首先，从产业发展出发，西部地区产业结构不合理，第一产业比重偏高、工业发展滞后、第三产业层次偏低、产业趋同现象较为严重，高新技术产业没有得到很好的发展，主要以模仿性强、技术含量低的低端产业为主导产业，原创性强、创新程度高的发明专利与产业发展特点不符。其次，从企业技术创新角度考虑，西部地区技术创新主体是高校及科研机构，企业在创新过程中没有充当较为重要的角色，这就说明西部地区技术创新主体产生了错位，进而导致发明型专利不能有效地转化为现实生产力，其过高的发明专利占比并不利于发明专利经济价值的实现。此外，西部地区创新网络不够发达，技术市场的发展也有一定的局限性，导致“产学研”交易不够密切，企业与高校、科研机构不能实现很好的横向联系，因而对发明性专利的经济价值产生了一定的约束性，甚至产生了负向的影响。
根据上述分析，本文从自主创新角度对西部地区经济发展提出以下政策建议：
一是西部大部分地区资本和人力资本积累低，除少数资本和知识密集的地区可发展高新技术产业外，大部分地区仍然以传统产业集群为主，但是可以立足于传统产业发展高新技术。加大西部地区特点和产业发展特点，科学制定产业发展规划，提高传统产业的高新技术比重，进行产业结构调整，推动产业优化升级，使产业结构更为合理，实现西部地区产业的高端化和跨越性发展，进而推动原创型创新在高新技术产业中重要支撑力量和核心作用激发全社会的原创型创新追求力度。
二是注重创新结果的市场价值输出，能够将其充分转化为实实在在的生产力，防止原创型创新对经济增长产生阻碍作用。一方面，确认企业在自主创新中的主体地位，确保专利能够切合实际地为企业发展做出贡献；另一方面，企业可与高校进行合作，实现“产学研”的有机结合，密切关注创新结果的市场需求，确保创新结果能够有效落实到市场。
三是在自主创新过程中，政府作为一个有效的引导者，必须发挥其重要职能。由于我国国情现状，政府在自主创新过程中起到了一个不容忽视的重要作用，政府应该给企业和高校营造有效的创新科技氛围，充分发挥政府的组织管理能力，实现自主创新奖励政策的贯彻落实。
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Empirical Research on the Impact of Patent Structure on Regional total Factor Productivity
――Data Analysis Based on the Provincial Panel data from the Western Provinces
GUAN Ai-ping，SUN Rui-fang
（School of Comerce，North-West Normal University，Lanzhou 730070，China）
Abstract：The regional distribution and changes in patent structure is both an important part of scientific output distribution，but also regional science and technology development level and reflect the specific structural characteristics.This paper selects 11 western provinces （autonomous regions and municipalities）2000―2013 panel data，based on the western provinces（autonomous regions and municipalities） the proportion of the patents，patent structure combined with analysis of the main factors of TFP western region，the western region and further study Patent structure for local economic development impact.The results show that the western region provinces（autonomous regions and municipalities）due to the different industrial structure，there are some differences in the impact of the patent structure on total factor productivity，which is closely related to the western provinces（autonomous regions and municipalities）of the industrial structure.
Key words：patent structure；location quotient；TFP
[责任编辑 陈丽敏]
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