市场需求要素驱动的创新溢出效应研究

党的十九大报告指出我国经济由高速增长转向高质量发展阶段的主要特征是整体技术创新水平有明显提升，创新在建设现代化经济体系中占据核心地位，是现代化经济体系的战略支撑。高质量增长要求创新不仅要注重数量，更要注重质量。然而，长期以来，以政府部门研究机构为主体、集中有限资源办大事、以追求创新数量为特征的科技投入机制没有得到根本扭转，产业发展所需要的有效市场需求规模“瓶颈”一直没有得到根本性破解[1]。尽管技术市场交易专利数量快速增加、创新数量不断提高，但创新效率如科技成果产业转化和科技对产业化的贡献并不高，市场需求对技术创新和科技成果产业转化的拉动作用并不明显，自主创新能力和创新效率仍有待提升。

自2008年全球金融危机以来，国际市场对我国出口产品的需求规模逐渐缩小，在出口贸易难以大幅扩张的同时，国内最终消费市场规模占国内生产总值的比例也呈下降趋势；加之近年来我国劳动成本逐年上升，依托劳动力低成本优势继续实现经济规模扩张和技术能力提升的模式难以为继。在欧美等发达国家陆续提出“再工业化”和“制造业回归”战略以重振实体经济背景下，我国传统产业升级压力倍增。与此同时，借助移动互联网的新兴商业模式创新日新月异，为客户提供了快速而有效的服务，大大降低了成本，成为互联网经济繁荣发展的主要动因。传统产业升级压力与互联网新兴商业模式创新发展具有一个相同的关键要素：市场需求规模。互联网新商业模式的快速发展是市场需求导向和消费升级的必然结果，新商业模式适应了市场需求导向；而传统制造业破解整体产业技术水平提升和结构升级难题，需要构建起有效的本国市场需求规模。

面对产业技术水平提升和产业结构升级难题，一方面是以大量政府主导型R&D投入和专利数量等为代表的R&D投入得到大力提升，而以产品市场需求引发的研发投入和研发效率依然偏弱；另一方面，面对技术市场较大的专利数量和交易量，产业结构升级步伐并不快，研发效率提升空间很大[2]。那么，如何从整体上提升产业技术创新能力和促进产业结构升级，进而提升国家自主创新能力，落实国家《产业技术创新能力发展规划(2016-2020 年)》中提出的加速科技成果转化、提高企业创新投入和创新效率，成为实现经济增长由数量型、投资驱动型增长向高质量发展、消费带动型转变的重要议题。在高质量增长背景下，采取需求拉动进而引导区域创新能力政策方向，首要问题是需要准确测度市场需求各要素对研发投入数量和创新效率的影响，在此基础上才能找到提升国家自主创新力的准确方向和重点。本研究基于创新数量和创新质量双维视角，采用2004-2016年中国内地30省份面板数据，构建理论模型并检验市场需求要素对研发投入和创新效率的影响，研究结论可为我国在建设现代化经济体系背景下，从政府如何扩大市场需求视角制定提升国家自主创新能力和产业结构升级政策提供参考。

1 文献回顾

经典产业组织理论对需求驱动创新理论的解释是：创新是市场需求的函数[3]，市场需求增加将会有效拉动企业提高R&D投入，企业为追逐市场利益而产生的创新需求是引致内生技术变迁的主因。Schmookler[4]提出的“需求驱动假说(demand pull)”认为，技术创新是企业在市场竞争中追求新技术能够带来最终利润的结果。新技术出现通常是由市场需求引起的，需求导向与需求规模是促进微观企业研发投入和创新活动最有效的内在激励机制，技术创新与市场需求规模正相关[5]。出口贸易额、进口贸易额、国内最终消费额等市场需求因素及技术市场完善程度共同决定R&D经费和人员投入，进而影响R&D投入产出效率[6]。难以商业化的R&D活动缺乏持续性和系统性，而政策推动型创新活动对提升国家自主创新能力的作用有限，市场需求要素是实现国家自主创新能力提升的重要拉动力。

新增长理论指出，国际贸易对技术创新具有市场规模效应[7]，强调国际市场规模扩大对贸易出口国R&D活动具有正向激励作用。已有大量实证研究表明，国际贸易R&D溢出对中国制造业技术进步和全要素生产率提升具有重要影响[8-10]，虽然国际市场需求促进了我国技术模仿能力、生产效率提升，但并不能有效推动我国研发投入效率和国家自主创新能力提升[11]。大量实证研究指出，国内市场需求规模随收入水平提升明显扩大，但收入差距扩大抑制了内需的启动，拉大的收入差距创造了庞大的低端市场需求，抑制了企业技术创新和研发投入水平[12]，低质产品需求规模将在一定程度上导致假冒伪劣产品的出现[6]。因此，产业升级和国家整体创新能力提升需要扩大国内有效市场规模。

随着欧美国家 “再工业化”和“制造业回归”战略的提出，制造业R&D投入迅速增加，尽管2017年全社会R&D投入占GDP的比重上升至2.15%，接近于世界2.3%的水平，但既定R&D投入带来的产出效率存在较大提升空间。企业、高等院校和科研院所在R&D行为导向、R&D投入数量和质量上存在较大差异(陆正华等，2013)，部分国内企业R&D活动以市场需求为导向，在竞争中日益提升研发投入强度，如华为公司2017年R&D投入为897亿元，10年累计投入研发费用超过3 940亿元；而高校和科研院所政府主导型R&D活动市场导向激励较弱，供给驱动型R&D投入数量和质量差异显著，差异化的R&D人力资本投入数量和质量、R&D资本存量等因素对R&D产出效率存在显著影响[13]。因此，R&D投入对生产率提升和产业结构升级的推动作用不仅取决于从供给侧层面出台推动各研发主体和金融机构协同合作的科技资源政策，更依赖于技术市场需求规模，政府应采取有效措施维护市场需求规模及市场规模的完整性[14]，进一步改变地方保护主义对建立全国统一大市场的破坏，进而降低地方保护主义R&D溢出的负面影响[15]。

从总量上看，已有研究普遍认为市场需求为企业提供了明确的技术创新方向和指引，为满足多样化市场需求，企业通常会加大R&D投入。同时，市场需求能够分担企业创新风险并分摊企业技术创新成本，提高技术创新产品预期收益[6]。在竞争性较强的市场环境中，较大市场需求规模不仅能够减少创新的盲目性，消除技术创新的不确定性，还可以有效提升技术创新效率，获取较高的投入产出比，为企业创新提供内在动力。因此，市场需求对企业R&D投入及其创新效率具有正向影响。即使需求结构和市场结构是差异化的，市场规模影响需求结构进而导致创新依然成立(程鹏等，2017)。就战略性新兴产业发展而言，技术创新很大程度上由市场需求规模决定，新兴产业发展初期，市场需求及其规模能够克服不确定性，在创新初期没有本土需求的引导通常吸引不到国外需求，本土需求较国外需求更具有稳定性[16]，市场需求规模可提升战略性新兴产业R&D投入量和创新效率(霍国庆等，2017；王宏起等，2018；赵康杰等，2014)。在资源型产业为主的区域或产业内部，对自然资源形成的过度依赖会抑制企业创新动力，资源型企业对技术创新的有效需求不足(赵康杰等，2014)。

关于需求要素对R&D投入和R&D产出效率的影响，已有研究着重探讨国内外市场需求及各需求因素对整体技术创新水平和不同产业技术创新水平的影响，未将产品市场和技术市场设定在统一框架下进行分析，对需求因素的研究存在不完整性，因而不能全面反映产品市场和技术市场对企业R&D投入及其创新效率的影响程度。那么，包括技术市场在内的国内外市场规模与我国R&D投入是否存在稳定关系？作为需求要素的市场规模扩张能否带来R&D投入增加和R&D创新效率提升？如何进行需求管理才能提升R&D产出效率？为此，本研究构建理论模型分析市场需求要素对创新的影响，分别基于创新数量和创新质量双维视角检验市场需求要素驱动的创新溢出问题，旨在为我国高质量发展背景下采用差别化需求管理政策提升区域创新能力提供切实可行的建议。

2 理论机理

市场是创新活动的根本驱动力。Schmookler[4]的需求拉动假说指出创新是市场需求的函数，市场越大激励越强，他认为是需求拉动了创新。企业从市场或消费者那里得到产品需要改进的各项信息，竞争压力促使企业适应市场需求进行R&D活动，通常R&D活动由期望利润驱动，R&D投入帮助企业进行产品创新和工艺创新进而扩大市场规模，以增加未来预期收益。产品创新是产品差异化的重要手段，通过差异化产品开拓新市场。工艺创新改良了生产工艺，从而降低了生产成本，通过价格竞争优势扩大市场规模，刺激市场需求。

本研究构建的理论模型假设t时期市场需求水平为Xt，所生产产品的单位价格为P，Rt为t时期的R&D活动水平，βt为贴现因子。因此，R&D活动水平目标函数可表达为：

市场占有率受前期R&D活动水平与本期R&D活动水平的共同影响，则有：

可知，其贝尔曼方程为：

R&D能力提升能够促进市场需求水平提升。借鉴Sethi[17]的处理方法，设其以常数的系数α对尚未占有的市场产生作用，其值越大说明R&D活动对市场需求的弹性越大，R&D活动对市场需求变化越能产生正向影响。由于R&D活动也激发了其它厂商的研发活动，会使得企业失去已有市场份额。R&D竞争市场损失率为b，其值越大代表竞争越激烈，则由R&D活动影响市场需求变化的函数为：

f(Rt)=αRt(1-Xt)-bXt

式(4)能较好地体现R&D活动对市场需求变化的正向影响以及R&D竞争对市场需求的负向影响。

可解得其最优解

满足欧拉方程：

Xt+1=αRt(1-Xt)-bXt+Xt

令市场需求变化率为

由式(5)可得：

由式(7)可知，R&D活动与贴现率呈正比关系，贴现率越高R&D活动水平越高。R&D活动是由于对未来利润流的预期，高贴现率增加了未来利润流现值，R&D活动受到正向激励。也即，市场需求与创新活动存在稳定的关联性，市场需求越大，创新活动水平可能越高。在理论分析的基础上，本研究采用计量手段从创新数量和创新质量双维视角，进一步检验市场需求要素驱动下的创新溢出问题，既揭示可能存在的共性特征，又分析可能出现的差异化事实。

3 研究设计

3.1 变量设定与计量模型

本研究基于创新数量视角构建多元线性模型，检验市场需求要素变化对R&D资本投入的影响，揭示市场需求要素驱动对创新数量的影响。被解释变量是各省份R&D支出，解释变量以出口贸易为基础，逐步引入国内市场、进口贸易、技术市场等市场需求要素变量，设定的计量模型如下：

lnRDKit=α0+α1conit+α2marit+α3exit+α4imit+εit

式(8)中，RDit表示i省份t时期的研发经费内部支出变量；出口贸易市场规模exit，由i省份t时期的出口贸易额占GDP的比重衡量；国内市场规模conit以i省份t时期居民最终消费支出的自然对数计算；进口贸易市场规模imit由各省份进口贸易额占GDP的比重衡量；技术市场规模marit由各省份技术市场交易额的自然对数测算。其中，α0、α1、α2、α3、α4为系数向量，i为对应的截面单位，t为年份，εit为随机扰动项。

本研究采用随机前沿生产函数探讨市场需求要素驱动对创新效率的影响，揭示市场需求要素驱动对创新质量的影响，具体构建如下计量模型：

lnYit=β0+β1lnRDKit+β2lnRDLit+vit-uit(9)

式(9)中，Yit表示i省份t时期的创新产出指标，Kit、Lit分别表示i省份t时期的创新投入指标。i为各省份编号，t为时期序号，其中，β0为截距项，β1、β2为待估参数，误差项由两部分组成。其中，vit∈iid并服从

表示我国创新活动的外部影响因素和一些数据上的统计误差；uit∈iid并服从截尾正态分布

其反映了那些在第t年度作用于i省份的随机因素；e-mit反映i省份第t年的创新效率水平；mit代表技术无效率项，mit值越大表明效率越低，技术无效率程度越高。

本文重点研究市场需求要素对创新效率的影响，故选取出口贸易市场规模、国内市场规模、进口贸易市场规模和技术市场规模等测算市场需求要素驱动对我国创新技术无效率的影响。无效率项函数设定如下：

mit=δ0+δ1exit+δ2conit+δ3imit+δ4marit+Wit

在式(10)中，δ0为待估常数项，δ1～δ4分别为出口贸易市场规模、国内市场规模、进口贸易市场规模和技术市场规模等因素对我国创新技术无效率的影响系数，Wit是技术无效方程的随机误差项，服从正态分布

进一步采用式(11)判断SFA模型的合理性：

式(11)中，γ为待估计参数，表示随机扰动项中技术无效率的比率。当γ趋于1时，说明误差主要来源于技术非效率uit；当γ接近于0时，实际产出与前沿间的差距主要来源于统计误差等外部影响因素。如果γ=0，则无需使用SFA方法分析，直接运用OLS方法即可。

3.2 数据来源与描述性统计分析

本文研究样本为我国内地30个省份2004-2016年的平衡面板数据(由于西藏研发费支出较低，且其技术市场额为0，故未纳入统计)，相关数据均来源于《中国统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》、《中国工业经济统计年鉴》及各省份统计年鉴计算所得，相关变量描述性统计见表1。

4 实证结果

4.1 创新数量视角下市场需求要素驱动的创新溢出效应

根据计量模型(8)，考虑到估计结果的稳健性，本研究采用逐步加入解释变量做法进行估计。其中，模型1是加入出口贸易(ex)的估计结果，模型2是加入进口贸易(im)的估计结果，模型3是加入技术市场交易(mar)的估计结果，模型4是加入国内市场(con)的估计结果。关于估计方法选择，本研究首先分别对模型进行Hausman检验，表明相对于随机效应模型(RE)，固定效应模型(FE)更加适用，具体估计结果见表2。观察表2回归结果，在逐步加入变量后，各模型解释变量系数方向较为一致，只是显著性存在区别，这在实证研究中可以接受，表明本文研究结论具有稳健性。

出口贸易额(ex)、进口贸易额(im)和技术市场交易额(mar)回归系数为负值，国内市场(con)回归系数为正值，说明进口贸易、出口贸易和技术市场交易对于我国R&D投入并未起到显著促进作用，但国内市场发展则能显著促进我国R&D投入增加。

注：括号内为t值，*表示显著性水平至少为0.10，**表示显著性水平至少为0.05，***表示显著性水平至少为0.01，下同

国内消费市场(con)对R&D投入具有正向影响，且统计结果非常显著，说明国内市场扩大是我国技术创新能力提高的根源。要促进我国产业结构转型及R&D投入持续增加，需要扩大国内市场需求规模，提高国内居民可支配收入。我国出口贸易额增加并未与R&D投入形成稳定关系，出口贸易增加没有提高我国技术创新能力，这与我国出口贸易长期被锁定在低端制造业环节实际相符。进口贸易对R&D投入影响不显著，是由于长期处于微笑曲线底端地位锁定和产业结构升级转型步伐较慢，加大了对国外原材料的需求，进口贸易结构中，进口高新技术产品增加才能刺激R&D投入，而高技术产品进口由于种种原因比例相对较低，导致进口贸易对R&D投入并未产生显著影响。

技术市场交易对企业R&D投入增加具有一定的替代效应。政府大力推动科技大市场建设以期加速科技成果商业转化，尽管国内技术交易比较活跃，但逐年递增的技术交易量并没有促进高等院校和科研院所研发投入增加，说明这些技术交易主要是企业间的技术转移，企业倾向于购买成熟的市场化技术。高等院校和科研院所成果中商业化的研发成果比例较小，说明高等院校和科研院所科研成果没有真正与市场对接，呈现出政策推动型或政策导向型的R&D活动，导致其R&D投入与市场需求很难进入良性自我累积循环阶段。

4.2 创新质量视角下市场需求要素驱动的创新溢出效应

本研究重点考察出口贸易市场规模、国内市场规模、进口贸易市场规模和技术市场规模等因素对我国创新技术无效率的影响。本研究采用Frontier4.1软件对创新质量视角下市场需求要素驱动的创新溢出效应进行估计。其中，模型1是不考虑市场需求要素驱动的估计结果，模型2是考虑市场需求要素驱动的估计结果，具体测算结果见表3。

由表3可知，无论是不考虑市场需求要素驱动抑或是考虑市场需求要素驱动，γ值均在1%显著性水平下显著，验证了本研究采用SFA方法的合理性。特别是模型1中γ值为0.707，表明随机误差项中大部分来自技术非效率的影响，小部分源于统计误差等外部因素的影响，进一步证明了本研究采用模型2考察市场需求要素影响创新技术非效率的必要性。模型1中mu值大于0，表明中国创新效率不在生产前沿面上，处于技术非效率状态，即在技术进步率不变情况下，中国创新活动存在较大增长空间。而模型1中eta值显著不为0，表明创新技术非效率是随时间加速递减的，即创新效率是随时间不断改善的。R&D资本弹性大于R&D人员弹性，表明当前中国创新活动仍然表现为明显的资本驱动型特征。

由模型2估计结果可以看出γ值均接近于1，说明创新产出无效率基本上是由创新无效率造成的，与随机干扰项关系较弱。模型各影响因素系数均非常显著，说明该模型有较强的解释力。在考虑市场需求因素驱动后，R&D人力资本投入产出弹性为负值，说明我国R&D人力资本投入数量很高，再增加R&D人力资本投入量将带来更低的产出效率；若不提高R&D人员素质，仅仅增加R&D人员投入，会相对降低R&D人员人均R&D资本存量，对R&D产出产生负向影响。我国R&D投入仍未达到理想水平，存在改进空间，增加高质量R&D人员和R&D投入均能够促进我国产业结构转型升级和经济持续增长。

由模型2无效率函数估计结果可知，技术市场交易系数为正且通过了10%的显著性水平检验，表明技术合同交易额增加导致创新无效，一方面说明企业R&D投入更多是消化吸收从技术市场获得的技术，倾向于购买成熟的市场化技术，而基于市场购买技术的动力不足；另一方面表明，尽管政府为促进企业技术创新对R&D活动企业进行补贴，导致企业选择发送虚假的R&D信号获取政府补贴[18]，较高的技术交易额不会产生相应的商业化效果。出口贸易系数为负且通过了1%的显著性检验，表明出口贸易有利于创新溢出，原因在于出口贸易结构和出口产品质量提升，迫使国内企业不断提高产品和技术含量，从而促进创新效率水平提升。进口贸易系数显著为正，表明现阶段进口市场需求要素供给对创新效率影响的整体效果还不理想，应进一步优化进口贸易结构，增强技术创新溢出。国内市场需求系数显著为负，表明其对创新溢出的积极作用显著。随着国内市场需求的增强，其会驱动创新效率不断改善。出口和国内市场需求对创新效率的积极影响，与任保全等[19]基于战略性新兴产业的研究结论一致。相较于出口溢出，国内市场需求对创新能力提升的积极影响更为明显。

5 研究结论与启示

5.1 研究结论

本文研究结论验证了已有文献中关于市场需求要素对企业R&D投入强度和创新效率的影响。通过构建理论分析模型推演市场需求与创新水平间的数理关系，提出关键研究假设：市场需求与创新水平间存在正向关联。利用2004-2016年中国内地30省份面板数据，基于创新数量和创新质量双重视角，检验不同市场需求要素驱动下的创新溢出效应问题，即基于创新数量角度采用面板固定效应模型检验国际贸易、技术交易市场等市场需求要素对研发投入的影响，基于创新质量视角采用随机前沿生产函数估计市场需求要素约束下的创新溢出效应。

研究结果显示，国内市场规模对R&D投入呈显著正向影响，出口贸易并没有促进我国R&D投入，进口贸易对R&D的影响也不显著，更多企业倾向于通过技术交易市场而非R&D获取技术。这表明，我国国内市场规模较小，R&D市场激励不足。我国出口贸易额占GDP的比重逐年下降，表明金融危机后，由于出口产品技术创新水平不足，在国际市场上具有竞争力的产业结构尚未形成，已有劳动密集型产业逐渐失去比较优势。技术交易市场活跃为高等院校和科研院所提供了机会，使得高等院校和科研院所研究成果与企业技术需求衔接成为亟待解决的问题。现阶段，中国创新活动仍表现为显著的资本驱动型特征，我国R&D人力资本投入数量虽然很高，但若不提高R&D人员素质，只增加R&D人力资本投入数量将带来更低的产出效率，而增加高质量R&D人员和R&D投入均能够促进我国产业结构转型升级和经济持续增长。技术合同交易额增加也使得R&D产出无效率，一方面说明企业R&D投入更多是消化吸收从技术市场获得的技术，倾向于购买成熟的市场化技术，基于市场需求的技术创新意愿不足；另一方面说明，尽管政府为促进企业技术创新对R&D活动企业进行补贴，但较高的技术交易额不会产生相应的商业化效果。出口贸易和国内市场需求均对创新效率产生了显著积极影响，但进口贸易则具有一定的负面作用。本研究结论在一定程度上验证了市场需求要素与创新水平间的正向关联，但也发现在不同市场需求要素驱动下创新溢出存在差异。

5.2 管理启示

(1)从创新数量和创新质量双重维度审视市场需求要素驱动创新溢出这一现实问题，寻找共性特征和差异化特征。应认识到不同市场需求要素对研发投入和创新效率的影响存在显著差异，如刺激国内市场需求对创新溢出总体有显著作用，而技术市场交易则目前并未起到推动区域创新能力提升的理想效果，出口贸易对创新存在一定的积极影响，但进口贸易的作用则相对有限，这预示着未来应进一步优化出口贸易和进口贸易结构，提高产品科技含量和溢出效果。

(2)不仅应注重科技资源统筹公共政策在推动研发投入方面的作用，更应高度关注缩小收入差距，扩大国内市场需求规模，提高有效需求规模，尤其是中高端市场需求规模，而统筹科技资源促进协同创新的科技政策更应注重提升国内市场需求和R&D活动市场需求导向。国内消费市场规模相对增长缓慢不利于我国技术创新能力快速提升，无论是促进国内产业转型升级，还是提高国内产业从国际产业链低端向高端转化，都需要提高国内居民收入，缩小收入差距以扩大国内市场规模，进而对科技成果产业转化实现有效拉动。

(3)政府推动企业技术创新的政策选择应改变技术市场数量型评价导向，注重技术交易质量和后评估，如将发明专利数量评价改为应用导向发明专利授权数评价。除通过科技大市场牵线搭桥、提高技术交易合同数量外，还应进一步促使企业以市场需求为导向，推动企业技术需求与高等院校和科研院所研究成果衔接，促进技术交易市场发展，降低技术交易成本，提高研究成果转化率，进而提升R&D产出效率。同时，更有针对性地对创新型企业R&D进行补贴，降低企业R&D成本。

(4)提高R&D人员数量，增加R&D人力资本。建立良好的人才流动机制，降低人才流动门槛，使得高校和科研院所研发机构间形成人才动态竞争机制，促使高校和科研院所研发能力强的技术人员进行研发，将研发能力较弱的人员分流转入其它部门，不断优化R&D人员结构、提升R&D人员质量。

本研究还存在一些局限：一是需求要素指标选取出口贸易、国内市场规模、进口贸易和技术市场规模等市场需求变量，可能存在一些遗漏；二是面板数据有待进一步扩展，特别是对数据需要进行更新。未来研究可进一步将技术供给(如引进国外先进技术等)与市场需求(产品市场+技术市场)纳入更加完善的分析框架，以更加全面地评估技术供给与市场需求对研发数量及质量的影响。

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