原始創新對經濟增長貢獻的省域空間差異

丁 剛，張柏秀

（福州大學經濟與管理學院，福州350002）

原始創新對經濟增長貢獻的省域空間差異

丁 剛，張柏秀

（福州大學經濟與管理學院，福州350002）

通過全局熵值法、BGWR（Bayesian Geographically Weighted Regression，貝葉斯地理加權回歸）模型和基尼系數分解法的綜合運用，對中國原始創新對經濟增長貢獻的省域空間差異進行了測度。研究結果表明：2010—2012年，中國省域原始創新能力總體呈增長態勢，但在絕對水平和增長速度方面均存在一定的空間非均衡現象。平均而言，中國省域原始創新對經濟增長的貢獻率約為7．38%，東部地區高于中、西部地區，且在各省域間存在一定的空間差異。目前該差異主要表現為東、中、西部三大地區的區域間差異，三大區域內部所產生的差異對總體空間差異貢獻度較小。

原始創新；經濟增長；省域空間差異

引 言

作為自主創新的核心內容和根本要素，原始創新無疑對區域經濟增長有著重要影響，區域原始創新能力與經濟綜合競爭力間存在著顯著而密切的相關關系。為應對“后危機時代”的挑戰，中國在把加快自主創新作為推動科學發展的戰略抉擇的同時，亦提出了實施區域發展總體戰略，優化國土空間開發格局的目標。就原始創新對經濟增長貢獻的省域空間差異問題進行研究，對于上述戰略目標的實現無疑具有重要的現實意義。

然而，經文獻檢索發現，即便技術進步是現代經濟增長的內生演化動力這一觀點已為學界所普遍接受，以原始創新對經濟增長貢獻空間差異為主題的研究成果迄今仍屬鮮見，已有成果多集中于原始創新能力評價、原始創新對經濟增長貢獻的測度等方面。如，李海超等（2015）從人力資源投入、科研經費投入、環境支撐以及產出水平四個層面入手，構建了中國高科技產業原始創新能力評價指標體系，并運用熵值法對中國高科技產業原始創新能力進行了評價［1］；楊華峰等（2007）基于文獻資料法、問卷調查法、專家訪談法的綜合運用，從創新基礎、科技投入、產出效益、環境支撐、持續創新五個層面入手構建了裝備制造業原始創新能力綜合評價指標體系［2］；李柏洲等（2010）從原始創新的投入能力、產出能力、核心能力、實施能力和環境支撐五個層面出發，構建了大型企業原始創新能力評價指標體系，并運用層次分析法對評價指標體系的權重進行了計算［3］；吳雷等（2012）基于索洛余值法建立了裝備制造業生產函數模型，對1999—2009年中國裝備制造業原始創新能力對經濟增長的貢獻率進行了實證分析［4］。

上述研究無疑積極且富有成效，但在方法論和研究視角上仍有進一步拓展的空間。一是在對原始創新能力進行評價時多運用層次分析法等主觀賦權方法，以客觀賦權及全局統一性、動態可比性為特征的全局熵值法等評價方法尚未得到充分應用；二是由于在研究視角中大多未納入空間差異性，因而在進行區域原始創新對經濟增長貢獻率的相關測算時，往往忽略了空間變系數回歸模型（Spatial Varying－Coefficient Regression Model）和基尼系數分解法等空間差異測度模型與方法的使用。

為此，本研究試圖從省域層面出發，通過對全局熵值法、BGWR（Bayesian Geographically Weigh?ted Regression，貝葉斯地理加權回歸）模型和基尼系數分解法的綜合運用，對中國原始創新對經濟增長貢獻的省域空間差異進行測度，回答并理清下列問題：（1）中國省域原始創新能力的現狀究竟如何？（2）當前原始創新對經濟增長貢獻的省域空間差異呈現何種特征？文章的第一部分，通過全局熵值法的應用對于中國30個?。ㄊ校﹨^2010—2012年的原始創新能力現狀進行了動態綜合評價；第二部分通過BGWR模型的建構完成了省域原始創新對經濟增長貢獻率的實證測度分析過程；第三部分運用基尼系數分解法，就原始創新對經濟增長貢獻率的省域空間差異特征進行了分析探討。

一、省域原始創新能力的動態綜合評價

（一）評價指標體系的基本框架

在借鑒已有研究成果的基礎上，遵循客觀科學性、簡明可得性、動態可比性等指標體系的構建原則，從原始創新能力的內涵出發，構建了涵蓋科技支撐能力、科技投入能力、科技產出能力、環境保障能力等四個準則層，由29項指標構成的區域原始創新能力綜合評價指標體系。其中，科技支撐（基礎）能力主要反映原始創新活動的智力支持、經費支撐、研發條件等科技基礎性要素稟賦狀況；科技投入能力主要反映作為原始創新活動關鍵要素的基礎研究領域人員和經費投入狀況；科技產出能力主要反映原始創新活動的科技成果及其所產生的經濟效益；環境保障能力主要反映除科技基礎要素外，其他服務于原始創新活動的生態環保、社會保障、信息化建設等保障性要素狀況，限于篇幅具體指標不一一列出。

（二）評價方法——全局熵值法

在評價研究領域，層次分析法、德爾菲法等主觀賦權法的運用較為廣泛，該類方法的固有缺陷是受人為因素影響較大，評價結果的可信度存在局限性。全局熵值法在熵值法的基礎上擴展而來，在進行多指標綜合評價時不僅能依據數據本身計算出信息熵，從而給各指標客觀賦權，而且能使用面板數據從空間和時間的角度對評價對象進行全局動態分析［5］［6］。

（三）綜合評價結果

基于《中國科技統計年鑒》（2011—2013）、《中國統計年鑒》（2011—2013）、《全國科技進步統計監測報告》（2011—2013），本文構造了2010—2012年中國各省域（不含西藏地區）的原始創新能力評價指標數據表。根據全局熵值法的具體實施步驟，首先對評價所涉及的原始指標數據進行了正向化、標準化處理。然后，用所得的無量綱數據計算出信息熵和相對應的評價指標權重。根據全局熵值法計算公式，可計算出各省域原始創新能力的綜合評價得分，限于篇幅具體數值不再詳列。

評價結果顯示，2010—2012年中國各省域原始創新能力總體呈增長態勢，但亦表現出一定的空間非均衡特征。平均而言，在反映絕對發展水平的原始創新能力綜合評價得分上，東部地區較高（均值為 28．63），西部地區次之（均值為16．17），中部地區較低（均值為15．23）。但在反映相對發展水平的原始創新能力綜合評價得分年均增速上，卻呈現中部地區較高（9．62%），東部地區次之（8．13%），西部地區較低（6．83%）的發展格局；全國平均水平為7．86%，低于同期全國GDP年均增速（8．5%）。在東、中、西部三大地區之間存在差異的同時，各地區內部亦存在著一定程度的不均衡現象，以東部地區綜合評價得分均值為例，最高值（81．89）與最低值（12．53）之間差異明顯。

二、省域原始創新對經濟增長貢獻的實證分析

不言而喻，原始創新是技術進步的基礎性動力。依據索洛（1956）開創的總量分析方法［7］，遵循內生經濟增長理論關于區域技術進步對經濟增長貢獻的實證分析路徑，本文采用將原始創新能力要素引入柯布—道格拉斯總量生產函數［8］（形如式（1）所示）的分析思路，運用BGWR模型達成省域原始創新對經濟增長貢獻的實證分析目的。

式（1）中，Yi、Li、Ki、Zi分別表示第 I＝省的國內生產總值、勞動力要素投入量、資本要素投入量和原始創新能力要素水平，Ai則表示除原始創新能力要素外其他影響技術進步的因素，μi代表著隨機干擾項的影響，γ分別為勞動力要素、資本要素、原始創新能力要素的產出彈性系數。γ可通過對式（1）兩邊取對數，代入相應變量的觀測值經計量模型運算求解得到，具體如式（2）所示。計算出γ的具體數值后，將其代入式（3），即可求出原始創新能力要素對經濟增長的貢獻率。

由于不同省域原始創新能力要素的產出彈性系數在空間上可能各異，因而在對γ求解時運用空間變系數回歸模型（Spatial Varying－Coefficient Regression Model）應是合適的。本研究擬運用BGWR模型完成對γ的測算求解。

（一）BGWR模型簡介

BGWR（Bayesian Geographically Weighted Re?gression，貝葉斯地理加權回歸）模型是目前較流行且具權威性的一種空間變系數回歸模型，基于后驗分布采用吉布斯抽樣（Gibbs Sampler）進行參數估計，可有效克服傳統的GWR（Geographical?ly Weighted Regression，地理加權回歸）模型在使用時所具有的本質缺陷［9］：一是僅使用最小二乘法難以實現對于回歸參數的全面有效估計；二是由于觀測值可能被孤立點（如周圍臨海島嶼）的離群值所“污染”，因而無法以線性回歸形式實現準確估計；三是局部線性估計會遭遇“疲軟數據（weak data）”問題。

BGWR模型的一般形式如式（4）－（5）所述：

式（4）中，y為由被解釋變量觀測值所構成的y矢量；x為由解釋變量觀測值所構成的n×k矩陣，βi為系數矩陣，ε為同方差、正態分布的隨機擾動項。n×k代表一個n×n的距離權重對角矩陣。式（5）中的 wij為標準化距離權重，wij＝dij為觀測點i和j之間的距離，θ為距離頻寬（bandwidth）。在實際運用BGWR模型對βi等參數進行估計時，除（5）式所示的“距離平滑”法外，可以使用的平滑方法有兩種：“單中心城市平滑”方法和“鄰近平滑”方法。

考慮到本例中海南為周圍臨海島嶼，BGWR模型相對于GWR模型在實際估計時優勢明顯，故運用該模型測算原始創新能力要素的產出彈性系數γ。在實際測算時，被解釋變量的觀測值為觀測期內（2010—2012年）各省域歷年國內生產總值的平均值（為確?？杀刃?，已將各年度的名義GDP統一折算為以1952年不變價格表示的實際GDP）。各解釋變量觀測值中，勞動力要素投入量為觀測期內（2010—2012年）各省域歷年年末從業人員數的平均值；資本要素投入量為觀測期內（2010—2012年）采用張軍（2004）方法［10］經計算整理而得到的各省域歷年物質資本存量的平均值（1952年不變價格表示）；上述各變量的觀測值均可根據《新中國55年統計資料匯編》、中經網和相關年份《中國統計年鑒》、分省統計年鑒計算整理得到。原始創新能力要素則由前文中觀測期內（2010—2012年）各省域歷年原始創新能力綜合評價得分的平均值表示。通過三種方案的比較，即“距離平滑”方法、“單中心城市平滑”方法和“鄰近平滑”方法的綜合運用，選擇后驗概率最大的平滑方法估計結果作為所采信的最終方案。

測算過程借助MATLAB軟件空間計量工具箱編程完成，采用高斯函數（Gaussian Distance）對于距離權重矩陣進行了選定，在實際運算過程中發現，無論運用何種平滑方法，所得BGWR計量模型的擬合優度均在0．98以上，且各變量的回歸系數均通過了5%的顯著性水平檢驗。具體測算結果如表1所示。從表1可以看出，最終方案采用了“單中心城市平滑”法的回歸結果。根據中國東、中、西部地區各省域原始創新能力要素的產出彈性系數，按照要素貢獻率計算公式（3）可進一步計算得到各省域原始創新對經濟增長的貢獻率，亦如表1所示。

表1 BGWR模型的測算結果

由表1中所列數據測算可以發現，全國范圍內各省域原始創新能力要素的產出彈性系數的確存在一定差異，西部地區略高于中、東部地區，目前全國平均水平約為10．37%，這意味著在其他條件不變的情況下，平均而言中國省域原始創新能力要素每增長1%，約能帶動省域經濟總量增長0．1%。進一步的測算結果還表明，全國范圍內各省域原始創新對經濟增長的貢獻率平均值約為7．38%，且這一貢獻率在各省域間存在一定差異，東部地區均值（8．42%）略高于中部地區（8．39%），亦高于西部地區（5．61%）。為就原始創新對經濟增長貢獻率的省域空間差異問題進行更為深入地探討，本研究引入基尼系數分解法來達成分析目的。

三、原始創新對經濟增長影響的省域空間差異測度

（一）基尼系數分解法簡介［11］［12］

基尼系數分解法是目前較為流行的一種空間差異測算法，被廣泛應用于地區間、組群間的差距測算，其基本分解公式如下所示：

式（6）中，yji（yhr）分別表示j（h）地區中第i（r）個省域的某項待測指標值，y－表示其均值，N表示省域個數，k是地區劃分個數，nj（nh）表示j（h）地區內省域的個數。

基尼系數可進一步分解為地區內差異對總體差異的貢獻度Gw和地區間差異對總體差異的貢獻度Gb，亦即G＝Gw＋Gb。其中，區域Pj內部的基尼系數為：

區域j和區域h之間的基尼系數計算公式為：

則區域j和區域h之間差異對總體基尼系數的貢獻度為：

則區域j和區域h之間差異對總體基尼系數越大。

（二）基尼系數測算與分解結果

本例中，待測指標為省域原始創新對經濟增長貢獻率，指標值如表1所示。N＝30（省域個數為30）；因作東、中、西三大地區劃分，故k＝3?；嵯禂捣纸饨Y果如表2所示。

表2 省域原始創新對經濟增長貢獻率的基尼系數測算及分解結果

從表2中可以看出，中國省域原始創新對經濟增長貢獻率的總基尼系數為0．2803，其中區域內基尼系數對總基尼系數的貢獻度為0．0875，在總基尼系數中占比為31．25%；區域間基尼系數對總基尼系數的貢獻度為0．1927，在總基尼系數中占比為68．75%。這表明目前中國原始創新對經濟增長貢獻的省域空間差異主要表現為東、中、西部三大地區的區域間差異，而三大區域內部所產生的差異對總體空間差異貢獻度較小。就東、中、西三大區域的原始創新對經濟增長貢獻率區域內差異情形而言，其區域內基尼系數分別為0．2027、0．1458和0．2923，表明當前西部地區的區域內差異最大，其次為東部地區，中部地區最小。就東、中、西三大區域的原始創新對經濟增長貢獻率區域間差異情形而言，東中部、東西部和中西部之間的區域間基尼系數分別為0．1797、0．2978和0．2768，表明當前東西部地區之間的差異最大，其次為中西部之間，東中部地區之間的差異最小。

為便于比較，除原始創新對經濟增長貢獻率這一指標外，表2中還列出了對中國省域原始創新能力綜合評價得分均值的基尼系數測算及分解結果。經比較發現，前者的總基尼系數高于后者（0．2803＞0．2385），說明盡管中國省域原始創新能力亦存在著一定幅度的空間差異，但其非均衡程度仍低于原始創新對經濟增長的貢獻率；且由于兩者的總基尼系數均小于0．4的警戒線水平，說明兩者均未出現嚴重的空間非均衡發展現象。兩者的區域內基尼系數測算結果顯示，后者呈現出東部地區最高、西部地區次之、中部地區最小的發展情形，同前者西部地區最高、東部地區次之、中部地區最小的情形并不一致；兩者的區域間基尼系數測算結果亦顯示，后者呈現出東中部間的差異最大、東西部間差異次之、中西部之間差異最小的發展情形，而前者的測算結果則顯示東西部地區之間的差異最大，其次為中西部之間，東中部地區之間的差異最小。盡管兩者在基尼系數測算及分解結果方面存在上述差別，但亦有相似之處：東、中、西部三大地區區域間差異對總體空間差異的貢獻率均顯著高于其各自的區域內差異貢獻率，均為70%左右。

結 論

第一，2010—2012年，中國省域原始創新能力總體呈增長態勢，中部地區增速較高，東部地區次之，西部地區較低，但這一增速低于同期全國GDP增速，在某種程度上折射出中國當前經濟發展方式的粗放型特征。當前中國省域原始創新能力表現出一定的空間非均衡特征，相較而言東部地區的原始創新能力較高，其次為西部地區，中部地區較低。其省域空間差異主要表現為東、中、西部三大地區之間的區域間差異，而三大區域內部所產生的差異對總體空間差異貢獻度較小。就區域間差異而言，東、中部間的差異最大，東、西部間差異次之，中、西部之間差異最小。就區域內差異而言，東部地區的區域內差異最大，其次為西部地區，中部地區最小。

第二，在其他條件不變的情況下，平均而言中國省域原始創新能力要素每增長1%，能帶動省域經濟總量增長0．1%。平均而言，中國省域原始創新對經濟增長的貢獻率約為7．38%，且這一指標值在各省域間存在一定差異，東部地區高于中部地區，中部地區又高于西部地區。同原始創新能力的省域空間差異相若，原始創新對經濟增長貢獻的省域空間差異亦主要表現為東、中、西部三大地區的區域間差異，三大區域內部所產生的差異對總體空間差異貢獻度較小。就東、中、西三大區域的原始創新對經濟增長貢獻率區域內差異情形而言，西部地區最大，其次為東部地區，中部地區最小。就東、中、西三大區域的原始創新對經濟增長貢獻率區域間差異情形而言，東、西部地區之間的差異最大，其次為中、西部之間，東、中部地區之間的差異最小。

第三，中國省域原始創新能力及原始創新對經濟增長的貢獻率均存在一定程度的空間差異，但兩者的總基尼系數均小于0．4的警戒線水平。這一方面表明兩者均未出現嚴重的空間非均衡發展現象，另一方面亦突顯出當前中國區域原始創新能力“高地”建設的必要性。事實上，由于當前中國東部地區無論在省域原始創新能力綜合評價得分，抑或在原始創新對經濟增長的貢獻率方面均顯著高于中、西部地區，因而在原始創新能力建設層面繼續倡導東部地區率先發展的方略應是十分必要的，有助于在全國范圍內培育一個能顯著發揮示范帶動與空間溢出效應的原始創新增長極。同時，由于當前中國省域原始創新能力建設的空間差異主要表現為東、中、西部三大地區的區域間差異，三大區域內部所產生的差異對總體空間差異貢獻度較小，為統籌區域原始創新能力建設進程，應將調控重點優先放在對區域間差異的統籌協調方面，其次才是三大地區的區域內差異。

第四，為防范中國省域原始創新能力及原始創新對經濟增長的貢獻率的空間非均衡分布情形在未來一段時期進一步加劇，除將調控重點優先放在東、中、西部三大地區區域間差異上之外，亦不應忽視對東、中、西部三大地區區域內差異的統籌協調。由于測算結果顯示，東部地區原始創新能力的區域內基尼系數最高，西部地區次之，中部地區最小，故在對區域內原始創新能力差異進行調控時，應把重中之重放在東部地區；而在促進省域原始創新對經濟增長貢獻率的協調發展方面，由于西部地區在這一指標上的區域內基尼系數最高，東部地區次之，中部地區最小，故應把重中之重放在西部地區；兩者的調控策略應有所區別，并不一致。

本文雖試圖通過對全局熵值法、BGWR（Bayesian Geographically Weighted Regression，貝葉斯地理加權回歸）模型和基尼系數分解法的綜合運用，對中國原始創新對經濟增長貢獻的省域空間差異進行客觀測度，但仍存在許多不足。如在對省域原始創新能力進行綜合評價時，評價指標選擇的全面性、科學性及評價方法的集成多樣性等仍有待提升等，這亦為后續研究的進一步拓展指明了方向。

［1］李海超，張赟，陳雪靜．我國高科技產業原始創新能力評價研究［J］．科技進步與對策，2015，1（1）：1－4．

［2］楊華峰，申斌 ．裝備制造業原始創新能力評價指標體系研究［J］．工業技術經濟，2007，26（11）：25－89．

［3］李柏洲，董媛媛．基于層次分析法的我國大型企業原始創新能力評價研究［J］．科技進步與對策，2010，1（1）：125－129．

［4］吳雷，曾衛明．基于索洛余值法的裝備制造業原始創新能力對經濟增長的貢獻率測度［J］．科技進步與對策，2010，29（3）：70－73．

［5］孫玉濤，劉鳳朝，李濱．基于專利的中歐國家創新能力與發展模式比較［J］．科學學研究，2009，27（3）：440－444．

［6］丁剛，陳倩．基于全局熵值法的區域現代服務業行業競爭力評價研究——以福建省為例［J］．中國石油大學學報：社會科學版，2013，29（6）：14－19．

［7］SOLOW R．A Contribution to the Theory of Economic Growth［J］．Quarterly Journal of Economics，1956，70：65－94．

［8］COBB C，DOUGLAS P．A Theory of Production［J］．AmericanEconomic Review，1928，18：139－165．

［9］丁剛．基于BGWR模型的區域創新能力建設中政府效能測評［J］．技術經濟，2013，（4）：20－26．

［10］張軍，吳桂英，張吉鵬．中國省際物質資本存量估算：1952—2000［J］．經濟研究，2004，（10）：35－44．

［11］DAGUM C．Inequality Measures Between Income Distri?butions with Applications［J］．Econometrica，1980，48（7）：1791－1803．

［12］DAGUM C．A New Approach to the Decomposition of the Gini Income Inequality Ratio［J］．Empirical Economics，1997，（22）：515－531．

The Spatial Contribution Differences of China’s Provincial Original Innovation to Economic Growth

DING Gang，ZHANG Bai?xiu
（School of Economics and Management，Fuzhou University，Fuzhou 350002，China）

Through the integrated use of Global Entropy Value Method，Bayesian Geographically Weigh?ted Regression Model and Gini Coefficient Decomposition Method，China＇s provincial contribution of original innovation to economic growth is analyzed from the angle of spatial differences in this paper．The results show that China＇s provincial original innovation ability is enhanced rapidly from 2010 to 2012，and the disequilibri?um phenomena also exist in its absolute level and velocity．Meanwhile，it is found that China＇s average provin?cial contribution of original innovation to economic growth is about 7．38%．The average provincial contribution of original innovation to economic growth in Eastern Region of China is higher than those of others．It is the re?gional differences among Eastern Region，Central Region and Western Region that play a major role in explai?ning the spatial differences of China＇s provincial contribution of original innovation to economic growth，not the regional internal differences of these three regions．

original innovation；economic growth；provincial spatial differences

F061．5

：A

：1009－1971（2017）01－0121－07

［責任編輯：王春］

2016－08－03

國家社會科學基金青年項目“省域生態文明建設的績效評價、標尺競爭效應與空間關聯模式研究”（13CJL071）；福建省科學技術協會2014年科技思想庫重大專項“福建省生態文明建設與發展問題研究”（FJKX－ZD1401）；福建省軟科學項目“‘十三五’高新產業技術體系及小巨人發展研究”（2015R0105）

丁剛（1974—），男，河南開封人，副教授，碩士生導師，博士，從事區域經濟研究；張柏秀（1991—），女，福建南平人，碩士研究生，從事區域經濟研究。