城市化、技术创新与经济增长

1 城市化 技术创新与经济增长城市化 技术创新与经济增长 程开明 浙江工商大学 内容提要 技术创新在经济增长中的作用日益突出 城市在专业化与多样性 人力资本积累 信息交流网络形成 交易效率提高以及完善的基础设施等方面的优势使其有利于技术创新的产生 及扩散 城市化通过技术创新这一中介因素推动经济增长 时序及横截面数据的相关分析显示 我国城市化水平与技术创新之间高度正相关 投入产出模型证实城市化有利于技术创新 基于省 级面板数据的多模型估计发现 城市化与技术创新对经济增长呈现出一定的正向促进作用 当前 技术创新的中介效应还不明显 技术创新对经济增长促进作用的地区间差异较大 关键词 中介因素 城市化 技术创新 经济增长 Urbanization Technology Innovation and Economic Growth Abstract The capacity of technology innovation is important to economic growth The characters of cities are propitious to innovation and provide appropriate conditions for innovation diffusion Technology innovation can be look as the intermediary factor between urbanization and economic growth Empirical analysis shows that urbanization is highly correlative with technology innovation Urbanization is really propitious to technology innovation Urbanization and technology innovation promote economic in some extent The effect for technology innovation to combine urbanization with economic growth is not obvious The promotion effect from technology innovation to economic growth is discrepant in different region In the end recommendations are discussed Key words Intermediary Factor Urbanization Technology Innovation Economic Growth 一 引 言 进入工业化中后期后 在我国经济规模继续扩大 社会需求日趋复杂 消费热点不断变化 国内外市场竞争日趋激烈的情况下 以往的数量扩张型增长方式不仅不适应当前的生产力状况 而且已成为经济进一步发展的障碍 经济增长的内在规律及外在环境都要求增长方式的转变 即 由外延式增长转向主要通过提高资源配置效率 挖掘现有生产潜力的内涵式增长 增长方式的转 变要求产业结构调整和优化 产品质量提高和产品升级换代 以及生产效率与效益最大化 归根 结底取决于技术创新及其应用 因此 技术创新不仅是经济增长的引擎 而且是经济增长方式的 转换器 技术创新能力取决于多方面的因素 包括研发投入 人力资本 制度环境等 对发展中国家 来说 整个社会有利于创新的制度环境还不尽如人意 创新主要集中于经济较发达 基础设施较 健全 科研机制集中的城市 伴随着工业化的城市化进程 成为促进技术创新的一个重要因素 因为城市为技术创新提供了沃土 诺贝尔经济学奖得主加里 贝克尔 2002 指出 现代经济建立在 专业化和科技进步的基础上 城市更有利于产生新知识和推动专业化程度 城市化在中国未来的 发展中取到越来越重要的作用 对技术创新与经济增长之间关系的理论及实证研究 国外已形成大量的文献 近几年 国内 对政府 R D 投资 专利制度引起的经济增长效应 以及外商直接投资 FDI 国际贸易等导致的 技术外溢与经济增长关系的探讨 也出现一些代表性的文献 但把技术创新作为城市化与经济增 长之间的中介因素 考察城市化 技术创新与经济增长关系的文献 还未发现 城市化与技术创 新都被认为是推动我国经济下一阶段持续增长的重要战略 那么 现实当中两者之间的关联性是 否存在呢 2 城市化除通过技术创新促进经济增长外 还借助于其它的中介因素推动经济增长 那么城市 化通过技术创新推动经济增长的效应又是否显著呢 把技术创新作为城市化推动经济增长的中介 因素正是本文的创新之处 文章在理论分析的基础上提出城市化 技术创新与经济增长关系的四 个命题 并利用相关分析 创新投入产出模型及面板数据分析对其进行了实证检验 结果显示城 市化与技术创新高度正相关 城市化与技术创新对经济增长具有促进作用 但技术创新的中介效 应还不明显 结论对于推动我国经济增长方式的转变具有启示意义 本文除引言外 主要包括四大部分 第二部分进行简要的文献回顾 第三部分对城市化 技 术创新与经济增长的关系进行理论分析 提出假设命题 第四部分是针对假设命题开展的实证分 析 第五部分得出简短结论及政策启示 二 文献回顾 经济学关于创新演化规律及其作用于经济增长机制的认识经历了一个不断深化的过程 形成 若干有代表性的理论 古典经济增长理论认为 导致经济增长的显著 易观察要素是资本与劳动 力 但如果仅包括这两大要素 边际回报递减的效应将使经济增长趋于停止 阿吉翁 霍依特 2004 一些学者开始注意到技术创新在经济增长中的作用 亚当 斯密的 国富论 将机器发明 和改进确定为劳动分工促进生产率的一种主要方式 马克思和马歇尔把技术和技术进步看作社会 经济发展的中心力量 熊彼特对技术创新如何影响社会经济活动做出初步理论解释 认为实现经 济动态发展的基本动力是技术创新 把技术创新 技术变化看作经济增长的源泉和决定性因素 新古典经济学也强调了技术创新在经济增长中的作用 刘易斯在 经济增长理论 一书中认 为知识是经济增长的三大要素之一 这里的知识主要便是技术创新 索洛 1957 在生产函数中引 入技术因素变量 建立新古典经济增长理论 把经济增长中资本和劳动不能解释的 剩余 归功于 技术创新 但把技术进步作为外生变量 结果导致两难困境 却引发许多经济学家对技术进步贡 献率的测算 内生增长理论着重探讨了技术创新对经济增长的促进作用 阿罗 1962 提出 干中学 模型 最 早将技术创新内生化 认为技术或知识的进展通过学习过程获得 而学习又来自于实践经验 罗 林伯格进一步提出 用中学 的思想 到 80 年代中期 罗默 1986 在阿罗增长模型的基础上 认为 技术的外部性完全可以保证产出相对资本与技术的弹性大于 1 指出技术变化是经济增长的核心 卢卡斯 1988 以宇泽模型为基础 吸收舒尔茨的人力资本理论 认为溢出效应来自于对人力资本 的投资 Aghion and Howitt 1992 以熊彼特的创造性毁坏过程为基础 认为经济增长由技术进步引 起 而技术进步由进行创新的研究机构间的竞争引起 内生增长理论还高度强调国际贸易的技术 溢出效应对技术进步的重要作用 把国际贸易同创新一起视作技术进步的发动机 Grossman and Helpman 1991 Coe et al 1997 分析了国际贸易促进技术进步的途径 国际贸易给予技术落后国 模仿技术前沿国技术的机会 而模仿是一个 干中学 技术进步的过程 Long and Wong 1997 提出 技术进步 国际贸易和要素积累是经济增长中的互补品 Chuang 1998 建立了一个两国的追赶模 型 发现学习和技术外溢可以成为经济增长的发动机 Dodzin 和 Vamvakids 1999 的模型给出了 从进口机器设备中学习新技术 并由此带动经济增长的理论机制 随着对技术创新 人力资本等要素的日益重视 内生增长理论日益成熟和完善 对其进行检 验的文献大量涌现 正如格罗斯曼和赫尔普曼 2002 指出 回顾近代经济史 我们可以看到世界 经济中有两种主要的趋势 其中之一便是技术创新对经济增长的贡献日益彰著 鲍莫尔 Baumol 2004 在寻找资本主义创造出史无前例的经济增长背后的驱动力时 认为是自由市场的创 新机器支撑了资本主义的增长奇迹 技术进步不仅对经济增长起着重要的推动作用 而且对导致 新增实物投资和人力资本投资增长的必需伴随品 起着关键的催化作用 Nelson 1996 为了保持 长期人均产出的增长率为正 必须有以新产品 新市场或新工艺为形式的技术知识方面的持续进 步 这是经济增长理论的最基本定理 阿吉翁 霍依特 2004 3 在探寻经济增长要素的过程中 一些学者也认识到城市化的作用 最早将城市化内生到经济 增长模型中可以追溯到 Henderson 1974 而后经过 Hochman 1977 Kanemoto 1980 Lucas 1988 Abdel Rahman and Fujita 1990 以及 Duranton and Puga 2000 等人的发展 城市化水平已成为内生 增长理论中的一个重要因素 内生增长理论的基础是技术创新和知识外溢 而技术创新和知识外 溢最容易在空间上接近的个体之间发生 城市提供了个体相互接近的机会 从而城市化与经济增 长就通过知识外溢等效应紧密联系在一起 城市作为产业和人口高度聚集的地方 历来是知识外溢和技术创新的中心 随着对知识外溢 和技术创新的重视 城市自然成为研究知识外溢 技术创新的 天然实验室 Lucas 1988 城 市历来是人类发明的熔炉 是创新的园地 从专利发明来源的地理布局来看 其基本是一个城市 现象 在 20 世纪 90 年代 尽管美国城市地区面积只占全国总面积的 20 人口占 3 4 但 92 的专利是授予城市居民的 1 Pred 1966 估算了 1860 1910 年期间美国 35 座最大城市的人口与专利 申请数之间的关联程度 发现 1860 年前后美国 35 个重 要城市的人均专利数量是全国水平的 4 1 倍 Higgs 1971 指出在 1870 1920 年期间 美国城市化水平与专利申请数之间具有非常密切和重 要的联系 费勒试图准确地析离出城市对发明的贡献 指出发明毫无疑问取决于同技术需要的联 系 而城市生活方式增加了这种联系的频度 1977 年马丁利用英 法 德三国的技术史资料 发 现以发明者出生地和发明地衡量的技术发明与城市之间存在十分密切的关系 罗斯 1948 和邓肯 1964 使用专利统计数字得出结论 城市越大 人均申请专利数就越多 贝洛克 1992 随着城市发展 较多文献强调了城市有利于知识外溢进而促进技术创新的重要作用 Jacobs 1969 认为城市中的竞争性市场结构有助于创新和知识积累 Jaffe Trajtenberg and Henderson 1993 发现近邻于发明源有利于激发彼此之间的创新热情 城市地区的新专利往往引用 同一城市地区的老专利 引用概率高于平均值 5 10 倍 Feldman and Audretsch 1996 发现专利活动 在大都市区更为突出 Glaeser 1999 指出城市加快人力资本积累 知识外溢及更频繁的相互交往 由于人力资本具有明显的外溢效应 城市越大人均受教育程度越高 工人间的交流越频繁 从而 使城市工人的创新性更强 Carlino Chatterjee and Hunt 2007 发现城市地区的专利密度与就业密度 之间具有高度正相关性 控制其它变量 当一个都市区的就业密度是另一个都市区的 2 倍时 其 专利密度相应地高出 20 可见 相对于乡村而言 城市在诸多方面的确更有利于创新与发明 三 三 理论分析及假设命题理论分析及假设命题 影响一个国家或地区技术创新能力的因素大致可分为两大类 一类是创新的投入要素 包括 资金和人员等 资金是指社会各界直接用于技术创新活动的经费 人员是指直接参与科技活动的 劳动者人数 另一类是指影响技术创新的环境要素 主要包括制度与法律 体制与政策 信息交 流 交易效率等 一 城市化与技术创新 从资金和人员投入来看 区域内的创新投入主要集中于城市 而且城市规模越大 创新投入 的优势越明显 所以无论是城市数量的增加 还是城市规模的扩大都会导致创新投入规模的扩大 有利于技术创新能力的提升 从影响技术创新的环境要素来看 区域内的制度与法律 体制与政 策基本相同 城市的优势并不明显 但城市的专业化与多样性环境有利于人力资本积累及信息交 流网络的形成 促使分工细化 提高交易效率 使技术创新更容易产生 1 城市的专业化与多样性优势 城市的专业化与多样性优势 成千上万的人聚集在城市里 兴趣 能力 需求 财富等各 不相同 满足专业化需要 各种各样的高度专业化企业聚集在一起 能够共享特定的劳动力市场 信息和内部联系等资源 成德宁 2004 城市聚集了不同的人 企业 产业等 形成多样性的环 境 多样性为不同行业和学科领域人员之间的交流创造了机会 促进新知识 新技术和新行业的 产生 Jacobs 1969 2 城市的人力资本形成优势 城市的人力资本形成优势 城市的受教育机会及教育基础设施明显好于农 村 城市环境更有利于人们发展自身技能 促进人力资本的形成和积累 Bertinelli and 4 Duncan 2004 在城市的劳动力市场上 由于有技术水平不一的众多厂商共存 使各种特殊技能 和天赋的人拥有十分广阔的市场 工人更愿意进行人力资本投资以提高自身的技能 3 城市形成城市形成 信息交流网络的优势 信息交流网络的优势 在大城市里 创新活动中的各个行为者在空间上相互邻近 有利于缩短彼 此之间文化和价值观念方面的距离 增强彼此的信任度 降低机会主义成本和交易成本 实现交 流与协作 Jacobs 1969 指出 城市的能力是提供持久 同步的知识交流 通过知识和信息的交流 新创新不断涌现 城市就是在这些创新不断叠出的同时繁荣兴旺起来的 4 城市促进分工及交易城市促进分工及交易 效率提高 效率提高 城市由于把人口和产业聚集在一起 形成稳定的合作关系 减少不确定性 有利于企 业的垂直分解 促进专业化发展 城市的市场规模大 信息灵通 能够发展出一系列降低交易费 用的正规制度 有利于交易效率的提高或改善 赵红军 2005 另外 城市居民的收入水平高 购买能力强 需求更加多样化 对新产品产生更多的需求 一定程度上刺激着技术创新的出现 创新扩散是指技术创新通过一定的渠道在已采用者与潜在使用者之间传播的过程 城市作为 经济活动的高密度地区 充斥着各种各样的广告 商品展览 促销活动 有各种各样的学术或商 业会议 为城市里的企业 个人提供了低价甚至免费的市场和技术信息 而且 城市里集中起来 的企业 人员比分散的企业 人员有更多的面对面的交流机会 使得信息能更有效地扩散 城市 完善的信息 通讯等基础设施 也为创新扩散提供了良好的传播渠道 因此 城市不仅是创新有 效率的生产者 而且为创新扩散提供了有利环境 使创新可以快速地从一个人扩散到另一个人 从一个企业扩散到另一企业 距离越远 创新扩散的困难越大 人口和产业在空间上高度聚集于城市可以促进创意的交流 从而创造出新的产品和新的生产方式 城市显然是研究技术创新和知识外溢最合适的地方 而知 识外溢也是创新扩散的一种形式 Lucas 1988 指出知识外溢效应在城市中会被放大 因为人口和 工作在城市高度聚集 在给定投入水平和技术水平的条件下 城市化不仅能够通过产生聚集效应 而增加经济效率 而且可以通过外溢效应而促使技术创新扩散 进而促进经济增长 Locas 1988 在城市地区 高度密集的人群之间有着广泛密切的互动 使得这种外溢效应在城市地区的效率更 高 Glaeser 1992 命题一 区域中的创新投入主要集中于城市 城市具有专业化与多样性 创新网络形成及人命题一 区域中的创新投入主要集中于城市 城市具有专业化与多样性 创新网络形成及人 力资本积累及交易效率提高等方面的优势 有利于技术创新的产生 城市还为创新扩散创造良好力资本积累及交易效率提高等方面的优势 有利于技术创新的产生 城市还为创新扩散创造良好 条件 加速创新扩散 城市化有利于技术创新的产生及扩散 条件 加速创新扩散 城市化有利于技术创新的产生及扩散 二 技术创新与经济增长 技术创新促进经济内生增长的模型很多 包括罗默 1987 1990 的知识驱动模型 卢卡斯的 人力资本模型 技术扩散模型等 由于工艺创新较难量化 多数模型都从产品创新的角度来反映 技术创新对经济增长的驱动 产品创新一般可分为两类 一类是指新产品与原有产品有着垂直联 系 即创新产品与原有产品功能相近 但质量有所提高 另一类是指新产品与原有产品有着水平 联系 即创新产品有新的功能 因而能增加消费的多样性或增进生产的专业化 格罗斯曼和赫尔普 曼 2002 对应于产品的几种类型 技术创新驱动经济内生增长的模型也分两大类 1 产品种类 扩大的模型 包括中间产品种类扩大的技术创新模型和消费品种类增加的技术创新模型 2 产品 质量提高的模型 宏观上 技术创新能够提高社会劳动生产率及生产要素的边际生产率和使用效率 并通过影 响供需结构变化 带动产业结构的优化 推动经济增长 1 技术创新提高产品质量 技术创新提高产品质量 经济增长不 仅表现为产品数量的持续增加 而且表现为产品种类的增加和质量不断提高 技术创新引起产品 数量增加和产品质量提高 有利于经济增长 2 技术创新改变要素的相对边际生产率 技术创新改变要素的相对边际生产率 技术创新 的方向以及影响创新的资源稀缺度不一样 市场机制下必然造成对各生产要素边际生产率影响的 非均衡性 导致生产要素的替代和重组 顾海 2004 结果是要素流向科技含量高 效益好的产业 并同时创造新的产业 先导产业再通过自身产业结构的关联效应和辐射效应对传统产业进行技术 5 改造 最终对整个经济增长起促进作用 3 技术创新优化产业结构 技术创新优化产业结构 技术创新通过改造传统产业 淘汰落后产业和发展新兴产业 促进产业结构向高层次 合理化方向发展 建立在技术创新基础 上的产业结构的优化和升级 为经济增长提供了良好的物质载体 技术创新作为微观主体的行为 在其发生后主要通过以下传导机制向宏观层面进行横向与纵 向的扩散及转移 纪玉山 吴勇民 2007 1 企业层面上的规模效应 企业层面上的规模效应 技术创新使资本产出比和劳 动产出比提高 获得递增的规模收益 因为技术创新成果扩散是一个建立在知识共享基础上的量 的扩张过程 知识共享成本形成之后在一段时期内保持不变 那么随着技术创新成果被使用次数 的增加 平均共享成本不断下降 从而产生规模效应 2 行业层面上的集聚效应 行业层面上的集聚效应 技术创新在行 业层面上能够形成以范围经济为形式的集聚效应 通过技术创新 企业开发出超越原有产品功能 的升级产品 优化原有产品功能的配套产品 随着生产经营范围的扩大 同一行业内部的其它企 业就会通过各种方式进行模仿 学习与创新 产生能给相关行业带来创新收益的空间集聚效应 3 产业层面上的乘数效应 产业层面上的乘数效应 随着技术创新在企业和行业间的扩散与转移 必然在产业内和产业间 形成以联结经济性所表达的乘数效应 既包括投入方面的共享使得转用无成本或低成本 又包括 产出方面的组织 主体相结合所创造的乘数效应 技术创新形成的规模效应 集聚效应和乘数效 应 具有在时间上的继起性和空间上的并存性 不同层次的效应由于经济发展的不同水平会表现 出不同的强度 命题二 命题二 技术创新活动在企业 行业和产业层面上产生的规模效应 集聚效应和乘数效应 技术创新活动在企业 行业和产业层面上产生的规模效应 集聚效应和乘数效应 最终导致宏观层次上的产品质量提高 要素生产率改善以及产业结构优化 从而促进经济增长 最终导致宏观层次上的产品质量提高 要素生产率改善以及产业结构优化 从而促进经济增长 三 城市化与经济增长 城市化本质上是一个人口地域集中的过程 在不完全竞争市场条件下 人口和经济集中便于 经济活动利用相互间的技术和金钱外部性 提高生产率 增强盈利能力 进而带动资本形成 推 动经济增长 随着一个国家的制造业和服务业份额不断上升 特别是对发展中国家来说 城市在 孕育马歇尔外部性 培育创新 发展对外贸易以及促使人力资本积累等方面变得更加重要 随着 城市数量增加和规模扩大 交易成本降低和交易效率提高 聚集经济促进生产效率的提高 加速 经济增长 城市较高的人口密度有利于人们之间的交往 促进信息的流通 城市活动的多样性 使得一 个部门易于采用另一个部门已经运用的技术 城市把教育活动集中起来 也为独创与革新提供了 环境 贝洛克 1991 据此分析 并结合命题一与命题二可得以下命题 命题三 城市化有利于技术创新 技术创新促进经济增长 城市化可通过技术创新这一中介命题三 城市化有利于技术创新 技术创新促进经济增长 城市化可通过技术创新这一中介 因素推动经济增长 因素推动经济增长 除技术创新这一中介因素外 城市化还通过以下几个方面推动经济增长 1 城市化促进农业 现代化 在城市化过程中 随着大量的农业劳动力从农村转移到城镇 土地日益集中 农业经营 规模不断扩大 同时城市的技术革新及扩散也使农业生产经营受益良多 农业现代化水平不断提 高 随着城市的增加 城市人口增多 生活标准的提高 刺激了农产品消费的迅速增长 促进农 业生产发展 另外 城市化和工业化的发展 可以 反哺 农业 加速农业的资金积累 林玲 1995 2 城市人口的增长刺激了工业品的需求 相对于农产品来说 工业品的收入弹性要大一些 随着 城市增多 人口规模扩大 人均收入提高 对于工业品数量及种类的需求大大增加 促进工业部 门的深度发展 3 城市化促进服务业规模不断壮大 效率不断提高 城市化达到一定程度后 促 使人们的活动从简单的商业流通 扩展到为生产服务的广告 运输 批发 零售 金融 房地产 等活动 为生活消费服务的旅游 文化 娱乐等 以及满足社会公共需要的服务等 使服务业作 为一个独立的产业走上自我发展 自我完善的高级阶段 4 城市化能够更好地促进区域发展 城 市化除了促进三大产业的发展外 还能带动区域整体发展 城市化水平的提高意味着区域城市数 量增加和城市规模扩大 城市对周边农村地区扩散效应将更充分地发挥 有利于带动农村地区快 速发展 另外 随着城市规模扩大 劳动分工逐步向纵深发展 对于劳动生产率及交易效率的提 6 高都极为有益 城市化扩大社会流动性 促进了竞争 也有利于经济增长 命题四 城市化除了促进技术创新 进而推动经济增长外 还通过带动产业结构变动 刺激命题四 城市化除了促进技术创新 进而推动经济增长外 还通过带动产业结构变动 刺激 需求 降低交易费用 以及发挥扩散效应 带动区域发展 促进经济增长 需求 降低交易费用 以及发挥扩散效应 带动区域发展 促进经济增长 四 实证分析 对城市化 技术创新及经济增长之间的理论分析得到以上四个假设命题 命题在现实中是否 成立 还需利用实际数据对命题进行实证检验 一一 城市化与技术创新的关联性 为检验我国城市化进程是否有效地促进了技术创新的产生及扩散 利用全国 省级数据 从 总体上考察两者之间的关联性 1 时序数据的相关分析 时序数据的相关分析 根据 1985 2006 年的时间序列数据 计算全国城市化水平与国家财政 科技拨款 科技活动经费筹集额 R 17 Hochman O A Two Factor Three Sector Model of an Economy With Cities J mimeo 1977 18 Jacobs J The Economy of Cities M New York Random House 1969 116 127 16 Jaffe A Trajtenberg M and Henderson R Geographic Localization of Knowledge Spillovers as Evidenced by Patent Citations J Quarterly Journal of Economic 1993 108 3 577 598 19 Kanemoto Y Theories of Urban Externalities M Amsterdam North Holland 1980 20 Lucas R E On the Mechanics of Economic Development J Journal of Monetary Economics 1988 22 1 3 22 21 Luisito Bertinelli and Duncan Black Urbanization and growth J Journal of Urban Economics 2004 56 1 80 96 22 Nelson Richard Schumpeter and Contemp