科技投入與區(qū)域經(jīng)濟增長的關(guān)聯(lián)分析

李元杰

摘要：通過對我國2003—2012年31省份的R&D經(jīng)費投入、R&D人員投入與其GDP的灰色關(guān)聯(lián)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：科技投入對我國經(jīng)濟增長有很大的促進作用，相比而言R&D經(jīng)費對于經(jīng)濟的促進作用要大于R&D人員；科技的促進作用在不同區(qū)域之間呈現(xiàn)階梯態(tài)勢，東部地區(qū)最高，中部次之，西部最低；在不同省份之間并不相同，而且打破東中西的區(qū)域界限。為此我國政府制定科技政策時，不僅要確保量與質(zhì)的雙重提高，而且要因地制宜，從當(dāng)?shù)貙嶋H情況出發(fā)，采取各種措施提高科技經(jīng)費投入、完善科技人才政策，以便促進經(jīng)濟發(fā)展與社會進步。

關(guān)鍵詞：科技投入；經(jīng)濟增長；關(guān)聯(lián)分析；聚類分析；科技人員；科技資金；人才政策；科技進步

中圖分類號：F127 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-1573（2014）04-0072-05

一、引言

21世紀(jì)以來，科技進步對經(jīng)濟增長的促進作用日益凸顯，科技投入水平不僅成為一個國家和地區(qū)科技發(fā)展水平的首要體現(xiàn)，同時也是該地區(qū)經(jīng)濟實力與發(fā)展?jié)摿Φ闹匾獦?biāo)志。因此，科技投入與經(jīng)濟增長之間關(guān)系的研究成為學(xué)術(shù)界的焦點之一。

關(guān)于科技投入與經(jīng)濟增長的關(guān)系研究由來已久。盧卡斯將科技因素作為經(jīng)濟增長的決定性因素引入到經(jīng)濟系統(tǒng)中，從而改變了長久以來關(guān)于經(jīng)濟增長源于生產(chǎn)要素增加和人口增長的觀點。索洛和丹尼森通過對R&D投入在經(jīng)濟增長中作用的研究，認(rèn)為由R&D投入所帶來的技術(shù)是進步是當(dāng)今世界經(jīng)濟增長的最重要源泉[1][2]。其他一些國外學(xué)者則運用生產(chǎn)函數(shù)模型和計量的方法研究R&D經(jīng)費投入對于某一產(chǎn)業(yè)或行業(yè)的回報率、產(chǎn)出彈性的影響[3][4][5]。國內(nèi)學(xué)者自20世紀(jì)90年代以來，更加注重運用數(shù)理統(tǒng)計的方法考查科技投入對于我國經(jīng)濟增長的影響，如袁衛(wèi)、呂忠偉通過Granger因果檢驗分析中國科技投入與經(jīng)濟增長間的傳導(dǎo)機制與相互關(guān)系，朱春奎利用因果關(guān)系檢驗法分析了我國財政科技投入與經(jīng)濟增長關(guān)系，指出財政科技投入是經(jīng)濟增長的充分必要條件[6][7]。

國內(nèi)外學(xué)者的研究基本上是在傳統(tǒng)宏觀經(jīng)濟理論的基礎(chǔ)上通過大量實證資料運用回歸以及相關(guān)分析等定量方法考察科技投入對于經(jīng)濟增長的重要性。與回歸、相關(guān)分析等數(shù)理方法相比，灰色關(guān)聯(lián)分析方法因其對數(shù)據(jù)樣本大小以及數(shù)據(jù)分布特征要求低等原因成為當(dāng)今眾多學(xué)者青睞的方法之一?；诖?，本文在介紹我國2003—2012年科技投入狀況的基礎(chǔ)上，通過綜合灰色關(guān)聯(lián)度研究我國各省份科技投入與經(jīng)濟增長的關(guān)聯(lián)度，并為提高科技投入效率提出建議。

二、我國科技投入狀況

（一）R&D經(jīng)費投入

R&D活動是科技活動的主要內(nèi)容，因此R&D活動投入成為反映科技活動投入的主要指標(biāo)。從圖1可以看出：（1）我國R&D經(jīng)費的投入總額是逐年上升的，從2003年的1 539.63億元上升到2012年的10 298.41億元，其間總量上升了5.7倍；與此相比，2011年美國、日本、德國的R&D經(jīng)費投入總額分別為4 152億美元、1 998億美元和1 039.1億美元，其中2002—2011年R&D經(jīng)費的投入總額分別增長了0.499倍、0.025 3倍、0.4倍，由此可見我國R&D經(jīng)費的增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同時期的發(fā)達國家，但其經(jīng)費投入總額卻遠(yuǎn)低于發(fā)達國家。（2）我國的R&D經(jīng)費投入強度逐年上升。從2003年的1.13%上升到2012年的1.98%，10年間上升了75.22%，2002—2011美國、日本、德國的R&D經(jīng)費投入強度分別增長了4.14%、6.94%和15.66%，三個國家2011年的R&D經(jīng)費投入強度分別為2.77%、3.39%和2.88%。由此可見，我國R&D經(jīng)費投入強度上升速度比較快，但與發(fā)達國家相比總體還存在相當(dāng)?shù)牟罹唷?/p>

（二）R&D人員投入

R&D人員投入是科技人員投入的最主要組成部分，是一個國家或地區(qū)科技活動與創(chuàng)新的主觀能動源。如圖2所示，2003—2012年，我國R&D人員投入總量是逐年上升的，而其增長率則是波動上升的：（1）我國R&D人員投入由2003年的109.48萬人/年上升到2012年的324.68萬人/年，總量增長了兩倍多。（2）R&D人員投入年增長率起伏較大，10年間基本上是呈現(xiàn)升降交替的狀況，但總體是上升趨勢。其中上升最快的年份為2004—2005年，R&D人員投入年增長率從5.28%上升到18.41%，但2005—2006年的R&D人員投入年增長率從18.41%下降到10.09%，成為10年間降幅最大的年份，與此相比其他年份的年增長率變動幅度較小，不過整體來講，我國R&D人員投入年增長率從2003年的5.77%上升到2012年的12.89%，增長幅度還是比較大的。

三、科技投入與區(qū)域經(jīng)濟增長的關(guān)聯(lián)分析

（一）灰色綜合關(guān)聯(lián)的原理

灰色關(guān)聯(lián)分析是灰色理論中的重要組成部分，其基本思想是通過關(guān)聯(lián)函數(shù)測度幾何曲線的相似程度從而判斷曲線之間的關(guān)系，曲線越接近，相似程度越高，其關(guān)聯(lián)度也就越大；反之，則關(guān)聯(lián)度越低。本文所采用的是綜合灰色關(guān)聯(lián)分析的方法不僅通過測度幾何曲線的相似程度而且測度幾何曲線之間的接近程度，力求更加準(zhǔn)確地刻畫曲線之間的緊密程度[8]。

1. 灰色絕對關(guān)聯(lián)度

設(shè)X0=（x0（1），x0（2），…，x0（n），），Xi=（xi（1），xi（2），…，xi（n），），而X00=（x00（1），x00（2），…，x00（n））和Xi0=（xi0（1），xi0（2），…，xi0（n））分別為X0與Xi的始點化像，即x00（k）=x0（k）-x0（1），xi0（k）=xi（k）-xi（1），則記：

s0=■x00（k）+■x00（n）

si=■x0i（k）+■x0i（n）

si-s0=■（xi0（k）-x00（k））+■（xi0（n）-x00（n））。

設(shè)序列，s0，si如上所示，則稱：

？著0i=■

為X0與Xi的灰色絕對關(guān)聯(lián)度，簡稱絕對關(guān)聯(lián)度。

2. 灰色相對關(guān)聯(lián)度

設(shè)序列X0與Xi長度相同，且初值均不為0。X0=（x0（1），x0（2），…，x0（n）），Xi=（xi（1），xi（2），…，xi（n）），而X0′=（x0′（1），x0′（2），…，x0′（n））和Xi′=（xi′（1），xi′（2），…，xi′（n））分別為X0與Xi的初值像，即x0′（k）=■，…，xi′（k）=■，則記：

s0′=■x0′（k）+■x0′（n）

si′=■xi′（k）+■xi′（n）

si′-s0′=■（xi′（k）-x0′（k））+■（xi′（n）-x0′（n））。

s0′，si′如上所示，則稱R0i=■為X0與Xi的灰色相對關(guān)聯(lián)度，簡稱相對關(guān)聯(lián)度。相對關(guān)聯(lián)度體現(xiàn)了序列X0與Xi相對與始點的變化速率之間的關(guān)系，X0與Xi的變化速率越接近，R0i越大，反之越小。

3. 灰色綜合關(guān)聯(lián)度。設(shè)序列X0與Xi長度相同，且初值均不為零，？著0i和R0i分別為X0與Xi的灰色絕對關(guān)聯(lián)度和相對關(guān)聯(lián)度，？茲∈[0，1]則稱？籽0i=？茲？著0i+（1-？茲）R0i為X0與Xi的灰色綜合關(guān)聯(lián)度，簡稱綜合關(guān)聯(lián)度。綜合關(guān)聯(lián)度既體現(xiàn)了取現(xiàn)X0與Xi的相似程度，又反映了X0與Xi相對于始點的變化速率的接近程度，是較為全面的表示序列之間聯(lián)系是否緊密的一個數(shù)量指標(biāo)。

（二）關(guān)聯(lián)結(jié)果及分析

筆者采用各省份GDP作為衡量經(jīng)濟增長的指標(biāo)，R&D經(jīng)費投入與R&D人員投入作為各省科技投入指標(biāo)，所有數(shù)據(jù)來自2004—2013年《中國科技統(tǒng)計年鑒》。根據(jù)灰色綜合關(guān)聯(lián)分析原理采用上述各省經(jīng)濟增長與科技投入的指標(biāo)，以2003—2012年數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分別建立經(jīng)濟增長與R&D經(jīng)費投入、R&D人員投入的灰色關(guān)聯(lián)模型。

模型1：經(jīng)濟增長與R&D經(jīng)費投入的灰色綜合關(guān)聯(lián)模型。其中，X0與X1分別為各省2003—2012年的GDP與R&D經(jīng)費投入的數(shù)列，？著01、R01分別為兩數(shù)列的絕對關(guān)聯(lián)度與相對關(guān)聯(lián)，稱？籽01=0.5×？著01+0.5×R01為經(jīng)濟增長與R&D經(jīng)費投入的綜合灰色關(guān)聯(lián)度。

模型2：經(jīng)濟增長與R&D人員投入的灰色綜合關(guān)聯(lián)模型。其中，X0與X2分別為各省2003—2012年的GDP與R&D人員全時當(dāng)量的數(shù)列，？著02、R02分別為兩數(shù)列的絕對關(guān)聯(lián)度與相對關(guān)聯(lián)，稱？籽02=0.5×？著02+0.5×R02為經(jīng)濟增長與R&D人員全時當(dāng)量的綜合灰色關(guān)聯(lián)度。具體計算結(jié)果見表1，得出三點結(jié)論。

1. 經(jīng)濟增長與科技投入存在較高關(guān)聯(lián)性，且經(jīng)濟增長與R&D經(jīng)費投入的關(guān)聯(lián)度高于其與R&D人員的相關(guān)度：我國31省份除西藏外，其余30省份R&D經(jīng)費投入的關(guān)聯(lián)度均高于R&D人員與經(jīng)濟增長的關(guān)聯(lián)度，其中經(jīng)濟增長與R&D經(jīng)費投入的平均關(guān)聯(lián)系數(shù)為0.645 8，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于經(jīng)濟增長與R&D人員投入的平均關(guān)聯(lián)系數(shù)0.517 1。

2. 從R&D經(jīng)費投入來看，我國區(qū)域經(jīng)濟增長與科技投入的關(guān)聯(lián)度的區(qū)域階梯特征明顯：東部地區(qū)最高，平均關(guān)聯(lián)系數(shù)為0.696 2；中部地區(qū)次之，平均關(guān)聯(lián)系數(shù)為0.676 6；西部地區(qū)最低，平均關(guān)聯(lián)系數(shù)為0.579 0。區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟增長與科技投入的關(guān)聯(lián)度不平衡且差距較大：東部最高，中部其次，西部最低。東部地區(qū)關(guān)聯(lián)度最高的為北京（0.758 2），最低的為海南（0.504 1），級差為0.254 1；中部地區(qū)關(guān)聯(lián)度最高的為湖北（0.733 1），最低的為山西（0.534 5），級差為0.198 6；西部地區(qū)關(guān)聯(lián)度最高的為陜西（0.739 7），最低為西藏（0.500 1），極差為0.239 6。

3. 從R&D人員投入來看，我國區(qū)域經(jīng)濟增長R&D人員投入的關(guān)聯(lián)度的區(qū)域階梯特征明顯，但低于R&D經(jīng)費投入呈現(xiàn)的特征。東部地區(qū)最高，平均關(guān)聯(lián)系數(shù)為0.535 1；中部次之，平均關(guān)聯(lián)系數(shù)為0.508 5；西部最低，平均關(guān)聯(lián)系數(shù)為0.506 3。區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟增長與R&D人員投入的關(guān)聯(lián)度較不平衡但差異較?。簴|部最大，中部其次，西部最小。東部地區(qū)關(guān)聯(lián)度最高的為北京（0.601 8），最低的為海南（0.500 1），級差為0.026 6；中部地區(qū)關(guān)聯(lián)度最高的省份為湖北（0.511 7），最低的為山西（0.506 8），級差為0.000 49；西部地區(qū)關(guān)聯(lián)度最高的省份為甘肅（0.512 4），最低的為西藏（0.500 1）、青海（0.500 1）、寧夏（0.500 1）以及新疆（0.500 1），級差為0.012 3。

四、聚類分析

從上述的分析中可以看出我國科技投入對于經(jīng)濟增長的推動作用在不同省份也大小不同，且差距較大，為進一步具體分析科技投入在各省促進作用的程度，本文運用SPSS20.0以經(jīng)濟增長與R&D經(jīng)費投入及R&D人員投入的關(guān)聯(lián)系數(shù)為指標(biāo)將31省份進行聚類分析，根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)的大小將31省分為4類，具體見表2。

第一類科技投入對經(jīng)濟增長具有很強推動作用的省份：北京、江蘇、山東、廣東。

從表1和表2可以看出：R&D經(jīng)費投入與經(jīng)濟增長的關(guān)聯(lián)度聚類中心為0.742 9，屬于高度關(guān)聯(lián)的范疇；R&D人員投入與經(jīng)濟增長的關(guān)聯(lián)度均為0.582 1，屬于較高關(guān)聯(lián)的范疇。兩者的組合表明科技投入對四省份經(jīng)濟增長的強大推動作用，其中R&D經(jīng)費與人員對于北京與廣東經(jīng)濟的促進作用均居全國前兩位，對于山東經(jīng)濟的促進作用均居全國第四位，相比而言，對江蘇省的促進作用并不平衡，其中R&D經(jīng)費投入的促進作用居全國第八位，R&D人員投入的促進作用居全國第三位，可見江蘇省躋身于第一類隊伍不同于其他三省份R&D經(jīng)費與人員均衡而強大推動作用，而是很大程度上得益于其科技人員投入較高的促進作用。

第二類科技投入對經(jīng)濟增長具有較強推動作用的省份：天津、遼寧、上海、浙江、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北、湖南、陜西。

從表1和表2可以看出，R&D經(jīng)費投入與經(jīng)濟增長的關(guān)聯(lián)度聚類中心為0.715 2，屬于高度關(guān)聯(lián)的范疇；R&D人員投入與經(jīng)濟增長的關(guān)聯(lián)度均為0.509 8，屬于一般關(guān)聯(lián)的范疇。兩者的組合表明科技投入對于該11省份的經(jīng)濟增長較強的推動作用，其中科技投入對于上海、浙江、陜西以及湖北經(jīng)濟的拉動作用的排名均位于前列，并且其R&D經(jīng)費投入的拉動作用都強于R&D人員投入；科技投入對其余7省份經(jīng)濟增長的拉動作用都處于中等水平，而且除遼寧外的6省份均表現(xiàn)出R&D經(jīng)費投入的拉動作用都強于R&D人員投入的特征。

第三類科技投入對經(jīng)濟增長具有一般推動作用的省份：河北、福建、吉林、內(nèi)蒙古、廣西、貴州、甘肅。

從表1和表2中可以看出，R&D經(jīng)費投入與經(jīng)濟增長的關(guān)聯(lián)度聚類中心為0.621 9，屬于較高關(guān)聯(lián)的范疇；R&D人員投入與經(jīng)濟增長的關(guān)聯(lián)度均為0.508 7，屬于一般關(guān)聯(lián)的范疇。兩者的組合表明科技投入對該7省份的經(jīng)濟增長具有一般的推動作用。這些省份大多數(shù)是中西部省份或經(jīng)濟欠發(fā)達的東部省份，無論是R&D經(jīng)費還是人員對于經(jīng)濟增長的促進作用沒有達到令人滿意的效果，其中，河北和福建位于東部沿海地區(qū)，經(jīng)濟發(fā)展與科技進步都有得天獨厚的優(yōu)勢，但其R&D經(jīng)費和人員與本省GDP的關(guān)聯(lián)度僅為0.653 4、0.509 4和0.651 9、0.507 1，遠(yuǎn)低于湖北、陜西等中部省份，說明兩省在經(jīng)濟發(fā)展中沒有充分發(fā)揮科技的作用。

第四類科技投入對經(jīng)濟增長具有較弱的推動作用的省份：海南、山西、重慶、云南、西藏、青海、寧夏、新疆。

從表1和表2中可以看出，R&D經(jīng)費投入與經(jīng)濟增長的關(guān)聯(lián)度聚類中心為0.514 1，屬于較低關(guān)聯(lián)的范疇；R&D人員投入與經(jīng)濟增長的關(guān)聯(lián)度均為0.503 1，屬于低度關(guān)聯(lián)的范疇。兩者的組合表明科技投入對8省份的經(jīng)濟增長具較弱的推動作用。這些省份在地理位置上基本上都位于內(nèi)陸或西北、西南的偏遠(yuǎn)地區(qū)，自然環(huán)境惡劣，經(jīng)濟基礎(chǔ)差以及人們文化程度偏低等不利因素造成這些省份在發(fā)展經(jīng)濟時依然走以生產(chǎn)要素投入換取經(jīng)濟發(fā)展的老路，很大程度上忽視了科技的作用。

五、結(jié)論與建議

通過對我國2003—2012年31個省份的R&D經(jīng)費投入、R&D人員投入與其GDP之間的關(guān)聯(lián)分析和聚類分析，可以得出如下結(jié)論：

1. 我國科技投入與經(jīng)濟增長有緊密聯(lián)系，但相比而言R&D經(jīng)費投入與GDP之間的緊密程度要高于R&D人員投入。

2. 在我國科技投入對于經(jīng)濟的促進作用呈現(xiàn)出階梯的態(tài)勢，基本上是東部地區(qū)最高，中部次之，西部最低。

3. 不同省份的科技投入對于經(jīng)濟的促進作用也各不相同，并且打破了傳統(tǒng)的東中西的區(qū)域界限，中部的一些省份中無論是R&D經(jīng)費投入還是R&D人員投入與其經(jīng)濟增長的緊密程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于東部的一些省份。

基于上述結(jié)論，各地在制定科技戰(zhàn)略，提高科技投入的過程中，既要保證科技投入總量與比重的上升，又要因地制宜地從本地區(qū)的實際出發(fā)。

首先要加大科技資金投入。各級政府有關(guān)部門要有“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的意識，將科技支出作為其財政支出計劃的重要部分，完善科技投入的保障機制；通過各種金融渠道募集資金，制定政策提高商業(yè)銀行等金融機構(gòu)對于科技活動的投入，以此保障我國科技資金總量的持續(xù)、穩(wěn)定增長，以及科技經(jīng)費投入強度的不斷上升，切實保障“科教興國”戰(zhàn)略的順利實施。其次要完善人才政策，進一步促進科技人才在我國經(jīng)濟增長中的作用。有關(guān)部門應(yīng)該完善人事制度，盡快建立公平合理的人才培養(yǎng)、激勵與評價機制；制定有效的人才引進政策，營造良好的尊重知識、尊重人才的社會氛圍，在穩(wěn)定現(xiàn)有人才的基礎(chǔ)上，最大限度上引進急需的高科技人才，為經(jīng)濟增長與社會進步提供智力保障。

參考文獻

[1]Solow Robert M.Technical Change and the Aggregate Production Function[J]. The Review of Economics and Statistics，1957，（39）：312-320.

[2].Denison，Edward，F(xiàn).Accounting for United States Economic Growth，1929 to 1969[R].Washington：Brookings Institution，1974.

[3]Griliches Z.Productivity，R&D and basic research at firm level in the 1970s[J]. American Economic Review，1986，76（1）：141-154

[4]Goto A.， Suzuki K. R&D capital，rate of return on R&D investment and spillover of R&D in Japanese manufacturing industries[J]. Review of Economics and Statistics，1989，（4）：555-564.

[5]Wakelin，K.Productivity growth and R&D expenditure in UK manufacturing firms.Research Policy，2001，（30）：1079-1090.

[6]呂忠偉，袁衛(wèi).財政科技投入和經(jīng)濟增長關(guān)系的實證研究[J].科學(xué)管理研究，2006，（10）：105-108.

[7]朱春奎.財政科技投入與經(jīng)濟增長的動態(tài)均衡關(guān)系研究[J].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2004，（3）：29-33.

[8]劉思峰，郭天榜，黨耀國：灰色系統(tǒng)理論及其應(yīng)用（第三版）[M].北京：科學(xué)出版社，2004.

責(zé)任編輯、校對：張增強