1、中国创新全球化水平及其影响因素研究基于中国、美国、日本和印度四国的比较 张月友 陈凤 夏杰长 南京财经大学江苏现代服务业研究院 南京财经大学国际经贸学院 中国社会科学院财经战略研究院 摘 要： 本文基于 2001-2015 年的专利数据, 通过对比中国、美国、日本和印度四国创新全球化水平, 了解中国创新全球化水平, 并运用分位数回归模型实证分析中国创新全球化水平的影响因素。研究结果表明:考察期内, 中国、美国、日本和印度四国创新全球化水平都有所提升, 特别是中国的专利技术水平增长较快;国际竞争力和技术密度会显著影响中国、美国、日本和印度四国创新全球化水平。其中, 国际竞争力对创新全球化水平较低
2、的国家影响较大, 而不论国家创新全球化水平高低, 技术密度对其都有影响;贸易进出口对国家创新全球化水平的影响不明确;在专利发明或者申请过程中, 科技活动从业规模对中国、美国、日本和印度四国创新全球化水平也存在显著影响, 并且对创新全球化水平较高的国家影响较大;在国家同时充当发明人和所有人时, 技术显示比较利益对中国、美国、日本和印度四国创新全球化水平存在显著影响。关键词： 创新全球化; 国际专利合作; 分位数回归; 作者简介：张月友:电子信箱:;基金：国家社会科学基金一般项目“中国生产性服务业发展的战略转变和机制设计研究” (15BJY023) ;国家社会科学基金青年项目“价值高端攀升视角下我
3、国环境规制与战略性新兴产业创新供给侧的组合研究” (16CJY038) Study on the Globalization of Innovation in China and its DeterminantsBased on the Comparison of China, the United States, Japan and IndiaZHANG Yueyou CHEN Feng XIA Jiechang Abstract： This paper analyzes the globalizationlevel of Chinas innovation, through the com
4、parison with the United States, Japan, and India based on the patent data of 2001-2015. The paper also empirically studies the determinants of Chinas innovation globalizationlevel by using quantile regression model. The results show that the globalization of innovation in the United States, Japan, C
5、hina and India has improvedin the study period, and Chinas patented technology level grows rapidly; International competitiveness and technology density significantly influence the level of innovation globalization, and international competitiveness has greater influence on those countries withthe l
6、ow globalization level of innovation, while technology density has great influence on all countries; the influence of global import and export trade on the globalization of innovation is not clear; in the process of patent invention or application, the scale of technology activities influences the g
7、lobalization of innovation significantly, especially for the country with high globalization level of innovation; when the country is both the inventor and the applicant, revealed technological advantage has great impacts on the innovation globalization level of China, the United States, Japan and I
8、ndia. These findings have important implications for our country to actively participate in the global innovation chain, and to seek new impetus mechanism.Keyword： globalization of innovation; international cooperation of patent; quantile regression; 一、问题的提出当前, 世界经济进入了以创新资源的全球流动为主要特征, 以科技工程人才的全球争夺为核
9、心内容的创新全球化阶段。中国应抢抓这一机遇, 参与到发达国家的全球人才争夺中去。党的十八大作出“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑, 必须摆在国家发展全局的核心位置”的重大判断。2016 年 5月, 中共中央、国务院印发国家创新驱动发展战略纲要, 进一步提出“坚持以全球视野谋划和推动创新, 最大限度用好全球创新资源, 全面提升我国在全球创新格局中的位势, 力争成为若干重要领域的引领者和重要规则制定的参与者”, 明确了创新全球化作为中国建设创新型国家基本原则的战略地位。尽管创新全球化现象已经引起部分中国学者 (毕娟, 2001;贾根良、白玲, 2003;柳卸林、胡志坚, 2001;那军
10、、孙瑶, 2011;吕萍、柳卸林, 2011;夏先良, 2014;王元地、杜红平, 2015) 特别是政策决策层的高度关注, 但有关创新全球化的理论研究实际上大大落后于其实践发展。尤其是学界对知识密集型活动国际化的关注只是发生在 21 世纪之初的事。而且, 即使是针对这类创新全球化所做的研究, 大多也只是从理论层面进行了规范分析 (Archibugi、Iammarino, 1999;Lynn、Salzman, 2006) , 只有个别研究通过案例进行了事实论证 (OBrien, 2003;Hatch, Dyer, 2004;Chaminade、Vang, 2008) 。尚缺少以权威的公开数据为
11、依据, 运用严谨的计量方法, 对中国创新全球化情况进行系统的实证分析, 由此不能正确评估中国创新全球化的真实水平。本文基于 21 世纪前 15 年的专利数据, 对中国、美国、日本和印度的创新全球化程度进行比较分析, 并通过构建分位数回归模型, 尝试从国家和行业层面实证考察中国创新全球化水平的影响因素。其新颖之处有三:一是在研究视角上, 突破以往孤立的从国别角度进行的定性分析局限, 对中国创新全球化水平及其影响机制的国别差异进行量化研究;二是在方法处理上, 有别于以往个别研究使用一般性的数理分析方法, 通过建立全面反映一国创新全球化水平的综合性指标, 运用分位数回归模型, 既从行业层面, 也从国
12、家层面, 实证分析中国创新全球化的影响因素;三是在研究结论上, 不同于以往重点关注跨国公司、人力资源、企业研发投入和专利保护制度 4 个因素对创新全球化影响的研究, 本文发现中国实行创新全球化战略后, 创新全球化水平显著提高, 认为技术密度和国际竞争力是影响创新全球化水平的关键因素。二、基于国别比较的中国创新全球化现状中国创新全球化处于什么水平?实行创新全球化战略后, 中国的创新全球化水平会提升吗?为了解答这一问题, 本文通过对比中国与美国、日本、印度三个国家的专利总量和国际合作发明情况, 了解中国创新全球化的总体情况及发展趋势。(一) 中国、美国、日本、印度四国创新全球化的总体情况中国、美国
13、、日本和印度四国以发明人和所有人参与的专利总量情况见表 1。从表 1 可知, 2001 年至 2015 年的 15 年间, 中国、美国、日本和印度四国以所有人和发明人参与的专利总数分别增加 101021 个、1059657 个、654661 个和22133 个。总体来看, 美国在 15 年期间专利总量位居首位, 但是在 2005 年到2010 年期间, 出现了下降态势。日本专利总量居于第二, 而且其波动幅度明显低于美国。相比之下, 虽然中国和印度的专利总量较低, 但是中国从 2001 年开始, 其整体发展趋势一直攀升。由此可知中国创新全球化水平一直是在不断提高的。而且相比同为发展中国家的印度,
14、 中国的涨幅更大。表 1 中、美、日、印四国以发明人和所有人参与的专利总量 下载原表 (二) 中国、美国、日本、印度四国的国际合作发明状况及其趋势国际竞争和科技知识的流动性不断加强, 为了提升技术吸收能力, 国际合作发明通常采取战略联盟的形式, 表 2 列示了四个典型国家的国际合作发明专利数量及其在全球的排名情况。表 2 中、美、日、印四国的国际合作发明专利数量增长情况 下载原表 由表 2 可知, 在四国的国际合作发明专利数量增长率中, 美国和日本在后 5 年内呈负增长态势, 而中国和印度一直保持着持续增长的趋势。其中, 中国的增长率最大, 为 96.70%。中国近 10 年来专利数量之所以会
15、呈现爆发性增长的态势, 可能是专利激励政策和市场力量推动的结果。而从国际合作发明专利数量排名来看, 中国、日本都上升 4 名, 印度上升 10 名, 而美国一直保持第一。由此可见, 美国具有较高的创新综合指数、科技水平以及研发投入水平, 并且对外技术依存度较低, 这可能正是其能在专利技术市场上保持领先地位的主要原因。而面对严峻的国际技术创新竞争, 中国能够通过技术引进使得技术创新能力不断提高, 说明中国庞大的市场具有潜在的商业价值。此外, 通过印度和中国的国际合作专利发明数也可知, 中国在发展中国家间具有比较优势。三、中国创新全球化影响因素的实证分析(一) 变量选取及数据来源1. 被解释变量创
16、新全球化主要是指科学技术的创新全球化, 结合中国产业发展情况来看, 科学技术的运用基本体现在制造业, 加上测度创新全球化的指标一般从创新投入指标和创新产出指标中选取, 而最早测度创新全球化水平都是使用创新投入指标, 但其数据存在较大差异且易受外部因素影响, 通常认为不准确。创新全球化比较复杂, 概念丰富, 单一的衡量指标不能系统全面地反映创新全球化活动的特征, 而专利数据能够为创新活动的动态过程提供发明人及申请人等详尽信息, 所以, 专利数据能够系统而全面地测度创新全球化水平。综合考虑, 本文收集 2001-2015 年间中国制造业中、低行业及美国、日本、印度和中国四国的专利发明总数与专利授权
17、总数, 以及国际合作发明数 (II) 、国际合作授权数 (AA) 、跨国拥有专利所有权数 (AI) 、跨国专利授权数 (IA) 数据, 借鉴Guellec et al. (2001) 的办法, 选定基于专利的国际技术合作的 4 个指标SHII、SHIA、SHAI 和 SHAA 来研究影响中国创新全球化的主要因素。数据来源于 OECD 国际专利合作数据库。被解释变量的具体计算如下。SHII, 表示某国家的国际合作发明专利比例, 用于测度国际合作发明的程度。计算公式为:其中, patent II、patent I 分别为该国家的国际合作发明专利总数和发明专利总数。SHIA, 表示外国拥有的某国家的
18、发明专利所有权所占的比例, 用于测度本国向外国“输出”专利所有权的程度。计算公式为:其中, patent IA 为外国拥有的该国家的专利权总数。SHAI, 表示该国家的外国拥有发明专利所有权的专利所占比例, 用于测度从外国向本国“输入”专利所有权程度。计算公式为:其中, patent AI、patent A 分别为该国家的外国拥有发明专利所有权的专利总数和授权专利总数。SHAA, 表示某国家的国际合作申请专利比例, 用于测度国际申请专利的程度。计算公式为:其中, patent AA 为国家的国际专利申请总数。2. 解释变量(1) 技术显示比较利益 (RTA) 。由于不同领域的技术水平存在较大的
19、差异, 全球化合作后, 每个领域的水平也参差不齐。通过该指标, 能够了解国际合作更侧重于潜力较大的行业还是技术能力有待提高的行业。计算公式为:其中, 专利数据同样来源于 OECD 的国际专利合作数据库。(2) 国际贸易。柳卸林和胡志坚 (2001) 认为一国创新资源的国际化程度可用该国的国际贸易情况来表征。本文吸纳这种思想, 将其作为衡量一国创新全球化水平的影响因素考虑。该指标用国际竞争力反映, 通过计算净出口与国际贸易总额的比值得到, 计算公式为:式 (6) 中, Intl.Comp.表示国际竞争力, X 表示出口, M 表示进口。进出口数据来源于中国海关总署和中国统计年鉴。(3) 技术密度
20、。夏先良 (2014) 认为研发全球化是获得新技术、知识及经验的重要战略。为了增强全球竞争力, 各国研发投资持续增长, 这成为创新全球化的特征之一。鉴于此, 本文用 比值表示技术密度, 既衡量在专利发明过程中, 国家创新程度的强弱以及国际合作对国家创新环境的作用, 也衡量在专利申请过程中, 创新度较强的国家是否是技术发源国。该指标的比值用Te ch.Int.表示, 分子 GERD 表示国内科研总经费, 分母 GDP 是国内生产总值。数据来源于中国科技经费投入统计公报和世界银行网站。(4) 规模 (Size) 。皮阿杜尔和郑秉文 (1995) 认为科技人员的国际流动是技术创新全球化的重要机制之一
21、。目前, 不同领域间高层次的科技人员流动仍频繁发生, 从不同程度看, “人脑流失”现象影响了国家的创新体制。因此, 本文用科技活动从业人数指标来衡量规模大小对于国际专利开放程度的影响。数据来源于历年中国统计年鉴。(二) 计量模型设定近年来, 分位数回归一直是国内外统计方法中最热门的一种。这种方法可以度量变量与回归变量在不同分位数下的关系, 具有较强的稳健性。而且对于一些异常值和强影响点的敏感度不强, 按照分位数回归思路建立的模型可靠性较高 (李子奈、叶阿忠, 2012) 。另外, 因为分位数回归模型能够从历史数据中提取出更多有价值的信息, 能更透彻地分析出变量之间的关系, 更有利于研究基于专利
22、数据的创新全球化水平及其影响因素, 有利于对中国面临的挑战作出更精准的决策, 本文使用这种方法, 采用面板数据, 设定经验模型如下:其中, j=1 表示行业, j=2 表示国家, t 表示时间, i是系数, jt为误差项。(三) 描述性统计各变量的描述性统计结果见表 3。所有解释变量的相关系数都小于 0.3, 且方差膨胀因子远远小于 10, 因此, 模型不存在严重的多重共线性问题。此外, 为了防止因数据的不平稳性而出现伪回归现象, 对变量进行了平稳性检验, Fisher-ADF 检验结果排除了面板数据存在单位根问题。表 3 描述性统计结果 下载原表 (四) 模型回归结果和分析接下来设定 0.1
23、、0.25、0.5、0.75 和 0.9 等分位点对模型进行分位数回归。回归结果见表 4。(1) 技术显示比较利益的系数都显著为负, 且其系数变化存在规律, 随着分位数值的增加, 技术显示比较利益的系数逐步下降。具体地, 测度国际合作发明程度时, 在 0.1 和 0.25 等低分位点, 技术显示比较利益的系数 (-0.278、-0.269) 较大;而在 0.75 和 0.9 等高分位点, 技术显示比较利益的系数 (-0.509、-0.641) 在变小。这表明, 对于创新全球化水平较低的制造行业, 技术显示比较利益对该行业创新全球化水平的影响较小;对于创新全球化水平较高的制造行业, 技术显示比较
24、利益对该行业创新全球化水平的影响相对较大。其他3 个创新全球化水平的衡量指标类似。(2) 国际竞争力与创新全球化水平之间具有显著的正相关关系。从不同分位数的参数估计结果看, 在 0.1 和 0.25 等低分位点, 国际竞争力系数较小且显著;而在 0.75 和 0.9 等高分位点, 国际竞争力系数虽然也显著, 但在变大。这说明, 国际竞争力对创新全球化水平较低的制造行业的影响小于对创新全球化水平较高的制造行业的影响。具体地, 在测度本国向外国“输出”专利所有权程度时, 对于创新水平较低的行业 (q=0.10;q=0.25) , 国际竞争力系数分别为 0.038和 0.047, 远低于创新水平较高
25、行业 (q=0.75;q=0.90) 的国际竞争力系数0.082 和 0.064。这表明, 创新全球化水平较高的制造行业对外开放程度明显高于创新全球化水平较低的制造行业。对于其他 3 个创新全球化水平衡量指标而言, 存在类似规律。(3) 在专利发明过程中, 随着分位数值的增加, 技术密度的系数绝对值在逐步增大, 而系数的显著性下降。这表明, 技术密度只对创新全球化水平较低的制造行业有显著性影响且逐渐增大。具体地, 在 0.1 和 0.25 等低分位点, 技术密度每增加 1 个百分点, 国际合作发明程度分别降低 0.523 和 0.636 个百分点。(4) 规模只在测度本国向外国“输出”专利所有
26、权程度时显著。具体地, 从不同分位点的参数估计结果看, 在 0.1 和 0.25 等低分位点, 估计系数显著为正;在 0.75 和 0.90 等高分位点, 估计系数显著为负。这可能是因为, 在创新全球化水平较低的制造行业, 为获得高科技人才的创新能力这种资源, 需要广泛吸纳大量员工, 从而引进高技术人员, 促进创新全球化水平提高;而在创新全球化水平较高的制造行业, 由于企业严苛的选拔人才机制和大规模机械化生产, 导致员工大规模缩减。表 4 创新全球化影响因素分位数回归结果 下载原表 另外, 分位数回归结果还表明, 出口和进口对创新全球化水平的影响并不十分明显, 只在个别分位点存在显著性。上述检
27、验结果只是针对中国创新全球化影响因素的研究, 而对于不同国家是否存在相同的影响因素, 本文分别选取较具代表性的美、日两个发达国家和中、印两个发展中国家的相关数据进行研究, 同样利用分位数回归方法, 检验结果见表 5。第一, 在国家同时充当发明人和所有人两种角色时, 随着分位数值的增加, 技术显示比较利益的系数绝对值基本上在逐步增大, 这表明, 相对创新全球化水平较低的国家而言, 技术显示比较利益对创新全球化水平较高的国家影响较大。具体地, 在测度从外国向本国“输入”专利所有权程度时, 对于创新全球化水平高的国家 (q=0.75;q=0.90) , 技术显示比较利益的估计系数绝对值 (0.793
28、、0.646) 远高于创新全球化水平低的国家 (q=0.10;q=0.25) 的技术显示比较利益估计系数 (0.203、0.625) 。测度本国向外国“输出”专利所有权程度的衡量指标 SHIA 类似。表 5 中、美、日、印四国创新全球化影响因素的回归结果 下载原表 第二, 在专利发明过程中, 国际竞争力与国家创新全球化水平之间具有显著的负相关关系, 从不同分位数的参数估计结果看, 在 0.1 和 0.25 等低分位点, 国际竞争力的系数绝对值较大且显著;而在 0.75 和 0.90 等高分位点, 国际竞争力的系数也显著, 但系数绝对值在减小。这说明, 在专利发明过程中, 国际竞争力对创新水平较
29、低的国家的影响大于对创新水平较高的国家的影响。具体地, 测度国际合作发明程度时, 在 0.1 和 0.25 等低分位点, 国际竞争力的系数绝对值 (0.60809、0.61911) 较大, 而在 0.75 和 0.90 等高分位点, 国际竞争力的系数绝对值 (0.58429、0.50283) 较小。这表明, 相对于创新全球化水平较高的国家, 创新全球化水平较低的国家受国际竞争力的影响较大。测度本国向外国“输出”专利所有权程度的衡量指标 SHIA 类似。第三, 在专利发明过程中, 国家只充当发明人角色时, 技术密度与国家创新全球化水平之间具有显著的正相关关系。国家同时充当发明人与所有人角色时,
30、技术密度对国家创新全球化水平的影响并不明显, 只在某些分位点存在显著性。在专利申请过程中, 国家只充当所有人角色时, 在低分位点, 技术密度系数较大且显著。而在高分位点, 技术密度系数较小且不显著。国家同时充当发明人与所有人角色时, 技术密度与国家创新全球化水平之间具有正相关关系, 低分位点的系数小却显著, 而高分位点的系数大但不显著。具体地, 在测度国际合作发明程度时, 从不同分位点 q=0.1、q=0.25、q=0.50、q=0.75、q=90 的估计结果看, 技术密度系数分别为 0.029、0.038、0.036、0.036、0.038。这表明, 对于专利发明, 国家创新全球化水平无论高
31、低, 技术密度同等重要。在测度国际专利申请程度时, 对于创新全球化水平较低的国家 (q=0.10;q=0.25) , 技术密度系数为 0.007 和 0.008, 远高于创新全球化水平较高的国家 (q=0.75;q=0.90) 的技术密度系数 (0.0009 和 0.001) 。这表明, 对于专利申请, 相对创新全球化水平较高的国家而言, 创新全球化水平较低的国家受科学技术的影响较大。在测度外国向本国“输入”专利所有权程度时, 只有创新全球化水平低的国家 (q=0.10;q=0.25) 的系数显著。这表明, 在专利申请过程中, 技术密度只对创新全球化水平较低国家拥有的专利控制权有影响。第四,
32、规模只在测度国际专利申请程度时, 在低分位点 (q=0.25) 显著。对于其他 3 个创新全球化水平衡量指标而言, 均是在高分位点显著。具体地, 在专利发明过程中, 随着分位数值的增加, 规模系数绝对值在逐步增大, 且系数的显著性也在上升。这表明, 在专利发明过程中, 高科技人才对于创新全球化水平较高的国家有影响, 并且创新全球化水平越高, 影响越大。在专利申请过程中, 测度国际专利申请程度时, 对于创新水平较低的国家 (q=0.10;q=0.25) , 规模估计系数分别为 0.0003 和 0.0002, 远低于创新水平较高的国家 (q=0.75;q=0.90) 的规模估计系数 (0.001
33、 和 0.0007) 。测度从外国向本国“输入”专利所有权程度时, 随着分位数值的增加, 规模系数逐步增大且显著性也上升。这表明, 对于专利申请, 高技术人才对于创新全球化水平较高的国家有影响, 并且创新全球化水平越高, 影响也越大。四、稳健性检验本文选取的核心解释变量都受制于创新全球化水平, 极有可能存在内生性。通过豪斯曼检验发现, 上述变量中技术显示比较利益和国际竞争力指标未通过内生性检验, 将这两个变量的滞后一期变量 RTAcjt-1和 Intl.Comp.jt-1作为工具变量, 且通过有效工具变量检验, 对模型进行稳健性检验, 结果见表 6 和表 7。表 6 和表 7 的结果显示, 使
34、用工具变量法检验解释变量的内生性问题, 所得结果与前文没有较大差异, 因此, 可以认为前文利用分位数回归检验创新全球化水平影响因素的结果是稳健的。表 6 中国创新全球化影响因素的稳健性检验结果 下载原表 表 7 中、美、日、印四国创新全球化影响因素的稳健性检验结果 下载原表 表 7 中、美、日、印四国创新全球化影响因素的稳健性检验结果 下载原表 五、结论与建议本文考察了中国创新全球化水平, 特别是对中国创新全球化水平的影响因素进行了实证分析, 主要结论如下。第一, 2001-2015 年, 中国、美国、日本和印度四国创新全球化水平整体上都有提高, 其中, 中国的变化最为明显。从专利总体的绝对数
35、量来看, 四国国际合作发明专利数量最多的为美国, 然后是日本, 而中国和印度的国际合作发明专利数量较低, 但是中国国际合作发明数量排名在明显上升。第二, 对中国创新全球化水平的影响因素进行实证分析, 发现技术显示比较利益和国际竞争力对中国创新全球化水平具有显著的影响。其中, 技术显示比较利益对中国创新全球化水平的影响显著为负, 且对创新全球化水平较高的制造行业的影响较大;而国际竞争力对中国创新全球化水平的影响显著为正, 且对创新全球化水平较高的制造行业的影响较大;贸易进出口对中国创新全球化水平的影响不明确。另外, 在专利发明过程中, 技术密度只显著影响创新全球化水平较低的行业。而在测度本国向外
36、国“输出”专利所有权的程度时, 按分位点由低到高, 人口规模对中国创新全球化水平的影响由显著为正变为显著为负。第三, 对中国、美国、日本和印度四国创新全球化水平的影响因素进行实证分析, 发现国际竞争力和技术密度对四国具有显著的影响。其中, 在专利发明过程中, 国际竞争力对中国、美国、日本和印度创新全球化水平的影响显著为负, 且对创新全球化水平较低的国家的影响较大, 而技术密度在国家充当发明人角色时, 对中国、美国、日本和印度创新全球化水平的影响显著为正;在专利申请过程中, 国家同时作为发明人和所有人时, 技术密度只对创新全球化水平较低的国家有显著正影响;而国家充当所有人角色时, 技术密度对中国、美国、日本和印度创新全球化水平的影响显著为正, 且对创新全球化水平较低的国家影响较大;在专利发明过程中, 规模对中国、美国、日本和印度四国创新全球化水平的影响显著为负, 在专利申请过程中, 规模对中国、美国、日本和印度四国创新全球化水平的影响显著为正, 且都对创新全球化水平较高的国家有较大的影
