海峡西岸经济区知识溢出与区域经济增长—基于空间面板杜宾模型的实证研究

海峡西岸经济区知识溢出与区域经济增长———基于空间面板杜宾模型的实证研究作者：天天论文网日期：2016-7-19:28:17点击：2新经济地理理论认为知识溢出的空间维度扩散是由集聚和分散力量的相互作用而形成，故呈非均匀分布状态，依据知识扩散的这种空间依赖特征，新经济地理理论从空间视角对知识溢出与区域经济增长之间的内在机制进行考察，结论显示知识溢出的地理空间效应对区域经济增长具有重要影响。我国的海峡西岸经济区是指台湾海峡西岸，以福建为主体，南北连接珠江三角洲及长江三角洲，东面向台湾岛，西与江西贯通，具有自身独特优势的经济区域。海峡西岸经济区已被纳入国家区域发展重要战略，各地市区域经济一体化进程在不断推进，区域创新体系逐步完善，且各区域之间的知识溢出空间效应也正日益显现。研究海峡西岸经济区知识溢出效应与区域经济增长之间的关系，有助于政府选择不同的区域城市发展战略政策来提高知识的空间溢出效应，进而促进区域经济增长。关于知识溢出与经济增长之间关系的研究，P.Ｒomer首先提出了知识溢出模型，认为区域的知识空间溢出是经济增长的主要源动力，并将科技进步引入模型形成内生增长理论［1］;Jacobs研究表明，地区产业的多元化有助于技术创新及知识溢出，从而推动产业快速发展［2］;Auderstch和Feldman在分析了区域邻近、工业集聚等对空间知识溢出影响因素的基础上研究知识空间溢出的经济效应［3］;EckhadrtBode利用德国数据对Ｒ＆D溢出进行实证分析，得出区域间人力资本流动以及知识溢出促进区域经济增长的结论［4］;Falvey通过区分知识为私有产品或公共产品的不同性质分别建模，得出知识在接收国如果是公共产品，那么知识溢出显著促进经济增长［5］。近年来，国内学者对于知识溢出促进经济增长的研究主要是运用全国各省市的数据进行空间面板实证分析，如万坤扬运用空间滞后模型检验了FDI、高校和企业研发投入等对区域不同层次的技术创新的影响，研究结果表明本地区不同层次的技术创新均会受到相邻地区的技术创新的正向影响［6］。牛欣等构建创新空间溢出的外生增长模型验证了区域间技术创新倾向的空间关联性和空间维度的溢出及其对区域间经济追赶的正向作用［7］。徐盈之等将知识存量引入C－D生产函数构建空间扩展模型，考察了中国省域间知识溢出对区域经济增长的影响，最后实证表明知识溢出促进经济增长的效果受到地区人力资本水平和吸收能力的影响［8］。胡彩梅等构建了知识生产的空间滞后模型测算我国省域知识溢出吸收量，得出知识溢出吸收量与经济发展水平并不存在必然正相关关系［9］。崔玉英等运用知识溢出模型考察我国科技创新活动的空间聚集状况，认为我国省域科技创新呈局部空间聚集的现象［10］。郭嘉仪等构建含知识溢出的创新知识生产函数，从知识溢出的视角探讨了我国区域创新活动的空间集聚现象，得出相邻地区之间的知识溢出效应随地理距离衰减的结论［11］。刘和东运用静态与动态空间面板计量模型，考察了中国30个省市区域产学研合作内溢、外溢及空间溢出效应，得出地理特征和社会经济特征对区域创新溢出效应都有显著正的影响［12］。余永泽等采用多种空间面板模型和设置多重空间权重矩阵的方法，分析了我国创新的空间外溢效应和价值链外溢效应，结果显示:产品创新效率与知识创新效率之间产生了明显的价值链外溢效应［13］。从已有的国内实证文献来看，大多数研究以全国或单一省市为考察对象，而较少将一个经济区作为研究对象来分析其知识溢出与区域经济增长的关系。本文以海峡西岸经济区、包括福建、浙江、江西三省的20个城市为观测点，运用空间面板模型对知识溢出与经济增长关系展开全域性的宏观视角分析。1海峡西岸经济区知识溢出与区域经济增长模型设定及数据来源科技创新能力的提升是实现区域经济增长的重要引擎，新经济地理学在对经济增长的研究中考虑了地理空间因素的影响，认为知识的正向外部性导致了经济增长的地理溢出效应。海峡西岸经济区各地市之间的空间知识溢出导致其在空间维度上存在经济关联性。因此，本文运用海峡西岸经济区20个城市2003～2013年面板数据对海西经济区知识溢出与经济增长关系进行实证分析。1.1普通面板模型设定研究知识溢出与区域经济增长的关联性，首先需要构建一个知识资本函数，本文在Griliches－Jaffe知识生产函数模型［15，16］的基础上构造适于测度海峡西岸经济区知识溢出效应的知识资本函数。Griliches－Jaffe知识生产函数的基本形式为:Kit=AitＲD1itZ2iteit(1)其中，K为知识创新的总产出，ＲD为研发投入或人力资本投入，Z为其他影响知识创新产出的经济社会变量，e为随机扰动项。原模型以本地区研发投入或人力资本投入作为影响知识创新的基本变量，但区域知识创新的产出还受来自于区域之间以及国外的知识溢出影响。因此本文将区域之间以及国外知识溢出两个影响因素引入原Griliches－Jaffe知识生产函数模型中，对原模型进行改进和拓展，拓展后的知识溢出函数为:Sit=((ＲDit)d(TLit)f)δ(FDIit)φ(2)其中，Si为知识资本，即科技创新的产出;ＲDi为各地市的研发经费投入;TLi为各地市的专利授权量;FDIi为外商直接投资，用来表示各区域接受的来自国外的知识溢出。再考虑一个三要素的Cobb－Douglas生产函数，其基本形式如下(3)式所示:Yt=ALαtKβtSγt(3)其中，Y表示各区域地区生产总值，K和L分别为物质资本和劳动投入，A为按照恒定比率增长的技术进步且为希克斯中性的。将(2)式代入生产函数(3)式中可得:Yit=A(ＲDit)γ1(TLit)γ2(FDIit)γ3LαitKβit(4)两边同时除以L，取对数后可得:lnyit=α+βlnkit+γ1lnＲDit+γ2lnTLit+γ3lnFDIit+εit(5)1.2空间面板模型的构建由于海峡西岸经济区各地市在知识溢出方面可能存在一定的空间效应，即空间距离会影响知识溢出的方向及效应，如果直接利用上述(5)式的面板模型忽略空间效应进行参数估计，会引起估计结果有偏，因此本文建立空间面板模型进行估计，并与普通面板模型进行比较分析。在分析海峡西岸经济区各区域的知识溢出效应时除了应将空间因素纳入考虑范围内，还应重视经济因素导致的相邻地区联系的差异性。本文根据海峡西岸经济区20地市的地理相邻关系及经济联系构建经济空间权重矩阵w，w=w'*E，w'是空间相关矩阵，描述地区的空间邻近关系，本文采用的距离函数为“相邻”，即:w'ij=1(若区域i，j相邻)0(若区域i，j不相邻{)(6)为进行空间自相关分析，本文对空间权重矩阵进行行标准化处理，即将矩阵中的每一元素除以其所在行元素之和，以使得每行元素之和等于1。E为地区间经济差异性矩阵，主对角线元素为0，非对角线元素为地区间人均GDP的差额的倒数，其公式为:Eij=1珚Yi－珚Yj(7)其中Yi=1t1－t0+1Σt1t=t0Yit，Yit为地区i在t时期的人均GDP均值。显然，当地区间的人均GDP差距越小，其对应的Eij就越大。反之，Eij越小。空间面板模型存在空间滞后模型(SLM)、空间误差模型(SEM)及空间杜宾模型(SDM)3种主要形式。如果本地区经济增长被解释变量与邻近区域的经济增长之间有互相依赖关系，则采用空间滞后模型;如果本地区经济增长被解释变量与邻近地区之间的空间依赖性体现在对被解释变量有影响的遗漏变量上或者是不可观测的随机冲击上，则采用空间误差模型;如果除了相邻区域的经济增长的空间溢出外，邻近区域的物质资本存量、劳动力投入、专利授权量及外商直接投资对本地区的经济增长也有影响，则应该采用空间杜宾模型。海峡西岸经济区知识溢出与经济增长空间滞后模型的形式为:lnyit=ρw(lnyit)+β1lnkit+β2lnＲDit+β3lnTLit+β4lnFDIit+ui+λt+εit(8)其中，ρ为空间滞后系数，度量空间滞后项wlny对y的影响;w为经济空间权重矩阵;ui为空间个体效应;λt为时间效应;εit为白噪声。此模型为空间时间双向效应模型，如果去掉ui，则为时间效应模型;如果去掉λt则为空间效应模型。海峡西岸经济区知识溢出与经济增长空间误差模型的形式为:lnyit=β1lnkit+β2lnＲDit+β3lnTLit+β4lnFDIit+μit，uit=ρΣni=1wijujt(9)其中，uit是空间自相关误差项，Σni=1wijujt表示相邻区域j的误差项对区域i的空间影响，ρ是空间自相关系数，如果ρ=0，则简化为一般的线性回归模型。海峡西岸经济区知识溢出与经济增长空间杜宾模型的形式为:lnyit=ρw(lnyit)+β1lnkit+β2lnＲDit+β3lnTLit+β4lnFDIit+ξ1wlnkit+ξ2wlnＲDit+ξ3wlnTLit+ξ4wlnFDIit+uit+λt+εit(10)其中，ξ1wlnkit、ξ2wlnＲDit、ξ3wlnTLit及ξ4wlnFDIit为相邻区域的资本存量、研发投入、专利授权量及外商直接投资的空间滞后项;ui为空间个体效应;λt为时间效应;εit为白噪声。1.3数据来源本文的研究样本为2003～2013年海峡西岸经济区20个地市，包括福建省的福州市、厦门市、莆田市、三明市、泉州市、漳州市、南平市、龙岩市及宁德市;浙江省的温州市、丽水市及衢州市;广东省的汕头市、梅州市、潮州市及揭阳市;江西省的上饶市、鹰潭市、抚州市及赣州市。数据分别来自海峡西岸经济区各地市统计年鉴(2004～2014年)、各地市统计公报(2003～2013年)及中国科技统计年鉴(2004～2014年)。其中物质资本存量k用永续盘存法来计算获得，其计算公式为Kt=Kt－1(1－δ)+It，折旧率根据张军等(2004)［17］采用的9.6%。选取2003～2013年的数据是基于两个方面问题的考虑:(1)数据的可得性，关于专利授权量以及研发经费的投入等在2003年以后有较为系统的统计;(2)与海峡西岸经济区战略构想提出的时间吻合，2004年初福建省委提出建设海峡西岸经济区的战略构想，并做出了战略部署，因此取2003～2013年的数据能比较准确地测度海峡西岸经济区自进入建设实施阶段以来的知识溢出及区域经济增长情况，人均GDP及资本存量数据均按2003年价格指数作指数平减。2实证分析为准确分析海峡西岸经济区知识溢出与区域经济增长之间的关系，且为便于比较判断，本文首先利用普通面板模型进行估计和检验，估计结果见表1所示。首先进行普通面板模型的随机效应及固定效应检验，其Hausman检验结果为24.31，在5%的显著性水平上通过了检验，故应采用固定效应模型进行分析，且表1的估计及检验结果显示，固定效应模型的Ｒ2值均高于随机效应模型，故应选择固定效应模型。在进行空间固定效应检验后再进行时间固定效应检验，其结果为F(9，19)=9.33，相应P值为0.0000。因此应在空间固定效应模型中包括时间效应，建立空间和时间双向固定效应模型比较合适。表1非空间面板计量模型估计结果变量无固定效应空间固定效应时间固定效应空间和时间固定效应模型空间随机效应lnk0.1060325(2.27)0.2636353(3.69)0.1311341(3.74)0.0993175(1.12)0.2527773(3.77)lnＲD0.5242951(17.53)0.1752167(3.59)0.0572912(1.80)－0.021335(－0.54)0.2133225(3.85)lnTLc0.0744089(1.40)0.1070791(1.42)0.5161161(6.94)0.1034472(4.49)0.1034472(1.37)lnFDI-0.212081(－8.13)0.0570698(1.94)0.053(1.99)0.0148425(1.97)0.0148425(0.45)cons9.923371(24.15)6.609409(14.39)4.379097(8.59)3.292916(3.98)7.0