論知識與技術的空間溢出與國際貿易的優(yōu)勢

論知識與技術的空間溢出與國際貿易的優(yōu)勢

這種集中可以縮短空間距離，降低距離帶來的成本。馬歇爾早在一個世紀之前就指出了產業(yè)集聚的三個要素:勞動力共享、接近專業(yè)投入、公司和人員之間的信息流動。這些要素的作用能產生正反饋的良性循環(huán):集聚能帶來更多的勞動和投入及更多的人可以分享新思想。前面兩個要素明顯是地域性的:當公司集聚在某個城市或區(qū)域時,可以從共有勞動力和要素投入市場受益。所以它們對集聚的作用是顯然的。但知識和技術的擴散是否也具有地域性,即受地理范圍限制呢?特別是當代科學技術水平已與馬歇爾時代不可同日而語,知識溢出對集聚的作用是強化還是減弱了呢?本文借助于國際經驗討論這些問題。1知識豐富的全球和區(qū)域特征1.1“新知識和新技術”的全球流動人們在稱道科學家們?yōu)樽鎳暙I智慧的時候,常引用這樣一句話:科學知識是無國界的,但科學家是有祖國的。的確,這一點是無需贅述的:科學知識和技術是全人類的。這里包含兩層意思:第一,任何新知識、新技術,無論最初在哪個國家、哪個地區(qū)發(fā)明,都會傳播開來,并且最終會傳遍全世界,盡管這個傳播過程可能非常曲折,傳播時間非常漫長。任何新知識和新技術的獨占都不會是永遠的,相反在歷史長河中只是短暫的。這是個歷史觀的問題。第二,如果這世界上有什么東西可以低成本或無成本地在全球流動的話,那一定是知識和技術,這是由科學技術本身的發(fā)展決定的。由于Internet的迅猛發(fā)展,由于全球經濟相互依賴性大大加強,這保證了所有國家的人們都能進入同樣的知識技術全球化。一般說來,商品的知識密集度越高,它的傳送量與運輸成本的相關性越小。例如把一個軟件程序從LosAngeles通過E-mail送到Dallas或送到Sydney,成本幾乎是一樣的。IrwinandKlenow以半導體工業(yè)為例,表明在不同國家的公司之間的溢出和在給定一個國家的公司之間的溢出從量上來說是相似的。1.2新知識與地理的關系但是,在某種程度上,知識和技術不是全球性的,而是地域性的。即知識溢出和技術擴散具有某種地理效果。這里也有兩層意思:第一,盡管從歷史的觀點來看,最終任何新知識和新技術會讓全人類共同享受,但知識和技術的傳播并不是即時的、瞬間的,在一個有限的時間內,知識和技術的傳播也是有限的。這里,時間性也包含空間性,即在有限的時間內新知識新技術只能在有限的空間內傳播。第二,信息在傳送過程中會有扭曲和失真現(xiàn)象,傳送路徑越長,扭曲和失真現(xiàn)象越多,因此信息也有信息源和輻射圈,就如電磁波,離發(fā)射源越遠,半徑越大,電磁場越弱。而且,并不是所有的知識都能像可編碼信息那樣傳輸?shù)?。所以一些知識可通過與地理無關的機制傳播,像Internet和期刊雜志,公司之間并不需要接近,只要在“交流距離”內即可;另外一些知識流動卻是與地理密切相關的,特別當非正式交流是重要的傳播機制的時候。Jaffe等、JaffeandTrajtenberg通過比較專利引用的區(qū)位來研究技術傳播,他們發(fā)現(xiàn)美國專利更多地被美國本土引用而不是被外國引用。EatonandKortum利用專利的統(tǒng)計數(shù)據(jù)估計了國家水平上的技術擴散和生產率增長,他們的擴散系數(shù)表明一國內部的技術擴散多于國際間的擴散,因而從這個意義上來說技術傳播是地域化的。CoeandHelpman視國際貿易為技術的輸?shù)拦?估計了國內R&D溢出和外國R&D溢出對生產率的影響,發(fā)現(xiàn)前者的影響強于后者,這與技術傳播的地域性觀點是一致的。2技術擴散與r&d的關系Keller選取了14個OECD國家在1970-1995年期間的制造業(yè)為樣本1,而其中G5國家(法國、德國、日本、英國和美國)的R&D支出占全部OECD國家的93%,根據(jù)它們的絕對優(yōu)勢地位,可視它們其他九國的外國技術來源。行業(yè)之間的R&D差異比GDP差異更大。譬如87%的R&D都是集中在化學、機械、電子和運輸行業(yè)。所以行業(yè)可分為兩類,一組是高R&D行業(yè),一組是低R&D行業(yè)。R&D支出可以永久的資產存貨形式而轉化為R&D儲存,從1970-1995年,九國的R&D支出增長平均為7.36%,最高為意大利(9.75%),最低為芬蘭(4.84%)。在G5國中,最高的是德國(9.9%),最低的是英國(3.0%)。國家之間的空間距離以兩國首都的地理距離來計算。從G5國家到其他九個國家的之間的距離詳見表2,大致可以分為三類:一類是歐洲國家,相對接近于英國、法國與德國,大約是距英國6,000英里,距日本9,000英里;加拿大接近美國,大約與歐洲的G5成員國相距5,500英里,與日本相距10,000英里;澳大利亞與除日本以外的其他G5國相距16,500英里,而與日本相距8,000英里。Keller根據(jù)以下的估計公式計算判別技術擴散與知識溢出是否存在地域性:lnFcit=αci+αi+βln[scit+γ(∑g∈G5sgite?δDcg)]+εcit??c,i,t.(1)lnFcit=αci+αi+βln[scit+γ(∑g∈G5sgite-δDcg)]+εcit??c,i,t.(1)這里,Fcit表示全要素生產率,其中c代表國家,i代表產業(yè),t表示時間;s表示累積R&D支出,g表示G5國中的某國,Dcg表示某國c與G5國中的某國g的空間距離,αct、αt、β、γ和δ為所估計的參數(shù),εcit為誤差項。參數(shù)β反映與本國R&D相關的生產率彈性,則表明從外國R&D獲益的生產率的大小。δ是一個最有用的參數(shù),不妨稱它為距離參數(shù),它表明R&D地方化的程度,在距離不等的條件下,由外國D&D對本國生產率影響效果的變化來確定。用sgite-δDcg指代來自G5國中的某國g的有效的外國R&D。如果δ的估計值為正,則意味著生產率水平的變化能更好地被這種假設所解釋:來自距離更遠的外國R&D對本國生產率的影響的有效性小于距離較近的外國R&D。如果外國R&D提升了國內生產率(γ為正),那么δ為正則表明:從外國技術創(chuàng)新中獲益的程度隨著距離的增加而減少。如果δ=0,則意味著技術擴散與距離沒什么關系;如果δ<0,則說明技術擴散與距離負相關。估計結果表明:測度國內R&D效果的β=0.054,測度來自G5國R&D的相對效果的γ=1.219,系數(shù)δ=0.495,這表明來自G5國R&D的有效性是隨著距離的增加而減弱的。這個結果與地域性假設是一致的:那些遠離G5國的國家要比地理位置接近的國家的生產率低,因為技術傳播以及它對生產率的影響是有空間局限性的。這些效果的重要性見圖1與圖2。從技術輸出國角度來看:圖1顯示了G5國對OECD其他九國的R&D溢出。美國的R&D活動高出德國6倍多,但由于九國相對靠近德國,所以來自德國的R&D儲存反而略高于美國(分別為34%和33%);英國和法國分別為18%和15%,日本還不到1%;而從表2知,日本與九國的平均距離幾乎是其他G5國的3倍。從技術輸入國角度來看:圖2顯示了R&D溢出在九個接收國的比例。荷蘭的來自G5國的外國R&D儲存最高,為33%,接下來是加拿大(32%)和丹麥(12%)。在歐洲國家之中,最低的是芬蘭(2%)。而在這個樣本估計中,澳大利亞幾乎是0%。從中我們看到,盡管加拿大靠近世界最大的R&D產出國(美國),但三個較小的G5國(英、法、德)聯(lián)合向距離較近的荷蘭輸出,使得荷蘭的外國R&D儲存略高于加拿大。甚至荷蘭與丹麥也存在差異,雖然它們均位于歐洲中心,至于芬蘭,則處于歐洲外圍。荷蘭與法國、英國同處于歐洲西部,而丹麥與德國同處于歐洲中部,芬蘭則在歐洲北部。荷蘭與兩個G5國家接近,丹麥和一個G5國家接近,所以荷蘭的外國R&D儲存高于丹麥,丹麥高于芬蘭。估計結果還表明,8個低R&D產業(yè)為樣本的估計,與12個高R&D產業(yè)為樣本的估計結果類似。這說明關于知識溢出的地域性特征的討論結果并不受產業(yè)之間R&D差異的影響,也不受特殊地理位置的影響。在經驗證據(jù)肯定知識溢出存在地域性后,人們不禁要問:這種地域性程度是否隨時間而變弱?因為網絡的發(fā)展使通訊成本下降,人們直觀的印象是技術和知識在這些年正變得越來越全球化了。對此,Keller在(1)式中加入一項時間因子,將樣本期分為1970-1982年和1983-1995年兩個時期來考察:lnFcit=αci+αt+βln[scit+γ(∑g∈G5sgite?δg(1+ΨTt)Dcg)]+?cit??c,i,t.(2)lnFcit=αci+αt+βln[scit+γ(∑g∈G5sgite-δg(1+ΨΤt)Dcg)]+?cit??c,i,t.(2)這里的Tt對于1970-1982年時期取值為0,對于1983-1995年時期取值為1。如果Ψ的估計值為正,意指G5國的技術創(chuàng)新對他國生產率的影響隨著時間愈發(fā)顯其地域性特征了。但由(2)式得到的估計值為-0.505,這說明自1970年以來知識溢出的地域性程度下降了,或者說近三十年以來技術知識正變得更全球化了,經驗證據(jù)與人們的直觀印象是一致的。另外,雖然加拿大的技術源泉仍然主要來自美國,但G5國家作為技術源泉對其他國家的相對重要性也隨時間而變化。譬如芬蘭,在1970-1982年,德國是主要技術輸入源,占芬蘭總的外國R&D儲存的53%,其次是美國,占29%;而在1983-1995年,美國成為其主要技術輸入源,占52%,德國占29%。見圖3。但是,這些只能說明空間距離的影響隨著時間而減弱了,卻不能排除空間距離仍然是決定國際技術擴散和知識溢出的重要因素。仍以芬蘭為例,雖然在1983-1995年德國只占其外國R&D的29%,但這一期間德國也只占G5國R&D儲存的9%左右;相反,盡管日本占G5國R&D儲存13%,它對芬蘭的輸出卻小到完全可以忽略不計的地步。這種現(xiàn)象在其他國家也有。至于一國生產率受外國R&D影響隨著距離而變化的彈性,估計值為-1%～-2.4%,據(jù)此估計雙邊效果,那么意大利的生產率將低于丹麥的生產率0.5%～1.2%,因為意大利從英國得到較少的外國R&D,它到英國的距離較丹麥要遠50%。這樣,如果A國較之B國離世界主要技術產出國如美國遠10%的距離,則A國的生產率水平將低于B國0.15個百分點。這個具體計算結果是令人吃驚的。OECD的國際經驗證據(jù)表明:技術的擴散和R&D的溢出具有很強的空間局限性,外國R&D對本國生產率的效果隨著輸出國與輸入國的地理距離而衰減。這說明空間距離在決定技術知識的跨國傳遞中是很重要的。另外,經驗證據(jù)也表明:技術擴散和R&D溢出的地域性正隨著時間變化而下降。3r&d溢出、公司定位與經濟增長的關系前面我們從直覺和經驗中得出結論:知識溢出既是全球性的,更是地域性的。下面我們借助MartinandOttaviano的一般均衡模型,討論R&D溢出、公司定位與經濟增長的關系。假設世界分為北方和南方,且初始福利水平北方高于南方。假設南方與北方有L個家庭,其代表性家庭(工人、研究者、消費者)的效用函數(shù)表示為U,全部的支出為E。在南方和北方生產的全部差異商品的數(shù)目為N。假設每個公司都壟斷生產一種差異產品,在每個地區(qū)的公司數(shù)目分別為n和n*,那么n+n*=N。不妨假設經濟增長由差異產品的增加所引致,那么g=N&/N表示經濟增長率。(1)規(guī)模報酬遞增部門北方由于R&D溢出是全球性的,一個國家的新產品發(fā)明將減少所有其他國家未來的R&D成本。因此R&D溢出是世界經濟增長的要素。但R&D溢出的全球性特征,使得公司區(qū)位和交易成本并不影響R&D溢出,所以經濟增長率與經濟地理無關(MartinandOttaviano具體推導了經濟增長率的公式,說明當R&D是全球溢出時,經濟增長率與公司所在區(qū)位及交易成本無關)。當北方較之南方有較大的初始福利水平,定位在北方的公司的比例記為γ=n/N,則有1/2πγ≤1。這意味著規(guī)模報酬遞增部門位于北方較之位于南方要多,這樣,北方的公司多,也就提供了較大市場并有較高的支出水平,更多的勞動將被位于北方而不是南方的規(guī)模報酬遞增部門雇傭。假設北方擁有所有權的公司數(shù)目為k,南方的這一數(shù)目為k*,如果兩地的福利增長以其所擁有的公司同比例增長,那么k?k*。假設南北之間的資本流動是自由的,它是隨時間而變化的。在一個時間間隔dt中,如果在某地生產的公司數(shù)目的增加(dn/dt)與該地居民擁有的公司數(shù)目的增加(dk/dt)有差異,說明發(fā)生了外國直接投資或更一般的資本流動。不妨以下式測度凈外國直接投資的大小:dndt?dkdt=g(n?k)dndt-dkdt=g(n-k)(3)當經濟增長為正時,資本流動的方向依賴于(n-k)。但(n-k)是否為正是不確定的,即資本流動的方向也是不確定的。這可以解釋為:資本要素稟賦欠缺的地區(qū)能吸引投資,因為在那里可以面對較少的競爭。稱其為競爭效果。競爭效果使資本從北方流向南方。另一種效果則稱其為資本回報效果,是指原本擁有較多的公司資本豐裕地區(qū)由于有較大的收入和較大的市場,也能吸引那些想利用市場關聯(lián)效應而獲得更大規(guī)模報酬的公司。資本回報效果使資本從南方流向北方。兩類效果對資本流動方向的影響是相反的。當兩個地區(qū)的勞動供給數(shù)量相當時,如果勞動供給大,則資本回報效果小,因為在這種情況下,來自資本的收入相對比來自勞動的收入要小2。這樣公司寧愿座落在它們的差異市場而不是集中在富裕地區(qū),這就排除了由于移民或市場關聯(lián)而使北方產生累積集聚效應的情況。因而一般說來,以北方為中心的中心外圍模式不會出現(xiàn)。(2)貿易一體化和機械資源供給側r&d如果R&D溢出主要在區(qū)域水平上,即在某個城市或某個地區(qū)的不同產業(yè)和不同公司之間的溢出,這種溢出就是地域性的。當R&D溢出是地域性的,則空間集聚有利于區(qū)域R&D活動的增長和區(qū)域經濟增長,因為某個區(qū)域R&D的成本與那個地區(qū)的公司數(shù)目有關,更多的不同類型的生產者的存在將減少R&D成本,根據(jù)馬歇爾式的知識溢出效應,如從直接觀察其他產品生產過程中獲益,從研究人員的非正式交流中獲得靈感,等等。馬歇爾式的知識溢出效應不僅強調同行業(yè)之間的溢出,也包括不同行業(yè)的生產者及其產品之間的相互學習和交流。由于更多公司的集聚能使公司從事R&D活動的成本降低,這意味著R&D活動總是發(fā)生在那些有初始較高資本儲存因而初始有較多公司的區(qū)域,如果在該地R&D成本較低,將不會有激勵刺激研究者離開此地轉向別處。而低的交易成本將使得更多的公司集中在北方,因為交易成本低,公司可以在北方生產而向南方出口。這即是說,當R&D是地方的,通過減少運輸成本和通過貿易自由化減少貿易成本而降低南北之間的交易成本,將有利于世界經濟增長。這種交易成本對世界經濟的正面效果通過區(qū)域效果而強化,這里的區(qū)域效果意指當R&D溢出是地域性的,公司在R&D活動集聚地區(qū)集中得越多,R&D活動的成本越低。這也說明貿易一體化可以通過其地理影響而對世界經濟增長發(fā)生作用。南北之間的貿易一體化會使得一些北方新創(chuàng)建的公司決定定位在南方生產,譬如北方的高工資率是促使公司轉移生產區(qū)位的動力。這樣,即使北方擁有的公司增加,定位于南方生產的公司數(shù)目也會較大,被南方吸收的公司比例會增加。當定位于南方的公司數(shù)目增加到一定程度,南方的R&D成本也會降低,一些R&D活動就會被吸引到南方。4技術擴散、創(chuàng)新驅動貿易不斷擴第一,知識是全球性的,但知識溢出具有空間局限性。盡管隨著日新月異的科學技術的發(fā)展,空間距離的影響正在逐漸減弱,但空間距離仍然是決定國際技術擴散和知識溢出的重要因素。第二,知識溢出的地域性特征并不受產業(yè)之間R&D差異的影響,也不受特殊地理位置的影響。不論是在技術密集度的行業(yè)還是在勞動密集度高的行業(yè),不論是R&D儲存和溢出高的行業(yè)還是R&D較少的行業(yè),不論是在經濟發(fā)達地區(qū)還是欠發(fā)達地區(qū),知識溢出均存在空間局限性。第三,國際技術擴散和知識溢出的空間局限性與國際收入不均等、世界生產率差異的地域性相吻合。如果國際技術擴散是完全的,一個國家R&D活動對處于世界任何一個地方的國內增長有同樣的影響,那么國家水平上的技術進步將不會對一國的競爭力發(fā)生影響,這將刺激搭便車行為:每個國家都可以無償?shù)匾蕾囉谒麌嘿F的R&D活動,可惜這樣的技術知識并不存在。而從另一方面來說,在區(qū)域經濟一體化中,參與國有權使用區(qū)域技術知識是很重要的。第四,技術差異影響國際貿易中的比較優(yōu)勢。由于技術擴散受地理因素制約,