论知识与技术的空间溢出与国际贸易的优势

论知识与技术的空间溢出与国际贸易的优势

这种集中可以缩短空间距离，降低距离带来的成本。马歇尔早在一个世纪之前就指出了产业集聚的三个要素:劳动力共享、接近专业投入、公司和人员之间的信息流动。这些要素的作用能产生正反馈的良性循环:集聚能带来更多的劳动和投入及更多的人可以分享新思想。前面两个要素明显是地域性的:当公司集聚在某个城市或区域时,可以从共有劳动力和要素投入市场受益。所以它们对集聚的作用是显然的。但知识和技术的扩散是否也具有地域性,即受地理范围限制呢?特别是当代科学技术水平已与马歇尔时代不可同日而语,知识溢出对集聚的作用是强化还是减弱了呢?本文借助于国际经验讨论这些问题。1知识丰富的全球和区域特征1.1“新知识和新技术”的全球流动人们在称道科学家们为祖国贡献智慧的时候,常引用这样一句话:科学知识是无国界的,但科学家是有祖国的。的确,这一点是无需赘述的:科学知识和技术是全人类的。这里包含两层意思:第一,任何新知识、新技术,无论最初在哪个国家、哪个地区发明,都会传播开来,并且最终会传遍全世界,尽管这个传播过程可能非常曲折,传播时间非常漫长。任何新知识和新技术的独占都不会是永远的,相反在历史长河中只是短暂的。这是个历史观的问题。第二,如果这世界上有什么东西可以低成本或无成本地在全球流动的话,那一定是知识和技术,这是由科学技术本身的发展决定的。由于Internet的迅猛发展,由于全球经济相互依赖性大大加强,这保证了所有国家的人们都能进入同样的知识技术全球化。一般说来,商品的知识密集度越高,它的传送量与运输成本的相关性越小。例如把一个软件程序从LosAngeles通过E-mail送到Dallas或送到Sydney,成本几乎是一样的。IrwinandKlenow以半导体工业为例,表明在不同国家的公司之间的溢出和在给定一个国家的公司之间的溢出从量上来说是相似的。1.2新知识与地理的关系但是,在某种程度上,知识和技术不是全球性的,而是地域性的。即知识溢出和技术扩散具有某种地理效果。这里也有两层意思:第一,尽管从历史的观点来看,最终任何新知识和新技术会让全人类共同享受,但知识和技术的传播并不是即时的、瞬间的,在一个有限的时间内,知识和技术的传播也是有限的。这里,时间性也包含空间性,即在有限的时间内新知识新技术只能在有限的空间内传播。第二,信息在传送过程中会有扭曲和失真现象,传送路径越长,扭曲和失真现象越多,因此信息也有信息源和辐射圈,就如电磁波,离发射源越远,半径越大,电磁场越弱。而且,并不是所有的知识都能像可编码信息那样传输的。所以一些知识可通过与地理无关的机制传播,像Internet和期刊杂志,公司之间并不需要接近,只要在“交流距离”内即可;另外一些知识流动却是与地理密切相关的,特别当非正式交流是重要的传播机制的时候。Jaffe等、JaffeandTrajtenberg通过比较专利引用的区位来研究技术传播,他们发现美国专利更多地被美国本土引用而不是被外国引用。EatonandKortum利用专利的统计数据估计了国家水平上的技术扩散和生产率增长,他们的扩散系数表明一国内部的技术扩散多于国际间的扩散,因而从这个意义上来说技术传播是地域化的。CoeandHelpman视国际贸易为技术的输道管,估计了国内R&D溢出和外国R&D溢出对生产率的影响,发现前者的影响强于后者,这与技术传播的地域性观点是一致的。2技术扩散与r&d的关系Keller选取了14个OECD国家在1970-1995年期间的制造业为样本1,而其中G5国家(法国、德国、日本、英国和美国)的R&D支出占全部OECD国家的93%,根据它们的绝对优势地位,可视它们其他九国的外国技术来源。行业之间的R&D差异比GDP差异更大。譬如87%的R&D都是集中在化学、机械、电子和运输行业。所以行业可分为两类,一组是高R&D行业,一组是低R&D行业。R&D支出可以永久的资产存货形式而转化为R&D储存,从1970-1995年,九国的R&D支出增长平均为7.36%,最高为意大利(9.75%),最低为芬兰(4.84%)。在G5国中,最高的是德国(9.9%),最低的是英国(3.0%)。国家之间的空间距离以两国首都的地理距离来计算。从G5国家到其他九个国家的之间的距离详见表2,大致可以分为三类:一类是欧洲国家,相对接近于英国、法国与德国,大约是距英国6,000英里,距日本9,000英里;加拿大接近美国,大约与欧洲的G5成员国相距5,500英里,与日本相距10,000英里;澳大利亚与除日本以外的其他G5国相距16,500英里,而与日本相距8,000英里。Keller根据以下的估计公式计算判别技术扩散与知识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)这里,Fcit表示全要素生产率,其中c代表国家,i代表产业,t表示时间;s表示累积R&D支出,g表示G5国中的某国,Dcg表示某国c与G5国中的某国g的空间距离,αct、αt、β、γ和δ为所估计的参数,εcit为误差项。参数β反映与本国R&D相关的生产率弹性,则表明从外国R&D获益的生产率的大小。δ是一个最有用的参数,不妨称它为距离参数,它表明R&D地方化的程度,在距离不等的条件下,由外国D&D对本国生产率影响效果的变化来确定。用sgite-δDcg指代来自G5国中的某国g的有效的外国R&D。如果δ的估计值为正,则意味着生产率水平的变化能更好地被这种假设所解释:来自距离更远的外国R&D对本国生产率的影响的有效性小于距离较近的外国R&D。如果外国R&D提升了国内生产率(γ为正),那么δ为正则表明:从外国技术创新中获益的程度随着距离的增加而减少。如果δ=0,则意味着技术扩散与距离没什么关系;如果δ<0,则说明技术扩散与距离负相关。估计结果表明:测度国内R&D效果的β=0.054,测度来自G5国R&D的相对效果的γ=1.219,系数δ=0.495,这表明来自G5国R&D的有效性是随着距离的增加而减弱的。这个结果与地域性假设是一致的:那些远离G5国的国家要比地理位置接近的国家的生产率低,因为技术传播以及它对生产率的影响是有空间局限性的。这些效果的重要性见图1与图2。从技术输出国角度来看:图1显示了G5国对OECD其他九国的R&D溢出。美国的R&D活动高出德国6倍多,但由于九国相对靠近德国,所以来自德国的R&D储存反而略高于美国(分别为34%和33%);英国和法国分别为18%和15%,日本还不到1%;而从表2知,日本与九国的平均距离几乎是其他G5国的3倍。从技术输入国角度来看:图2显示了R&D溢出在九个接收国的比例。荷兰的来自G5国的外国R&D储存最高,为33%,接下来是加拿大(32%)和丹麦(12%)。在欧洲国家之中,最低的是芬兰(2%)。而在这个样本估计中,澳大利亚几乎是0%。从中我们看到,尽管加拿大靠近世界最大的R&D产出国(美国),但三个较小的G5国(英、法、德)联合向距离较近的荷兰输出,使得荷兰的外国R&D储存略高于加拿大。甚至荷兰与丹麦也存在差异,虽然它们均位于欧洲中心,至于芬兰,则处于欧洲外围。荷兰与法国、英国同处于欧洲西部,而丹麦与德国同处于欧洲中部,芬兰则在欧洲北部。荷兰与两个G5国家接近,丹麦和一个G5国家接近,所以荷兰的外国R&D储存高于丹麦,丹麦高于芬兰。估计结果还表明,8个低R&D产业为样本的估计,与12个高R&D产业为样本的估计结果类似。这说明关于知识溢出的地域性特征的讨论结果并不受产业之间R&D差异的影响,也不受特殊地理位置的影响。在经验证据肯定知识溢出存在地域性后,人们不禁要问:这种地域性程度是否随时间而变弱?因为网络的发展使通讯成本下降,人们直观的印象是技术和知识在这些年正变得越来越全球化了。对此,Keller在(1)式中加入一项时间因子,将样本期分为1970-1982年和1983-1995年两个时期来考察:lnFcit=αci+αt+βln[scit+γ(∑g∈G5sgite−δg(1+ΨTt)Dcg)]+ϕcit‚∀c,i,t.(2)lnFcit=αci+αt+βln[scit+γ(∑g∈G5sgite-δg(1+ΨΤt)Dcg)]+ϕcit‚∀c,i,t.(2)这里的Tt对于1970-1982年时期取值为0,对于1983-1995年时期取值为1。如果Ψ的估计值为正,意指G5国的技术创新对他国生产率的影响随着时间愈发显其地域性特征了。但由(2)式得到的估计值为-0.505,这说明自1970年以来知识溢出的地域性程度下降了,或者说近三十年以来技术知识正变得更全球化了,经验证据与人们的直观印象是一致的。另外,虽然加拿大的技术源泉仍然主要来自美国,但G5国家作为技术源泉对其他国家的相对重要性也随时间而变化。譬如芬兰,在1970-1982年,德国是主要技术输入源,占芬兰总的外国R&D储存的53%,其次是美国,占29%;而在1983-1995年,美国成为其主要技术输入源,占52%,德国占29%。见图3。但是,这些只能说明空间距离的影响随着时间而减弱了,却不能排除空间距离仍然是决定国际技术扩散和知识溢出的重要因素。仍以芬兰为例,虽然在1983-1995年德国只占其外国R&D的29%,但这一期间德国也只占G5国R&D储存的9%左右;相反,尽管日本占G5国R&D储存13%,它对芬兰的输出却小到完全可以忽略不计的地步。这种现象在其他国家也有。至于一国生产率受外国R&D影响随着距离而变化的弹性,估计值为-1%～-2.4%,据此估计双边效果,那么意大利的生产率将低于丹麦的生产率0.5%～1.2%,因为意大利从英国得到较少的外国R&D,它到英国的距离较丹麦要远50%。这样,如果A国较之B国离世界主要技术产出国如美国远10%的距离,则A国的生产率水平将低于B国0.15个百分点。这个具体计算结果是令人吃惊的。OECD的国际经验证据表明:技术的扩散和R&D的溢出具有很强的空间局限性,外国R&D对本国生产率的效果随着输出国与输入国的地理距离而衰减。这说明空间距离在决定技术知识的跨国传递中是很重要的。另外,经验证据也表明:技术扩散和R&D溢出的地域性正随着时间变化而下降。3r&d溢出、公司定位与经济增长的关系前面我们从直觉和经验中得出结论:知识溢出既是全球性的,更是地域性的。下面我们借助MartinandOttaviano的一般均衡模型,讨论R&D溢出、公司定位与经济增长的关系。假设世界分为北方和南方,且初始福利水平北方高于南方。假设南方与北方有L个家庭,其代表性家庭(工人、研究者、消费者)的效用函数表示为U,全部的支出为E。在南方和北方生产的全部差异商品的数目为N。假设每个公司都垄断生产一种差异产品,在每个地区的公司数目分别为n和n*,那么n+n*=N。不妨假设经济增长由差异产品的增加所引致,那么g=N&/N表示经济增长率。(1)规模报酬递增部门北方由于R&D溢出是全球性的,一个国家的新产品发明将减少所有其他国家未来的R&D成本。因此R&D溢出是世界经济增长的要素。但R&D溢出的全球性特征,使得公司区位和交易成本并不影响R&D溢出,所以经济增长率与经济地理无关(MartinandOttaviano具体推导了经济增长率的公式,说明当R&D是全球溢出时,经济增长率与公司所在区位及交易成本无关)。当北方较之南方有较大的初始福利水平,定位在北方的公司的比例记为γ=n/N,则有1/2πγ≤1。这意味着规模报酬递增部门位于北方较之位于南方要多,这样,北方的公司多,也就提供了较大市场并有较高的支出水平,更多的劳动将被位于北方而不是南方的规模报酬递增部门雇佣。假设北方拥有所有权的公司数目为k,南方的这一数目为k*,如果两地的福利增长以其所拥有的公司同比例增长,那么kϕk*。假设南北之间的资本流动是自由的,它是随时间而变化的。在一个时间间隔dt中,如果在某地生产的公司数目的增加(dn/dt)与该地居民拥有的公司数目的增加(dk/dt)有差异,说明发生了外国直接投资或更一般的资本流动。不妨以下式测度净外国直接投资的大小:dndt−dkdt=g(n−k)dndt-dkdt=g(n-k)(3)当经济增长为正时,资本流动的方向依赖于(n-k)。但(n-k)是否为正是不确定的,即资本流动的方向也是不确定的。这可以解释为:资本要素禀赋欠缺的地区能吸引投资,因为在那里可以面对较少的竞争。称其为竞争效果。竞争效果使资本从北方流向南方。另一种效果则称其为资本回报效果,是指原本拥有较多的公司资本丰裕地区由于有较大的收入和较大的市场,也能吸引那些想利用市场关联效应而获得更大规模报酬的公司。资本回报效果使资本从南方流向北方。两类效果对资本流动方向的影响是相反的。当两个地区的劳动供给数量相当时,如果劳动供给大,则资本回报效果小,因为在这种情况下,来自资本的收入相对比来自劳动的收入要小2。这样公司宁愿座落在它们的差异市场而不是集中在富裕地区,这就排除了由于移民或市场关联而使北方产生累积集聚效应的情况。因而一般说来,以北方为中心的中心外围模式不会出现。(2)贸易一体化和机械资源供给侧r&d如果R&D溢出主要在区域水平上,即在某个城市或某个地区的不同产业和不同公司之间的溢出,这种溢出就是地域性的。当R&D溢出是地域性的,则空间集聚有利于区域R&D活动的增长和区域经济增长,因为某个区域R&D的成本与那个地区的公司数目有关,更多的不同类型的生产者的存在将减少R&D成本,根据马歇尔式的知识溢出效应,如从直接观察其他产品生产过程中获益,从研究人员的非正式交流中获得灵感,等等。马歇尔式的知识溢出效应不仅强调同行业之间的溢出,也包括不同行业的生产者及其产品之间的相互学习和交流。由于更多公司的集聚能使公司从事R&D活动的成本降低,这意味着R&D活动总是发生在那些有初始较高资本储存因而初始有较多公司的区域,如果在该地R&D成本较低,将不会有激励刺激研究者离开此地转向别处。而低的交易成本将使得更多的公司集中在北方,因为交易成本低,公司可以在北方生产而向南方出口。这即是说,当R&D是地方的,通过减少运输成本和通过贸易自由化减少贸易成本而降低南北之间的交易成本,将有利于世界经济增长。这种交易成本对世界经济的正面效果通过区域效果而强化,这里的区域效果意指当R&D溢出是地域性的,公司在R&D活动集聚地区集中得越多,R&D活动的成本越低。这也说明贸易一体化可以通过其地理影响而对世界经济增长发生作用。南北之间的贸易一体化会使得一些北方新创建的公司决定定位在南方生产,譬如北方的高工资率是促使公司转移生产区位的动力。这样,即使北方拥有的公司增加,定位于南方生产的公司数目也会较大,被南方吸收的公司比例会增加。当定位于南方的公司数目增加到一定程度,南方的R&D成本也会降低,一些R&D活动就会被吸引到南方。4技术扩散、创新驱动贸易不断扩第一,知识是全球性的,但知识溢出具有空间局限性。尽管随着日新月异的科学技术的发展,空间距离的影响正在逐渐减弱,但空间距离仍然是决定国际技术扩散和知识溢出的重要因素。第二,知识溢出的地域性特征并不受产业之间R&D差异的影响,也不受特殊地理位置的影响。不论是在技术密集度的行业还是在劳动密集度高的行业,不论是R&D储存和溢出高的行业还是R&D较少的行业,不论是在经济发达地区还是欠发达地区,知识溢出均存在空间局限性。第三,国际技术扩散和知识溢出的空间局限性与国际收入不均等、世界生产率差异的地域性相吻合。如果国际技术扩散是完全的,一个国家R&D活动对处于世界任何一个地方的国内增长有同样的影响,那么国家水平上的技术进步将不会对一国的竞争力发生影响,这将刺激搭便车行为:每个国家都可以无偿地依赖于他国昂贵的R&D活动,可惜这样的技术知识并不存在。而从另一方面来说,在区域经济一体化中,参与国有权使用区域技术知识是很重要的。第四,技术差异影响国际贸易中的比较优势。由于技术扩散受地理因素制约,