专利产出与区域经济增长关系的实证研究——基于河北省1985—2012年数据分析

张爱华

（1.兰州大学经济学院，甘肃兰州730000；2.石家庄学院政法学院，河北石家庄050035）

专利产出与区域经济增长关系的实证研究
——基于河北省1985—2012年数据分析

张爱华1，2

（1.兰州大学经济学院，甘肃兰州730000；2.石家庄学院政法学院，河北石家庄050035）

摘要：国内外对专利产出与经济增长的相关研究呈增长趋势，将专利产出作为技术进步的衡量指标，可分析专利发展与经济增长之间的均衡关系。以1985—2012年河北省相关数据为实例，运用计量经济学方法对专利产出与经济增长的长期动态均衡关系进行实证研究。结果表明：河北省专利产出与经济增长之间存在因果关系；专利产出对区域经济增长有明显的促进作用，表明专利产出在一定程度上促进了区域经济的增长，但作用还不是很大。

关键词：技术进步；专利产出；经济增长；专利制度；知识产权；科技创新；科技投入

专利是伴随资本主义经济的脚步应运而生、逐步发展起来的，专利是商品经济和技术发展完美结合的产物。专利制度最早出现于15世纪中叶的意大利威尼斯，该地区航运业非常发达，是当时东西方贸易和航海的交汇点，繁荣的经济和技术条件为专利制度的诞生提供了重要保障。专利制度从诞生之初就确立了保护权利人知识资产、促进国家经济增长的最高目标。历史也证明了，作为一种新兴的制度设计，它有利于经济增长，能够产生积极的社会经济效益，体现了制度变迁过程中良好制度对经济的促进作用。世界各国在考察本国技术创新水平时，以专利产出水平作为衡量其科技水平高低的关键性指标之一，具体通过本地区专利申请量或拥有量的情况进行分析。在经济发展过程中，各国或地区由于技术条件、资源禀赋、制度环境方面的差异，导致对专利产出与经济增长的研究内容也有所不同。因此，结合我国和各区域的专利发展水平与经济增长的具体状况，研究两者的相互关系，具有重要的理论价值和现实意义。

本文选取了代表河北省技术创新水平的专利产出数量，体现经济增长总量的地区生产总值指标数据，运用计量经济学方法，采用时间序列平稳性检验、变量的协整分析和格兰杰因果关系检验方法，利用Eviews6.0软件工具，实证分析河北省专利产出与区域经济增长之间的相互关系。

一、相关理论及文献综述

专利产出与经济增长关系的研究是科技进步与经济发展关系研究的一个重要方面。无论是早期理论创新还是近期实证研究，学术界已经具有了一定的研究成果。国外学者对经济增长（economic growth）理论的研究十分重视，此类文献及成果众多。美国经济学家迈克尔·P·托达罗曾指出：世界上几乎所有的国家，经济的注意力都集中到了经济增长方面，经济增长成为了理论界和实务界崇拜和炫耀的对象。学者们从开始研究经济增长理论直至认识到应当将技术进步作为内生化的生产要素纳入到经济增长理论中，经历了漫长的发展阶段，先后经历了三个时期：18世纪—19世纪时古典经济学派将影响经济增长的因素归结为资本、劳动力和土地，基于土地的不变性因素，经济增长决定于资本和劳动力投入，哈罗德—多马经济增长模型是这一时期的典型代表；新古典经济理论的代表索洛（Solow，1957）认为技术进步是经济增长的主要推动力；之后在美国经济学家萨缪尔森和托宾，英国经济学家米德和斯旺等人的不懈努力下，逐渐形成了新古典经济增长模型。生产函数可以总结为一般的函数关系式：

Y=F（K，L，t）

为了突出技术进步变量，该函数式可以变为Y=A（t）F （K，L）。这里Y表示产出，K表示资本，L表示劳动力，t是时间，而A就是技术。这一时期经济学家们虽然已经认识到技术进步作为外生性的重要因素推动了经济增长，但也只是认为这种因素是随机出现而已。随后，新经济增长理论的代表罗默（Romer，1986）根据科学技术迅速发展逐渐成为经济增长的重要因素的客观实际，提出了技术进步作为经济增长的内生变量。新经济增长理论认为技术进步是经济增长模型的一个独立要素，是内生性的、而不是从天上掉下来的随机事件。新经济增长理论体现了学者们研究技术进步的重要价值，研究它对经济增长的促进作用。刘茂林（1996）认为，虽然经济增长受到许多因素的影响，比如资本因素、劳动力因素、土地等自然资源，还有社会影响因素、法律制度等，但技术进步已成为现代经济增长的主动因，现代经济学家在讨论经济增长时都无不涉及到对技术进步的探讨。

通过技术进步来衡量与经济增长的关系显得较为抽象，只有找到能够反映技术进步的指标，才能使研究具有可操作性，能够科学的量化与评价抽象的经济关系。目前专利计量作为技术进步或创新的测度指标，研究时间相对较长，研究内容丰富，分析技术也比较成熟，如Griliches（1990）。通过对现有文献梳理发现，目前专利确实是衡量技术进步水平较为常用的指标，很多学者也广泛接受这一观点（Acs，2002；Furman，2002等）。随着人们逐渐认识到专利等发明创造（技术创新）对经济增长具有决定性作用（Crépon等，1998），近年来，国内对专利产出与经济增长的相关研究也越来越多，通常也是将专利产出作为技术进步的衡量指标，通过数据定量和定性地分析专利发展与经济增长之间的均衡关系。研究表明了技术进步或创新同一国或地区的经济发展水平联系紧密。通常而言，经济越发达的国家或地区，其科技投入量越大，技术创新越快，专利产出越多；技术进步较快、科技研发实力较强、专利产出较多的国家或地区，其经济实力越强。可以说专利发展水平与经济增长之间是良性互动关系（方曙，2006）。这种互动关系在以美国为首的西方经济发达国家表现的较为明显，例如美国的科技创新能力、专利产出总量与经济实力均居世界之首（刘华，2000）。世界各国之间在经济发展、专利产出水平方面存在差异，国内各地区之间实际上也存在这种差异性，而且专利产出水平高、经济增长较快的地区在空间上呈聚集趋势（李习保，2007）。由于我国在技术创新方面与发达国家还有一定差距，虽然经济增长速度较快，但是在专利发展与经济增长方面远远没有实现发达国家表现出的互动关系。

以上研究表明：第一，大多数学者在研究方法上具有创新之处，对专利产出与经济增长既有定性研究，也给予科学的定量分析；第二，研究者在选取样本区域上具有针对性，既考虑问题的总体性，也分析了不同区域的特殊性。然而由于我国各个省区经济发展水平存在很大差异，专利产出与经济增长之间的相互关系在不同地区存在很大差异。研究方法和研究视角可以学习和借鉴，而研究结论对河北省的实际发展并不具有指导意义。目前，针对河北省实际状况的相关研究还很少，基于此，关于河北省专利产出与区域经济增长的相互关系如何，是本文所要论证和回答的问题。

二、河北省专利发展概况

改革开放以来，河北省经济、社会、文化取得了巨大成就，长期的经济增长和积累，为全社会的科技创新、技术进步创造了良好条件。自1985年《专利法》颁布以来，河北省加强地方专利战略的制定和实施，专利事业进入了平稳发展轨道，同时也为区域经济增长启动了有力引擎。

1．以2001年和2008年为标志年份，1985—2001年河北省专利申请量和授权量趋势平缓，这与该时期河北省专利发展水平较平稳相一致。2001年底中国正式加入WTO，面临新的机遇和挑战，面临着新世纪之初国际间高科技领域的激烈竞争，我国知识产权制度不断健全，知识产权创造与保护工作也驶入快车道，全社会科技创新意识不断加强，在全国大背景下，河北省专利工作在这一时期有了较为明显的提升，专利发展水平指标体现出较快增长趋势。

2．从2008年开始，河北省专利申请量与专利授权量出现了急剧增长趋势，专利发展水平进入高速增长期，而且这种增长趋势一直保持着，这主要是因为2008年国务院颁布了《国家知识产权战略纲要》，作为国家的一项长期战略，知识产权受到全社会广泛、深入的关注，知识产权各项事业得到了快速发展。河北省在2008年开始制定并实施地方知识产权战略规划，积极引导地方知识产权创造、运用、保护和管理工作，全省积极营造知识产权创新文化氛围，积极培育知识产权创新的优势企事业单位，建立高新技术产业园区，积极推进技术的产业化水平，河北省的实例显示了专利发展对提升区域经济增长有一定的促进作用。

三、实证分析

（一）数据与指标

本文以1985—2012年的年度数据为样本数据，样本数据对象包括了河北省地区生产总值（HBGDP）与河北省专利申请总量（PAN），以河北省地区生产总值（HBGDP）作为衡量区域经济增长规模的指标，地区GDP指数是以1978年为基年作为调整单位，TGDP是经过地区GDP指数调整后得到的实际GDP值，我们选取了河北省专利申请量（PAN）作为衡量河北省专利发展水平的适度指标。详细样本数据分类与构成如表1。

目前现有文献反映专利发展水平的指标主要有以下几类：以专利授权数作为衡量指标（刘华，2002；张继红，2007）；以专利申请量作为衡量指标（范建华，2011；张优智，2013）；发明专利申请指标（魏雪君，2006）；综合使用专利申请量与专利授权量（赵彦云，刘思明，2011）；专利质量指标体系（万小丽，2009；陈衍泰，2006）等。经过反复衡量对比和研究分析，笔者针对河北省专利发展和经济增长实际状况，选取了河北省专利申请总量（PAN）作为衡量本省专利发展水平的指标，排除了其他指标类型，主要是基于以下考虑。

表1　 1985—2012年河北省GDP总值与专利申请量相关数据

图1　河北省经济增长与专利申请总量变化趋势

图2　河北省经济增长与专利申请总量散点分布

在选取指标对象时不能盲目设定，应当针对自身所研究的问题以及结合经济总体布局综合考虑，本文是立足于河北省专利发展与经济增长的实际。对于专利发展和经济增长问题的研究，研究者有的选取全国范围数据，有的选取省际数据，研究范围不同，指标选取应当有所区别，即使是同样针对省际数据，也要根据各省的经济社会发展状况的差异而选取不同指标。具体到河北省专利发展的实际而言，1985—2012年专利申请量与专利授权量绝对数量差距较大，专利申请量能够较好地体现河北省专利工作的实际效果，而专利授权量由于审查程序因素具有时间滞后性的缺陷。而经过实证分析后发现专利授权量、专利申请量以及专利具体指标之间也存在一定的线性相关关系，此相关性会使各个指标之间的专利信息发生交叉关系，所以，笔者认为以河北省专利申请量作为衡量专利发展水平的指标具有较强的科学性。

为了消除原始数据的异方差，分别取实际地区生产总值TGDP与专利申请量PAN的自然对数，得到LnTGDP和LnPAN后，分别绘制时间序列图和散点图（见图1、图2）。我们可以得出结论，河北省经济增长指标（LnTGDP）与河北省专利产出总量指标（LnPAN）具有同方向性、步调统一性的长期增长态势，从图中能够较为直观地看出，这两者间存在较强的相关关系的可能性比较大，为了科学精确地证明这种关系的存在，我们利用Eviews6.0软件计算，最终获得0.958 7的相关系数值，该值可以描述出二者之间具有较强的相关性。

（二）变量的平稳性检验

通常情况下，研究相关关系的方法是依据已有的数据构建计量模型，计算得出相应的回归方程，但是，有些情况下方程中的两个时间序列是趋势时间序列或非平稳时间序列时，得出的估计结果有可能形成误导，以此结果指导实践会带来严重后果。这种结果看似合理而涉及的变量是非平稳时间序列的回归，就是格兰杰（Granger）和纽博尔德（Newbold）所称的“伪回归”现象。经济现象中很多时间序列是非平稳的，因此，具体研究过程中常常会遇到“伪回归”。

为此，避免非平稳性问题的常用方法是在回归中使用时间序列的一阶差分，从而得到的回归结果才有实际意义。[19]为了避免出现“伪回归”现象，本文采用ADF（Augmented Dickey-Fuller）方法检验各变量的平稳性。对LnTGDP、LnPAN进行ADF单位根检验，检验结果如表2。由表2可以看出，在10%的显著性水平上，原序列的检验结果都没有拒绝单位根的原假设，因此可以认为LnTGDP、LnPAN序列均为非平稳的时间序列。经一阶差分后都拒绝有单位根的假设，这说明了差分变量是平稳的，可以说上述两个变量均为LnTGDP～I（1），LnPAN～I（1）。

另外，对比图1、图3、图4可以看出，LnTGDP、LnPAN序列确为非平稳的时间序列，而在两者的一阶差分序列图中，也印证了DLnTGDP、DLnPAN两序列已经是平稳时间序列了。因此，LnTGDP与LnPAN序列是I（1，1）阶协整关系，说明了两变量之间存在着长期稳定的均衡关系。但是使用差分序列进行回归会忽略水平序列所包含的有用信息，而这些信息对分析问题是非常重要的，协整理论则提供了一种处理非平稳数据的方法。下面通过协整方法对LnTGDP、LnPAN序列进行检验分析。

表2　 ADF平稳性检验结果

图3　河北省TGDP一阶差分变量的变化趋势

图4　河北省LnPAN一阶差分变量的变化趋势

（三）协整检验和误差修正模型

运用Johansen协整检验法对1985—2012年河北省经济增长和专利申请量的协整关系进行检验，检验结果见表3、表4。迹检验和最大特征值检验结果显示：在10%显著性水平上，拒绝“没有协整关系”的原假设，接受存在“一个协整关系”的假设，说明LnTGDP与LnPAN之间存在长期的相关关系，即存在一个协整关系。经过标准化的协整向量（LnTGDP，LnPAN，C）为（1.000，0.298 8，3.963 8）得到专利申请量和经济增长的长期均衡方程为（括号中为标准差）：

从（1）式中可以看出，以专利申请量作为专利发展水平的指标对地区生产总值有显著的正向推动作用，专利申请量每提高1个百分点，地区生产总值将提高0.299个百分点。这和国内其他研究省际层面专利产出与经济增长的学者所获得数据比例大体一致（陈衍泰，2006）。这也说明了，河北省专利发展水平与区域经济增长之间同样也存在显著的正向相关关系。在相似的经济发展水平与专利整体状况的条件下，通过对比河北省与其他省份，得出河北省专利发展对经济增长的贡献度具体数值是较为合理的。

经研究发现，LnTGDP与LnPAN两个变量是协整的，它们之间确实存在长期均衡关系。但在短期内它们可能是不均衡的，扰动项是均衡误差。上述的检验结果，LnTGDP与LnPAN之间虽然存在长期均衡关系，但在短期内也可能是不均衡的，这就需要用误差修正模型ECM来描述。其中误差修正项的系数反映了误差修正模型规模自身修正偏离均衡的作用机制。我们得到了描述河北省经济增长与专利产出变化的短期波动向长期均衡调整的误差修正模型为：DLnTGDP=0.066 7+0.089 2DLnTGDP-1-0.049 77DLnTGDP-2-

表3　特征根迹检验结果

表4　最大特征根检验统计量

（四）格兰杰（Granger）因果检验

协整检验只是说明了变量间存在长期均衡关系，上面的计量经济模型的建立过程指明了利用回归分析处理了两个经济变量的依存性问题，以上结果显示河北省专利申请量与经济增长之间存在长期的均衡关系，但是这种均衡关系是否构成因果关系，即在统计上是由专利申请量的增加导致经济的增长，还是经济增长导致专利申请量的增加，或者两变量互为因果关系，需要从统计意义上检验因果性的方向。证明变量间存在确定性的相互关系需要通过Granger因果检验来进行。

根据表1中的河北省地区生产总值（HBGDP）与河北省专利申请总量（PAN）的相关数据，对其进行Granger因果关系检验，结果如表5所示，P值为原假设成立时的概率显著性水平。

表5　 Granger因果关系检验结果

表5的结果显示了，在滞后期1～7年时，河北省专利申请量与区域经济增长之间存在明显的因果关系，从数据上显示除了第3年以外，其余各期中专利申请量是经济增长的格兰杰原因，而且该因果关系在第5年时表现的最为显著；在统计上从第1年到第6年经济增长并没有显示出是专利增长的格兰杰原因，到第7年时才显示出互动关系，因此，可以得出结论，基于河北省专利发展状况和经济增长趋势分析，河北省专利发展对经济增长具有一定的促进作用，但两者还没有达到双向互动的关系。

五、结论及政策建议

综上所述，通过对1985—2012年河北省统计数据资料实证分析，结果表明：河北省专利产出与经济增长之间存在长期的均衡关系，专利申请量每增加1%地方生产总值将增加0.299%，说明技术创新对经济增长具有一定的正向促进作用；先进技术是经济增长的重要因素，通过必要的制度创新和观念的调整来积极鼓励技术革新，促进专利产出量和专利运用能力，提高技术的产业化水平，从而推动了经济增长。然而研究结果并没有显示出本地区经济增长对专利产出水平具有强劲的引领带动作用，两者之间并没有体现出应有的良性互动关系。鉴于此，本文提出以下建议：

1．专利作为衡量技术进步的重要指标，其发展水平对推动经济增长有着重要的作用。在现阶段河北省经济和专利发展条件下，一方面要重视专利申请量，虽然专利的授权量更能代表专利质量，但是目前基于河北省专利工作实际，应当首先提高专利申请数量，专利申请量的大量涌现是高质量专利的基础和保证。另一方面要重视专利的运用，加强河北省专利成果转化，重视专利技术的市场化问题，真正实现专利的社会经济效益。

2．积极推动经济增长对专利产出的带动作用。首先，加强全社会对技术进步或创新的重视程度，注重知识产权文化建设，鼓励、营造创新环境。其次，经济发展水平主要是通过科技投入来影响专利产出量。河北省的科技投入力度还处于全国较低水平，这与其经济发展水平不相适应。因此，应继续加大科技投入力度，促进专利产出。再次，地方政府应积极引导企业以科技创新带动产业结构调整，加强企业自身技术创新能力，促进专利产出总量。最后，要积极加强地方技术人才队伍建设。利用京津冀区位优势，落实奖酬政策，实现人才的快速聚集；支持地方高等教育人才培养工作，加大对高校科研奖励和支持力度，形成技术、科研骨干群体。

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责任编辑、校对：武玲玲

中图分类号：F061.5

文献标识码：A

文章编号：1007-2101（2015）05-0114-06

收稿日期：2014-08-05

基金项目：河北省社会科学基金项目（HB14YJ017）；河北省人力资源和社会保障科研合作课题（JRSH2-2014-03004）；石家庄市哲学社会科学规划研究项目（SH1404）

作者简介：张爱华（1976-），男，河北保定人，兰州大学经济学院博士研究生，石家庄学院政法学院副教授，研究方向为区域资源环境法律保护。

The Empirical Analysis between Patent Output and Region Economic Growth

Zhang Aihua1,2, Sun Zhiyong2

（1.School of Economics, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China; 2. Shijiazhuang University, Shijiazhuang 050035, China）

Abstract:Recently the trend is up when we focus the study on between patent output and region economic growth at home and abroad. patent output is regard as the measured index of progress of technology which can analyze the equilibrium relation between patent development and economic growth. Using relevant data of Hebei province of 1985-2012 years, we have made an empirical study on the long-term dynamic equilibrium relationship between patent development and economic growth. The results have been concluded that there exists causal relationship between economic growth and patent output, the contribution power of patent output to economic growth is clear, this fact shows that patent output drives economic growth,but the function is not very great.

Key words:progress of technology, patent output, economic growth, patent system, intellectual property, technological innovation, science and technology input