吳瑋
(西南財經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理研究院,四川 成都 610074)
基于協(xié)整分析的專利申請與經(jīng)濟(jì)增長的實(shí)證研究
吳瑋
(西南財經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理研究院,四川 成都 610074)
文章使用1986-2005年我國專利申請與經(jīng)濟(jì)增長的季度數(shù)據(jù)分析了專利申請與經(jīng)濟(jì)增長的長期均衡與短期動態(tài)關(guān)系。在平穩(wěn)性與因果關(guān)系檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了專利申請與經(jīng)濟(jì)增長的長期均衡關(guān)系模型,并利用誤差修正模型檢驗(yàn)了兩者的短期關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn),專利申請與中國經(jīng)濟(jì)增長之間存在顯著的長期雙向因果關(guān)系,而從短期看兩者關(guān)系不明顯。專利數(shù)量的增加可以為技術(shù)進(jìn)步提供技術(shù)支持,并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的長期發(fā)展。此外,保持宏觀經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定、避免經(jīng)濟(jì)的大幅度波動則有利于為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供外部環(huán)境。
經(jīng)濟(jì)增長;專利申請量;協(xié)整;Granger檢驗(yàn);誤差修正模型
經(jīng)濟(jì)增長理論是現(xiàn)代宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)的重要組成部分,經(jīng)濟(jì)增長反映了一國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和居民福利水平。經(jīng)濟(jì)增長理論的發(fā)展經(jīng)歷了古典增長理論、新古典增長理論和內(nèi)生增長理論三個階段。新古典經(jīng)濟(jì)增長模型與內(nèi)生增長模型的一個核心結(jié)論是:長期來看,技術(shù)進(jìn)步是經(jīng)濟(jì)增長的唯一源泉[1]。所不同的是,新古典經(jīng)濟(jì)增長模型假定技術(shù)進(jìn)步是外生變量,在資本的邊際報酬遞減規(guī)律的作用下,經(jīng)濟(jì)增長將趨于停滯。內(nèi)生增長模型則對技術(shù)進(jìn)步內(nèi)生化,并認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步和人力資本的作用使得資本的邊際報酬非遞減。技術(shù)進(jìn)步能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長已成為經(jīng)濟(jì)學(xué)理論的共識。但是由于各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)和外部環(huán)境的差異,技術(shù)進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)增長的作用機(jī)制會有所不同[2]。因此,結(jié)合不同國家與地區(qū)的國情和經(jīng)濟(jì)增長的實(shí)踐,分析二者相互作用的作用機(jī)制,對于國家或地區(qū)的科技發(fā)展戰(zhàn)略具有重要指導(dǎo)作用?,F(xiàn)有的實(shí)證研究一般將專利申請數(shù)量作為一國或地區(qū)技術(shù)進(jìn)步的代理變量。從國際經(jīng)驗(yàn)來看,專利申請數(shù)量與一國技術(shù)進(jìn)步正相關(guān),專利數(shù)量越多,技術(shù)發(fā)展層次越高,對經(jīng)濟(jì)增長具有較高的促進(jìn)作用[3]。
筆者使用1986-2005年我國專利申請與經(jīng)濟(jì)增長的季度數(shù)據(jù)研究了專利申請與經(jīng)濟(jì)增長的相互關(guān)系。運(yùn)用協(xié)整分析技術(shù)與誤差修正模型,分析了專利申請對經(jīng)濟(jì)增長的長期影響與短期影響。
如何實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步,是經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)持續(xù)增長的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)的古典和新古典增長理論假設(shè)技術(shù)是一個外生的不變量,技術(shù)對產(chǎn)品生產(chǎn)不發(fā)生影響。新增長理論將技術(shù)視為一種內(nèi)生變量,認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步是獲得產(chǎn)品壟斷差異和規(guī)模經(jīng)濟(jì)的—個重要因素(Ted O'Donoghue 2004)[4]。 Ted O'Donoghue 等人認(rèn)為,企業(yè)獲得先進(jìn)技術(shù)主要通過兩種渠道:其一是技術(shù)創(chuàng)新 (Innovation);其二是干中學(xué)(Learning by doing)。技術(shù)創(chuàng)新是通過企業(yè)研發(fā)(RD)活動來獲得的(Ashish Arora,et al.2008)[5]。一方面,RD 所產(chǎn)生的技術(shù)創(chuàng)新改變了企業(yè)的生產(chǎn)函數(shù),降低了邊際生產(chǎn)成本。在生產(chǎn)過程中,同樣的要素投入能帶來更多更好的產(chǎn)出,其表現(xiàn)為要素生產(chǎn)率的提高、產(chǎn)品質(zhì)量的提高和新產(chǎn)品的開發(fā)。這樣,企業(yè)的邊際生產(chǎn)成本就不斷下降,企業(yè)能夠在市場上獲得壟斷優(yōu)勢。另一方面,技術(shù)進(jìn)步能夠從學(xué)習(xí)曲線(Learning Curve)的角度闡述動態(tài)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。假定邊際成本是累積產(chǎn)量的減函數(shù),累計(jì)產(chǎn)量越多,生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、銷售經(jīng)驗(yàn)和管理經(jīng)驗(yàn)越豐富,邊際成本就越下降,這就是“干中學(xué)”。一般而言,作為先進(jìn)技術(shù)的擁有者并非有意轉(zhuǎn)讓或傳播其技術(shù),而是在貿(mào)易、投資或其他經(jīng)濟(jì)行為中自然輸出了技術(shù),即所謂的“技術(shù)外溢”。廣大落后的發(fā)展中國家技術(shù)水平的提高多是通過第二種途徑獲得。近年來的實(shí)證研究(Josef Zweimüller 2004;Walter G.Park 2008;Joseph Farrell,etal2008;GuangzhouHu,etal2009)表明,技術(shù)進(jìn)步在生產(chǎn)過程中的作用直接表現(xiàn)在它等同于生產(chǎn)要素的擴(kuò)張,它與生產(chǎn)要素之間存在一個替代的關(guān)系。技術(shù)進(jìn)步會導(dǎo)致產(chǎn)品要素密集度的動態(tài)變化,從而可以實(shí)現(xiàn)比較優(yōu)勢的轉(zhuǎn)化。動態(tài)比較優(yōu)勢理論強(qiáng)調(diào)國內(nèi)技術(shù)創(chuàng)新的差別是作為國際貿(mào)易流量的基礎(chǔ)[6-9]。對于廣大發(fā)展中國家而言,技術(shù)進(jìn)步是實(shí)現(xiàn)比較優(yōu)勢升級、轉(zhuǎn)換的重要途徑。筆者試圖從技術(shù)進(jìn)步的另一個指標(biāo)——專利數(shù)量角度分析其對經(jīng)濟(jì)增長的長期均衡和短期波動。
筆者選用中國的國內(nèi)生產(chǎn)總值作為經(jīng)濟(jì)增長的代理變量;選取專利申請數(shù)量作為技術(shù)進(jìn)步的代理變量。數(shù)據(jù)來源為《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》,數(shù)據(jù)區(qū)間是1986年-2005年,均為季度數(shù)據(jù),最終取得了80個樣本。其中,我們選擇專利申請量作為專利產(chǎn)出衡量指標(biāo),而不是專利授權(quán)量,主要是基于兩個方面的考慮,一是專利授權(quán)量同專利申請量之間存在較強(qiáng)線性相關(guān),專利申請量所包含的信息在很大程度上已經(jīng)覆蓋了專利授權(quán)量。二是專利授權(quán)量同專利申請量相比時間滯后性更大,以其作為分析指標(biāo),更易引起信息失真。
本文用GDP和PTT分別表示經(jīng)濟(jì)增長與專利申請量。為了減少數(shù)據(jù)的異方差和波動性,分別對各實(shí)際量取自然對數(shù),用LNGDP、LNPTT表示。為了檢驗(yàn)技術(shù)進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)增長之間的長期關(guān)系,本文構(gòu)造了兩變量的時間序列模型,模型如下:
模型(1)中被解釋變量為GDP,解釋變量為專利數(shù)量,以PTT表示,εt為殘差項(xiàng)?;趦?nèi)生增長理論,技術(shù)進(jìn)步是一國或地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)長期增長的核心要素,本文預(yù)測,專利數(shù)量與經(jīng)濟(jì)增長兩者正相關(guān),專利數(shù)量的系數(shù)β1預(yù)期為正。此外,現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)濟(jì)增長與技術(shù)進(jìn)步兩者存在互動關(guān)系,首先,技術(shù)進(jìn)步作為經(jīng)濟(jì)增長的重要要素對經(jīng)濟(jì)增長具有正向促進(jìn)作用。其次,現(xiàn)有文獻(xiàn)對專利數(shù)量的影響因素研究發(fā)現(xiàn),在影響專利數(shù)量的因素中,一國或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境是影響專利數(shù)量的重要因素,經(jīng)濟(jì)增長有利于本地區(qū)科技創(chuàng)新與技術(shù)進(jìn)步。因此,為了考察經(jīng)濟(jì)增長對技術(shù)進(jìn)步的促進(jìn)作用,構(gòu)建了模型(2)。模型(2)中被解釋變量為專利數(shù)量,以PTT表示專利,解釋變量為GDP,εt為殘差項(xiàng)。根據(jù)之前的研究,預(yù)測經(jīng)濟(jì)增長與專利數(shù)量兩者正相關(guān),經(jīng)濟(jì)增長的系數(shù)β2預(yù)期為正。
由于GDP和專利申請量的對數(shù)是時間序列數(shù)據(jù),如果時間序列數(shù)據(jù)非平穩(wěn),則會帶來“偽回歸”的問題,估計(jì)出的參數(shù)有偏。因此有必要對GDP和專利申請量進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)。為了更直觀地觀察GDP和專利申請量的趨勢變動,圖1與圖2繪制了兩者的時間趨勢圖,圖中橫軸為時間,以年份表示,縱軸分別為GDP和專利申請量的對數(shù)值。從圖1與圖2可以看出,GDP和專利申請量都有不斷增長的趨勢,時間序列數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)的趨勢性。此外,GDP和專利申請量隨時間變動的方向較為一致,這說明兩者可能存在較強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系。為了研究這種相關(guān)關(guān)系,一般的做法是根據(jù)現(xiàn)有的樣本資料建立比較合適的回歸方程。我們在進(jìn)行傳統(tǒng)的回歸分析時,要求所用的時間序列必須是平穩(wěn)的,否則會產(chǎn)生“偽回歸”問題,然而在現(xiàn)實(shí)中,經(jīng)濟(jì)時間序列通常都是非平穩(wěn)的(帶有明顯的變化趨勢),破壞了平穩(wěn)性的假定,為了使回歸有意義,可以對其實(shí)行平穩(wěn)化[10]。常用的方法是對水平序列進(jìn)行差分,然后用差分序列進(jìn)行回歸,但這樣做的結(jié)果忽視了水平序列所包含的有用信息,而這些信息對分析問題來說既是必要的又是重要的。協(xié)整理論則提供了一種處理非平穩(wěn)數(shù)據(jù)的方法。
進(jìn)行協(xié)整分析之前,必須先檢驗(yàn)變量是否是平穩(wěn)的。如果非平穩(wěn)時間序列在經(jīng)過d次差分后變?yōu)槠椒€(wěn)時間序列,則稱這樣的序列是d階單整,記作I(d)。采用Dickey-Fuller的ADF檢驗(yàn)方法,對表1中的LNGDP、LNPTT及其一階差分變量DLNGDP和DLNPTT進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn),結(jié)果見表1。
表1 各變量的原序列和一階差分序列的單整檢驗(yàn)結(jié)果
圖1 LNGDP變化趨勢圖
圖2 專利申請變化趨勢圖
表1的檢驗(yàn)結(jié)果顯示,所有變量原序列的ADF統(tǒng)計(jì)量的絕對值均低于5%臨界值水平,這說明原序列在5%的顯著性水平均接受零假設(shè)H0=0,因此,所有的原序列都是不平穩(wěn)的。經(jīng)過一階差分后,LNGDP、LNPTT的ADF統(tǒng)計(jì)量在10%水平顯著,這說明兩個序列的一階差分序列是平穩(wěn)的,因此可以得出的結(jié)論是,LNGDP、LNPTT是一階單整序列,即I(1)。
圖3與圖4繪制了GDP和專利申請量一階差分?jǐn)?shù)據(jù)隨時間變化的趨勢圖。圖3與圖4的結(jié)果顯示,經(jīng)過一階差分后,GDP和專利申請量變動較為平穩(wěn),沒有明顯的趨勢變化。因此,使用一階差分變量進(jìn)行回歸所得出的系數(shù)無偏。
經(jīng)過平穩(wěn)性檢驗(yàn)后,本文進(jìn)一步進(jìn)行因果關(guān)系檢驗(yàn)。這是由于,由模型(1)與模型(2)可知,專利數(shù)量與經(jīng)濟(jì)增長兩者可能存在互為因果的關(guān)系,這會產(chǎn)生聯(lián)立內(nèi)生性的問題,內(nèi)生性的存在使得單一方程回歸到結(jié)果有偏差。因此,為了檢驗(yàn)專利數(shù)量與經(jīng)濟(jì)增長之間的因果關(guān)系,本文從長期與短期角度進(jìn)行Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)[11]。
(1)GDP與專利申請的長期因果關(guān)系檢驗(yàn)
圖3 DLNGDP變化趨勢圖
圖4 DLNPTT變化趨勢圖
本文選取自回歸最大滯后階數(shù)5,對各變量的因果關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果見表2。
表2結(jié)果顯示,滯后1期到3期的檢驗(yàn)結(jié)果證明存在從專利申請的GDP的因果關(guān)系;滯后2期到5期的檢驗(yàn)結(jié)果證明存在從GDP到專利申請的因果關(guān)系。即從長期來看,GDP最先從Granger原因上導(dǎo)致專利申請的增加;而專利由申請到使用存在時滯,滯后期大概為1到3年,因此專利申請會在未來幾年Granger原因上導(dǎo)致GDP的提高。長期來看,兩者存在雙向因果關(guān)系。
(2)基于誤差修正模型的Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)
基于誤差修正模型的Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)可以揭示變量之間的短期因果關(guān)系。各變量對短期經(jīng)濟(jì)增長率的因果關(guān)系,可以就相應(yīng)的參數(shù)作約束檢驗(yàn),假設(shè)相應(yīng)的變量系數(shù)為零,如果假設(shè)被接受,則可以認(rèn)為該變量對經(jīng)濟(jì)增長沒有短期Granger因果關(guān)系,否則,接受該變量對經(jīng)濟(jì)增長存在短期Granger因果關(guān)系。[12]
誤差修正模型表達(dá)式(3)為:
檢驗(yàn)短期專利申請變動是否對GDP形成因果關(guān)系,就是檢驗(yàn)原假設(shè):θ1=θ2=0。而檢驗(yàn)短期專利申請變動是否通過協(xié)整關(guān)系對GDP形成因果關(guān)系,就是檢驗(yàn)原假設(shè):墜1=θ1=θ2=0。 檢驗(yàn)結(jié)果見表3。
表2 各變量之間的長期因果關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果
表3 各變量的短期因果關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果
從檢驗(yàn)結(jié)果可以看出,滯后1期的檢驗(yàn)結(jié)果證明存在從專利申請的GDP的因果關(guān)系;滯后2期和3期的檢驗(yàn)結(jié)果證明存在從GDP到專利申請的因果關(guān)系。從短期來看,兩者之間的關(guān)系并不顯著。專利申請量的增減未必會引起GDP的增加或減少,而GDP的增減也未必會引起專利申請量的增加或減少,這在一定程度上反映了我國專利產(chǎn)出和經(jīng)濟(jì)增長之間還遠(yuǎn)未達(dá)到像發(fā)達(dá)國家那樣互動的關(guān)系。
3.實(shí)證結(jié)果分析
經(jīng)過平穩(wěn)性檢驗(yàn)與因果關(guān)系檢驗(yàn)后,對模型(1)(2)進(jìn)行回歸,此外為了分析專利申請與經(jīng)濟(jì)增長的聯(lián)立性,本文還使用了模型(1)(2)的聯(lián)立方程模型,進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)?;貧w結(jié)果見表4。
表4中,第1-2列為模型(1)的回歸結(jié)果,其中,第1列將專利申請數(shù)量的對數(shù)值作為解釋變量,GDP的對數(shù)值作為被解釋變量,第2列將專利申請數(shù)量對數(shù)值的差分作為解釋變量,GDP的對數(shù)值的差分作為被解釋變量,第1-2列的回歸方法為最小二乘法。第3-4列為模型(2)的回歸結(jié)果,其中,第3列將GDP的對數(shù)值作為解釋變量,專利申請數(shù)量的對數(shù)值作為被解釋變量,第4列將GDP的對數(shù)值的差分作為解釋變量,專利申請數(shù)量對數(shù)值的差分作為被解釋變量,第3-4列的回歸方法為最小二乘法。第5-6列為模型(1)(2)聯(lián)立模型的回歸結(jié)果,回歸方法為極大似然值法。
表4第1-2列的結(jié)果顯示,專利申請數(shù)量與經(jīng)濟(jì)增長之間顯著正相關(guān),長期來看,專利申請數(shù)量越多,專利轉(zhuǎn)化為技術(shù)應(yīng)用的比例越大,也有利于推動技術(shù)進(jìn)步,對一國或地區(qū)經(jīng)濟(jì)的長期增長具有較大促進(jìn)作用,這也與內(nèi)生增長模型的推論一致。第1列系數(shù)顯示,專利數(shù)量對經(jīng)濟(jì)增長的長期彈性系數(shù)為0.384,專利數(shù)量每增加1個百分點(diǎn),長期經(jīng)濟(jì)增加了0.384個百分點(diǎn),技術(shù)進(jìn)步對經(jīng)濟(jì)增長的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)顯著。因此,為了保證一國或地區(qū)經(jīng)濟(jì)的長期發(fā)展,應(yīng)當(dāng)積極扶持與鼓勵企業(yè)的創(chuàng)新行為,以企業(yè)作為主體,進(jìn)行研發(fā)的投入。
表4 專利數(shù)量與經(jīng)濟(jì)增長長期關(guān)系
表4第3-4列的結(jié)果顯示,經(jīng)濟(jì)增長對專利數(shù)量具有一定的促進(jìn)作用,這是由于,影響企業(yè)進(jìn)行研發(fā)投入并申請專利的主要因素便是宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境。如果一國或地區(qū)經(jīng)濟(jì)保持較快的發(fā)展,可以激勵企業(yè)進(jìn)行研發(fā)投入,提升企業(yè)競爭力。因此,一國經(jīng)濟(jì)增長越快,專利申請的數(shù)量也越高,這也與國外的發(fā)現(xiàn)一致。第3列結(jié)果表明,長期來看,經(jīng)濟(jì)增長對專利申請的彈性系數(shù)為0.117,GDP增長每增加1個百分點(diǎn),長期專利數(shù)量增加了0.117個百分點(diǎn),外部經(jīng)濟(jì)環(huán)境對專利申請的作用顯著。因此,一國應(yīng)當(dāng)保持經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展,避免經(jīng)濟(jì)的劇烈波動,為企業(yè)專利發(fā)明創(chuàng)造較好的外部環(huán)境。此外,表4第5-6列的聯(lián)立模型結(jié)果顯示,經(jīng)濟(jì)增長與專利申請存在長期互為因果的關(guān)系,這也驗(yàn)證了Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)的結(jié)果。
本文使用協(xié)整分析與誤差修正模型,檢驗(yàn)了專利申請與經(jīng)濟(jì)增長之間的長期關(guān)系與短期關(guān)系,主要結(jié)論及政策啟示有以下兩點(diǎn)。
1.中國經(jīng)濟(jì)增長與專利申請之間存在穩(wěn)定的長期關(guān)系,并且長期來看兩者之間互為因果關(guān)系。專利申請對一國或地區(qū)的長期經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有較大的促進(jìn)作用,作為技術(shù)創(chuàng)新的主體,企業(yè)的研發(fā)投入對經(jīng)濟(jì)增長有正向影響。因此,政府應(yīng)當(dāng)積極鼓勵并扶持企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,開展各項(xiàng)研發(fā)活動,為經(jīng)濟(jì)長期發(fā)展提供技術(shù)支持。另一方面,經(jīng)濟(jì)增長也影響了專利申請的數(shù)量,保持經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展,可以為企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新提供外部環(huán)境。
2.在短期內(nèi),中國經(jīng)濟(jì)增長與專利申請之間存在單向的因果關(guān)系,專利申請對經(jīng)濟(jì)增長的短期效應(yīng)并不明顯。這一方面反映了我國專利發(fā)明與國外相比總體上還處于落后狀態(tài),技術(shù)進(jìn)步對經(jīng)濟(jì)增長的核心作用短期內(nèi)無法體現(xiàn);另一方面,我國對知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)還很不完善,無法激勵更多的企業(yè)和個人進(jìn)行專利研發(fā)投入。因此,政府應(yīng)該不斷完善知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)與激勵機(jī)制,為專利投入提供制度保障,進(jìn)而使得技術(shù)進(jìn)步成為經(jīng)濟(jì)增長的引擎。特別是專利轉(zhuǎn)讓與技術(shù)轉(zhuǎn)移方面,我國與歐美國家相比還存在很大的差距。我國還沒有健全專利等知識產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)移機(jī)制,專利發(fā)明的主體之一——科研機(jī)構(gòu)和高等院校還沒有建立相應(yīng)的專利轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)。許多部門還存在自己發(fā)明專利并將其推向市場的現(xiàn)象,而將技術(shù)發(fā)明成果產(chǎn)品化并推向市場并不是這些科研機(jī)構(gòu)的強(qiáng)項(xiàng)與優(yōu)勢,實(shí)踐證明,一項(xiàng)新的科研成果從發(fā)明到市場普及一般需要5-10年時間,而且市場風(fēng)險很大,因此,一個較好的制度安排是建立相應(yīng)的技術(shù)發(fā)明轉(zhuǎn)移機(jī)制,科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)合作,科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)發(fā)明,企業(yè)進(jìn)行市場推廣。
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[編輯:張薛梅]
F223
B
1671-4806(2010)06-0014-05
2010-09-25
西南財經(jīng)大學(xué)“211工程”三期建設(shè)項(xiàng)目
吳瑋(1984- ),男 ,河南信陽人,博士研究生,研究方向?yàn)槲鞣浇?jīng)濟(jì)學(xué)。