張慧穎，郭佳冰

(天津大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部，天津 300072)

基于時(shí)間序列單方向因果測(cè)度的多國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展分析

張慧穎，郭佳冰

(天津大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部，天津 300072)

通過主體對(duì)比法研究中、美、日3國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，從中尋找對(duì)中國(guó)電子信息發(fā)展的啟示。以專利產(chǎn)出對(duì)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的影響為研究點(diǎn)，利用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法探究了多個(gè)專利指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在宏觀動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的內(nèi)穩(wěn)態(tài)關(guān)系。基于協(xié)整和誤差修正概念建立向量自回歸模型，將時(shí)間序列計(jì)量方法應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)狀況分析，在Granger因果測(cè)度條件下，利用多變量時(shí)間序列的單方向因果測(cè)度，定量描述專利發(fā)展對(duì)電子信息產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的FMO，OMO值。得出以下結(jié)論：授權(quán)數(shù)與GDP在Granger理論意義上存在弱因果關(guān)系；發(fā)明占比與GDP存在雙向的因果關(guān)系；專利數(shù)量和發(fā)明占比對(duì)GDP的OMO值為0.450，兩者存在內(nèi)生聯(lián)系，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有協(xié)同作用。

電子技術(shù)其他學(xué)科；電子信息產(chǎn)業(yè)；專利；時(shí)間序列；Granger因果；單方向測(cè)度

20世紀(jì)90年代以來，以通信、計(jì)算機(jī)及軟件產(chǎn)業(yè)為主體的電子信息產(chǎn)業(yè)成為當(dāng)今世界上最重要的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)和對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的突出貢獻(xiàn)使得各個(gè)國(guó)家開始重視電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿?，擁有諸多跨國(guó)公司的美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家在競(jìng)爭(zhēng)中越發(fā)強(qiáng)勢(shì)，形成了電子信息產(chǎn)業(yè)內(nèi)的大國(guó)馬太效應(yīng)。

電子信息產(chǎn)業(yè)的主要利潤(rùn)取決于核心技術(shù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、自主品牌和生產(chǎn)規(guī)模，其中擁有核心技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)數(shù)量至關(guān)重要。根據(jù)世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織提供的數(shù)據(jù)，中國(guó)在2013年超過德國(guó)，成為僅次于美、日的世界第三大專利申請(qǐng)國(guó)，增速為全球首位。但是，在專利數(shù)量規(guī)模迅速增長(zhǎng)的表象之下隱藏著一個(gè)嚴(yán)重的問題，即中國(guó)的專利轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家。世界銀行的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)專利技術(shù)應(yīng)用商品化率不到專利總數(shù)的20%。由于專利的轉(zhuǎn)化效率過低，因此中國(guó)專利沒有很好地起到推動(dòng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

專利作為最具代表性的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界研究的焦點(diǎn)，其中不乏優(yōu)秀的研究成果。找出專利如何推動(dòng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的作用關(guān)系，對(duì)提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力有至關(guān)重要的作用。國(guó)外相關(guān)研究圍繞內(nèi)生增長(zhǎng)理論、技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)轉(zhuǎn)移等方面展開。20世紀(jì)70-80年代，KENNETH[1]從技術(shù)進(jìn)步內(nèi)生的角度出發(fā)，將技術(shù)進(jìn)步引入經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)理論，認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步是經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)久增長(zhǎng)的內(nèi)在源泉，且技術(shù)知識(shí)的增長(zhǎng)源于研究開發(fā)部門，以此形成了內(nèi)生增長(zhǎng)模型(Endogenous growth model)，強(qiáng)調(diào)R&D的重要性，認(rèn)為R&D經(jīng)費(fèi)的投入加快了知識(shí)和技術(shù)的積累效率。由于知識(shí)溢出效應(yīng)(Knowledgespillover effect)的存在，KOCHHAR[2]對(duì)專利技術(shù)保護(hù)在不同國(guó)家不同領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮的作用做出了研究，在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域中發(fā)達(dá)國(guó)家通過先進(jìn)技術(shù)共享和公共信息披露實(shí)現(xiàn)了高速的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而發(fā)展中國(guó)家因?yàn)榧夹g(shù)壁壘等原因則處于劣勢(shì)。ANGUS[3]分析專利政策對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和不平等的影響，開發(fā)了財(cái)富的異質(zhì)性和彈性的勞動(dòng)力供給的質(zhì)量階梯模型，發(fā)現(xiàn)加強(qiáng)專利保護(hù)會(huì)增加經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，刺激研發(fā)支出和收入不平等。KEITH[4]發(fā)現(xiàn)，在國(guó)家貿(mào)易角度專利制度主要通過影響貿(mào)易商品的定價(jià)、FDI、技術(shù)許可等方面影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。這些研究肯定了專利保護(hù)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有顯著的促進(jìn)作用，專利與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有相關(guān)性。

陳美章[5]肯定了專利制度對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的激勵(lì)作用、調(diào)節(jié)作用、保護(hù)作用和公開作用。潘向軍等[6]從宏觀層面做出了解答，認(rèn)為專利制度從地域、知識(shí)、結(jié)構(gòu)3個(gè)維度對(duì)技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行激勵(lì)。吳志鵬等[7]從微觀層面解釋了專利制度從專利長(zhǎng)度、專利寬度、專利高度3個(gè)維度對(duì)技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行激勵(lì)。葉靜怡等[8]還對(duì)專利法2次改革后的創(chuàng)新激勵(lì)效應(yīng)做了研究，研究結(jié)果證實(shí)了專利制度的變革推動(dòng)了高技術(shù)行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。曾昭法等[9]采用了協(xié)整和誤差修正模型實(shí)證研究專利對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，專利制度自引入中國(guó)以來，對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有顯著的促進(jìn)作用。馬軍杰等[10]采用全要素生產(chǎn)率分析框架，運(yùn)用2000-2008年中國(guó)30個(gè)省區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)面板數(shù)據(jù)對(duì)專利產(chǎn)出績(jī)效進(jìn)行實(shí)證分析，得出中國(guó)專利產(chǎn)出績(jī)效呈上升趨勢(shì)的結(jié)論。

2 中、美、日電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)比

2.1 美國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

根據(jù)《世界電子數(shù)據(jù)年鑒》2013年度的數(shù)據(jù)，美國(guó)電子信息產(chǎn)品市場(chǎng)總額為4 331億美元，同比增長(zhǎng)3.3%。2009年市場(chǎng)總額雖然受金融危機(jī)影響下滑，但2010年即出現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)反彈。經(jīng)過近5年的發(fā)展，美國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)趨于平穩(wěn)，未來總體趨勢(shì)良好。美國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)之所以能取得如此輝煌的成就，原因在于：1)其擁有一套系統(tǒng)且成熟的制度和機(jī)制，包括完善高效的創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制、人才培養(yǎng)激勵(lì)機(jī)制和技術(shù)研發(fā)機(jī)制；2)其具有高度發(fā)達(dá)的金融資本市場(chǎng)，通過強(qiáng)大的資金融通功能，將全球資金為其所用，為其電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供厚實(shí)的資本保障；3)重視基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)，出臺(tái)一系列政策向此傾斜，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)等研究[11]。

美國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)布局主要集中在東西部沿海帶的6個(gè)州和中部的4個(gè)州，密集鏈接的布局有利于同產(chǎn)業(yè)企業(yè)間的合作和資源交流。其實(shí)，在形成如今的電子信息產(chǎn)業(yè)布局之前，美國(guó)東北部的新英格蘭、大西洋沿岸地區(qū)是最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化發(fā)展的老工業(yè)區(qū)，包括電子工業(yè)在內(nèi)，這些地區(qū)是美國(guó)早期工業(yè)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，但是從19世紀(jì)70年代開始，美國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)總體出現(xiàn)了從傳統(tǒng)東北工業(yè)區(qū)向西部、南部“陽(yáng)光地帶”轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。

美國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)向西部、南部“陽(yáng)光地帶”轉(zhuǎn)移的原因在于：1)物流運(yùn)輸?shù)冉煌ǔ杀窘档停?0世紀(jì)20年代以后，航空技術(shù)、電訊技術(shù)突飛猛進(jìn),貨運(yùn)汽車的發(fā)展使得原料、運(yùn)輸成本大幅度下降；2)生產(chǎn)要素成本低廉，“陽(yáng)光地帶”大多未開發(fā)或初次開發(fā)，土地供給充足，勞動(dòng)力價(jià)格便宜；3)稅收政策優(yōu)惠，美國(guó)西部和南部的各級(jí)政府為吸引外來投資者，特別是吸引東北部老工業(yè)區(qū)域的企業(yè)遷入,紛紛實(shí)行較為優(yōu)惠的稅收政策，極大降低了企業(yè)成本。

2.2 日本電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

日本在當(dāng)今全球電子信息產(chǎn)業(yè)中處于核心圈和產(chǎn)業(yè)鏈的高端位置，是僅次于美國(guó)和中國(guó)的全球第三大電子信息產(chǎn)業(yè)大國(guó)。根據(jù)《世界電子數(shù)據(jù)年鑒》統(tǒng)計(jì)，2011年日本電子信息產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到1 634.7億美元，其中集成電路、消費(fèi)電子產(chǎn)品、通信設(shè)備、液晶器件等行業(yè)產(chǎn)值位居前列，貢獻(xiàn)了約51.4%的產(chǎn)值。

日本從起初的零基礎(chǔ)到如今的電子信息產(chǎn)業(yè)世界大國(guó)，大致經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段：1)初期階段(1957-1970年)，這個(gè)階段的主要任務(wù)是技術(shù)引進(jìn)、消化、吸收；2)趕超階段(1971-1985年)，該階段的主要任務(wù)是在原基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、體制創(chuàng)新；3)調(diào)整階段(1986年至今)，這段時(shí)間日本開始了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重整[12]。

1957年6月，隨著日本政府第1次頒布的有關(guān)促進(jìn)電子工業(yè)的法律——《電子工業(yè)振興臨時(shí)措施法》的實(shí)施，日本電子制造業(yè)開始了快速發(fā)展的階段?？恐拇罅χС?，日本不斷引進(jìn)本國(guó)發(fā)展所需的先進(jìn)技術(shù)，吸引外資補(bǔ)充本國(guó)工業(yè)發(fā)展需要，在短時(shí)間內(nèi)縮小了與先進(jìn)國(guó)家的技術(shù)差距。1971年至1985年間，日本政府依舊對(duì)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)揮了至關(guān)重要的調(diào)節(jié)作用，其強(qiáng)化開展半導(dǎo)體制造，幫助日本企業(yè)通過加強(qiáng)自身研發(fā)、生產(chǎn)能力，有效抵御了歐美地區(qū)老牌半導(dǎo)體制造商的競(jìng)爭(zhēng)，并且進(jìn)一步以半導(dǎo)體為核心，帶動(dòng)日本電子信息產(chǎn)業(yè)整體上升，使日本在不到30年的時(shí)間內(nèi)成為繼美國(guó)之后全球第二大電子工業(yè)強(qiáng)國(guó)。20世紀(jì)80年代后期，日本電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入困境，開始進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。1995年，日本提出以科技創(chuàng)造力為基礎(chǔ)，全面推進(jìn)“創(chuàng)新立國(guó)”的戰(zhàn)略構(gòu)想，將生命科學(xué)、信息通信、環(huán)境科學(xué)和材料科學(xué)列為研發(fā)重點(diǎn)領(lǐng)域。2001年，移動(dòng)通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展，日本提出發(fā)展信息化網(wǎng)絡(luò)、擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用技術(shù)的目標(biāo)，信息化領(lǐng)域集中發(fā)展IT戰(zhàn)略。這些產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的矯正調(diào)整頗有成效，使日本成為了當(dāng)今世界信息化技術(shù)強(qiáng)國(guó)。

2.3 中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展

電子信息產(chǎn)業(yè)當(dāng)屬中國(guó)與國(guó)際接軌最早、發(fā)展速度最快的產(chǎn)業(yè)。近幾年，作為戰(zhàn)略性新興重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)，電子信息產(chǎn)業(yè)整體運(yùn)行呈現(xiàn)高速發(fā)展趨勢(shì)，規(guī)模效益凸顯并穩(wěn)步提升，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要程度持續(xù)提高。2013年，中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)銷售收入總規(guī)模已達(dá)到12.4萬(wàn)億元，同比增長(zhǎng)12.7%，電子信息制造業(yè)增加值增長(zhǎng)12.7%，明顯高于同時(shí)期工業(yè)11.1%的平均水平?？梢?，中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)在工業(yè)經(jīng)濟(jì)中保持著領(lǐng)先地位，已經(jīng)躍居為中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的支柱性產(chǎn)業(yè)[13]，支撐作用不斷加強(qiáng)。在世界范圍，中國(guó)也是重要的電子信息產(chǎn)品生產(chǎn)加工基地之一。

與電子信息產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)相比，中國(guó)還存在差距，主要問題體現(xiàn)在以下幾方面。

1)規(guī)模效應(yīng)不明顯 由于國(guó)情，每年都有大量的電子信息企業(yè)成立，產(chǎn)業(yè)組織松散，市場(chǎng)完全競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)數(shù)量越來越多，但是具有絕對(duì)實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的大企業(yè)卻很少，沒有形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)[14]。

2)自主創(chuàng)新能力不足 中國(guó)沒有建立成熟的技術(shù)開發(fā)體系，應(yīng)用研究與市場(chǎng)需求嚴(yán)重脫節(jié)。缺少核心專利技術(shù)導(dǎo)致了中國(guó)電子信息企業(yè)利潤(rùn)微薄，低成本的制造對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展幫助甚微。

3)研發(fā)投入能力與世界強(qiáng)國(guó)相比較低 電子信息產(chǎn)業(yè)屬于知識(shí)密集型、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，是高投入高收益伴隨高風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)業(yè)，技術(shù)和創(chuàng)新需要持續(xù)性的研發(fā)收入作為支撐和保障。

3 專利對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的作用

技術(shù)創(chuàng)新是中國(guó)增加電子信息產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要環(huán)節(jié)，提升企業(yè)的創(chuàng)新能力，研發(fā)關(guān)鍵核心技術(shù)并進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，實(shí)施高質(zhì)量的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，能夠極大縮小與美、日等電子信息產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)的差距。

3.1 模型建立

本文選取了YAO等[15]提出的單方向因果測(cè)度理論為主要分析方法。該方法基于協(xié)整概念和Granger非因果性理論，發(fā)展了頻譜域和時(shí)間域的因果測(cè)度，以此為據(jù)討論經(jīng)濟(jì)時(shí)間變量間的因果影響。本文計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型的思路是：首先建立誤差修正模型(ECM)，選取專利和經(jīng)濟(jì)計(jì)量的若干個(gè)指標(biāo)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為頻譜域計(jì)算。得到單方向因果測(cè)度譜圖，分析專利與行業(yè)經(jīng)濟(jì)存在的長(zhǎng)短期關(guān)系和因果關(guān)系。得到全方向因果測(cè)度值，若為零，則不存在Granger因果關(guān)系；否則，值越大，相關(guān)性越強(qiáng)。

3.1.1 協(xié)整概念

在計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)中，系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)變化的，但是如果一個(gè)時(shí)間序列xt的聯(lián)合概率分布不隨時(shí)間而變，即對(duì)于任何n和m，x1，x2，…，xm的聯(lián)合概率分布與xn+1，xn+2，…，xn+m的聯(lián)合分布相同，則稱該時(shí)間序列是嚴(yán)格平穩(wěn)的。通常稱平穩(wěn)過程或白噪聲過程為0階積分過程。對(duì)于非平穩(wěn)時(shí)間序列Y(t)，如果存在正整數(shù)k使其i階差分Δiy(t)(i=1,2,…,k)非平穩(wěn)，但是Δky(t)～I(xiàn)(0)，則稱Y(t)為k階積分過程，記為Y(t)～I(xiàn)(k)。

3.1.2 ECM模型

在建立模型之前，提出以下前提假設(shè)：

1)在現(xiàn)實(shí)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中,雖然有許多統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的時(shí)間序列表現(xiàn)出非平穩(wěn)特征,但經(jīng)一次差分變換后這些非平穩(wěn)時(shí)間序列近似地服從平穩(wěn)過程；

2)專利制度對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的確存在一定程度的促進(jìn)作用，滯后期約為3年；

3)模型殘差符合正態(tài)分布，模型參數(shù)估計(jì)符合統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

在滿足上述前提假設(shè)情況下，建立時(shí)間序列分析中廣泛應(yīng)用的p維向量自回歸協(xié)整過程的誤差修正模型(ECM模型)：

μ+ΦP(t)+ε(t)，

(1)

式中：β為協(xié)整空間向量的基；αβT為秩為r的p×p階矩陣；P(t)為(sd-1)維中心化季節(jié)虛擬變數(shù)向量，sd是季節(jié)周期數(shù)，對(duì)于季度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),sd=4；ε(t)為均值為零協(xié)方差矩陣∑的p維白噪聲過程；μ為p維向量，例如一般回歸模型中y(t)=μ+x(t)+ε(t)；a為滯后階數(shù)，選擇標(biāo)準(zhǔn)為在合理程度內(nèi)與結(jié)果誤差無(wú)關(guān)，本文a=3。

③協(xié)整空間向量的基β=(ρ1,ρ2,…,ρr)，即標(biāo)準(zhǔn)化后V=(v1,…,vp)的前r個(gè)列向量。

ECM模型參數(shù)的估計(jì)關(guān)鍵在于確定多變量時(shí)間序列Z(t)的協(xié)整關(guān)系個(gè)數(shù)以及協(xié)整向量空間的基β。已知此兩者之后，只要對(duì)Z(t)進(jìn)行預(yù)處理，并運(yùn)用OLS方法即可估計(jì)其他所有參數(shù)，α和Γ(k),k=1,…,a-1。

3.1.3 單方向因果測(cè)度

定義單方向因果測(cè)度的基本思路，源于對(duì)平穩(wěn)隨機(jī)過程的預(yù)測(cè)理論。為了更好地分析多變量時(shí)間序列間的長(zhǎng)期和因果關(guān)系，以下討論均在[-π,π]的頻譜密度域進(jìn)行討論[15]。假設(shè)X(t)和Y(t)分別為p1和p2維向量(p1+p2=p)，{X(t),Y(t)|t=1,…,T}為均值為零的平穩(wěn)隨機(jī)過程，那么{X(t),Y(t)}的譜密度函數(shù)矩陣為p階方陣f(λ)：

(2)

式中：f11(λ)是X(t)的p1×p2階譜密度函數(shù)矩陣;f12(λ)是X(t)和的p1×p2階交差譜密度函數(shù)矩陣。

對(duì)于頻譜密度函數(shù)的轉(zhuǎn)化，通過頻譜響應(yīng)函數(shù)Λ(e-iλ)得到。Λ(e-iλ)是復(fù)平面圓{z:|z|<1}內(nèi)無(wú)根的p×p階矩陣值解析函數(shù)Λ(z)的邊界值。

(3)

(4)

基于計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)中格蘭杰的非因果理論，定義為λ(0<λ≤π)為參數(shù)的X(t)對(duì)Y(t)的單方向頻譜因果測(cè)度(frequency-wise measure of one-way effect, FMO)：

FMOX→Y(λ)=log[detf11(λ)/det(f11(λ)-

(5)

FMO表示頻譜域上2組變量間的影響強(qiáng)弱的變化情況，為了更好描述2組變量間是否存在格蘭杰因果關(guān)系，引入單方向全測(cè)度(overall measure of one-way effect, OMO)：

(6)

OMO值代表了X(t)對(duì)Y(t)的綜合影響強(qiáng)度：當(dāng)OMO值等于0時(shí)，即不存在格蘭杰因果關(guān)系，X(t)完全不對(duì)Y(t)產(chǎn)生任何影響；當(dāng)OMO值大于0時(shí)，存在格蘭杰因果關(guān)系，OMO值越大，影響程度越強(qiáng)。

3.2 模型實(shí)證

文章主要選取了3個(gè)指標(biāo)：中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值(記為GDP)，專利有效授權(quán)數(shù)(number of licenses，記為NL)，發(fā)明占比(invention rate，發(fā)明數(shù)量占3種專利類型總量比率，記為IR)。數(shù)據(jù)來自于:國(guó)家統(tǒng)計(jì)局(http://www.stats.gov.cn/)、國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(http://www.sipo.gov.cn/)和SooPAT專利檢索數(shù)據(jù)庫(kù)。

根據(jù)式(1)得到p維3階ECM模型：

ΔZ(t)=αβTZ(t-1)+

(7)

表1 二變量模型特征值和特征向量及跡統(tǒng)計(jì)量

表2 三變量模型特征值和特征向量及跡統(tǒng)計(jì)量

文章選取了2個(gè)專利指標(biāo)和一個(gè)行業(yè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，對(duì)不同的p1和p2選取，分析不同變量組之間的單方向因果關(guān)系?；谘芯繉＠贫葘?duì)電子信息產(chǎn)業(yè)GDP的關(guān)系，只給出了一些具有重要現(xiàn)實(shí)意義的結(jié)果圖。圖1至圖4給出了二變量模型的結(jié)果圖，圖5給出了三變量模型的結(jié)果圖。

圖1 專利授權(quán)數(shù)對(duì)產(chǎn)業(yè)GDP

圖2 產(chǎn)業(yè)GDP對(duì)專利授權(quán)數(shù)

圖3 發(fā)明占比對(duì)產(chǎn)業(yè)GDP

圖4 產(chǎn)業(yè)GDP對(duì)發(fā)明占比

圖5 專利授權(quán)數(shù)+發(fā)明占比對(duì)產(chǎn)業(yè)GDP

專利有效授權(quán)數(shù)對(duì)電子信息產(chǎn)業(yè)GDP的全測(cè)度OMO值為0.144，相反，GDP對(duì)授權(quán)數(shù)的OMO值為0.001，說明在格蘭杰理論意義上，GDP的提高對(duì)專利授權(quán)數(shù)的增加幾乎沒有意義，專利數(shù)量的迅速增加可能是專利保護(hù)政策出臺(tái)引起，而授權(quán)數(shù)對(duì)GDP增長(zhǎng)有一定推動(dòng)作用。授權(quán)數(shù)對(duì)GDP在頻譜域[0,1]存在一個(gè)漸變?nèi)醯姆?，說明在電子信息產(chǎn)業(yè)開始發(fā)展時(shí)專利技術(shù)的確發(fā)揮了推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的作用，但是隨著政府出臺(tái)專利獎(jiǎng)勵(lì)制度，低質(zhì)量的專利大量出現(xiàn)，單純從專利數(shù)量角度討論對(duì)GDP的影響不夠全面，如圖1所示。發(fā)明占比與GDP存在雙向的因果關(guān)系，技術(shù)革新往往最能推動(dòng)行業(yè)經(jīng)濟(jì)，發(fā)明占比對(duì)GDP在頻譜域[0,0.5]和[2.5,3.14]分別有2個(gè)峰，說明在研究時(shí)期(1990-2012年)內(nèi)，有過2次大的技術(shù)繁榮期，第1次大致為1990-1995年，恰好是20世紀(jì)90年代以通信、計(jì)算機(jī)及軟件產(chǎn)業(yè)為主體的電子信息產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展時(shí)期；第2次從2006年開始，至今未達(dá)到頂峰，而如今正是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，與之相關(guān)的硬件生產(chǎn)商和軟件供應(yīng)商需求增大，并且短時(shí)期這種影響還會(huì)持續(xù)，如圖2，圖3所示。

對(duì)3個(gè)變量模型分析后可發(fā)現(xiàn)，專利數(shù)量和發(fā)明占比對(duì)GDP的OMO值為0.450，說明許多經(jīng)濟(jì)變量存在內(nèi)生聯(lián)系，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)同作用比單一作用更加明顯(見圖5)。比較2個(gè)二變量模型FMO圖發(fā)現(xiàn)很相似，都是在[0.0.5]域有一個(gè)下降的峰，近期又有上升趨勢(shì)?？梢姡袊?guó)電子信息產(chǎn)業(yè)自開始發(fā)展至今，專利技術(shù)一直對(duì)其存在影響，且隨著產(chǎn)業(yè)的繁榮更為凸顯。

4 政策啟示

通過對(duì)比中、美、日3國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況，得出對(duì)中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一些啟示。

1)積極出臺(tái)政策法律措施。當(dāng)前中國(guó)國(guó)家層面對(duì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移進(jìn)行規(guī)范引導(dǎo)的法律、法規(guī)和文件，不但頒布得不夠及時(shí)且數(shù)量相對(duì)較少，需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

2)持續(xù)加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平是承接外部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的基石，基礎(chǔ)設(shè)施的好壞決定了當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)的硬環(huán)境的好壞。中國(guó)應(yīng)做好產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的硬件準(zhǔn)備，將電子信息產(chǎn)業(yè)向中西部轉(zhuǎn)移。

3)提升研發(fā)投入力度，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，健全專利法律保護(hù)，強(qiáng)化專利保護(hù)意識(shí)。

4)消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，自主創(chuàng)新，掌握關(guān)鍵技術(shù)，建立屬于中國(guó)的電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)壁壘。

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Research of electronic information industry economy growth based on time series and measures of one-way effect

ZHANG Huiying， GUO Jiabing

(School of Management and Economics, Tianjing University, Tianjin 300072, China)

The development history of electronic information industry in China, America and Japan is studied through subject comparison to find out enlightenments for China. The promoting role of patent technology to electronic information industry economy is focused, and econometric quantitative method is used to explore the homeostasis between multiple patent and economic indices in the macro dynamic economic system. Based on the concepts of cointegration and error correction vector auto-regressive model, time series is applied to the analysis of industry economy. Under the condition of Granger causality measure, by using multivariate time series measure of one-way effect, the FMO value and OMO value of patents to industry development are quantitatively described. The main results are as follows: 1)there is a weak Granger causality form NL to GDP; 2)there is a two-way Granger causality between IR and GDP; 3)OMO from NL+IR to GDP is 0.450 indicating these indices are endogenous, and having synergy effects on economic growth.Keywords:electronic technology; electronic information industry; patent; time series; Granger cause; measures of one-way effect

1008-1534(2015)06-0467-07

2015-09-11;

2015-10-08；責(zé)任編輯：張 軍

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略實(shí)施研究基地2013年度專項(xiàng)研究任務(wù)(ZX130403)；天津市科技發(fā)展戰(zhàn)略研究計(jì)劃專項(xiàng)(13ZLZLZF08900)

張慧穎(1967—)，女，山東壽光人，教授，博士，主要從事科技管理、技術(shù)創(chuàng)新方面的研究。

E-mail：hyzhang@tju.edu.cn

F222.3

A

10.7535/hbgykj.2015yx06001

張慧穎，郭佳冰.基于時(shí)間序列單方向因果測(cè)度的多國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展分析[J].河北工業(yè)科技,2015,32(6):467-473. ZHANG Huiying GUO Jiabing.Research of electronic information industry economy growth based on time series and measures of one-way effect[J].Hebei Journal of Industrial Science and Technology,2015,32(6):467-473.