張凡勇 郭艷妮 趙嘉瑩 鞏前勝

（1.西安石油大學經(jīng)濟管理學院，陜西 西安 710065；2.中國石油長慶油田公司水電廠器材供應站，陜西 西安 710126；3.四川大學，四川 成都 610225）

0 引言

中國自改革開放以來，為了加速能源產(chǎn)業(yè)技術水平的提升，促進能源產(chǎn)業(yè)成長，保證國民經(jīng)濟的能源供給，國家出臺了一系列能源產(chǎn)業(yè)技術政策，這些技術政策的主要表現(xiàn)形式就是通過各種途徑和方式來加大對能源產(chǎn)業(yè)技術的經(jīng)費與人員投入。不可否認的是，技術經(jīng)費與人員的投入在提高能源產(chǎn)量、改善能源產(chǎn)業(yè)績效、保障國民經(jīng)濟快速發(fā)展等方面起到了較好的促進作用。但回顧近30年來的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，能源產(chǎn)業(yè)技術投入在促進能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時也存在著一些問題，如技術創(chuàng)新能力差、低水平重復建設嚴重、資源環(huán)保壓力加大等根本性問題一直未能有效解決，能源化工產(chǎn)品的質(zhì)量和技術含量與發(fā)達國家相比，依然還有較大的差距。能源產(chǎn)業(yè)的技術投入對能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作業(yè)究竟如何，還有有待進一步的計量分析。

學術界圍繞技術投入與產(chǎn)業(yè)發(fā)展關系的研究多從科技投入與經(jīng)濟增長的視角展開，最早從Solow（1957）［1］的新古典經(jīng)濟模型開始，經(jīng)由Romer（1990）［2］將技術變量內(nèi)生化，其后，Kondo（1999）［3］，Guellec（2001）［4］等都證實了R&D投入對經(jīng)濟增長的促進作用。此后，國內(nèi)學術界圍繞技術投入與經(jīng)濟增長的關系進行了大量的理論與實證研究，羅佳明（2004）［5］證實了中國科技投入與經(jīng)濟增長之間存在著十分明顯的因果關系，并測度了科技投入對經(jīng)濟增長的貢獻率；米傳民（2004）［6］，楊志堅（2012）［7］，張杰（2009）［8］等則對省域的科技投入與經(jīng)濟增長的關系進行分析，結(jié)論都認為科技投入包括經(jīng)費、人員、信息等的投入都對經(jīng)濟增長有正向的促進作用；榮梅（2011）［9］，劉敦虎等（2017）［10］則分別對農(nóng)業(yè)、服務業(yè)等行業(yè)的科技投入與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關系進行研究，都認為產(chǎn)業(yè)的科技投入對產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著較為重要的正向促進作用，吳林海等（2013）［11］的研究則認為單方面增加農(nóng)業(yè)科技投入對農(nóng)業(yè)發(fā)展的促進作用有限，如果能夠優(yōu)化資源配置則能夠起到較好的效果。毫無疑問，針對科技投入與經(jīng)濟增長的國內(nèi)外文獻較為豐富，而關于科技投入與具體產(chǎn)業(yè)發(fā)展之間關系的研究尚不多見，特別是能源產(chǎn)業(yè)的科技投入與產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的研究還屬于空白?；诖?，將以中國能源產(chǎn)業(yè)為樣本，利用1990-2016年能源產(chǎn)業(yè)的科技投入與產(chǎn)業(yè)成長方面的數(shù)據(jù)分析能源產(chǎn)業(yè)科技投入對能源產(chǎn)業(yè)成長的效應，為我國能源產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展中技術投入的政策安排與規(guī)劃制定提供一些經(jīng)驗借鑒。

1 研究方法選擇

能源產(chǎn)業(yè)技術投入對產(chǎn)業(yè)成長的效應分析涉及多個方面，除可以觀測到的技術經(jīng)費與人員投入等因素，還有產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展趨勢、慣性等不可觀測到的因素，為了更為準確的分析中國能源產(chǎn)業(yè)技術投入的效應，擬采用變參數(shù)的狀態(tài)空間模型，利用卡爾曼濾波法對彈性系數(shù)進行估計分析。其優(yōu)勢在于：狀態(tài)空間模型是在分析經(jīng)濟現(xiàn)象隨時間變化的規(guī)律中，除了包含可觀察的變量外，還考慮到了不可觀測的變量，這些不可觀測的時間變量統(tǒng)稱為狀態(tài)變量；其次，狀態(tài)空間模型可以分析狀態(tài)隨時間變化的規(guī)律，還可以驗證所選狀態(tài)是否反映觀測變量的真實情況，狀態(tài)空間模型是在狀態(tài)給定的情況下建立的模型，狀態(tài)向量的選擇通常需要建模前考慮，既要能描述系統(tǒng)變化過程的所有信息，又能包含盡可能少的元素；最后，如前所述，我國能源產(chǎn)業(yè)技術投入對能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的效應涉及到的因素很多，除了技術經(jīng)費與人員投入等因素外，還會受到其他許多不可觀測的變量的影響，例如產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢以及慣性和產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展規(guī)律等，而普通的線性回歸模型無法考慮這些不可觀測的影響因素對我國能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響，因此，如用時間序列和面板數(shù)據(jù)等模型來分析我國能源產(chǎn)業(yè)政策對能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響恐怕難以得到準確的結(jié)果，采用狀態(tài)空間模型能夠避免線性模型在此方面的欠缺。

2 模型變量設定與指標數(shù)據(jù)選取

2.1 模型設定與變量選取

整體而言，我國能源產(chǎn)業(yè)技術投入的目標是提升能源產(chǎn)業(yè)技術水平、促進能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，帶動區(qū)域經(jīng)濟的增長，并保障國民經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。為此，我們的模型檢驗基本內(nèi)容是產(chǎn)業(yè)技術投入對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的效應分析。

能源產(chǎn)業(yè)的技術投入一般而言主要包括兩個方面：一是經(jīng)費的投入，另一個是人員的投入。由此，模型中的變量主要考慮產(chǎn)業(yè)成長、技術經(jīng)費投入、技術人員投入三個變量。根據(jù)狀態(tài)空間模型的相關研究，我們的模型包含兩個方程：一個為狀態(tài)方程，另一個為測量方程。狀態(tài)方程為輸入變量作用后的系統(tǒng)轉(zhuǎn)移狀態(tài)，而測量方程則為系統(tǒng)的輸入變量、狀態(tài)與輸出。具體的模型設定如下：

測量方程：

狀態(tài)方程：

式（1）為測量方程，表示能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展與能源產(chǎn)業(yè)技術投入之間的關系。α1t和α2t為狀態(tài)變量，表示在不同年份能源產(chǎn)業(yè)成長對能源產(chǎn)業(yè)技術各項投入的彈性值。式（2）和（3）為狀態(tài)方程，它表示狀態(tài)變量的生成過程。方程中，α1t和α2t都是不可觀測變量，但是可以用一階馬爾可夫過程來表示，我們采取遞歸形式對狀態(tài)方程進行定義，φ為遞歸系數(shù)。利用卡爾曼濾波算法可以得到變參數(shù)α1t和α2t的估計值。為了消除異方差，我們對各變量取對數(shù)。

在式（1）中，cyfzt代表能源產(chǎn)業(yè)成長，為第t年煤炭開采和洗選業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、石油加工及煉焦業(yè)三個產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之和；cyjst和jsryt代表技術投入變量，其中，cyjst表示相應產(chǎn)業(yè)技術的資金投入，用第t年三個產(chǎn)業(yè)的科技經(jīng)費內(nèi)部支出之和表示；js?ryt表示相應產(chǎn)業(yè)技術的人力投入，用第t年三個產(chǎn)業(yè)的科技活動人員之和表示。

2.2 指標與數(shù)據(jù)選取

由于2009年以來中國科技統(tǒng)計年鑒中的數(shù)據(jù)顯示的是R&D人員的數(shù)量，我們通過2004年份R&D人員占科技活動人員的比例（因為2004年同時公布了R&D人員和科技活動人員的數(shù)量），來估算2009年以來的三個產(chǎn)業(yè)的科技活動人員數(shù)量。又因為相應的科技統(tǒng)計數(shù)據(jù)最早從1990年，這里的檢驗時間區(qū)間設定為1990年到2019年，所有數(shù)據(jù)均來源于歷年中國統(tǒng)計年鑒、中國工業(yè)經(jīng)濟統(tǒng)計年鑒、中國科技統(tǒng)計年鑒，這也保證了數(shù)據(jù)來源的可靠性。

3 實證分析

3.1 單位根與協(xié)整檢驗

由于非平穩(wěn)的變量可能會造成“偽回歸”，因此，在進行實證分析前，需要對相關變量序列進行相應的單位根與協(xié)整檢驗。我們采用增項的ADF檢驗，對各序列進行平穩(wěn)性檢驗（也就是單位根檢驗），檢驗結(jié)果如表1所示。單位根檢驗結(jié)果顯示，LN（CYFZ）、LN（CYJS）、LN（JSRY）序列不能拒絕存在單位根的假設，但其一階差分序列分別在5%和1%的顯著性水平下拒絕了零假設，因此綜合判斷為一階單整序列。由于兩個變量是同階單整序列，初步判斷兩個變量間有可能存在協(xié)整關系。利用Johansen檢驗法進行協(xié)整檢驗，結(jié)果如表2所示，能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展與能源產(chǎn)業(yè)技術投入間存在著明顯的協(xié)整關系，即在長期變化過程中，能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展與能源產(chǎn)業(yè)技術投入之間存在穩(wěn)定的均衡關系，所以以這2個變量為可觀測變量的量測方程不會出現(xiàn)“偽回歸”問題。

表1 變量平穩(wěn)性檢驗結(jié)果表

表2 變量協(xié)整關系檢驗結(jié)果表

3.2 回歸結(jié)果分析

根據(jù)上述方法，將相關數(shù)據(jù)分別代入式（1）、（2）、（3），利用eviews軟件計算可以得到可變參數(shù)模型中的系數(shù)估計結(jié)果（表3），所有模型參數(shù)的P值均小于0.05，表明模型系數(shù)具有顯著性，可變參數(shù)空間狀態(tài)模型的估計值通過檢驗，模型形式選擇正確。通過eviews軟件計算，我們還可以進一步的觀察各系數(shù)的變化表（表4）和相應的軌跡圖，可以分析能源產(chǎn)業(yè)的技術投入在樣本區(qū)間內(nèi)對能源產(chǎn)業(yè)成長的效應。

表3 可變參數(shù)模型的估計值及檢驗

表4 可變參數(shù)α1t和α2t的變化趨勢表

能源產(chǎn)業(yè)技術投入對能源產(chǎn)業(yè)成長的彈性系數(shù)變化趨勢圖，如圖1所示（由于狀態(tài)空間模型計算方法的特殊性，其第一次取值為隨機的，準確的結(jié)果從1991年開始），從1991年到2019年，相關產(chǎn)業(yè)技術投入對能源產(chǎn)業(yè)成長的彈性系數(shù)的變化趨勢可以分為兩個階段：第一階段是從1991年到1999年，能源產(chǎn)業(yè)技術投入中，科技經(jīng)費投入對能源產(chǎn)業(yè)成長的彈性系數(shù)從1.118下降到0.527 6，中間有著一定的起伏波動，說明這一時期的科技經(jīng)費投入對能源產(chǎn)業(yè)的成長具有一定的促進作用，但這種作用逐步減弱；科技人員投入對能源產(chǎn)業(yè)成長的彈性系數(shù)從0.438 06上升到0.567 758，中間也有著一定的起伏波動，這說明這一時期科技人員投入對能源產(chǎn)業(yè)的成長也是有作用，并且這種作用在緩慢增強，但科技人員投入的作用要弱于科技經(jīng)費投入的作用。

圖1 能源產(chǎn)業(yè)技術投入對能源產(chǎn)業(yè)成長的彈性系數(shù)圖

第二階段是2000年至今，能源產(chǎn)業(yè)技術投入對能源產(chǎn)業(yè)成長的彈性系數(shù)呈現(xiàn)相對較為穩(wěn)定的趨勢，其中，科技經(jīng)費投入對能源產(chǎn)業(yè)成長的彈性系數(shù)從0.589 443上升到0.876 258，說明這一時期的科技經(jīng)費投入對于能源產(chǎn)業(yè)成長也是具有促進作用的，并且這種作用的影響在逐步穩(wěn)定的加強；科技人員投入對能源產(chǎn)業(yè)成長的彈性系數(shù)基本從0.552 365下降到0.476 222，這說明盡管科技人員投入對能源產(chǎn)業(yè)成長具有促進作用，但這種作用的影響在逐步減弱。

3.3 回歸結(jié)果討論

回歸結(jié)果顯示，自1991年以來，中國能源產(chǎn)業(yè)的技術投入對能源產(chǎn)業(yè)的成長與發(fā)展是有著促進作用的，其作用大小卻有著起伏波動。此外，科技人員投入的作用要明顯弱于科技經(jīng)費投入的作用。

20世紀90年代以來，中國政府初步意識到了科學技術和科技成果轉(zhuǎn)化的重要性，逐步實施了相關的法律與政策，并加大了對科學技術和科技成果轉(zhuǎn)化的投入。但由于能源的特殊性與重要性，能源產(chǎn)業(yè)內(nèi)部科技管理體制改革的進展較為緩慢；在科技機構(gòu)與院所的設置上，依然“大而全，小而全”；在技術經(jīng)費的投入與技術人員的配置上，缺乏科學合理的規(guī)劃；科技成果的轉(zhuǎn)化效率較低，科技與產(chǎn)業(yè)的脫鉤現(xiàn)象較為嚴重。如表5所示，從1991年到1999年，能源產(chǎn)業(yè)的技術經(jīng)費支出從10.7增加到43.2億元，年均遞增19%，但科技經(jīng)費內(nèi)部支出的波動很大，科技活動經(jīng)費內(nèi)部支出總額的增長率逐年的差異變化很大；同樣，根據(jù)中國科技統(tǒng)計年鑒的數(shù)據(jù)顯示，1991年到1999年，技術開發(fā)人員數(shù)量從65 373人增加到137 878人，年均增速9.7%，總體上是遞增的，但從歷年的人員數(shù)量來看，依然存在著和經(jīng)費投入一樣的情況，每一年的變化很大，在增長率上也是波動起伏較大。這些都顯示能源產(chǎn)業(yè)科技投入的連續(xù)性、規(guī)劃性、科學性上還較為欠缺，再加上產(chǎn)業(yè)內(nèi)部科技管理體制的滯后，使科技投入對能源產(chǎn)業(yè)的成長效應呈現(xiàn)下降的趨勢。1993年，石油天然開采、煤炭開采和洗選以及石油加工和煉焦等三個行業(yè)的專利授權量總和為677件，而到了1999年，專利授權量總和僅為454件，這也進一步旁證了這一結(jié)果。

表5 1991-1999科技活動經(jīng)費內(nèi)部支出情況表

進入2000年之后，國家開始更多的關注創(chuàng)新體系的建設，并頒布了相應《國家產(chǎn)業(yè)技術政策》和《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》，對能源產(chǎn)業(yè)技術政策進行了專門的說明，對煤炭、石油和天然氣等能源而言，重點在于加強能源企業(yè)技術創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化，改進能源利用技術。特別是陜北能源化工基地等能源化工基地的陸續(xù)建設，使得國家進一步重視國內(nèi)能源化工技術，相應的投入也大幅增加。根據(jù)中國科技統(tǒng)計年鑒，從2000年到2019年，相應的能源產(chǎn)業(yè)技術經(jīng)費支出從66億元增加到387.7億元，年均遞增10.2%；技術開發(fā)人員數(shù)量從123 213人增加到3 598 746人，年均增速5.8%；雖然這種投入的年均增速放緩，但相應投入增長速度的起伏波動在逐漸變緩，這初步顯示產(chǎn)業(yè)層面的科技政策以及相應科技管理體制正在逐步體現(xiàn)連續(xù)性、規(guī)劃性、科學性。此外，產(chǎn)業(yè)政策層面對于科技成果轉(zhuǎn)化和創(chuàng)新的重視，也使得這一時期能源產(chǎn)業(yè)的科技經(jīng)費投入對產(chǎn)業(yè)成長的促進作用呈現(xiàn)穩(wěn)定的增長趨勢。根據(jù)中國科技統(tǒng)計年鑒的數(shù)據(jù)，2001年，石油天然開采、煤炭開采和洗選以及石油加工和煉焦等三個行業(yè)的有效發(fā)明專利綜合為531件，2019年，則為12 344件。這也顯示了技術投入通過帶動產(chǎn)業(yè)技術水平從而促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好態(tài)勢。

縱觀能源產(chǎn)業(yè)成長彈性系數(shù)變化的兩個階段，第二階段的科技經(jīng)費投入效果比第一階段的好，但在科技人員投入方面的效果卻不是很好。我們認為，隨著國家整體科技體制的不斷完善，特別是國家以及能源產(chǎn)業(yè)層面對技術創(chuàng)新的重視，使得能源產(chǎn)業(yè)的科技投入不斷增加，從而較好的促進了產(chǎn)業(yè)技術水平的提升，對產(chǎn)業(yè)成長也產(chǎn)生了較好的效果。但相關的結(jié)果顯示，技術人員的投入并沒有顯示出較好的效果，這一方面是由于一直以來，國家雖然對人才和技術重視，但具體到能源產(chǎn)業(yè)領域來看，科技人員的培養(yǎng)與激勵機制滯后；另一方面，是由于能源產(chǎn)業(yè)的技術研發(fā)人員配置缺乏效率，由于管理體制的原因，能源產(chǎn)業(yè)技術研發(fā)人員大多集中在總部直屬的研究機構(gòu)，而沒有進入到基層生產(chǎn)單位，這在通常情況下不利于技術研發(fā)人員的實踐，也不利于基層生產(chǎn)單位對于技術經(jīng)費支出的充分利用［12］。

4 結(jié)論與啟示

中國能源產(chǎn)業(yè)技術經(jīng)費和人員的投入，對于能源產(chǎn)業(yè)的成長有著促進作用；由于產(chǎn)業(yè)科技管理體制的滯后，以及產(chǎn)業(yè)技術的戰(zhàn)略研究不足，技術經(jīng)費的投入與管理較為混亂，缺乏合理的規(guī)劃，不夠科學；對技術人員的培養(yǎng)與激勵機制缺失，特別是配置效率較低，技術人員投入對能源產(chǎn)業(yè)成長的促進作用要弱于技術經(jīng)費投入；對于技術創(chuàng)新特別是科技成果轉(zhuǎn)化的重視有利于產(chǎn)業(yè)技術水平的提升，從而促進產(chǎn)業(yè)的成長。就目前而言，在能源產(chǎn)業(yè)技術投入方面需要注意以下幾點：

①加強對能源產(chǎn)業(yè)技術的戰(zhàn)略研究，強化技術投入的規(guī)劃性。長期以來，對國家重大的能源發(fā)展戰(zhàn)略、能源方針政策等問題缺乏系統(tǒng)研究，不能及時調(diào)整，造成我國能源發(fā)展的盲目性。因此，需要形成一個產(chǎn)業(yè)層次的科技管理部門（這一部門可以歸屬在能源局下），對涉及到能源產(chǎn)業(yè)的各類技術戰(zhàn)略進行系統(tǒng)化、戰(zhàn)略化的研究，并依托這種研究，形成各類的政策研究，從而有計劃、有步驟、有目標的加大能源產(chǎn)業(yè)的技術投入，從而保障技術投入的規(guī)劃性與連續(xù)性。

②改善能源產(chǎn)業(yè)科技管理體制，強化技術投入的科學性。經(jīng)過多年的發(fā)展，能源產(chǎn)業(yè)的科技管理體制已經(jīng)有了較大的改善，但科技管理體制依然滯后，科技投入的決策缺乏合理有效的科學支持與制度保障?？梢钥紤]建立集中統(tǒng)一的科技管理體制，依托產(chǎn)業(yè)層面的科技管理部門，加強對產(chǎn)業(yè)內(nèi)各企業(yè)科研機構(gòu)的統(tǒng)一業(yè)務指導，形成統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一投入，分級、分類管理的機制；對現(xiàn)有的科研、開發(fā)機構(gòu)和隊伍進行必要的精簡與調(diào)整，避免各科研機構(gòu)的分散而重復的研發(fā)。以此，加強技術投入的科學性。

③改善科技人才的培養(yǎng)與激勵機制，提升科技活動人員的創(chuàng)新積極性。隨著國家創(chuàng)新體系建設的進一步深入，人才特別是技術人才的作用將越來越重要。能源產(chǎn)業(yè)要形成創(chuàng)新型的行業(yè)，必須要有高素質(zhì)的科技與管理隊伍。經(jīng)過多年的發(fā)展，能源產(chǎn)業(yè)內(nèi)的各企業(yè)、高校、科研院所有著眾多的科技活動人員，但前面的分析卻顯示，技術人才投入對能源產(chǎn)業(yè)成長的促進作用還有待進一步提升。由此，一方面，應該完善各層次技術人才特別是高技術人才的激勵機制，拓寬科技人才的晉升通道，允許科研機構(gòu)或部門根據(jù)自身業(yè)務發(fā)展的需要設置科研崗位，提高各類技術人才的薪酬待遇；另一方面，應該加強對產(chǎn)業(yè)內(nèi)現(xiàn)有科技人才的培養(yǎng)，在相應的進修與培訓上給予相應的政策傾斜。

④完善科技成果的轉(zhuǎn)化與推廣機制，促進產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新。本世紀以來，能源產(chǎn)業(yè)有效發(fā)明專利的數(shù)量增長迅速，科技成果的產(chǎn)出豐裕，但在科技成果的轉(zhuǎn)化與推廣上還有待進一步加強。首先，可以考慮構(gòu)建專門的科技成果轉(zhuǎn)化基金，并將這一基金納入到產(chǎn)業(yè)層面的管理部門，主要用于新技術的自主研發(fā)，新產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化推廣以及首次應用的風險補償［13］。同時，借鑒西門子、Shell、Tech Works等跨產(chǎn)業(yè)合作促進技術商業(yè)化的模式，建立跨界轉(zhuǎn)化基金。其次，打造產(chǎn)業(yè)層面的科技成果交流與推廣平臺，每年組織幾次在高等院校、科研機構(gòu)與能源企業(yè)之間的技術推廣交流會。此外，可以利用現(xiàn)代信息技術建立實時、交互式的科技成果交流與推廣平臺。最后，要推進知識產(chǎn)權的運營管理，開展技術價值評估，構(gòu)建和完善各類科技開發(fā)公司，促進技術成果的市場化與商業(yè)化。