技术进步及其偏向生成机制与经济效应

技术进步及其偏向生成机制与经济效应

《中国科学报》   2019-10-30   雷钦礼

决定企业技术研发方向的因素，除了价格效应和规模效应以外，还有技术研发的成本效应和风险效应。面对同样的市场规模和利润前景，企业总是倾向于选择研发成本较低和相对容易成功即研发风险较低的技术进行研发。因此，基础性的大型关键技术的创新研发由政府组织与资助，以及鼓励发展社会风险投资与合作研发以分担研发风险就是创新发展战略的应有之义。

技术进步是指社会生产过程中，各种工艺知识的变革对社会生产的影响。琼斯（H.G.Jones，1976）曾指出，“我们可以把工艺定义为工业技艺知识的社会集合体，并把工艺进步率定义为这种知识存量的增加率。把工艺变革的影响和工艺变革本身加以区别，看来是方便的，尽管工艺变革有难以令人捉摸的一面，我们将总地假定它的影响是技术进步”。从企业微观层面来讲，技术进步“意指：（1）给以同量的投入可以生产更多的产出（或用较少的一种或多种投入量得到同量的产出）；或（2）现有产品质量已经改进；或（3）生产出了全新的产品”。而从国家宏观经济的层面来讲，“技术进步可能是经济增长过程中一个重要的因素”，“在一种产品的增长模型中，工艺进步的可能的效果显然仅仅是能以既定的资本和劳动的投入量生产出更多的具有多种用途的单一商品”。也就是说，宏观经济层面的技术进步就是技术变革所引起的国民经济整体生产效率的提高。

技术进步强度

与技术进步偏向

对技术进步的测度通常在国家宏观经济层面和各个产业层面进行，测度的内容有两个方面，一是测度技术进步强度，二是测度技术进步偏向。

技术进步强度，也称为技术进步率，反映的是技术变革对社会生产过程中全部生产要素综合生产率的影响程度，以及对社会生产总量变化的影响程度。

技术进步偏向，反映的是技术变革对社会生产过程中不同生产要素生产效率的影响差异，起源于依据技术变革对不同要素影响的不同而对技术进步的分类。由于观察和比较的角度不同，在经济理论的发展过程中，有着三种不同的技术进步偏向的定义。

上世纪20年代初，庇古（A.C.Piguo,1920）在其名著《福利经济学》中提出，发明可依据其对资本和劳动影响的不同而划分为劳动节约的（labour-saving）、资本节约的（capital-saving）和中性的（neutral）三种类型。不过，希克斯（J.R.Hicks,1932）认为，按照庇古的划分，劳动节约和资本节约两类过窄，而中性一类则过宽。因此，希克斯对分类标准进行了修正，提出了一个新的分类定义：“我们可以依据发明的初始效应是使资本边际产量与劳动边际产量之比增大、保持不变或减小，来对它们进行分类，把这些发明分别称之为劳动节约的、中性的和资本节约的”。“劳动节约的发明增加的资本边际产出大于其增加的劳动边际产出，资本节约的发明增加的劳动边际产出大于其增加的资本边际产出，中性的发明则使二者增加同等的比例”。

对于希克斯技术中性的定义，哈罗德（R. F. Harrod，1948）认为，“这个定义虽属合理”，“对于一次性的技术发明（静态分析）虽然是完全适用的，但对于随时间推移而连绵不断的新发明的流，却是不适用的”。为适应其动态分析的需要，哈罗德提出了一种新定义：“我把中性技术进步定义为在不变的利息率下，不干扰资本系数值的进步”，即“把中性的技术发明的流定义为一个要求资本增长率与它所产生的收入增长率相等的技术发明……如果技术发明的流，要求资本以较大的速率增长，那么，它便是节约劳动的或者是费资本的；反之亦然”。

然而，费景汉和拉尼斯（J.C.Fei & G.Ranis,1965）在对具有大量剩余劳动力的不发达经济的研究中认为，与哈罗德所描述的成熟经济体（mature economy）是“利润率恒定不变的世界”完全不同，具有无限劳动力供给（unlimited supply of labor）的不发达经济体（underdeveloped economy）是一个“实际工资恒定不变的世界”，在欠发达经济中，最基本的问题是，技术创新活动连同资本积累能否提高人均收入。基于不发达经济的这一重要特征，费景汉和拉尼斯提出了一个与哈罗德完全相反的技术进步偏向的定义，并用“U—偏向（U-bias）”来表示：“在实际工资为常数的条件下，一个创新如果不影响人均收入，则该创新是U—中性的；如果该创新导致了人均收入的增长（下降），则就是U—劳动节约的（U—资本节约的）。”

技术进步偏向的上述三种定义各自假设条件不同、分类标准不同，因而对应的经济发展形态和阶段不同，应用中需要考虑定义的假设条件与现实经济是否相符。相对于哈罗德的定义适用于成熟的发达经济体，费景汉 —拉尼斯的定义适用于完全不发达的经济体，是不具普遍适用性的两种极端情形，希克斯的定义则具有较好的普适性。不过，过去的这些定义都是从反向的要素节约的角度给出的，字面的偏向与背后的利益偏向方向相反，容易使人误解。本世纪初，美国麻省理工学院教授阿西莫格鲁（D.Acemoglu，2002）对这一问题进行了重新审视，并从要素多用的正向角度进行了重新定义：如果技术变革使得劳动的边际产出相对于其它要素的边际产出的增长幅度较大，那么技术变革就是劳动偏向性的；类似的，如果技术变革使得资本的边际产出相对于其它要素的边际产出的增长幅度较大，那么技术变革就是资本偏向性的。也就是说，“节约劳动的”技术进步也就是多用资本的技术进步，即资本偏向性技术进步；而“节约资本的”技术进步也就是多用劳动的技术进步，即劳动偏向性技术进步。

对于技术进步强度的测度，起始于诺贝尔经济学奖得主索洛（R.Solow,1957）提出的经济增长核算。经济增长是指社会生产的最终产品包括各种物质产品和服务总产量的增长，一定时期内，社会生产的最终产品的产量多少，取决于生产过程中资本和劳动等各种生产要素投入的多少，以及生产技术水平的高低，总产量的增长也就取决于各种生产要素投入的增长和生产技术的提高。一个国家一定时期内生产的最终产品总量可以用国内生产总值GDP衡量，GDP的增长率就是经济增长率。根据政府宏观经济统计的数据，计算出每年的经济增长率和生产过程中，投入的资本和劳动等各种生产要素的增长率，然后用经济增长率减去以每种要素的收入份额为权重的全部要素增长率的平均值，所得余值就是对技术进步率的测度值，反映了全部生产要素的综合生产效率的变化，也称为全要素生产率的增长率，而全要素生产率变化对经济增长率的影响份额，则称为技术进步的贡献率。这种测度技术进步率的方法通常称为索洛余值法，目前是世界各国和国际组织测度各个国家和地区技术进步率的标准方法。但是，索洛余值法是在假设技术进步为希克斯中性的基础上构建的，并没有考虑技术进步偏向的影响，因而会存在偏差。为此，我们在研究中去除了中性技术进步假设，在可涵盖偏向性技术进步的框架下，提出了一个新的测算技术进步强度的方法。

对于技术进步的偏向的测度，则要比对技术进步强度的测度复杂，并不能根据宏观经济统计数据直接测算得出。由于测算的困难，对技术进步偏向的研究一直以来都只停留在理论层面，而没有实际的统计计量测算。我们在研究中根据希克斯和阿西莫格鲁的定义，构建了测算技术进步偏向的技术进步偏向指数，并结合计量经济模型给出了实用的测算方法。

技术进步及其偏向的

生成机制

研究技术进步及其偏向性，不仅需要进行测算分析，而且还需要对其决定因素和生成机制进行研究。技术进步强度内生机制的研究是要研究企业研发投入数量多少的决策机制，而技术进步偏向的内生机制研究，则是要研究企业如何在不同的研发方向上进行资源配置，旨在分析厂商在不同技术发展类型中进行抉择的内在原因。

技术进步方向的决定取决于企业对利润的追求，技术进步之所以会偏向于某种生产要素，一个最重要的原因是由于生产要素的相对价格变化导致了企业生产成本和利润的变化。希克斯曾经指出：“生产要素相对价格的变化本身就是技术发明的激发动力，也就是对特定类型技术发明——偏向于节约使用已经变得相对昂贵要素的技术发明的激发动力”。因此，技术进步是偏向于节约劳动，还是偏向于节约资本，将取决于哪种生产要素的价格上涨更快。不过，萨尔特（W.Salter，1966）却批评指出，企业追求的是总成本的下降，而不是单个要素成本的下降，并没有特别的理由可以认为企业会寻求技术来节约变得较昂贵的要素，并认为由于所有要素都是被假定按边际产出付酬的，因而“更昂贵的要素”的概念并不太讲得通。此后长期以来这方面的研究很少，没有进展。

本世纪以来，随着内生经济增长理论研究的深入，阿西莫格鲁以技术发明者对于所发明的技术具有垄断权的垄断竞争市场环境为基础，从企业利润诱致的微观角度出发，使用数理模型对企业选择不同类型技术研发的内在机制进行了系统的研究，进而发现，如果资本密集型产品的价格比劳动密集型产品的价格更加昂贵，或者资本相对于劳动更丰裕，将会为研发多用资本的技术提供更大激励。因此，阿西莫格鲁提出技术变革方向取决于两个因素，一是价格效应，二是规模效应。其中，价格效应是指产品价格越昂贵，越能激励企业研发生产这种产品的技术，也就是激励企业研发多用昂贵要素的技术；市场规模效应是指要素相对市场规模越大，企业研发多用该要素的技术的激励就越大。价格效应使技术研发偏向于稀缺要素，市场规模效应则使技术变革偏向于丰裕要素。技术变革的均衡偏向究竟是偏向于相对稀缺的要素，还是偏向于相对丰裕的要素，则取决于两种相反力量的较量。而两个效应孰大孰小，则由要素替代弹性大小决定，要素替代弹性决定着两种效应的相对强度。

基于价格效应和规模效应，阿西莫格鲁还提出了两个重要的技术进步偏向性假说：弱诱致偏向假说（weak induced-bias hypothesis）和强诱致偏向假说（strong induced-bias hypothesis）。弱诱致偏向假说指出，无论要素间的替代弹性大小（只要不等于1），一种要素的相对丰裕将会诱使产生偏向于这种要素的一些技术变化。强诱致偏向假说指出，如果要素间的替代弹性足够大（特别是大于1和2之间的一个门槛），技术的诱致偏向将能克服通常的要素替代效应并增加更丰裕要素的相对报酬。也就是说，偏向性技术变化能够使要素的长期需求曲线变为向上倾斜。

我们的进一步研究则发现，决定企业技术研发方向的因素，除了价格效应和规模效应以外，还有技术研发的成本效应和风险效应。面对同样的市场规模和利润前景，企业总是倾向于选择研发成本较低和相对容易成功，即研发风险较低的技术进行研发。因此，基础性的大型关键技术的创新研发由政府组织与资助，以及鼓励发展社会风险投资与合作研发以分担研发风险就是创新发展战略的应有之义。

那么，现实世界的经济发展过程中，实际的技术进步偏向究竟如何呢？庇古曾指出，现实中很多发明都具有明显的劳动节约偏向，明显的节约劳动的发明经常出现，但节约资本的发明却既不多见，也不容易识别。之所以如此，希克斯认为是由于科技的发明有两种，一种是诱致的发明（induced invention），一种是自发的发明（autonomous invention），在经济的发展过程中，劳动力的工资一直不断升高，所以全部或几乎所有的诱致发明都是劳动节约偏向的，而自发的发明则来自于基础科学的突破，其影响的方向是随机的。不过，哈罗德却认为，“我并不觉得近几年来技术发明大都具有一种特性”“我也不觉得技术发明大都是依定义规定的那种意义上的节约劳动”。

技术进步的驱动增长效应

与收入分配效应

技术进步对经济的效应有两个方面，一是驱动经济增长效应，二是收入分配效应。技术进步的强度推动了经济的增长，而技术进步的偏向则引致了收入分配结构的变化。

现代经济学理论已经证明，虽然推动经济增长的动力有资本投资的增长、劳动力投入的增长、技术的进步等，但其根本动力却只有技术进步。由于世界各国经济发展的不平衡，尽管对于经济发展落后的国家来说，可以依靠吸引外资和引进技术、增加国内储蓄和通过投资的增长驱动本国的经济增长，但是对于处于世界技术前沿的发达国家来说，却只有通过技术的创新才能驱动本国人均产出的增长，技术进步的强度越大，人均产出的增长就越快。

改革开放40年来，我国经济经历了连续30多年的持续高速发展，但近些年来增长的速度明显地减慢了，从高速增长进入了中速增长阶段，一个重要原因就是随着我国经济的发展，我国的生产技术水平与处于世界技术前沿的发达国家的差距不断缩小，能从国外引进的先进技术越来越少，使得过去那种依赖引进国外技术提高生产效率的模式已经不再有效，经济增速减缓就在所难免。对我国改革开放以来各年的技术进步强度测算表明，从1978年到2016年，我国的技术进步率年平均为4.5%，对经济增长的贡献率为46.5%。若分阶段来看，1978~1997年期间，我国GDP增长率中，要素投入增长的贡献约占50%稍强，技术进步的贡献约占50%稍弱；而1998~2016年期间，要素投入增长对GDP增长的贡献则上升到了58%强，技术进步的贡献则下降到了不足42%，这表明随着能够引进技术的减少，我国国内的自主创新研发又没能足够地加强，以致技术进步的整体速率有所下降。因此，近年来党中央提出了创新驱动发展战略，并提出我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，必须推动经济发展的动力变革，将经济增长模式转变为自主技术研发的创新驱动模式。

技术进步的偏向之所以会引起收入分配结构变化，是因为技术进步偏向导致了不同生产要素的边际产出率的不同比例变化，从而引起不同生产要素报酬率的变化，以及相伴随的要素需求和配置比例的变化，进而引起不同要素在国民总收入中所得份额的变化。数理经济学理论的分析表明，如果技术进步是资本偏向的，即劳动节约性的，那么必将引起劳动收入份额的下降和资本收入份额的上升；相反，如果技术进步是劳动偏向的，即资本节约的，那么必将引起劳动收入份额的上升和资本收入份额的下降。对我国各年技术进步偏向的测算表明，除了改革开放初期几年，我国的技术进步是劳动偏向的以外，随后的年份几乎都是资本偏向的，即节约劳动而多用资本的，符合庇古和希克斯所论述的规律。而与此同时，我国劳动者报酬在国内生产总值中所占比例经历了从1980年代初期的逐年上升转化为1990年以后的持续下降的波动，技术进步从劳动偏向到资本偏向的变化无疑是其中的一个重要原因。

技术进步不仅具有资本偏向性，而且如果将劳动力划分为技能劳动力和非技能劳动力两类，则世界发达国家经济发展的历史还表明，技术进步还具有技能偏向性，即相对于非技能劳动力来说，技术进步还偏向于技能劳动力。技术进步的技能偏向将会增加对技能劳动力的需求，使得技能劳动力的工资相对于非技能劳动力的工资持续上升，出现持续的技能溢价或称技能升水。阿西莫格鲁曾指出，美国在1939年到1996年的将近60年期间，面对受过大学教育的技能劳动力的相对数量的巨大增长，具有高等教育的技能劳动力的实际工资水平相对于只受过中小学教育的非技能劳动力的实际工资水平不仅没有下降，反而增长更大，出现这种技能溢价现象的最主要原因就是技术进步的技能偏向。技术进步之所以具有技能偏向性，一是由于市场规模效应，尽管技能劳动力相对于非技能劳动力人数可能很少，但是随着高等教育的快速发展，大学招生规模与毕业人数的逐年大幅增加，技能劳动力人数的增长很快，面向技能劳动力的技术市场规模也就快速增大，从而引起技术创新的技能偏向；二是由于资本—技能互补效应，即随着资本的深化，大量新机器设备的开发和操作就需要各种专业技能和越来越多的掌握了相应技能的劳动力，从而也导致了技术进步的技能偏向性。

对我国历年技能劳动力人数和非技能劳动力人数以及技能劳动力工资水平和非技能劳动力工资水平的测算表明，在上世纪90年代初期，我国还不存在技能溢价现象，技能劳动力的工资水平与非技能劳动力的工资水平的比率还小于1，即技能溢价率还低于1，但是从1992年起，技能溢价的现象就开始出现，且技能溢价水平增长很快，到2015年技能溢价率已上升到了2以上，也就是说技能劳动力的平均工资水平已经达到了非技能劳动力平均工资水平的两倍以上。而对我国资本与技能劳动和非技能劳动之间的替代弹性的测算则表明，资本与技能劳动力之间的替代弹性远小于1，表明资本与技能劳动力之间存在互补关系，即资本的增加就必须相应地增加技能劳动力；而资本与非技能劳动力之间的替代弹性则大于1，表明资本与非技能劳动力之间存在替代关系，如果非技能劳动力相对成本上升，则可以用机器设备替换掉非技能劳动力，也就是所谓的“机器换人”。

由此可见，技术进步的两种经济效应具有不同的社会后果。一方面，技术进步的经济增长效应使得社会生产总量和人均产出增加，做大了“蛋糕”，提高了社会的人均收入水平，使得全体人民都受益；另一方面，技术进步偏向的收入分配效应则使得“蛋糕”的分配首先向资本倾斜，加大了资本所有者和劳动者之间的收入分配差距，其次则是在劳动者内部“蛋糕”的分配向技能劳动力倾斜，造成了技能劳动力和非技能劳动力的收入分配差距，二者都加大了社会收入分配的不平等。