范松梅，沙景华，张艳芳，车　超

(1．中国地质大学(北京)人文经管学院，北京 100083；2.中国地质调查局油气资源调查中心，北京 100029；3.北京师范大学环境学院，北京 100875)

地质矿产科技创新促进矿业经济增长的理论与实证研究

范松梅1，沙景华1，张艳芳2，车超3

(1．中国地质大学(北京)人文经管学院，北京 100083；2.中国地质调查局油气资源调查中心，北京 100029；3.北京师范大学环境学院，北京 100875)

摘要：熊彼特增长理论认为经济系统内生的研发和创新对推动经济增长起决定性作用，其机制是，企业为获得垄断利润而进行创新，加大研发投入并推动技术创新，生产出新产品和新方法而占领市场，实现垄断利润，最终促进经济增长。我国地质矿产科技创新能力处于稳步增长阶段，本文选取2004～2014年我国地质矿产科技成果量和采矿业增加值分别作为评价我国地质矿产科技创新水平和矿业经济增长的指标，通过构建向量自回归模型，采用脉冲响应分析和协整检验进行实证研究，结果表明：矿业经济增长在短期和长期对地质矿产科技创新都有推动作用；而地质矿产科技创新对矿业经济增长的作用在短期存在滞后性，在长期促进作用是显著的。

关键词：地质矿产科技创新；矿业经济增长；熊彼特增长理论；向量自回归模型；脉冲响应；协整检验

当前，我国经济发展进入新常态，经济下行压力仍在加大，面对新形势，我国矿业经济发展方式亟需做出调整[1]。2004～2014年，我国矿业经济经历了由高速增长向中高速增长的转变，采矿业增加值年增长率在2012年以前基本保持在10%以上，之后下降为5%左右，与此同时，采矿业投资额年增长率基本保持在10%以上，可见，由资本要素投入推动矿业经济增长的动力在递减。

现代经济理论认为，从长期发展来看，资本的边际报酬会逐步递减，最终推动经济增长的力量取决于技术进步[2]。从实证分析来看，对科技创新与经济增长之间的关系，国内学者已进行了大量研究，纪玉山等(2008)[3]利用1990～2005年的数据建立了我国经济增长与科技创新之间的协整方程，估算结果表明科技创新乘数效应对我国的经济增长作用非常小；米建华等(2009)[4]基于20个省市的截面数据对技术创新与经济增长之间的关系进行了实证分析，认为技术创新显著促进了经济增长；刘纳新(2013)[5]利用湖南省1985～2011年的三种专利申请数和GDP的时间序列数据，并借助误差修正模型分析了科技创新与经济发展间的长期和短期协整机制。但是，目前国内外对地质矿产科技创新与矿业经济增长之间的关系仍然鲜有研究。

本文从理论和实证上深入研究了地质矿产科技创新对矿业经济增长的促进作用，对我国矿业经济转变发展方式，从依赖资本积累转向依赖技术进步，增强我国地质矿产技术的自主创新能力，实现我国矿业经济可持续发展具有重要的现实意义。

1我国地质矿产科技创新现状概述

我国地质矿产科学研究近十年来取得长足发展和进步，在地球化学勘查、矿床地质研究等领域居国际先进水准，但是总体上仍未走出跟踪、引进、吸收发达国家先进理论和学术思想阶段，由我国独创的重要理论和技术不多，大部分关键性精密设备依靠进口，研发人员缺乏，我国仍需大力推动地质矿产科学技术发展，加大科技创新对矿业经济增长的支撑和引领作用[6-7]。

1.1矿产科学基础研究理论与创新能力稳步增长，人才和精密设备不足成制约因素

我国在矿物学和矿床学研究方面，成果颇丰，1958～1989年期间，我国发现新矿物约70种[7]；2011年，我国将成矿系统分析与构造发展历史进行有机结合，取得了开创性的研究成果，发展了区域成矿学理论[8]。然而，目前从事矿物学研究的人员只有1990年初的1/3，矿床学研究领域从事物探和地球化学的人才稀缺，并且进行矿物研究的精密仪器，及进行成矿研究的高温高压设备都依赖进口，严重阻碍地质科学基础研究创新水平的提高[7]。

1.2矿产资源调查与评价成果颇丰，但专业人员流失严重影响地质调查发展

能源矿产方面，开展了全国油气动态资源评价，得到最新全国评价成果；开展了青藏高原油气资源战略选区调查与评价，为国家寻找新的油气资源战略接替区提供依据[8]；多地采用二维地震、钻探、钻探测井、样品测试等综合手段进行了煤炭普查，摸清了煤炭资源家底[9]。非能源矿产方面，在铁矿、锡铅锌多金属矿、金矿、铜矿等方面，圈定并优选出大量的找矿远景区，查明大批矿产地和资源量，并提交了储量[8-9]。但我国从事矿产资源调查与评价的专业人员流失日益加剧，导致专业队伍不足，只能借助非专业队伍的力量，不利于我国地质调查与评价的创新发展[7]。

1.3矿产资源勘查技术自主创新能力有待加强

地球物理勘探技术方面，虽然我国已掌握、应用了国际上几乎所有的地球物理勘探方法，但由我国首创并重要的新方法、新技术为数不多[7]；地球化学勘查技术方面，我国在区域地球化学调查、地球化学填图、地球化学分析测试等方面都取得了一定进展[9]，但在仪器和资料信息网络技术方面与发达国家仍有差距[7]；探矿工程技术方面，我国受控定向钻探技术水平已达到国际水平，但钻机仍是液压立轴型钻机，与国外差距较大[7]。

2基于创新的熊彼特增长理论与模型

2.1基于创新的熊彼特增长理论概述

古典经济学家认为创新对经济增长有重大影响，但创新本身不属于经济系统，即把创新作为经济增长的一个外生变量来考虑。熊彼特(1942)[10]提出“创造性破坏”的概念，他认为创新不断地从内部破坏旧的经济结构，并创造新的经济结构作为替代，即经济增长是通过内生的新产品或新方法来实现的。

虽然在熊彼特早期的理论中，创新并没有真正在经济系统中内生化，但是基于创造性破坏这一理念，Nelson和Winter(1982)[11]、Aghion和Howitt(1992，1998)[12-13]、Howitt(1999)[14]等人不断对这一理论进行拓展和完善，把熊彼特“创造性破坏”的概念模型化，从而形成了新古典熊彼特增长理论，该理论的核心特征是内生的研发和创新是推动经济增长的决定性因素，强调创新、研发和知识积累在推动经济增长中的重要作用。具体的作用机制是，企业为获得垄断利润而进行创新，加大研发投入，从而增加知识积累并推动技术创新，生产出新产品和新方法而占领市场，实现垄断利润，最终促进经济增长[15]。

熊彼特增长理论说明，存在水平创新和垂直创新两种效应来促进经济增长。在水平创新的情况下，企业增加研发投入创造出新产品，但不会将旧产品排挤出市场，新旧产品可以同时存在，市场上产品的种类增加，促进经济增长；在垂直创新的情况下，企业增加研发投入创造产品质量更高的新产品，从而将旧产品驱逐出市场，实现技术进步，进而推动经济增长，其中创新过程就是创造性毁灭的过程。

2.2基于创新的熊彼特增长代表性模型

Aghion和Howitt(1992)提出的A-H模型，假定经济中有最终产品生产部门、中间产品生产部门以及研发部门，投入品为劳动力。研发部门针对中间产品进行创新从而提高最终产品的产量。假定创新的概率为泊松率，那么，在研发部门投入的劳动力越多，创新概率越高，越有可能实现经济增长[16]。当模型处于均衡状态时，经济的平均增长率就取决于创新的频率和研发部门劳动力的数量，即经济中存在规模效应，一方面，劳动力总量越多，对研发部门投入的劳动力数量也越多，从而实现创新的可能性越大，经济增长率越高；另一方面，经济规模越大，新产品面临的市场就越大，创新可以获得更多垄断利润，促进企业加大研发投入，从而提高经济增长率。

Segerstrom(1998)[17]在A-H模型的基础上，改进了后者对研发部门中劳动力进行的知识生产过程存在较强溢出效应的假设，即知识存量的边际生产率为常数1。Segerstrom(1998)假设知识生产过程中技术机会递减，即随着知识存量的增加，它的边际生产率越来越低。因此，为了维持经济增长，对研发部门的劳动力投入必须增加。Strulik(2006)[18]对在Segerstrom(1998)框架中引入人力资本函数，发现人力资本积累也会推动创新和经济增长，这样，即使研发部门的劳动力不变，但劳动力通过加强学习提高人力资本积累，也会促进经济增长，由此可见人力资本对创新的重要作用。

Howitt(1999)假设经济中存在水平创新和垂直创新两类研发部门，前者没有溢出效应，后者存在较强溢出效应，发现通过影响劳动力在垂直创新部门和中间物品生产部门中的比例，来影响经济增长。

上述模型表明，虽然各种熊彼特增长模型在模型设定上存在差异，但是核心思想都强调，在经济系统中内生的研发和创新对推动经济增长起到决定性作用。

3科技创新促进矿业经济增长的实证研究

3.1评价指标选取与数据来源

国际上对科技创新能力的评价主要从研发活动和知识创新两大维度来考虑。研发经费和人员是评价研发活动的重要指标，反映一个国家对创新活动的投入力度和创新人才资源的储备状况；国际科学论文(SCI)和专利授权量是评价知识创新的重要指标，反映一个国家的创新水平和能力。

本文从知识创新维度评价我国地质矿产科技创新水平，根据我国地质矿产科技创新成果的数据资料，选取国土资源部登记地质矿产科技成果数作为衡量指标。一个国家或地区经济增长水平通常用国内生产总值来衡量，本文选取采矿业*采矿业包括煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业、黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业、非金属矿采选业及其他采矿业。增加值来衡量我国矿业经济增长的水平，通过计量经济学方法定量研究科技创新与矿业经济增长之间的相互关系。其中，地质矿产科技成果量数据来源于2007～2014年中国国土资源公报、2006～2012年国土资源部科技成果统计分析报告，采矿业增加值数据来源于2006～2014年中国统计年鉴、2013～2014年国民经济和社会发展统计公报，数据长度为2004～2014年。

本文选取我国地质矿产科技成果量和采矿业增加值分别作为评价我国地质矿产科技创新水平和矿业经济增长的指标，并选择国土资源部和统计局2004～2014年的数据进行分析，主要原因如下：①从数据可得性考虑，我国地质矿产科技创新领域中，缺乏公开发表的专利授权量等数据，除了国土资源部登记的地质矿产科技成果数以外，本文没有找到其他可以代表我国地质矿产科技创新水平的数据资料，并且国土资源部的数据最早只到2004年，导致本文可用于分析的数据长度较短；②从数据逻辑性考虑，一方面，本文选取的地质矿产科技成果数主要包括3个地质矿产科技领域的科技成果数，即矿产资源综合利用、矿产资源调查与评价及矿产资源勘查技术，这与我国对地质矿产科技创新领域的常规分析维度一致，可以充分说明我国地质矿产科技创新水平；另一方面，统计局公布的采矿业增加值可以充分说明我国矿业经济增长的水平，因而上述两个指标数据之间存在广义的投入-产出关系，使得数据分析在逻辑上可行。

3.2模型的建立与评估

3.2.1向量自回归模型

一方面，我国地质矿产科技成果数量可以影响矿业经济增长的水平，另一方面，我国矿业经济增长的水平也直接影响和制约该领域科技成果的数量，即这两个变量之间可能存在双向影响关系，因此，我们考虑使用非限制性的向量自回归模型来分析我国地质矿产科技成果量和采矿业增加值增长之间的相互关系。

因为采用了时间序列数据，需要把数据进行对等处理才能使计算更为准确，因此我们首先对我国地质矿产科技成果量和采矿业增加值分别取自然对数，分别用LNACHIEVEMENTS和LNGDP表示。

从图1可以看出，从2004年到2014年，我国地质矿产科技成果量和采矿业增加值的增长趋势大致相同，除2006年前和2014年的科技成果数据以外，并且LNACHIEVEMENTS和LNGDP的相关系数为0.59，表明相关程度较高。

图1　2004～2014年我国地质矿产科技成果量和采矿业增加值增长

我们用向量自回归模型对我国地质矿产科技成果量和采矿业增加值之间的关系进行实证分析，首先建立一个两变量的向量自回归模型，模型估计结果见式(1)、式(2)。

LNACHIEVEMENTS=0.301×

LNACHIEVEMENTS(-1)+

0.106×LNACHIEVEMENTS(-2)-

0.165×LNGDP(-1)+0.880×LNGDP

(1)

LNGDP=-0.076×LNACHIEVEMENTS

(-1)+0.015×LNACHIEVEMENTS(-2)

+0.403×LNGDP(-1)+0.439×

LNGDP(-2)+2.010

(2)

式(1)调整过后的R2=0.688，式(2)调整过后的R2=0.760。

从式(1)可以看出，滞后一期的采矿业增加值对地质矿产科技成果量的影响为负，而滞后两期的采矿业增加值对地质矿业科技成果量的影响为正，影响系数分别为0.165和0.880，表明当采矿业增加值提高一个百分点，一年后地质矿产科技成果量将减少0.165个百分点，但两年后会增加0.880个百分点。

从式(2)可以看出，滞后一期的地质矿业科技成果量对采矿业增加值的影响为负，而滞后两期的地质矿业科技成果量对采矿业增加值的影响为正，影响系数分别为0.076和0.015，表明当地质矿产科技成果量提高一个百分点，一年后采矿业增加值将减少0.076个百分点，但两年后会增加0.015个百分点。

3.2.2脉冲响应分析

为了更清楚地查看地质矿业科技成果量和采矿业增加值之间的相互影响，我们对上述向量自回归模型进行脉冲响应分析，即分析当一个变量发生一个标准差大小的冲击时，另一个变量当期值和未来值所受到的影响。

图2是地质矿产科技成果量的扰动对采矿业增加值的脉冲响应，可以看出，当在本期给地质矿产科技成果量一个正向的标准冲击扰动后，采矿业增加值的增长从第一期到第二期为负，从第三期转为正，且影响较大，到第6期后影响逐渐趋于稳定。这表明，地质矿产科技成果量虽然在短期对采矿业增加值的增长有不利影响，但在长期内有正向影响，且较为显著。

图3是采矿业增加值的扰动对地质矿产科技成果量的脉冲响应，可以看出，当在本期给采矿业增加值一个正向的标准冲击扰动后，地质矿产科技成果量在第一期增长较大，其后至第六期影响趋于稳定。这表明，采矿业增加值的增长无论在短期还是长期，对地质矿产科技成果量都有正向影响，且在短期内影响较大。

3.2.3协整检验

由于所用数据为时间序列数据，需要检验其平稳性，并考察我国地质矿产科技成果量和采矿业增加值增长之间是否存在协整关系[19]。

表1是地质矿产科技成果量和采矿业增加值的单位根ADF检验结果，可见，LNACHIEVEMENTS和LNGDP序列都是一阶单整的，可以进行协整检验。

表2是对LNACHIEVEMENTS和LNGDP这两个变量组成的系统做协整的迹检验，结果表明，它们组成的系统存在一个协整关系，可以表述为：Ut=LNACHIEVEMENTS(-2)-2.507×LNGDP(-2)。在长期中，Ut=0，即LNACHIEVEMENTS(-2)=2.507×LNGDP(-2)。

上述协整关系表明，地质矿产科技成果量和采矿业增加值的增长存在着长期稳定的关系，当采矿业增加值增长1个百分点时，地质矿产科技成果量增长2.507个百分点。

图2　地质矿产科技成果量的扰动对采矿业增加值的脉冲响应

图3　采矿业增加值的扰动对地质矿产科技成果量的脉冲响应

受检验变量t-统计量5%水平的临界值p值检验结果最终结论LNACHIEVEMENTS-0.735-3.2130.7931有单位根D(LNACHIEVEMENTS)-3.502-3.2600.0355无单位根一阶单整LNGDP-1.684-3.2600.4058有单位根D(LNGDP)-4.280-3.2600.0121无单位根一阶单整

表2　协整的迹检验

3.3实证结论分析

虽然由于我国地质矿产科技创新领域的数据统计资料较为缺乏，使得本文可用的分析数据长度较短，只能对我国地质矿产科技成果量和采矿业增加值这两变量建立向量自回归模型，进行脉冲响应分析和协整检验，无法进行更深入的数据分析，但是目前的实证结果仍可以表明，我国地质矿产科技创新在短期内滞后矿业经济增长，但在长期内会显著促进矿业经济增长；我国矿业经济增长在短期和长期内都会促进地质矿产科技创新能力的提高。

这一结论与事实相符，一方面，地质矿产科技创新对矿业经济增长的影响见效较慢，但从长期来看，科技创新作为经济增长的内生变量，对促进经济增长有决定性作用；另一方面，我国地质矿产科技创新水平起点低，创新能力处于稳步增长阶段，无论在短期还是长期，随着经济增长，投入研发的资源都会相应增加，从而促进地质矿产科技创新能力提高。

4增强我国地质矿产科技创新动力的对策建议

4.1加强我国地质科技基础理论创新

基础地质理论研究需要长期的基础工作积累，需要归纳大量事实和数据，形成令人信服的结论，最终上升为理论成果，可见基础工作的重要性；同时，理论的发展离不开实践，我国应加快基础研究与基础调查等实践工作的融合，通过解决基础地质调查等实践中的基础问题，扎实稳步提升我国基础地质研究水平，从而促进我国地质科技基础理论的创新。

4.2提高我国地质矿产技术自主创新能力

我国应持续开展对矿产资源综合利用、矿产资源调查与评价、矿产资源勘查等领域的高新技术方法研究，积极对矿产勘查关键技术、资源替代技术、循环利用技术等进行先导性和示范性研发，提高我国在地质矿产技术领域首创并重要的新方法、新技术的数量与水平，增加我国技术水平的国际竞争力，为地质矿产资源综合利用、调查与评价以及勘查工作提供强有力的科技支撑。

4.3鼓励企业与科研机构合作加快技术创新

我国技术装备的落后严重阻碍了地质矿产科技创新水平的提高，目前多数技术装备研发项目由科研机构来承担，而真正的用户则是企业，研发主体与使用主体的错位影响最终产品的创新效果。对这一问题的解决，可以鼓励企业和科研机构联合，通过企业参与科研机构对技术装备的研发过程，促使创新装备满足企业需求，从而提高创新效率；反之，鼓励企业投资科研机构对地质技术的创新研究，企业利用创新技术提高自身利润，进一步促进技术创新。

4.4加大培养和引进人才，激发人才的创新潜能

我国地质矿产科技创新领域中人才的稀缺度较高，应首先厘清我国各个地质矿产科技专业的人才缺口，从而有针对性地培养和引进专业人才，建立数量充足的专业队伍。对于现有的科研人员，我国应该充分发挥这些人才的创新潜能，引导他们集中力量创新国家和市场急需的地质矿产科技，并通过改进科研人员的考核奖励机制激励他们创新。

4.5加强我国地质矿产科技创新的国际合作

推进我国地质矿产科技创新领域的对外合作，扩大双边和多边科技交流与合作，不断拓宽国际合作的领域与渠道。鼓励我国地质矿产科技领域的专家学者积极开展多种形式国际合作与交流，例如参加国际会议、进行项目合作、在国际组织和机构中任职等。支持跨国公司、海外科研机构、外国专家学者等地质矿产科技领域的顶尖机构和人才来我国进行技术交流，提高我国地质矿产科技创新的竞争力。

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The role of science and technology innovation in the economic growth of mineral industry： the theory and empirical research

FAN Song-mei1，SHA Jing-hua1，ZHANG Yan-fang2，CHE Chao3

(1.School of Humanities and Economic Management，China University of Geosciences(Beijing)，Beijing 100083，China；2.Oil &Gas Survey，China Geological Survey，Beijing 100029，China；3.School of Environment，Beijing Normal University，Beijing 100875，China)

Abstract:Schumpeter Growth Theory is that the endogenous Research and development (R&D) and innovation in economic system is crucial to promoting economic growth.The mechanism is that the enterprises innovate in order to get monopoly profits，so they increase investment in research and then promote technology innovations，in the end they produce new products and methods to occupy the market and achieve monopoly profits，thus promote economic growth.In China，the ability of science and technology innovation in mineral industry is in the stage of steady growth.Based on the time series data of indicators of science and technology innovation and mining economic growth in China from 2004 to 2014，this paper investigated the interaction between science and technology innovation and economic growth in mineral industry through VAR model，Impulse response and cointegrationtest.Results indicate：The mining economic growth could push up science and technology innovationin mineral industry both in short and long term；however，in short term，the science and technology innovationin mineral industry cannot significantly promote the economy，but in long term it definitelywill.

Key words：science and technology innovation；mining economic growth；Schumpeterian Growth Theory；VARmodel；impulse response；cointegrationtest

收稿日期：2015-09-01

基金项目：中国地质调查局发展研究中心项目“国外矿产资源供应风险评价理论和方法跟踪研究”资助(编号：1212011220306)

作者简介：范松梅(1987-)，女，江苏南通人，资源产业经济专业博士研究生，主要从事资源经济的研究工作。E-mail：fansongmei@126.com。 通讯作者：沙景华(1952-)，女，北京人，教授，博士生导师，研究方向是区域经济学、资源产业经济、投资与理财。E-mail：shajinghua@163.com。

中图分类号：F062.1

文献标识码：A

文章编号：1004-4051(2016)03-0047-06