李 刚，马羽洁，牛冲槐

(太原理工大学 经济管理学院，山西 太原 030024)

0 引言

我国多煤、缺油、少气的资源储备情况，使得我国的能源生产和消费结构以煤炭为主[1]，煤炭富集的地区凭借丰富的资源快速发展起来，为我国的经济发展做出了不小的贡献，但随着对煤炭的不断开采，煤炭资源型地区面临煤炭枯竭，发展乏力及由此产生的一系列经济、社会问题，转变经济发展模式迫在眉睫。

近年来我国格外重视煤炭资源型地区的转型发展，相继出台了很多政策，但到目前为止，效果并不尽如人意。诸如山西、内蒙古等历史上的煤炭大省，虽不断进行改革，尝试了多种途径和方法，但均未曾取得实质性的进展，达到所期望的结果，创新驱动发展的改革目的并未得以实现，地区经济的发展仍在很大程度上依赖煤炭资源。这一局面的形成很可能是由于煤炭资源型地区存在着对碳基技术的锁定效应，因此对煤炭资源型地区是否存在技术锁定效应及锁定程度的大小和影响因素进行研究，对煤炭资源型地区的转型发展具有重要的现实意义。

1 文献综述

技术锁定概念最早由经济学家David和Arthur提出，他们指出技术锁定是存在于经济系统中的一种均衡状态，在外部刺激不够强大的情况下，这种均衡状态就会持续下去，即当一种技术被市场所选定后，即使出现了更优的替代技术，市场仍会被原有技术锁定[2]。技术锁定的存在，会阻碍新技术的发展与扩散，导致技术创新动力的缺乏，最终不利于经济的持续发展。因此，学者们不断的对技术锁定效应进行了研究：

(1)技术锁定效应测度研究。易邱璐使用主观的衡量指标对企业技术路径被动锁定进行了研究，以我国技术密集型的后发企业为主要研究对象，通过发放调查问卷收集相关数据，采用创新惰性、知识转化锁定、技术依赖三个指标对技术路径被动锁定进行了衡量，并采用调节路径分析方法，建立回归模型，对技术被动锁定程度和创新绩效间的关系，及创新能力的中介作用进行了研究[3]。杨震宁等同样通过设计问卷的方式，获取相应的数据，采用探索性因子分析的方法，提炼出技术创新成本锁定、市场锁定、技术标准锁定、知识转化锁定四个因子，来对技术锁定进行衡量，并构建了关系资本、锁定效应和创新能力间的关系模型，采用调节层次回归的方法对模型进行了相关的检验[4]。此外，黎开颜等借鉴新古典配置模型，说明了技术锁定的产生过程，并进一步以高新技术产业为研究对象，采用DEA方法，通过测算全要素生产率并对其进行分解，分时段对技术锁定效应进行了研究，并在此基础上实证分析了对外开放对技术锁定的影响作用和影响途径，为破解技术锁定效应提供了思路[5]。

(2)技术锁定效应成因研究。王子龙运用博弈的方法，分别从静态和动态两个角度对技术创新路径锁定进行了分析，对造成技术锁定的原因进行了研究，指出其根本原因是不同技术间存在着巨额的转化成本和不同的市场均衡，并在此基础上提出了破解技术锁定的四种途径[6]。裘希对经典报酬递增模型进行了改进，在临界质量观点下，通过智能体仿真模型，对技术锁定路径进行了四次模拟仿真，得出技术锁定受技术优劣性的影响，优势越显著的技术越容易产生锁定，并在此基础上，提出了破解技术锁定的几种措施[7]。杨园华选取深圳市150家企业进行了实地调查，证实锁定效应确实存在于企业技术创造中，并对造成技术锁定的原因进行了分析，由此提出相应的解锁建议[8]。张济建等构建了一个基于要素投入的锁定效应模型，分两个时间阶段，采用基本线性回归模型，来说明钢铁行业技术锁定效应的存在，并得出转化成本是造成技术锁定效应的重要原因，以此为基础，提出了破解锁定的政策建议[9]。

(3)技术锁定效应破解研究。破解技术锁定效应的关键在于发展新技术，而旧有技术在市场中占据主导地位，因此可在某一特定的小市场中发展新技术，以避免技术锁定，并在新技术的发展过程中，通过一系列试验降低其替代成本，从而破解技术锁定效应[10]。在新技术不断发展的过程中，可从一个缝隙市场扩散至另一市场，这能促进新技术的发展，进而破解锁定[11]。要发展新技术，就要加大科技资金、人才、环境的投资，完善科技活动基础设施，扩大新技术的应用范围[12]。除了加大投入，有学者提出，破解锁定效应还要推动创新成果由技术模仿向技术发明转变[13]。

综上所述，不少学者都对技术锁定测度、成因和破解进行了研究，这些研究大多选取了不同的研究对象，采用了不同的研究方法，从不同层面和角度对技术锁定进行了研究，丰富了技术锁定理论，扩展了其研究内容，但存在以下问题：

研究多以产业或企业为研究对象，从省际层面上对技术锁定进行研究的文献较为缺乏，特别是我国多煤、缺油、少气的资源储备情况，使得我国能源结构以煤炭为主，煤炭资源型地区较多，而现有的研究成果中，有针对性的对煤炭资源型地区的技术锁定进行研究的文献相对缺乏。此外，对技术锁定的研究，经历从定性研究到定量研究的发展历程，定性研究和定量研究都是必不可少的，其中定量研究能够更科学的反映问题，使研究的结论具有普遍适用性。但现有研究成果中，虽存在一定的定量研究，但数量不多，且成果的可信度相对欠缺。

因此本文选取我国煤炭资源型地区为研究对象，选用相应的模型方法，对煤炭资源型地区的技术锁定效应进行了量化，并探讨了技术锁定的影响因素，据此提出相应的政策建议，为煤炭资源型地区破解技术锁定效应，实现经济转型提供参考。

2 研究对象选取

煤炭资源型地区因拥有丰富的煤炭资源，而大力发展资源型产业，经济的发展在很大程度上依赖于煤炭，逐渐形成了依托煤炭开采和加工的优势产业，进而影响着整个区域经济的发展。因此在选取研究对象时不能仅仅考虑某一地区煤炭资源的丰富程度，还要考虑煤炭产业在该地区是否存在相对优势，是否对该地区的经济发展有着较大的贡献。因此本文引入区位熵指数，构建了煤炭产值的区位熵指数Sij，以此来对煤炭资源型地区进行识别，确定本文的研究对象。

区位熵指数最早由哈盖特提出，被用来对某一地区的要素分布情况和某一产业的比较优势进行衡量，是一个能够综合反映某一地区优势产业的有效指标[14]，该指标能剔除因所在地区经济发展情况不同而存在的对主导产业判别的偏差，同时，该指标的形式为“比率的比率”，不存在量纲，便于各地区间的横向比较，区位熵指数计算公式如下：

(1)

其中，Sij为i地区j产业的区位熵指数，Qij为i地区j产业产值，Qi为i地区总产值，Qj为全国j产业产值，Q为全国总产值，在本文中，选取煤炭采选业产值来计算区位熵指数。并参考相关文献的做法，选取纳尔逊法，即以均值加一个标准差为其临界值，对煤炭资源型地区进行判定[15]。若Sij大于临界值，则表明该地区的煤炭采选业具有相对优势，该地区为煤炭资源型地区。鉴于数据的可得性，去除西藏，选取2016年中国30个省份的数据，分别计算各个省份的区位熵指数，数据来源于《中国工业统计年鉴2017》，结果见图1。

按照图1可得出：山西、内蒙古、贵州、陕西、甘肃、宁夏的区位熵指数均大于临界值，同时这六个地区的煤炭储量丰富，煤炭产值均处于全国前列。此外，新疆虽也有丰富的煤炭资源，但其煤炭产值区位熵低于临界值，与上述六个地区相比，其经济对煤炭产业的依赖性较弱，因此未将新疆作为本文研究对象，而选取上述六个省份对煤炭资源型地区的技术锁定效应进行研究。

图1 区位熵指数

3 技术锁定效应测度

技术锁定与技术创新效率之间是相互联系的，技术锁定效应的存在，往往使整个地区对技术创新的需求不足，对技术创新的重视程度较低，整个地区缺乏创新动力，创新水平落后，进而导致技术创新缺乏效率。因此，本文采用技术创新的无效率来衡量煤炭资源型地区的技术锁定效应程度，并通过与非煤炭资源型地区进行对比，来对煤炭资源型地区的技术锁定效应进行研究。

3.1 指标选取

选取投入指标时，一般从资金投入和人员投入两个方面去考虑，参考这一思路，本文选取R&D经费内部支出和R&D人员全时当量为投入指标。因为R&D活动是进行技术创新的核心部分，是科学技术由知识层面转化为生产层面的关键，因此R&D活动中的资金投入和人员投入很好的反映了一个地区的技术创新投入。此外，技术的创新最终要转化为生产力，落实在产品上，因此对新产品开发所进行的投入也是技术创新投入的重要组成部分，所以也选取规模以上工业企业新产品开发经费作为本文的投入指标。

选取产出指标时，不仅要考虑直接的技术成果，还要考虑所带来的经济效益，参考这一思路，本文选取专利受理数，来衡量技术成果产出。选取专利受理数而不是专利授权数，可以避免政策对数据的影响，及时的反映出技术投入所带来的成果。新产品是技术创新经济效益的重要体现，代表着一个地区创新能力的强弱，新产品的销售收入更是技术创新产出的有力体现，因此本文选取规模以上工业企业新产品销售收入作为产出指标。此外，技术市场也体现着一个地区技术创新的经济效益，反映着技术转化为市场的能力，因此技术市场交易额也作为本文的产出指标。

3.2 数据来源和数据处理

由于西藏数据存在缺失，因此本文选取除西藏外的30个省份为样本，选取2008年到2016年的数据进行研究。本文中所使用数据来源于2009年到2017年《中国统计年鉴》和《中国科技统计年鉴》。由于2010年规模以上工业企业新产品开发经费和新产品销售收入数据缺失，采用2009年与2011年的平均值进行替代。R&D经费内部支出参考朱平芳的做法，用R&D价格指数进行平减，R&D价格指数=0.55*消费价格指数+0.45*固定资产价格指数[16]，新产品开发经费投入也使用R&D价格指数进行平减。为消除物价的影响，新产品销售收入和技术市场成交额均采用消费价格指数进行平减，所有指数均以2007年为基期进行换算。

3.3 模型构建

对技术创新效率的测算，主要有两种方法，一为以SFA为代表的参数方法，二为以DEA为代表的非参数方法。其中，DEA模型适用于对多个投入和产出变量进行处理，且无需像SFA模型一般给定具体的生产函数，可以评价多个决策单元的效率，并根据效率对决策单元的有效性做出判断，权重是客观确定的,有效避免了主观因素的干扰，因此可对决策单元做出相对公平的评价。很多学者采用DEA的方法对创新效率进行了研究。陈燕武采用复合DEA-Malmquist指数模型，对福建省各城市的科技效率进行了研究[17]。彭煜使用两阶段关联DEA模型，对西部地区的技术创新效率进行了研究[18]。潘雄峰基于改进的DEA模型，剔除环境因素的影响，对2010年中国工业企业的技术创新效率进行了研究[19]。陈恒利用考虑非期望产出的SBM-NDEA模型，研究了我国专利密集产业的创新效率[20]。传统的DEA模型主要有CCR和BCC两种，其均属于径向模型，即以相同的比例对投入和产出进行放大或缩小来改进生产，而没有对松弛改进进行考虑，造成效率测量结果的不准确。而非径向的SBM模型将松弛变量纳入到了模型中，克服了因不考虑松弛变量造成测量不准确的问题[21]，因此本文选取DEA-SBM模型对技术创新效率进行测算。

假设有n个决策单元，记为DMUj(j=1.2…..n)，每一决策单元共有m个投入和s个产出，分别为xi(i=1,2，…，m)和yr(r=1,2，…，s)，则模型为:

(2)

(3)

基于上述DEA-SBM模型，运用DEA-SLOVER软件，对我国30个省份的技术创新效率进行测算。由于技术锁定效应的存在，会降低地区的技术创新效率，且地区技术创新效率越低，其技术锁定效应程度越大，因此，各地区的技术锁定效应程度用1减去技术创新效率值来衡量，并分别计算煤炭资源型地区和非煤炭资源地区技术锁定效应程度的年均值，将二者进行比较，结果见图2。

图2 煤炭资源型和非煤炭资源型地区技术锁定效应程度

由上述图形可以看出，煤炭资源型地区的技术创新效率显著低于非煤炭资源型地区，煤炭资源型地区的技术锁定效应程度在0.73～0.54之间波动，非煤炭资源型地区的技术锁定效应程度在0.53～0.23之间波动，且都基本呈现出逐年递减的走势，其中非煤炭资源型地区的下降幅度明显大于煤炭资源型地区，且煤炭资源型地区锁定程度的年均值显著大于非煤炭资源型地区锁定程度的年均值，说明与非煤炭资源型地区相比较，煤炭资源型地区存在较为明显的技术锁定效应，且改善程度较小。

4 技术锁定效应影响因素研究

由上述研究得出，煤炭资源型地区存在较为明显的技术锁定效应，正是由于这一原因，使得煤炭资源型地区存在一系列问题，严重阻碍着煤炭资源型地区的转型发展。因此有必要对技术锁定效应的影响因素进行研究，力图打破煤炭资源型地区的发展困境。

4.1 模型建立及变量选取

本文采用静态面板回归模型，对煤炭资源型地区技术锁定效应的影响因素进行研究，建立的模型如下:

cit=α0+α1lnpcit+α2lnopit+

α3lngsit+α4lnecit+α5lntlit

(5)

其中，c代表煤炭资源型地区的技术锁定效应，是本文的被解释变量。由1减去前文测算所得的技术创新效率衡量，其值越大表示技术锁定效应程度越大。i表示各省份，t表示各年份，α0,α1,…,α5均为待估计的系数，其中α0为常数项系数，εit。为了避免数据存在较大的波动，对数据进行取对数处理，本文选取的解释变量如下:

转换成本：煤炭资源型地区凭借资源优势而发展资源产业，投入了大量的资金和设备，这些资金及设备往往具有专用性，由此所形成的转换成本可能会阻碍新技术的发展，长期以往加剧了对现有技术的锁定[22]，因此有必要研究转换成本对技术锁定的影响。

对外开放程度：对外开放促进了我国的经济发展，对外开放程度的提高，会带来大量的外来资金和先进技术，外资的进入对国内市场有一定的影响，加剧了优胜劣汰的竞争局面，迫使企业进行技术创新，从而可能会对技术锁定产生影响。

政府支持：进行技术创新，离不开政府的支持。市场在某一时期所选择的技术可能不是最优的，也不会一直适应地区发展的要求，所以就需要政府的有效干预[23]，而财政是政府发挥其作用的重要手段，因此政府的财政支持可能会对技术锁定产生影响。

市场需求：市场需求的扩大，会对新企业产生吸引，从而加大了市场的竞争程度，激励现有企业进行技术创新，从而克服技术锁定[24]。市场需求对技术创新有重要的影响，技术创新离不开市场的拉动[25]，因此市场需求可能会对技术锁定产生影响。

经济国有化程度：同私营经济相比，国有经济体系庞杂，人员冗余，加之国家所有制下存在的委托代理问题及预算约束问题，使得国有经济的技术创新效率较低[26]，因此经济国有化程度可能会对技术锁定产生影响。

不同省份之间的经济发展情况存在差异，人口、面积等也都存在着一定的差异，选取绝对性指标来进行各地区间的比较显然是不合适的，因此我们选取相对性指标来衡量各个解释变量，变量的定义见表1。本文选取2008年到2016年6个煤炭资源型地区的数据进行研究，数据来源于《中国统计年鉴》及《中国工业统计年鉴》及各省统计年鉴，各个变量的统计性描述见表2。

表1 变量定义

表2 变量的统计性描述

4.2 估计方法的选取及估计结果

表3 回归结果

根据上述模型，采用stata 14软件对模型进行估计，对面板数据进行估计的常用方法有混合效应模型、固定效应模型、随机效应模型等，表3中给出了三种估计方法的结果，以便于进行比较，并通过F检验、Hausman检验，确定最终的估计方法为固定效应模型，同时面板数据中容易出现异方差和自相关等问题，因此需采用相应的检验方法对其进行检验，检验结果见表4。经检验，存在上述问题，因此采用FGLS方法对模型进行估计，以对出现的异方差和自相关问题进行纠正，估计结果见表3中的模型4，并选择模型4为最终估计结果。

表4 模型的检验

4.3 估计结果分析

从表3模型4的估计结果可以看出，转换成本在5%的水平上显著，对技术锁定有正向的影响，这表明资源产业的转换成本是造成技术锁定的重要原因。这是因为煤炭资源型地区在发展过程中依赖资源产业，不同于先进制造业，这些产业往往技术含量低，技术水平差，且拥有大量配套的生产设备、人员和技术标准，巨额的转换成本降低了进行技术创新的需求和意愿[27]。同时对资源产业的不断投资，挤出了非资源产业的发展，使得整个地区的技术发展速度缓慢，技术种类单一，陷入技术锁定的困境之中。此外，经济国有化程度在1%的水平上显著为正，表明煤炭资源型地区国有经济比重较大的经济结构，深化了地区的技术锁定效应。不同于其他所有制经济，国有经济因产权分离所产生的委托代理问题，使得其缺乏长期的激励机制，从而缺少技术创新的动力，技术创新效率较低[26]。同时，在煤炭资源型地区，国有经济所具备的发展优势，可能会对民营经济的发展造成影响，进而对地区的技术创新产生影响，加剧技术锁定效应。

政府支持在5%的水平上显著为负，表明政府的支持有利于破解技术锁定效应，这是因为技术创新需要大量的投入，单靠企业自身的投入是无法满足的，也需要政府有效的发挥其职能，而财政作为国家治理的重要手段和基础支柱，是实施技术创新的重要资源之一，是实现技术创新的有效途径之一，因此政府的支持对于技术水平的提升和技术成果的转化起着重要的作用，能够有效提高技术创新的成功率。市场需求的系数在5%的水平上显著为负，表明市场需求的扩大能有效的降低技术锁定效应。市场需求与技术创新相互联系，是不可分离的整体。市场需求对技术创新有着重要的影响，市场需求的不断扩大和提升正是推动企业持续进行技术创新和取得创新回报的重要激励因素，有助于企业引进先进技术设备和人才，开展技术创新活动。同时市场需求的扩大能够形成良性的市场竞争格局，促进技术创新的提升和多样化发展[28]。

此外，对外开放程度对煤炭资源型地区的技术锁定没有显著影响，这可能是因为对外开放所吸引而来的外资投入，会挤占国内市场，对国内企业造成冲击，且由于吸引而来的创新要素具有流动性，倾向于流向利益更好的非资源型地区，而非资源型地区，这都会在一定程度上对资源型地区产生影响，不能较好的改善其技术锁定效应。

5 结论

本文通过煤炭产业区位熵指数，划分出六个煤炭资源型地区，并选取了2008年到2016年全国30个省份的投入产出数据，采用DEA-SBM模型计算其技术创新效率，并在此基础上得出各地区的技术锁定效应，将煤炭资源型地区和非煤炭资源型地区进行对比，得出煤炭资源型地区的技术锁定效应明显高于非煤炭资源型地区。最后运用stata14软件，对煤炭资源型地区技术锁定效应的影响因素进行实证研究，结果表明：资源产业的转换成本是造成技术锁定的重要原因，对资源产业的投资每增加1个单位，技术锁定效应增加0.0433个单位。国有经济比重较大的经济结构会加剧技术锁定程度，经济国有化程度每提高1个单位，技术锁定效应增加0.4225个单位。政府支持、市场需求均能显著降低技术锁定效应，是破解技术锁定效应的有利因素。对外开放程度对技术锁定效应的影响并不显著，这可能是由于煤炭资源型地区对创新要素缺乏吸引力等原因所致。基于以上的结论，提出以下对策建议：

(1)严格控制煤炭产业规模。煤炭资源型地区应严格控制煤炭产业规模，防止煤炭产业链条过度延伸，避免转化成本的增加带来技术锁定效应的增强，严禁以对煤基技术进行创新为理由，增加对旧有煤炭产业的投资。煤炭资源型地区在近几十年的时间中大力发展传统煤炭产业，煤炭产量不断增加，加之近些年煤炭价格低迷，市场需求不足，这种不平衡的供需关系，使得煤炭产业产能过剩问题突出。因此要大力推进供给侧改革，减少煤炭的低端供给和无效供给，增大有效供给，化解产能过剩。同时加大对非资源型产业的投入，减弱对资源产业的依赖性，改变以煤炭产业为主的产业结构，积极促进非资源型产业的发展，积极探索产业转型发展，实行产业多样化战略，进而提高区域技术创新能力，实现解锁。

(2)加大政府资金扶持力度。在煤炭资源型地区的发展过程中，形成了对煤基技术的锁定，靠企业自身力量难以实现解锁，因此需要政府发挥其职能，加大科技创新扶持力度，设立煤炭产业的技术创新专项资金和补助资金，促进煤炭生产、加工等各种工艺的创新，提高煤基技术的活跃性。要破解煤炭资源型地区的技术锁定效应，除了要促进煤炭企业进行技术创新外，还应促进煤炭技术的科技成果转化。煤炭产业属于资金密集型产业，其技术创新与成果转化都需要大量的资金投入，因此，要充分发挥政府的作用，对煤炭技术科技成果转化贷款风险运用财政资金进行适当补偿，建立有效的贷款补偿机制，扩大煤炭产业技术创新及成果转化的资金来源，进而促进煤炭资源型地区技术创新能力的提高，破解煤炭资源型地区的技术锁定效应。

(3)不断深化市场化改革。进一步推动非煤技术的市场化进程，推动经济体制改革，充分发挥市场的作用，促进生产要素的合理流动，优化要素的投入结构，提高要素的配置效率。打破国有企业不合理的垄断地位，强化竞争机制，在竞争中提高技术创新能力。同时大力扶持民营经济的发展，为其创造有利的发展条件，充分发挥企业创新主体的作用，对政府与市场的边界进行合理的划分，在深化管理和简政放权的博弈中，优化技术创新环境，将煤炭资源型地区的资源优势更多的转化为创新优势，进而打破技术锁定效应。