第2章 理论基础与研究综述
2.1 技术创新溢出理论及其研究综述
2.1.1 技术创新溢出内涵及其研究
技术可以被视为知识的一种特殊形态。(1)现在越来越多的学者倾向于对知识（技术）溢出(2)(3)、知识转移(4)、知识扩散(5)不做区分，统称为知识溢出。(6)在此，将知识溢出和技术创新溢出一并进行介绍。
学术界明确提出知识溢出问题并对其进行专门研究始于20世纪60年代，在分析外国直接投资（FDI）福利效应时，首次将知识溢出效应视为FDI的一个重要现象。(7)知识溢出逐渐成为经济地理学、新增长理论、空间经济学、计量经济学等学科领域的研究热点，并取代了城市化线性模式创新(8)，研究工作逐渐深入和拓展，积累了丰富的研究成果。但学术界对知识溢出内涵的定义还没有统一、公认的概述。例如认为：知识溢出是指从事类似的事情（模仿创新）并从其他的研究（被模仿的创新研究）中得到更多的收益(9)；知识溢出过程是一种“学习”活动，即通过有目的、主动的学习获得知识的应用，或者是将学习到的知识与现有知识相融合，开发出新知识的活动(10)；知识溢出是通过信息交流得到的智力收益，它不给知识生产者以直接补偿，或给予的补偿小于知识价值(11)；知识溢出是指区域间通过信息交流获取研发成果，区域间相互学习、相互“搭便车”带来经济增长(12)；知识溢出是知识扩散的一种方式，在知识溢出过程中，接受者会根据自己的具体情况选择知识体系，一般强调知识接受者的地位，强调知识的再造效应(13)；知识溢出是一个发明者学习其他研究项目的研究成果，能够用其知识提高自身研究的生产率，但没有因学习的价值而完全补偿其他发明者的过程，真正的知识溢出能产生进一步创新，与现有技术的模仿或扩散有明显区别(14)；高技术虚拟产业集群的知识溢出，是指高技术虚拟产业集群范围内的知识外部性，即相对于集群外的企业，集群内成员可以通过多种途径共享集群内成员间的信息与知识，充分利用知识资源的共享和互补性促进知识创新活动，从而提高集群内成员企业的核心竞争力和整个集群的竞争优势(15)；从专利引用的角度来看，不同技术类别之间的知识流动为外部知识溢出，同一技术类别内部的知识流动为内部知识溢出(16)；本地知识溢出作为区域创新差异的重要解释之一，能够引发报酬递增并进一步吸引创新活动和主体集聚，重视知识溢出效应对于解释不同区域知识和技术密集型产业创新绩效差异尤为重要(17)。
知识（技术）溢出的概念有广义与狭义之分，包括不同类别，但没有统一的定论。(18)狭义的知识溢出是指知识无意识地传播，注重将知识溢出看作一种效应或结果，其不同于知识转移（有意识地知识交流）和知识扩散（知识通过某种渠道从发源地向外进行空间传播和转移，或通过合法手段将知识从知识生产者传递到知识使用者的过程）。(19)广义的知识溢出也指成员之间的有目的的知识交易，是具有过程性的范畴(20)，包括知识转移与知识扩散，越来越多的学者倾向于对知识（技术）溢出、知识转移、知识扩散不做区分，认为知识溢出和知识传播都是知识扩散的方式，知识传播是知识的转移、复制，而知识溢出则是知识的再造。(21)知识溢出具有社会性，溢出过程是一个复杂的系统过程，它通过活动主体的社会交往来实现。研究中所指的溢出是广义的知识（技术）溢出。
知识溢出是以知识存量为基础的，溢出者的知识存量决定了知识能够溢出的总量，而知识接受者的知识存量在一定程度上反映了主体对知识吸收的能力，知识的形态和特征的差异也构成了知识存量的结构性。(22)知识存量是指特定时段依附于组织或经济系统的内部人员、设备和组织结构中的所有知识的总和，它既是人们在生产和生活实践中的知识积累，也反映了组织系统生产知识的能力和潜力。(23)知识存量有多种多样的形态，既包括公式、定理等以文字形式记录下来的显性知识，又包括技术等不易传播的隐性知识，还因知识依附的载体不同而表现出不同的形态，如以人为载体的知识、以物为载体的知识、以组织结构为载体的知识等。(24)
知识溢出的特征是研究知识溢出发生机制的依据。由于组织间各种各样的联系，知识溢出形成了网络性特征，在相互联系的网络下，不同的合作伙伴根据自身的战略意图和彼此的承诺形成一个联合体，在这个联合体内部，他们可以合作、互动学习和共同创造知识。(25)随着相互关联的企业之间的合作越来越多，加入合作的企业也越来越多，知识溢出的效应主要局限在相邻企业和周边地区，表现出强烈的地理区域特征(26)，而且在这些区域内的企业更愿意与其邻近的企业共享知识，因为它们被相同的管理机构管辖，具有相同的标准和价值观。(27)知识溢出最大的特点还是知识的外部性，主要是以企业间交互合作、模仿、竞争以及高等技术人才流动等方式实现的，知识溢出的外部性主要受益于开放式创新模式，社会公益辐射等因素将会给开放式创新企业带来更大的外部效应。(28)。
由于知识特性以及研究对象、目的、方法等方面的原因，不同学者对知识溢出有着不同的分类。缄默知识论的提出使得许多学者从显性知识和隐性知识的角度对知识溢出进行分类。显性知识就是易于整理和编码的、内容单一的知识，隐性知识则是很难编码的、隐含的知识。(29)从是否获利来看，分为租金溢出和纯知识溢出。(30)根据知识的外部性特征，知识溢出分为垂直知识溢出与水平知识溢出。(31)(32)从知识流动角度，可以分为“分裂式”溢出和“纯知识”溢出。(33)以国家为边界，分为本地溢出和国际溢出。(34)从溢出层面，知识溢出分为企业间知识溢出、产业间知识溢出和区域间知识溢出。(35)跨国公司的知识溢出，可以分为水平（竞争对手）知识溢出和垂直（客户和供应商）知识溢出两方面。(36)根据公司在技术空间中的位置，分为内部知识溢出和外部知识溢出(37)，相对较少多样性的知识更多地和内部技术知识流动相关联，相比较外围知识，核心知识更易于内部技术知识的流动，而不太可能溢出到其他技术领域。(38)从产学研角度划分，包括研发合作溢出、技术协作与转化溢出、人才流动溢出和企业衍生溢出四个方面。(39)
2.1.2 对技术创新溢出过程和途径的研究
知识溢出过程并没有一个明显而标准的形式流程，在这一过程中也不易留下明显痕迹和直接证据，在解释其发生机制时也没有统一的定论。知识溢出作用路径是一个将知识溢出潜力转化为现实动力和效益的过程。(40)
①人力资本流动。(41)知识溢出的过程和途径必须依附于一定的载体，其中最原始、最重要的一种载体就是人力资本，即人的大脑，每一个人可以说是一个知识的综合体。(42)当人力资本在不同部门、企业、产业和区域间流动和转换时，就必然使得他们在不同领域中获得的知识跟随他们的流动而流动，新领域中的劳动力通过学习、交流和模仿获得了新的知识，把新的知识与已有的知识存量相结合，再经过消化吸收，重新组合便可以利用到自己的创新当中。(43)这种流动可以是职位升迁、跳槽、出差、旅游和留学等，而且这种知识溢出不是单向流动的，因为知识的非竞争性，各方拥有的知识是可以相互溢出并同时共享的。(44)因此，人力资本的流动促进了知识溢出，是知识溢出的主要途径。
②科研和开发合作。(45)一个科研中心就是一个高新知识技术的集中库，通过与科研中心的合作开发，可以更直接地接收到更高强度的知识溢出。(46)一个主体、单位想要往更高的层次进军或者是开发新的领域，光凭自身过去所积累的知识存量是远远不够的，必须学习新的知识，与他人合作，从别人身上接触和学习到自己没有的知识，而最直接、有效的方法就是找领域中最有专长、最有优势的人合作，通过与他人的交流互动，实现双方共赢。(47)城市化、研发投入和市场化对知识的空间溢出有促进作用，相邻地区的创新产出有利于本地区的创新产出，存在知识空间溢出的现象。(48)
③产品的流通。(49)与人力资本相似，产品同样包含着知识和技术，会通过“对流路径”溢出。在社会分工当中，一件产品的产生要经历产业链的上下游，要经过多道工序的打磨，最终形成的成品要分流到多个市场上去销售。(50)特别是高新技术产品在市场上销售宣传时必然会涉及产品的技术知识，要对生产的原料和采用的技术进行分析介绍，产品所包含的技术知识不能完全封闭，这些技术知识会溢出到各个领域，会被需要者加以利用。如供应商和销售商从产品的加工制造中获得产品形成过程中的相关技术知识，可以用于企业自己的生产和销售以达到降低成本，增加收益的目的。(51)
④会议和互动交流。不同形式、不同部门和不同区域的会议，可以增加与会人员的直接接触和交流互动，各方的思想互换，观点互评，往往在不经意间就得到了对自身发展有益的知识，启发了思想。(52)这些会议可能是正式的学术探讨（Seminar）、合作论坛等，也可能是非正式的茶会沙龙、闲谈交互等，还可以是以传播和接受知识为目的的短期授课、讲座。(53)聚集时人们既是知识的溢出方又是接受方，能有效地产生知识的溢出和流动，且政府和科研单位知识溢出效应强于企业单位知识溢出效应，以大学最为突出。(54)
⑤国际贸易和投资。(55)知识溢出研究最早始于外商直接投资（FDI）领域，接着转向企业和产业层面研究，而后知识溢出研究领域延伸到了空间区域。(56)发达国家的国内研发资本存量会通过国际贸易和FDI渠道对发展中国家产生知识溢出。(57)例如利用流入中国的外国研发资本存量的研究证明，国际知识溢出以进口渠道来提升中国的技术水平，中国制定改革开放的政策正是基于引进先进的知识、技术和管理模式等目的，通过大量引进投资，开放对外贸易，与外国高技术人才面对面地交流和接触，更快更直接地接受国外先进的知识和技术溢出，使中国的工业化和现代化少走了许多弯路。(58)
2.1.3 对技术创新溢出影响因素的研究
知识溢出效应的影响因素主要作用于知识的流动成本和流动路径，这些因素延长了知识流动的路径，使得知识流动成本增加，进而削弱了知识溢出的效应。(59)归结起来，可分为内部因素和外部环境因素。(60)内部因素有溢出方与接受方的知识差距、溢出方的控制能力、接受方的吸收能力、知识溢出的内容属性(61)；外部因素为区位、空间距离、区域特征、所处行业属性及政府政策等。(62)地理和空间距离因素。(63)知识溢出具有的地理区域局域性特征，使得经济活动的地理区位具有重要作用，这是因为地理和空间的邻近可以增加见面、接触和交流的机会。(64)尤其是隐性的知识溢出，它不能通过编码、语言和文字等进行传播(65)，所以，远距离会使知识溢出大大减少，可以用以下空间知识溢出模型表示：
（S为区域i吸收到j的知识溢出，γij是两区域的距离，δi和μi是不同的学习能力，G是固有的学习能力）。(66)研究发现，相邻地区之间的知识溢出是创新活动集聚的重要原因之一，知识溢出效应随地理距离衰减，900千米范围内是溢出效应密集区域，而在1200千米外则急速衰减。(67)
②知识存量和吸收能力因素。(68)吸收能力对学习外部知识具有促进作用，吸收能力是建立在人力资源已有的知识存量基础之上的(69)，如果知识溢出的接收方并不具备对溢出方所提供知识的消化能力，接收方事先对溢出知识毫无概念(70)，那么接收方就必须花更多的人力资本和时间成本去消化、吸收和利用外来的新知识，随着时间的推移，知识溢出的强度就自然而然地衰弱了。只有当地企业拥有足够的吸收能力，跨国公司的研发活动才会对当地企业的创新强度产生显著的影响。(71)如通过对意大利103个省份的数据进行实证分析发现，吸收能力意味着向外知识溢出的减少(72)；通过对中国长三角区域的知识溢出问题进行研究发现，“技术池”和“吸收能力”是知识溢出效应的两个重要因素。(73)
③控制意愿和路径依赖因素。(74)专利和知识产权制度的存在足以说明知识的原创者并不愿意将自己的知识成果在毫无回报的情况下与他人共享，作为知识的原创者为了维护自己的利益，会尽可能地减少知识的外溢。(75)在竞争的市场中，每个利益主体都希望能拥有更多的市场份额，都希望拥有比竞争对手更先进的技术知识，为了阻止自己的知识和技术外溢，他们会设置种种障碍，寻求各种途径来保护自己的创新成果。(76)另外，地理上邻近的企业、产业和大学的专利更可能会被其他主体所引用(77)，公司从附近的大学获得思想建议、研究成果和人力资本，这就使得企业、产业和大学在做区位选择时会进一步考虑空间上的相互趋近、企业和产业的空间依赖性，而知识刚性造成的产业集群知识锁定和路径依赖会阻碍新知识流入。
④技术和认知差距因素。(78)根据技术相融指数研究表明，相邻企业技术差距对研发创新有影响，技术差距对企业间知识溢出效应的影响显著。(79)根据技术追赶问题研究发现，技术差距同地理差距一样是影响知识溢出程度的关键因素。(80)因此，技术溢出效应只在合理的技术差距区间内表现显著，过大或过小的技术差距都不能有效产生溢出效益。
⑤国家和社会政策等其他因素。(81)知识溢出受社会网络、国家发展战略、政府社会政策和市场约束机制等的影响(82)，东道国政府的政策对外商直接投资的知识溢出的效应，只有政府创造条件，提高本土企业的吸收能力(83)，并且创造本土企业和外商之间的联系，才能促进知识溢出的实现。(84)另外，城市的中心性以及人口相对拥挤的程度、经济距离、文化距离和治理结构等因素也会影响知识溢出效应。(85)
2.1.4 对技术创新溢出度量方法的研究
关于知识溢出能否被有效地测度，学术界分持两种截然相反的态度。(86)一种认为，知识溢出存在于无形之中，无踪迹可寻，不可被测度。(87)另一种认为，知识以实物为载体，知识溢出能促进创新和经济增长，因而可以直接或间接度量。(88)目前，知识溢出测度方法主要有技术流量法、成本函数法、生产函数法和文献追踪法四类，前三种方法是间接衡量方法，最后一种为直接衡量法。(89)
①间接测度法。(90)技术流量法和成本函数法均从知识溢出降低资源、要素投入数量和生产成本的角度间接衡量知识溢出的程度。引用“借用的研发”代替知识溢出在研发产业和接受溢出产业过程中的作用，利用技术流动矩阵，可以估计产业之间的知识溢出规模。Klaus模型考虑地理和技术距离对知识溢出效应的影响。
改进了的Klaus知识溢出模型表示为(91)
。这个模型验证了中国通信技术中知识溢出效应与技术距离、技术成熟时间成反比关系。这种方法的缺陷在于技术流动是多维，较少考虑地理邻近影响，也没有考虑技术进步的自相关性。
空间距离被引入了模型之后(92)，测度模型改进为：lnPikt=β1klnIikt＋β2klnUikt＋β3klnUiktlnCikt＋εikt（P为企业专利数，I为产业R＆D投入，U是大学研究经费投入，C为大学到企业知识溢出程度的权重系数即两者的R＆D距离，ε是随机误差项，i是观察单位或区域，k是特定产业技术领域，t为时间）。此模型用专利变化替代知识溢出，用R＆D投入和研究经费投入衡量专利变化。
另外，学者们还尝试采用截面数据和空间面板数据、贝叶斯空间层级模型(93)、知识生产函数(94)、Durbin模型(95)等，描述了中国知识生产活动，测度了省际知识溢出和行业间溢出的效应。研究发现，生产函数法的最大问题在于只看投入和产出(96)，不深入探索知识溢出的机理和过程，把知识溢出作为一个“黑箱”操作(97)。
②直接测度法。(98)知识流动的确留下了踪迹，常以专利发明的形式存在，可以运用专利引用数据测量公司间的技术溢出。(99)事实上，已经有大量研究证实专利作为技术变迁和新知识产生指标的有效性，专利是反映新开发的技术和知识溢出的重要性的有价值的可靠指标。(100)文献追踪法是一种基于微观数据的分析方法，通过专利引用及其空间分布，可以很好地刻画知识扩散的实际路径。(101)虽然专利引用分析是很常见的知识溢出的测度方法，但技术许可和出版物作为衡量知识扩散的指标，其重要性被大大低估了。 (102)通过比较专利数据和技术许可与出版物，分析了每一种方法的优劣，认为不同的方法测度了不同的溢出模式，知识扩散本身是一个需要进一步细分的概念。在其他条件相同的情况下，各种指标的组合使用似乎是较佳的选择。
通过使用个案对照的匹配方法，对专利引用进行分析，可以直接测度知识溢出水平。(103)如用专利数目对每个产业的研发和大学研究的空间一致性指数，测量了美国各州知识溢出水平(104)，将“干中学”引入知识溢出模型，可以构建基于六边形的凯尼尔斯空间知识溢出蜂巢模型，使其不仅能测度区域间潜在知识溢出的效应值，也能直接评价区域间实际知识溢出的效应值。(105)利用大学专利和科技论文引用的新数据来追踪知识的流向情况，可以研究地理空间是怎样影响大学知识溢出的，发现专利的引用会随着空间距离急剧下降，也会受到行政边界的强烈约束。(106)利用专利数据库的专利数据代替知识资本，可以构建知识溢出估计模型，有学者据此分析了中国高铁网络的知识溢出拓扑结构变化。(107)
当然，专利引用只是识别了知识流动的方向和强度而不是R＆D的外部性，而且专利引用并没包括非编码知识和人力资本相关的知识溢出，而这些同样是地方化溢出的重要来源。(108)首先专利分类体系和现有产品或产业类别并不一致，为新产品申请专利的倾向在各研究领域的差别也很大，用专利数据在内地会产生一些问题，如专利究竟归入被发明的产业还是将被应用的产业，跨产业的专利数据是否能作为技术变迁的测量指标等；另外，各专利的技术和经济价值也存在重大差别，而专利引用中并没有其相对重要性的信息，每一个专利都被完全相同地对待。(109)因此，文献追踪法可以直接测定知识流动的途径，使知识溢出测度有了实物做载体而变得更直接，但是专利和论文只是知识溢出的一小部分内容，低估了溢出范围，使知识溢出局限在一个狭小的领域。
③其他测度方法。鉴于知识溢出的复杂性，学者们还尝试利用其他方法和模型，测度知识溢出的效应和水平。如引入熵理论和Theil指数法分析山东半岛城市群的知识溢出水平(110)；用仿真数据分析产业集群网络中的知识转移行为(111)；把企业的知识投入和开放水平作为内生变量，构造出一个知识联盟R＆D两阶段的非合作动态博弈模型，通过两阶段的博弈得到均衡产量和利润的结果——技术溢出效应(112)，并进一步在产业集群内知识网络下分五步构建了知识外溢的企业合作演化博弈模型。(113)更具代表性的有：
从物理学中场理论的视角来测度知识溢出，结合场理论的共同点和知识场独有的特点构建个体间知识溢出综合模型(114)：
是个体i接受个体j的知识溢出，Cij是个体i接受个体j时的渠道效率，Gij为个体i接受个体j的知识缺口，ki是知识接受方拥有的知识，kj是知识源拥有的知识，
是个体i个体j的相对距离）。通过公式分析知识溢出的过程和影响因素，用耦合度较小的五个指标将知识溢出测度出来，研究了知识溢出的时空特性。
使用技术相似性指数来分析高技术产业的知识溢出水平，技术相似性系数表示为(115)
为各区域的位置，wT介于0到1之间），不同区域知识溢出量Tit=j，j≠iΣwijT Sit（其中Sit是本身的知识存量），还用到了Moran I指数检验空间上自相关性，最后再做空间计量分析。用此公式分析的结论是，中国高技术产业知识溢出水平和空间集聚现象呈相同趋势。
目前来看，知识溢出测度有多种方法，但也存在缺陷。原因是：①知识溢出概念比较模糊，外延不确定，因而在数据的选取上没有一定的标准，只是为了作者的研究目标而做一定的指标筛选。②在投入—产出的过程中，知识溢出有明显的时间滞后性，但多数学者只关注空间因素却遗漏了时间滞后问题，我国研发产出滞后性研究尚处于初始阶段。(116)③知识溢出的作用过程和演进机理不够清晰，深层次的影响因素有待挖掘。(117)
从创新外溢的路径来看，技术贸易和技术合作是两种典型的技术溢出路径，这两种路径事实上是创新外溢最强的形式。(118)因此，通过文献研究和专家咨询，研究以技术创新合作和技术创新转移两种典型的技术溢出路径为主，构建高校技术创新溢出能力评价指标体系，以确保技术创新溢出数据的可得性、强度的可测性和结果的科学性，并进行相关分析。这是不依赖空间模型，通过合作专利和转移专利具体指标直接测度技术创新溢出的新尝试。
2.1.5 对技术创新溢出效应的研究
知识溢出的接受方要将获得的知识进行吸收转化，最终为自己所用，必然会沿用溢出方的创新方式，模仿其生产路径。学习、模仿先进的知识和技术，有利于企业创新能力的培育，从而带来不同的效应，促进生产率的提高，推动经济的增长。(119)积极效应：促进技术进步和科技创新。内生增长理论强调知识存量和R＆D投入带来创新，一个区域知识积累和投入会对邻近地区的创新和进步产生重要作用。知识和经验有利于克服创新中的不确定性(120)，大都市高技术产业中专业化和多样化的外部环境能对市区的创新活动造成积极影响，并且在城市边界也存在着地理知识溢出(121)，而且知识和创意的溢出是创业机会的一个关键来源，在更多知识的环境中将产生更多的创业机会，邻近区域间的研发投资溢出效应提高了区域之间彼此创新成功的可能性。(122)
②负面效应：产业的空间和路径依赖。(123)知识是非竞争性的，能以较低成本传播并被吸收进入生产过程，减少了生产对其他资源的依赖，有利于实现可持续发展。(124)虽然知识溢出效应减少了生产对其他资源的依赖性，但增加了企业对知识和技术的依赖性。(125)由于知识溢出效应受地理邻近和技术邻近的制约呈下降趋势，企业为了获取更强的免费知识溢出流，用更短的时间和更低的成本提高自身生产率，多倾向于减少原创性的科研活动，转而向技术邻近、空间邻近的企业和机构学习或者模仿。(126)地理上邻近的企业、产业和大学的专利更可能被其他主体所引用，公司从附近的大学获得思想建议、研究成果和人力资本，这就使得企业、产业和大学在做区位选择时会更加考虑空间上的相互趋近，以便于各种资本和信息的共享。创新产出与本地区和邻近地区的投入都密切相联，显示出企业和产业的空间依赖性，这种由知识刚性造成的产业集群知识锁定和路径依赖会阻碍新知识流入。
③短期效应：规模效应和产业空间集聚。(127)知识溢出效应有利于集群创新网络发展和集群经济增长，也促进集群创新产出和劳动生产率的提高。不同主体在做区位选择时注重从别的企业、大学和研发机构获得更多的知识外溢，因而会相互接近，从而形成了一个动态集聚的过程。(128)经济在空间聚集带来规模报酬递增现象，源于经济活动的空间集聚会有效地促进知识溢出，而知识溢出同样也影响空间和产业集聚，二者相辅相成。知识溢出提高企业知识存量，降低企业创新成本和风险，提高创新效率，激发聚集创新活动，提升区域竞争力。
④长期效应：全面推动经济增长和收敛。(129)经济增长和收敛与技术追赶是经济学家关注的两大焦点问题，国内外多数学者认为存在由知识溢出带来的经济收敛。(130)落后地区能够通过接受先进地区的知识溢出，实现技术追赶以发挥“后发优势”，知识溢出成为落后地区经济发展的重要途径之一。(131)用数据包络分析（DEA）的方法对中国全要素生产率（TFP）进行研究证实，FDI渠道的国外R＆D促进了TFP增长，且贡献率在上升。知识溢出的空间效率直接影响区域经济的长期增长率，且二者呈正相关关系，所以通过提高知识溢出的强度，能促进区域的经济增长，使不发达地区赶上经济发达地区，这就有了经济趋同现象。(132)