技术创新加速现象中内在机理、决定因素

一、技术创新加速现象中内在机理、决定因素

我们对技术创新驱动经济发展过程中的技术函数做出以下基本假设:设反映t时期技术水平状况的参数为A t,A t既可以是产品的性能或性价比,也可以是反映某一产品投入产出关系的劳动生产率、资本利润率或全要素生产率。由于我们在抽象层次上研究技术创新问题,对于A t的经济内涵我们可以不给予严格的定义。

1.技术创新形成正反馈的内在机理和决定因素

加速的技术创新应当是在既有技术水平下,通过充分利用自身技术水平所能够获得的资源来提升技术创新与进步的速度,即在技术水平A t下,技术拥有者的企业应当利用在此技术水平下获得的相应利润或收益,将其部分或全部转化为促进技术创新的研发投资,由此推动技术创新。

设在技术水平A t时可获得的促进技术创新的研发投资为k(Y t)Δt,即研发投资规模为收入水平Y t及持续的时间Δt的函数。如果研发投资提高技术水平程度的效率为r 1,则当技术创新成功时技术进步的程度为ΔA t=r 1×k(Y t)Δt。

可以简化k(Y t)的函数形式,令k(Y t)=k×Y t,即研发投资规模是一定比例的收入水平所决定。简化后ΔA t=r 1×k×Y t×Δt。

设在技术水平A t时Y t=f(A t

有:ΔY t/Δt=Δf(A t)/ΔA t×(ΔA t/Δt)

取Δf(A t)/ΔA t=r 2,r 2表示技术水平A t下,因技术水平A t变化带来的收入水平的变化。r 2表示技术进步提升收入水平的效率,即技术创新驱动经济发展的效率。

有:ΔY t/Δt=Δf(A t)/ΔA t×(ΔA t/Δt)=r 2×r 1×k×Y t

由此可得

上式表明,技术创新驱动经济发展的速度取决于研发投资占收入水平的比重k、技术创新驱动经济发展的效率r 2、研发投资提高技术水平程度的效率r 1

当ΔY t/ΔA t=r 2时,可设:Y t=r 2×A t

由ΔA t=r 1×k×Y t×Δt,有:

这表示,当技术水平与收入水平成正比时,技术创新和进步的速度,也取决于k、r 1、r 2等数值的大小。

2.技术创新驱动经济发展导致收入水平和技术水平加速提高的基本原理

当技术创新驱动经济发展的速度取决于三大因素:研发投资占收入水平的比重k、技术创新驱动经济发展的效率r 2、研发投资提高技术水平程度的效率为r 1时,令r=r 1×k×r 2

由式(2.4)可得(ΔA t/A t)/Δt=r

如果ΔAt随时间连续可微,且d r/d t=0,即r是不随时间变化的常数,则有:

这表示技术创新驱动经济发展过程中的技术水平将随着时间延续呈现指数规律的变化。相应地,经济发展的速度也将随着时间的延续呈现出指数规律的增长。由此我们可以发现,如果创新驱动经济发展过程中存在一个正反馈的系数r,这一正反馈的机理将导致经济发展水平和技术水平呈现加速上升的趋势,这揭示了技术创新驱动经济发展时存在的加速原理。

依据r的大小,通过选择适当的时间跨度Δt,可得ΔA t/A t=2。当Δt=1.5年时,如有ΔA t/A t=2,这时r=2/1.5,这与反映微电子领域大规模集中电路的技术进步速度的摩尔定律的数学表达式相同,即微电子线路的性能大约每一年半就提高一倍。由此可以断定,摩尔定律所反映的正是大规模集成电路领域的技术进步的加速现象。

但是,如果当ΔA t/A t=2时,要求Δt很大,例如Δt=1 000年,这表明r→0,即技术进步的速度基本上趋于停止。如果当ΔA t/A t=2时,Δt=100年,则r=0.02,这也是比较缓慢的技术创新和进步。

产业革命以来,科技文献所表现出来的技术进步的速度大约为20年翻一番。当技术水平和经济发展水平成正比时,经济增长速度也将导致经济总量大约为20年翻一番,这时经济总量的年均增长率大约为3.5%。这一增长速度与工业革命以来发达国家长期经济增长的平均速度大致相当。这一事实表明,通过技术创新来驱动经济发展具有可持续的加速作用。