第一节 内生增长理论

新古典经济增长理论对于经济增长源泉分析的研究中，并没有将那些与经济增长密切相关的因素（如规模效应、技术创新和人力资本）内生化，这导致了新古典经济增长模型与经济增长事实不符。20世纪80年代后期，伴随着知识经济的到来，以Arrow、Romer和Lucas为代表的经济学家打破了新古典经济学派对技术变量外生的假设，提出了促进经济增长的内在力量，将经济增长的研究重心转移到了内生增长理论。Arrow在1962年发表的 The Economic Implications of Learning by Doing 中提出的“边干边学”（learning by doing）模型最早将技术进步内生化，认为知识积累于生产活动，知识积累有助于提高生产率，在促进经济增长的过程中起到了重要作用。他假设知识来源于生产活动，是投资的副产品，表示知识会随着资本的增加而增加，是资本积累的函数。

相对于索洛（Solow）增长理论和新古典增长理论，内生增长理论（Endogenous Growth Theory）认为技术进步是由经济主体（包括消费者、厂商和政府）的最优化行为内生决定的，而且由于政府政策会影响经济主体的最优行为，因此政府政策会影响经济增长率。根据不同的技术进步内生机制，Romer（1993）将内生经济增长理论分为以资本为基础的（Capital-Based）和以思想或者R&D为基础的（Idea/R&D-Based）两类。其中，前者强调资本积累（包括物质资本和人力资本）对技术进步和经济增长的重要作用，后者强调R&D活动和知识积累在技术进步和经济增长中的重要作用。由于内生技术增长理论本身较为庞杂，同时因为本书主要关注技术进步对能源产业升级的影响机理和作用机制，故本部分主要介绍R&D基础上的内生增长理论。关于内生增长理论更加全面、详细的综述可以参见潘士元和史晋川（2002）以及严成樑和龚六堂（2009）。本书将按照Ang和Madsen（2011）的分类方法将以R&D为基础的内生增长理论分为第一代内生增长理论、半内生增长理论和熊彼特增长理论并分别进行综述。严成樑和龚六堂（2009）将以R&D为基础的内生增长理论分为早期内生熊彼特增长模型、半内生熊彼特增长模型以及完全内生熊彼特增长模型，与第一代内生增长理论、半内生增长理论和熊彼特增长理论相对应。

一 第一代内生增长理论

第一代内生增长理论的代表性文献包括Romer（1990）、Segertrom等（1990）、Grossman和Helpman（1991）以及Aghion和Howitt（1992）等，上述文献均假设技术进步和R&D投入之间存在正相关关系，且知识生产函数具有“规模效应”（Scale Effects），即新生产的知识和已有的知识存量成正比。以Romer（1990）中使用的知识生产函数为例，形式为：

式（1-1）中的 表示技术知识存量的增量， Q 表示技术知识存量， 表示技术知识积累的速度； L _Q 表示研发部门的劳动力数量投入； δ 表示知识生产函数的劳动边际生产率。式（1-1）中的规模效应体现在知识增量与R&D投入为线性关系，这会导致在其他条件不变的情况下，随着劳动力投入的增加， 也会增加。考虑到技术知识创新的困难，真实的技术知识生产函数应该表现为规模报酬递减，表示当技术知识越多时，发现新的技术知识的难度会越大，因此式（1-1）的规模效应假设存在一定的争议。

第一代内生增长理论的另一个关键假设是人口数量保持不变，这也是第一代内生增长理论面临的另一个解释上的难题。此处仍以Romer（1990）为例进行说明，Romer（1990）所构建的经济系统在稳态时的平衡增长路径（Balance Growth Path，BGP）为：

式（1-2）中的 g 表示稳态时的经济增长率； g _Q 表示不存在人口增长时稳态的知识增长率； δ 表示稳态时的R&D投入占劳动力的比率； L 表示不变的外生劳动力数量。与式（1-1）相似，式（1-2）中存在另一种规模效应，即在其他情况不变的条件下，若外生劳动力 L 的数量越大，稳态时的经济增长率会越高。Romer等第一代内生增长理论学者对式（1-2）的解释如下：第一，不变的外生劳动力数量 L 越大，意味着经济系统中用于R&D投入的劳动力数量也越大，从而越容易发现新知识；第二，不变的外生劳动力数量 L 越大，意味着市场规模也越大，从而创新能够获得更多的利润，故R&D投入也越大。因此，Romer等学者提出的式（1-2）具有一定程度的合理性。

第一代内生增长理论中所包含的上述两种规模效应导致了很大的争议。如Temple（2003）认为式（1-1）中的规模效应是“刀锋条件”（Knife-Edge Condition），这一假设对理论的限制性太强；而Jones（1995a，1995b）通过实证研究“二战”后OECD国家经济增长的实际情况，发现真实经济中并不存在式（1-2）所描绘的规模效应。

二 半内生增长理论

针对第一代内生增长理论导致的争议，特别是针对规模效应递增假设的可能缺陷，后续的相关文献主要通过下述两种途径对第一代内生增长理论进行修正：一是假设知识生产函数中的知识存量的边际生产率递减；二是假设经济中存在两类研发部门，即模型中同时存在水平创新（Horizontal Innovation）部门和垂直创新（Vertical Innovation）部门。水平创新指的是R&D投入促进了中间品数量的增加，并进一步促进了专业化，因此水平创新模型也被称为种类扩张模型（Variety Expansion Model），其特点就是新旧产品可以同时存在于市场上；垂直创新指的是R&D投入使高质量的中间品将低质量的中间品逐渐挤出市场，进而推动了“创造性毁灭”（Creative Destruction）的技术进步，垂直创新模型又被称为质量阶梯模型（Quality Ladder Model）。针对第一代内生增长理论所做的上述两种修正得到的内生增长理论被称为半内生增长理论，代表性文献包括Jones（1995b）、Kortum（1994）以及Segerstrom（1998）等。这类文献均假设技术知识生产函数中的知识存量具有递减的边际生产率，以Jones（1995b）为例，对式（1-1）进行修正，得到新的知识生产函数为：

式（1-3）中的 、 Q 和 δ 的含义与式（1-1）中一致；0＜ λ ＜1表示重复效应（Duplication Effect），即不同的生产部门可能会为了同一种知识而重复投入R&D，使经济中研发的平均生产率下降；ϕ表示知识生产的外部性。Jones（1995b）的核心假设是ϕ＜1，即知识存量越大，发现新知识的难度越大，这也是半内生增长理论共同使用的核心假设。Jones（1995b）的另一个核心假设是人口增长率大于0。在上述假设下，Jones（1995b）所构建的经济系统在稳态时的BGP为：

式（1-4）中的 n 表示人口增长率。式（1-4）表示稳态时的经济增长率取决于外生参数，包括知识生产函数中的重复效应参数 λ 、外部性参数ϕ以及人口增长率 n 。这也是这一类模型被称为“半内生”的原因：虽然稳态时的经济增长率由经济主体的最优行为决定，但政府政策并不会影响经济增长率。

Jones（1999）对半内生增长理论的主要研究结论进行了总结，并认为半内生增长理论的共性结论包括：第一，稳态时的经济增长率与人口增长率正相关；第二，稳态时的经济增长率取决于外生参数，使政策难以影响稳态时的经济增长率。但Jones（1999）总结得出的上述两个结论均与真实经济的实际情况不符，其中，Kelley（1998）发现北欧国家负人口增长率和正经济增长率共存；Kocherlakota和Yi（1997）则发现税收政策与经济增长率间存在稳定的协整关系。因此，在半内生增长理论之后，经济学家逐渐发展出了熊彼特增长理论，以修正第一代内生增长理论和半内生增长理论的不足。

三 熊彼特增长理论

熊彼特增长理论通过假设经济中存在两类研发部门，以试图修正第一代和半内生增长理论的主要缺陷。熊彼特增长理论的代表性研究包括Aghion和Howitt（1998）、Dinopoulos和Thompson（1998）、Peretto（1998）、Young（1998）、Jones（1999）、Howitt（1999）以及Peretto和Smulders（2002）等。熊彼特增长理论延续了第一代内生增长理论对技术知识生产函数的假设，但与第一代内生增长理论不同的是，熊彼特增长理论假设经济中同时存在水平创新和垂直创新两类研发部门进行技术知识研发，且随着经济扩张，经济中存在的水平创新部门数量也会同比例地增加。以Jones（1999）构建的经济系统为例，其对第一代内生增长理论中的知识生产函数的修正为：

式（1-5）表示水平创新部门的知识生产函数；式（1-6）表示垂直创新部门的技术知识生产函数； L 表示总劳动力投入数量； η 表示劳动力在水平创新部门的边际生产率； 表示用于第 i 个垂直创新部门的R&D投入。Jones（1999）假设人口增长率大于0，则在上述模型假设下，Jones（1999）所构建的经济系统在稳态时的BGP为：

式（1-7）中的 α 表示水平创新部门的边际产出弹性； s ^* 表示稳态时用于垂直创新部门的R&D投入比例。由式（1-7）可知，人口增长率 n 与稳态时用于垂直创新部门的劳动力比例 s ^* 无关。因此，即使不存在人口增长，经济也可以实现持续的增长。此外，政府政策可以通过影响 s ^* 而进一步影响稳态时的经济增长率。

相较于第一代内生增长理论和半内生增长理论，熊彼特增长理论在一定程度上修正了二者的缺陷，并且可以更好地描述现实经济。但是熊彼特增长理论也并非完美。如式（1-7）中所示，熊彼特增长理论中依旧存在规模效应，即人口增长率和经济增长率之间正相关；此外，式（1-5）和式（1-6）对知识生产函数的假设可能太强，如Li（2000）认为，若在更广义的两部门知识生产函数的设定形式下，真实经济是否符合熊彼特增长理论所刻画的情况依旧取决于某些“刀锋条件”。

上述三类内生增长理论尽管在模型假设方面存在较大的差异，但核心思想都是强调R&D投入是推动技术进步和促进经济增长的重要源泉。Ha和Howitt（2007）以及Madsen（2008）通过设定更广义的知识生产函数形式对上述三类内生增长理论所需要满足的参数条件进行了总结。同时，Ha和Howitt（2007）以及Madsen（2008）也构建了不同于三者的知识生产函数，形式为：

式（1-8）中， M 表示产品种类，在稳态时满足 M ∝ L ^β ； X 表示R&D投入； ε 表示重复效应； λ 表示R&D投入的生产率；ϕ表示知识生产的外部性。 caIJRBCuWGc4W7W44yvEF7Nu3fhOZ6PmchCoY81MH88TQDhPeQm2Ku80hODF/eLo