能力异质性与双重技术路径：中国海洋企业全要素生产率提升的微观实证分析

《Frontiers in Marine Science》：Capability heterogeneity and dual technological paths: a micro-level empirical analysis of TFP improvement in Chinese marine enterprises

　　

在全球海洋经济向创新驱动发展转型的背景下，技术升级路径的选择是海洋企业实现全要素生产率(Total Factor Productivity, TFP)提升的关键环节。研究人员基于2016年至2020年中国企业税收调查数据，将自主研发(Independent Research and Development, R&D)与外部设备采购(External Equipment Procurement, PE)纳入统一分析框架，运用多种计量与因果识别模型，系统考察了这两条双重技术路径驱动海洋企业TFP提升的内在机制。结果表明，自主研发与外部设备采购均显著促进海洋企业TFP增长，且存在显著的正向协同效应。此外，两条路径对TFP的驱动作用受到企业资源边界的双重门槛约束，当企业内部业务多元化程度或外部能耗强度跨越临界门槛时，技术产出的边际收益呈现结构性下降的非线性体制转换特征。最后，研究人员运用多重稳健因果识别模型揭示能力异质性约束下的最优战略分化：高新技术企业的优选决策收敛于双重协同路径，而非高新技术企业受内生创新成本较高限制，采用外部设备采购单一路径作为其理性的主导战略。本研究丰富了海洋产业技术进步与生产力提升的微观实证证据，为制定差异化创新支持政策提供理论参考。

研究背景与问题提出

全球海洋经济正处于从要素驱动向创新驱动增长的关键转型期。海洋经济作为兼具系统性与战略重要性的独特经济形态，在全球竞争格局中地位日益凸显。然而，海洋产业通常在脆弱的沿海生态系统与复杂物理环境中运营，加剧了产业扩张与生态承载力之间的张力，且传统陆基制造范式因高盐腐蚀、高压等特定海洋约束难以直接适用。在此背景下，通过海洋特异性技术创新推动可持续产业升级，是实现经济增长与沿海环境退化脱钩的实践途径。中国海洋经济规模巨大，但若缺乏微观层面核心技术实质支撑，极易陷入低效扩张陷阱，故迫切需要从微观企业视角寻找效率跃迁突破口。

当前文献存在三点不足：一是全要素生产率实证研究多聚焦通用陆基制造业，严重缺乏针对面临独特物理约束与严苛生态规制的海洋产业微观证据；二是对自主研发与外部设备采购多孤立视之或视为竞争策略，未充分探索二者动态协同效应及资源边界导致的非线性体制转换特征；三是常提出统一技术策略，忽视企业间能力异质性，掩盖了高新技术与非高新企业在路径选择上的战略分化底层因果机制。为此，研究人员利用中国微观企业税收调查数据，深入探究双重路径对海洋企业TFP的双重驱动机制。

主要关键技术方法

研究人员采用2016至2020年中国企业税收调查微观数据，依据《海洋及相关产业分类》(GB/T20794-2021)与《国民经济行业分类》(GB/T 4754-2017)匹配识别出初始29148家海洋企业面板，经剔除缺失值、运营年限不足一年及1%缩尾处理后，最终构建144950个企业年度观测值的非平衡面板。核心变量测量方面，全要素生产率(TFP)采用Levinsohn-Petrin(LP)半参数法测算；自主研发(RD)取研发支出加1取对数；外部设备采购(PE)取外部设备购置价值加1取对数。门槛变量包括业务收入赫芬达尔指数测度的业务多元化(Div)与能耗支出占比测度的能耗强度(Energy)。中介变量含SA指数测度的融资约束、外部培训支出占比测度的人力资本(HC)及研发支出占比测度的研发成本负担(RCB)。实证框架依次采用双向固定效应面板模型、引入交互项检验协同效应、面板门槛模型刻画非线性、以及基于SuperLearner机器学习算法的多重稳健因果中介-调节模型(Multiply Robust Causal Mediated-Moderation Model)克服自选择与内生性，精准识别异质性企业最优技术战略。

研究结果

2 Mechanism analysis and hypothesis proposed

研究人员在内生经济增长理论框架下构建扩展Cobb-Douglas生产函数与知识生产函数，推导自主研发(RD)与外部设备采购(PE)对TFP的独立边际贡献（H1a, H1b）；引入交互奖惩项exp(ηR_itI_it)论证二者互补性带来的正向协同效应（H2）；将产出弹性构建为业务多元化(D_it)与能耗强度(E_it)的阶跃函数，提出资源约束下的非线性门槛效应假设（H3）；基于利润最大化与资源基础观，引入边际成本c_R、c_I与吸收能力η，推演高新技术企业与非高新技术企业在能力异质性与成本约束下的战略分化机制（H4a, H4b）。

4 Empirical results

4.1 Baseline regression results

研究人员通过逐步加入控制变量与双向固定效应回归发现，自主研发(RD)系数为0.035、外部设备采购(PE)系数为0.036，均在1%水平显著为正，验证H1a与H1b，表明内生研发积累与外生装备引入均能显著推动TFP提升。

4.2 Robustness tests

研究人员通过替换因变量为TFP_OLS、调整标准误聚类至城市与行业层面、引入行业×年份高维联合固定效应及剔除2020年极端宏观冲击样本，核心解释变量系数始终保持1%水平显著正向，证实基准结论具备高可靠性。

4.3 Heterogeneity analysis

按资源依赖型、高新技术资本密集型、传统服务业分组回归显示，资源依赖组PE(0.043)驱动强于RD(0.029)；高新技术组RD(0.027)超越PE(0.018)成为主导；传统服务业两组弹性均最弱，各组交互项RD*PE均显著为正，印证异质产业情境下双路径权重差异与普遍协同。

4.4 Endogeneity tests

研究人员引入一期滞后自变量(RD_lag, PE_lag)与滞后因变量(TFP_LP_lag)控制反向因果与路径依赖，滞后项仍显著正向，表明历史技术投入对当期TFP存在单向驱动，缓解内生性干扰。

4.5 Synergy effect analysis

在基准模型中加入交互项RD×PE，其系数达0.005且在1%水平显著为正，交叉偏导η>0，证实外部物化技术与内部吸收能力具强互补性，双路径动态匹配产生显著正向协同调节效应，验证H2。

4.6 Threshold model

4.6.1 Single-variable threshold effects

以业务多元化(Div)为门槛变量，识别出0.0001与0.0203两门槛，RD系数由0.041降至0.033再至0.019，呈梯度递减；以能耗强度(Energy)为门槛，识别出0.0033与0.0534两门槛，PE系数由0.0427降至0.0381再至0.0326，呈单调衰减。证实越过管理临界点与能耗刚性约束后边际产出结构性下滑，验证H3。

4.6.2 Interactive moderating effect of diversification and energy consumption intensity

引入Div×Energy交互项，系数显著为负(-0.267)，表明业务边界模糊与高能耗成本刚性相互叠加，对TFP产生复合衰减的非线性惩罚机制。

5 Further analysis: path selection under multiply robust causal identification

5.1 Model construction

研究人员构建因果中介-调节模型，以企业类型(HT)为调节变量，融资约束(SA)、人力资本(HC)、研发成本负担(RCB)为中介变量，采用SuperLearner集成广义线性模型、随机森林与梯度提升树进行半参数估计。

5.2 Results analysis

描述统计显示高新技术企业MTFP(5.9943)、MRD(7.4633)、MPE(6.6634)均高于非高新企业。三重路径（仅自主研发、仅外部采购、协同）的中介调节效应均显著，协同路径中介解释比例最高(34.9%)。因果期望估计表明，高新技术企业实施协同策略的净效应(0.990)与绩效提升率(18.8%)最高，优选双重协同；非高新技术企业实施外部设备采购提升率(14.9%)最高，理性主导单一路轨，验证H4a与H4b。

结论与讨论总结（翻译研究结论部分）

在全球海洋经济向创新驱动增长转型的宏观经济背景下，实现高质量发展根本上依赖于微观企业全要素生产率的系统性跃迁。面对自主研发与外部设备采购的技术升级抉择，本研究利用中国企业税收调查微观数据，系统解构了双重技术路径驱动全要素生产率的内在机制。结果表明，自主研发与外部设备采购不仅是生产力提升的独立基石，且表现出显著的正向协同效应，构建了成功规避技术锁定陷阱的双重驱动力。同时，分析揭示技术驱动效能受制于资源边界下的体制转换特征，即内部海洋业务多元化过度扩张与外部高能耗刚性约束均引发技术产出弹性的结构性下降，精准划定了规模与能耗双重约束下的管理临界点。此外，基于多重稳健估计的因果识别证实了能力异质性基础上技术路径选择存在战略分化：高新技术海洋企业优选决策收敛于双路径协同演进战略，而非高新技术企业受禁锢性高的内生创新成本限制，其理性主导战略退化为外部设备采购单轨道作为生存的现实妥协；尽管该单轨道使其面临前述技术锁定陷阱，但在当前资源边界下仍是实现短期效率跃迁的现实优选。实证证据打开了海洋企业技术路径选择的内黑箱，拓宽了海洋产业微观计量研究文献边界，并为制定差异化创新支持政策以促进蓝色经济集约化发展提供实证依据。