工程教育投入；经济增长；?钐?空间模型；中介效应
中图分类号：F064.1
文献标识码：ADOI：10.3963/j.issn.16716477.2017.03.0010
自20世纪90年代以来，我国高等工程教育以高等教育大众化以及知识经济时代为契机实现了飞速发展。截至到2013年，我国普通高等学校工科在校生人数达1007.65万人，占普通高等学校总在校生人数的38%，与此同时我国高等学校工科在校生规模占世界高等学校工科在校生规模的比例也达38%。这意味着我国成为了世界上高等工程教育规模最为庞大的国家。长期以来，高等工程教育投入带来的“人力资本红利”极大地促进了我国经济社会的发展。在工业4.0与中国制造2025目标的驱动下，我国的高等工程教育将迎来一个新的发展时期。在这一背景下，探讨高等工程教育投入各个要素与经济增长的内在联系以及具体驱动关系具有良好的理论意义和现实意义。
一、相关文献综述
教育投入与经济增长的关系一直是学术界研究的热点问题，并产生了大量的研究成果，其中定量研究主要分为两个方面：一是研究教育投入对经济增长贡献率。Denison[1]最先将教育投入作为人力资本的一种投入，通过不同的方法测算教育资本的收益率来衡量教育投资对经济的贡献率。如我国的陈霞[2]、杨建国[3]、李华[4]等人运用柯布-道格拉斯生产函数，测算了不同地区高等教育投入对经济增长的贡献率。二是对教育投入与经济增长作用关系的研究，主要代表是Menon[5]和Card[6]。Menon认为教育发展的原因是经济发展，教育发展是以经济发展为先导，Card则认为教育发展是经济发展的推动力，教育投入促进了经济发展。我国的赵树宽[7]等人则采用计量模型，将高等教育投入进一步分为人力投入和财力投入，通过长期均衡关系得出高等教育经费投入和高等教育人力投入每增加1%，会分别引起GDP增加0.251%和1.175%。林春树[8]等通过对海峡西岸经济区高等教育投入与区域经济增长的现状进行研究，分析了福建省教育投入与经济增长之间的逻辑关系与乘数效应。
总体来看，在国内外对教育投入与经济增长关系的研究中，现有的文献资料都是对高等教育整体进行研究，少有文献将其细分到高等工程教育领域。在国内现有高等教育投入与经济增长关系的定量研究中，大部分研究都将教育投入限定在教育经费投入上，未考虑其他因素诸如教师投入等，且在对教育投入对经济增长贡献率的测量上，多采用传统的回归模型假定估计参数不变，未能考虑不同时期教育投入对经济增长的时变效应。本研究主要考察了高等工程教育的经费投入以及工科教师投入对经济增长的影响，运用状态空间模型来估计不同时点工程教育经费投入对经济增长的直接影响以及由工科教师投入这一中介变量所产生的间接影响，并提出了相关建议。
二、高等工程教育规模及教育投入发展现状
自20世纪90年代以来，我国的高等工程教育经历了巨大变化，主要变现在高等工程教育规模、工科教师规模以及教育经费等方面的变化。
图1为1995-2013年间我国高等学校工科在校生规模变化情况，1995年我国高等学校工科在校生为123.2515万人，而2013年高等学校工科在校生已高达1007.6504万人，涨幅达7倍。就高等学校在校生人数的同比增速来看，我国的高等学校工科在校生规模变化可大致分为三个阶段：1995-1998年为工科在校生规模的平稳增长期，这一阶段工科在校生规模虽然逐年扩大，但增速缓慢；1999-2006年为工科在校生规模的急剧扩张期，依赖于1999年以来实行的高校扩招政策以及我国高等教育大众化进程的推进，高等学校工科在校生规模实现了急剧扩张；2007-2013年为工科在校生规模的转型调整期，2006年《国家教育事业发展“十一五”规划》出台后，我国开始有计划地减低高等教育的扩招速度，高等工程教育规模进入转型调整阶段。高等学校工科在校生规模变化显示出我国的高等工程教育规模已从外延式数量扩张阶段转向内涵式质量提升阶段。
任教师变化情况。1995年我国高等学校工科专任教师数目114 969人，而2013年我国高等学校工科专任教师数目达402 946人，涨幅达1.5倍。相对于高等学校工科在校生7倍的增速而言，高等学校工科专任教师增速缓慢。就高等学校工科专任教师数目的同比增速来看，工科专任教师数目变化也分为三个阶段：1995-1998年为负增长阶段，这是由于这一阶段我国的一些工科院校进行了合并和重组，致使一些工科教师流失，使得工科专任教师规模出现了轻微的负增长；1999-2009年为工科专任教师规模急剧扩张时期，得益于高等学校的扩招政策以及大量地方院校的飞速发展，工科专任教师规模急剧扩大；2009-2013年为工科专任教师规模的平稳增长期，一方面是由于我国高等工程教育规模进入转型调整期，另一方面是由于各个高校由于资源经费等限制，工科专任教师投入不足。
图3为1995-2013年我国高等工程教育经费投入变化情况。高等工程教育经费投入由当年普通高等学校工科在校生人数与普通高等学校生均教育经费支出的乘积计算得出。由图3可知，1995年我国高等工程教育经费投入102.058 2亿元，而2013年我国高等工程教育经费投入达2 628.604 2亿元，涨幅达24.7倍。就同比增速而言，我国的高等工程教育经费投入增速呈现出较大的波动性。整体来看，以2003年为分界点， 2003年以前高等工程教育经费投入的平均增速高于2002年以后的平均增速。一方面是由于我国高等工程教育规模的急剧扩展致使高等工程教育经费投入的基数变大，另一方面是由于2003年以后，我国大部分省份停止了学费调整的审批，保持了学费收费标准的相对稳定[9]。
总体来看，我国高等工程教育在1995-2013年实现了飞速发展，高等工程教育规模迅速扩张加速了我国高等教育大众化进程。工科教师投入和教育经费投入为高等工程教育的发展提供了有力支?危?但相对于高等工程教育规模增速而言，工科教师投入以及教育经费投入仍显不足。对此本研究将进一步探讨高等工程教育投入对经济增长的影响。
三、研究设计
（一）变量选取与数据来源
高等工程教育投入可分为人力、物力和财力三种类型的投入。由于物力资源的投入主要表现在教学场所、教学设施的投入上且可以通过一定的财力资源投入转化，本研究着重考察高等工程教育的人力资源和财力资源投入对经济增长的影响。选取普通高等学校工科专任教师数（FTT）与普通高等工程教育经费支出总额（EDC）分别作为人力资源和财力资源投入的衡量指标。选取国内生产总值（GDP）作为经济增长指标。普通高等工程教育经费支出总额（EDC）用当年普通高等学校工科在校生人数与普通高等学校生均教育经费支出的乘积计算得出。所用样本数据分别来自于1995-2014年的《中国统计年鉴》、《中国教育经费统计年鉴》、《中国教育统计年鉴》，考虑到2012年普通高等学校生均教育经费支出数据的缺失，本研究用1995-2011年生均教育经费的平均增长率进行了数据修正。样本数据的描述性统计见表1。
对数据取对数不改变原来各变量之间的关系，并且能够消除时间序列的异方差性。所以本研究对GDP、FTT、EDC进行了对数变换，分别用Ln GDP、Ln FTT、Ln EDC表示。
（二）格兰杰因果关系检验
为了初步研究高等工程教育经费投入以及工科专任教师投入对经济增长的影响，本研究对Ln GDP、Ln FTT、Ln EDC进行了格兰杰因果关系检验以分析变量间的因果关系和方向。
1.平稳性检验。由于经典的计量分析是建立在平稳变量的基础上的，不平稳变量之间的回归有可能造成伪回归现象，所以在进行格兰杰因果关系检验以及构建状态空间模型之前，本研究先对样本数据进行了平稳性检验，即单位根检验。采用Eviews 8.0软件，对Ln GDP、Ln EDC、Ln FTT的单位根分别进行ADF单位根检验。检验结果如表2所示。由表2可知，在5%的显著性水平下，ln GDP、ln EDC、ln FTT均为平稳变量，三者不不存在伪回归现象。
2.格兰杰因果关系检验结果。进行格兰杰因果关系检验得到如表3所示结果。由表3可知，在5%的显著性水平下，高等工程教育经费投入以及工科专任教师投入均为经济增长的格兰杰原因，且高等工程教育经费投入为工科专任教师投入的格兰杰原因，其他因果关系均不成立。因此，高等工程教育经费投入通过直接效应以及中介效应共同影响经济增长。
（三）基本模型构建
考虑到1995-2013年间，我国的高等工程教育的人才供给和需求环境都发生了较大的变化，采用传统的固定参数模型难以准确衡量高等工程教育经费投入对经济增长的影响。因此，本研究选用状态空间模型来测算高等工程教育经费投入对经济增长的直接影响以及由中介效应带来的间接影响。状态空间模型由一组量测方程和状态方程组成，它借助于卡尔曼滤波的迭代算法来捕捉不同时刻变量间的动态关系，能够准确估算变量之间相互影响的时变效应以及趋势变动。
考虑到中介效应的检验需要利用三个量测方程：被解释变量ln GDP对解释变量ln EDC以及中介变量ln FTT的量测方程，被解释变量ln GDP对解释变量ln EDC的量测方程，中介变量ln FTT对解释变量ln EDC的量测方程，因此分别建立以下三个状态空间模型：
（1）量测方程：ln GDP=c1+sv1*ln EDC+sv2*ln FTT+μ1
状态方程：sv1=sv1（-1），sv2=sv2（-1）
（2）量测方程：ln GDP=c2+sv3*ln EDC+μ2
状态方程：sv3=sv3（-1）
（3）量测方程：ln EDC=c3+sv4*ln FTT+μ3
状态方程：sv4=sv4（-1）
其中，c1，c2，c3为常数项，μ1，μ2，μ3为随机干扰项。sv1为高等工程教育经费投入对经济增长的可变系数；sv2为工科专任教师投入对经济增长的可变系数；sv3为高等工程教育经费作为唯一自变量时对经济增长的可变系数；sv4为高等工程教育经费对工科专任教师投入的可变系数。
四、实证结果及中介效应估算
（一）状态空间模型结果分析
运用Eviews 8.0对以上（1）（2）（3）中的状态空间模型进行估计，其结果如图4所示。
从图4可以看出，高等工程教育经费投入和高等学校工科专任教师投入对GDP有着持续的正向效应，且大体上呈现出此消彼长的时变效应。
在1996年，高等工程教育经费投入对GDP的直接影响（sv1）尤为突出，究其原因为1995年召开的全国人大第八届三次会从法律角度明确了以国家财政拨款为主多种渠道筹集高等教育经费的经费筹措体制，随后全国各地的高等学校先后恢复了收费制度，这一举措迅速刺激了居民的教育消费，导致高等工程教育经费投入对经济增长的直接拉动作用较为显著。1998年以后，高等工程教育经费投入对经济增长的影响呈现出以2006年为分界点“前期缓慢递减，后期缓慢递增”的特点，这与我国高等工程教育发展息息相关。1999年以后，我国高等工程教育借力于国家高等教育扩招政策进入迅速扩张期，庞大的工程教育规模加剧了教育经费的短缺，使得工程教育经费投入未能发挥出最大效用。2006年以后伴随着《国家教育事业发展“十一五”规划》的出台以及中共中央《关于构建社会主义和谐社会若干重大问题的决定》的“保证财政性教育经费增长幅度高于 财政经常性收入增长幅度”政策的提出，我国开始有计划地减少工程教育的扩招速度并且逐步增加财政性教育经费的投入，并且伴随着“卓越工程师”等高等工程教育改革计划的实施，高等工程教育的经费投入对经济增长的拉动效应逐渐凸显。
与高等工程教育经费投入对经济增长的影响变化不同，工科专任教师投入对经济增长的影响（sv2）大体呈现出1996-2005年的“上升”阶段以及2006-2013年的“缓慢下降”阶段。1996-2005年工科专任教师对经济增长正向影响不断增强，其主要得益于工程教育规模的扩大以及科研条件、工程科技资源的逐步完善。但由于近年来我国产业结构转型升级对工程人才需求发生变化，且我国工科教师队伍中存在有工程经验的教师严重不足、教学活动与工程实践相脱节等问题逐渐凸显，工科专任教师投入对经济增长的影响有减弱趋势。
sv3代表高等工程教育经费投入对经济增长全部效应，包含直接效应和中介效应。其变化规律与sv1相似，即经历了“小幅上升-下降-上身”的动态变化轨迹。sv4代表高等工程教育经费投入对工科专任教师的可变系数，其大致经历了“下降-上升-稳中有降”的动态变化轨迹，但其效应始终为正，这说明了工程教育经费投入对工科专任教师投入的正向拉动作用。
（二）中介效应估算
中介效应这一概念源自心理学研究，是用来衡量独立变量通过中介变量作用于非独立变量的效应。对sv3、sv2、sv4、sv1均进行显著性检验后，通过计算t统计量发现，在各个时间点上，sv3、sv2、sv4、sv1在5%的显著性水平下均显著，即工程教育经费投入对经济增长的影响效应中存在由工科专任教师投入作为中介变量所引起的中介效应。这也与格兰杰因果关系检验的结果相吻合。因此本研究按照Mackinnon提出的方法通过sv2sv4sv2sv4+sv1计算中介效用占比。计算结果如图5所示。
图5中介效应占比
由图5可知，高等工程教育经费投入对经济增长的影响效应中平均有54.7%的比例来自于工科专任教师投入的中介效应。
从整个时间段来看，工科专任教师投入的中介效应总体呈现“下降-上升-下降”的动态变化轨迹。分时间段来看，1995-1999年，工科专任教师投入产生的中介效应呈现出“先下降，后上升”的变化趋势，且1996-1999年的中介效应均小于1995年的中介效应，这与1995年以后高校收费改革有关，这一时期家庭工程教育经费投入占总经费投入的比重不断上升，由于短期内促进了教育消费，教育经费投入对经济增长的影响表现出较强的直接效应，此时，工科专任教师投入的中介效应则较小。但随着我国工程教育规模的扩大，尤其是1999年高校扩招之后，工科专任教师投入迅速增长，培育了大量的工程人才并且产生了丰硕的科研成果，工科专任教师投入对经济增长的中介效应逐渐凸显。但随着我国产业结构的不断升级调整，工程教育中工科专任教师的投入也出现了诸多问题，如部分有实力的工科院校纷纷抢建综合性大学致使有经验的工科教师流失、青年教师工程实践能力严重不足、教师教学内容与工程实践相脱节等。这些问题导致工科专任教师投入对经济增长的影响有所下降，且突出表现在2006年以后工科专任教师投入的中介效应不断减弱。
五、研究结论
本文对1995-2013年高等工程教育经费投入以及工科教师投入发展状况进行了研究分析，运用状态空间模型分析不同时期高等工程教育经费投入以及工科专任教师投入对经济增长的影响，并进一步分析了高等工程教育经费投入对经济增长的拉动效应中工科专任教师投入的中介作用，主要得出了以下结论：
其一，从1995-2013年我国工程教育规模变动以及教育投入状况可知，我国的高等工程教育规模已从外延式数量扩张阶段转向内涵式质量提升阶段，与庞大的高等工程教育规模相对应的工科教师规模以及教育经费投入为高等工程教育发展提供了有力支撑。但是相对于高等工程教育规模增速而言，工科教师投入以及教育经费投入仍显不足。
其二，就高等工程教育经费以及工科教师投入对经济增长的影响来看，高等工程教育经费投入及工科教师投入对经济增长的正向影响呈现出时变效应。高等工程教育经费对经济增长的影响效应包括直接效应以及工科专任教师投入所产生的中介效应。
其三，就工科专任教师投入的中介效应来看，高等工程教育经费投入对经济增长的影响效应中平均有54.7%的比例来自于工科专任教师投入的中介效应，但该中介效应在2006年以后呈现出不断减弱的变化趋势。
基于上述研究结论，本文针对我国高等工程教育投入提出如下建议：
第一，加大高等工程教育经费投入力度，健全高等工程教育成本分担机制。一方面政府作为高等工程教育成本的主要分担者，其财政预算内的教育经费是高等工程教育发展的基本保障和核心。另一方面高等工程教育作为培养具有专业知识和操作技能的高级工程技术人才的摇篮，与企业界和产业界密切相关。企业作为高等工程人才接收者是高等工程教育投入的主要受益群体，有义务分担高等工程教育成本。企业可以通过对高等学校提供捐赠、对工科在校生提供资助、出资兴办高等职业技术学校等手段来分担高等工程教育经费支出，从而加大我国高等工程教育经费的整体投入。
第二，合理分配高等工程教育经费的使用，提高高等工程教育经费的使用效益。一方面要合理分配高等工程教育经费中用于高等学校工科专任教师的经费占比，促使高等学校工科专任教师投入和高等工程教育经费投入对经济增长发挥出最大效益。另一方面要合理分配高等工程教育经费在不同培养层次、不同专业之间的占比，增大面向战略性新兴产业工科教育投入占比，建立适应我国产业结构升级、有利于我国经济增长结构优化的高等工程教育经费投入结构。
第三，明确工科教师的核心地位，健全高等工程教育的“产学研”合作机制。自1995年以来，我国普通高等工程教育的师生比持续下降且都低于同期普通高等教育的师生比，高等工程教育师资投入严重不足；且由于近几年来我国高校引进的教师大多是具有高学历背景的青年教师，这些教师学术水平较高却缺乏工程实践经验，致使工科学生接受的学术训练有余而实践经验匮乏。因此，高校应该加大对优秀工科教师的引入，尤其要加大对工程实践经验丰富、学术水平较高的“双师型”工科教师的引进。此外，要加强高等学校工科教师科研工作与产业发展实际相结合，完善高等工程教育的“产学研”合作机制，促进科研成果的产业化，充分发挥高等学校工科专任教师投入对我国经济增长的拉动效应。
