數字經濟賦能長三角地區制造業轉型升級的效應測度與實現路徑

廖信林，楊正源

（安徽財經大學 經濟學院，安徽 蚌埠 233030）

一、引 言

當今中國經濟增長正處于新舊動能轉換交替之際，一方面，傳統制造業面臨著產能過剩和有效需求不足的雙重問題（仲云云，2018）［1］；另一方面，發達國家“再工業化”的戰略以及新興經濟體的崛起，從供求關系和全球價值鏈兩個方面給中國制造業帶來強烈沖擊。因此，抓住數字經濟時代機遇，享受數字經濟帶來的技術紅利已成為中國傳統制造業升級的重要目標。十九大以來，習近平總書記多次在重要場合指出要加快發展數字經濟，推動制造業加速向數字化、網絡化、智能化發展。中國信通院數據顯示，2019年，長三角地區數字經濟總量達到8.6萬億元，占全國數字經濟的28%，而且占當地GDP 規模的41%。數字經濟對制造業的影響不僅優化了制造業產業自身，而且極大地釋放了經濟發展潛力。目前長三角地區數字經濟發展水平在全國數字經濟發展中名列前茅，而且未來仍將為區域經濟增長發揮重要引擎作用。如何加快數字經濟與傳統制造業的融合，加快制造業企業轉型升級，已成為當前亟需探討的新課題。本文依據2015—2019 年長三角地區41 個地級市的面板數據，探索長三角城市群數字經濟賦能制造業轉型升級的影響機制和實現路徑。

二、文獻綜述

圍繞本文的研究主題，與本文研究緊密相關的文獻主要有三類：一是關于數字經濟的研究；二是關于制造業轉型升級的研究；三是數字經濟對制造業轉型升級影響的研究。

數字經濟概念是信息經濟概念的發展與延伸。“數字經濟”這一名詞的提出可追溯至20世紀90年代（DonTapscott，1996），之后不同學者紛紛對數字經濟的概念進行了界定（田麗，2017；方維慰，2019）［2-3］。本文所沿用的數字經濟定義為：以使用數字化的知識和信息作為關鍵生產要素，以現代信息網絡作為重要載體，以信息通信技術的有效使用作為效率提升和經濟轉型優化的重要推動力的一系列經濟活動［4］。王彬燕（2018）基于騰訊研究院發布的數字經濟總指數及其分指數，實證分析后發現，中國數字經濟發展水平省際差異顯著且技術創新投入對數字經濟的發展存在正相關性［5］。諸多文獻研究了數字經濟對中國經濟高質量發展的理論機制和靶向路徑（丁志帆，2020；劉淑春，2019）［6-7］。

在制造業轉型升級的相關研究方面，洪娟、廖信林（2012）基于動態面板一階差分矩估計方法，研究了長三角地區的制造業的產業集聚與經濟增長之間存在門檻效應［8］。從制造業升級內部機理來看，諸多學者認為影響產業轉型升級的核心要素是企業的技術創新（孔偉杰，2012；曾繁華等，2016）［9-10］。于樹江（2019）研究發現，京津冀地區產業政策在一定程度上能夠促進技術創新［11］。在制造業轉型升級的測度研究上，大部分學者通過理論機制探討后，選取權重較大的幾個因素作為測度依據。潘為華等（2019）運用熵權法測算后發現，中國制造業企業的創新能力是其轉型升級的關鍵［12］。唐曉華和孫元君（2020）基于我國2006—2017年制造業26 個子行業面板數據，采用門檻模型進一步探究創新效應和能源效應對制造業高質量發展的非線性關系［13］。

在數字經濟對制造業轉型升級影響研究上，Giudice（2016）、Gaputo等（2016）認為物聯網技術已成為制造業轉型升級的重要動力［14-15］。一些學者從全球價值鏈視角探究數字經濟對我國制造業的作用機理（李馥伊，2018；何文彬，2020）［16-17］。現有研究結果大都證明了數字經濟可以優化傳統制造業結構，促進產業升級（焦勇，2020；沈運紅、黃桁，2020；李 春 發 等 ，2020）［4，18-19］。 陳 楠 和 蔡 躍 洲（2020）運用DEA-Malquist指數方法，對中國ICT制造業運行效率和TFP變化情況進行實證分析，結果表明數字經濟興起帶來中國ICT制造業快速成長，但對其TFP提升不足，平均技術水平甚至出現負增長，同時北（京）上（海）廣（州）深（圳）存在技術溢出效應［20］。

綜上所述，雖然現有研究數字經濟和制造業轉型升級的文獻已十分豐富，但大都是從不同的研究維度對數字經濟和制造業轉型升級的內涵、影響因素、測算方法、作用機制等方面展開的，很少有基于城市群視角的研究文獻。本文可能的創新之處在于：在長三角區域一體化戰略背景下，構建一個從城市群視角分析數字經濟和制造業轉型升級動態變化的理論框架，直觀地表現數字經濟和制造業轉型升級的影響機制和實現路徑，并通過實證模型檢驗其具體作用機制。

三、數字經濟賦能制造業轉型升級的理論機制

（一）數字經濟與制造業企業資源配置能力

產業升級的第一要素就是完善的基礎設施，基礎設施建設可以提升與產業內生產要素的相互協調水平（郗恩崇等，2013）［21］。數字基礎設施主要為信息通信網絡等ICT基礎設施，它們能全方位幫助制造業企業完成采集數據、傳輸信息以及生產執行等任務。數據愈發成為企業生產的核心要素。數字經濟應用擴張夯實了信息基礎，并試圖實現讓“數據與數據對話”（何大安，2018）［22］。數字經濟所引領的巨大技術紅利，帶來企業協作方式的全面改變，推動產能效率的提升。隨著數字技術的不斷完善，企業在數據獲取、存儲、分析等方面的能力均得以增強。數字化轉型提高了企業的資源配置能力，進而驅動經營績效的升級（肖旭、戚聿東，2019）［23］。數字經濟時代的到來打破了傳統制造業企業所需要交易條件的時空限制，使其由過去分散、消極、被動的企業—消費者單向傳導模式轉變為相互連接、積極參與的企業—消費者的雙向傳導模式。從消費者層面看，數字基礎設施的建設幫助消費者降低搜尋時間和交易信息成本，促進制造業企業以消費者為中心提供服務。因此，本文提出假說1。

H1：數字經濟通過提升企業資源配置能力來推動制造業轉型升級。

（二）數字經濟與制造業企業生產成本

產業升級的關鍵在于企業衡量成本效益的機制，對于制造業企業來說，降低生產成本提高利潤是其永恒的追求。數字經濟憑借其信息傳遞得天獨厚的優勢有效降低了產業鏈上下游企業之間的信息交流成本，有效簡化了銷售和交易流程以降低交易成本，使得企業能夠以最低的成本購買到需要的原材料，并加工成工業品賣給下游企業（黃群慧等，2019；曾繁華、劉淑萍，2019）［24-25］，也就是說數字經濟化可以使行業去中心化直面客戶，以提升用戶體驗為目標的商業模式變得可行（祁懷錦等，2020）［26］。另一方面，諸多文獻表明，傳統實體制造業企業的數字化變革可能通過降本、提效以提升其經營績效（李海艦等，2014；何帆、劉紅霞，2019）［27-28］。同時，制造業企業在經營環節融合數字技術，極大地改善以往成本與能耗“雙高”問題（李曉鐘和黃蓉，2018；Banalieva 和Dhanaraj，2019）［29-30］。因此，本文提出假說2。

H2：數字經濟通過降低企業生產成本來推動制造業轉型升級。

（三）數字經濟與制造業企業創新能力

制造業的發展離不開技術的創新。數字經濟本身就是一種創新，其發展促使制造業企業通過制度創新和管理創新兩個途徑實現企業創新。同時，數字經濟通過聯動客戶參與到積極性和制造業企業創新能力，讓客戶參與企業的產品創新過程中來（賴紅波，2019）［31］。數字經濟發展帶來的數字新技術被廣泛用于制造企業信息處理和信息傳播擴散領域（陶長琪、周璇，2015）［32］，進而實現制造業高度化轉型。在企業外部環境的層面上，數字技術降低了企業管理優化、信息檢索的成本。在企業內部層面，ERP等數字技術的普及提高了公司內部溝通和運營效率，實現了部門之間的低成本高效溝通。從創新經濟學視角看，制造業企業研發部門應用互聯網的深度和寬度加速了其內在的技術創新。在新技術的構建過程中，通過廣泛使用高新技術，以較低的成本實現科學知識和信息的迅速滲透（Bloom等，2014）［33］，降低了研發人員間的技術交流時間和團隊間的協作成本（Forman和Zeebroeck，2012）［34］，加速了學習效應的形成、釋放以及人力資本的積累，實現了企業現有技術資源利用能力縱向和橫向的拓展（王文娜等，2019）［35］。因此，本文提出假說3。

H3：數字經濟通過提高企業創新能力來推動制造業轉型升級。

四、變量選擇與模型設計

（一）數據來源

本文借鑒相關學者的研究成果（李捷等，2019；郭晗、廉玉妍，2020）［36-37］，并考慮數據的可得性，從數字經濟基礎設施指數、數字經濟產業發展指數和數字經濟創新發展指數3 個維度構建指標來測算數字經濟發展水平。關于制造業轉型升級水平，本文借鑒何冬梅和劉鵬（2020）［38］的研究成果，分別從科研創新、生產制造、節能環保3 個維度進行指標選取，并采用熵權法測算出反映制造業質量的綜合指數。參考已有研究（沈運紅、黃桁，2020；馬中東、寧朝山，2020）［18，20］，控制變量選用經濟發展水平（RGDP）、外商投資力度（WSTZ）、政府參與程度（ZFCY）、行業規模（HYGM）。其中，經濟發展水平以人均GDP 表示，外商投資力度以實際利用外商直接投資金額表示，政府參與程度以地方財政一般預算內收入占GDP 的比值表示，行業規模以工業增加值占GDP 的比重表示。中介效應變量選用資源配置能力（ZYPZ）、企業生產成本（SCCB）、企業創新能力（CXNL）。其中，資源配置能力以政府支出占GDP 的比重表示，企業生產成本以規模以上工業企業主營業務成本表示，企業創新能力以規模以上工業企業開發新產品經費表示。面板數據搜集的時間跨度設定為2015—2019 年，研究對象為長三角城市群41 個地級市，共計205 個樣本數據。以上指標數據來源于各市統計年鑒、《中國工業統計年鑒》等（對搜集過程中數據存在的個別缺失值采用插值法進行補全）。具體指標見表1 所列，標準化后的指標描述統計見表2所列。

表1 數字經濟發展水平與制造業升級水平評價指標

表2 標準后的變量描述性統計

（二）模型設計

1.改進的熵值法評價方法

（1）指標說明。假設年份跨度為d，城市數量為N，指標數量為M，則XLKH表示為第L年城市K的第H個指標

（2）指標熵值的確定。公式如下：

（3）指標信息效用值和權重的確定。公式如下：

（4）指標評分的確定。公式如下：

2.面板回歸模型構建

根據前述理論分析，考慮模型的內生性和異質性，參考李馥伊（2018）［16］的研究，同時考慮解釋變量自身可能存在動態演進的關系，以及因制造業升級水平的持續性特征而可能具有的“路徑依賴”效應，模型中增加了因變量的一階滯后項。最后構建動態面板模型如下：

其中：i和t分別表示樣本個體和時期；MAit為依據指標體系測算的制造業升級水平；DEit為測算的數字經濟發展水平；λi和ηt表示地區和時間非觀察效應，其余為控制變量；εit為殘差。

由于模型中解釋變量MAit-1的個體效應和變量間雙向因果關系致使動態面板模型具有固有的內生性，因此本文采用SYS－GMM 估計動態面板模型。系統GMM 估計方法結合了差分GMM 和水平GMM 的方法，可以大大減小樣本偏誤。

3.中介效應模型構建

本文借鑒中介效應模型，選取資源配置能力、企業生產成本、企業創新能力作為中介變量分析數字經濟對制造業轉型升級的實現路徑。參照溫忠麟等（2004）［39］關于中介效應的研究，設計如下模型并作出檢驗：

其中：DEit為核心解釋變量，即數字經濟發展水平，通過上文基于熵值法測算的各市數字經濟發展水平來衡量；Wit為中介變量，包含資源配置能力（ZYPZit）、企業生產成本（SSCBit）、企業創新能力（CXNLit）等指標；KZBLit表示控制變量作用效果；其他變量與面板回歸模型一致。

本文中介效應檢驗加入了Sobel檢驗，使得整個檢驗過程更加可靠和完整。檢驗流程可分以下四個環節：①若α1顯著，則可能存在中介效應，進行下一步檢驗；若不顯著，則為遮掩效應。②若β1和γ1均顯著，則存在中介效應；若任意一個不顯著，則進行Sobel檢驗。③若γ1不顯著，則為完全中介效應；若γ1顯著，則為部分中介效應。④Sobel檢驗：Zβγ=其中，S和S分別為系數β和γβ1γ212的標準差，其在5%顯著水平上的臨界值為0.97。

五、實證分析

（一）長三角城市群數字經濟發展水平與制造業升級水平的時空格局及演變特征

本文選取2016 年和2019 年兩個時間斷面，運用自然斷裂法來分析長三角41個城市數字經濟發展水平和制造業升級水平的空間集聚特征。這是由于2016年杭州G20峰會首次將數字經濟列入創新增長新引擎，2019年國家出臺了《長江三角洲區域一體化發展規劃綱要》這一重要文件，選取這兩個時間斷面研究長三角城市群數字經濟發展水平與制造業升級水平的時空格局，能更清楚地識別其演變特征。本文借助ArcGIS10.1 軟件將依據熵值法測算的長三角地級市數字經濟發展水平與制造業升級水平通過圖1和圖2進行分析與討論。

圖1 2016年和2019年長三角地級市數字經濟發展水平

圖1和圖2均表明無論是數字經濟發展水平還是制造業升級水平，第一梯隊只有上海這座超一線城市。上海作為對標紐約、倫敦等國際大都市，自身先進制造業發展水平高，同時坐擁攜程、小紅書、美團等知名互聯網企業，數字經濟在上海發揮著強大的產業輻射效應，上海已率先借助數字經濟紅利走出制造業創新協同高質量發展之路。第二梯隊中，主要有南京、杭州、合肥等省會城市以及蘇州、寧波、南通等次中心城市。在數字經濟發展水平方面，杭州市排名第一，數字經濟作為浙江省的“一號工程”，在政府產業政策的扶持下，發展勢頭迅猛。同時阿里巴巴總部坐落于杭州，為其數字經濟發展提供強大技術支持。第三梯隊中，既有像鹽城、臺州、溫州這樣的沿海城市，也有像蕪湖這樣受南京、上海產業輻射的內陸城市，尚處于承接沿海發達城市產業轉移階段。第四、第五梯隊的城市，仍然處于經濟增長緩慢以及數字經濟發展水平和制造業升級水平較低的階段。由此可以看出，數字經濟發展水平和制造業升級水平空間極化現象一直存在，且呈現中心城市集中的態勢。

圖2 2016年和2019年長三角地級市制造業升級水平

（二）基本回歸結果分析

本文采用系統GMM 模型研究數字經濟與制造業轉型升級之間的影響機制。具體來看，表3第（2）列展示了基于長三角整體地級市層面數據對方程（4）回歸的結果。結果顯示，在控制經濟發展水平、外商投資力度、政府參與程度、行業規模經濟發展水平、政府參與程度變量后，數字經濟的回歸系數為5.793，通過了1%顯著性水平檢驗，即數字經濟發展水平每提高1%，長三角區域制造業轉型升級程度提升5.793%，說明數字經濟發展水平與制造業產業結構優化升級呈正相關關系。表3第（1）列和第（2）列中MAit-1的系數均為正值，表明當前制造業轉型升級會受到滯后期轉型升級的疊加推動，形成波浪效應。表3第（3）列至第（6）列分別列示了三省一市基于方程（5）的回歸結果，回歸結果的系數方向并無顯著差異。這表明本文的實證結果是穩健的，即數字經濟水平對制造業轉型升級具有顯著的正向推動效應。從區域差異來看，上海市、江蘇省和浙江省數字經濟由于基礎設施相對完善、人均GDP 高、外商投資多、政府積極參與和原有制造業存在規模優勢，在推動制造業轉型升級的效應上與安徽省存在相當的差異，數字經濟與實體經濟的融合更加深入。在大力倡導數字經濟的背景下，加快制造業產業向技術密集型方向升級，也是優化制造業產業轉型的源動力。

表3 數字經濟對制造業轉型升級影響系統GMM估計結果

注：括號內為標準誤；***、**、*分別表示在1%、5%、10%的水平上顯著。下同。

（三）中介效應檢驗

本文參考既有文獻，選擇中介效應模型進行穩健性檢驗，實證結果見表4所列。

表4中，第（1）列為基準模型，用于檢驗是否可能存在中介效應，第（2）列和第（3）列用于檢驗是否存在資源配置優化效應，第（4）列和第（5）列用于檢驗是否存在生產成本降低效應，第（6）列和第（7）列用于檢驗是否存在創新發展驅動效應。

由表4 第（1）列結果可知，數字經濟對長三角區域層面的制造業轉型升級產生的影響顯著為正，具備中介效應檢驗的條件，可做進一步的分析。然后，分別從資源配置優化、生產成本降低和創新發展驅動等三個方面檢驗數字經濟對制造業轉型升級的作用機制。

表4 第（2）列的結果表明，數字經濟會對資源配置優化產生顯著的正向影響；第（3）列的結果則表明，資源配置優化對制造業轉型升級產生正向影響，但P值大于10%。由于這兩個系數只有一個顯著，進行Sobel 檢驗。檢驗結果表明Z值大于臨界值，說明數字經濟對制造業轉型升級的資源配置優化效應存在，即數字經濟會通過資源配置優化推動制造業轉型升級，這就驗證了H1。由于數字經濟發展水平提高時，企業會更多地通過市場配置資源而不是通過政府行政命令獲得擴大再生產的資源，進而推動企業不斷地去適應市場新需求，從而倒逼制造業企業轉型升級。

由表4 第（4）列結果可知，數字經濟會對生產成本效應產生顯著影響；第（5）列結果表明，生產成本效應對制造業轉型升級的影響顯著為正。由于這兩個系數均顯著，說明數字經濟對制造業轉型升級存在負向的生產成本效應，即數字經濟會通過降低制造業企業的生產成本推動制造業轉型升級，這就驗證了H2。傳統制造業更多通過增加資本、勞動、土地等生產要素來推動自身企業規模擴張，其所帶來的企業效益增長的背后是生產成本的大幅度上升。隨著制造業企業逐漸享受數字經濟帶來的技術紅利，數據要素逐漸以其無可代替的優勢越來越成為傳統制造業企業轉型升級的重要武器。

由表4第（6）列和第（7）列結果可知，數字經濟對創新驅動效應的影響顯著為正，而創新驅動效應對制造業轉型升級的影響顯著為正，即數字經濟會通過創新驅動效應對制造業轉型升級產生積極影響，這就驗證了H3。這是由于數字經濟最顯著的特點就是通過大數據、云計算、人工智能等技術進步效應，為傳統制造業的創新能力帶來巨大的提升，最終助推制造業企業轉型升級。

表4 數字經濟對制造業轉型升級的中介效應檢驗結果

綜合以上結果來看，數字經濟對制造業轉型升級的綜合效果是正向的，其中創新驅動效應大于資源配置優化效應和生產成本降低效應，這可能是因為推動制造業轉型升級的核心是技術進步，與資源配置優化和生產成本降低相比，創新驅動對制造業轉型升級更加重要。

（四）穩健性檢驗

為驗證上述結果的可靠性，本文參照付文宇等（2020）［40］的研究方法，采用“信息傳輸計算機服務和軟件業全社會固定資產投資占全社會固定資產投資比重”作為數字經濟的替代指標（DE2）。由表5 可以看出，核心解釋變量的系數符號與表3、表4 的結果一致，僅僅是顯著性有些許差異。因此，本文的實證結果具有穩健性。

表5 中介效應穩健性檢驗

六、結論與建議

本文討論了數字經濟與制造業轉型升級內在機制，并運用改進的熵值法進行測度，在此基礎上應用動態面板GMM 模型檢驗其影響效應，分析其實現路徑。實證結果表明，數字經濟可顯著促進制造業轉型升級。從區域差異上看，由于江蘇省和浙江省產業基礎、技術能力和資金較為充裕，數字經濟對兩省制造業轉型升級影響更為突出。據此，本文提出如下建議：

（1）政府層面上要持續優化數字化轉型發展環境，進一步夯實數字經濟技術基礎。強化數字治理與數據立法，推進數字經濟規模化，提升實體經濟數字化的廣度和深度，增強數字經濟新動能推進制造業質量升級的效能。同時提高勞動力素質，賦予制造業升級活力，以促進勞動力、資本在國內市場范圍內的有效配置。

（2）產業層面上要推進數字產業化與產業數字化。因地制宜，分區施策，穩步推進區域協調發展。把握長三角一體化戰略，重視區域間數字經濟和制造業質量差異，在經濟發展水平、資源稟賦等方面存在差異的三省一市實施異質性發展政策的同時，深化信息技術與傳統產業融合發展，催生實體經濟發展新動能。

（3）企業層面上要探索數字制造業企業發展新模式。加快推動企業設備和生產線自動化、數字化改造，推動核心設備和業務系統上云，推動以智慧工廠為代表的融合型數字化產業的快速發展。進一步形成更加開放、包容、協同的數字化生態體系，解決傳統行業轉型過程中企業關鍵的共生性問題，實現生態體系的良性運轉。