“新基建”背景下信息基建、科技創新和經濟增長的交互效應

摘 要：經濟社會的發展和科技創新密不可分，新型基礎設施建設以科技創新為驅動，是我國未來經濟轉型升級的重要保障。基于2003—2017年全國31個省和地區的面板數據，建立了面板VAR模型，探析信息基建、科技創新和經濟增長動態關系。結果表明：科技創新與經濟增長之間為長期持續的雙向的促進作用;科技創新對信息基建的影響短期內具有不確定性，但從長期來看兩者之間為雙向的正向影響;目前來看信息基建對經濟增長的影響作用十分微弱，而經濟增長對信息基礎設施建設具有持續的拉動作用。基于研究結果和我國新基建處于發展初期這一事實，給出了相應的政策建議。

關鍵詞：新基建;科技創新;面板VAR

中圖分類號：F062.5 文獻標識碼：A 文章編號：1005-6432（2022）09-0001-04

DOI：10.13939/j.cnki.zgsc.2022.09.001

1 引言

習近平總書記曾經說過，科技興則民族興，科技強則民族強。科技創新是促進經濟社會發展的高效生產力，是開辟文明進步廣闊空間的一柄巨斧。回顧過往的數十年，基礎設施建設為我國經濟社會的發展提供了重要的支撐，為我國改善民生、高效生產等做出了重大貢獻。

在經濟高質量發展背景下，傳統基礎設施建設已經顯露疲態，黨中央國務院近年來對于新型基礎設施建設給予了高度的重視。新基建自2018年12月首次提出以來受到了各界的廣泛關注，但學界對于新基建的主體、范圍和內涵的理解存在較大差異。2020年4月，國家發展改革委對新基建的概念以及范圍進行了清晰的說明：新型基礎設施建設包含了信息、融合和創新三個方面。新基建定義為以新發展為理念，以技術創新為驅動，在信息網絡的基礎上，面向高質量發展的需求，提供數字轉型、智能升級、融合創新等服務的基礎設施體系。

從國家發展改革委對信息基建的詳細解讀可以知道，信息基礎設施建設主要是算力基礎和通信網絡基礎。前者主要包括各類數據中心、智能計算中心等，而后者主要指工業互聯網、5G、物聯網等;融合基礎設施包括智慧能源（例如基于科技的更加清潔和安全的能源）和將先進的科學技術運用于交通運輸系統的智能交通等;創新基礎設施包括科教（例如建立科研型大學）和重大科技、產業技術創新等基礎設施。

考慮到信息基建的起始時間更早，可獲得數據更多，本文立足于“新基建”背景，聚焦信息基礎設施建設，通過建立信息基建、科技創新和經濟增長的PVAR模型進行實證分析，探究三個變量之間的交互作用，并給出相應的政策建議。

2 文獻回顧

基礎設施建設對經濟增長的作用一直以來都是學界研究的熱點， “新基建”的概念被提出以來，其與科技創新、經濟增長的相關問題得到了學者的廣泛研究。

2.1 新基建與經濟增長水平關系研究

新基建與經濟增長水平兩者關系的研究主要集中于前者對后者的單向作用。郭朝先等（2020）[1]認為新基建相較于傳統基建，在農業和服務業方面對經濟增長的拉動效果更加顯著，并將促進更多的細分行業的增長，即實現“包容性經濟增長”。新基建在短期和長期對經濟增長的作用也得到了學者的廣泛研究。何自力（2020）、[2]朱敏（2020）[3]和林火燦（2020）[4]等認為短期內新基建對于投資、經濟增長以及穩定就業具有重要貢獻，長期內，新基建可以促進傳統創業的有效轉型和持續升級，充分釋放經濟增長的潛力;而且新基建還對我國科技競爭力的提高具有正向拉動作用。姜衛民等（2020）[5]通過對中國新基建投資乘數進行研究發現，與發達國家相比，中國的新基建投資乘數并無明顯差距，但新基建投資占固定資產的比重較低，且投資乘數與新基建投資所占比例具有高度的正相關關系。姜為民認為，中國的基建投資增量雖然在短期內可能存在負面擠出效應，但長期會對我國GDP增長產生有力的驅動。也有學者認為目前新基建對經濟增長的拉動效果有限。劉世錦認為，結合目前我國中央和各地區制定的基建投資計劃來看，大多數時間跨度長且其中新基建占比較低，目前來說新基建對經濟增長的拉動效果有限。

2.2 科技創新與經濟增長關系研究

目前學者對科技創新與經濟增長領域的研究較多。尹宗成等（2009）[6]通過回歸分析和建立VAR模型等量化研究，得出我國技術進步和經濟增長之間是雙向的因果關系，雖然目前我國技術進步對經濟增長的貢獻率仍然較小，但是長期來看有穩定均衡的互相促進關系。從我國區域劃分的角度看，有學者的研究成果表明我國區域之間科技創新與經濟增長的關系差異較大。杜兩省等（2019）[7] 認為我國東部表現出了科技創新和經濟增長的良性互動，即兩者之間具有相互促進的關系，而這種關系在東北部和中西部地區卻沒有體現出來。閻東彬（2020）[8]同樣聚焦于科技創新和區域經濟增長之間的關系，通過構建內生增長模型的方法對北京、天津和河北城市群面板數據進行了實證分析，分析結果顯示科技創新對該區域的經濟增長有正向的拉動效果，但還沒有實現加速經濟發展目標。此外，資源等因素可能會限制科技創新對經濟增長的正向效應。陳子韜（2020）[9]的研究表明，科技和經濟的脫鉤問題可能會阻礙創新能力轉化為經濟增長的動力，科技資源、科技創新和經濟增長相互之間密不可分，需要三者通過一定的耦合后整體對經濟增長產生拉動作用。

2.3 新基建與科技創新水平關系研究

對于新基建與科技創新關系的研究，學界普遍認為新基建為科技創新提供了良好的平臺，具有支撐和推動作用，但對新基建的當前建設和未來應建設量有不同見解。王曉冬等（2021）[10]認為新基建除部分產業市場競爭程度和投資熱度高，還不存在制約產業創新的情況，甚至明顯過剩。但新基建具有創新迭代快、存續周期短的特征，不斷涌現的新技術對現有技術體系提出了替代性挑戰，適度建設可以減少資源浪費。黃群慧（2020）[11]認為新基建為包括信息智能化和數字化等在內的產業綜合水平的不斷提升提供了有效支撐，對于工業化、城鎮化和信息化之間的深度融合也有直接促進作用，可以塑造深化工業化進程的創新動力。而且目前我國新型基礎設施還沒有充分發揮支撐作用，新基建力度的加大將極大促進我國創新平臺的發展，提高我國協同創新能力。盛磊[12]認為，從結構來看目前企業對新基建的投資主要集中在應用層，而基礎層投資匱乏。基礎研究資金的不足可能會制約產業未來的自主創新和高質量發展。

縱觀國內外研究文獻，對新基建、科技創新和經濟增長的研究存在的問題是：主要集中于三個變量中兩兩關系的研究，而對三者動態關系和交互效應的研究較少。文章通過對信息及基建、科技創新和經濟增長建立三變量面板PVAR模型研究三者的交互作用。

3 變量選取和數據來源

3.1 信息基建資本存量的測算

3.1.1 測算方法

本文選用信息基建資本存量作為衡量信息基建水平的指標，參考大多數學者的研究過程，使用永續盤存法對信息基建資本存量進行測算。具體計算方法如下：

其中，上標j表示第j個省，下標t表示時間第t年，Kjt、Ijt分別表示第j個省第t年年初的信息基建資本存量和投資流量，δj表示信息基建的折舊率，假定各地區折舊率相同且不隨時間變動。參考金戈（2016）[13]的研究成果，取折舊率為9.21%。文章選擇“全社會”作為相關數據的統計口徑，選擇新增固定資產投資作為衡量投資流量Ijt的指標，其等于當年固定資產投資乘交付使用率。

我國在2012年進行了行業調整，信息類不僅大類名稱有改動，其下轄小類也有變動。但經過前后比較，可以認為大類的計算范圍不變，因此采用行業大類的相關數據進行信息類資本存量測算是合理的。

文章選擇2003年作為基年，這是由于我國從2003年起才將信息傳輸、計算機服務業和軟件業作為單獨的一個行業大類。注意到式（1）并不能得出關于基年的信息基建資本存量，關于基年數據的測算方法推導如下：令t=0，式（1）可改寫為：

假設經濟穩態增長，穩態增長率為g，則各類投資和資本存量應該按照同比例增長，式（2）中有：

將式（3）帶回式（2）并進行整理可以得到基年信息基建資本存量為：

其中Kj0和Ij0分別代表第j個省和地區2003年的年初值信息基建存量和當年投資流量;δj、g分別代表折舊率和經濟穩態增長率，g的值取15年內（2003—2017年）數據的幾何平均值。

3.1.2 數據來源與缺失處理

文章測算了中國31個省和地區（不包含港澳臺）2003—2017年的信息基建資本存量數據。統計年鑒中全社會統計口徑的部分數據缺失。借鑒金戈（2016）的方法，文章使用城鎮的數據和現有的全社會數據對全社會交付使用率進行估算。具體的估算方法由式（5）給出：

全社會固定資產分行業交付率t=城鎮固定資產分行業交付率t×全社會固定資產總交付率t城鎮固定資產總交付率t （5）

其中下標t代表第t年。2003—2012年以及2014—2017年的分地區相關數據均來源于《中國固定資產投資統計年鑒》，由于2013年各地區全社會新增固定資產總額數據缺失，該年的全社會固定資產總交付率用歷年平均值替代。2013年的其他相關數據來源于《中國統計年鑒》。

3.2 其他變量選取和數據來源

經濟增長選取人均GDP這一指標。從《中國統計年鑒》中可以獲得我國31個省和地區2003—2017年的人均GDP以及國內生產總值指數的數據，基年仍然選定為 2003年。

關于科技創新水平，本文將當年實際授權專利數作為衡量科技創新水平的指標，選取了由《中國統計年鑒》提供的31個省和地區2003—2017年的相關數據。

為了保證數據的平穩性，以上數據均為原數據取自然對數所得，經濟增長、信息基建和科技創新分別用EG、TK、TIL表示。表1給出了變量的統計性描述結果。

4 模型構建和實證分析

4.1 PVAR模型的建立

在完成信息基建資本存量測算工作的基礎上，文章建立TK、TIL和EG三個變量的PVAR模型來探究它們的交互作用。Holtz-Eakin（1988）首次提出了PVAR模型。VAR模型在運用于時間序列數據時要求數據具有較長的時間跨度，而考慮到數據的可獲得性，這個要求往往較難實現，運用PVAR模型能夠處理更貼近實際情況的短面板數據，在研究中得到了廣泛應用。通過AIC信息準則，本文確定PVAR模型的最優滯后階數為2。因此三個變量之間的PVAR模型可以表述為：

式（8）中，yi，t={EG，TK，TIL}是一個包含三個內生變量的向量，αi和βt分別為PVAR模型所引入的個體、時間固定效應，A、B是待估計的系數矩陣。本文使用了中國31個省份和地區（不包含港澳臺）2003—2017年共15年的面板數據，即式（6）中i=1，2，3，…，31，t=1，2，3，…，15。

4.2 面板單位根檢驗與模型穩定性檢驗

為了防止出現t檢驗失效的問題以及排除偽回歸的可能性，應首先對變量進行單位根檢驗。表4給出對三個變量及其一階差分的Fisher型和LLC型單位根檢驗結果。表中數據表明三個變量平穩，均通過了單位根檢驗，可以說明不會出現上述問題。

圖1是對PVAR模型進行穩定性檢驗得到的結果。圖1說明將所有變量特征根在復平面內標記出來得到點均位于單位圓內。這意味著模型是平穩的，具備了脈沖響應分析和方差分解的前提條件。

4.3 Granger因果關系檢驗

表3給出了科技創新、信息基建和經濟增長水平的格蘭杰因果關系檢驗結果。從表中可知，三個變量之間的格蘭杰因果關系為：經濟增長是信息基建資本存量的單方向的格蘭杰原因，經濟增長同科技創新、科技創新同信息基建均互為格蘭杰原因。

4.4 脈沖響應函數分析

脈沖響應圖直觀地呈現了變量之間的動態關聯性。圖2為通過蒙特卡洛模型進行了500次抽樣得到的經濟增長（EG）、信息基建（TK）和科技創新水平（TIL）的脈沖響應函數。圖中呈現了8期滯后。

分析圖2，可以得到如下信息：

（1）三個變量對自身沖擊的響應。圖2（a）、2（e）、2（f）表明響應變量對于自身的沖擊在95%置信區間1～8期內均為正向反應，且隨著時間的推移，響應逐漸減弱并趨向于0。

（2）信息基建（TK）與經濟增長（EG）。圖3（b）表明經濟增長對于信息基建脈沖沖擊的響應從整體上來看十分微弱，預測期內維持在0附近。從圖2（d）可以看出，經濟增長的脈沖沖擊對信息基建的影響初始為負，從第1期以后開始產生正向變化，在1～4期范圍內，該正向影響逐漸增強，在4期后逐漸收斂于正的均衡值。說明經濟增長對信息基建有單向持續的促進作用。

（3）科技創新（TIL）與經濟增長（EG）。圖2（c）表明科技創新的沖擊對于經濟增長的影響始終為正，在第1期達到最大效應約0.012后，隨著時間推移呈現正向影響逐步減弱。這意味著科技創新對經濟增長的促進效果在短期內促進作用較明顯而長期中促進作用較弱。圖2則說明科技創新對于經濟增長一個標準差沖擊的響應始終為正，且該正向作用先呈現出逐步增強并在4期達到最大效應0.115左右，4期后出現較小的回落，但仍然保持在較高水平。從整體來看，經濟增長對科技創新有顯著的促進作用。以上分析表明科技創新和經濟增長之間具有雙向的促進作用。

（4）科技創新（TIL）與信息基建（TK）。從圖2（f）可以看出科技創新的沖擊在第1期對信息基建產生負向的影響，效應為-0.010，之后該負向作用開始減弱，從第4期其表現為產生正向效應并逐漸上升，但在預測期內該正向作用較為微弱。這意味著科技創新對信息基建的影響在短期內具有不確定性，但長期來看，科技創新對于信息基建存在促進作用。圖2（h）表明信息基建的脈沖沖擊對科技創新的影響為正，從第1期開始逐漸增強并在第3期達到最大效應0.025左右后開始回落，但在整個預測期內始終為正，說明信息基建和經濟增長之間存在著雙向促進作用。

4.5 方差分解結果

通過分解可以考察長期中相關變量的貢獻，準確地體現TK、EG和TIL之間的相互作用。方差分解結果如表4所示。

比較表中數據可以看出，系統在第10個預測期后已經基本穩定，經濟增長除了受自身影響外，科技創新對經濟增長的貢獻度達到了6.4%;信息基建資本主要受自身影響，其次為經濟增長，經濟增長的方差貢獻為11.2%;科技創新主要受經濟增長和其自身的影響，其中經濟增長的方差貢獻為51.6%。我國新型基礎設施建設還處于發展初期，過往累計的信息基建資本存量較少，但新基建前期投入需求大，當前的信息基建存量還不足以發揮推動經濟增長的引擎作用，且對于科技創新的促進效果也有限。

4.6 結論與政策建議

文章對我國31個省和地區2003—2017年共15年的面板數據建立了面板VAR模型來研究信息基建、科技創新和經濟增長三者之間的動態關聯性。文章可以得到如下結論。

（1）目前來說信息基建對經濟增長的促進作用不明顯，但經濟增長會對信息基礎設施建設產生持續的拉動效果。

（2）科技創新對信息基建的作用在短期內有不確定性，但長期來看信息基建和科技創新在長期內有雙向的正向影響。

（3）經濟增長和科技創新兩者之間為雙向持續的良性互動。科技創新對經濟增長具有拉動作用，并持續促進經濟增長潛力的釋放，而經濟增長反過來也為科技創新提供了有力的支撐。

針對以上結論，結合我國新型基礎設施建設處于起步階段這一實際情況，文章提出以下建議。

（1）充分利用政府的指導作用，及時出臺指導性文件，明確和規劃每一階段的建設目標，引導市場選取重點領域進行突破，減少資金的浪費，加速發揮新基建釋放經濟增長潛力和驅動科技創新的引擎作用。

（2）建立新基建的扶持體系，加大新基建配套資金和政策的支持力度。我國新型基礎設施建設目前面臨較大的資金缺口，需要必要的政府配套政策和資金的支持，例如一定的財政補貼、稅收優惠等。

（3）完善新基建投融資體系，拓寬資金來源。政府應明確市場在新建中的主導地位和建設角色，培育信息基建的應用場景，促進社會資本的進入，從而在一定程度上彌補新基建當前存在的資金缺口，提高資金流轉效率。

（4）改善新基建投資結構，增加基礎層投資。目前新基建基礎層存在的資金缺口，政府應該加大對科研領域的支持，例如增加R&D經費的投入、進一步完善專利保護等方面的相關法律法規、加大“強基教育”的扶持力度、培養科研人才等。

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[作者簡介]姚可，女，漢族，四川眉山人，本科，中山大學物理與天文學院，研究方向：物理學。