數字經濟對產業結構升級的影響研究
——基于創新產出角度的分析

衛 平 古 燚

（華中科技大學經濟學院，武漢 430074）

引 言

新冠肺炎疫情完成了一次對居民數字生存能力的檢閱和培訓，成為數字經濟加速發展的催化劑，也推動了一大批新業態新模式的問世和壯大。我國數字經濟自2003年開始高速發展，經過數字經濟的不斷演進升級以及與服務業的全面融合發展后，正處于與實體經濟融合范圍不斷擴大、融合結構不斷優化的階段。 《中國數字經濟發展白皮書（2021）》顯示，2020年我國數字經濟規模達到39.2萬億元，占GDP比重為38.6%；數字經濟增速達到GDP增速3倍以上，成為穩定經濟增長的關鍵動力。廣東、江蘇、山東等13個省市數字經濟規模超過1萬億元；北京、上海數字經濟GDP占比超過50%，這充分說明數字經濟已經成為推動經濟社會高質量發展的重要引擎。數字經濟產業具有創新性、滲透性和帶動性優勢，與傳統企業的滲透融合加速，對產業結構的優化升級起重要的推動作用，是經濟轉型的重要突破點。當前中國經濟轉型壓力大，更需要堅持高質量發展，深入實施數字經濟戰略，把支持線上線下融合的新業態新模式作為經濟轉型和促進改革創新的重要突破口。

黨中央、國務院高度重視數字經濟發展，先后出臺一系列重大舉措，加快數字產業化、產業數字化發展，推動經濟社會數字化轉型。 《關于支持新業態新模式健康發展激活消費市場帶動擴大就業的意見》中提出，要培育數字化的服務、創新應用型企業。要加快推進新型基礎設施建設，推進京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝等區域一體化數字治理和服務，打造數字經濟新優勢。到2020年底，我國31個省（自治區、直轄市）除新疆、寧夏，均出臺了數字經濟專項政策，包括數字經濟發展行動計劃、產業規劃、補貼政策等60余項，新疆、寧夏在政府工作報告中也提到了支持數字經濟發展，我國數字經濟二級政策體系形成。

2021年兩會工作報告指出，“十四五”時期要堅持創新驅動發展，加快發展現代產業體系，要依靠創新推動實體經濟高質量發展，促進科技創新與實體經濟深度融合，更好發揮創新驅動作用。技術創新能夠填補低端產業的技術空白，提高高端產業的發展上限，從而能夠推動我國產業向高技術含量、高層次、高技術價值鏈升級，帶來全新的產業發展格局。

數字經濟以數據帶動產業高水平融合，以創新驅動產業數字化轉型，為產業結構升級提供了有力支撐。基于以上的背景，本文利用我國省際面板數據研究數字經濟對產業結構高級化的影響。

1 文獻綜述

1.1 數字經濟與產業結構升級

以數字經濟為基礎研究經濟高質量發展、全要素生產率、產業結構升級一直是學者們研究的熱點。而對于數字經濟和產業結構的關系，數字經濟與產業結構發展的作用機制和理論方面有著不同角度的研究，但是從定量實證角度進行的研究較少。昌忠澤和孟倩 （2018）［1］指出，信息技術能有效推動制造業轉向技術密集型，但存在 “產業結構演進無效率”現象。林宇豪和陳英葵 （2020）［2］認為數字經濟存在集聚效應，顯著促進了產業結構的升級優化，助推產業中高端發展。李英杰和韓平 （2021）［3］從數字產業化和產業數字化角度分析數字經濟發展對我國產業結構優化升級的影響，認為數字產業化能夠促進新產業新業態的產生，并為傳統產業提供必要的發展支撐，而產業數字化則能夠通過促進傳統產業全面升級加速產業間的融合發展。胡西娟等 （2020）［4］從數字與實體融合、與科技創新共生、與人力資本協同發展以及對現代金融的影響幾個方面論證了數字經濟優化產業體系的機理。陳兵和裴馨 （2021）［5］則從城市化、財政支出融合、人力資本3個方面分析數字經濟影響產業結構的作用機制。

1.2 數字經濟與創新產出

徐向龍和侯經川 （2021）［6］研究表明， 數字經濟發展對區域創新績效、發明創新績效均有邊際效應遞增的非線性影響。趙濱元 （2021）［7］研究認為數字經濟發展存在空間溢出，不僅能夠帶動本地創新績效提升，而且對周邊城市創新績效也具有顯著正向影響。張國勝等 （2021）［8］研究表明數字賦能對企業技術創新產生了顯著的促進效應，發現數字賦能可以通過促進企業研發協作、降低創新成本和賦能人力資本等渠道影響企業技術創新。

1.3 創新產出與產業結構高級化

關于創新對產業結構升級的影響，不同學者從不同的角度進行了研究分析，主要是從自主創新、技術引進和模仿創新幾個角度。沈運紅和黃桁 （2020）［9］認為制造企業對內數字創新、對外利用科技成果，都能幫助企業向技術密集型方向發展，進而幫助制造業產業結構優化升級。周叔蓮和王偉光 （2001）［10］對產業結構和科技創新進行分析，認為科技創新和產業結構是相互影響、相互制約的。紀玉俊和李超 （2015）［11］利用空間模型分析了地區創新和產業結構升級的關系，表明地區創新對產業升級的促進作用是顯著的，并且具有空間溢出效應。林春艷和孔凡超 （2016）［12］認為技術創新和技術引進有利于本地區產業結構合理化，模仿創新能夠促進產業結構高級化，均存在長期空間溢出效應。此外，技術創新和技術引進的影響作用還取決于產業結構發展水平。段瑞君（2018）［13］從不同層面進行研究，從全國層面看，技術進步和技術效率對本地和周邊地區產業結構升級具有顯著的促進作用和空間溢出效應。李虹含等（2020）［14］從技術創新和制度創新角度出發，對產業結構高級化和產業結構合理化進行了研究，結果表明技術創新和制度創新對產業結構高級化有積極作用，不利于產業結構合理化，同時技術創新和制度創新的低匹配度對產業結構高級化有負面作用。

1.4 綜合評述

現有文獻已為本文確定了相當堅實的理論基礎和邏輯關系，數字經濟對產業結構、創新產出的研究比較豐富，但是將數字經濟、創新產出、產業結構放到一個框架下進行研究的探討還是不足，所以本文的重點在于在一個比較完整的框架下研究數字經濟對產業結構的直接影響以及創新產出這一作用路徑。

2 理論分析與研究假設

2.1 數字經濟對產業結構的影響

地區產業結構的變化和本地區的消費與需求結構、技術水平以及要素稟賦和流動等有著較強的相關性，而數字經濟創造的商業新模式新業態也勢必對產業結構升級產生影響。主要表現在以下方面：

（1）生產力的不斷進步也帶來了消費需求的不斷進步［15］。數字經濟的發展帶來了新產品和新消費模式，消費類型越來越豐富，也容易帶動消費熱潮，消費者消費意愿不斷增強的同時消費需求也在不斷細分［16］。而企業基于強大數字技術和數字設備收集消費者的個人行為數據和消費特征進行深度分析［17］，精準預判消費需求并推送信息，優化了供給水平和質量，為企業提供了新的消費細分市場，擴大了行業規模，帶動產業結構的發展和升級。

（2）數字經濟能夠提供技術支撐。互聯網、人工智能、大數據等關鍵數字技術應用于新型產業集群，同時滲透傳統產業，實現在生產、運營、管理和營銷多方面的變革，夯實產業發展基礎，完善產業鏈配套，加快新興產業發展，促進產業結構的轉型升級；另外，數字經濟帶來的相關技術能夠催生新服務新業態新商業模式，參與其中的企業以數字技術為生產要素，變革自身生產經營方式。數字經濟時代，這些新業態將成為至關重要的經濟增長點。

（3）數字經濟能夠促進要素流動。數字經濟打破時間和空間的約束，促進不同地區的要素交流，匯聚地區信息，并根據地區的發展情況和要素需求對資源進行智能化調配，提高要素使用效率。如 “東數西算”工程，將西部地區建設成算力樞紐，既能解決東部地區資源緊張的局面，又能帶動西部地區數字經濟的發展。以數據為關鍵點，調配東西地區要素，連通東西部發展。

因此本文提出假設：數字經濟能夠顯著促進地區產業結構的轉型升級。

2.2 數字經濟影響產業結構的作用機制

數字經濟能夠對創新的多方面產生積極影響：

（1）數字經濟帶來新技術。每一個新技術的誕生都意味著新產品、新業態的誕生，目前5G、大數據、人工智能、區塊鏈等新生數字技術創新活動豐富，知識外溢效應明顯，代表了產業未來的前進路徑，很大程度上決定了技術創新未來的走向。

（2）數字化技術和數字平臺的應用為創新提供條件，打破各創新主體的交流壁壘。技術平臺的使用使得產學研三大主體不受時間和空間的限制，及時溝通交流，加速創新效率［8］。數字技術加速了知識流動速度的同時，也加速了知識向創新的轉化。此外數字平臺也將消費者納入平臺，企業掌握更多需求信息，能夠更有針對性地進行研發和創新［18］。

（3）數字經濟降低了創新成本。企業利用數字技術和平臺能夠高效查找到所需要的政策、技術信息和資源，降低了信息搜尋和傳遞成本。同時數字技術能夠實現創新過程中的快速糾錯，降低了創新試錯成本，優化了創新資源的使用；而創新平臺化則減少了企業內部的流程，避免了企業組織結構過長、審批流程過多導致的創新要素擱置。

從創新對產業結構高級化的影響來看，創新能夠促進生產方式變革和生產效率提升；從新設施角度，數據的爆發對傳輸、儲存、計算的要求更高，也加速了新型基礎設施的建設；從新業態看，新產品形態和商業模式相繼涌現，規模不斷擴大，跨界融合加速。工業互聯網也已成為拉動產業進一步發展的重要力量。

基于以上分析，本文提出假設：數字經濟能夠通過提高區域創新產出水平進而促進本地區產業結構高級化。

3 模型分析與變量設定

3.1 模型構建

為檢驗上述假設，本文構建如下模型驗證數字經濟對產業結構高級化的影響：

為討論數字經濟對產業結構高級化的作用機制，使用中介效應模型進行驗證，模型如下：

UISi，j是i城市在 j時期的產業結構高級化水平，digecoi，j是 i城市在j時期的數字經濟發展水平，INVi，j是i城市在j時期的創新產出水平，是本文中介變量。Xi，j表示一系列的控制變量，μi則表示i城市的個體固定效應，εi，j是隨機擾動項。

3.2 變量說明

被解釋變量為產業結構高級化，是指經濟結構重心逐漸轉變為第三產業的過程。本文以第三產業與第二產業的增加值之比作為產業結構高級化的測度變量。

解釋變量為數字經濟水平，對數字經濟的衡量標準尚未統一，目前有兩種衡量數字經濟的方法：（1）采用單一指標，如互聯網普及率；（2）構建相應指標體系對數字經濟進行多方面的衡量。而本文認為目前沒有單個指標能夠完整衡量數字經濟這一新興動力，所以本文借鑒茶洪旺和左鵬飛［19］的信息化評價指標，從數字經濟基礎設施、數字生態和數字人才3個角度出發，采用主成分分析法計算數字經濟水平。

中介變量為創新產出水平。創新可從技術投入和技術產出兩個角度進行度量。從技術投入角度通常使用專利授權量和申請量，從技術產出角度通常選擇技術市場成交額等指標進行反映。而本文著重研究創新產出的作用，所以選擇技術市場成交額這一指標度量區域技術創新成果。

為了更加全面的分析數字經濟對產業結構高級化的影響，還設定了以下控制變量：政府干預水平用地方政府財政支出占GDP比重來衡量。受教育程度用各學歷受教育年限乘以各學歷人數占比，然后進行求和，并取對數處理。經濟發展水平以人均GDP作為代理變量。金融支撐水平以各省域的金融業生產總值表示。

3.3 樣本和數據來源說明

本文選取2006～2020年中國30個省市、自治區（西藏、香港、澳門、臺灣由于數據缺失嚴重不納入考慮范圍）進行實證研究。數據來自歷年 《中國互聯網絡發展狀況統計報告》、《電子信息產業統計年鑒》、《全國科技經費投入統計公報》、 《中國統計年鑒》、《中國區域創新能力報告》以及各省統計年鑒。2020年由于新冠肺炎疫情的影響，部分報告統計時間略有調整，所以利用正常報告年份的數據進行擬合補充。

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表1 數字經濟指標體系

表2 描述性統計

4 實證分析

4.1 基準回歸結果

表3報告了數字經濟對產業結構高級化的線性回歸結果。相較于模型 （1），在引入控制變量后，模型 （2）更加穩健。結合模型 （1）和 （2）的結果來看，數字經濟顯著促進了我國產業結構的高級化，表明我國數字經濟正與實體經濟深度融合，調節市場資源配置，引導傳統產業升級優化。數字經濟以數據為最重要的生產要素，能夠擴展傳統生產要素生產邊界，是引領產業結構升級的新動能。

表3 基準回歸結果

在控制變量中，政府干預產生負面影響，這是因為政府雖然能夠調節市場，但對市場方向的把握不夠，難以在恰當的時機進行適當的操作。各地區經濟發展水平與產業結構高級化之間具有負相關關系，說明經濟總量增長并不意味著產業結構得到優化。受教育程度不顯著可能是因為我國產學研結合程度不夠，難以影響產業發展。而金融支撐水平則是經濟系統穩定運行的重要保障機制，能夠為產業的發展和升級提供資金支持。

4.2 內生性檢驗

產業結構水平越高說明該地區第三產業越發達，而第三產業也是數字經濟滲透率最高的產業，所以有可能是第三產業的發展促進了本地區數字經濟的發展，即數字經濟與產業結構存在反向因果關系。為規避此問題，本文采用2SLS方法，利用數字經濟的滯后期作為工具變量進行進一步分析和檢驗。

由表4結果可以看出，LM統計值p值為0以及Wald F統計量大于10，表明工具變量可行。使用2SLS進行回歸后，核心解釋變量并沒有太大的變化，說明考慮到內生性問題后，本文研究內容仍然成立，數字經濟確實能夠對產業結構升級產生正向積極作用。

表4 內生性檢驗結果

4.3 異質性分析

由于中國各地區的要素稟賦和經濟發展水平不同，數字經濟的發展水平更是不同，所以數字經濟對產業結構高級化的影響存在地區差異，有必要對此進行討論和研究。本文參照其他文獻將樣本分為中、西和東部地區進行檢驗。

表5為區域異質性的回歸結果，可以看到數字經濟對產業結構高級化的影響都是顯著的，但是中、西部地區的系數明顯大于東部地區。原因可能是，東部地區有著更好更優的資源和發展環境，但是互聯網和數字經濟的發展可以說是日新月異，互聯網和數字經濟相關紅利已然釋放，相關競爭愈發激烈。雖然中、西部地區的資源和環境不如東部，相關發展滯后，但存在 “后發優勢”［20］，數字經濟新模式經東部地區檢驗也在中、西部地區得到了迅速發展，處于釋放紅利階段，所以數字經濟對產業結構高級化的推動作用更為明顯。

表5 區域異質性檢驗

4.4 穩健性檢驗

（1）為克服統計變量選擇對結果的影響，驗證研究結論的可靠性，本文采用熵值法來計算數字經濟指標，對模型進行重新估計。系數沒有發生實質性變化，本文結論穩健。

表6 回歸穩健性檢驗結果

（2）采用分位數回歸法，利用不同的數據分位點進行回歸，具有更好的穩健性。結果顯示，核心解釋變量的符號和顯著性基本一致，且隨著數字經濟水平的提高，系數逐漸增大，說明本文結論成立。

4.5 作用機制分析

為進一步研究創新產出水平在數字經濟影響產業結構優化中的作用，利用中介效應進行分析。

表8結果顯示：列 （1）證實了數字經濟對產業結構高級化存在著顯著正面影響，列 （2）驗證了數字經濟對區域創新產出水平的作用結果，數字經濟水平的回歸系數均顯著為正，且在1%的水平下顯著。列 （3）將中介變量創新產出水平加入模型進行回歸，觀察數字經濟的回歸結果可以看出：加入中介變量后的數字經濟系數有所下降，說明創新產出水平確實是數字經濟促進產業結構高級化的作用機制。數字經濟水平的提高能夠顯著推動創新水平進而推動產業轉型，創新為數字經濟提供了發展動力，保障數字經濟的持續發展，數字經濟與創新產出相互匹配促進產業結構高級化，推動二、三產業的數字化發展，假設2得到證實。

表8 作用機制檢驗

表7 分位數回歸結果

5 結論與政策啟示

本文基于2006～2020年我國的省域面板數據運用基礎回歸和中介效應檢驗數字經濟和區域創新能力對產業結構優化的影響。研究結果表明：數字經濟顯著促進了我國產業結構的升級優化；從作用機制來看，數字經濟與技術創新能夠相互配合助推產業結構的高級化；從異質性分析來看，數字經濟對地區產業結構高級化的影響有著區域性差異。基于以上研究結論，本文提出如下建議：

（1）政府應支持相關數字化創新平臺的發展，同時也要對此類平臺加強監管和審查，鼓勵平臺做到信息分享透明化和內部交流隱私化。重視技術保護，要針對數字技術推出更加完善的立法和判斷標準，加強技術創新的專利保護制度，保護主體的創新積極性，嚴格管理創新成果的轉移和商業化的流程，保證創新主體的成果不受侵害。鼓勵新興產業、戰略產業的技術交流和創新，加強跨行業創新資源的共享，促進需求針對性和行業協調性創新。激發創新活力，優化創新環境，把握數字經濟對創新的促進作用，提高產品的技術含量。

（2）擴大數字經濟應用范圍。鼓勵支持實體經濟共同參與構建工業互聯網，支持工業互聯網企業做強做優，推動工業互聯網領域的合作。深入推進各行業各領域數字化轉型，著力提升數字化轉型公共服務能力和平臺賦能水平，增強轉型能力供給，促進企業聯動轉型、跨界合作，培育數字化新生態，提高轉型效益。培育一批數字化服務企業和創新應用企業，發揮引領帶動作用。同時還要瞄準數字經濟領域的前沿核心技術，前瞻性謀劃未來數字產業化的方向。

（3）加強知識產權保護。健全知識產權保護制度，打通知識產權創造、運用、保護、管理、服務全鏈條，維護社會的良好創新氛圍。在當前新業態新模式不斷出現的契機下，建立健全相關知識產權保護制度，加大違法侵權行為的懲罰力度。建立健全知識產權保護機制更是一種創新的激勵機制，加大對知識產權侵權的懲罰力度能夠激發企業進行創新性技術研發，進而推動整個產業發展。