數字經濟核心產業對區域創新能力的影響機制研究
——數字賦能產業的中介效應

趙濱元

(天津市大數據管理中心，天津 300221)

0 引言

習近平總書記在浙江考察時指出，要抓住產業數字化、數字產業化賦予的機遇，加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設，抓緊布局數字經濟、生命健康、新材料等戰略性新興產業、未來產業，大力推進科技創新，著力壯大新增長點、形成發展新動能。各地在數字經濟發展實踐中堅持科技創新和產業創新聯動，圍繞產業鏈部署創新鏈并取得明顯成效，數字經濟已經成為提升區域創新能級、加快推進自主創新和新舊動能轉換的“加速器”[1-2]。

數字經濟是以數字化知識為要素、以信息化網絡為載體、以信息通信技術使用促進效率提升的經濟活動，具有資源要素、載體平臺和技術創新三重屬性，而上述屬性也是數字經濟驅動區域創新能力提升的主要原因[3]。從資源要素角度看，作為一種新型生產要素，數據在創新活動中的地位逐步提升，并成為數字經濟時代科技創新的重要驅動力[4-5]。從載體平臺角度看，互聯網帶來前所未有的規模經濟、范圍經濟和網絡效應，使得創新主體間進行低成本、遠距離數據傳輸成為可能[6-7]。從技術創新角度看，作為一種新興技術，人工智能、數字孿生、物聯網、區塊鏈等新一代數字技術與實體經濟深度滲透融合，不斷拓展實體經濟的技術延展空間，全面促進生產效率提高和經濟增長[8-9]。目前探討數字經濟與區域創新能力關系的研究成果較豐富，但對作用機制和傳導路徑的分析較少。基于此，本文基于數字產業化和產業數字化視角，將數字經濟劃分為數字經濟核心產業和數字賦能產業，并以數字賦能產業作為中介變量，剖析數字經濟核心產業對區域創新能力可能存在的直接和間接雙重影響，試圖進一步深化對數字經濟與區域創新能力內在聯系機制的認識。

數字經濟主要包括數字產業化和產業數字化兩部分。數字產業化即數字經濟核心產業，是生產或提供數據要素、網絡平臺、數字技術的產業；產業數字化即數字賦能產業，是傳統產業使用數據要素、網絡平臺、數字技術進行轉型升級，實現產出與效率提升的部分。雖然實踐中也將數字化治理、數據價值化等領域納入數字經濟范疇，但這些領域尚未呈現出可量化的成效和收益[10]。總的來看，目前的研究成果主要聚焦于數字經濟核心產業對數字賦能產業的輻射帶動作用，而關于數字賦能產業如何促進數字經濟核心產業發揮作用的研究成果相對有限。與現有成果相比，本文將數字經濟核心產業和數字賦能產業納入區域創新能力分析框架，試圖理清數字賦能產業影響數字經濟核心產業發揮作用的傳導路徑。在此基礎上，運用中介效應模型，實證檢驗數字經濟核心產業發展水平對區域創新能力的影響機制，為量化分析數字經濟對區域創新能力的影響機制提供新思路。

1 理論分析

1.1 數字經濟核心產業對區域創新能力的直接影響

數字化時代的經濟運行方式呈現出數據驅動、萬物互聯、創新迭代的特征，數字經濟核心產業對區域創新能力的直接影響也主要體現在資源要素、載體平臺和技術創新三重屬性上。

在數字經濟時代，數據已經成為驅動創新的資源要素。一方面，數據有助于創新主體獲得更多資源、更好地匹配市場需求，因此在創新活動中數據資源可以直接產生資源紅利、提升創新績效[11]。另一方面，不同于勞動力、資本、自然資源等生產要素，數據具有非競爭性特點，同一數據的不同使用者互不影響。使用者越多，數據利用效率就越高。同時，數據的低擴散成本和高擴散速度使得數據具有天然的流動屬性[12]。因此，不同創新主體能夠通過共享數據資源提高創新效率。綜上所述，從資源要素角度看，作為一種新型生產要素，數據已經成為科技創新的重要驅動力。

在數字經濟時代，網絡已經成為協同創新的載體平臺。隨著互聯網的廣泛應用，區域創新系統的技術格局和創新模式已發生顯著改變。互聯網的跨時空信息傳播、互聯共享、信息獲取近乎零成本等先天優勢和本質特征，有效緩解了區域創新系統中的供需矛盾。創新活動中的網絡平臺應用帶來了高度分散的技術領導力市場，促成了不同領域的創新合作，大量的創新行為前所未有地分布在不同網絡空間中[13]。

與農業技術、工業技術不同，新一代數字技術的擴散速度更快、迭代周期更短[14]。隨著新一代數字技術的持續擴散和廣泛使用，創新活動參與者更易于獲得高效的創新服務，有助于產生更多創新理念和思維碰撞、提升新技術商業化能力，倒逼創新主體持續開發新技術、構建新平臺、創造新思維，不斷提升技術水平和創新效率，從而促進數字技術的創新溢出和迭代升級[15]。

通過上述分析，本文提出研究假設：

H1：數字經濟核心產業的數據、網絡、數字技術三重屬性，為技術創新提供資源要素、載體平臺和發展場域，從而帶動區域創新能力提升。

圖1 數字經濟核心產業與區域創新能力關系

1.2 數字經濟核心產業與數字賦能產業關系

以數字經濟核心產業助推數字賦能產業發展，加速推動數字技術與實體經濟融合，已經成為推動數字賦能產業發展，實現質量變革、效率變革、動力變革的驅動力。

從資源要素角度看，數字經濟核心產業提升了數字賦能產業發展質量。在數字經濟時代，數據作為一種新型生產要素，參與數字賦能產業生產、交換、分配、消費的全過程。數據要素具有的可重復使用、規模報酬遞增等特點，為數字賦能產業高質量發展提供了重要保障。無論是政府數據，還是企業數據等均依托產業發展，與數據中樞有序交換，為個性化定制、智能化生產、數字化管理、網絡化協同、服務化延伸提供支撐。數據資源催生了未來工廠、數字化車間等新型生產方式，促使企業生產方式轉型，推動數字賦能產業要素資源重組、生產流程再造和企業組織重構[16]。

從載體平臺角度看，數字經濟核心產業提升了數字賦能產業發展效率。20世紀90年代末爆發的互聯網革命，導致不同細分市場、地理界限、專業技術邊界開始變得模糊。網絡平臺通過連接研發設計、生產銷售、供應鏈物流等不同經濟活動環節，消除因信息不對稱形成的信息孤島，鏟除分散在生產、銷售、決策等環節的信息“煙囪”，形成信息流通的網狀結構。以開放、共享、協同為特征的新興網絡技術通過迅速搭建以互聯網為基礎的計算機網絡，在大企業內建立跨所有權邊界的客戶端服務系統，縮短潛在空間距離，以前所未有的規模為各行業發展提供支持[17]。

從技術創新角度看，數字經濟核心產業增強了數字賦能產業的發展動力。基于大數據分析挖掘技術，多鏈條、多領域信息共享和實時交互協同成為可能，為數字賦能產業快速發展提供了源動力。新一代數字技術加速向傳統產業領域融合滲透，不斷加快產品、裝備、工藝、管理、服務的數字化、網絡化、智能化，推動形成協同化、精準化、實時化、泛在化的新型創新體系、生產方式和產業形態。通過應用數字技術，數字賦能產業的產品和服務于全生命周期的質量監控水平不斷提升，產品與服務交付途徑及手段持續優化，推動產業價值鏈不斷向高端邁進[18]。

通過上述分析，本文提出研究假設：

H2：數字經濟核心產業的數據、網絡、數字技術三重屬性，提升了數字賦能產業的發展質量、發展效率和發展動力，帶動數字賦能產業發展。

圖2 數字經濟核心產業與數字賦能產業關系

1.3 數字賦能產業在數字經濟核心產業與區域創新能力之間的中介效應

數字經濟核心產業不僅能夠直接提升區域創新能力，而且能夠通過促進數字賦能產業發展，間接驅動區域創新能力提升。數字賦能產業為數據驅動創新提供了串聯節點。在協同演化過程中，數字經濟核心產業通過提供數字化產品和服務，在市場活動中不斷積累不同類型的市場數據。數字經濟核心產業通過采集和分析市場數據，根據目標對象的差異化需求研發產品，提高新產品與數字賦能產業需求的匹配度。在此過程中，數字經濟核心產業與賦能產業間的正反饋效應不斷增強，合作程度不斷深化。通過階段演化和能力迭代，數字經濟核心產業的大數據優勢不斷積累，逐漸以數據分析替代經驗判斷，形成數據驅動型研發創新模式[19]。

數字賦能產業為網絡協同創新提供了需求主體。在新技術使用和學習過程中，為了充分享受數字技術帶來的創新溢出紅利，數字賦能產業會利用網絡平臺不斷提升自身技術創新水平和數字服務應用能力，促進數字技術水平與區域創新能力持續攀升[20]。

數字賦能產業為數字技術創新提供了應用場景。隨著數字賦能產業的數字化轉型不斷加快，網絡化協同、個性化定制、服務化轉型等新模式不斷孕育，新的增長動能逐漸形成[21]。特別是隨著新一代數字技術在數字賦能產業領域的應用與擴散，不僅使數字賦能產業的創新方式發生根本性變化，而且推動數字經濟核心產業持續創新，從而促進區域創新能力整體提升。

通過上述分析，本文提出研究假設：

H3：在數字經濟核心產業與區域創新能力關系中，作為數據驅動創新的串聯節點、網絡協同創新的需求主體、數字技術創新的應用場景，數字賦能產業發揮了重要的中介作用。

圖3 數字賦能產業在數字經濟核心產業與區域創新能力關系中的中介作用

2 模型設定與指標選擇

2.1 模型設定

將數字經濟核心產業納入區域創新能力分析框架，其基本計量模型如下：

innovationit=c+α×digitalcoreit+γj×xjit+εit

(1)

其中，innovationit表示i地區在t時期的創新能力，digitalcoreit表示i地區在t時期的數字經濟核心產業發展水平，系數大小與正負性反映其對區域創新能力的影響程度及方向，xjit表示i地區在t時期第j個可能影響區域創新能力的控制變量，εit為隨機擾動項。

式(1)反映了數字經濟核心產業對區域創新能力的直接影響機制。為進一步考察數字賦能產業潛在的間接影響，引入中介變量activatedit，構建中介效應模型。

activatedit=c1+α1×digitalcoreit+γ1j×xjit+ε1it

(2)

innovationit=c2+α2×digitalcoreit+β2×activatedit+γ2j×xjit+ε2it

(3)

其中，activatedit表示i地區在t時期的數字賦能產業發展水平，α2表示數字經濟核心產業對區域創新能力的直接影響效應，α1與β2的乘積表示數字賦能產業在數字經濟核心產業與區域創新能力間的中介效應。構建的中介效應傳導機制概念模型如圖4所示。

圖4 中介效應傳導機制概念模型

2.2 指標選取

(1)被解釋變量——區域創新能力。創新產出通常使用專利數量等指標衡量。雖然一些專利的經濟價值較低，導致專利數量能否準確衡量創新產出仍然存在爭議，但由于專利數據的可獲得性較強，專利數量已經成為衡量創新產出的通用指標。因此，本文使用專利申請數衡量創新產出，并從創新產出角度考察創新能力。

(2)核心解釋變量——數字經濟核心產業。《數字經濟及其核心產業統計分類(2021)》提出，數字經濟核心產業主要包括計算機通信和其它電子設備制造業、電信廣播電視和衛星傳輸服務、互聯網和相關服務、軟件和信息技術服務業等，是數字經濟發展的基礎。而在《國民經濟行業分類》(GB/T 4754-2017)中，電信廣播電視和衛星傳輸服務、互聯網和相關服務、軟件和信息技術服務業3個行業大類與門類I“信息傳輸、軟件和信息技術服務業”的范圍完全一致。基于兩方面考慮，一是從相關性看，數字經濟核心產業主要集中于電子信息制造業、軟件和信息技術服務業兩個行業；二是從可獲得性看，上述兩個行業的增加值具有明確的內涵和外延，更適合進行不同時點、不同區域的比較分析和計量檢驗[22]。因此，本文使用“計算機、通信和其它電子設備制造業增加值”“信息傳輸、軟件和信息技術服務業增加值”兩項指標之和衡量數字經濟核心產業發展水平。

(3)中介變量——數字賦能產業。由數字經濟發展引致的傳統產業效率提升難以通過常規方法直接測算，因此數字賦能產業增加值測算仍然存在現實困難。《數字經濟及其核心產業統計分類(2021)》中，第05大類為產業數字化部分，包含9個中類、42個小類。由于上述小類均不是純數字經濟活動，且缺乏數字經濟活動占比數值，因此不合適作為測算的產業對象。綜合考慮到指標相關性和數據可獲得性兩方面因素，本文以“電子商務銷售額”衡量數字賦能產業發展水平。原因為：一是從相關性看，電子商務屬于數字經濟對傳統產業影響較大的領域；二是從可獲得性看，與工業互聯網、互聯網金融等其它數字賦能領域相比，電子商務活動的統計體系更為成熟[23]。

(4)控制變量。基于知識生產函數，創新能力與創新資源投入密切相關。創新資源包括人力資源、財力資源等社會資源，而人力資本和研發資本均顯著影響區域創新能力提升[24]。同時，除創新資源外，創新能力還受到開放程度、地區經濟發展水平等基礎條件制約[25]。基于上述分析，本文選擇4項指標作為控制變量：一是研發人員投入，使用R&D人員全時當量衡量；二是研發經費投入，使用R&D內部經費支出衡量；三是開放程度，用外商直接投資規模衡量；四是經濟發展水平，用地區生產總值衡量。

2.3 數據處理與描述性統計

基于數據可得性考慮，本文以我國內地31個省市2008-2019年數據作為考察樣本，其中，原始數據來源于各年度《中國統計年鑒》和《中國工業統計年鑒》。為降低匯率和價格變動造成的影響，以當年人民幣兌美元匯率將外商直接投資規模換算成人民幣計價，并以2007年為基期，使用當年GDP平減指數對電子信息制造業增加值、軟件和信息技術服務業增加值、電子商務銷售額、R&D內部經費支出、外商直接投資、地區生產總值進行價格平減處理。為降低計量單位和異方差對檢驗結果的影響，對各變量數據進行對數化處理，處理后的描述性統計結果如表1所示。

表1 樣本特征描述性統計結果

2.4 面板數據模型確定

3 實證檢驗

3.1 基本估計結果分析

表2報告了中介效應模型估計結果。其中，方程(1)為總效應檢驗結果，方程(2)、(3)反映了中介效應估計結果。觀察方程(1)可知，數字經濟核心產業對區域創新能力的影響顯著為正，估計系數為0.32，在其它條件不變的情況下，數字經濟核心產業發展水平每提高1%，區域創新能力平均提升0.32%，表明數字經濟核心產業能夠提升區域創新能力，驗證了假設H1提出的“數字經濟核心產業對區域創新能力存在正向影響”的論斷，即數字經濟核心產業在區域創新系統中持續發揮威力，在一定程度上促進持續創新、顛覆式創新、微創新和迭代創新，從而提升區域創新能力。

為檢驗數字賦能產業在上述影響機制中的中介作用，方程(2)、(3)報告了逐步回歸檢驗結果。由方程(2)的回歸結果可知，在增加數字賦能產業中介變量后，數字經濟核心產業對區域創新能力的回歸系數從0.32降至0.20，而數字經濟核心產業對數字賦能產業的影響系數顯著為正，說明數字經濟核心產業對數字賦能產業的發展存在正向影響，這與假設H2一致。方程(3)中數字賦能產業對區域創新能力的回歸系數同樣顯著為正，表明數字經濟核心產業通過對數字賦能產業的積極影響間接促進區域創新能力提升。通過數字賦能產業產生的中介效應通過了Sobel-Goodman檢驗和Bootstrap檢驗，占比達到38.14%(0.355 8×0.340 8/0.318 6)，說明中介效應的存在驗證了假設H3提出的“數字賦能產業在數字經濟核心產業與區域創新能力的作用關系中存在中介效應”的論斷。總體來看，數字經濟核心產業的直接效應大于中介效應，即數字經濟核心產業對區域創新能力的影響以直接效應為主。

此外，本文分別使用“專利授權數量”“有效發明專利數量”“規模以上企業專利申請數量”替代被解釋變量“專利申請數量”，進行穩健性檢驗。可以發現，穩健性檢驗結果與表2基本一致，即各解釋變量系數方向和顯著性水平均未發生明顯變化，說明本文結論較穩健。

表2 中介效應模型估計結果

3.2 異質性分析

為考察不同區域差異，按照國家統計局關于經濟地帶的劃分標準，將31個省市劃分為東部、中部、西部和東北地區4類。數字賦能產業產生的中介效應均通過了Sobel-Goodman檢驗和Bootstrap檢驗。表3為異質性分析結果。

表3 異質性分析結果

表3的檢驗結果顯示，不同區域數字經濟核心產業對創新能力的作用強度不同，其中，東部地區的作用強度大于西部地區，中部地區與東北地區介于二者之間。在其它條件不變的情況下，數字經濟核心產業發展水平每提升1%，就會帶動東部地區創新能力平均提升0.36%，帶動西部地區創新能力平均提升0.30%。在數字經濟核心產業對區域創新能力的影響機制中，數字賦能產業是否充分發揮作用是造成上述差異的原因之一。在東部地區，數字賦能產業產生的間接效應占60.70%(0.575 4×0.376 8/0.357 3)，而在西部地區，該比重僅為6.22%(0.055 2×0.337 5/0.299 7)。在數字經濟核心產業對創新能力的作用機制中，西部地區數字技術與實體經濟的融合程度不夠，沒有充分賦能本地優勢產業，尚未形成數字化撬動發展新動能的局面，市場主體偏小、偏弱，缺少行業龍頭企業，培育本地企業的場域措施不足，核心人才聚集度不高，數字賦能產業的中介作用遠未發揮。

3.3 內生性檢驗

雖然本文使用雙固定效應控制了誤差項中不隨時間和省市變化的因素，且在實證檢驗中引入部分指標作為控制變量，但并未包含可能影響區域創新能力的全部變量，且其中一些變量難以通過現有統計指標測算得出，因此本文的實證檢驗可能存在遺漏變量問題。同時，區域創新能力也會影響數字經濟核心產業發展，因此被解釋變量與主要解釋變量之間也可能存在互為因果的問題。為控制遺漏變量和互為因果帶來的內生性問題，考慮到國家發展改革委、工信部、中央網信辦在2016年批準貴州省、京津冀、珠三角等8個區域設立國家大數據綜合試驗區，本文據此生成國家大數據綜合試驗區虛擬變量，對上述8個區域2016年之后的樣本和其它樣本分別賦值1與0，以此作為工具變量，進行兩階段最小二乘回歸。表4列出了內生性檢驗結果。

表4 Heckman兩階段檢驗結果

使用國家大數據綜合試驗區作為虛擬變量的合理性主要體現在兩個方面：一是從相關性看，設立國家大數據綜合試驗區體現出國家發展數字經濟的區域性導向，有助于地方更好地調配資源、發展數字經濟核心產業。表4中方程(7)的第一階段回歸結果表明，工具變量與數字經濟核心產業發展水平正相關，系數在1%的水平上顯著。二是從外生性看，2016年設立國家大數據綜合試驗區屬于無法事先預料的外生沖擊事件，弱工具變量檢驗F統計量也大于10%的臨界值水平，能夠有效保證工具變量的外生性。表4中第二階段的回歸結果顯示，數字經濟核心產業發展水平的總效應和直接效應均在1%的水平下顯著為正，驗證了本文理論假設與實證檢驗結果得到的因果關系具有一定合理性。

4 結論與啟示

基于國內31個省市2008-2019年面板數據，采用中介效應模型檢驗數字賦能產業在數字經濟核心產業影響區域創新能力過程中的中介效應，得出3個結論:一是數字經濟核心產業發展對區域創新能力提升具有顯著正向影響，這種正向影響來源于數字經濟核心產業的資源要素、載體平臺和技術創新三重屬性。上述屬性為技術創新提供了資源要素、載體平臺和發展場域，從而帶動區域創新能力提升。二是數字賦能產業在數字經濟核心產業對區域創新能力的影響路徑中發揮正向中介作用。數字經濟核心產業不僅能夠直接提升區域創新能力，而且能夠通過加速數字賦能產業發展，間接驅動區域創新能力提升。數字經濟核心產業的發展提升了數字賦能產業的發展質量、發展效率和發展動力，帶動數字賦能產業發展，而在數字經濟核心產業與區域創新能力的關系中，作為數據驅動創新的串聯節點、網絡協同創新的需求主體、數字技術創新的應用場景，數字賦能產業發揮了重要的中介作用。三是不同區域數字賦能產業的中介作用方向基本一致，但作用強度不同。其中，東部地區數字賦能產業的中介作用最強，西部地區最弱，中部地區與東北地區的作用強度位于二者之間，原因在于西部地區數字經濟核心產業的輻射帶動作用尚未充分發揮，與實體經濟的融合度不夠，尚未有效賦能本地優勢產業，數字化驅動高質量發展的局面尚未形成。

基于上述結論，提出三方面政策建議。首先，全方位培育數字產業化發展新動能，通過發展數字經濟核心產業，驅動區域創新能力提升。以攻克人工智能、新一代通信與智能網絡、專用芯片、腦機融合、量子信息、網絡空間安全等領域的核心技術短板、關鍵共性技術、前沿引領技術、現代工程技術、顛覆性技術為突破口，加大對“0～1”創新產品和創新服務的支持力度，推動“卡脖子”關鍵核心技術加速攻關。其次，多維度應用與推進產業數字化發展，通過發展數字賦能產業逐步擴大數字經濟輻射范圍。加快推進“產業大腦+未來工廠”建設，推動傳統產業企業上“云”平臺，全面推動數字賦能新制造、新服務、新商貿、新農業發展。最后，因地制宜、精準施策，更好地發揮數字經濟對區域創新能力的積極影響。其中，東部地區可聚焦數字賦能產業發展，引導社會數據擁有者參與創新活動，通過市場化配置手段釋放數據要素在創新過程中的應用價值，帶動本地創新績效提升；西部地區可聚焦數字經濟核心產業培育，做好政府數據的共享開放，持續推進政府數據在線活用，探索政府數據的創新應用場景；中部地區和東北地區可聚焦本地標志性產業鏈，支持龍頭企業建設產業鏈級工業互聯網平臺，組織開展智能化技術改造，營造良好的創新發展生態。

受限于數字經濟發展水平的衡量與測算研究尚處于探索階段，本文的實證分析仍存在一定局限性。一是數字經濟的統計體系有待完善，衡量數字賦能產業發展水平的統計指標有限，導致難以精確測算數字經濟對各行業的賦能效果，在一定程度上限制了實證分析的可靠性；二是數字經濟統計指標的時間較短且多為年度數據，難以進行平穩性檢驗和動態分析，無法通過實證檢驗反映數字經濟核心產業發展對創新演化歷程的影響路徑；三是數字賦能產業對數字經濟核心產業的影響機制有待深入研究，在不同環境變量的調節作用下，數字賦能產業的中介效應是否發生變化仍然需要進一步檢驗。