依托數(shù)字經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)中國芯片進(jìn)口替代的機(jī)理與啟示

金澤虎，吳 蕾

（安徽大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，安徽 合肥 230601）

一、引 言

在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的背景下，國際市場芯片需求旺盛。世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織（WSTS）數(shù)據(jù)顯示，2000—2022年，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)規(guī)模由2 044億美元增長至6 065億美元。中國是全球最大的芯片進(jìn)口國和最大的芯片消費市場，中國海關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年，中國芯片進(jìn)口數(shù)量超過6 354.8億塊，金額超過4 325.5億美元。中國芯片市場進(jìn)口潛力巨大，但芯片技術(shù)受封鎖情況嚴(yán)峻，客觀上需要通過突破國際芯片技術(shù)封鎖，提高進(jìn)口替代從而提升芯片自給率。

中國目前已成為國際芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大的國家，具備完整的全流程生產(chǎn)體系，包括芯片設(shè)計、芯片制造及芯片封測［1］，但由于低端芯片缺少競爭優(yōu)勢，即使產(chǎn)值增長迅速，中國也很難有效提高芯片自給率。2020年8月，國務(wù)院印發(fā)了《新時期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》，強(qiáng)調(diào)要將芯片作為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動力，并確立2025年實現(xiàn)中國芯片自給率70%的目標(biāo)。中國國家統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年，中國科研經(jīng)費投入達(dá)2.8萬億元，比上年增長14.2%，巨大科研經(jīng)費支持推動中國芯片產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，但核心技術(shù)仍與世界先進(jìn)技術(shù)具有較大差距［2］。因此，中國突破國際芯片技術(shù)封鎖刻不容緩。

從技術(shù)特點來看，數(shù)字經(jīng)濟(jì)將會是推動中國芯片產(chǎn)業(yè)突破技術(shù)壁壘的有效路徑。數(shù)字技術(shù)和通信產(chǎn)業(yè)是當(dāng)前數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)模式，電子信息制造（包含芯片產(chǎn)業(yè)）和軟件工程是推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心產(chǎn)業(yè)。在中國經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展背景下，通過科技創(chuàng)新推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展為中國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新動能，進(jìn)而實現(xiàn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與芯片產(chǎn)業(yè)融合的高質(zhì)量發(fā)展格局，將會是中國芯片產(chǎn)業(yè)新的突破點。

二、文獻(xiàn)綜述

國內(nèi)外學(xué)者在芯片產(chǎn)業(yè)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)與國際貿(mào)易方面進(jìn)行了相當(dāng)數(shù)量的研究并取得了一定成果。

有關(guān)芯片國際貿(mào)易的研究。崔連標(biāo)等［3］假定芯片供應(yīng)鏈中斷的情況下進(jìn)行定量研究，認(rèn)為芯片進(jìn)口中斷會對中國宏觀經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生影響。王耀南和廖蕾［4］基于芯片產(chǎn)業(yè)鏈特點研究，認(rèn)為芯片產(chǎn)業(yè)上游是周期長且投入高的設(shè)計研發(fā)環(huán)節(jié)，下游是周期短且投入低的規(guī)模制造環(huán)節(jié)，而企業(yè)往往注重短期利益，這加重了中國芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)突破的難度。韓振等［5］認(rèn)為，中國可以采取技術(shù)方向外包的形式參與芯片國際貿(mào)易，以較低的學(xué)習(xí)成本提升芯片產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)。謝非和羅安［6］從貿(mào)易依賴關(guān)系的非對稱性角度對中國芯片國際貿(mào)易研究，認(rèn)為非對稱性貿(mào)易依賴關(guān)系制約中國與發(fā)達(dá)國家間的芯片貿(mào)易發(fā)展，貿(mào)易摩擦和匯率波動等因素對中國芯片進(jìn)口貿(mào)易具有抑制作用。邵軍［7］從中美芯片貿(mào)易結(jié)構(gòu)角度研究中國芯片技術(shù)受封鎖的程度，認(rèn)為盡管在2019年美國對芯片出口施行貿(mào)易管制，限制高端芯片出口到中國，但美國對中國芯片出口的規(guī)模仍處于持續(xù)增長，當(dāng)年出口中國芯片占美國芯片總出口額的35%，這也側(cè)面反映中國芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)受封鎖情況嚴(yán)峻。

有關(guān)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與國際貿(mào)易的研究。馬述忠等［8］認(rèn)為，信息通信技術(shù)與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)結(jié)合的一系列經(jīng)濟(jì)活動是全球經(jīng)濟(jì)增長的核心驅(qū)動力。Goldfarb和Tucker［9］以及劉海洋等［10］認(rèn)為，數(shù)字經(jīng)濟(jì)信息數(shù)據(jù)化的特性能夠有效克服國際貿(mào)易中的信息壁壘，大幅度降低經(jīng)濟(jì)活動的貿(mào)易成本，并通過技術(shù)創(chuàng)新來促進(jìn)貿(mào)易的增長。Freund和Weinhold［11］以及Abeliansky和Hilbert［12］認(rèn)為，國際貿(mào)易的開放程度與數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高度相關(guān)。姚戰(zhàn)琪［13］認(rèn)為，中國將數(shù)字經(jīng)濟(jì)與進(jìn)口貿(mào)易相融合，能夠通過進(jìn)口技術(shù)溢出提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平，推動中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，在克服進(jìn)口技術(shù)溢出的“門檻效應(yīng)”后能夠顯著促進(jìn)中國創(chuàng)新產(chǎn)出增長。

有關(guān)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與芯片產(chǎn)業(yè)的研究。隨著高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)的推進(jìn)和“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略提出，數(shù)字經(jīng)濟(jì)與各行業(yè)的融合程度加深，芯片作為當(dāng)代科技發(fā)展創(chuàng)新的核心成果，已成為中國高質(zhì)量發(fā)展的重要戰(zhàn)略棋子。張艷萍等［14］及王玉［15］采用面板數(shù)據(jù)模型對數(shù)字經(jīng)濟(jì)與芯片產(chǎn)業(yè)兩者間的關(guān)系進(jìn)行了研究，認(rèn)為雖然在行業(yè)和地區(qū)間存在差異，但數(shù)字經(jīng)濟(jì)從產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率及市場競爭力等各方面推動了中國高技術(shù)制造業(yè)的發(fā)展，其發(fā)展路徑呈現(xiàn)先抑制后揚的“U”型單門檻現(xiàn)象。目前關(guān)于數(shù)字經(jīng)濟(jì)對芯片產(chǎn)業(yè)國際貿(mào)易影響的研究比較匱乏，但芯片產(chǎn)業(yè)作為新一代信息技術(shù)核心產(chǎn)業(yè)，也是中國典型的“卡脖子”技術(shù)產(chǎn)業(yè)，在國內(nèi)的關(guān)注度不斷提升。李騰等［16］認(rèn)為，通過數(shù)字經(jīng)濟(jì)能夠有效地緩解中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，尤其是芯片產(chǎn)業(yè)的“卡脖子”現(xiàn)狀，通過數(shù)字經(jīng)濟(jì)與芯片產(chǎn)業(yè)等實體經(jīng)濟(jì)雙向拉動的形式推動中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有對數(shù)字經(jīng)濟(jì)與芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展及國際貿(mào)易方面影響等問題的研究仍存在一定不足。首先，現(xiàn)有研究多是從宏觀產(chǎn)業(yè)鏈角度切入，缺乏對中國各地區(qū)芯片進(jìn)口替代的量化實證分析。其次，現(xiàn)有研究多是從宏觀視角分析數(shù)字經(jīng)濟(jì)對高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響，但針對芯片產(chǎn)業(yè)的深入研究研究數(shù)量和研究成果都相對匱乏。最后，現(xiàn)有研究對科技創(chuàng)新能夠提高產(chǎn)業(yè)競爭力已有較為全面的論述，但忽略了針對芯片產(chǎn)業(yè)、科技創(chuàng)新和數(shù)字經(jīng)濟(jì)三者間的作用機(jī)理的研究。

基于此，本文力圖在以下方面有所創(chuàng)新：通過選擇更匹配芯片產(chǎn)業(yè)特點的指標(biāo)，以2012—2021年中國省級面板數(shù)據(jù)構(gòu)建芯片產(chǎn)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)體系，結(jié)合中國各地區(qū)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析數(shù)字經(jīng)濟(jì)對中國高端芯片進(jìn)口替代的影響，因而本文的研究對中國探索依托數(shù)字經(jīng)濟(jì)模式突破技術(shù)封鎖，實現(xiàn)芯片進(jìn)口替代具有一定的理論意義和現(xiàn)實意義。

三、中國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

芯片是半導(dǎo)體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱，又稱集成電路。其產(chǎn)業(yè)鏈包括上游芯片設(shè)計、中游圓晶制造和芯片應(yīng)用。上游芯片設(shè)計技術(shù)要求高且行業(yè)技術(shù)壁壘高，后進(jìn)企業(yè)易受到大規(guī)模的技術(shù)封鎖，中國芯片設(shè)計產(chǎn)業(yè)起步晚，且與國際先進(jìn)技術(shù)有較大差距，因而高端芯片以進(jìn)口為主。中游圓晶制造環(huán)節(jié)相對周期短且投入低，屬于資源密集型和勞動密集型產(chǎn)業(yè)，中國當(dāng)前占有全球大部分中游芯片產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌龇蓊~，但較易陷入比較優(yōu)勢陷阱。本文主要研究中國芯片產(chǎn)業(yè)進(jìn)口替代問題，主要分析上游及中游芯片產(chǎn)業(yè)。借鑒蔡翠紅［2］的分類方法，參照國際上以28nm制程（先進(jìn)制程）的分級標(biāo)準(zhǔn)，將芯片分為高端芯片（高于28nm制程）和低端芯片（低于28nm制程）兩種，分別從高端芯片產(chǎn)業(yè)進(jìn)口現(xiàn)狀和低端芯片產(chǎn)業(yè)出口現(xiàn)狀兩個角度對中國芯片產(chǎn)業(yè)進(jìn)行研究。

（一）中國高端芯片產(chǎn)業(yè)進(jìn)口現(xiàn)狀

據(jù)中國海關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2021年，中國芯片進(jìn)口總額為4 325.5億美元，同比增長23.6%，芯片進(jìn)口為6 354.8億塊，同比增長16.9%，芯片進(jìn)口占進(jìn)口總額的16%。但海關(guān)數(shù)據(jù)存在重復(fù)計算的問題，如加工進(jìn)口的數(shù)據(jù)、圓晶材料進(jìn)口后在國內(nèi)封裝二次申報進(jìn)口的數(shù)據(jù)、保稅區(qū)生產(chǎn)的芯片材料以及進(jìn)口通過海關(guān)的數(shù)據(jù)等都存在重復(fù)計算的情況，因而本文剔除貨源地為中國大陸的數(shù)據(jù)后，根據(jù)2022年8月發(fā)布的最新《中華人民共和國海關(guān)進(jìn)出口商品規(guī)范申報目錄》調(diào)整后的海關(guān)貨品標(biāo)準(zhǔn)，將芯片分類為，基礎(chǔ)芯片、邏輯芯片、儲存芯片、顯示芯片和其它芯片。

剔除重復(fù)數(shù)據(jù)后，本文對比中國2020年和2021年主要芯片種類和進(jìn)口額發(fā)現(xiàn)，中國進(jìn)口占比最多的為邏輯芯片、存儲芯片和顯示芯片，這三類都屬于高端芯片，可見中國有著巨大的芯片消費市場，但缺乏足夠的技術(shù)來生產(chǎn)高端芯片滿足本國需求，只能通過進(jìn)口彌補需求缺口。進(jìn)口芯片流入省份方面，對比分析2020年和2021年芯片進(jìn)口情況發(fā)現(xiàn)，中國芯片進(jìn)口中有近六成運往廣東（深圳華強(qiáng)北是主要目的地），其次是江蘇和上海，優(yōu)越的區(qū)位優(yōu)勢和高質(zhì)量的基礎(chǔ)設(shè)施水平推動了三個地區(qū)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而中國中部、西部地區(qū)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展則處于較為落后的態(tài)勢。

（二）中國低端芯片出口現(xiàn)狀

據(jù)中國海關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2021年，中國芯片出口額為1 537.9億美元，同比增長31.9%；芯片出口為3 107億塊，同比增長19.59%。平均每塊芯片進(jìn)口價格為0.69美元，而平均每塊芯片出口價格僅為0.495美元，可見中國出口主要以低端芯片為主，技術(shù)價值含量遠(yuǎn)低于進(jìn)口芯片。

自2018年起，中國芯片出口增速反超進(jìn)口增速，表明中國芯片產(chǎn)量增速超過全球市場需求增速，中國芯片自給率呈不斷上升趨勢，但逆差金額逐年增長。可見中國芯片技術(shù)進(jìn)步的速度未能達(dá)到芯片需求增長的速度，中國芯片產(chǎn)業(yè)受到高端芯片“卡脖子”境況越發(fā)嚴(yán)重。

四、數(shù)字經(jīng)濟(jì)對芯片進(jìn)口替代的影響機(jī)制

芯片實質(zhì)是通過特殊工藝將縮小的電路光刻在半導(dǎo)體圓晶上，以使用載體作為分類標(biāo)準(zhǔn)，芯片可區(qū)分為存儲芯片（優(yōu)盤、硬盤等）、系統(tǒng)芯片（CPU、GPU等）以及通信芯片（手機(jī)、移動設(shè)備等）等。在5G時代，數(shù)據(jù)通信和移動設(shè)備的蓬勃發(fā)展極大地擴(kuò)展了芯片的需求市場。秦文晉和劉鑫鵬［17］認(rèn)為，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)字技術(shù)與通信產(chǎn)業(yè)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)，也是芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，而電子信息制造產(chǎn)業(yè)（包含芯片產(chǎn)業(yè)）與軟件工程產(chǎn)業(yè)等是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心。通過“網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施—數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展—科技創(chuàng)新—芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展”的路徑能夠有效地促使數(shù)字技術(shù)滲透到芯片產(chǎn)業(yè)中，芯片產(chǎn)業(yè)通過提高數(shù)字化水平實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級換代，提高產(chǎn)業(yè)競爭力，從而實現(xiàn)進(jìn)口替代。據(jù)此，本文提出如下假設(shè)：

H1：數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平構(gòu)成中國芯片進(jìn)口替代的現(xiàn)實基礎(chǔ)。

數(shù)字技術(shù)能夠緩解芯片研發(fā)過程中的融資約束。謝非和羅安［6］認(rèn)為，數(shù)字技術(shù)能夠有效緩解外部金融機(jī)構(gòu)與芯片企業(yè)之間的信息不對稱，從而幫助企業(yè)突破高端芯片研發(fā)的融資約束。數(shù)字經(jīng)濟(jì)有助于提升芯片企業(yè)科技創(chuàng)新。董香書等［18］實證檢驗了數(shù)字經(jīng)濟(jì)對制造業(yè)科技創(chuàng)新的效用，認(rèn)為數(shù)字經(jīng)濟(jì)不僅能夠顯著促進(jìn)制造業(yè)企業(yè)科技創(chuàng)新，同時還能帶來降低企業(yè)成本、激發(fā)創(chuàng)新動力和強(qiáng)化集聚效應(yīng)等積極影響。一方面，信息數(shù)據(jù)化是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的典型特性，隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的完善，數(shù)字化改變了傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的運行模式和增長方式。另一方面，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用催生出如數(shù)據(jù)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)信息安全等新業(yè)態(tài)，這些業(yè)態(tài)的發(fā)展對芯片產(chǎn)業(yè)帶來了深遠(yuǎn)影響。因此，數(shù)字技術(shù)的高效性及安全性是高端芯片進(jìn)口替代的催化劑，促進(jìn)了中國芯片產(chǎn)業(yè)從低端芯片制造向高端芯片“智”造轉(zhuǎn)變，推動中國芯片實現(xiàn)自給。據(jù)此，本文提出如下假設(shè)：

H2：數(shù)字經(jīng)濟(jì)加速實現(xiàn)芯片進(jìn)口替代，促進(jìn)中國芯片產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)自給。

芯片制造工藝落后及科研創(chuàng)新能力低下是中國高端芯片實現(xiàn)進(jìn)口替代的最大阻礙。姚戰(zhàn)琪［13］認(rèn)為，外商直接投資的逆向技術(shù)溢出效應(yīng)對數(shù)字經(jīng)濟(jì)促進(jìn)高端芯片進(jìn)口替代具有正向影響，通過模仿學(xué)習(xí)，能夠提高中國芯片產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新能力，促進(jìn)高端芯片進(jìn)口替代，但長期來看會使中國芯片產(chǎn)業(yè)落入“制成品比較優(yōu)勢陷阱”。郭晗和全勤慧［19］認(rèn)為，數(shù)字經(jīng)濟(jì)引領(lǐng)的科技創(chuàng)新會帶來高附加值，將數(shù)字經(jīng)濟(jì)與傳統(tǒng)芯片產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，有助于降低長期依賴進(jìn)口策略產(chǎn)生的“卡脖子”風(fēng)險，通過科技創(chuàng)新研發(fā)高端芯片技術(shù)，實現(xiàn)全面進(jìn)口替代。據(jù)此，本文提出如下假設(shè)：

H3：數(shù)字經(jīng)濟(jì)通過科技創(chuàng)新促進(jìn)中國高端芯片實現(xiàn)進(jìn)口替代。

五、研究設(shè)計

本文以2012—2021年中國省級面板數(shù)據(jù)為研究樣本，以數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平為核心解釋變量，利用混合效應(yīng)回歸模型實證測度數(shù)字經(jīng)濟(jì)對中國芯片進(jìn)口替代的影響效用，為提高中國芯片自給率提供理論參考和政策建議。

（一）模型構(gòu)建

本文為驗證數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對中國芯片進(jìn)口替代的影響效應(yīng)，借鑒馬拯等［20］研究中的混合效應(yīng)模型，考慮到中國各省份數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的明顯地域差異，而混合效應(yīng)模型相較于普通OLS回歸在一定程度上解決了地域差異的影響。構(gòu)建模型如式（1）所示：

其中，SIit為i省份t年的高端芯片進(jìn)口替代水平；Dietit為i省份t年的數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平綜合數(shù)值；Controlit為控制變量，本文對相對值的控制變量取對數(shù)進(jìn)行實證檢驗，uit為隨機(jī)擾動項。

（二）變量說明

⒈ 被解釋變量

被解釋變量為高端芯片進(jìn)口替代水平（SI），其中高端芯片產(chǎn)品指海關(guān)編碼為HS8542中邏輯芯片、儲存芯片和顯示芯片三大類芯片產(chǎn)品；國內(nèi)產(chǎn)出用GDP測度。

傳統(tǒng)保護(hù)政策下的進(jìn)口替代是指政府為促進(jìn)本國工業(yè)化發(fā)展，采取的一系列貿(mào)易保護(hù)措施，如關(guān)稅、進(jìn)口配額等。但在中國與國際先進(jìn)水平存在較大差距，且高端芯片的重要戰(zhàn)略性背景下，中國不能采用傳統(tǒng)的進(jìn)口替代戰(zhàn)略提高芯片自給率。因此，本文的進(jìn)口替代是指通過技術(shù)引進(jìn)和科技創(chuàng)新等方法提升中國中低端芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平，通過發(fā)展中高端芯片本土化實現(xiàn)自然的進(jìn)口替代。本文借鑒海關(guān)總署課題組［21］提出的進(jìn)口替代率的計算方法，結(jié)合凱納瑞工業(yè)成長模型，構(gòu)建本文產(chǎn)品的進(jìn)口替代SI（Substitution of Import）模型，如式（2）所示：

其中，SI表示進(jìn)口占總供給的比率的變動所引起國內(nèi)產(chǎn)出的變動，含義為國內(nèi)企業(yè)在保持產(chǎn)量水平不變的情況下，企業(yè)每增加國內(nèi)一個單位商品的采購，所放棄的進(jìn)口商品的數(shù)量，SI越大，則國內(nèi)產(chǎn)出的增加對于進(jìn)口替代的貢獻(xiàn)越大；m表示進(jìn)口值占總供給的比率；Y1、S1分別表示本期自給率和本期總供給；Y0表示上期自給率和上期總供給。

2.核心解釋變量

核心解釋變量為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（Diec）。目前對數(shù)字經(jīng)濟(jì)測度方式主要分為兩種：一是對數(shù)字經(jīng)濟(jì)總體規(guī)模進(jìn)行測度；二是以構(gòu)建多維指標(biāo)體系來測算數(shù)字經(jīng)濟(jì)水平。目前學(xué)界認(rèn)可度較高的為五大國外代表性體系①國際上五大代表性的指標(biāo)體系包括：國際電信聯(lián)盟（1995）“ICT發(fā)展指數(shù)（IDI）”、世界經(jīng)濟(jì)論壇（2002）網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)備度（NRI）、OECD（2014）“衡量數(shù)字經(jīng)濟(jì)”、歐盟（2014）“數(shù)字經(jīng)濟(jì)與社會指數(shù)”和美國商務(wù)部（2016）“有關(guān)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的評測建議”。和八大國內(nèi)代表性數(shù)字經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系②中國八大代表性的指標(biāo)體系包括：中國社科院（2017）“全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)競爭力指數(shù)”、蘇州大學(xué)（2017）“中國（蘇州）數(shù)字經(jīng)濟(jì)指數(shù)”、北京大學(xué)（2021）“北京大學(xué)數(shù)字普惠金融指數(shù)”等。。本文借鑒劉軍等［22］以及陳昭等［23］對數(shù)字經(jīng)濟(jì)測度指標(biāo)體系的研究，用數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施水平、數(shù)字產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平和數(shù)字創(chuàng)新科技水平作為一級指標(biāo)構(gòu)建數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平綜合指標(biāo)體系。

數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施水平是指數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展所必備的基礎(chǔ)設(shè)施［17］，主要為互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施（光纜線路長度、互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入端口數(shù)、互聯(lián)網(wǎng)域名數(shù)）和數(shù)字化生活應(yīng)用普及率（互聯(lián)網(wǎng)普及率、智能移動設(shè)備普及率）兩部分，互聯(lián)網(wǎng)普及率=互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶∕常住人口數(shù)。

數(shù)字產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平是數(shù)字經(jīng)濟(jì)在芯片產(chǎn)業(yè)的實質(zhì)性體現(xiàn)［24］，數(shù)字經(jīng)濟(jì)白皮書中將數(shù)字產(chǎn)業(yè)發(fā)展劃分為數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化兩部分來測度整個行業(yè)發(fā)展情況。本文主要分析數(shù)字經(jīng)濟(jì)對芯片進(jìn)口替代的影響，借鑒陳昭等［23］以及趙濤等［24］研究中以北京大學(xué)數(shù)字普惠金融指數(shù)和芯片產(chǎn)值量化行業(yè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，以規(guī)模以上企業(yè)個數(shù)和芯片產(chǎn)業(yè)總收入量化產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平。

本文借鑒李治國和王杰［25］的研究，通過數(shù)字創(chuàng)新科技水平量化數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿Γ瑢⑵浞譃榧夹g(shù)研發(fā)（主要包括科學(xué)技術(shù)支出占一般財政支出的比重、教育支出占一般財政支出的比重和規(guī)模以上企業(yè)專利申請數(shù)），以及人才支持（主要包括芯片企業(yè)勞動力水平、高技術(shù)從業(yè)人員工資水平）兩部分。其中，企業(yè)勞動力水平=高技術(shù)產(chǎn)業(yè)職工人數(shù)∕總行業(yè)職工人數(shù)，高技術(shù)從業(yè)人員工資水平=高技術(shù)產(chǎn)業(yè)職工平均工資∕總行業(yè)職工平均工資。

為提高實證準(zhǔn)確性，本文借鑒蔡躍洲和牛新星［26］的方法確定各代理變量的權(quán)重，以極差法對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱處理。通過計算得到處理后的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值Xstandard，如式（3）所示：

其中，Xij為原始數(shù)據(jù)，Xi，min和Xi，max分別表示第i項指標(biāo)的最小值和最大值。

計算指標(biāo)權(quán)重Wi，j，當(dāng)Wi，j計算結(jié)果為零時，取Wi，j為0.00001作為指標(biāo)權(quán)重，如式（4）所示：

計算信息熵值ej。信息熵越大，指標(biāo)越小，為便于觀察，用1減去信息熵得到信息效用值dj，如式（5）和式（6）所示：

計算數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，用各指標(biāo)權(quán)重cj與標(biāo)準(zhǔn)值xstandard相乘計算數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平綜合數(shù)值Diec，如式（8）所示：

數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指標(biāo)體系及其指標(biāo)權(quán)重計算結(jié)果如表1所示。

表1 數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指標(biāo)體系及其指標(biāo)權(quán)重

3.控制變量

考慮到其它因素對數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平也會產(chǎn)生影響，在回歸模型中加入相關(guān)控制變量。本文設(shè)定以下五個控制變量：金融發(fā)展水平（Fin），用金融業(yè)產(chǎn)值占GDP比重表示；外商直接投資水平（FDI），用外商直接投資額表示；政府財政支持水平（Gov），用政府科研支出占GDP比重表示；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（IP），用第二產(chǎn)業(yè)占GDP比重表示；經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（GDP），用工業(yè)人均GDP表示。其中，工業(yè)人均GDP=工業(yè)GDP∕常住人口［26-27］。

（三）數(shù)據(jù)處理

本文根據(jù)2012年中國國家工業(yè)和信息化部部的《集成電路產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，考慮數(shù)據(jù)可得性和芯片產(chǎn)業(yè)地域性特點，采用2012—2021年中國芯片進(jìn)口額排行前24個省份的省級面板數(shù)據(jù)。相關(guān)原始數(shù)據(jù)來源《中國科技統(tǒng)計年鑒》《中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計年鑒》《中國統(tǒng)計年鑒》等國家統(tǒng)計年鑒和省級統(tǒng)計年鑒，部分?jǐn)?shù)據(jù)根據(jù)中經(jīng)網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫和國務(wù)院發(fā)展研究中心信息網(wǎng)進(jìn)行補充。由于個別統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計口徑不同導(dǎo)致部分?jǐn)?shù)據(jù)缺少，通過線性插值法進(jìn)行彌補。變量描述性統(tǒng)計結(jié)果如表2所示。

表2 變量描述性統(tǒng)計結(jié)果

六、實證結(jié)果分析

（一）被解釋變量的測算結(jié)果

本文測算出中國24個省份高端芯片進(jìn)口替代水平。從整體分析，2012—2021年，中國24個省份高端芯片進(jìn)口替代水平整體保持上升態(tài)勢，具體以廣東、江蘇、浙江和上海為代表的東部地區(qū)上升幅度最為明顯。2012年，有19個省份高端芯片進(jìn)口替代水平為負(fù)，表明中國高端芯片進(jìn)口替代具有“門檻效應(yīng)”，因而在經(jīng)濟(jì)水平尚未滿足高端技術(shù)發(fā)展條件時，超前發(fā)展不但不能實現(xiàn)進(jìn)口替代，反而具有反向效用。廣東高端芯片進(jìn)口替代水平變化最為顯著。以甘肅為代表的西部地區(qū)發(fā)展相對緩慢。中國24個省份高端芯片進(jìn)口替代水平，如表3所示。

表3 中國24個省份高端芯片進(jìn)口替代水平

（二）回歸結(jié)果分析

⒈ 基準(zhǔn)回歸結(jié)果

基于Stata17軟件，本文得到數(shù)字經(jīng)濟(jì)對中國高端芯片進(jìn)口替代的影響，結(jié)果如表4所示。

表4 數(shù)字經(jīng)濟(jì)對中國高端芯片進(jìn)口替代回歸結(jié)果

由表4模型（1）可知，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平每提高一個單位，進(jìn)口替代上升1.982個單位，在10%水平下顯著為正。在依次加入控制變量后，表4模型（2）—模型（6）顯示，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對高端芯片進(jìn)口替代的影響在1%水平下顯著為正，表明數(shù)字經(jīng)濟(jì)加速實現(xiàn)芯片進(jìn)口替代，促進(jìn)中國芯片自給，因而本文H2得以驗證。同時，每提高一個單位數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，進(jìn)口替代上升呈現(xiàn)波動性變動（系數(shù)由1.982上升至5.302，在連續(xù)兩次下降至2.995后又兩次上升至3.635），可見芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況是復(fù)雜多變的。在加入金融發(fā)展水平這一控制變量后，正向變動最為明顯。因此，芯片企業(yè)通過與數(shù)字經(jīng)濟(jì)融合能有效地解決金融機(jī)構(gòu)“惜貸”問題。從各個控制變量來看，外商直接投資水平及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的回歸系數(shù)均為正且都通過顯著性檢驗，與預(yù)期結(jié)果保持一致，印證了外商直接投資有利于企業(yè)獲得“逆向技術(shù)溢出效應(yīng)”［13］，但是模型（2）和模型（3）顯示，每提高一個單位數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，進(jìn)口替代系數(shù)卻出現(xiàn)下降（由5.302變動為3.136，下降了2.166），可見通過外商直接投資的技術(shù)外溢獲得的技術(shù)進(jìn)步是短暫且具有局限性的，因而中國高端芯片實現(xiàn)進(jìn)口替代并不能過于以來外商直接投資。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的影響系數(shù)雖然顯著但比較小且為負(fù)，可能是因為芯片產(chǎn)業(yè)在第二產(chǎn)業(yè)的實際比重偏低，因而表4的結(jié)果并不能顯示經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平能夠促進(jìn)高端芯片進(jìn)口替代。金融發(fā)展水平和政府財政支持水平在1%水平下顯著但系數(shù)均為負(fù)，可能的原因是中國金融機(jī)構(gòu)以國有股份制性質(zhì)為主，因而金融發(fā)展導(dǎo)向和政府財政支持導(dǎo)向的變動保持一致是符合現(xiàn)實邏輯的。科研經(jīng)費的投入雖然釋放了科研創(chuàng)新活力，但由于“放管服”的錯位提高了科研經(jīng)費“濫用”的風(fēng)險［27］。這導(dǎo)致政府對芯片產(chǎn)業(yè)的資助不僅沒有提高芯片技術(shù)的產(chǎn)出，甚至讓企業(yè)養(yǎng)成過度依賴財政的習(xí)慣，客觀上導(dǎo)致對高端芯片進(jìn)口替代的隱形掣肘。

為分析數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與高端芯片進(jìn)口替代相關(guān)性，本文進(jìn)行了擬合檢驗①由于篇幅所限，本文沒有列出擬合檢驗結(jié)果圖，留存?zhèn)渌鳌＃雎詡€別偏差值和特殊值的存在，結(jié)果顯示，高端芯片進(jìn)口替代與數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平正相關(guān)。結(jié)合各地區(qū)高端芯片進(jìn)口替代水平變化進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)高端芯片進(jìn)口替代隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平上升而提高，因而本文H1得以驗證，數(shù)字經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)是高端芯片進(jìn)口替代的現(xiàn)實基礎(chǔ)。

同時，由于表4的分析結(jié)果并不能反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平能夠促進(jìn)高端芯片進(jìn)口替代，雖然本文擬合檢驗結(jié)果顯示經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平正相關(guān)，但在經(jīng)濟(jì)水平達(dá)不到芯片技術(shù)發(fā)展的“門檻”時超前發(fā)展弊大于利，這同樣是中國東部地區(qū)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度遠(yuǎn)比西部地區(qū)快很多的主要原因。想要發(fā)展高端芯片產(chǎn)業(yè)，歸根結(jié)底需要提升地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，為迎接跨過“門檻”后的產(chǎn)業(yè)發(fā)展增速打下堅實基礎(chǔ)。

⒉ 穩(wěn)健性檢驗

考慮到芯片產(chǎn)業(yè)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的一部分，且所收集的數(shù)據(jù)來自不同數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)來源的不同導(dǎo)致統(tǒng)計方法不同，可能導(dǎo)致模型存在內(nèi)生性。其次，本文采用的是省級數(shù)據(jù)，因而容易存在反向因果關(guān)系，同樣可能導(dǎo)致模型存在內(nèi)生性。基于此，本文依次采取兩種方法檢驗內(nèi)生性問題對實證模型的影響。借鑒吳明陽［28］的方法，采用解釋變量滯后一期再次進(jìn)行回歸，結(jié)果顯示①由于篇幅所限，本文沒有列示穩(wěn)健性檢驗結(jié)果，留存?zhèn)渌鳌?shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平取滯后一期值，其對高端芯片進(jìn)口替代的影響效應(yīng)仍通過1%的顯著檢驗，這與前文基準(zhǔn)回歸結(jié)果基本一致。借鑒李丹和董琴［29］替代變量的方法，不用比值而使用絕對值進(jìn)入模型。政府財政支持水平使用政府財政科研支出（億美元），金融發(fā)展水平使用金融業(yè)GDP（億美元）進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗。在替代一系列控制變量后，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對高端芯片進(jìn)口替代的影響效應(yīng)仍通過1%的顯著檢驗，這與前文基準(zhǔn)回歸結(jié)果基本一致。

⒊ 影響機(jī)制檢驗

有關(guān)科技創(chuàng)新的研究主要分為兩個方面，學(xué)者們從產(chǎn)業(yè)角度驗證科技創(chuàng)新憑借從企業(yè)規(guī)模、行業(yè)集聚、產(chǎn)業(yè)乘數(shù)三種效應(yīng)共同促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但科技創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)發(fā)展間沒有直接的關(guān)系，投入與產(chǎn)出的不均衡導(dǎo)致抑制效應(yīng)的產(chǎn)生［30］。魯釗陽和馬輝［31］借助內(nèi)生增長模型進(jìn)行研究，認(rèn)為科技創(chuàng)新對經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在顯著的正向推進(jìn)效應(yīng)，而楊力等［32］空間計量模型及面板門檻模型研究，認(rèn)為科技創(chuàng)新對經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在同樣存在反向抑制的效用。由于高端芯片制造是典型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，科技創(chuàng)新是其發(fā)展的必要因素，因而隨著信息技術(shù)的發(fā)展，科技創(chuàng)新成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)影響高端芯片進(jìn)口替代的重要渠道。為了驗證科技創(chuàng)新在數(shù)字經(jīng)濟(jì)促進(jìn)高端芯片進(jìn)口替代中的作用，本文借鑒楊力等［32］的研究，構(gòu)建中介效應(yīng)模型如式（9）、式（10）和式（11）所示：

其中，變量意義與上文一致。借鑒劉光彥和趙穎［33］構(gòu)建科技創(chuàng)新水平（Tl）的研究，將科技創(chuàng)新水平（Tl）區(qū)分為創(chuàng)新投入和創(chuàng)新產(chǎn)出兩個部分，創(chuàng)新投入用國際上比較科技人力投入而制定的可比指標(biāo)，用人員全時當(dāng)量（全時人員數(shù)加非全時人員按工作量折算為全時人員數(shù)的總和）量化，創(chuàng)新產(chǎn)出用技術(shù)市場成交額（億元）量化。數(shù)據(jù)來自《中國科技統(tǒng)計年鑒》。熵值法測算出綜合數(shù)值Tl后進(jìn)行逐步回歸。中介效應(yīng)模型的逐步回歸結(jié)果如表5所示。

表5 中介效應(yīng)模型的逐步回歸結(jié)果

由表5可知，核心解釋變量的估計系數(shù)均顯著，表明存在中介效應(yīng)。數(shù)字經(jīng)濟(jì)通過科技創(chuàng)新促進(jìn)中國高端芯片實現(xiàn)進(jìn)口替代，本文H3得以驗證。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，科技創(chuàng)新作為中介變量時雖然均顯著但其與高端芯片進(jìn)口替代的影響系數(shù)為-2.516，這一現(xiàn)象驗證了科技創(chuàng)新對經(jīng)濟(jì)增長的影響具有雙向性的結(jié)論。從投入和產(chǎn)出兩方面理解科技創(chuàng)新水平影響經(jīng)濟(jì)增長存在的雙向性，正如劉光彥和趙穎［33］認(rèn)為，科技創(chuàng)新的產(chǎn)出存在轉(zhuǎn)換效率偏低或無效產(chǎn)出的情況。因此，數(shù)字經(jīng)濟(jì)以科技創(chuàng)新為發(fā)展渠道時，也不可避免會遇到上述問題。

七、結(jié)論與啟示

本文基于2012—2021年中國24個省份的面板數(shù)據(jù)實證檢驗了數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對中國高端芯片進(jìn)口替代的影響。實證研究得出以下結(jié)論：首先，中國高端芯片進(jìn)口替代與數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平正相關(guān)，但存在各地區(qū)發(fā)展不均衡的現(xiàn)象，以廣東、江蘇、浙江和上海為代表的東部地區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀較好，而以甘肅為代表的西部地區(qū)發(fā)展相對落后。其次，數(shù)字經(jīng)濟(jì)能夠加速實現(xiàn)芯片進(jìn)口替代，促進(jìn)中國芯片產(chǎn)業(yè)自給，但需要跨過經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“門檻”，否則經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平對高端芯片進(jìn)口替代的成效微弱，此外金融發(fā)展水平和財政科研支出需要配套的監(jiān)管制度共同作用，否則會使企業(yè)形成過度依賴財政的習(xí)慣，客觀上導(dǎo)致對高端芯片進(jìn)口替代的隱形掣肘。最后，科技創(chuàng)新是數(shù)字經(jīng)濟(jì)影響高端芯片進(jìn)口替代的重要渠道，而需要注意的是科技創(chuàng)新對高端芯片進(jìn)口替代的影響存在雙向性。

根據(jù)上文分析，為進(jìn)一步實踐數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)中國高端芯片進(jìn)口替代，本文提出以下建議：首先，中國政府應(yīng)加大資金扶持力度并完善相關(guān)配套政策，扶植企業(yè)組建高素質(zhì)人才團(tuán)隊。通過構(gòu)建完整且穩(wěn)定的高端芯片人才團(tuán)隊，提高研發(fā)效率，縮短研發(fā)周期，縮小中國芯片技術(shù)與國外的差距。配套制定合理嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋O(jiān)管制度，政府正確使用“放管服”，避免企業(yè)因投機(jī)取巧而事倍功半。其次，夯實數(shù)字經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)建設(shè)，為芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。中國無論是低端芯片全自動制造設(shè)備還是高端芯片研發(fā)設(shè)備都嚴(yán)重依賴進(jìn)口，在美國科技戰(zhàn)的背景下，依賴進(jìn)口設(shè)備、單方面引進(jìn)技術(shù)隨時會造成被“卡脖子”的困境。因此，應(yīng)優(yōu)先考慮優(yōu)化加快數(shù)字經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為芯片產(chǎn)業(yè)基建打下堅實基礎(chǔ)，早日擺脫依賴國外技術(shù)的局面。再次，以“技術(shù)互換”模式替代單邊技術(shù)引進(jìn)。長期依靠單邊技術(shù)引進(jìn)會使中國芯片產(chǎn)業(yè)落入動態(tài)比較優(yōu)勢陷阱中。芯片作為生命周期較短的高技術(shù)產(chǎn)品，學(xué)習(xí)模仿的時間差會使中國芯片技術(shù)永遠(yuǎn)達(dá)不到先進(jìn)水平，更別說趕超。但美國商工業(yè)安全局（BIS）于2020年12月正式宣布將中芯國際列入美國出口管制“實體清單”，中芯國際所需要高技術(shù)制程（10nm）及以上的芯片技術(shù)和生產(chǎn)材料均被拒絕提供。這無疑是卡住了中國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“脖頸”。短期內(nèi)，中國可以通過“技術(shù)互換”模式獲得先進(jìn)芯片技術(shù)進(jìn)口的主動權(quán)，并由此緩解國內(nèi)對先進(jìn)芯片的迫切需求，避免進(jìn)一步陷入“卡脖子”困境。最后，在合作模式上，中國可以通過以“協(xié)議替代競爭”的模式化解高端芯片進(jìn)口瓶頸。中國應(yīng)積極推動芯片國際貿(mào)易的良性互動，避免以貿(mào)易競爭的方式在芯片領(lǐng)域獲益，可以通過建立雙邊或多邊磋商機(jī)制，加強(qiáng)與貿(mào)易國間的溝通與交流，以協(xié)議的形式達(dá)成互惠互利的芯片產(chǎn)業(yè)貿(mào)易模式，進(jìn)而通過“干中學(xué)”踏實研發(fā)，實現(xiàn)厚積薄發(fā)最終彎道超車。在芯片產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展過程中，只有通過科技創(chuàng)新提高中國芯片產(chǎn)業(yè)綜合競爭力，才能真正實現(xiàn)高端芯片產(chǎn)業(yè)的完全進(jìn)口替代和獨立自主高質(zhì)量發(fā)展。