科技創新、產業結構升級與區域經濟發展

摘要：信息化時代下，科技創新已成為驅動區域經濟發展的核心引擎，產業結構升級作為經濟轉型的關鍵路徑，其與科技創新的協同作用對區域經濟的可持續發展具有深遠影響。本文基于2013—2022年我國30個省份的面板數據構建空間杜賓模型，對科技創新、產業結構升級與區域經濟發展的影響效應進行實證研究。研究表明，科技創新水平和區域經濟發展具有空間正相關性，整體來看，科技創新水平的提升能夠顯著促進區域經濟增長；科技創新能夠通過產業結構升級來推動區域經濟增長，產業結構升級發揮了顯著的中介效應；不同地區科技創新水平對區域經濟發展的影響效力存在顯著異質性，且科技創新水平產生的直接效應與間接效應具有明顯差異，僅供參考。

關鍵詞：科技創新；區域經濟發展；產業結構升級；空間效應；空間杜賓

中圖分類號：F124.3；F207文獻標識碼：A文章編號：2096-0298（2025）01（b）--05

1引言

在當今全球化和知識經濟時代，科技創新作為推動經濟增長的重要引擎，也是推動產業結構升級和區域競爭力提高的關鍵。黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央高度重視區域協調發展工作，引導科技創新政策與區域發展政策相結合，鼓勵科技創新推動傳統產業轉型升級。科技創新不僅直接促進了新業態的涌現，還通過知識溢出效應帶動相關產業的協同發展。同時，產業結構升級作為經濟轉型的關鍵環節，也是科技創新成果轉化為經濟增長的重要途徑，通過優化產業結構來培育新興產業，可以顯著提高區域經濟的整體素質和競爭力。科技創新、產業結構升級與區域經濟發展存在復雜的相互作用關系，且在不同區域間表現出顯著的異質性。一方面，科技創新活動往往具有空間集聚性；另一方面，由于地理位置、政策環境等差異，不同區域在科技創新能力和產業結構特征上可能存在顯著差異。因此，深入研究科技創新、產業結構升級與區域經濟發展之間的關系，揭示其內在機制和作用路徑，對制定科學合理的區域發展政策、豐富和完善科技創新與區域經濟發展理論具有重要意義。

2文獻綜述

隨著全球經濟競爭的日益加劇，基于技術創新的競爭戰略已成為各國提高國際競爭力的關鍵要素[1]，但科技發展與經濟發展存在脫節現象[2]。現有關于科技創新與經濟發展的研究比較豐富：一是分析科技創新對區域經濟高質量發展的影響。有學者指出，科技研發能力和科技成果轉化能力有助于經濟實現高質量增長[3]，且自主創新與國際創新溢出均顯著促進區域創新產出，但國際創新溢出存在區域異質性[4]。薛珍妮（2023）[5]發現，我國各地區的科技創新對高質量發展的拉動作用具有明顯異質性。二是探究人才創新對區域經濟發展的影響。科技創新人才集聚能顯著促進區域經濟高質量發展，且存在較為顯著的空間相關性[6]，高校科技創新具有顯著的空間溢出效應[7]，對區域經濟發展呈現顯著的正向影響。

產業結構升級是推動區域經濟向更高效、更可持續方向發展的關鍵因素，產業升級與地區經濟增長之間存在相互影響的機理[8]，即通過優化產業結構、提高質量、提高價值等途徑促進地區經濟增長；在經濟增長、結構和品質層面，地區經濟增長將推動地區工業升級。多數學者主要研究產業結構升級對區域經濟增長的推動協同作用[9]，如海洋產業結構升級對區域海洋經濟效率具有良性溢出效應[10]等。

盡管上述研究成果豐富，但從空間效應角度將科技創新、產業結構升級、區域經濟發展同時納入研究的文獻很少。本文引入空間杜賓模型分析科技創新與區域經濟發展的空間效應，通過中介效應檢驗產業結構升級的作用機制，以期為區域經濟發展相關理論提供補充，為實施新發展戰略提供合理依據和對策。

3理論分析與假設

科技創新作為技術進步的直接體現，在區域經濟發展中的作用不可忽視。首先，從經濟增長理論的角度來看，科技創新通過提高生產效率、降低生產成本，直接促進了區域經濟增長。其次，熊彼特提出的“創新”理論認為，“創新”通過對原有生產模式的破壞，為地區帶來新的增長空間，促進地區經濟的發展。科技創新通過引入新技術、新產品來推動傳統產業的技術改造升級。產業結構升級不僅是區域經濟發展的重要標志，還是科技創新對區域經濟產生影響的主要途徑。通過產業優化重組，區域內產業的競爭力和可持續發展能力提高，間接促進了區域經濟的整體發展。此外，由于各地區在資源稟賦、經濟基礎、文化背景和政策環境上的差別，科技創新對地區經濟發展的作用表現出顯著的異質性。相比而言，發達地區擁有較為完善的創新體系，能夠更有效利用科技創新推動經濟發展；欠發達地區可能受限于資源和技術條件，科技創新的推動作用相對較弱。基于此，本文提出以下假設：

H1：科技創新對區域經濟發展具有積極的推動作用；

H2：科技創新能通過產業結構升級促進區域經濟增長；

H3：科技創新對區域經濟發展的影響具有地區異質性。

4研究設計

4.1指標選取與數據來源

（1）被解釋變量：區域經濟發展水平（PGDP）

區域經濟發展水平是衡量地區人民生活水平和經濟實力的重要指標。為了更好地反映我國各省份的經濟發展狀況，本文采用地區人均生產總值來表示區域經濟發展水平。

（2）解釋變量：科技創新（TI）

創新一般是指在已有知識、產品或服務的基礎上進行創造性的思維和實踐，開發新產品、提高產品質量和提供新服務，本文選取規模以上工業企業Ramp;D經費支出來衡量各省份科技創新水平。

（3）中介變量：產業結構升級（iup）

產業結構升級是指一個產業結構由低層次到高層次的變化，是一種由經濟增長方式轉向經濟發展方式的過程或趨向，通常從產業結構高級化和產業結構合理化兩方面進行衡量。本文采用第二產業與第三產業產值之和占GDP的比例作為衡量產業結構高級化（CSG）的指標。產業結構合理化（CSH）參考陳堂和陳光（2020）[11]、李峰等（2021）[12]的研究，選用改進的泰爾（Theil）系數來表示，原始的泰爾系數表示如下：。其中，Gi表示某省份第i產業的產值；G是指該省份總產值；Li代表第i產業的就業人數；L表示總就業人數。泰爾改進公式為：CSH=1-Theil，再使用熵值法加權求出產業結構升級權重指標。

（4）控制變量

本文選取的控制變量如下：人力資本水平（hum），以普通高校在校學生數來表示；勞動力投入（labor），通過各省就業人數來衡量；基礎設施建設水平（road），以各省年公路里程數來表示；互聯網寬帶接入端口數（iabpn），利用各省寬帶接入數來衡量；移動互聯網用戶數（mau），以各省互聯網用戶數來表示；環境污染情況（ep），以廢氣排放量來衡量。

（5）數據來源

本文選取中國2013—2022年30個省份（不包括港澳臺地區、西藏）的相關數據進行研究，主要數據來源于《中國統計年鑒》、國家統計局及wind數據庫，主要變量描述性結果如表1所示。

4.2模型設定

4.2.1空間相關性檢驗

為驗證科技創新與區域經濟發展水平的空間相關性，本文以地理距離矩陣為研究矩陣，采用全局莫蘭指數進行分析[13]，計算公式如下：

其中。

式（1）中：Yi指i省的觀測值；則指樣本均值；Wij表示地理距離空間權重矩陣；n代表省份數量。根據表2可知，2013—2022年區域經濟發展水平與科技創新的全局莫蘭指數均大于0，且分別通過1%和5%的顯著性檢驗，表明具有顯著的空間正相關性，說明本文選擇空間計量的研究方法合理。

4.2.2空間計量模型檢驗

為確定研究適用的空間模型，本文進行了一系列檢驗：首先，進行LM檢驗[13]，發現LM-Error檢驗和LM-Lag檢驗均在1%的水平上顯著，因而可以考慮選擇SDM模型展開研究；其次，通過Wald與LR檢驗法考察SDM模型能否退化為SAR或SEM模型，結果均在1%的水平上顯著，說明不能用SAR或SEM模型表示；最后，通過豪斯曼檢驗判定選擇隨機或固定效應，本文最終選擇雙固定效應的空間杜賓模型（SDM）。由于篇幅限制，模型檢驗結果不再列示。SDM模型設定如下：

PGDPit=α+λWPGDPit+β1TIit+WTIitδ1+β2Xit+WXitδ2+rt+φi+εit（2）

式（2）中：PGDPit為被解釋變量；WPGDPit為其空間滯后項；TIit為核心解釋變量；WTIit為其空間滯后項；Xit為控制變量；WXit代表空間滯后項；φi為體固定效應；rt指時間固定效應；εit為隨機擾動項。

5實證分析

5.1空間效應分解

為進一步探究科技創新對區域經濟發展水平的空間影響效應，本文對其進行空間效應分解，結果如表3列（1）所示。科技創新對區域經濟發展水平的總效應在1%的水平上顯著，表明科技創新整體上有助于區域經濟增長，因此假設1成立。科技創新的直接效應顯著為正，但間接效應不顯著，表示科技創新水平的提升有助于本地區的經濟增長，但對相鄰地區的外溢效應并不顯著。此外，應注意短期內，環境污染（ep）在表面上可能對本地區的經濟發展表現出一定的正向促進作用，這種影響主要源于對生產活動的直接刺激，但環境污染的間接效應與總效應均顯著表現為負面影響。該地區為追求經濟發展而進行的生產活動使污染物擴散至相鄰地區，間接抑制了相鄰地區的經濟發展潛力和速度。從長遠視角來看，依賴高污染模式來推動高生產和高收益的道路是不可持續的，因此采用新技術推動綠色發展、創新發展成為必然選擇。

5.2異質性分析

本文將30個省份樣本劃分為東、中、西三大地區，分別對各地區進行空間效應分解，結果如表3所示。

如表3列（2）所示，我國東部地區科技創新水平的間接效應和總效應顯著為正，而直接效應不顯著，表明科技創新水平對東部省份經濟發展總體呈正向影響，但對本區域經濟發展影響不大，對相鄰地區具有顯著的外溢效應。東部省份經濟發達、產業密集、人才流動頻繁，科技創新成果更容易在區域間傳播和擴散，使得科技創新的間接效應和總效應更為顯著。

由表3列（3）可知，中部地區的科技創新表現出正向的直接效應和總效應，其間接效應不顯著。由此可知，科技創新對中部省份經濟發展發揮了顯著的促進作用，但不會對相鄰省份產生顯著影響。相對東部地區，中部地區的產業結構尚未完全定型，科技創新能力可能存在較大差異，其地理位置相對分散，科技創新成果在中部地區之間的傳播相對較慢，限制了科技創新的間接效應。

據表3列（4）可知，西部省份科技創新對臨近地區經濟發展的外溢效應并不顯著，但對本地區經濟增長具有顯著促進作用。此外，相比東、中部地區，西部省份的基礎設施建設（road）對本地區的經濟發展發揮了顯著的推動作用，經濟發展水平和創新能力整體偏低，與鄰近地區的產業結構可能存在較大差異，導致科技創新成果在跨區域流動時面臨諸多障礙和限制。綜上分析可知，假設3成立。

5.3機制分析

科技創新是推動產業結構升級的重要動力，產業結構升級則是促進區域經濟發展的關鍵途徑。為了進一步考察產業結構升級在科技創新促進區域經濟發展中的作用，本文構建以下中介模型進行檢驗：

PGDPit=δ0+δ1TIit+αi+λt+εit（3）

iupit=β0+β1TIit+β2Xit+αi+λt+εit（4）

PGDPit=γ0+γ1TIit+γ2iupit+γ3Xit+αi+λt+εit（5）

式（3）～（5）中：PGDP表示區域經濟發展水平；TI表示科技創新；iup表示中介變量，即產業結構升級；αi為個體效應；λt為時間效應；εit為隨機擾動項。

檢驗結果如表4所示，列（2）結果表明，科技創新系數在1%的水平上顯著，說明科技創新水平的提升有助于促進產業結構升級；列（3）中產業結構升級系數仍然顯著，表明產業結構升級在科技創新與區域經濟增長機制中發揮了中介效應，證實了假設2。

5.4內生性與穩健性檢驗

5.4.1內生性檢驗

為避免內生性對實證結果造成影響，本文選取科技創新水平的滯后一期作為工具變量，檢驗表明科技創新對區域經濟發展水平的影響顯著為正，上述研究結論依然成立。

5.4.2穩健性檢驗

（1）替換空間權重矩陣。使用地理鄰接矩陣重新進行檢驗，結果表明科技創新對區域經濟增長的直接效應和總效應都是顯著的，而間接效應并不明顯，與上述研究結果一致。

（2）增加控制變量。引入人均消費支出（CPI）作為新的控制變量，科技創新的系數符號與上述研究的變量符號一致，且具有相同的顯著性水平，表明本文結果是穩定的。

6結語

6.1結論

本文基于2013—2022年我國30個省份的面板數據構建空間杜賓模型，對科技創新水平對區域經濟發展的影響效應進行實證研究。研究表明，科技創新水平和區域經濟發展具有空間正相關性，整體來看，科技創新水平的提升能夠顯著促進區域經濟增長；科技創新能夠通過產業結構升級推動區域經濟增長，產業結構升級發揮了顯著的中介效應。不同地區科技創新對區域經濟發展的影響效力存在顯著異質性，東部省份產業密集，科技創新成果更容易在區域間傳播和擴散，中部地區的產業結構尚未完全定型，科技創新產品更容易在本地區找到應用空間，直接效應更顯著；相較東、中部地區，西部地區經濟發展水平和創新能力整體偏低，與鄰近地區的產業結構可能存在較大差異，科技創新成果在跨區域流動時面臨諸多障礙和限制。

6.2建議

第一，加強對科技創新的扶持，建立多樣化的創新投資機制，因地制宜地制定科技創新政策。東部地區應繼續發揮經濟優勢，加強區域間的科技創新合作與交流；中部地區應抓住產業結構尚未完全定型的機遇，加快科技創新產品的本地化應用和市場推廣；西部地區則需加強基礎設施建設，逐步縮小與東中部地區的科技創新差距。

第二，推進產業結構轉型升級，推動區域工業結構合理調整，引導企業由低附加值向高附加值轉化，由高污染向低污染轉型。在此過程中，政府應發揮關鍵作用，鼓勵企業采用先進技術和管理模式，促進不同產業之間的協同發展，使產業鏈上、下游的聯系更密切，實現互利共贏。

第三，加強地區間全方位合作，利用現代信息技術手段建立跨區域的科技創新信息共享平臺，建立跨區域的技術轉移和成果轉化服務體系，推動科技成果在區域間的流動和轉化，建立健全跨區域的人才服務體系，制定差異化的人才培養與引進政策，全面提高我國區域經濟競爭力。

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