创新要素、空间配置与产业结构升级——基于我国1998-2015年面板数据

刘 　 飞，　王 欣 亮

(1.西北大学 经济管理学院，陕西 西安 710069；2.西北大学 公共管理学院，陕西 西安 710069)

近年来，在经济“新常态”发展的背景下，我国消费品进口总值却出现长期增长的趋势，究其原因，在于国内产品供给结构无法满足消费需求结构的变化。在此背景下，国家提出“供给侧结构性改革”的发展战略，习近平总书记在中央财经领导小组第十二次会议上再次强调推进“供给侧结构性改革”的根本目的是提高生产力水平，即提高产业生产率，促进产业结构升级。然而，如何推进产业结构升级成为实业界面临的重要问题和学术界普遍关注的问题。在《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》中提出，通过要素配置激发创新活力，推动新技术、新产业的蓬勃发展，加快实现发展动力转换。可见，从政策层面通过要素配置和创新能够促进新产业发展，那么，从实践层面如何将要素配置与创新结合起来促进产业生产力的提升？这一问题的研究对“供给侧结构性改革”根本目的实现具有重要理论和现实意义。为解决这一现实问题，本文从创新要素、空间配置视角研究产业结构升级问题，试图客观分析是否可以通过调整创新要素的空间配置量，从而促进产业生产率提升和产业结构升级，实现社会生产力水平提升，推进“供给侧结构性改革”。

一、文献综述

创新要素配置的研究起源于熊彼特的现代创新理论。他提出创新是将生产要素的“新组合”引入生产体系，即创新的本质在于要素的重新安排与使用。在100多年的研究中，国外学者大多将创新与要素配置分开来研究，研究视角可以分为两类：一方面是从制约要素配置的原因出发研究其对产业结构和生产率提升的影响。Estuccia和Rogerson从政策管制角度认为，扭曲性政策会引起企业层面要素配置的差异，并通过数量分析论证对于产出及技术增长的影响程度[1]。Bartelsman从要素分配视角研究了全球产业产出差异，认为在发展中国家普遍执行的工业化政策产生农业抑制性，进而对产业结构及长期经济增长产生影响[2]。Chang-Tai和Peters对中印两国生产的全要素生产率进行对比，验证要素配置能够促进经济增长、提高产业产值[3]。Daron Acemoglu和Vollrath研究了资本投入要素影响产业结构与经济增长的问题，表明资本深化会导致经济增长差异[4-5]。另一方面是集中在创新与产业结构升级的相关性研究。Hopenhayn在对分配与生产力提升理论研究中表明了技术创新要素对产业结构升级具有促进作用[6]。Grossman和Helpman认为区域产业结构差异推动了区域经济差距的形成，而这是由区域技术进步和创新能力差异导致的[7]。Boris Maurer对创新促进金融业、化工业等产业结构升级路径进行了分析[8]。国内对创新要素配置与产业结构的相关性研究文献较少，以往研究多集中在创新要素与经济增长的关系上，并一致认为创新要素的合理集聚或扩散对区域经济增长具有促进作用[9-11]，部分学者在创新要素的研究过程中提出了空间的影响因素，认为空间分布会影响创新要素在经济增长或区域创新效率方面所发挥的作用[12-13]。而在众多研究中值得关注的是付宏对创新与产业结构高级化的研究，重在研究创新效率对产业结构高级化的影响，他创新性地研究了创新与产业结构升级分解变量之间的相关关系，但并未考虑创新要素的空间效应问题[14]。此后，陶长琪等研究了经济集聚下技术创新强度对产业结构升级的空间效应影响，他全面地分析了知识溢出促进技术创新进而影响产业结构高级化与合理化的作用，但对要素的空间配置状况如何影响产业结构升级并未涉及[15]。

综上，以往对创新要素空间配置与产业结构的相关研究依然较少，但在现实中创新要素空间配置优化对产业结构升级、区域经济增长差异缩小等方面都具有重要意义。为此，本文拟在现有研究基础上重点在以下几方面进行研究与突破：首先，将创新要素分解为资本创新要素、劳动创新要素与产业创新要素3类，并运用资本技术投入、劳动技术投入和产业项目计划投入衡量3类要素。其次，创新性地研究要素空间配置问题，较前人只关注要素空间分布研究更注重3个要素间的合理配置及优化问题。最后，将产业结构分为合理化与高级化两个层面，分别实证研究创新要素的空间配置对这两个层面的影响作用，并将区域要素空间配置差异考虑其中，对比研究我国东、中、西部的创新要素空间配置与产业结构“两化”的关系。

二、理论分析与假设提出

产业结构升级包括两个维度：一是产业结构合理化，是指产业间的聚合质量及产业间的协调程度，它能够反映要素投入与产业结构的耦合机制；二是产业结构高级化，是指产业由低附加值向高附加值转化的3次产业变动[16]。

创新要素空间配置对产业结构升级的影响机理可从供给侧与需求侧两个方面阐述：

1．从供给侧影响产业结构升级

创新要素空间配置通过产生新技术、引进新设备、使用新工具等提升产业生产效率，促进产业升级。具体而言：一是通过提高生产率，促进产业分工细化，并增加产业产出数量，在产业间竞争机制及要素集聚的作用下，该产业产出量进一步提升，从而改变了区域整体产业的产出比例，进而影响区域产业结构的合理化调整。二是创新要素在某区域加大投入，可促进该区域技术进步，提升区域生产效率，促进区域主导产业更替，在价值链延长的作用推动下，普遍推动区域生产机器普及、管理与服务水平提升，引导区域劳动密集型产业逐渐转变为技术密集型产业，第三产业产值也随之增加，从而推进产业结构高级化进程。

2.从需求侧影响产业结构升级

创新要素空间配置通过影响需求结构，进而影响区域内和区域间的产业结构变化。具体而言：一是区域创新要素投入增加将推动区域生产效率提升，降低区域生产成本，致使产品生产价格降低，刺激居民提高产品需求量，引导企业进一步扩大生产，提升产品产出水平，导致产业产出比例变动，影响产业结构合理化调整。二是区域创新要素投入增加，促进技术进步、生产率提升，同时，该区域劳动人员收入增加。按照马斯洛需求层次理论，随着收入增加，消费需求结构将从物质需要向精神需要转变，倒逼区域产业结构由第二产业向第三产业推进，促进区域产业结构高级化发展。基于以上理论分析，本文提出以下理论假说：

假说1：在某区域增加创新要素投入，有助于推进该区域产业结构升级，但由于要素存在边际效率递减规律，创新要素越短缺的区域，投入增加对产业结构提升的影响越大。

从要素的空间配置来看，根据循环累积因果效应理论，要素在某一区域的产出效率高将导致该类要素不断地从其他区域转移到该区域，但由于生产要素不是依靠资本生产要素或劳动生产要素单一发生作用，而是二者的协调配合才能产生更高效率，为此，单一要素过度集聚，影响要素比例协调配合，会提高生产成本，抑制产业效率提升，从而抑制产业结构升级。基于此，本文提出以下理论假说：

假说2：由于过度集聚的某一要素成本提升，产出下降，创新要素自身比例失调或在区域间错配都会抑制产业结构升级。

三、研究设计

1.变量设计与指标选取

(1)因变量选取：一是产业结构合理化RIS。在以往研究中对该指标衡量多使用结构偏离度来衡量，其公式如式(1)所示：

(1)

其中，E表示结构偏离度，其值偏离0越大，表明产业结构越不合理；Yi表示第i种产业生产总值；Li表示第i种产业就业人数；n表示产业总数。为便于与产业高级化进行比较，本文将结构偏离度公式进行了调整，其公式如式(2)所示：

(2)

其中RIS用来衡量产业结构的合理化，该值越大，表明产业结构越合理。

二是产业结构高级化AIS。以往文献多根据配第—克拉克定律使用非农产业比值来进行计算，但在目前社会呈现出“经济服务化”的状况下，第三产业增长率较第二产业增长率增长更迅速，为此，本文借鉴干春晖的做法，使用第三产业与第二产业产值比衡量产业结构高级化[16]9。

(2)自变量的选取：以往对创新要素衡量指标的选取有以人均新产品产值作为创新活动的指标[17]，也有以R&D支出与R&D人员进行创新要素衡量的[18-19]，还有以研发人员占总就业人员比、技术合同数、每百万人中在校大学生人数等作为创新要素的衡量指标[12]11。前期研究中所使用指标具有一定借鉴意义，但依然过于笼统，为更科学地评判创新要素的作用，本文拟以万勇对创新要素的划分标准[20]为基础进行进一步优化，分别从研发经费投入、研发劳动力投入及产业推进项目投入对创新要素的作用进行衡量，在具体指标选择中，研发投入指标用地区R&D经费内部支出衡量，用ce表示；产业创新要素使用产业计划项目经费当年落实金额衡量，用inp表示；人力创新要素使用地区R&D人员全时当量指标衡量，用lp表示，在此使用R&D人员全时当量比以往学者使用研发劳动投入能更精准地衡量有效的人力创新要素投入。

(3)控制变量的选取：借鉴以往研究[21],现选取以下变量为控制变量:一是市场化指数使用王小鲁和樊纲2016年发布的市场化综合指数来衡量[22]，其中缺失的2015年市场化指数使用式(3)进行估算:

(3)

二是经济开放度open，借鉴林毅夫的计算方式，使用进出口总额占GDP的比重计算[23]。三是其他控制变量：固定资产投资fg，外商直接投资fdi，人均国内生产总值rgdp。

2.模型构建

由于创新要素在空间分布上具有集聚性，且集聚性会通过空间外溢而使得要素之间产生相互作用[24]，因此，本文先计算各年创新要素的Moran’s I指数，计算结果如表1所示：

表1　RIS与AIS的MI指数

表1显示在5%的显著性水平上MI指数显著为正，即存在空间效应，为此，本文拟构建空间计量模型探究创新要素对产业结构合理化及产业结构高级化的空间影响效应。

(1)创新要素对产业结构合理化RIS的空间效应模型

RISit=c+θ1∑i≠jwijceit+θ2∑i≠jwijinpit+θ3∑i≠jwijlpit+β1makit+β2openit+β3fgit+β4fdiit+β5rgdpit+μi+δi+εit

(4)

(2)创新要素对产业结构高级化AIS的空间效应模型

AISit=c+θ1∑i≠jwijceit+θ2∑i≠jwijinpit+θ3∑i≠jwijlpit+β1makit+β2openit+β3fgit+β4fdiit+β5rgdpit+μi+δi+εit

(5)

以上两式中i，j表示地区；t表示时间；wij表示空间权重矩阵，在此，使用地理距离生成空间权重矩阵。

3.数据说明及描述性统计

结合汪海波在《中国现代产业经济史》的划分[25]，市场取向改革全面展开时间为1985年，市场取向改革制度逐步完善是2000年之后，但由于要素的投入可能存在滞后性，本文计划使用1998～2015年我国31个省(自治区、直辖市)的面板数据进行实证检验(由于数据的获得性，我国港澳台地区并未包括在本文的研究范围)。原始数据来源于《中国科技统计年鉴》《工业科技企业活动统计年鉴》，其中，2015年数据来源于各省统计年鉴或统计公报。

为更客观地反映创新要素在空间配置上的集聚性对产业结构合理化与高级化的影响，本文将我国31个省(自治区、直辖市)划分为东、中、西部3个地区，其中，东部地区包括：北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、海南等省(自治区、直辖市)；中部地区包括：山西、内蒙古、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南等省(自治区、直辖市)；西部地区包括：重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、广西、宁夏、青海、新疆等省(自治区、直辖市)。 图1给出了全国及东、中、西部的产业高级化趋势线，从图1中能够看出各区域的产业结构从1998～2015年总体呈现上升趋势，且东部地区高于其他地区，但中、西部地区的产业结构高级化水平差异并不明显，2010年之后，西部地区产业结构高级化水平提升较中部地区呈现出更高的增长态势。

图1　AIS变化趋势图

图2显示了全国及东、中、西部地区1998～2015年的产业结构合理化RIS变化状况，可知东部地区的产业结构合理化水平明显高于其他地区，且基本呈逐年上升趋势，变化过程较为平稳；中部地区在1998～2003年产业结构合理化呈逐步下降状况，而在2003年之后呈逐步上升趋势；西部地区的产业结构合理化水平明显低于其他地区，在1998～2008年呈下降趋势，而在2008年之后呈现出较其他区域更高的增长率。

图2　RIS变化趋势图

四、实证结果与分析

1.创新要素空间配置影响产业结构合理化的实证分析

分别对我国1998～2015年的省域产业结构合理化面板数据进行标准化处理，并进行实证检验。首先进行Hausman检验，再进行WaldTest和LRTest检验，实证检验结果如表2所示。检验结果显示全国、东部、西部地区数据更适合使用固定效应的空间杜宾模型SDM，而中部地区更适合使用随机效应模型，且中部地区的WaldTest(SEM)与LRTest(SEM)值均不显著，而SAR的这两项检验均显著，因此，中部地区使用SEM模型更符合实际情况。

表2　各区域创新要素空间配置与产业结构合理化RIS分析结果

注：*、**、***分别表示在10%、5%和1%的显著水平上显著。

从全局空间自相关性检验结果看，资本创新要素对产业结构合理化产生抑制作用。其原因在于产业结构合理化由产业结构偏离度计算得出，当3次产业的人均产值与社会人均产值相等时，产业结构偏离度为0，即产业结构合理化程度最高。而资本创新要素由R&D内部支出衡量，从当期看，这一支出来源于政府支出，大部分投入高新技术产业，挤占了其他产业投资，进而抑制了第一产业人均产值的提升，最终导致产业结构合理化程度降低。但引入滞后期之后，R&D对产业结构合理化的作用由负转正，即促进了产业结构合理化，可见，R&D投入对产业结构合理化发挥的作用存在时滞性。人力创新要素与产业创新要素在5%和10%的显著性水平上能够促进产业结构合理化，则人力创新要素与产业创新要素的投入能够在当期提升各产业的人均产值，但人均GDP对产业结构合理化产生显著的抑制作用。这其中一个可能的解释是劳动供给存在“刘易斯拐点”，收入越高反而会降低劳动的供给量，提升产业生产成本，对劳动密集型的第二产业产值产生负向影响，使产业结构合理化进程受到抑制。而市场化指数、经济开放度、固定资产投资与外商直接投资对产业结构合理化的影响并不显著。

从各区域比较来看，资本创新要素对东、中、西部产业结构合理化都产生了显著的抑制作用，且对中部地区的抑制作用最大；但在滞后一期之后，这一显著的抑制作用变为显著的推进作用，且西部地区的推进作用最大。可见，资本要素投入在各地区转化为生产力的过程中都存在滞后性，且在西部地区发挥的作用显著强于其他地区。其原因在于西部地区较东、中部地区存在更为严重的资本短缺问题，但在国家西部大开发政策和近几年的产业项目政策扶持下，产业要素和劳动要素逐渐集聚，而资本要素呈现出相对缺乏状况，导致创新要素错配，在增加1单位的资本投入之后资本-劳动比提升，对产业结构合理化产生更明显的促进作用。而劳动创新要素投入对东部地区产业结构合理化产生显著的促进作用，对中、西部地区的产业结构合理化并未产生显著影响，原因在于东部地区经济发展水平较高，劳动创新要素多集聚在第二、三产业的发展上，对第一产业投入较少。但东部地区城乡收入差距较小，从事第一产业生产并不缺乏资本创新要素，但相对缺乏劳动创新要素，最终，在增加劳动创新要素之后，产业结构趋向合理化。

产业创新要素的投入在东、中、西部地区都在10%的显著性水平上推进了产业结构合理化，且彼此差距不大。市场化指数对中部地区产业结构合理化具有显著的促进作用，对其他地区作用并不显著，可见，中部地区的产业发展与地区内市场发展程度关系更紧密，区域内市场需求依然是中部地区产业结构变化的重要因素。经济开放度对东部地区影响并不显著，但对中部地区产业结构合理化有显著的促进作用，对西部地区在5%的显著性水平上具有抑制作用。其原因可能在于西部地区产业发展水平低，出口产品的附加价值低，经济开放程度越高，引导西部生产附加价值低的产品程度越高，从而降低西部地区第三产业人均产值。固定资产投资对中部地区产业结构合理化程度影响作用更显著。由于中部地区产业发展水平高于西部，但要进一步提升各产业的人均产值，更需要基础设施的支持。

2.创新要素空间配置影响产业结构高级化的实证分析

分别对全国、东、中、西部地区1998～2015年的产业结构高级化面板数据进行标准化处理，并进行实证检验。依然进行Hausman、WaldTest和LRTest检验，实证检验结果如表3所示。结果显示全国、中、西部地区的数据更适合使用固定效应的空间杜宾模型SDM，而东部地区数据更适合使用随机效应模型，且东部地区的WaldTest(SEM)与LRTest(SEM)值均不显著，而SAR的这两项检验均显著，因此，东部地区使用SEM模型更符合实际。

表3　各区域创新要素空间配置与产业结构高级化AIS分析结果

注：*、**、***分别表示在10%、5%和1%的显著水平上显著。

从表3结果中的全国总体情况来看：第一，资本要素对产业结构高级化的推进作用显著为正，在1%的显著性水平上估计系数为1.116。可见，全国的第三产业产值提升的重点在于资本创新要素的投入，这是由于我国第三产业长期存在人口红利，加之，高校不断扩招，技术劳动力不断增长，但所对应的技术资本要素却依然不足，因此，增加资本要素能够促使创新要素配置更加合理，提升第三产业的劳动—资本比，从而促进产业结构高级化。

第二，劳动要素在当期显著抑制产业结构升级，而在下一期会对产业升级产生促进作用。由于资本要素和劳动要素并不匹配，在第三产业发展过程中劳动投入要素过多而资本要素较少，导致在不增加资本要素而继续增加劳动要素的过程中，产业结构高级化进程在要素严重不匹配的情况下受到抑制。

从区域差异来看：第一，资本创新要素对东部地区和西部地区的产业结构高级化进程具有显著的促进作用，对中部地区影响并不显著。第二，劳动力创新要素对东部地区和西部地区的作用相反，但对中部地区的作用依然不显著。可见，东部与西部地区劳动创新要素与资本创新要素不匹配导致第三产业产值增加受到影响。在东部地区呈现出第三产业劳动投入量过多而资本投入量较少的情况，而在西部地区呈现出资本与劳动力投入量都较少的情况。这可能由于东部地区尚未完成工业产业转移，大量的资本依然集聚在第二产业，而技术劳动力已逐步转化到更高级的产业中，出现了资本与劳动创新要素的不匹配现象。而西部地区属于经济落后地区，资本与劳动力都较为缺乏，两种要素对推进产业结构高级化进程都有显著作用。第三，产业创新要素对中部地区的产业结构高级化产生显著的正向影响，而对东、西部地区作用并不显著。可能由于中部地区的经济发展水平趋中，地理位置、生活成本等对劳动、资本的集聚作用差距不大，从而使得资本、劳动创新要素配比处于中等水平的状况。

经济开放度对东部地区产业结构高级化具有促进作用，但对中部地区有抑制作用，对西部地区影响并不显著；固定资产投资对东部地区产业结构高级化具有抑制作用，但对西部地区具有促进作用；外商直接投资对东部和中部地区产业结构高级化进程都有显著的抑制作用，这表明外商投资在第三产业投资额仍然匮乏；人均GDP对中部地区的产业结构高级化抑制作用显著，对东部地区产业结构高级化具有促进作用。

可见，综合创新要素空间配置对产业结构升级的影响实证结果，证明了本文假说1与假说2是成立的。

五、结论及政策建议

1.研究结论

第一，全国总体水平上资本创新要素短缺。其表现在资本创新要素在推进产业结构高级化的进程中作用更显著，在推进产业结构合理化的进程中存在滞后性。劳动创新要素在推进产业结构合理化的进程中作用显著，但在推进产业结构高级化的进程中存在显著的负向效应。产业创新要素对产业结构合理化在10%的显著性水平上具有较小的正效应，而对产业结构高级化进程的影响并不显著。

第二，东、中、西部各类创新要素存在错配状况，且在程度上存在空间差异。东部地区劳动创新要素配置相对过剩，资本创新要素配置不足，增加资本创新要素配置或减少劳动创新要素配置能够显著促进产业结构升级，但增加劳动创新要素投入在当期会对产业结构升级产生显著的抑制作用。中部地区资本、劳动创新要素配置基本合理，但缺乏产业创新要素配置，增加产业创新要素能够显著促进产业结构合理化与高级化进程。西部地区资本、劳动创新要素配置都不足。表现在资本、劳动创新要素都对产业结构升级具有显著的促进作用，其中，资本创新要素既有助于推进产业结构合理化，又对产业结构高级化存在显著的促进作用，只是在推进产业结构合理化的进程中存在滞后性。劳动创新要素对产业结构合理化影响并不显著，但能够显著推进产业结构高级化进程。

2.政策建议

第一，优化创新要素空间配置，推进区域产业结构升级。以上研究结论表明，我国东部地区在促进产业结构高级化的进程中可能存在劳动力要素过剩的问题；而西部地区在推进产业结构合理化进程中资本创新要素短缺，在推进产业结构高级化的进程中呈现出资本与劳动创新要素都较为缺乏的状况。为释放东部地区生产压力，增强西部地区研发活力，西部地区应制定住房、子女教育等优惠政策，并加大基础设施投资，优化技术创新平台，大力吸引东部劳动创新要素流入西部地区。而中部地区应重点整合自身的产、学、研机构，搭建创新协作平台，发挥产学研的协同创新作用，大力吸引产业创新要素流入，促进区域产业结构升级。

第二，提高相对资本创新要素投入，加快产业结构高级化进程。研究表明，在全国和各区域的产业结构高级化进程中，资本创新要素的正向推进作用更显著，可见在产业结构高级化的进程中第三产业产值提升的创新要素中，资本创新要素相对缺乏。对全国而言，国家应利用税收补贴、财政支持等政策扶持引导社会投资投向信息服务业、高新技术产业的技术研发，为高新技术产业集聚更多资本；对东部地区而言，应引导高耗能、高排放的工业产业的淘汰和转型，进而为发展信息服务业与高新技术产业腾出资本创新要素；对西部地区而言，应尽快根据自身城市特点，发挥资源优势，承接东部地区技术性产业转移，为推进产业结构升级逐步积累资本与劳动创新要素。

第三，增加产业创新要素投入，助推产业结构合理化调整。 研究表明，产业创新要素对全国、东、中、西部地区的产业结构合理化推进具有显著的正向作用。为此，在全国应加大力度继续实施各类促进高新技术产业、国家重大产业发展的项目计划，如973计划、火炬计划、科技支撑计划、星火计划等推进产业技术水平提升，增强产业结构耦合机制，推进产业结构合理化。东部地区应发挥自身高校、科研院所存量大的优势，承接国家产业计划项目的高精尖项目，并发挥自身资本优势，吸引社会资本给予产业计划项目研发配套投入，促进自身产业结构合理化调整的同时承担对中西部地区的产业项目研究帮扶工作。中、西部地区重在整合自身的产、学、研机构，为研究计划实施搭建协作平台，优化研究环境，引导企业创新生产，提高项目研究的成果转化率，推进产业结构合理化发展。