技术创新对湖北产业结构升级的影响

周明天,徐 彬

(湖北工业大学经济与管理学院,湖北 武汉430068)

随着我国经济进入新常态,要使经济高质量发展,必须推进产业结构转型升级,为此,湖北省提出了以鼓励企业提高自主研发为抓手,以创新驱动促进产业结构优化升级的发展战略,试图通过鼓励企业加大技术研发的投入力度,对高技术企业进行财政补贴以提升技术创新水平,进而达到优化产业结构的目标.然而,技术创新是否有助于湖北省产业结构优化升级,技术创新在促使产业结构转型的过程中扮演怎样的角色,本文将通过实证对上述两个问题进行分析,并给予政策建议.

1 文献综述

在影响产业结构转型的诸多因素中,技术创新与产业结构升级之间的关系备受学者关注.有学者发现,技术创新对产业结构优化升级有显著的正向效应[1],创新性的研发行为能够促使不同行业的生产率提高,提升整个行业的产业结构水平[2];张银银等从价值链和产业链的角度对技术创新促进产业结构升级的路径进行了探讨,发现技术创新通过技术层面、市场层面和全产业链三个方面促进了产业结构升级[3].宋林等基于价值链视角研究发现创新对陕西省制造业结构升级具有正向的促进效应,技术密集型产业相对于资本和劳动密集型产业对技术创新强度的反应更为敏感[4].王希元以2009-2016年中国31个省级行政区为样本,利用非线性面板门限模型研究创新驱动产业结构升级的制度基础,发现市场和政府对创新驱动产业升级的作用并不是非此即彼,加速市场化进程和加大政府创新扶持均会产生显著的促进作用[5];江三良基于我国2000-2015年30个省的面板数据,从空间的角度探讨技术创新与产业结构升级之间的关系,发现本地技术水平提升在促进本地产业结构升级的同时,也有助于周围地区产业结构合理化水平的提升,但对周围地区产业结构高级化的抑制效应和促进效应同时存在[6].季良玉基于融资约束视角研究了融资环境在技术创新影响我国制造业产业结构升级时扮演的角色,发现在没有融资限制的情况下,企业会加大技术研发的资金投入,从而有助于技术创新水平的提升和我国制造业产业结构升级,而融资约束的存在会限制企业研发资金投入,阻碍了产业结构高级化发展[7].

现有文献为本文研究湖北省技术创新对产业结构升级的影响提供了参考.本文的贡献主要表现在以下两个方面:一是将产业结构升级从产业结构高级化和产业合理化两个角度进行了测量,全面深入分析技术创新强度对湖北产业结构升级的影响;二是加入技术创新的平方项,探讨技术创新与产业结构升级之间的非线性关系.

2 模型设定与变量说明

2.1 模型设定

为了研究技术创新水平的提升对产业结构升级的影响,构建实证模型:

其中,被解释变量IS为产业结构升级,包括产业结构高级化AIS和产业结构合理化RIS两个测度指标;解释变量innov表示技术创新,controls为控制变量,包括固定资产投资inv、外商直接投资fdi、金融发展水平finance、市场化market、政府支出gov;其中,i表示各地区的下标,t表示窗口期年份下标,ε为随机误差项.

为研究技术创新对产业结构升级是否存在非线性的影响,在实证模型(1)的基础上加入技术创新的平方项innov2,构建如下实证模型:

2.2 指标选择

产业结构高级化(AIS).本文借鉴徐德云[8]的研究思路,将各产业占GDP的比重赋予一定的权重来衡量产业结构高级化,具体公式如下:

其中,Yi/Y表示第i产业占GDP的比重.AIS数值的大小代表产业结构高级化程度的高低,AIS数值越大表示产业结构高级化层次越高,反之,则表示产业结构高级化的层次越低.

产业结构合理化(RIS).本文借鉴张林[9]的研究思路,利用三大产业的从业人数与各产业的产值匹配程度来测度产业结构合理化水平,具体公式如:其中,Yi表示地区第i产业的产值,Y表示地区生产总值,Li为第i产业的就业人数,L为三大产业的总就业人数.Y/L、Yi/Li反映了地区总的生产率水平和第i产业的生产率水平.RIS的数值越大表明各产业从业人数与产值之间越匹配,说明产业结构合理化程度越高;反之,则表明产业结构越不合理.

控制变量:技术创新innov,采用复旦大学寇宗来和刘学悦等《中国城市和产业创新力报告》中城市创新指数和创业指数综合来衡量;固定资产投资inv,用固定资产投资额与GDP的比值进行衡量;外商直接投资fdi,将实际使用外资金额按照当年人民币兑美元汇率进行换算,利用换算之后的数值与GDP之比进行衡量;金融发展水平finance,用各地的年末金融机构存款和贷款余额之和与GDP之比表示;市场化水平market,用民营和个体企业就业人数与单位就业人数之比表示;政府支出gov,用当年政府预算支出总额与GDP的比值表示.

2.3 数据来源及描述性统计

本文利用湖北省12个地级市2003-2016年面板数据作为样本进行分析,数据均来源于《中国城市统计年鉴》、《中国城市和产业创新力报告》、EPS数据库和湖北省统计局官网,少数缺失数据采用插值法和线性拟合法补齐.为减少离差值产生的偏误,对所有变量采取1%的双边缩尾处理.表1对各变量进行了简单的描述.

表1 本文所采用变量的描述性结果

图1和图2显示了在控制其他影响产业结构升级的变量情况下,本文所分析的被解释变量与核心解释变量(即湖北省12个地级市产业结构高级化和合理化与技术创新之间)的部分回归图.通过部分回归图可以看出,湖北省技术创新与产业结构高级化呈现出正相关关系,而与产业结构合理化呈现出负相关关系,但散点分布并未呈现出较强线性关系.基于此,本文通过实证,对技术创新与产业结构高级化和产业结构合理化之间的非线性关系进行了讨论.图1和图2所展示的是被解释变量和解释变量在剔除了控制变量对其影响之后,再对剩余部分的被解释变量和剩余部分的解释变量做回归,因此,部分数据为负值是由于剔除控制变量影响而造成的.

图1 技术创新与产业结构高级化部分回归图

图2 技术创新与产业结构合理化部分回归图

3 实证过程与结果分析

为避免严重多重共线性对实证估计结果产生影响,需要检验变量之间是否存在严重多重共线性.为此,表2列出了各变量之间的相关系数.由表2可知,控制变量之间的相关系数都没超过0.65,比通常判定为严重多重共线性的经验值0.8要小.为进一步确保实证分析的准确性,计算了各变量的方差膨胀因子(VIF),VIF的最大值为3.36,平均值为2.17,小于经验值5.相关系数和方差膨胀因子都表明本文实证结果是合理的.

表2 变量间相关系数矩阵

3.1 基本模型估计

为揭示技术创新对湖北产业结构升级的影响,在控制了固定资产投资等变量的情况下,引入技术创新水平进行估计,结果如表3所示,可知混合OLS模型的回归结果优于固定效应模型,而随机效应模型的回归结果优于混合OLS模型的估计结果,因而本文主要就随机效应模型的回归结果展开分析.

表3中列(1)、列(3)和列(5)的被解释变量为产业结构高级化,列(2)、列(4)和列(6)的被解释变量为产业结构合理化.由表3可知,无论是混合OLS模型、固定效应模型,还是随机效应模型,技术创新强度对湖北产业结构高级化都有正向的促进效应,而抑制了湖北产业结构合理化水平的发展,且都在1%的水平上显著.这可能是第二、三产业对创新水平的提升反应更为敏感,使得技术创新水平的提升促进了湖北产业结构高级化发展,但创新要素在产业间的配置作用存在差异,各产业之间创新要素的不均衡配置限制了产业结构合理化的发展.

表3 基本模型估计

控制变量方面,列(5)和列(6)显示,固定资产投资有助于产业结构高级化,对产业结构合理化存在抑制效应,且在1%的水平上显著.固定资产投资增加有助于改善城市的生产生活环境,从而更好地吸引资金流入,促进了湖北省产业结构高级化发展,对高技术企业和新兴产业投资支出的增加也有助于产业结构高级化;而固定资产的增加在短时间内对人力资本提升的影响较小,增加了各产业结构与劳动力供给之间的差距,对产业结构合理化发展产生了不利影响.外商直接投资对产业结构高级化和合理化都有着显著为正的影响,且系数较大,这可能是由于外商在我国的投资一般选择朝阳行业和战略新兴行业,而对传统行业的投资相对较少,因此对产业结构优化升级的影响较大.这与小岛清的“边际产业扩张理论”是一致的,即东道国扩大对外开放水平增加外贸投资有助于改善和优化本国的产业结构[10].金融发展水平的提升有利于改善湖北省产业结构高级化和合理化,且回归系数较大,这可能是因为资本的逐利性驱使资金流入发展前景较大的行业,同时金融发展能够增加资本要素的流动性,能为产业结构升级营造良好融资环境,使得金融发展水平对产业结构优化升级产生了较大的促进作用;市场化水平对产业结构高级化和合理化的影响都为正,而政府支出的影响都为负,市场化水平的提升有助于要素流动,从而对产业结构优化产生了正向影响,而地方政府为了提升政绩,把财政资金主要投资于能够促进当地经济增长的行业,而非对产业结构优化最有利的行业[6],因此政府支出限制了产业结构升级.人均国民收入也是影响产业结构升级的重要因素,由于本文在选取控制变量时,部分控制变量中包含GDP.因此,未将人均GDP单独作为控制变量进行分析,人均GDP与产业结构之间的具体关系有待进一步研究.

3.2 技术创新与产业结构升级之间非线性关系

为考察湖北省技术创新水平与产业结构升级之间是否存在非线性关系,利用实证模型(2)进行分析,实证结果如表4所示.

表4 技术创新与产业结构升级非线性关系探讨的实证结果

在列(7)、列(9)和列(11)中,技术创新一次项系数都为正二次项系数为负,且二次项系数在列(7)和列(11)中1%的水平上显著,这表明技术创新强度与产业结构高级化发展之间呈现显著的倒“U”型关系.技术创新在低于拐点水平时,有助于湖北省产业结构高级化水平提升;技术创新大于拐点值时,会限制产业结构高级化发展.对此可以解释为创新资源在不同产业之间的配置存在差异,第二产业相较于第一三产业对利用技术提高资源的利用效率有着更高的依赖程度,从而技术创新的提升会使得第二产业的发展速度快于第一和第三产业,最终对产业结构高级化产生了抑制效应.在列(8)、列(10)和列(12)中,技术创新一次项系数都为负二次项系数为正,且二次项系数在列(10)中1%的水平上显著,这表明技术创新强度与产业结构合理化发展之间呈现显著的“U”型关系.随着技术创新水平的提升,湖北省产业结构合理化水平表现出先下降后上升的趋势.产业结构合理化不仅要求产业之间的均衡化发展,同时还要求产业内资源要素的合理化分配.当技术创新水平较低时,创新要素在产业内可能存在着不均衡的分配,从而对产业结构合理化产生了不利的影响;随着技术创新水平的不断提升,创新要素在产业内不均衡分配问题也会随之得到改善,技术创新水平的提升所产生的外部效应和其自身对产业结构优化的促进效应提升了产业结构合理化水平.

3.3 稳健性检验

回归结果显示,创新强度显著促进了湖北省产业结构高级化发展,但对产业结构合理化具有限制效应.为检验实证结果的稳健性,用每万人拥有专利量(patent)替换技术创新指标来检验技术创新强度对产业结构升级的影响,结果如表5所示.从表5中可以看出,替换核心解释变量的衡量指标并没有改变实证结论,这表明本文结论是稳健的.

表5 替换核心解释变量的稳健性检验结果

4 结论与建议

本文使用湖北省12个地级市2003-2016年的面板数据作为样本,考察了技术创新对产业结构优化升级的影响.实证结果表明:第一,技术创新强度显著促进了湖北省产业结构高级化的发展,但对产业结构合理化发展具有显著的抑制效应;第二,关于技术创新与湖北省产业结构升级之间的非线性关系研究表明,技术创新与湖北省产业结构高级化和合理化之间分别呈现倒“U”型和“U”型的关系.目前,技术创新对湖北省产业结构高级化和合理化的影响都没有过拐点.基于以上的实证分析结果,提出如下政策建议:

第一,优化创新环境,加大技术创新的支撑力度.作为湖北省创新驱动战略的核心要素,技术创新为湖北省产业结构转型、实现经济的高质量发展提供了动力.因此,政府应该鼓励企业增加研发投入,对融资困难的创新型企业给予一定财政补助,增加资金的利用效率.同时,政府应该减少对市场的干预,让市场引导技术创新过程中稀缺资源的配置,使技术要素的利用效率达到最大化,以实现湖北省产业结构转型升级的目的;同时以“一芯两带三区”区域和产业布局为引领,建立区域间创新资源交流和共享的合作平台,充分发挥技术创新所带来的外部性收益.

第二,改善劳动力资源结构,提升产业结构优化的针对性.由于人力资本的供给不能满足技术创新对高技术人才的需求,导致现阶段湖北省技术创新水平限制了产业结构合理化发展.湖北省作为全国的教育大省,每年都会培养出大量的大学生,但高技术人才匮乏以及人才流失问题还有待解决.因此,应注重留人才、引人才配套政策的实施,同时根据产业发展需求提升劳动力素质,提高区域内劳动力的受教育水平,加大对高校、科研院所与企业间交流合作的政策鼓励.这样可以使得高校了解市场的人才需求,有针对性培育适合经济高质量发展的高素质人才,使得劳动力资源供给能够匹配产业结构合理化发展的需要.

第三,注重产业结构高级化和合理化的协同发展.创新水平与湖北省产业结构高级化和合理化之间分别呈现倒“U”型和“U”型的关系,但目前技术创新没有过拐点,即有助于产业结构高级化的提升但对产业结构合理化具有显著的抑制效应.因此,湖北省在颁布政策促进产业转型升级过程中,应注重产业结构高级化和合理化之间的协同发展,根据每个地区特有经济特征和产业布局,有针对性颁布相应产业政策,引导湖北省产业结构转型升级,以更好地实现经济高质量发展.