长三角区域产业结构升级与技术创新间代偿关系分析

杨 帆, 于 娱

(1.苏州科技大学 商学院, 苏州 215009) (2.南京审计大学 审计与评估研究院, 南京 211815)

经济发展新常态下，长三角区域经济发展已由高速增长阶段转向高质量增长阶段.国内有学者认为，在国家或企业处于发展初期时需要遵循“技术引进-模仿学习-自主创新”的发展路径[1].而当前实证研究表明，我国大部分省份创新驱动知识发展已呈规模报酬递增趋势[2].伴随的城市经济增长动力还受到产业结构升级“结构性红利”影响[3].但近年来我国经济逐渐过渡到了“结构性减速”与“结构性加速”的并存期[4].少数学者从国家产业发展基本国情出发，认为技术创新与产业结构变革的有机组合可以有效推动中国稳定跨过“结构性减速”阶段，从而促进经济持续高速增长[5].

目前代偿理论已广泛运用于医学[6]、生物学[7]、心理学[8]等自然科学领域，医学界通常将代偿定义为由原器官的健全部分或其他器官代替、补偿那些功能或结构发生病变的器官[6].心理学领域则普遍将代偿视为一种自我防御机制，用现有的某种事物替代自己的缺陷以实现内心自洽减轻心理痛苦[8].文献[9]则采用中介效应模型实证检验经济补贴对子女陪伴的代偿作用.虽然代偿在不同学科中的定义有所区别，但其核心理念主要有两点.第一，原有系统中由于某一要素不足或缺失，引起备用要素部分或全部补偿原有要素的功能，以实现系统的再平衡.第二，备用要素对原要素的补偿功能往往是阶段性或不可持续的，长期代偿通常会引发系统进入不可逆的再失衡阶段.因此，文中结合代偿理论，从要素作用的可持续性、独立性以及传导关系的变化趋势等角度出发，对技术创新和产业结构升级在长三角经济发展中的作用进行综合评估，并通过实证检验产业结构升级与技术创新间的代偿机理.

1 理论分析与研究假设

经济学家认为近代经济增长不仅是经济总量的变化，更是一连串的部门承上启下并依次关联于主导部门的产业分工序列[10].产业结构升级的本质是生产要素从低效率生产部门向高效率生产部门转移，而通过外部引入或本土培育新兴产业，都会为现有生产环境带来新的要素并形成新的弱连接.文献[11]认为弱连接更有助于人们获取新信息和新知识.

当区域技术创新水平处于较低阶段时，区域缺乏承接外部新兴产业的技术和人才.该阶段产业结构升级虽然能够促进技术创新，但水土不服情况明显，需要通过技术创新实现本土化转型.由于该阶段技术创新主要目标在于帮助高端产业实现本土化，本地难以取得与技术前沿区域相仿的产品利润.在区域技术创新处于较低水平时，产业结构升级需要通过技术创新才能间接作用于经济增长.

当区域技术创新水平由低到中等时，区域本身拥有支撑其技术创新的人才储备，模仿创新能力相比技术创新水平较低时有了显著提升，但尚不具备领军高新产业的技术创新能力.该阶段区域具备承接外部新兴产业或新兴产业配套产业的基本能力，能够基于自身技术创新能力推动新兴产业本土化.因此，在技术创新处于中等水平时，技术创新对产业结构升级和经济增长起部分中间作用，产业结构升级能够一定程度上独立促进经济增长，部分代偿技术创新对经济增长的促进功能.

当区域技术创新处于较高水平时，人才集聚水平和信息流动效率较高，区域经济增长由要素驱动变为创新驱动.该阶段区域难以从外部直接引进新兴产业，更多是基于本土人才、创新、产业资源优势培育本土新兴产业，推动新产业与旧产业实现产业边界融合，提高全要素生产率.此时，区域产业结构升级在规模效应和产业集群效应的驱动下，会一定程度上挤出集群外的附加值较低的低端产业.新兴产业所衍生出的异质性资源一定程度上推动着技术创新的发展，并基于创新驱动引领经济增长.该阶段产业结构升级对技术创新的代偿作用消失，具体关系如图1.因此，提出如下假设：

图1 产业结构升级与技术创新代偿关系模型

H1：产业结构升级能够在城市技术创新处于中等水平时部分代偿技术创新对经济增长的促进功能，但其作用不可持续.

2 研究设计

2.1 变量选取

2.1.1 被解释变量

经济增长(Gdp).经济增长是反映国家、区域综合实力和人民生活水平的重要指标，目前学界用来衡量经济增长水平的指标通常包括Gdp、人均Gdp、 DMSP-OLS夜间灯光[12].结合已有文献和本研究实际需求，考虑到Gdp能够较为客观的反映长三角各市在整体经济规模上的差异，采用Gdp来表示区域经济增长水平.

2.1.2 解释变量

产业结构升级(Uis).区域中劳动者从劳动增值较低的产业转移到生产附加值较高的产业时能够有效提高区域的生产总值，产业结构整体层次较高的城市单位劳动者创造的价值往往更多.综合体现区域产业结构组成及内涵，根据文献[13]研究，将三大产业产值均带入指标体系中，并引入各产业结构层次系数与产业产值占比加总描述各区域产业结构升级水平.指数表达形式为：

(1)

式中：i=1、2、3为第一、二、三产业；indi为第i产业的产值占总产值的比重，Uis指数越大表明该区域产业结构层级越高.

技术创新(Pat).经济增长取决于劳动生产率的提高，这是由于新工艺、机械和设备的技术进步所致.专利作为作为最常用和广泛认可的创新测量指标[14]，其可靠性和稳健性在实证研究中得到了验证，因此文中将采用专利数量来对城市的技术创新水平进行测量.

2.1.3 控制变量

由于现实中存在影响城市经济增长的其他要素，文中结合已有研究，选取如下控制变量：① 人力资本(Sen)，采用社会就业总人数表示区域人力资本水平.② 实际使用外资(Fdi)，采用各市每年实际利用外资金额表征.③ 投资水平(Inv)，选择全社会固定资产投资总额代表区域总体投资水平.④ 社会用电量(Elec)，作为“克强指数”的重要组成部分，电力消费水平是经济发展的指示器，可以有效测度城市经济发展状况，因此文中采用社会用电量作为本文的控制变量.⑤ 财政支出(Gbe)，采用政府预算支出表征.

2.2 模型设计

为对产业结构升级与技术创新间代偿关系进行检验，文中参考文献[9]运用分阶段中介效应检验产业结构升级对技术创新的阶段性代偿.文中研究以技术创新和产业结构升级为解释变量.通过检验不同技术创新水平下产业结构升级对技术创新代偿作用变化规律，探究产业结构升级与技术创新之间的代偿关系，代偿关系检验流程如图2.

图2 代偿关系检验流程

具体包括以下两个步骤，第一步是采用面板固定效应模型检验技术创新的中介效应，如果技术创新满足以下4个条件则中介效应存在.包括：① 产业结构升级对经济增长的促进作用是显著的；② 产业结构升级对技术创新的促进作用是显著的；③ 技术创新对经济增长的促进作用是显著的；④ 控制技术创新后产业结构升级对经济增长的促进作用不显著或其影响系数相比于控制技术创新前明显降低，同时技术创新影响系数和显著性水平较条件③无明显变化.

第二步是以技术创新为门限变量，检验不同技术创新水平下是否存在中介效应失效或显著减弱情况.如果在第一步中满足了4个先决条件，那么证明整体上产业结构升级无法直接作用于经济增长，在此基础上采用门限效应对第一步的4个公式进行面板门限回归，检验不同技术创新水平下技术创新对产业结构升级与经济增长间关系的中介作用，通过比较面板门限回归与中介效应中各式回归结果的R2，采用面板门限回归中拟合优度更高的回归结果替换中介效应中的部分结果，构建代偿关系模型.门限面板回归计算公式为：

Gdp=c1+α11Uis(Pat<γ1)+α12Uis(γ1

α13Uis(Pat>ε1)+η1Control+ε1

(2)

Pat=c2+α21Uis(Pat<γ2)+α22Uis(γ2

α23Uis(Pat>ε2)+η2Control+ε2

(3)

Gdp=c3+α31Pat(Pat<γ3)+α32Pat(γ3

α33Pat(Pat>ε3)+η3Control+ε3

(4)

Gdp=c4+α41Uis(Pat<γ4)+α42Uis(γ4

α43Uis(Pat>ε4)+θ4Pat+η3Control+ε4

(5)

式中：ci为各式常数项；αij为i式第j个区间上产业结构升级的相关系数；ηi为第i式中控制变量相关系数；εi为残差项，γi与εi分别为各式中的门限变量的门限阈值；Control为文中注释的控制变量.如果满足以下条件则代偿关系是存在的，包括：① 不同技术创新水平下产业结构升级对技术创新和经济增长的促进作用始终显著；② 不同技术创新水平下技术创新对经济增长的促进作用始终显著.③ 控制技术创新后产业结构升级对经济增长的促进作用存在某一区间，当技术创新处于该区间范围时产业结构升级对经济增长的促进作用显著且其影响系数α4i高于中介效应检验中系数∂41，同时技术创新的系数θ4小于∂42.④ 条件③所对应的模型R2还应高于面板固定效应检验结果，且对应区间范围应小于全部样本所分布的范围.

若第二步的条件均满足，那么证明存在某一区间，当技术创新水平处于该区间时产业结构升级能够部分或全部代偿技术创新对经济增长的促进作用.结合代偿关系的不可持续性，当技术创新高于某一阈值即区域由要素驱动进入到创新驱动经济发展阶段后，代偿关系将会消失，即存在ε4<1，当Pat>ε4时模型式(5)的R2无法通过显著性水平检验，在控制技术创新后产业结构升级对经济增长的促进作用不显著.

3 实证分析

3.1 相关性检验

考虑到数据的可得性和科学性，文中选取2008-2018年长三角区域27个地级市的面板数据作为实证样本.文中数据均来源于《中国城市统计年鉴》和《各省统计年鉴》，具体变量构成如表1.

表1 各变量统计性描述

本研究所涉及的变量均采用极差化法进行无量纲化，各变量在标准化后取值范围为[0，1].通过表2可以发现，文中所涉及的各类变量间均存在显著地正向相关性，且都通过1%水平检验，结果与预期一致.

表2 Pearson相关性检验

由于各变量之间具有较高的相关性，为避免回归过程中可能出现的多重共线性问题，文中对所涉变量进行Vif检验，结果如表3.从Vif检验结果来看，文中所涉及到的代偿、被代偿以及控制变量的Vif值均小于10，整体Vif均值为4.5.因此，各变量与被解释变量之间不存在明显的多重共线性问题，变量选择客观有效.

表3 Vif检验

3.2 代偿关系检验

基于研究模型设计，文中采用面板固定效应模型对各变量之间的相关关系进行检验.回归结果如表4.从模型1、2的回归结果中可以看出，产业结构升级对城市经济增长以及技术创新水平提高都具有显著的促进作用.从模型3、4的回归结果可以发现，技术创新对经济增长的促进作用基本不受产业结构升级的影响.横向比较模型1、4的结果可以发现，在加入技术创新变量后产业结构升级相关系数大幅降低并趋近于零，显著性水平变为未通过检验.基于中介效应理论可知，在面板固定效应回归下技术创新对产业结构升级和经济增长起完全中介作用.

表4 面板固定效应检验结果

在中介效应存在的基础上，文中以技术创新水平为门限变量，基于技术创新水平对27个城市进行门限效应检验按照能够通过显著性水平检验的最大门限数确定门限值，对比面板门限模型和固定效应模型拟合度(表5).

表5 面板门限效应检验

面板门限模型门限变量技术创新，通过显著性水平检验的门限值从小到大分别为0.127、0.218 4、0.405 2、0.413 6、0.563 4和0.653 5.其中，门限值0.413 6置信区间为(0.396 8，0.415)，包含0.405 2.因此，为便于计算文中将门限值0.413 6舍去，采用0.405 2作为模型5和模型8的门限.同时考虑到模型7核心解释变量技术创新始终促进经济增长，且R2为0.963 9，小于对应面板固定效应检验，因此采用模型3代替模型7.则代偿关系检验结果如表6.

表6 代偿关系检验结果

参照各面板门限模型门限值及对应置信区间，将城市技术创新水平划分为六个有效区间.由表6中模型6列可知，产业结构升级对技术创新有着显著的促进作用，且该促进作用随着技术创新水平的提升逐步提高.模型3为面板固定效应回归结果，技术创新对经济增长的促进作用较为稳定，显著性通过1%水平检验.由表6中模型5回归结果可知，当技术创新水平高于0.127时，产业结构升级对经济增长的促进作用变为显著，并随着技术创新水平突破0.405 2而增强，显著性通过1%水平检验.而模型8在模型5的基础上加入技术创新作为自变量，当技术创新水平处于(0，0.405 2)范围内时，产业结构升级对经济增长的促进作用未能通过显著性水平检验；当技术创新水平处于(0.405 2，0.563 4)时产业结构升级才能够显著促进经济增长，但相关系数较模型8中对应区间相关系数明显下降，仅维持在一半水平；当技术创新水平大于0.563 4时，产业结构升级对经济增长的促进作用再度由显著变为不显著.同时，对比模型8与模型3和模型4，当采用面板回归时技术创新对经济增长的促进作用受产业结构升级影响较小，当采用面板门限效应模型时技术创新对经济增长的促进作用较模型3和模型4中的0.093、0.091 9有明显下降，表明产业结构升级在技术创新处于(0.405 2，0.563 4)时对技术创新的经济效应具有代偿作用.

由实证分析结果可以发现，产业结构升级仅在技术创新水平处于(0.405 2，0.563 4)时能够部分代偿技术创新对经济增长的直接驱动作用，验证了文中的假设H1.该结果一方面满足了代偿理论中代偿要素部分或全部补偿原有要素的功能性缺失或不足的特征；另一方面，这种代偿作用又是不可持续的，当城市技术创新水平突破0.563 4阈值后，产业结构升级对技术创新的代偿作用消失.

4 结论

(1) 技术创新能够独立、稳定促进经济增长.技术创新作为经济发展的主要驱动要素之一，在长三角各技术创新水平的城市中都显著促进着经济增长，其促进作用具有独立、稳定等特征.伴随技术创新水平的提升，产业结构升级对技术创新的促进作用逐渐增强，应围绕城市核心技术领域优化城市产业结构配置，充分发挥城市的创新活力和产业活力，加强两者之间协同效应，促进经济高质量可持续发展.

(2) 产业结构升级能够代偿技术创新对经济增长的直接促进作用.在区域技术创新水平较低时，区域通过技术创新推动外部引进的先进产业资源本土化；在区域技术创新水平较高时，区域摆脱要素驱动进而基主导产业发展创新经济.长三角区域城市技术创新处于较低或较高阶段时，技术创新对产业结构升级与经济增长关系起中介效应，城市无法脱离技术创新仅基于产业结构升级促进经济增长.但在城市技术创新处于中等水平时，由于城市不具备创新驱动主导高端产业发展的技术创新实力，但又一定程度上具有承接外部高端产业或配套产业的模仿创新能力，城市能够通过产业结构升级直接推动经济增长.该阶段的产业结构升级一定程度上与地区技术创新相脱节，仅通过范式转移达到优化产业资源配置的目的，实现产业结构升级对技术创新的代偿.这种代偿关系是一把双刃剑，虽然一定程度上加快了区域资本的原始积累，但也可能导致地方发展形成路径依赖，致使创新资源错配.