数字经济、创新驱动对城市经济韧性的影响——基于2011—2021 年武汉城市圈统计数据的实证分析

吴文菲 汪发元

（1.长江大学城市建设学院，湖北 荆州 434023；2.长江大学经济与管理学院，湖北 荆州 434023）

一、引言

当今国际局势日趋复杂严峻，不同国家和地区之间经济分化严重，发展中国家经济发展面临严峻挑战。同时，各种自然灾害频发，对各国经济发展的韧性提出了更高要求，中国也不例外。如何充分应用智能技术实行创新驱动，深化数字经济发展，提升城市经济韧性，成为新时代中国经济发展和城市管理研究的重要课题。为此，研究数字经济、创新驱动对城市经济韧性的影响，揭示其内在机理和规律，为政府提供决策参考，具有重大意义。

二、文献综述

提升城市经济韧性的根本在于转变经济发展形态，充分依靠创新驱动。不少学者围绕这一话题开展了研究，其成果主要集中在三个方面：

城市经济韧性发展变化的轨迹方面。经济发展韧性具有复杂的变化轨迹，张明斗和冯晓青（2019）[1]以长三角城市群为样本，提出长三角城市群城市韧性与经济发展水平处于动态调适期，总体上呈稳定的波动上升态势。黄庆泉（2023）[2]的研究认为，商贸流通业聚集对提升城市经济韧性有显著正向影响，且具有较大的规模异质性。崔岚和李莹莹等（2022）[3]的研究认为，区域经济韧性并非完全随机分布，具有较强的空间正相关性。

城市经济韧性与城市产业特点密切相关方面。城市经济韧性是多种因素综合影响的结果，特别是与城市的主导产业密切相关。李田田和王丽丽等（2022）[4]的研究认为，典型旅游城市的城市韧性水平与旅游经济发展水平具有耦合性，在地域上呈现东高西低的特征。同时，城市的地理位置、经济水平直接影响城市经济发展的韧性。涂强楠和何宜庆等（2022）[5]基于九大城市群的数据进行研究，结果显示城市规模、国内大循环水平与城市经济韧性呈显著正相关，数字经济发挥了正向调节作用。

经济发展水平等因素对城市经济韧性的影响机理方面。马德彬和沈正平（2021）[6]以京津冀城市群为研究对象，发现城市群韧性和经济发展、市场需求、社会建设、生态建设、政府调控以及对外开放水平存在相互促进的影响机理。

上述研究揭示了城市经济韧性的影响因素、影响规律和影响机理，为深入研究奠定了基础。在数字经济时代，经济发展已经从传统的生产要素驱动转变成创新驱动。因此，研究数字经济、创新驱动对城市经济韧性的影响具有鲜明的时代意义。本研究的创新点在于揭示数字经济、创新驱动对城市经济韧性的影响效果以及影响的内在机理。

三、理论分析与研究假设

数字经济以崭新的形态嵌入经济和社会发展的各个环节，深刻影响经济发展，同时是新型城镇化发展的重要驱动力。数字经济作为一种新的经济形态，提升了创业信息的传播渠道和速度，能有效驱动高质量创业，并通过溢出效应带动整个城市经济的稳健发展，从而提高城市经济发展的韧性。数字经济从根本上推动了经济结构的转变，激发了绿色技术创新的潜力，显著促进了城市绿色发展水平，从而提升城市经济韧性。据此，提出假设1。

假设1：数字经济显著促进了城市经济发展的韧性。

当今世界已进入高科技发展时代，科技创新已经内化为经济社会发展的根本动力。党的十八大以来，中国政府出台了一系列关于创新驱动的新政策，经济发展的根本动力正转换到创新驱动上来。创新驱动政策通过调节人才供给、技术供给，促进资源的合理配置，优化投资和创业环境，对城市经济韧性产生积极影响。基于创新驱动的巨大效益，部分城市开展了创新型城市试点，增加对企业的创新投入，有效抑制了实体经济金融化，给实体经济的发展注入巨大动力。而实体经济是城市经济发展的根基，只有实体经济稳定发展，才能从根本上增强城市经济发展的韧性。据此，提出假设2。

假设2：创新驱动能显著提升城市经济韧性。

城市经济韧性是一个动态变化的过程，在社会的发展进步中，城市经济韧性处于不断变化之中。那么，这种发展变化与数字经济和创新驱动到底是什么关系？解析三者之间的关系，必须正确认识数字经济的发展特点。从数字经济转化为现实生产力看，数字经济核心产业发展最终要将数字技术、数字产品等应用服务于产业数字化的现实需求，其本质在于创新驱动。从数字经济的发展过程看，数字经济作为一种崭新的经济形态，不断成长壮大，其成长过程就是创新驱动的过程。创新驱动能够打破城市原有发展路径，实现经济结构的转型升级，在经济结构转型升级的过程中，数字经济快速发展，城市发展韧性不断提升。据此，提出假设3。

假设3：创新驱动在数字经济促进城市经济韧性中发挥着中介作用。

四、研究设计

（一）变量选取

选取城市经济韧性（UDR）、数字经济（DE）和创新驱动（ID）为核心变量。其中，以城市经济韧性为被解释变量，数字经济和创新驱动为解释变量。具体含义和计量方法如下：

1.被解释变量：城市经济韧性（UDR）。学界关于城市经济韧性的定量研究主要基于就业与GDP 等多个指标构建的综合指标体系。参考张明斗和代洋洋（2023）[7]的研究方法，从抵抗与恢复力、适应与调节力、创新与转型力三个维度构建由12 个指标组成的指标体系，应用熵权法对各个指标客观赋权，得到城市经济韧性的综合评价指数，见表1。

表1 城市经济韧性评价指标体系

2.核心解释变量：数字经济（DE）和创新驱动（ID）。数字经济（DE）是经济发展的新形态，由于其表现形式的多元性，应用范围的广泛性，迭代速度的快速性及内容的丰富性，学术界关于数字经济测度方法和具体指标体系的构建并无统一标准。参考李宗显和杨千帆（2021）[8]的研究方法，选择与金融发展和互联网产业密切相关的5 个指标构建数字经济的评价指标体系，运用熵权法客观赋权后，得到相关综合评价指数，见表2。

表2 数字经济评价指标体系

创新驱动（ID）既是解释变量，也是中介变量。关于创新驱动（ID）的衡量，常见的衡量指标包括专利申请与授权数量和高新技术产业增加值等。其中专利申请与授权数量能较好地体现知识产权的产出，被广泛运用于反映企业的创新能力，而且专利技术从一定程度上体现了区域的创新技术、创新工艺等对产业的驱动力。据此，选取专利授权数量表征创新驱动。

3.控制变量：城市经济韧性不仅与城市经济形态密切联系，还受到城市产业结构、对外开放水平、城市人口的整体素质和金融条件等多种因素的共同作用。为此，本研究选取人口密度（PD）、经济增长（EG）、教育发展（ED）、外贸依存度（FTD）作为控制变量，分别以城市总人口与城市建设用地面积的比值、实际GDP增长率、教育支出增长率、外商实际投资与GDP 的比值表示。

（二）数据来源及说明

选取武汉城市圈（武汉、黄石、鄂州、孝感、黄冈、咸宁、仙桃、天门、潜江）9 个城市作为研究样本，选择2011—2021 年为研究时间范围。从武汉城市圈9 个城市统计年鉴中获取相关数据，部分缺失数据从各市统计公报中获取并补充完善，极个别缺失值采用线性插值法补全。将创新驱动和人口密度等变量取自然对数引入模型，从而消除可能存在的异方差问题，运用Ststa15.0 软件计算得出相应变量的基本特征值，具体见表3。

从表3 可以看出，城市经济韧性的均值为0.2508，最大值和最小值分别为0.8592 和0.0929，标准差为0.1939，表明武汉城市圈不同城市经济韧性差异显著，且经济韧性呈现较大的波动性。数字经济和创新驱动的统计量显示了相似的特征，说明数字经济和创新驱动已深深嵌入武汉城市圈各方面。

（三）模型构建

1.固定效应模型

根据相关研究，构建以城市经济韧性（UDR）为被解释变量，数字经济（DE）和创新驱动（LNID）为解释变量的固定效应模型：

式中，UDRit为i 城市t 时期的城市经济韧性，DEit为i 城市t 时期的数字经济水平，LNIDit为i 城市t 时期的创新驱动，Colit为i 城市t 时期的教育发展、外贸依存度、人口密度和经济增长等控制变量，αi为待估系数，εi代表个体固定效应，θt代表时间固定效应，μi为截距项，ρit为随机扰动项。

2.中介效应模型

在推行数字化管理和传统产业数字化转型的大背景下，数字经济以互联网为载体，全面融入城市发展各方面。与此同时，国家加强了对科技创新的投入力度，并高度重视科技创新成果的转化与应用，加速了创新带动产业数字化转型的进程。在产业结构转型升级的支持下，城市经济快速稳定增长。据此，在数字经济提高城市经济韧性的过程中，创新驱动发挥着不可或缺的重要作用。为验证这一判断，选择构建中介效应模型，检验创新驱动在数字经济对城市经济韧性影响中是否发挥着中介作用，以及中介效应的程度。

基于上述分析，构建中介效应模型，检验创新驱动的中介效应。借鉴已有研究，采用简单中介效应模型进行线性回归分析。模型构成如下：

式中，c'是解释变量X 对被解释变量Y 的直接效应，ab 是解释变量X 对被解释变量Y 的中介效应，τ1、τ2为残差。

选取城市经济韧性（UDR）为被解释变量，数字经济（DE）为解释变量，创新驱动（LNID）为中介变量，构建如下模型：

式中，UDRit为i 城市t 时期城市经济韧性，LNIDit为i 城市t 时期创新驱动水平，DEit为i 城市t 时期数字经济水平，Col 为控制变量值，βi、γi和δi为待估变量系数，τit为随机扰动项。

五、实证检验

（一）固定效应模型检验

1.平稳性检验

为提高模型的准确性，克服可能存在的伪回归问题，借鉴已有研究，对各变量运用多种检验方法进行单位根检验，结果见表4。从表4 可以看出，经过一阶差分后，序列D_UDR、D_DE 和D_LNID 都在1%的显著水平上平稳，表明D_UDR、D_DE 和D_LNID 均为一阶单整。

表4 核心变量的平稳性检验结果

2.固定效应模型检验及结果分析

（1）Hausman 检验

为确定选择固定效应模型还是随机效应模型，进一步进行Hausman 检验。检验结果统计量为14.25，在5%的检验水平上显著，说明应当使用固定效应模型。为了稳妥进一步进行检验，结果显示，变量截面自相关和组间异方差的统计量分别为73.481 和484.190，均在1%的显著水平上拒绝原假设，即不适合选择随机效应模型。最终决定选择固定效应模型。

（2）固定效应模型检验

为了分析不同解释变量对被解释变量的影响效果，分别构建混合回归模型、个体固定效应模型、时间固定效应模型和双固定效应模型（模型1—模型4）。先检验数字经济、创新驱动对城市经济韧性的影响。再进一步控制个体固定效应，进行稳健估计和FGLS 估计（模型5、模型6），以期完全解决可能存在的自相关问题，并通过模型获得最终影响结果，见表5。

表5 不同模型的检验结果

从表5 可以看出，在模型1—模型4 中，数字经济对城市经济韧性的系数均为正，且在模型1—模型3中分别在5%或1%的检验水平上显著；创新驱动对城市经济韧性的系数均为正，且在模型1、模型2 和模型4中分别在1%、5%和10%的检验水平上显著。说明数字经济、创新驱动对城市经济韧性具有显著正向影响。

（3）固定效应修正模型检验

为探讨检验结果的稳健性，运用修正后的模型5和模型6 经行检验。结果显示，数字经济、创新驱动对城市经济韧性的影响系数均为正，均在1%的检验水平上显著，且拟合优度超过80%。说明武汉城市圈数字经济、创新驱动均从整体上对城市经济韧性起到了显著促进作用。解剖其中的作用机理，数字经济和创新驱动在不同的程度上参与到城市经济发展的各个环节，从而推动产业结构转型升级，提升城市产业发展水平。

（二）中介效应模型检验

经过上述一系列科学的检验，证实数字经济、创新驱动能够显著促进城市经济韧性的提升，但其中创新驱动具体发挥着怎样的作用？为了厘清其中的作用机理，以创新驱动作为中介变量，检验其在数字经济与城市经济韧性的影响关系中是否发挥着中介效应。将各个变量数据带入中介效应模型〔式（3）、式（4）、式（5）〕进行检验，得到检验结果，见表6。

表6 中介效应模型估计结果

表6 显示了中介效应的检验结果。在模型〔式（3）〕中，数字经济对城市经济韧性的总效应为0.3256（c），且在1%的水平上显著，说明数字经济对城市经济韧性产生了直接的显著正向影响；在模型〔式（4）〕中，数字经济对创新驱动的影响系数为0.0136（a），在1%的水平上显著，把数字经济、创新驱动同时带入模型〔式（5）〕中进行检验，数字经济的系数为0.3253（c`），创新驱动的系数为0.0161（b），且均在1%的水平上显著。这一结果说明，数字经济和创新驱动对城市经济韧性的影响同时具有显著性，并且创新驱动起到了部分中介效应，占比为ab/c=0.07%。

六、研究结论与建议

基于数字经济、创新驱动和城市经济韧性的内在逻辑关系，应用固定效应模型和中介效应模型检验分析，得出以下基本结论：

1.数字经济显著促进了武汉城市圈经济韧性的提升。武汉城市圈的建立，形成了圈内城市间优势互补、相互促进的显著成效。随着数字经济的快速发展，数字经济已深度嵌入城市发展和管理的各个环节，对城市经济韧性具有显著的促进作用。

2.创新驱动显著促进了武汉城市圈经济韧性的提升。武汉城市圈各级政府坚持把创新驱动融入城市生产管理、社会服务和日常生活的各个方面，有效缩减了各个城市之间资源配置差异造成的区域异质化，强化了城市经济应对外界风险的能力，使城市经济韧性增强。创新驱动已经成为促进城市圈高质量发展、强化城市经济韧性的内在驱动力。

3.创新驱动在数字经济促进城市经济韧性的过程中发挥着不可或缺的中介作用。武汉城市圈数字经济快速发展，数字技术深刻影响城市各行各业的发展，带来了整个经济活动和经济环境的根本变化。解析其作用机理，发现创新驱动联结着数字经济与城市经济韧性，发挥着不可或缺的中介作用。

根据上述研究结论，结合武汉城市圈的发展战略，提出以下建议：

1.持续提升产业数字技术水平，推动城市圈稳定发展。武汉城市圈在数字经济的引领下，已经发挥出城市间优势互补的作用。但在全球经济增长乏力、就业形势严峻的大背景下，仍然需要以稳经济、稳增长、稳就业为主基调，持续提升产业数字技术水平，提高经济发展的韧性，推动城市圈稳定发展。

2.着力推动创新成果应用转化，引导城市圈转型升级。武汉城市圈地处长江中游，具备区位优势，同时武汉高校云集，具有得天独厚的人才优势、科研优势。把这些优势转变成现实生产力需要各方面政策的激励和配合，坚持创新成果以服务经济发展为目标，着力推动创新成果应用转化，引导城市圈产业转型升级，提升城市经济发展的韧性。

3.坚持深化区域一体发展战略，促进城市圈深度融合。武汉城市圈的发展虽然取得了显著成效，但一体化融合发展深度仍然有限。需要坚持深化区域一体化发展战略，在空间布局、道路建设一体化的基础上，加速资源配置、市场建设、经济循环一体化进程，推动区域内各要素协同发展，促进城市圈深度融合，全面提升城市圈经济发展的韧性。◆