长三角地区数字经济对制造业产业升级的影响

胡晓梅,李 杰,陈 鼎,李 东

(宿州学院 数学与统计学院,安徽 宿州 234000)

0 引 言

长三角地区是我国制造业发展质量最高的地区之一.近年来,受资源要素和国际市场的双重限制,长三角地区制造业转型升级迫在眉睫.数字经济的蓬勃发展,为制造业转型升级提供了新的前进方向.数字化技术与制造业的融合发展,提升了企业的智能化生产水平,打破了产业发展过程中的技术瓶颈.二十大报告中指出,要推进新型工业化,建设制造强国,实现这一目标离不开数字经济的强大支撑.持续发挥数字经济在制造业产业升级过程中的活力,首先应了解数字经济对制造业产业升级的影响效果如何?因此,本文结合上述问题,重点研究长三角地区数字经济对制造业产业升级的影响,为长三角地区更好发挥数字经济的重要作用提供经验证据.

制造业产业升级是建立现代化工业体系的重要一环,任碧云等人认为制造业产业升级是由于制造业内在能力增强而实现的向较高水平跃升的过程[1].周升起等人指出中国制造业整体及各细分行业仍处于全球价值链低端,因此,如何量化制造业产业升级成为当前阶段研究热点[2].潘为华等人通过构造产业结构高级化与合理化指标的方式从两个角度来测算制造业产业升级水平[3].吕昳苗基于DEA方法从投入与产出的角度实证分析装备制造业产业升级效率[4].霍影等人将装备制造业升级能力分为产业成长、研发创新、服务配套和政策保障四个方面,并利用突变级数获得装备制造业升级的多目标决策结果[5].

数字经济的发展为制造业升级提供了推动力,不少学者证明了这一点.李馥伊在数字经济治理和升级的角度下对我国制造业细分行业的数据进行研究,发现数字化投入能够促进我国制造业朝全球价值链高端迈进[6].裘莹等人认为数字经济具有网络链接、成本压缩、供应链生态结构改造和价值创造效应,能有效推动中小企业价值链升级[7];陈剑等人立足产品研发、供应链管理、库存管理与定价方面阐释了数字化对企业的运营效率赋能[8].吕越等人采用机器人使用密度实证了企业人工智能投入对全球价值链参与程度的正向影响[9].伯广宇等人认为数字化产业与传统产业之间的融合分为技术融合、商业融合和产业融合,而数字经济具备推动中国经济高质量发展的强大动能[10].何文彬探究了我国数字经济对制造业升级的重构作用,认为数字化投入有利于知识密集制造业部门的全球价值链高端化[11].王石等人运用调节效应模型得出数字经济对黄河流域制造业产业升级具有正向促进作用[12].许钊等人认为融入数字化技术的数字金融通过提升技术创新程度、促进消费需求来促进制造业升级[13].

关于制造业产业升级及数字经济的研究已取得较多的成果,且为本文的研究提供了借鉴.但是目前关于数字经济对制造业产业升级影响的研究结果均表现为线性的正向促进作用,却忽视了数字经济的赋能作用的发挥是需要一定的数字经济基础的,因而对数字经济与制造业产业升级间的非线性影响效应并没有较为深入的研究.鉴于此,本文将以我国制造业发展程度较高的长三角地区为例,实证分析数字经济的发展对制造业产业升级的非线性影响.

1 模型设计

1.1 指标标准化

由于在对长三角各地区指标的选取中,每个指标的计量单位在数据选择上不统一,若直接采用原指标值进行分析,原高值指标在综合分析中的作用将更加突出,而低原值指标在综合分析中的作用将相对减弱.因此,在利用这些数据计算综合指标之前,首先要对指标进行标准化,即将指标的绝对值转化为相对值,以解决不同指标值的同质化问题.因此,为了保证结果不受指标量纲的影响,有必要对原始指标数据进行标准化.

极差法是对原始数据进行线性变换,使结果落入[0,1]区间内,转换函数如下:

正向指标:

负向指标:

1.2 熵权法

信息论中熵的一般定义为:如果i系统有n种状态,每种状态出现的概率为Pij(j=1,2,3…,n).则系统熵计算方法为:

其中,k指的是指标个数的倒数.若系统中共有m个指标,则指标信息效用值和权重的确定公式如下:

1.3 面板回归模型

本文首先构造面板回归模型检验数字经济发展对制造业转型升级水平的一般影响效应.具体模型为:

其中,Mit表示i城市t时期的制造业转型升级水平,Dit表示i城市t时期的数字经济发展水平,Xit为一系列控制变量构成的向量,α为截距项,μi表示个体效应,λt表示时间固定效应,εit代表随机扰动项.

1.4 面板门槛回归模型

为验证数字经济发展水平对制造业转型升级的阶段性影响,本文选择数字经济作为门槛变量,构造如下面板门槛回归模型:

其中,A(·)为示性函数,δ为控制变量的系数,τi为第i门限值,υ为残差,其他符号的含义同上.

2 数据来源与变量选取

2.1 数据来源

本次的研究数据来自《中国统计年鉴》和长三角地区各市统计年鉴、《中国科技统计年鉴》和中国互联网发展状况统计报告等.本文研究对象共包含了长三角地区41个城市,时间跨度为2010—2019年,共计410个样本数据,对搜集过程中有数据存在部分缺失值采用均值法进行补全.

2.2 变量选取

被解释变量(M):制造业产业升级,本文从科技研发、经济增长和绿色发展三个维度选取指标根据熵权法计算得到,具体指标见表1.

表1 制造业产业升级与数字经济发展的指标体系

核心解释变量(D):数字经济发展,本文通过借鉴张晴等人[14]的研究,从数字经济基础设施、数字经济产业发展和数字经济创新发展三个维度运用熵权法测度数字经济发展水平,具体指标见表1.

控制变量:参考廖信林等人[15]的研究成果,本文选取的控制变量有两个:(1)经济发展水平(G),经济发展水平越高,越能够为制造业升级提供强有力的资金支持,本文选择采用国内人均GDP表示;(2)外商投资力度(I),无论是资金型投资还是技术性投资,外商投资都会为地区制造业升级带来新的发展机会,从而推动制造业产业升级,本文通过实际外商直接投资金额表示外商投资力度.

指标的描述性统计结果见表2.

表2 变量描述性统计结果

3 实证分析

3.1 面板回归模型结果分析

表4为面板回归模型的参数估计结果.模型(1)和(2)是只包含唯一的解释变量数字经济发展的固定效应和随机效应模型,由于hausman检验统计量的值为107.77,伴随概率p值为0,通过了5%水平上的显著性检验,因此,本文选择建立固定效应模型.模型(3)、(4)中依次加入控制变量,与模型(1)的结果对比可知,无论是否加入控制变量,数字经济发展的系数均为正,且通过显著性水平为10%的统计检验,表明数字经济对制造业产业发展水平有着显著的正向影响.模型(4)中,数字经济发展的系数为0.03,表明在研究时期内,数字经济的发展水平每上升1个单位,则制造业产业升级水平平均会增加0.03个单位.

表4 数字经济与制造业发展水平的面板固定效应回归结果

3.2 面板门槛回归模型结果分析

为了验证数字经济发展对制造业产业升级的非线性影响,应先确定是否存在门槛值及门槛的个数.本文通过 Bootstrap 自助法抽样300次估计出门槛值和相关统计量,门槛数量及检验结果由表5所示,单一门槛值在 10% 的水平上显著,且此时门槛值为0.251,P值为0.083,而双重门槛检验出的结果中P值为0.057,表明在10%的显著性水平上存在双门槛,因此第一个门槛值为0.268,第二个门槛值为0.288.由此可以说明数字经济发展对制造业转型升级的实际影响存在非线性的变化特征.

表5 门槛值检验结果

图1中给出了面板门槛模型的似然比检验图.图中横坐标表示门槛变量的门槛值,纵坐标表示似然比函数值.左图中为制造业产业升级关于数字经济发展的第一门槛值,右图为第二门槛值.由于95%置信水平上似然比检验统计量的临界值为7.35,为图1中虚线的位置.当似然比统计量值小于临界值时,则拒绝原假设,因此,根据图1可知,在两个门槛值处,似然比检验统计量都小于临界值,故而双门槛的估计值与实际值一致.

图1 制造业产业升级的双门槛及似然比函数图

门槛回归结果如表6所示.模型1为单门槛的回归结果,当数字经济发展水平低于门槛值时,数字经济发展的系数为-0.064且显著,而当数字经济发展到较高水平时,数字经济的系数为0.008,但并不显著.模型2为双门槛的回归结果,当数字经济发展低于第一门槛值时,数字经济的系数也为负值,但不显著;当数字经济处在两个门槛值之间时,数字经济的系数最大,为0.939,且显著;当数字经济的发展超过第二门槛值时,数字经济的系数为正,但不显著.以上表明,数字经济对制造业产业升级的影响并非呈现出持续的促进作用,而是在数字经济发展的初始阶段,表现为较弱的抑制作用,这是因为数字经济的发展具有明显的知识集聚性与资本集聚性,前期投入较大但收益较小,所以对制造业产业升级表现为负向作用.而当数字经济发展到一定程度时,其赋能作用开始体现,并表现出向其他产业的渗透性,因此,此阶段数字经济对制造业产业升级的作用较大.但是,如果数字经济发展水平太高,这种较大的促进作用也会慢慢减弱.因此,数字经济的发展应与制造业产业发展程度相适应,而不能过快.

表6 模型回归结果对比

4 结论与建议

本文运用熵权法对长三角地区数字经济发展水平与制造业产业升级水平进行测度,并在此基础上以数字经济为门槛变量应用面板门槛回归模型检验数字经济对制造业产业升级的非线性影响效果.得出以下结论:数字经济可显著促进制造业转型升级,具体的作用形式表现出阶段性的特征.当数字经济处于较低水平时,会显著抑制制造业产业升级,而当数字经济发展到一定程度后,处于第一与第二门槛值之间,数字经济对制造业产业升级的促进作用最大;而当数字经济发展水平超过第二门槛值时,其对制造业产业升级的促进作用会缩小.

综合上述结论,本文给出以下建议:重视数字经济发展水平,从而推动制造业产业升级.数字经济能够发挥对制造业产业升级的促进作用,依赖于数字经济规模的积累与壮大.一方面应重视数字经济基础建设,推动数字产业发展;另一方面,应着力提升数字技术创新能力,用于进行数字化改革,增强数字化技术的应用与转化能力.