数字技术应用创新、要素市场分割与产业结构升级

2024-01-02姚娜

现代管理科学 2023年6期

[摘要]提高数字技术应用创新水平是缓解要素市场分割的重要措施，亦是促进产业结构升级的核心动能。基于2012—2021年中国30个省份面板数据，探析数字技术应用创新对产业结构升级的影响及作用机制。研究发现，数字技术应用创新对产业结构升级存在显著正向影响，且该结论在一系列稳健性检验后仍然成立。作用机制检验表明，数字技术应用创新能够通过缓解要素市场分割促进产业结构升级。异质性分析结果表明，数字技术应用创新对产业结构升级的正向促进作用在东部地区和数字技术应用创新水平较高的地区更显著。基于此，提出超前部署数字算力基础设施、加快推进要素市场一体化进程、制定地区差异化发展战略的对策建议，以期为助推我国全域产业结构升级提供理论参考。

[关键词]数字技术应用创新；要素市场分割；产业结构升级；产业结构高级化

一、引言与文献综述

党的二十大报告提出建设现代化产业体系，强调“坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，要求推动制造业高端化、智能化、绿色化发展，巩固优势产业领先地位”1。由上述报告可知，党中央已将“大力发展壮大战略性新兴产业，前瞻布局未来产业”视作下一步产业发展计划，着力依法依规化解过剩产能，淘汰落后产能，实现产业高端化、绿色化发展，推进传统产业结构优化升级。产业结构升级演变是经济增长的基本特点，也是国民经济持续增长的关键因素，即助推产业结构转型升级是实现经济高质量发展和增强国际竞争力的重要举措。但需注意，我国产业结构升级仍面临制度性生产要素流出障碍、劳动力空间配置效率较低[1]、要素报酬不合理差距等要素市场分割引致的一系列问题。在此背景下，打破地区间贸易壁垒、缓解区域间要素市场分割，成为实现产业结构升级与国民经济持续健康发展的基本导向。作为促进经济平稳增长的动力保障，数字技术应用创新能够增强劳动力时空流动，实现供求双方的双向反馈、供求信息精准匹配，改善要素市场分割，促进产业结构升级。基于这一角度，我国须把握好新一轮数字技术革命和产业变革的历史性机遇，促使相关产业在数字赋能下焕发新生，加快实现产业结构升级。习近平总书记强调，“一手抓传统产业转型升级，……，推动制造业加速向数字化、网络化、智能化发展，提高产业链供应链稳定性和现代化水平”2。可见，推进产业与数字技术融合发展可加速产业网络化、智能化转型，促使产业结构升级迎来破局时刻。这是由于，数字技术应用创新能够发挥“知识溢出效应”和“普惠效应”，提升产业间沟通和要素配置效率[2]，有效降低交易成本、提升管理和生产效率。这将最终驱动商业模式创新、产品结构创新、生产质量提升和附加值创造，推动产业向高附加值的生产模式转型，进而实现产业结构升级。那么，数字技术应用创新驱动产业结构升级的作用路径为何？要素市场分割在数字技术应用创新与产业结构升级之间具有何种作用？上述疑问均属于本文要重点进行探讨的关键。科学测度数字技术应用创新对产业结构升级的影响，对我国实现数字技术应用创新与产业变革、助力经济高质量发展具有重要参考作用及现实意义。

就产业结构升级的影响因素而言，学界多从数字技术应用创新催生而来的数字经济角度出发，探究数字经济与产业结构升级的作用关系。夏杰长等[3]通过实证研究发现，数字经济能够通过加速建设全国统一要素市场，助推中国产业结构升级转型，并且该作用在G20峰会召开后更显著。胡峰等[4]研究发现，数字经济可发挥资源错配矯正效应及关键技术突破效应，对产业结构升级产生积极促进影响。钟晓君等[5]以第三服务产业为例，研究发现数字经济发展可显著促进服务产业结构升级，且该作用存在显著地区异质性，数字经济发展对东部地区的影响作用更大。另有学者就数字技术创新与产业结构升级两者的关系进行分析。孙勇等[6]研究发现，数字技术创新对产业结构升级具有显著正向促进作用，且该作用在城市群地区、长江中游及下游地区较为显著。方湖柳等[7]研究发现，数字技术创新有效推动了长三角产业结构升级，且对周边城市的产业结构升级存在正向溢出效应。

上述文献均认为数字技术应用创新与产业结构升级之间存在必然联系。但需注意的是，助力产业结构升级不只需要数字技术应用创新的助益，还要重视要素市场分割的影响。宿伟健等[8]实证发现，要素市场分割会显著抑制产业结构升级，但可通过高端产业集聚缓解这一负向影响。臧铖等[9]研究发现，要素市场分割在外资开放与产业结构升级之间具有调节作用，随着要素市场分割的弱化，外资开放对产业结构升级的影响由负转为正。另外，要素市场分割的不利影响可能使欠发达地区遭受发达地区淘汰产业跨区域转移[10]，引发“地区产业结构趋同”[11]，限制产业结构升级。

关于数字技术应用创新与产业结构升级间关系、要素市场分割对产业发展影响，学界已形成较为丰硕的研究成果，为本文提供了一定理论鉴照。但多数学者仅对产业结构升级与数字技术应用创新、产业结构升级与要素市场分割的两两关系展开研究，鲜见有文献将数字技术应用创新、要素市场分割与产业结构升级纳入同一框架开展研究。与现有研究相比，本文的边际贡献可能为以下两点：（1）基于现有研究，从数字信息化、数字互联化两大维度着手，全面测度2012—2021年中国30个省区市的数字技术应用创新水平，使得测算结果更加精确。（2）将数字技术应用创新、要素市场错配与产业结构升级置于统一研究框架，分析数字技术应用创新对产业结构升级的直接影响，以及要素市场错配的中介效应，从而厘清三者的深层关系，为相关政策制定提供一定参考。

二、理论假设

从产业发展的长远角度而来，数字技术应用创新能够赋能上下游供需双链实现价值再造，最终促成产业结构升级。数字技术应用创新主要通过如下3种途径重塑产业的生产、发展逻辑，助力产业结构升级。第一，数字技术应用创新可提升资源配置效率，推动产业结构升级。数字技术应用创新发展能够促使相关产业借助数字技术应用创新的智能分析优势，分解用户需求，推动互联网与传统产业相结合，极大增加相关产业线上用户数量，为提高资源配置效率夯实用户基础。这可改善资源错配情况，提升产业结构升级驱动力。第二，数字技术应用创新可改变生产方式，推动产业结构升级。数字技术应用创新水平的提升，能够推动数字技术深刻嵌入产品生产场景中，代替劳动力进行传统生产中流程重复、体力消耗较大的工作[12]，提高生产效率。这在提升产品附加值的同时，可促使相关产业产品价值链实现由中低端向高端迁移[13]，促进产业结构升级。第三，数字技术应用创新可通过缓解融资约束，推动产业结构升级。数字技术应用创新能够以区块链、云计算等数据分析技术赋能金融服务业数字化发展，扩展金融服务范围，降低企业与外部资金提供机构间的信息不对称程度。这可促使金融服务机构向更需要融资的企业释放信贷资金，有效缓解企业融资约束，并助力产业脱离“中等收入陷阱”[14]，拓宽企业发展和产业升级资本来源渠道，实现产业结构升级。基于上述分析，本文提出如下假设。

假设1：数字技术应用创新对产业结构升级具有正向促进作用。

要素市场分割是指各类生产要素在区域间无法实现自由流通，生成原因包括地方保护等主观人为因素。而数字技术应用创新可促使数字技术渗透经济社会的各个层面，通过刺激居民消费、增加企业投资的方式有效推动相关生产要素跨地区、跨组织流动与共享，进而打破地区间的要素市场分割。一方面，数字技术应用创新能够推动传统金融业转型，刺激居民消费，为弱化地区间要素市场分割提供新途径。数字技术应用创新使得金融产品及服务不断推陈出新，促使金融行业逐渐向高效化、普惠化方向发展，极大提高金融可得性，降低金融服务门槛，有效缓解消费者资金流动性约束[15]，刺激居民消费水平增长。由此，居民消费结构进一步优化，催生出更多新型产品需求，促进产品创新、加速生产要素的跨區流动，进而打破市场要素分割。同时，企业为追求规模经济和分工效率，自动优化最终产品和中间品的生产空间布局[16]，进而推动生产要素跨区流动，加强地区间经济联系，削弱要素市场分割。另一方面，数字技术应用创新能够强化企业要素配置水平，促进企业投资，破除要素市场分割。数字技术应用创新能够发挥信息技术优势，降低资本市场内企业间的信息不对称，强化企业资源配置能力，提升生产效率及市场竞争力，促进企业投资。在这一背景下，企业规模进一步扩大，能够促进企业内部生产结构优化，提高生产要素配置速率，削弱要素市场分割。基于上述分析，本文提出如下假设。

假设2：数字技术应用创新能够缓解要素市场分割。

数字技术应用创新可通过强化地区经济联系、弱化行政垄断方式，缓解要素市场分割导致的资源错配、浪费等问题，推动产业结构升级。一方面，数字技术应用创新可通过加快市场整合、缓解要素市场分割，助力产业结构升级。得益于数字技术的跨时空特性，相关产业能够通过衔接不同空间内的要素资源以满足自身发展需要，促使商品服务和信息传输有效冲破要素市场分割藩篱，加快市场整合。市场整合程度的提升有助于加快市场资本布局优化及结构调整，提高产业集约化管理水平及产业集中度，进而推动产业结构优化升级。市场整合促使企业加速转型以增加市场竞争力，发挥企业间学习、模仿效应[17]，进而促进产业结构升级发展。另一方面，数字技术应用创新可通过弱化行政垄断缓解要素市场分割，助力产业结构升级转型。数字技术应用创新能够发挥数字技术天然开放性优势，催生多种全新业态、产业、模式，降低行业准入门槛[18]，有效弱化行业与市场间的行政垄断壁垒。数字技术应用创新水平的不断提升，使得互联网贸易对传统贸易的代替性持续增强，这有助于厂商间开展良性竞争，抑制地域垄断及行政干预，极大缓解要素市场分割。在此背景下，区域间的人才、知识等要素得以自由流动，促使知识传播效率进一步提升。这有利于上下游企业协同发展，促进产业内部要素结构、技术结构、组织结构、网络结构、制度结构和产品结构等多层级间的互动和演化，实现产业升级。基于上述分析，本文提出如下假设。

假设3：数字技术应用创新能够缓解要素市场分割，进一步促进产业结构升级。

三、计量模型、变量与数据说明

1. 基准模型设定

为考察数字技术应用创新对产业结构升级的影响，本文建立如下基准模型：

[INDi，t=α0+α1×DIGi，t+α2×Xi，t+λi+κt+εi，t] （1）

其中，[INDi，t]表示产业结构升级，[DIGi，t]为[i]省[t]时期的数字技术应用创新水平，[Xi，t]代表控制变量集；[α0]是常数项，[α1]、[α2]是对应变量的影响系数，[εi，t]表征随机扰动项。另外，模型同时加入[λi]省份固定效应、[κt]年份固定效应，以规避省份、年份等异质性因素对实证结果的影响。

2. 中介效应模型设定

沿袭Baron等[19]的分析思路，本文采用依次检验法考察要素市场分割的中介效应，具体检验程序见式（2）至式（4）：

[INDi，t=β0+β1×DIGi，t+β2×Xi，t+λi+κi+εi，t] （2）

[FMSi，t=β3+β4×DIGi，t+β5×Xi，t+λi+κi+εi，t] （3）

[INDi，t=β6+β7×DIGi，t+β8×FMSi，t+β9×Xi，t+λi+κi+εi，t] （4）

其中，[FMSi，t]表示中介变量要素市场分割，[β0]、[β3]、[β6]是常数项，[β1]、[β2]、[β4]、[β5]、[β7]、[β8]、[β9]是对应变量的影响系数。其他变量解释同式（1）。

3. 变量说明

（1）被解释变量：产业结构升级（[IND]）

产业结构升级是指产业结构遵循经济发展的内在逻辑、社会资源配置渠道，由低级向高级有序演进的过程，主要表征为各产业劳动生产率由低水平跃进至高水平。因此，在产业结构层次系数法基础上，本文参鉴张凯等[20]的做法，采用第一产业、第二产业、第三产业与三大产业总产值的比值作为加权值，进一步将加权值与各产业人均产出相乘，以此衡量产业结构升级水平，计算公式为：

[INDH=j=13Yi， j， tYi， t×Yi， j， tLi， j， t， j=1， 2， 3] （5）

式（5）中，[Yi，j，t]代表[i]省[t]时期[j]产业的产业增加值，[Yi，t]是地区国内生产总值，[Li，j，t]表示[i]省[t]时期[j]产业的就业人员数量，[Yi，j，tYi，t]意为[i]省[t]时期[j]产业产值在总产值中的占比，[Yi，j，tLi，j，t]指[i]省[t]时期[j]产业的人均产出。

（2）核心解释变量：数字技术应用创新（[DIG]）

参考杨军鸽等[21]、张清华[22]和陈庆江等[23]的研究，本文从数字信息化、数字互联化两大维度切入，度量数字技术应用创新水平。对于具体维度而言，为规避指标高度相关、重要指标遗漏等问题，最终选取14个具体指标，构建数字技术应用创新指标体系并进行测度（表1）。有鉴于不同地区人口、面积等方面存在一定差异，本文选取相对性指标开展测度。

（3）中介变量：要素市场分割（[FMS]）

本文采用余东华等[24]的相对价格法测算要素市场分割指数。首先，构建涵括时间[t]、地区[m=i，j]省[t]时期、要素[k]的三维面板数据集，通过价格比对数的一阶拆分形式度量相对价格：

[ΔQkijt=Ln（pkitpkjt）-Ln（pkit-1pkjt-1）=Ln（pkitpkit-1）-Ln（pkjtpkjt-1）] （6）

其次，对变量作对数化处理，以规避变量由于单位变化而造成的数据改变问题。需要注意的是，要素价格指数为环比指数，采用拆分法分解环比要素指数，将其作为要素市场分割代理变量，从而构建要素市场分割程度指数。

要素指标选择方面，选择勞动、资本和能源要素作为测算对象[25]。具体来讲，劳动要素以各省区市在岗职工年均工资的劳动价格要素反映；能源要素选择燃料动力类、黑色金属材料类、有色金属材料类、化工原料类、木材及纸浆类、建材及非金属矿类、其他工业原料及半成品类、农副产品类和纺织原料类等9类能源要素价格衡量；资本要素采用区域固定资产投资、建筑安装工程、设备工具购置和其他费用等4类资本要素价格表示。

为排除由要素自身特性造成的相对价格差异，本文采用去均值法进行处理。经过去均值，可得：

[qkijt=ΔQkijt-ΔQkijt=εkijt-εkijt] （7）

式（7）中，[qkijt]为各类要素的相对价格变动数值。

进一步地，计算每两个地区13类要素的相对价格波动[qkijt（k=1， 2， …， 14）]的方差[var（qkijt）]，以此将三维数据转化为二维数据，进而计算样本期间各省区市两两组合的相对价格方差。随后，将各省区市组合的相对方差按照省区市进行合并，最终得到每一个省区市相对于全国其他省份的市场分割指数：

[var（qkijt）=[i≠jvar（qkijt）]/N] （8）

式（8）中，[N]代表合并的省区市组合数目，[n]为地区。

（4）控制变量

为尽量规避因遗漏变量引致的结果误差，本文参考现有文献[26-28]，在模型中添加如下控制变量：（1）传统金融发展（[FD]），通过金融机构存贷款与GDP的比值衡量。（2）人口规模（[POP]），以年末户籍人口总量反映。（3）外贸依存度（[TRA]），使用经美元汇率换算后的进出口总额与GDP的比值测算。（4）经济发展水平（[PGDP]），由人均实际GDP表示。（5）基础设施建设（[INF]），采用人均城市道路面积衡量。（6）政府规模（[GOV]），通过政府公共财政支出与GDP的比值表示。（7）城市化水平（[URB]），通过非农人口与年末总人口之比反映。（8）人力资本（[INS]），以每万人中在校大学生数量反映。

4. 数据来源与描述性统计

本文基于2012—2021年我国30个省区市（港澳台、西藏地区数据缺失严重，予以剔除）相关数据，实证分析数字技术应用创新、要素市场分割与产业结构升级的关系。原始数据来自历年《中国统计年鉴》《中国信息年鉴》《中国工业统计年鉴》《中国人口和就业统计年鉴》与各地方统计年鉴、统计公报。缺失数据采用插值法补齐，并利用主成分分析法对所选指标加以降维处理。

四、实证结果分析

1. 基准回归结果

本文基于式（1）进行回归检验，结果详见表2。其中，列（1）表示仅控制年份固定效应的回归结果；列（2）为纳入控制变量并控制年份固定效应的具体结果；列（3）显示纳入控制变量并控制省份固定效应结果；列（4）纳入控制变量并同时控制年份、省份固定效应的回归结果。由表2列（4）数据显示，核心解释变量的数字技术应用创新（[DIG]）的回归系数为0.1552，在5%的统计水平下显著为正，证明数字技术应用创新对产业结构升级具有显著促进作用。表2第（1）列至（3）列内数据同样可以证明该结论准确。由此，假设1得证。

2. 内生性检验

产业结构升级程度较高地区的数字技术应用创新水平也相对较高，这种互为因果的关系可能引致内生性问题，使得估计结果产生偏误。针对于此，本文采用工具变量法、两阶段最小二乘法再次进行回归，缓解模型可能存在的内生性问题。参考Acemoglu等[29]的研究思路，采用数字技术发展前沿作为工具变量，即利用同期数字技术应用创新水平领先于中国的国家（美国）数字化专利数量，构建Bartik工具变量。同时，借鉴赵源[30]的研究方法，设置滞后一期的企业层权重，将数字化专利由美国国家层面剥离至中国企业层面。Bartik工具变量具体构建方法为：

第一，获取美国[t]时期的数字技术专利数量，记作[DATUSAt={USApatt，USApatat}]。其中，[USApatt]、[USApatat]分别代表美国[t]时期数字技术专利数量之和与数字技术发明授权专利数量。

第二，采用美国国家层面数字技术专利数量，构造中国企业层面数字技术应用创新水平的供给变量：

[Cpatt=Faij，t0=2011MedFaij，t0=2011⋅USApatt] （9）

[Cpatajt=Faij，t0=2011MedFaij，t0=2011⋅USApatajt] （10）

其中，[Faij，t0=2011/MedFaij，t0=2011]代表中国上市企业[j]在2011年数字技术发明专利最终授权数量占比，与中国所有上市企业2011年数字技术发明专利最终授权数量比重中位数的比值。本文采用美国历年数字技术专利数据分解至中国企业层面，从而获得工具变量[Cpat]、[Cpata]。就企业[j]而言，上述指标着重刻画了美国数字技术的演变特征，与中国企业自身个体因素并无相关性。

为确保工具变量选取合理，分别对工具变量的有效性、弱工具变量及过度识别加以检验，并在此基础上对数字技术应用创新进行Hausman检验，结果表明核心解释变量数字技术应用创新存在内生性问题，采用工具变量进行实证检验具有一定必要性。工具变量回归结果表明，数字技术应用创新对产业结构升级仍具有显著正身驱动作用，说明本文结论稳健。

为探索数字技术应用创新能否通过缓解要素市场分割，促进产业结构升级，本文将对式（2）和式（3）进行估计，回归结果如表3所示。列（1）为数字技术应用创新（[DIG]）对产业结构升级（[IND]）的估计结果。从中不难看出，数字技术应用创新的回归系数在5%的统计水平上显著为正，证明数字技术应用创新有助于促进产业结构升级。列（2）为数字技术应用创新对中介变量要素市场分割的参数估计结果。数据显示，数字技术应用创新的回归系数在1%统计水平上显著为负，证明数字技术应用创新有助于缓解市场要素分割。由此，假设2得证。列（3）为同时纳入解释变量数字技术应用创新以及中介变量要素市场分割的回归结果。不难发现，数字技术应用创新对产业结构升级的影响仍显著为正，表明数字技术应用创新能够通过缓解要素市场分割，助力产业结构升级。由此，假设3得证。

3. 异质性分析

考虑到我国各地区在经济基础、区位条件、产业布局及资源禀赋等方面存在一定程度的差异，这可能导致数字技术应用创新对产业结构升级的影响具有非均衡特征。为此，本文进一步从区域、产业内部结构以及数字技术应用创新水平层面切入进行异质性分析。

（1）分地区的异质性检验

表4报告了数字技术应用创新对我国东中西三大地区产业结构升级影响的参数估计结果。由表4内数据可知，数字技术应用创新对三大地区产业结构升级的影响效应大小呈东部＞西部＞中部的特征。数字技术应用创新对东部地区产业结构升级的影响最显著。这可能是由于东部地区经济水平相对较高，为前期数字技术应用创新提供了重要的资金支持，数字技术应用创新水平随之较高，基础更牢，更能够发挥其对产业结构升级的正向促进作用。就中部地区而言，数字技术应用普及度较低。

（2）数字技术应用创新水平的异质性检验

进一步地，本文还对不同数字技术应用创新水平对产业结构升级的差异化影响进行了分析。依据数字技术应用创新水平的中位数，将全样本划分为数字技术应用创新水平发达组与欠发达组。在此基础上，重新进行检验，结果如表5所示。由列（1）可知，在发达组中，数字技术应用创新回归系数在5%统计水平上显著为正；而列（2）欠发达组的估计结果显示，数字技术应用创新对产业结构升级影响的回归系数为负，但不显著。这证明数字技术应用创新水平滞后将限制产业结构升级发展。

五、结论与启示

1. 结论

本文将数字技术应用创新、要素市场分割与产业结构升级纳入整体分析框架，探究数字技术应用创新对产业结构的影响及要素市场分割的中介效应，通过采集2012—2021年我国30个省区市面板数据开展实证研究，主要结论包括：（1）数字技术应用创新显著促进了产业结构升级。（2）作用机制检验结果表明，数字技术应用创新通过缓解要素市场分割促进产业结构升级。（3）异质性检验结果显示，对于东部地区、数字技术应用创新水平较高的地区而言，数字技术应用创新对产业结构升级的正向作用更显著。

2. 政策建议

第一，超前部署数字算力基础设施。各地应在交通枢纽、景点等流量相对密集的重点区域着力布设5G网络，以满足地区第二、第三产业发展的数字算力需求。提升行业企业核心竞争力，助推产业结构整体升级。此外，布局绿色智能数据与计算设施。地方政府应配合中央参与建设全国一体化大数据中心体系，加强先进计算、算网融合等技术布局，推动算力产业向高效、绿色方向发展，以进一步提升数据计算效率、降低地区产业生产及运营能耗，实现产业结构升级。

第二，加快推进要素市场一体化进程。一方面，加强要素市场信用体系建设。地方政府应建立举报投诉和争议仲裁渠道，推进数据要素管理规范贯彻执行工作，以完善要素交易失信行为认定、守信激励、失信惩戒、信用修复、异议处理等机制，促进数据要素安全可信流通。推进要素市场一体化建设，缓解要素市场分割，助力地区产业结构升级。另一方面，加强公共资源交易平台建设。各地应支持企业参与要素交易平台建设，推动更多企业建立重点领域要素资源池，以此构建省、市两级要素交易平台架构体系，有效支撑金融、交通、文旅等各类要素流通自由流通，加快要素市场一体化进程进而缓解要素市场分割。

第三，制定全域统筹、多地联动发展战略。就东部地区而言，各地应凭借区域先进产业优势，配合中央方面制定宏观性产业培育及发展策略措施，推进产业集群发展，充分发挥招商引资统筹机制作用，梯次培育发展省级、国家级、世界级产业集群，以创新溢出效应帶动全域的产业升级。就西部地区而言，政府部门应借助产业基础优势、配套优势，同东部、中部地区开展合作联动，依托东部现代产业科技示范园优势，不断延伸产业链，提升产品附加值，进而实现产业结构升级。就中部地区而言，各地应从特色产业着手，基于西部、东部优质产业集群，搭建中央牵头、地区政府指导的产业链公共服务平台，推进地区供应链数字化转型，以此细化产业链分工和市场，提升产业链现代化水平，从而实现产业结构升级。

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基金項目：广东省教育厅课题“数字经济视域下电子商务产业集聚与区域创新效率关系实证研究”（项目编号：2022WTSCX132）。