互聯網新基礎設施與區域創新能力的關系研究
——基于面板數據的PVAR實證分析

◆李子茹 金舒婷

(安徽大學管理學院 安徽 230601)

0 引言

區域創新能力的高低受到經濟發展水平、居民收入及教育水平、研發投入等多方面因素的綜合性影響。歸納起來主要表現在知識創造水平、知識獲取水平、企業創新水平、創新環境、創新績效五個方面。總體來說，這些影響區域創新能力的因素主要還是囿于傳統的制度體系和技術環境，沒有考慮到新技術新模式的產生對未來區域創新能力布局可能產生的影響。隨著經濟的發展和時代的進步，云計算、大數據技術應用蓬勃發展，新一代互聯網基礎設施加速了創新要素與資源的流通，深刻地影響了區域的創新格局，成為推動社會信息化和經濟建設的動力。

1 文獻回顧

國外學者Barro[1]、Lucas[2]、Romer[3]認為，交通基礎設施與人力資本是影響創新能力的重要因素；Castellacci[4]認為，區域創新能力應從技術創新力、社會資本、政治和制度因素、基礎設施建設、教育投入和人力資本素質等方面予以反映。國內學者的研究表明，創新基礎設施各要素對我國區域創新能力的提升起到積極的推動作用，但這種作用在各區域間表現并不均衡[5]；此外，互聯網具有明顯的信息價值網絡創新功能，有望成為中國經濟增長與轉型升級的新引擎[6]；信息基礎設施對我國區域創新能力有顯著正向影響，影響彈性達到0.39，同時也高于R&D人員的影響系數，折射出信息基礎設施建設在我國區域創新能力提升中的重要作用[7]；利用中國31個省（區、市）2005—2015 年的空間面板數據，經過測算直接效應與間接效應后，發現互聯網的區域反饋效應相對較低，即說明互聯網對區域創新有較明顯的推動效用[8]。綜合學者研究內容，互聯網、創新基礎設施、交通基礎設施、信息基礎設施均對區域創新能力具有推動作用。

基于此，本文的研究一方面參考《中國區域創新能力評價報告》的評價結果，同時構建互聯網新基礎設施評價體系，這對于探究互聯網新基礎設施與區域創新能力之間的動態關系具有理論上的創新意義；另一方面，利用面板數據方法對互聯網新基礎設施與區域創新能力的動態關系進行定量計算，針對不同區域的特殊資源環境條件提出個性化發展建議，這對于區域創新能力的協調有序發展具有現實上的指導意義。

2 互聯網新基礎設施指數和區域創新能力指數構建

2.1 互聯網新基礎設施指數構建

（1）指標選擇及數據來源

本文在構建互聯網新基礎設施評價體系時，參考了李志剛[9]及杜振華[10]等研究成果。綜合現有文獻資料，互聯網新基礎設施是基礎設施概念在“互聯網+”背景下的推廣，本文將其定義為引起、支撐投入要素在區域間傳遞的基礎設施，其運用大數據、云計算，強調使末端要素通過各種交通傳輸網絡、信息傳輸網絡實現泛在互聯互通，是區域間相互作用的紐帶，也是區域創新能力發展所必備的條件。此外，考慮到互聯網新基礎設施的動態性特征，以及互聯網新基礎設施產生影響的滯后性，本文將時間因素以權重的方式納入互聯網新基礎設施的評價體系。

綜合考慮已有測評成果及我國新一代互聯網基礎設施發展的實際情況，確立了基礎設施、應用水平和發展環境三個核心要素。其中，基礎設施水平反映交通基礎設施、平臺及多類終端協同綜合體的發展狀況，應用水平反映互聯網新基礎設施在社會發展中的滲透程度，發展環境是互聯網新基礎設施建設和發展的支撐，反映其未來可持續發展的能力。考慮到數據的時間跨度與易得性，本文選出符合要求的9個三級指標，構建包含三個層次、三大類指標的互聯網新基礎設施評價體系，如表1所示。

表1 區域互聯網新基礎設施水平評價體系

（2）方法選擇

本文采用多變量綜合評價方法來測算區域互聯網新基礎設施水平。該方法運用多個指標對多個參評對象進行評價，將多個區域互聯網新基礎設施相關指標轉化為一個能夠反映區域互聯網新基礎設施整體發展水平的指標進行評價。其中，利用主成分分析進行降維后，提取出通訊、交通基礎設施發展水平兩個主成分作為衡量互聯網新基礎設施發展水平的指標。

2.2 區域創新能力指數構建

創新能力是為各種實踐活動不斷提供具有經濟價值、社會價值、生態價值的新思想、新理論、新方法和新發明的能力，需要利用大量的研究統計數據，才能權威性、綜合性、動態地對其進行評價和分析。本文關于區域創新能力指數的確定，參考了中國科技發展戰略研究小組形成的系列研究報告《中國區域創新能力評價報告》，以報告中的綜合效用值為基礎，考慮時間因素，計算區域創新能力綜合指數。

3 實證研究與結果分析

3.1 研究界定

本文探討互聯網新基礎設施與區域創新能力之間的關系，如果用LHLW表示區域互聯網新基礎設施發展水平指數，用LCX表示區域創新能力指數，LHLW-1……LHLW-S表示互聯網新基礎設施的滯后變量，LCX-1……LCX-S表示創新能力的滯后變量，則以上變量的內生關系可通過以下聯立方程組來表示：：

根據現有研究成果，信息化水平與區域創新能力存在顯著的正相關關系, 信息化資本水平、信息化產業水平和信息化應用水平的提高都對我國區域創新能力產生了顯著的促進作用[11]，交通基礎設施對本區域創新能力具有顯著積極作用, 同時對區域創新能力具有時間累積效應[12]，從而，區域創新能力隨區域互聯網新基礎設施發展水平的提高而提高。同時，區域創新能力本身在時間和空間上具有溢出效應，因此在方程式（1）中還應包含區域創新能力的滯后變量LCX-1……LCX-S。同理，得到方程式（2）。

對于本項目所使用的PVAR模型，是在VAR模型的基礎上，拓展到面板數據得到的模型，后經過不斷的發展和完善，逐漸成為一種比較成熟的分析工具[13]。PVAR模型將所有變量均視為內生變量，通過脈沖響應與方差分解可以很好地分析各變量之間的影響關系，不僅可以分析面對沖擊時其他內生變量的動態響應，而且能夠捕捉到個體的異質性，同時還能降低多重共線性和內生性問題。實踐證明，利用面板數據分析得出的結論要比截面數據或時間序列數據分析法更具說服力。有鑒于此，本研究將借鑒面板向量自回歸( Panel-Vector Autoregressive，PVAR) 模型進行建模和實證分析，從更加細化的角度來探討二者之間的動態關系。

3.2 單位根檢驗

首先，需要對面板數據進行平穩性檢驗，否則會出現“偽回歸”

等問題從而導致結果不具有可靠性。由于單一檢驗方法存在固有缺陷，為保證檢驗結果的穩健性，本文運用Eviews8.0軟件，采用LLC檢驗、IPS檢驗、ADF檢驗對東、中、西、東北部四個地區的樣本進行檢驗。考慮到數據已經做對數化處理而選取原序列（Level），檢驗結果如表2所示：所有變量都在 1% 的顯著水平下通過了檢驗，說明全部變量原序列是平穩數據，同階單整，可以直接用于 PVAR 估計。

表2 面板數據單位根檢驗

3.3 面板矩估計（GMM）

（1）研究設計

要估計PVAR模型，必須確定模型的滯后期。從穩健性角度出發，本文根據AIC、BIC準則，判斷四大區域樣本對應的最佳滯后階數。結果顯示，其對應的最佳滯后階數為二階，在此基礎上進行矩估計，結果如表3所示。

表3 GMM估計結果

（2）結果分析

從東、中、西部地區樣本來看，當互聯網新基礎設施lhlw作為依賴變量時，區域創新能力lcx在滯后一期和滯后二期的系數分別為 0.2983785和-0.3064711、0.2998975和-0.2940442、0.2950508和-0.3500857，說明最初創新能力的提高對互聯網新基礎設施的建設具有一定的推動作用，然而其提升空間會在短時間內由于管理效率、技術引進等瓶頸而減緩，如果區域創新能力的提升遠大于基礎設施建設的發展，基礎無法負荷上層需要，反而會產生負向作用。從東北部地區樣本來看，當lhlw作為依賴變量時，由于對創新能力的轉換和應用需要一定的過渡過程，掌握使用能力更有助于基礎設施建設的推進。當區域創新能力lcx作為依賴變量時，東北部的影響系數大于其他地區，表明東北部所接受發展環境溢出的知識相對較多且對其吸收能力較強，因而對創新能力的提高形成了顯著的正向影響，正如Boarnet[14]和Cantos[15]所認為的，區域間對知識溢出的吸收能力不同是導致網絡基礎設施對創新能力影響系數不同的主要原因。其中，可能由于西部地區對互聯網基礎設施較低的建設和利用效率，其對創新能力發展的作用較小。各地區滯后二期的互聯網新基礎設施 lhlw系數分別為-0.3744522，-0.1831049，-0.0772924，-0.4383675，說明網絡基礎設施在一定時期內不利于創新能力的提高，這是由于經濟增長由物質資源投入轉向創新驅動，創新驅動本身需要足夠的投入來進行，因此，持續的網絡基礎設施建設會在一定程度上搶占創新驅動的資金，不利于本區域創新能力的提高。

從地區數據間的比較來看，在東部、東北部地區，滯后一期、滯后二期的互聯網新基礎設施水平對創新能力的影響系數均在1%的顯著水平下大于中部、西部地區，但這種差距隨著創新能力和經濟水平的整體提高而不斷縮小，說明經濟水平高的地區更能把握基礎設施和發展環境的積極作用，同時，說明了基礎設施水平對創新能力發揮擴散效應，隨著交通運輸成本與交易成本的下降，創新能力強的區域帶動創新能力弱的區域。由此可見，在不同時期與地區，創新能力與互聯網新基礎設施的動態交互影響間存在一定差異。

3.4 方差分解

（1）研究設計

方差分解是通過分析不同內生變量的結構沖擊貢獻度來評估變量之間的相對重要性，其數值表示解釋程度。表4給出了第10個預測期、第20個預測期和第30個預測期的方差分解結果。

表4 方差分解結果

（2）結果分析

從方差分解結果可以發現，不同區域的創新能力與互聯網新基礎設施的互動關系呈現出較大差異。在東部地區第10個預測期至第30個預測期創新能力的方差分解中，創新能力lcx對自身波動解釋程度從90.106%至91.329%，相較于其他三個地區，東部地區創新能力對其自身的發展貢獻程度最大并且穩步上升。中、西、東北部區域創新能力lcx對自身波動解釋程度均超過75%，但解釋程度逐漸下降，互聯網新基礎設施lhlw對創新能力lcx方差貢獻在第30個預測期分別達到了14.629%、20.46%、13.992%，這說明完善的交通網絡與健全的信息基礎設施對創新能力的提高具有持久有效的推動力，這也進一步印證了GMM的估計結果。其中，西部地區創新能力lcx對自身變動的解釋程度最低，這是由于一方面人民消費水平較低，消費者規模小，對創新產品的需求量小，另一方面地區創新資源和技術缺乏，無法形成有利于創新能力提高的創新大環境。

在互聯網新基礎設施的方差分解中，各地區創新能力對其波動解釋程度逐漸降低，說明創新能力對互聯網新基礎設施具有穩定發展的積極作用。可用第20個預測期方差分解結果來說明各變量相互影響的程度，西部地區互聯網新基礎設施對自身波動解釋程度有27.058%，說明西部地區基礎設施的覆蓋建設與便利度對自身互聯網新基礎設施的發展有正向效應。

3.5 正交化脈沖——響應函數估計

（1）研究設計

為了更直觀地描述互聯網新基礎設施與區域創新能力的動態交互作用，通過500次Monte Carlo模擬得到不同地區的脈沖響應圖，見圖1—圖4。

圖1 東部地區脈沖相應圖

圖2 中部地區脈沖響應圖

圖3 西部地區脈沖相應圖

圖4 東北部地區脈沖相應圖

（2）結果分析

互聯網新基礎設施標準差沖擊對區域創新能力的影響軌跡如下：

給互聯網新基礎設施一個標準差沖擊，在中部及西部地區，區域創新能力最初會產生較大的正影響，且分別在第2、3期達到最大響應值，隨后響應程度稍有削弱，但最終還是具有較大程度的正影響。一定程度上反映了在中、西部地區，互聯網新基礎設施正的沖擊可以持續提高區域創新能力水平。首先, 互聯網新基礎設施的發展將產生一定的收入效應,從而提高了區域創新能力。其次, 互聯網新基礎設施的發展極大促進了信息傳遞并提高了傳遞速度, 因而會促進區域創新學習和創新能力提升。在東部及東北部地區，區域創新能力面對互聯網新基礎設施的沖擊略有波動，隨著時間的增加逐漸達到趨于零的極小正影響值。這說明互聯網新基礎設施對區域創新能力的相對影響程度較小，區域創新能力的提升更多的得益于已有創新環境的影響。

區域創新能力標準差沖擊對互聯網新基礎設施的影響軌跡如下：

給區域創新能力一個標準差沖擊，東、中及東北部地區的互聯網新基礎設施水平均會產生較強且較為持久的正影響，這說明區域創新能力的提高有利于持久穩定地提高區域互聯網新基礎設施水平，這種現象在東部地區表現尤為明顯，說明一定程度上，東部地區對創新能力的轉換和應用能力更強。在西部地區，互聯網新基礎設施在初期有一定程度的提升，隨后，這種效應逐漸減弱至產生負效應，并持續保持較低程度負效應。這說明區域創新能力提高的速率應與互聯網新基礎設施發展水平相匹配，不應偏頗追求高速率，這也印證了前文結果。

4 結論與建議

4.1 研究結論

本文利用PVAR模型對我國內地31個省市區域創新能力和互聯網新基礎設施的動態關聯進行了實證分析，并根據經濟發展程度及地域情況將全國分為東、中、西及東北部四大區域，借此研究兩者之間動態影響的區域差異。研究發現：互聯網新基礎設施與區域創新能力的發展不是孤立的，它們相互作用、相互影響；不同地區資源稟賦、經濟發展水平等差異，導致各區域互聯網新基礎設施與區域創新能力間的作用方式、作用效果及作用程度存在不同。

第一，從矩估計結果可知，區域創新能力與互聯網新基礎設施的發展不是獨立的，基礎設施的投建在一定程度上分散創新驅動的資金，創新能力的提高依賴基礎設施的搭建，當互聯網新基礎設施形成一定網絡后，空間成本會下降，區域間人力資本、信息等創新要素流動會愈加頻繁，進一步推動創新能力的提高，這一結果在東、東北部地區尤為明顯。

第二，從方差分解結果可知，東、中、西、東北部地區創新能力對自身的貢獻程度最大，其他變量對其傳導相對較弱，這說明創新能力目前主要依賴于自身的發展。從互聯網新基礎設施的方差分解結果來看，創新能力對互聯網新基礎設施的貢獻程度在東、東北部地區高于其他兩個地區，創新能力對基礎設施具有穩定發展的積極作用。

第三，從脈沖響應結果可知，不同地區區域創新能力與互聯網新基礎設施的互動沖擊的反應程度具有明顯差異。中部地區存在雙向正效應，東、東北部區域創新能力在互聯網新基礎設施產生沖擊后出現持續波動并最終達到趨于零的極小正影響值，而區域創新能力對互聯網新基礎設施具有持久且較為顯著的正影響，西部地區互聯網新基礎設施對區域創新能力具有顯著正影響，反之則會在后期產生負效應。

4.2 政策建議

基于以上研究結論，結合我國區域創新能力與互聯網新基礎設施發展的實際情況，提出如下政策建議：

首先，西部地區創新能力并未對互聯網新基礎設施的發展展現出推動作用，癥結在于創新能力水平與經濟發展水平不相匹配。因此，應加強對基礎設施的建設力度，合理配置創新與互聯網新基礎設施建設投入比率，使區域互聯網新基礎設施水平與區域創新能力水平盡快相匹配。同時，還應對創新成果轉化體系進行完善，促進創新成果轉化為互聯網新基礎設施水平的實際驅動力。

其次，東部及東北部地區應當注意和保證創新環境的良性發展，為創新能力及互聯網新基礎設施水平的提高提供持久性動力，關注互聯網新基礎設施的質量而非存量，對相鄰區域發揮擴散輻射作用。

最后，中部地區在保持創新能力發展速度以及互聯網新基礎設施建設的同時，應利用規模優勢發揮帶動作用。