創新驅動對產業結構升級的影響研究
——基于福建省市際數據的實證研究

張小三

(廈門國家會計學院，福建 廈門 361005)

0 引言

產業升級是實現我國經濟向高質量發展的根本。福建省堅持以供給側結構性改革為主線，實施創新驅動發展戰略，持續推進產業轉型升級，2018年全省GDP增速8.3%，GDP總量達到35 804.04億元，三產業比例由2010年的9.3%：51.0%：39.7%調整為2018年的6.7%：48.1%：45.2%。雖然產業結構持續得到優化，但整體產業水平仍以中低端傳統制造業為主，高端先進產能和現代服務業競爭力明顯不足。如何全力推進產業轉型升級，實現福建經濟高質量發展，已成為學界和社會亟需研究的課題。

現有文獻從以下視角探討福建省產業升級：①集群網絡視角。趙蓓[1]從集群網絡嵌入性視角，基于泉州鞋服產業調研數據，實證結果表明三維網絡嵌入性能夠在不同程度增強產業群競爭力；吳珠碧和陳莉平認為集群企業通過生產分工協作與集群大型企業建立互動關系，形成以大型企業為核心的集群生產協作網絡和知識共享網絡，通過提升整個網絡協作效應和知識效應，進而實現福建產業集群流程升級和產品升級[2]；②制造業服務化視角。吳衛鋒運用生產性服務業與制造業互動發展理論，認為大力發展為制造業服務的生產線服務業，可有效促進福建產業集群升級；李碧珍等從服務型制造角度，以安踏為單案例研究，構建福建體育用品服務型制造研究架構和轉型方案；③創新驅動視角。吳肇光[5]強調利用實施創新驅動、協調發展、綠色發展、開放發展、集聚發展五大戰略推動產業結構從中低端向中高端邁進，最終打造福建產業升級版。鄭秋錦等[6]以福建先進制造業為研究對象，基于各產業數據的實證研究結果表明技術人力資本水平、專利授權率和R&D經費內部支出均能提升先進制造業技術效率，從而促進制造業升級。綜上所述，對創新驅動與福建產業升級的關系機制研究相對缺乏，而且從實證角度看，還缺乏創新驅動對以產業結構優化為目標的福建產業升級的影響研究。

福建科技創新能力逐步增強，2018年福建發明專利擁有量38 522項，每萬人口發明專利擁有量9.85件，位居全國第8位。但自主創新能力的相對滯后以及9個地市自主創新能力的不均衡現狀，仍然制約著福建產業升級和經濟增長方式轉變。因此，如何提升創新驅動能力，還需要考慮產業創新環境要素的具體影響，以為政府優化創新資源配置和營造創新環境，更好地實施創新驅動發展戰略提供政策啟示。

創新環境要素是產業創新驅動外部要素的集合，為創新驅動產業升級提供了重要保障。從區域層面看，現有文獻認為創新環境要素包括創新基礎設施、制度環境以及政策環境[7]，還包括市場環境、經濟環境、人文環境、政法環境和技術環境[8]和地區對外開放性、人力資本水平、市場結構[9]及外商直接投資的知識溢出等。從地方政府與創新環境的關系看，地方政府可以發揮組織和協調作用并為產業營造好的創新環境；王來軍[10]認為政府可通過提供公共產品、制定產業政策來營造創新環境從而保障創新活動的順利進行；韓永輝等[11]認為政府可通過組織、協調提升區域創新要素和資源配置的有效性，并建立合理的資源配置市場，從而確保產業創新和產業結構的合理性。趙蓓[12]從產業集群嵌入性視角分析認為政府和市場應該共同努力營造好的內外部創新環境，努力提升海西集群的創新能力。因此，需要明晰促進創新驅動能力的產業創新環境要素，才能有效促進創新驅動發展戰略的有效實施。

本文以福建省9個地市為研究對象，基于2006—2017年面板數據，實證分析福建創新驅動與產業升級的關系，探究產業創新基礎設施、物流環境、經濟開放性、人力資本以及外商直接投資等環境要素對創新驅動的具體影響。研究結果表明，福建創新驅動能夠顯著提升產業升級，創新環境要素如地區固定資產投資、經濟開放度和人力資本等均能促進創新驅動水平。最后，為福建有效實施創新驅動戰略、加快產業升級，從而實現經濟高質量發展提出政策啟示。

1 理論分析與研究假設

1.1 創新驅動與產業升級

根據配第—克拉克定理，產業升級意指產業結構升級轉型，即國民經濟三次產業的重心逐步從第一產業轉向第二產業，然后再轉向第三產業。國內學者秉承了配第—克拉克定理并進行了拓展研究。吳崇伯[13]認為產業升級是產業結構的升級換代，即迅速淘汰勞動密集型行業，轉向技術與知識密集型行業；高燕[14]認為產業升級通常表現為一定時期內產業結構的變動和產業結構效益的提升；干春暉等[15]從動態發展視角，用產業結構合理化和產業結構高度化測量產業結構變遷，其中產業結構高度化表現為產業比例關系的改變和勞動生產率的提高；吳豐華和劉瑞明[16]認為產業升級是指第一、二、三產業依次轉移；吳肇光[5]認為推動福建產業升級，關鍵就是要推動產業結構從中低端向中高端邁進，著力打造福建產業升級版。基于以上研究，本文從產業結構升級考察福建創新驅動與產業升級間的關系。

Porter[17]首次提出創新驅動概念，具體是指國家經濟發展會經歷要素驅動、投資驅動、創新驅動和財富驅動4個階段，創新驅動通過高技術、新知識增強區域企業創新意識和創新能力，從而驅動經濟發展。科技創新是創新驅動經濟發展的核心[18]。現有研究大多以科技創新作為創新驅動代理變量展開研究，探索創新驅動與產業升級的關系。從理論闡述層面看，劉偉和蔡志洲[19]論述了經濟結構演進是一國經濟發展中效率及創新的集中體現，是經濟發展的實質性推進；芮明杰認為創新是突破我國產業結構陷阱的唯一邏輯，產業創新是新興產業發展的核心，需要以此構建我國現代產業體系的目標[20]。從實證分析層面看，梁琦和詹亦軍[21]利用1998-2003年長三角地區16個城市的行業數據，證實產業技術進步能夠推動產業升級；紀玉俊和李超[22]利用我國2003-2012年的省際面板數據，利用空間誤差模型實證分析表明地區創新能夠顯著促進產業升級；姚嘉和張家滋[23]基于浙江省69個縣域數據的實證發現，在人力資本水平高的地區，技術創新和技術吸收能夠顯著推動產業發展；王慧艷等[24]利用30個省市自治區數據實證評價我國各地區、各階段科技創新驅動產業升級績效水平和類型。

綜上所述，本文認為福建9個地市創新驅動戰略能夠正向促進福建產業結構優化與升級。

1.2 創新環境要素

創新環境要素是產業創新外部要素的集合，為創新驅動產業升級提供了重要保障。結合現有研究對創新環境因素的分類和福建產業創新環境的特點，本文分別論述產業創新基礎設施、物流環境、經濟開放性、人力資本以及外商直接投資等環境要素對創新驅動的具體影響。①產業創新所需的基礎設施，包括產業園區、交通設施、生活及教育基礎設施以及公共研發平臺等公共產品和公共服務均需要地方政府加大固定資產投資建設，從硬環境方面保障產業創新的順利開展。因此，地方政府固定資產投資高低決定產業基礎設施的好壞，從而影響產業創新驅動能力。另外，便捷和快速的信息物流有力提升了信息傳播速度和供應鏈效率，有利于提升產業創新效率；②從經濟開放程度看，吳豐華和劉瑞明[16]認為國際貿易效應能夠帶動國家自主創新，不斷提升的貿易條件會倒逼出口企業加強創新，從而提升創新能力。再者，經濟開放程度越高的區域選擇外部技術供給的能力就越強，從而可以降低引進成本或提高引進效率；③從地區吸引外資能力看，Keller[25]認為企業及相關產業通過FDI、制造業外包、生產線服務業外包等形式，從而獲取國外知識溢出和技術擴散。因此，進口貿易和FDI是技術進步的主要推動力；④人力資本是學習先進技術的關鍵，人力資本水平越高，掌握和改造國外技術的能力就越強，從而對國外技術的相對利用效率也就越高[9]。

綜上所述，本文認為福建9個地市的固定資產投資、經濟開放度、吸引外資、物流環境及人力資本等創新環境要素能夠提升地區創新驅動能力。

2 指標選取與計量方法

2.1 變量選取與數據來源

本文研究包括創新驅動與產業升級間的關系以及促進創新驅動的創新環境要素的具體影響。在研究一中，由于地區產業升級還受到諸如地區經濟開放程度、外商投資水平、固定資產投資水平、物流水平以及高等教育水平等區域產業環境因素的影響，因此，本文首先將此類變量作為控制變量考慮。研究二的被解釋變量為創新驅動能力，解釋變量為創新環境要素，由于產業升級和創新驅動所處環境一樣，所以研究一的控制變量亦即研究二的解釋變量。具體變量設置與計算方法見表1。

表1 變量設置與計算方法

2.1.1 被解釋變量為產業升級

現有測量產業升級的方法主要有：①產業比重法：分別采用第二產業、第三產業增加值占地區國內生產總值代表第二、三產業比重，以第二、三產業比重的變化反映產業升級過程[16]；②產業結構高級化：采用第三產業產值與第二產業產值之比表示產業結構高度[15，26]；③產業結構合理化：采用結構偏離度指數(SR)的倒數表示[27]，或采用第二、三產業之和占GDP的比重衡量產業結構的合理性[28]；④勞動生產率法：以各產業部門產出占比和勞動生產率的乘積之和表示產業結構高度[22]；⑤產業結構層次系數：采用各產業占GDP的比重分別乘以各產業系數權重的積之和，作為該地區產業結構層次水平，系數越高，表明產業結構水平越高[29]。此外，采用全員技術效率(人均利稅額)、人均工資收入、全要素生產率、技術效率、技術進步指數等反映單一產業升級[6]。本文依據配第-克拉克定律，采用非農產業值比重衡量產業升級，根據福建省三大產業變化主要表現為二、三產業比重調整的現狀，采用二、三產業占GDP的比重構建福建省9城市產業結構層次系數[29]，用產業結構層次系數作為產業結構升級的方向和趨勢，測量福建省9個城市的產業升級水平，公式如下：

(1)

其中，Y2、Y3分別表示二、三產業產值占GDP的比重；i為產業結構層次系數權重，第二產業為2，第三產業為3；Indlevel23為產業結構層次系數，系數值越接近1，表明產業結構層次越低，系數值越接近3，表明產業結構層次越高。

2.1.2 解釋變量為創新驅動能力

本文選取9地市的專利申請受理數衡量地區創新驅動能力。專利申請受理數更能反映地區當期的創新成果，但專利申請授權數更能反映地區創新成果質量。因此，本文使用專利申請授權數對回歸方程進行穩健性檢驗。本文利用熵值計算法，先計算各市每萬人擁有的專利申請受理數和每萬人擁有的專利授權數，再分別與福建每萬人專利申請數和專利授權數的比衡量地區創新驅動能力。

2.1.3 控制變量

①具體如下：固定資產投資水平：政府通過固定資產投資行為對地區經濟發展扮演了重要的角色，同時也會影響地區科技創新水平。因此，通過計算“固定資產投資完成額/地區國內生產總值”衡量固定資產投資水平。②經濟開放程度：本文采用“進出口額/地區國內生產總值”測量經濟開發程度。③外商投資水平：外商直接投資往往會帶來先進的技術和知識溢出從而對地區創新能力和技術進步產生影響，所以，本文通過計算“地區實際利用外商投資額/地區國內生產總值”測量外商投資水平。④高等教育水平：普通高等學校一方面為地區產業升級積累人力資本，從而推動產業結構升級；另一方面，普通高等學校也是地區自主創新的主體之一，因此地區高等教育水平可以反映該地區創新能力，本文采用“每萬人口大學生數量”衡量該指標。⑤物流發展程度：區域物流更加快捷、物流規模不斷增加，能夠為創新主體進行科技創新提供硬性支持。所以，本文通過計算“郵政業務總量/地區國內生產總值”衡量地區物流發展程度。

2.1.4 研究二變量

被解釋變量為創新驅動能力；解釋變量為創新環境要素，包括各城市的物流發展程度、固定資產投資水平、外商投資水平、經濟開發程度和高等教育水平。

本文以福建9個地市為研究樣本，數據涵蓋9個地市2006—2017年數據，由于各地市統計年鑒編輯存在差異，尤其是專利數據匯報不一致導致樣本數據存在較少缺失，但仍屬于強平衡面板數據(strongly Balanced Panel Data)。原始數據來源于9個地市歷年《統計年鑒》《福建省科技統計年鑒》及《福建省統計年鑒》。

2.2 回歸模型構建與分析策略

本文采用固定效應模型對樣本面板數據進行回歸，研究一回歸模型如下：

(2)

(3)

其中，Indlevel23it是被解釋變量，代表9個地市的產業升級水平；解釋變量為PatApQt，分別測量該地區專利申請受理數量，衡量該地市的創新驅動能力；Control是一系列控制變量，vi是選擇固定效應模型下各地市不隨時間變化的量，μ是殘差項；下標i和t(t=2006，…,2017)分別代表城市i和第t年(模型2)。在固定效應模型回歸后，本文采用L.Indlevel23it代表產業升級水平的滯后值作為被解釋變量，用以測度結果的穩健性(模型3)。

本文還利用固定效應模型驗證研究二，如模型4所示，PatApQtit為被解釋變量，代表各城市創新驅動能力；解釋變量為影響創新驅動環境的要素，包括各城市的物流發展程度、固定資產投資水平、外商投資水平、經濟開發程度和高等教育水平。模型5為被解釋變量的滯后一期值，考察各因素對創新驅動的影響。

PatApQtit=C+β1PostRtit+β2FInvRtit+β3FDIit+β4ImexpRtit+β5Cstudperit+vi+μit

(4)

L.PatApQtit=C+β1PostRtit+β2FInvRtit+β3FDIit+β4ImexpRtit+β5Cstudperit+vi+μit

(5)

3 實證結果分析

為驗證福建省創新驅動帶動產業升級效應，本文利用stata14.0對2006—2017年福建9個地市面板數據進行估計，表2為固定效應模型的估計結果。

3.1 固定效應模型結果分析

3.1.1 研究一實證結果分析

如表2模型1所示，解釋變量專利申請數比(PatApQt)的系數為正，而且在10%顯著性水平上顯著，說明福建9個地市創新驅動能力提升有效促進了第二、三產業結構優化與升級。另外，當被解釋變量改為滯后一期值(L.Indlevel23it)時，解釋變量的回歸系數也為正值，系數在5%顯著性水平上顯著(模型2)，表明創新驅動對產業升級的促進作用具有延續性。因此，本文分析與假設得到驗證，即創新驅動能有效促進產業升級。

表2 模型回歸結果

對控制變量進行考察發現：①物流發展程度(PostRt)系數在模型1和模型2全部為負，在模型1中不顯著，但在模型2中10%顯著性水平顯著，說明物流發展程度對產業升級的作用并不明顯。②固定資產投資水平(FInvRt)系數在模型1和模型2中均為正，但并不顯著，說明固定資產投資對產業升級的直接促進作用不明顯。③外商投資水平(FDIRt)的系數在模型1和模型2中均是正值，但均不顯著，可能原因是隨著外商投資增加，外商市場占有率逐步增加，雖然對行業技術進步有所推動，但對地區產業升級的推動作用有限，通過對地區本地行業倒逼機制產生的促進作用并不明顯。④經濟開放程度(ImexpRt)系數在模型1和模型2中均為負值，模型1中在10%顯著水平顯著、模型2中在5%顯著水平上顯著，可能原因是雖然福建越來越積極融入國際市場，但是制造業產業位于全球產業鏈中低端，出口方面更多以代工產品為主，技術和附加值較低，對第二產業升級未能起到促進作用；另外，福建現代服務業競爭力較低。⑤高等教育水平(Cstudper)系數在模型1和模型2中全部為負，模型1中在10%顯著性水平上顯著，看似不合理的結果，但基本反映出福建高等教育資源并不豐富。

3.1.2 研究二實證結果分析

從影響創新驅動能力的創新環境因素看，模型3顯示，固定資產投資、經濟開放程度和高等教育水平系數均為正，其系數分別在5%、1%和1%顯著性水平顯著，表明三因素均能促進地區創新驅動能力；物流發展程度系數雖然為正，但并不顯著，表明對創新驅動能力的影響有限；外商投資水平系數為負，且在10%顯著性水平顯著，表明在一定程度上負向影響地區創新驅動能力，其中原因可能為外商投資帶來的技術和知識溢出效應不明顯，反而擠壓了地區產業市場，從而影響地區產業創新能力。從模型4結果可以看出，經濟開放程度以及固定資產投資對創新驅動的影響存在延續性，高等教育水平和外商投資水平對被解釋變量延續性的影響并不顯著。

3.2 穩健性檢驗結果

創新驅動和產業升級測量方法較多，不同指標可能存在一定差異。因此，為進一步驗證結論的穩健性，本文采用其它方法對創新驅動和產業升級進行測量，利用廣義矩估計(GMM)進行驗證，進一步探究創新驅動的產業升級效應。

3.2.1 創新驅動進一步穩健性檢驗

本部分采用專利授權數量(PatAuQt)代替專利申請數量(PatApQt)作為解釋變量進行廣義矩估計進行驗證。專利申請數量往往能反映地區當期創新成果，但專利授權往往存在一定的滯后性，兩者存在一定聯系，但并不完全等同。如表3模型1所示，創新驅動變量系數為正，表明提高地區創新驅動能力有利于促進產業結構升級，進一步驗證了前文的研究假設，其它控制變量回歸結果與表2模型1基本相同。

3.2.2 產業升級進一步穩健性檢驗

本部分采用產業結構高級化衡量產業結構升級，即用第三產業比重與第二產業比重之比作為產業結構升級的代理變量[15，26]，旨在反映產業結構變化是否呈現服務業趨勢，如果系數越大，表明該地區產業結構高級化水平越高。解釋變量用專利申請數量的對數測量[16]。表3模型2為廣義矩估計結果。總體而言，解釋變量LnPatAp系數為正，并在固定效應模型中在5%顯著性水平上顯著，表明地區創新驅動能力能夠促進產業結構升級，進一步驗證了前文研究假設，意味著創新驅動對產業結構升級效應是穩健的。同時，其它控制變量回歸結果與表3模型1基本相同。

表3 穩健性檢驗結果

4 結語

4.1 研究結論

產業升級是實現我國經濟向高質量發展的根本，本文從創新驅動戰略視角探討創新驅動與產業升級的作用機制以及促進創新驅動能力的影響因素，使用2006—2017年福建9個地市面板數據進行實證研究。得出如下結論：

(1)創新驅動是福建省產業結構優化升級的重要驅動力，并且這種驅動作用具有顯著的時間延續性。而目前福建省制造業以中低端產能為主，在貿易出口方面以出口代工為主，現代服務業國際競爭力不足。因此，堅持實施創新驅動戰略才是福建省經濟向高質量發展的關鍵，也才能引領福建省產業走向全球價值鏈高端。該研究結果與穩健性檢驗結果一致，說明本文結論具有較好的穩健性。

(2)從創新環境要素看，固定資產投資、經濟開放程度和高等教育水平均能顯著促進地區創新驅動能力，其中固定資產投資和經濟開放程度的影響具有延續作用。另外，外商直接投資帶來的技術和知識溢出效應并不明顯，反而負向影響本地區創新驅動能力，但隨著時間的推移，其負向作用并不顯著。

5.2 政策啟示

(1)實施創新驅動戰略，就是通過創新驅動實現福建三產業結構優化和升級。一是打造區域級創新城市集群，提升區域產業競爭力。福建9城市創新驅動能力不均、產業優勢各異，應努力打造閩東北和閩西南兩個創新城市集群及其聯動發展，充分發揮各城市創新資源互補和產業鏈協同效應，通過培育27大千億產業集群從而提升兩大城市集群產業競爭力。二是加快推動新興產業和高科技產業集聚化發展。在福建現有集成電路、光電、計算機和網絡通信、數字經濟等成長性好的產業集群基礎上，加快對以人工智能、云計算、物聯網等為代表的新興技術產業園區的建設，盡早實現新興產業集聚和數字經濟規模發展。三是加速新興技術產業和傳統產業融合，既激發傳統產業創新潛能，同時推進傳統產業智能化升級。通過智能制造進一步推動中低制造業向高端制造業發展。如福建廈福漳的機械裝備智能化、高端化和服務化，通過智能農業打造現代化農業體系，通過智能物流、智能金融、智能商務加快建設現代服務產業集群。四是加快實現由技術創新驅動的商業模式轉變和創新，推動制造業服務化發展和服務業高質量發展。推動技術創新成果轉化，既要加快產學研融合，更要加快商業思維和商業模式創新。隨著互聯網、云計算、物聯網等新興技術和其它產業的深度融合，制造業向服務化轉型、消費者個性化定制、個性化商品推薦的精準營銷等才具備可能，這就需要傳統產業積極探索在商業模式、組織結構和管理制度上的創新。

(2)從創新環境要素看，政府在產業創新中發揮著引導和組織作用，需要形成以創新環境、創新資源、創新主體為一體的區域創新體系，確保創新驅動產業升級。首先，要加快產業創新必備配套設施建設，擴大固定資產和基礎設施建設投資，確保形成良好的產業創新硬環境；同時，要進一步提升對外開放水平，通過市場競爭機制，倒逼本土產業提升自主創新能力；加大創新激勵機制，形成積極創新的氛圍；另外，促進高等教育建設，重點培養高層次創新人才，加大引進產業升級急需的各類緊缺人才。此外，政府還應進一步加大改革力度，從創新機制、產業政策、財稅政策和金融環境等方面為創新主體創造有利的產業環境和制度環境。

(3)在加速創新驅動產業升級過程中，應關注福建9城市經濟發展的差異性。從2017年數據看，廈門和福州第三產業占GDP的比重均已超過50%，已進入由第二產業向第三產業升級的階段；泉州和莆田雖已完成第一產業向第二產業升級，但向第三產業升級相對緩慢；南平、寧德、三明、漳州和龍巖還需加快向第一產業和第三產業升級。因此，各城市創新驅動產業升級路徑選擇應呈現差異性。例如，廈門、福州應進一步運用創新手段驅動制造業向高質量發展，同時還應率先促進現代服務產業集聚。泉州和莆田應重點運用創新驅動第二產業向價值鏈高端發展，積極促進制造業服務化升級轉型，形成先進的制造業產業集群；其它城市既要利用創新驅動第二產業發展，又要打造現代化農業，并在此基礎上，再穩步向第三產業升級。此外，各城市間還需積極發揮閩東北和閩西南兩個經濟協作區的協同效應，共同促進福建產業升級和產業結構優化。