產業升級與科技創新能力構建實證分析

靳 強

（安徽金寨技師學院，安徽 金寨 237300）

一、引言

黨的十九大報告指出，我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段，要著力加快建設實體經濟、科技創新、現代金融、人力資源協同發展的產業體系；黨的十九屆五中全會進一步提出，堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位。如何提高科技創新能力成為我國新發展格局下實現高質量發展的重要議題。

經濟高質量發展離不開產業高質量發展，科技創新是驅動產業高質量發展的第一動力。國內外現有研究主要從勞動力轉移、競爭優勢、技術差異、產業集聚、技術創新和技術創業交互效應、產出供給、研發創新等多角度證明了科技創新對產業升級具有顯著的正向促進作用。但產業升級能否促進科技創新水平的提高，尤其是在高質量發展階段加快轉變經濟發展方式的要求下，如何在產業升級過程中提升科技創新能力，進而實現兩者協同并進等還需進一步研究。

事實上，產業升級內在地要求科技創新能力提高。如圖1 所示，產業升級通過三個層面作用于科技創新。

圖1 產業升級對科技創新作用路徑圖

從微觀的企業層面看，產業升級能促進消費升級，擴大國內外市場。為占據更大的市場份額，企業必須增加技術研發投入，提高研發能力，并通過組織模式創新等保障科技創新。從中觀的區域層面看，產業升級既涉及產業結構的優化調整，也涉及產業部門生產效益的提高。為了促進區域經濟的可持續發展，區域將不斷增加對戰略性新興產業和高新技術產業的投入。戰略性新興產業和高新技術產業的顯著特征是產品科技含量高，兩者的發展為科技創新提供了廣闊的平臺。從宏觀的國家層面看，產業發展既要讓市場機制發揮決定性作用，也要更好地發揮政府的作用。一國為了應對外部競爭，同時更好地發展本國產業，政府會出臺一系列產業發展支持政策。并且國家層面的產業升級也將促進資金、技術等生產要素的國際流動。如外商直接投資不僅提供了產業發展資金，其溢出效應也促進了先進技術、創新知識的轉移。長江經濟帶地跨中國東部、中部、西部三大區域，是關系國家發展全局的重大戰略之一。以該區域為研究對象，探討如何在產業升級中提升科技創新能力，不僅對長江經濟帶創新驅動發展具有重要的參考價值，而且對東、中、西部地區都能形成良好的示范效應。

二、研究設計

（一）變量選取和數據來源

本文主要研究如何在產業升級過程中提升科技創新能力，因此科技創新為本文的被解釋變量，產業升級為本文的解釋變量。根據文獻分析，本文將開放程度、外商直接投資水平等因素作為控制變量引入。

表1 變量選取與計算方法

1.被解釋變量。目前國內外學者測度地區科技創新能力的指標主要有專利申請數、專利授權數、發明專利授權數。但專利申請數只能衡量創新的努力程度而非結果；而授權專利已經獲得法律認可，它能反映創新成果，可以衡量創新成就。基于此，本文選取國內專利授權數、發明專利授權數作為衡量科技創新的指標。

2.解釋變量。根據產業結構理論，衡量產業升級最直觀的指標是產業結構的變化。從產業結構變化歷程看，隨著產業升級，產業結構一般會經歷一二三、二一三、三二一的變化歷程。產業升級主要體現為非農產業增加值占地區生產總值比重不斷增加。因此，本文選取第二產業增加值和第三產業增加值占地區生產總值的比重作為解釋變量。

3.控制變量。（1）開放程度。現有文獻多數認為對外開放能夠促進創新能力的提升，如安孟的實證研究表明對外直接投資的增加顯著提升了中國區域創新效率。我國一直將進出口總額作為衡量地區開放程度的核心指標。但進出口總額是一個絕對性指標，它只能反映規模，卻難以反映程度。因此，本文以地區進出口總額占地區生產總值的比重這一相對性指標衡量地區開放程度。

（2）外商直接投資水平。外商投資通過國外知識溢出和技術轉移影響一個地區的自主創新能力。李金永等利用2005—2016 年我國286 個城市面板數據的實證研究表明外商直接投資對區域創新積極影響顯著。本文選取外商直接投資額占地區生產總值的比重衡量地區外商直接投資水平。

（3）高等教育水平。科技創新能力的本質是凝結在人身上的知識創造能力，人是科技創新得以實現的載體。高校不僅有濃厚的創新氛圍、強大的科研團隊，其培養的學生更是我國創新的主體之一。因此，本文以普通高校在校學生數占地區人口總數的比重衡量地區高等教育水平。

（4）政府介入經濟程度。政府行為會影響地區自主創新水平。李蕊、周平等從供給和需求角度實證分析了政府直接投入和政府采購對我國自主創新有顯著的促進作用。因此，本文以地區政府消費額占地區生產總值比重反映政府對經濟的介入程度。

（5）投資增長速度。當前投資依然是推動我國經濟增長的重要動力源。而經濟增長能刺激需求增長，需求增長要求生產擴張，生產擴張需要科技創新支撐生產力的發展。按照文獻通常做法，本文以（地區當年固定資產投資額/地區上年固定資產投資額-1）衡量地區投資增長速度。

（二）研究方法

根據本文的研究目的，提出用模型（1）和模型（2）來驗證產業升級與科技創新之間的關系。

其中，、是被解釋變量，分別表示地區國內專利授權數、地區國內發明專利授權數。表示地區第二產業比重，表示地區第三產業比重。代表開放程度、外商投資水平、高等教育水平、政府介入經濟程度、投資增長速度等一系列控制變量。 ν表示固定效應模型下不隨時間變化的量。在隨機效應模型下沒有ν， δ是殘差項。下標和分別代表長江經濟帶第個省份和第年。

三、實證分析

本文選取長江經濟帶11 個省（直轄市）2011—2020 年的面板數據，考察產業升級對科技創新的作用。由于長江經濟帶橫貫我國東、中、西三大區域，區域內經濟發展不均衡導致產業結構存在較大差異性。為了更好地分析產業升級對科技創新的作用，根據我國典型的東、中、西區域劃分法，本文將長江經濟帶劃分為東段（上海、江蘇、浙江）、中段（安徽、江西、湖北、湖南）和西段（重慶、四川、貴州、云南）分別加以考察。利用stata14.0 軟件進行面板固定效應模型和隨機效應模型估計，結果見表2 和表3。其中表2為長江經濟帶固定效應模型和隨機效應模型估計結果；表3 為長江經濟帶東、中、西段固定效應模型估計結果。方程1 和方程2 分別表示被解釋變量為國內專利授權數、發明專利授權數。

表2 長江經濟帶回歸結果

（一）長江經濟帶結果及其分析

表2 列出了長江經濟帶2011—2020 年整體數據的固定效應模型和隨機效應模型估計結果。

1.從解釋變量看，方程1 和方程2 的固定效應模型估計結果顯示，解釋變量第二產業比重（）和第三產業比重（）系數均為正數，且均達1%顯著性水平；隨機效應模型估計結果同樣顯示兩個解釋變量系數為正，且均在1%顯著水平上顯著。這說明向第二產業、第三產業升級能有效促進地區國內專利授權數和發明專利授權數的增加，即產業升級有效帶動了科技創新能力的提高。從第二、三產業比重系數對比看，固定效應模型和隨機效應模型4 個方程結果均顯示第三產業比重系數高于第二產業比重系數。這說明相較于第二產業，提高第三產業占地區生產總值比重更能促進科技創新能力的提升。

2.從控制變量看：（1）開放程度（）系數在固定效應模型和隨機效應模型下均為負數，但只有方程2 在固定效應模型下達到了10%顯著性水平。這說明開放程度與科技創新雖呈負向關系，但未通過統計顯著性檢驗。理論上，開放程度與科技創新呈正向關系，但對比其他學者的研究成果可知本文結果又具有合理性。首先，經濟發展初期或者工業化初期，進出口有利于地區引進、吸收外來知識與技術，進而提高科技創新能力。改革開放后，我國科技創新水平顯著提高即是典型的實例。但隨著經濟發展水平的提高，尤其是工業化階段不斷向更高層次演進，進出口對科技創新水平提高的邊際貢獻不斷遞減。根據中國社會科學院工業經濟研究所2017 年發布的 《工業化藍皮書：中國工業化進程報告》顯示，2015年長江經濟帶已處于工業化后期的后半階段，進出口已難以提高長江經濟帶科技創新能力。其次，我國經濟增長長期依賴出口拉動，出口增加雖能接觸更多國外先進科學技術，但長期依賴引進國外技術以提高自身科技創新能力會在一定程度上形成路徑依賴，進而抑制本土自主科技創新能力的提升。最后，在出口企業技術水平不斷提高的情況下，出口國可以生產更多產品替代進口國國內產品，這將導致貿易雙方競爭加劇，產生頻繁的貿易摩擦。近年來我國企業出口產品遭到頻繁調查、處罰等即是印證。這種情況一方面會導致我國企業出口成本快速上升，擠壓科技創新投入；另一方面也會導致科技領先國采取一系列措施限制技術輸出，讓我國科技創新失去良好的外部環境，增加科技創新的難度。

（2）外商直接投資（）系數在固定效應模型和隨機效應模型四個方程中均為負值，且均達1%顯著性水平，這說明外商直接投資與科技創新能力提升顯著負相關。這似乎也與理論相違背。但聯系其他學者的研究成果可知，雖然外商直接投資能在一定程度上促進資本輸入國或輸入地區的科技進步，但隨著外商市場占有率的不斷提高，資本輸入國或輸入地區以市場換技術的策略往往難以成功，因為核心技術依然掌握在資本輸出國或輸出地區。鐘昌標等以中國制造業面板數據為例，實證發現外商直接投資超過一定閾值引發的競爭加劇不僅沒有激發國內企業的創新動力，反而因吞噬后者的市場空間而打擊了它們的創新積極性。

（3）高等教育水平（）系數在固定效應模型和隨機效應模型4 個方程中均為正數，且均達1%顯著性水平，這說明提高高等教育水平能有效促進科技創新能力的提升。高等教育水平提高能顯著提升一個國家或地區人力資本水平，而人力資本水平是科技創新得以實現的根本保障。這也符合理論認知與經驗判斷。

（4）政府介入經濟程度（）系數均為正，但在4 個方程中均不顯著，這說明政府介入經濟程度與科技創新無顯著相關關系。事實上，政府消費如果能在科技創新發展方向上起到引導作用，將促進科技創新的實現。但政府消費過多會占用過多的財政資源，進而減少財政科技支出，即機會成本增加。尤其如果政府過度作為，介入經濟程度過深，會抑制科技創新的實現。因此，政府介入經濟程度對科技創新影響要辯證對待。

（5）投資增長速度（）系數在4 個方程中均為負值，且均達1%顯著性水平，這表明投資增長速度與科技創新顯著負相關。投資作為促進經濟增長的重要驅動力歷來受到各地政府的重視。經濟增長能擴大需求，進而刺激生產，而生產擴大又需要科技創新提高生產力加以支撐，所以理論上投資增長與科技創新應顯著正相關。要素和投資是長期推動我國經濟增長的動力源已經被理論和實踐所證實，但這會導致嚴重的路徑依賴后果，即經濟下行或遭遇風險時習慣性地依靠大量投資保持經濟增長。而通過提高科技創新能力以促進經濟發展、帶動發展方式轉變的努力因為收效過慢而被不斷推遲，投資增長很可能擠壓了科技創新的增長空間。

（二）長江經濟帶東、中、西段結果及其分析

表3 為長江經濟帶東、中、西段2011—2020年面板數據固定效應模型估計結果，由于Hausman檢驗顯示結果均支持固定效應模型，所以僅列出固定效應模型結果。

表3 長江經濟帶東、中、西段回歸結果

1.從解釋變量看，第二產業比重系數和第三產業比重系數在長江經濟帶中段和西段的4 個方程中均為正數，且均達1%顯著性水平，這表明長江經濟帶中段和西段的產業升級對科技創新有顯著正向促進作用。而東段地區第二產業比重系數為負數，第三產業比重系數為正數，但都未達統計顯著性要求，這說明東段地區產業升級與科技創新無顯著相關關系。深入分析可知，第一，2011—2020 年東段地區中的上海、江蘇、浙江第二產業比重一直呈下降趨勢，分別從2011年的40.83%、51.66%、51.08%下降到了2020年的26.33%、43.41%、40.75%。理論上，第二產業比重增加能促進科技創新水平的提升，相應地第二產業比重持續下降可能對科技創新產生負面影響。雖然本文東部地區第二產業比重系數為負，但并不顯著。原因是科技創新能力提升不僅與產業結構變動相關，還與產業內部價值鏈提升相關。第二，2011—2020 年東段地區中的上海、江蘇、浙江第三產業比重一直呈上升趨勢，分別從2011 年的58.54%、42.38%、44.10%上升到了2020 年的73.39%、52.17%、55.90%。理論上，第三產業比重增加有利于科技創新能力提高。本文東段地區第三產業比重系數雖為正數，但未達統計顯著性要求。原因是東段地區是我國經濟最發達的地區，其科技創新已進入強調原始創新階段，而不像中段和西段地區還處于引進、模仿、消化、吸收創新階段。產業結構高級化達到一定水平后，對科技創新的邊際貢獻遞減，即第三產業比重增加未能顯著促進科技創新水平的提高。在第三產業比重達到一定比例后，產業內部價值鏈提高更能促進科技創新實現。長江經濟帶東段地區雖是我國經濟最發達的地區，但長期要素驅動和投資驅動帶來的粗放式發展慣性并未徹底扭轉，產業內部價值鏈難以在短期內實現質的突破，相應地僅僅增加第三產業比重并不能顯著促進科技創新水平的提高。

從東、中、西段解釋變量系數對比看，僅東段地區第三產業比重系數高于第二產業比重系數，中、西段均是第二產業比重系數高于第三產業比重系數。這表明第二產業和第三產業升級對科技創新影響存在區域差異性。具體而言，在經濟相對欠發達的中、西段地區，第二產業比重增加更有利于提升科技創新能力，在經濟較為發達的東段地區第三產業比重增加更有利于提升科技創新能力。進一步可以總結得出，隨著經濟發展水平的提高，產業升級對科技創新的促進作用也會呈現第二產業比重高于第三產業比重向第三產業比重高于第二產業比重的轉變。

2.從控制變量看，在經濟發展不平衡的東、中、西段，各控制變量對科技創新的作用也存在差異性。

（1）對外開放程度系數在東、中、西段皆為正數，但僅在中段的方程1 和西段達到統計顯著性要求。原因是東段地區已處于后工業化階段，其科技創新能力的提升更多依靠自主創新來支撐。而開放程度僅僅有可能在整體上促進一個地區科技創新能力的提高，但對于事關核心創新能力的關鍵技術，科技領先國家不僅不會輸出，甚至會實施封鎖政策。因此，現階段東段地區提升科技創新能力，尤其是關鍵技術方面的突破，只能更多地依靠自主創新能力提升。開放程度對中段地區專利授權數有顯著正向作用，而與發明專利授權數無顯著相關關系，也再一次驗證了開放程度僅僅可能從整體上提升一個地區的科技創新能力。而發明專利更能反映一個地區核心創新能力，寄希望于外部是難以提升的。西段地區由于經濟發展水平落后于東、中段，其本身科技創新水平不高，當前還處于引進、模仿、消化、吸收創新階段，科技創新內生動力不足，需要借助外部力量促進科技創新能力的提升。雖然核心創新能力依賴于自身綜合實力的提升，但核心創新能力以基礎性創新能力提升為前提，因此在西段地區基礎創新能力還未達到相應水平時，擴大開放程度不僅有利于基礎創新能力提升，也會通過基礎創新能力提升作用于核心創新能力提升。不過從西段地區方程1 和方程2 對比看，發明專利授權量系數不僅低于專利授權量系數，顯著性也僅達10%水平。這也再次印證了開放程度對經濟欠發達地區基礎科技創新能力提升有顯著正向促進作用，而對經濟發展水平高的地區的核心科技創新能力提升無顯著正向促進作用。

（2）外商直接投資系數在東段地區為負值，且達1%顯著水平。在中段地區一正一負，但都未達統計顯著性要求。在西段地區皆為正數，且分別達1%、5%顯著水平。劉建麗認為外商直接投資是以要素驅動為主要發展方式經濟體的主要創新源，外資利用質量的提升可以促進地區科技創新能力提升。長江經濟帶東、中、西段發展差異較大，當前東段地區已率先由要素驅動型向創新驅動型轉變。因此，外商直接投資不僅不能促進東段地區科技創新能力的提升，還會因市場占有率的提高而壓縮本土科技創新能力的提升。中段地區已處于要素驅動向創新驅動轉變的過渡階段，因此外商直接投資與科技創新能力提升無顯著相關關系。而西段地區由于發展起步晚于東、中段地區，目前要素驅動作用依然顯著，因此外商直接投資增加有利于地區科技創新能力提升。

（3）高等教育系數在東、中、西段皆為正數，且均達1%或10%顯著性水平，這與表2 長江經濟帶回歸結果一致，既符合經驗判斷也契合理論分析，在此不再贅述。

（4）政府介入經濟程度系數在東段地區一正一負，但都未達顯著性要求。在中段地區均為正，但也未達顯著性要求。在西段地區皆為正，且均達5%或10%顯著性要求。差異的解釋是政府和市場都是一個地區經濟社會發展不可或缺的力量，但隨著地區市場經濟的成熟，應讓市場機制發揮決定性作用，同時更好地發揮政府作用。東段地區由于經濟發展水平較高，市場經濟發展更為成熟，其科技創新更多依賴于市場機制作用，而政府主要是發揮服務作用。相應地，政府直接干預越少，越能促進東段地區科技創新能力的提升。中段地區政府介入程度雖然都為正數，但均未達顯著性要求。這說明中段地區科技創新也已向市場機制起決定性作用轉變，但依然離不開政府的適度介入。西段地區由于市場機制成熟度相對不高，還在一定程度上依賴政府在科技創新中的介入，政府適度的干預反而能促進地區科技創新能力提升。

（5）投資增長速度系數在東、中、西段皆為負數，這與表2 中長江經濟帶回歸結果一致，原因參照上文闡述，在此不再贅述。

四、結論與建議

在全球新一輪科技革命和產業變革背景下，以“科技創新”為核心的創新驅動發展和產業轉型升級成為我國經濟社會高質量發展的戰略抉擇。科技創新能促進產業升級，產業升級能否促進科技創新，進而實現兩者協同并進，這成為建設創新型國家的核心問題。基于此，本文以長江經濟帶2011—2020 年面板數據為例，實證分析產業升級對科技創新的作用。具體結論與建議如下：

（一）產業升級對科技創新能力提升有顯著正向促進作用

伴隨著經濟發展水平的提高和工業化發展階段的演進，產業升級對科技創新的正向促進效應會呈現第二產業作用程度高于第三產業向第三產業作用程度高于第二產業的轉變。并且當宏觀的第二、三產業占比達到一定數值后，產業內部價值鏈的提升更能促進科技創新能力的提升。因此，長江經濟帶一要加快產業轉型升級，促進科技創新能力的提升。二要注重地區發展差異，因地制宜選擇區域產業升級促進科技創新能力提升的路徑。具體而言，長江經濟帶東段地區不僅要繼續促進宏觀產業結構優化升級，而且要促進產業內部價值鏈提升，重點發展科技含量高、前景廣闊的戰略性新興產業，如生物醫藥、人工智能、新能源、高端裝備制造等，積極促進產業向全球價值鏈中高端邁進，以更好地發揮產業升級對科技創新的正向促進作用。中、西段地區由于向第二產業升級帶動科技創新能力提升效應高于第三產業，因此要注重協調處理好二三產業升級的關系。在繼續保持第二產業升級的同時，有計劃、有步驟地開發第三產業升級的潛力。同時，積極承接東段地區發展前景好、具有一定科技含量的產業轉移，并抓住國家發展戰略性新興產業的機遇，結合自身區位優勢，發展先進結構材料、軌道交通、智能制造等戰略性新興產業。

（二）科技創新能力的提升不僅受到產業升級拉動效應的影響，還受到其他因素的影響

長江經濟帶在實施創新驅動型產業升級戰略的過程中，形成產業升級與科技創新良性循環、互促發展的同時，也要注重其它因素的正向作用，以更好地發揮綜合促進效應。具體而言，長江經濟帶應大力發展教育，提高人力資本水平。堅持科教興國、人才強國戰略，推動區域科技創新能力整體提升。轉變經濟發展方式，從依靠要素和投資驅動向依靠創新驅動轉變。同時要兼顧區域差異，采取差異化政策。對于東段地區，要提高對外開放質量，促進企業早日邁進全球價值鏈中高端；引進具有高技術含量的外資，發揮外資的正向促進效應；堅持市場化改革，提高政府服務水平。對于中、西段地區，要繼續擴大開放范圍，提高開放水平，注重外資引進量與質并重，實現外部知識、技術溢出效應和內部自身努力相結合，協同推進科技創新能力提升。政府在適度介入經濟的同時，要注重加快政府轉變職能，提高服務水平。要引導地區通過法律、法規等完善市場經濟體制，讓市場機制發揮決定性作用。