科技創新與產業結構升級促進黃河流域經濟高質量發展的內在機制研究

馮 飛，吳明陽

（延安大學 經濟與管理學院，陜西 延安 716000）

黃河流域是我國重要的生態安全屏障和經濟發展的重要區域，目前存在高質量發展不充分、傳統產業轉型升級緩慢、民生發展不足等問題，貫徹落實創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念是黃河流域高質量發展的應有之意。科技創新和產業結構升級與經濟高質量發展的關系受到許多學者的關注［1－5］，科技創新、產業結構升級、經濟高質量發展三者關系的研究也是有關學者研究的熱點［6－10］，但對黃河流域三者關系的研究較少。因此，筆者基于2005—2020年黃河流域9個省份的面板數據，對黃河流域經濟高質量發展綜合指數、科技創新能力、產業結構升級水平進行測度，分析了科技創新、產業結構升級對黃河流域經濟高質量發展的影響及內在傳導機制，以期為黃河流域經濟高質量發展及有關研究提供參考。

1 科技創新、產業結構升級、經濟高質量發展三者的相互關系

1.1 科技創新與經濟高質量發展的關系

經濟高質量發展是經濟發展的高級狀態，不但強調經濟增長速度，而且更注重經濟增長質量。現代經濟增長理論認為科技創新可促進經濟的持續增長［3，11］，主要原因是：第一，科技創新可以推動經濟結構優化。一方面，創新可以提高生產效率、淘汰落后產業；另一方面，科技創新可以促進新產業的發展，實現新舊動能的轉換。第二，科技創新有助于經濟運行穩定。其一，創新能夠為經濟系統提供技術支持，從而緩解經濟波動及其負面影響；其二，對科技人才的教育培訓能夠實現信息和知識的融合，新型創新技術可以破除人才的區域障礙，更快地實現信息傳遞、資源持久共享，從而有效改善創新環境。

1.2 科技創新與產業結構升級的關系

科技創新是產業結構升級的催化劑［3，12］。其一，科技創新可以強化產業關聯，科技水平的提高有利于促進產業間的聯系、協作，從而實現產業結構升級；其二，科技創新可以促使產業融合，在創新水平提高的情況下，某些類似的產業會產生技術性融合，進而推動產業創新發展；其三，科技創新可促使新消費理念的形成，消費者對創新產品的需求會促使企業轉型升級。

產業結構升級可推動科技創新［3］。其一，產業結構升級能夠聚集資本、服務等要素，從而積累人才與技術；其二，產業結構升級有利于科技研發成果的產出，在產業結構升級的過程中，產業鏈和產業集群內眾多創新資源的整合與有效利用可以提升創新成果的產出效率；其三，產業結構升級的過程中會產生對新工藝、新技術的創新需求，從而促使企業重新整合資源，加大對人力、物力及技術的投入力度。

1.3 產業結構升級與經濟高質量發展的關系

在社會需求不斷提高的情況下，為了滿足經濟社會發展的需要，產業結構須持續調整，最終實現經濟快速增長和高質量發展［4－5］。其一，產業結構優化升級打破了城鄉二元結構，促使人力、技術、資本等生產要素在城鄉之間自由流動，促進城鄉協調發展；其二，產業結構升級有利于共享經濟發展成果，在產業結構升級過程中會發展新興產業，為社會提供大量就業崗位，為低收入群體提供更多就業機會。

2 研究方法

2.1 經濟高質量發展評價

（1）建立評價指標體系。根據黃河流域經濟社會發展狀況，借鑒有關學者的研究，構建由創新發展指數、協調發展指數、綠色發展指數、對外開放指數、民生共享指數等5個一級指標及23個二級指標組成的黃河流域經濟高質量發展評價指標體系，見表1。其中：創新發展指數反映經濟高質量發展動力狀況，協調發展指數反映經濟發展過程中的區域發展均衡狀況，綠色發展指數反映人與自然和諧相處狀況，對外開放指數反映對外貿易與外資利用狀況，民生共享指數反映社會公平、人民共享發展成果狀況。各指標數據來源于國家統計局和各省份統計年鑒及統計公報。

表1 黃河流域經濟高質量發展評價指標體系

（2）指標數據處理。為了消除各指標數量級和量綱不一致對研究結果的影響，采用最大－最小歸一化法對各項指標數據進行處理，正向指標歸一化處理公式為

負向指標歸一化處理公式為

式中：下標i、j分別為省份編號、指標編號；X′ij為第i個省份的第j項指標歸一化值；Xij為第i個省份的第j項指標原值；minXj、maxXj分別為第j項指標的最小值、最大值。

（3）確定指標權重。為避免主觀賦權的隨意性，本研究采用客觀賦權的熵值法［13］來確定每項指標的權重。一級指標權重計算結果為：民生共享指數0.304 6，創新發展指數0.221 8，綠色發展指數0.194 6，對外開放指數0.157 3，協調發展指數0.121 7。其中：權重最大的是民生共享指數，表明近年來民生共享對黃河流域經濟高質量發展的作用最大；協調發展指數權重最小，原因是黃河流域產業結構單一、經濟基礎薄弱，協調發展沒有發揮有效的促進作用。

（4）計算經濟高質量發展綜合指數。本研究采用經濟高質量發展綜合指數表示經濟高質量發展水平，其值越大表示經濟高質量發展水平越高。首先逐省份、逐年份依據各二級指標權重和歸一化指標值采用線性加權法計算一級指標值，再依據各省份一級指標權重和指標值采用加權平均法計算經濟高質量發展綜合指數，然后把各省份一級指標值和經濟高質量發展綜合指數的算術平均值作為黃河流域一級指標值和經濟高質量發展綜合指數。

2.2 被解釋變量、解釋變量和控制變量設置

為了分析黃河流域經濟高質量發展的影響因素，在參考相關研究［2，5，14］的基礎上，把黃河流域經濟高質量發展指數作為被解釋變量，除把科技創新能力、產業結構升級水平作為核心解釋變量外，另設居民消費能力等5個控制變量，見表2。

表2 黃河流域經濟高質量發展影響因素分析的變量設置

2.2.1 解釋變量測度

（1）科技創新能力。參考相關研究［2，14］，設置科技創新能力評價指標，見表3，其中R＆D指在科學技術領域為增加知識總量（包括人類文化和社會知識總量）以及運用這些知識去創造新的應用進行的系統性和創造性的活動，包括基礎研究、應用研究、試驗推廣3類活動。同樣采用上述數據處理方法、權重計算方法測度科技創新能力，其中研發投入權重為0.480 2、研發成果權重為0.292 9、成果轉化權重為0.226 9。

表3 黃河流域科技創新能力評價指標

（2）產業結構升級水平。在經濟社會發展過程中，社會勞動力資源會從第一產業逐漸向第二產業和第三產業轉移，即產業結構升級是一個動態的變化過程或趨勢。借鑒徐敏等［15］的研究方法，采用產業結構升級系數表示產業結構升級水平，計算公式如下：

式中：upg為產業結構升級系數；q1、q2、q3分別為第一、第二、第三產業產值與GDP的比值。

2.2.2 控制變量測度

（1）居民消費能力。消費是拉動經濟社會發展的“三駕馬車”之一，以每萬人消費品零售總額表示居民消費能力。

（2）金融業發展水平。金融業的發展與實體經濟發展之間存在相互聯動作用，以金融機構年末存、貸款余額的總和來表示金融業發展水平。

（3）人力資本水平。勞動力是經濟社會發展的重要根基，以就業人數來衡量人力資本水平。

（4）環境規制強度。環境規制能夠激勵企業以更加低碳、高效的方式進行生產，從而有助于經濟綠色發展，以工業污染治理完成投資額占GDP的比重來表示環境規制強度。

（5）政府支出水平。政府在經濟社會發展的過程中起著重要的支持與引導作用，以財政支出來表示政府支出水平。

2.3 模型構建

2.3.1 中介效應模型

基于上述科技創新、產業結構升級與經濟高質量發展的關系，分別構建如下中介效應模型，對上述被解釋變量與解釋變量和控制變量進行逐步回歸分析：

式中：下標i和t分別為省份序號和時間（年份）；control為選取的控制變量；β1、γ1、α1為截面系數（常量）；β2、α2分別為科技創新對經濟高質量發展的總效應、直接效應；γ2為科技創新對產業結構升級的直接效應；α3為產業結構升級對經濟高質量發展的直接效應；β3、γ3、α4為控制變量的系數；εit為隨機誤差項。

把式（4）、式（5）、式（6）分別記為模型①、模型②、模型③。根據逐步回歸分析結果，檢驗各變量變化對黃河流域經濟高質量發展的效應［12］，其中：γ2×α3為 產業結構升級的中介效應；γ2×α3／β2為中介效應占比，衡量中介效應的作用程度。

2.3.2 面板門限效應模型

構建如下面板門限效應模型以進一步分析在不同的產業結構升級水平情況下科技創新與黃河流域經濟高質量發展之間的非線性關系：

式中：θ0為常數；θ1、θ2、…、θn為受門限變量影響的系數；lnstiit為解釋變 量；I（）為示性函數；lnupgit為門限變量；μ1、μ2、…、μn分別為lnupgit的第1、2、…、n個門限值；ω為控制變量的系數。

3 實證結果分析

3.1 經濟高質量發展綜合指數計算結果

2005—2020年黃河流域經濟高質量發展評價一級指標值和綜合指數計算結果見表4。

表4 2005—2020年黃河流域經濟高質量發展一級指標和綜合指數計算結果

由表4可知：2005—2020年黃河流域經濟高質量發展綜合指數總體呈增大趨勢，由0.401 7增大到0.603 0，表明經濟高質量發展水平有所提高，但2020年綜合指數僅為0.603 0，仍然有較大上升空間。從一級指標看，綠色發展指數由0.106 0增大到0.235 8，起點較高且增幅較大（增幅為0.129 8），表明隨著國家對綠色發展的重視，黃河流域在減少環境破壞、降低能源消耗等方面取得了較好的成效；權重最大的民生共享指數僅增長了0.014 5，說明黃河流域經濟發展在福利共享方面雖取得了一些成效，但基礎設施不完善、社會福利分配不均衡等導致該指數的增長情況不理想；創新發展指數增長了0.032 8，表明黃河流域在國家創新戰略的推動下，經濟發展創新水平得到了一定的提高，但與綠色發展指數相比，創新發展指數相對較小（流域內部分省份經濟發展水平低下以至于不能吸引人才、高校及科研院所數量較少、研發投入力度較小等是創新發展指數整體偏小的主要原因），仍有較大的提升空間；協調發展指數較小，主要原因是流域內眾多重要的能源基地導致傳統的資源消耗型產業依舊占有較大比重，產業結構存在明顯的重工化特征，高原山區省份自然地理條件復雜及交通不便等導致城鄉差距明顯；對外開放指數與其他指標相比也較小，是黃河流域高質量發展的薄弱環節。

3.2 經濟高質量發展及其影響因素描述性統計

以黃河流域9個省份2005—2020年逐年經濟高質量發展綜合指數及其解釋變量和控制變量為樣本數據（共144個樣本），其描述性統計見表5。由表5中各變量描述性統計指標可知，黃河流域各省份經濟發展不均衡，科技創新能力差距較大，環境規制強度、金融業發展水平、居民消費能力、政府支出水平、人力資本水平都存在明顯的差距，產業結構升級水平差別較小、整體上都不高。

表5 各變量的描述性統計結果

3.3 中介效應模型檢驗結果

按照上述3個中介效應模型進行逐步回歸分析和檢驗，結果（見表6）表明科技創新與產業結構升級均能推動黃河流域經濟高質量發展。

表6 中介效應模型檢驗結果

由模型①、模型②、模型③檢驗結果可知：lnsti、lnupg的回歸系數均為正且達到0.01的顯著性水平，即產業結構升級在科技創新推動黃河流域經濟高質量發展的過程中起到一定中介作用（科技創新可以通過促進產業結構升級進而促進黃河流域經濟高質量發展）；從直接效應來看，lnsti的回歸系數即科技創新的直接效應為0.106 0，lnupg的回歸系數即產業結構升級直接效應為0.183 0，表明目前科技創新和產業結構升級對黃河流域經濟高質量發展的直接促進效應較小；產業結構升級的中介效應（γ2×α3）為0.018 106，中介效應占比（γ2×α3／β2）為14.57%，即科技創新在推動黃河流域實現經濟高質量發展的過程中有14.57%是通過產業結構升級實現的，中介效應占比較小（可能主要原因是：黃河流域大部分省份位于我國西北部，目前對能源的依賴度較高、仍以資源消耗型產業為主，產業層次較低、缺乏附加值高的新型產業；科技創新能力較低，R＆D經費投入、人力投入與長江經濟帶存在明顯差距，高校及科研院所數量不多以至于其科研成果較少，且科研成果轉化效率不高等）。

中介效應模型逐步回歸分析和檢驗結果表明：在控制變量中，政府支出水平、金融業發展水平與人力資本水平對黃河流域經濟高質量發展產生負向影響（可能原因是：部分政府作為不到位、沒有真正發揮引導帶領作用；因經濟發展相對落后而不能吸引人才，人力投入發揮的作用有限；受資源稟賦和地理位置限制金融結構與產業結構不匹配，以至于金融業發展的引領作用有限）；環境規制強度和居民消費能力對黃河流域經濟高質量發展具有促進作用（主要原因是：黃河流域存在的生態脆弱、水土流失嚴重等問題得到有效治理，促進了經濟高質量發展；居民消費能力逐步提高會產生對新產品的需求，進而推動經濟高質量發展）。

3.4 門限效應模型檢驗結果

按照上述門限效應模型進行回歸分析和檢驗，結果（見表7）表明：lnupg具有單門限效應（門限值為3.278），當lnupg＞3.278時lnhqe較lnupg≤3.278時提高了226%，即在產業結構升級達到一定水平后，科技創新對黃河流域經濟高質量發展的促進效果明顯增強。

表7 門限效應模型檢驗結果

3.5 穩健性檢驗

為了確定上述檢驗結果的準確性，更換被解釋變量（用人均GDP來衡量黃河流域經濟高質量發展水平）并增加每年固定資產投資額、城鎮化率兩個控制變量，采用上述模型重新進行回歸分析，進行穩健性檢驗。穩健性檢驗結果與上述結果基本一致，表明所采用的模型及變量設置合理、回歸分析結果具有較好的穩定性。

4 結論與建議

4.1 結 論

（1）2005—2020年黃河流域經濟高質量發展綜合指數由0.401 7增大到0.603 0，表明經濟高質量發展水平呈上升趨勢，且仍有較大上升空間。

（2）科技創新和產業結構升級均能促進黃河流域經濟高質量發展，但目前科技創新和產業結構升級對黃河流域經濟高質量發展的直接促進效應較小，主要原因是目前科技創新能力較低、產業結構不合理等。

（3）產業結構升級在科技創新對黃河流域經濟高質量發展的作用過程中發揮部分中介作用，且具有單門限效應，即產業結構升級達到一定水平時科技創新對經濟高質量發展的促進效應明顯增強。

4.2 建 議

（1）進一步增強科技創新能力。繼續加大政府對科技創新的投入，加強政府、企業、高校、科研機構的合作，形成科技研發資源開放共享機制，引進各類科技創新人才，大力發展科技創新服務機構，提升科技創新成果轉化率。

（2）構建現代化產業體系，實現產業結構升級。拋棄過去倚能倚重、低質低效的生產方式，積極發展科技服務、現代物流、金融、保險等產業附加值高的現代生產性服務業，促使產業結構向“服務化”轉變；同時，構建完善的收入分配、社會保障制度，制定消費優惠政策、進一步激活消費市場、提高消費需求，使產業由“生產導向”轉變為“消費導向”，進而實現產業結構升級。

（3）有效發揮科技創新與產業結構升級的內在聯動作用。高效挖掘、利用科技創新與產業結構升級之間的內在聯動關系，利用5G通信技術、大數據、物聯網、云計算等現代高新技術以實現價值鏈的不斷再造和提升，有效促進傳統產業與新型技術的深度融合，構建創新與特色經濟發展戰略，有效推動黃河流域經濟高質量發展。