數字經濟對區域創新能力的影響研究
——基于人力資本和研發投入的中介作用

王良紅

(安徽大學 經濟學院,安徽 合肥 230601)

黨的二十大報告明確提出,要貫徹新發展理念,實施創新驅動發展戰略,加快建設創新型國家。據知識產權統計年報顯示,2022年我國發明專利有效量為421.2萬件,同比增長17.1%,我國創新創造能力發展態勢良好,但創新活動出現了“量多質低”的尷尬局面,嚴重阻礙經濟向創新驅動型發展轉變。保持創新增速,提高創新質量成為實施創新驅動發展戰略的關鍵所在。與此同時,隨著大數據、云計算等信息技術的快速興起,數字經濟逐漸成為現代化經濟體系中不可或缺的一部分。根據《2022中國數字經濟主題報告》顯示,2022年我國數字經濟規模已經達到45.5萬億元,占國內生產總值的37.6%,數字經濟作為經濟增長的新動力,突破傳統的發展模式,重建經濟增長新格局,對創新活動產生重要影響。那么,在當前經濟背景下,如何構建合適的數字經濟指標評價體系?數字經濟能否影響區域創新能力?作用機制如何?其影響效應是否具有異質性?對上述問題的回答,不僅有利于深化對數字經濟和區域創新能力的理解,還為地方政府相關政策的實施提供了理論依據。

1 文獻綜述

數字經濟誕生于20世紀90年代,Tapscott在其著作中首次提出“數字經濟”的概念,他認為數字經濟是將信息流以數字方式呈現出來的新經濟[1]。后來隨著互聯網與經濟社會的快速嵌入,越來越多的學者嘗試從不同的視角去理解數字經濟,Bukht認為數字經濟是基于數字技術的一切經濟活動,是由數字經濟投入帶來的全部產出[2],國內研究學者裴長洪認為,數字經濟是繼農業經濟和工業經濟之后更高級的經濟形態[3]。除了對數字經濟的概念進行考究,學者們更多關注數字經濟對于社會經濟的影響。江紅莉基于上市公司數據研究發現數字經濟有利于提升企業實體投資,提高企業績效[4];馬勇研究發現當數字經濟處于較低發展水平時,能促進實體經濟發展[5];羅茜基于省際面板數據研究發現數字經濟通過產業數字化和數字產業化推動實體經濟有序發展[6]。

關于區域創新能力的研究,主要集中在指標評價和影響因素這兩個方面。在指標評價方面,Pinto用技術創新、人力資本、經濟結構和就業市場的可獲得性作為評價阿爾加維區域創新能力的四個主要因素[7];馬力以知識創新、技術創新為核心,以產業集群為基礎,并考慮區域制度環境構建四指標體系框架[8];趙希男基于個性優勢特征分析法評價我國31個省級區域創新能力[9]。在影響因素方面,田雅娟研究發現影響區域創新能力的因素主要有研發資本投入、人力資本水平、市場化進程和技術差距[10];高曉光針對西藏發展現狀,提出優化創新環境可以提升整體的區域創新水平[11];蘇屹利用30個省份面板數據,研究發現地理特征和社會經濟特征均對區域創新環境產生影響,其中社會經濟特征的效果更明顯[12]。

針對數字經濟和區域創新能力兩者關系的研究非常有限,張昕蔚從理論上分析認為數字經濟的發展消除了經濟系統內信息的不透明性,拓寬了各類信息的傳播渠道,提高了創新資源的配置效率[13];實證方面,吳贏構建2011—2018年地級市數字經濟發展的綜合指標,從融資和知識保護水平角度出發研究數字經濟對區域創新能力的影響,發現數字經濟顯著促進區域創新,兩者不存在顯著的區域異質性[14]。

縱觀現有研究發現,鮮有文獻對數字經濟影響區域創新能力的傳導機制進行探究。因此,本文運用2013—2020年的省際面板數據系統考察數字經濟對區域創新能力的影響,并在此基礎上考察數字經濟對區域創新能力的作用機制。其邊際貢獻有以下幾個方面:第一,立足社會經濟現實,構建省級數字經濟發展指標體系,從多角度衡量區域創新能力;第二,從理論和實證兩個角度分析數字經濟和區域創新能力之間的傳導機制,厘清數字經濟影響區域創新能力的作用路徑;第三,從不同研究維度上,考察數字經濟對區域創新能力的異質性作用,并對研究結果進行穩健性檢驗。

2 理論分析與研究假設

2.1 數字經濟影響區域創新能力的直接作用機制

數字經濟對區域創新能力的影響主要從微觀、中觀和宏觀三個層面分析。從微觀層面考慮,新一代技術的發展讓企業有了對接移動互聯網資源的契機,打破企業生產流程中各個環節的界限,促進時間和空間上的重疊,推動內部信息與外部信息的融合,探索與互聯網相結合的新商業模式。云計算中心和數據庫為數據提供低成本、高效率的存儲和計算空間,5G技術的應用提高了制作及發貨過程中的物流運作效率,平臺化和數字化將標準變得統一和公開,大數據分析和預測客戶的個性需求和服務偏好,并通過算法迅速將供求雙方聯系起來,精準匹配交易雙方,減少交易成本,提高資源的配置和利用效率,促進企業創新能力的提升。

從中觀層面考慮,傳統的產業創新流程是單向流動模式,各環節之間的界限比較清晰。數字經濟時代,產業創新突破時間和空間的限制,跨產業、跨學科的互動模式整合內部資源有效配置,推動產業鏈和產業集群融合發展,重構產業體系,實現跨越式的創新發展。農村電商和互聯網行業的有效結合,突破單一銷售形式,縮短信息流通時間,提高生產效率,促進產業轉型升級和行業共同發展,整體提升產業創新能力。

從宏觀層面考慮,數字技術降低一般社會生產成本,加快要素流動速度,提高地區經濟活動相關性,提升資源配置和社會生產效率,活躍社會創新氛圍。新型數字技術的應用在打破信息壁壘,促進知識的創造、傳播和使用的同時,聯通全社會的智慧,整合全社會的資源,打造出多主體共同參與的協同創新模式。即時通信工具的使用為生產生活提供便捷快速的溝通方式,共享產業的興起實現社會化資源共享,高新技術的應用消除生產要素供求障礙,改善資源利用效率,提升社會創新能力。基于此,本文提出假設1。

假設1:數字經濟促進區域創新能力。

2.2 數字經濟影響區域創新能力的間接作用機制

云計算、大數據以及互聯網發展在改變傳統生產經營方式的同時,對勞動者也提出更高層次的要求。具體而言,數字化要素的應用帶來了智能化的生產、流通和消費模式,傳統低技能勞動力逐漸被數字化機器所替代,這類被替代的勞動者為謀求生存,只能被迫主動學習提升自身的素養和技能,跟上數字化時代下的產業流程。相比低端產業,數字經濟對高端產業的滲透效果更明顯,對高技能人力資本需求從傳統單一型人才,轉變為集認知、科研、社交于一體的復合型人才,傳統高技能勞動者為謀求自身更優職業發展,必須加快對新知識新技能的學習。另一方面,隨著生產生活要素流動范圍的擴大,流動效率的提高,信息資源的獲取更趨便捷和迅速,人們可以快速有效地接觸和學習新知識,繼而逐步提高整個社會的人力資本水平。而人力資本作為創新活動的主體,是創新活動的根本驅動力,推動區域創新能力發展。基于此,本文提出假設2。

假設2:數字經濟通過人力資本積累提升區域創新能力。

數字經濟對勞動密集型行業造成沖擊的同時,對技術密集型行業的外部條件也提出了更高水平的要求。具體而言,數字經濟營造公開透明的市場環境,高新技術產業想要保持持久的技術優勢,必須對行業內容進行調整和變革,變革不僅需要高質量的人力資本積累,更需要研發資本投入作為支撐。數字技術提高資源流動和配置效率,降低不必要的生產經營成本,增強創新主體盈利能力,使得創新主體有更多的資本進行研發投入。另一方面,數字技術整合經濟發展中的創新主體和創新過程,提高社會運行效率,增強社會創造參與度和創新活力,促進了研發資本投入。研發資本投入激發創新主體的競爭力和創新力,作為創新活動的核心要素,保證了創新活動的良性運轉,促進社會整體技術進步,在提升區域創新能力的過程中起著重要的作用。基于此,本文提出假設3。

假設3:數字經濟通過研發資本投入提升區域創新能力。

3 模型設定與指標選取

3.1 模型構建

為了驗證上述研究假說,構建基準回歸模型,探究數字經濟對區域創新能力的影響效應,同時納入區域發展水平、基礎設施建設、對外依存度、產業結構、制度環境等控制變量,構建模型如下:

Innovit=α0+α1Digitalit+αiXit+εit

(1)

其中,i和t分別為地區和時期,Innovit為區域創新能力,Digitalit為數字經濟發展水平,Xit為一系列控制變量,εit為隨機誤差項,α0為截距項,α1和αi為數字經濟和控制變量系數。

進一步,為了檢驗數字經濟影響區域創新能力的間接作用機制,在模型(1)中α1顯著的基礎上,當β1、θ1和θ2全部顯著時,存在部分中介效應;當β1和θ2顯著,θ1不顯著時,存在完全中介效應,構造模型如下:

Mit=β0+β1Digitalit+βiXit+εit

(2)

Innovit=θ0+θ1Digitalit+θ2Mit+θiXit+εit

(3)

其中,M代表中介變量,β0和θ0為截距項,β1、βi、θ1、θ2、θi為系數值。

3.2 指標選取與變量說明

3.2.1 被解釋變量 本文的被解釋變量為區域創新能力(Innov)。創新是一個復雜的過程,對于創新能力的度量,本文借鑒Acs[15]和徐向龍[16]的研究成果,使用專利授權數(Patent-grant)和專利申請數(Patent-apply)衡量區域創新能力。

3.2.2 核心解釋 變量本文的核心解釋變量為數字經濟發展水平(Digital)。數字經濟的核算框架一直沒有統一的標準,本文借鑒劉軍[17]的研究成果,從信息化發展、互聯網發展、數字交易發展三個層面構建數字經濟發展水平綜合評價體系,具體指標以及數據來源見表1,對于部分缺失值,本文使用線性插值、ARIMA填補等方法對缺失數據進行填補,并借鑒袁徽文[18]的做法,采用熵值法計算數字經濟綜合發展水平。

表1 數字經濟水平評價指標體系

3.2.3 控制變量

(1)區域發展水平(Develop)。區域發展水平是區域創新能力得以實現的重要外部環境,區域發展水平越強,科技創新活動越豐富,越有利于區域創新能力的發展。本文用人均GDP取對數表示區域發展水平。

(2)基礎設施建設(Infra)。基礎設施建設是實現區域創新必備的硬件設備,基礎設施越完善,資源流動范圍越大,流動效率越高,越有利于提升區域創新能力。本文用鐵路運輸長度取對數表示基礎設施建設。

(3)對外依存度(Ex_in)。對外依存度衡量經濟對外貿的依存程度,對外依存度越高,越有利于吸收先進的知識技能,促進區域創新能力的發展。本文用進出口總額/GDP表示對外依存度。

(4)產業結構(Stru)。產業結構代表一個區域的產業布局,產業布局越合理,產業結構越高級,區域創新能力越強。本文用第二產業生產總值占比表示產業結構。

(5)制度環境(Ins)。制度環境作為生產、交換與分配基礎的基礎規則,其優劣程度,影響著區域創新能力的大小,本文借鑒陳凌[19]和肖利平[20]的研究,使用樊綱市場化指數表示制度環境,其中,2013—2016年為報告值,2017—2020年為外推值。

3.2.4 中介變量

本文的中介變量分別為人力資本(Hum)和研發投入(Rd)。本文用R&D人員數量表示人力資本,用R&D經費支出表示研發投入。

3.3 數據來源和描述性統計

本文數據各原始指標來源于《中國統計年鑒》《中國科技統計年鑒》和《中國分省份市場化指數報告》,各變量描述性統計見表2。

表2 變量的描述性統計

4 實證分析

4.1 基準回歸

基準模型回歸結果如表3列(1)和列(2)所示,不論創新指標為專利申請數還是專利授權數,數字經濟的系數值始終顯著為正,說明數字經濟水平的提高,有利于區域創新能力的發展,驗證了假設1的結論。專利申請數和專利授權數的系數值分別為0.028和0.032,與專利申請數相比,數字經濟水平的提高更能顯著促進區域專利授權數,主要原因在于專利申請數包含無法成功授權的專利數,專利申請數的數值范圍大于專利授權數,所以,專利授權數代表著相關性更高的創新能力,專利授權數與區域創新的相關性更大。此外,制度環境的系數值始終為正且數值較大。優越的制度環境下,政府提供高效的公共服務平臺,信息傳遞和資本流動的效率提高,創新成果的傳播和技術的擴散速度加快,有利于個人、企業和社會積極開展一系列創新活動,擴大數字經濟對區域創新能力的影響效應。

表3 基準回歸和機制檢驗

4.2 機制檢驗

為進一步驗證數字經濟影響區域創新能力的間接作用機制,將人力資本和研發投入依次代入模型(2)和模型(3)中,檢驗結果見表3列(3)至列(8)。可以發現,數字經濟對人力資本的影響顯著為正,數字經濟和人力資本共同對區域創新能力的影響也顯著為正,這表明在人力資本的作用下,數字經濟對區域創新能力的影響為不完全中介效應。數字經濟對專利授權量的總效應為0.032,直接效應為0.017,間接效應為0.015,中介效應占比為0.469,數字經濟不僅直接促進區域創新能力的提高,并且通過人力資本積累提升區域創新能力,驗證了假設2。同樣,當中介變量為研發投入時,數字經濟對專利授權數的直接效應為0.020,間接效應為0.011,中介效應占比為0.356,數字經濟通過研發投入提升區域創新水平,驗證了假設3。

4.3 異質性檢驗

4.3.1 分位數異質性 考慮到普通最小二乘法回歸為均值回歸,不能全面的解釋某一區間范圍內數字經濟對區域創新能力的影響,本文使用分位數回歸依次考察10分位、50分位和90分位區間范圍內數字經濟對專利申請數和專利授權數的影響,回歸結果見表4。可以發現,從50分位到90分位,數字經濟對區域創新能力的系數影響值變大,表明隨著區域創新能力的不斷提升,數字經濟發展對區域創新能力的提升作用呈遞增趨勢,數字經濟的影響效應變大,數字經濟對區域創新能力的影響具有分位數異質性。

表4 數字經濟影響區域創新能力的分位數回歸

4.3.2 區域異質性 考慮到地理位置的差異,本文將31省份分成東中西三部分,依次檢驗東中西三區域數字經濟對專利申請數和專利授權數的影響,回歸結果見表5。可以發現,中部地區數字經濟發展對專利申請數和專利授權數的促進效果最大且在5%的水平上顯著,東部次之,西部地區不顯著。主要原因在于東部和中部地區地理位置和經濟條件較為優越,完善的基礎設施為東部和中部創新能力的發展提供了相對適宜的外部條件,西部地區比較偏僻,數字經濟對西部區域創新能力的影響程度受到外界因素的限制。西部創新能力有著巨大的發展空間,加大對西部地區的扶持,將提高我國區域創新能力的整體平均水平。

表5 區域異質性檢驗

4.3.3 經濟發展水平異質性 按照經濟發展水平是否高于平均經濟發展水平,將31個省份劃分為發達地區和欠發達地區,回歸結果見表6。不論區域經濟發展狀況如何,數字經濟都顯著促進區域創新能力,其中發達地區數字經濟對區域創新能力的影響效果更大,主要原因是發達地區的人力資本和物質資本等條件更優越,因此,影響區域創新能力的效果更明顯。

表6 經濟發展水平異質性檢驗

4.3.4 數字經濟發展水平異質性 按照數字經濟是否高于全國平均值,將31省份劃分為數字經濟高水平發展地區和數字經濟低水平發展地區,回歸結果見表7。可以發現,數字經濟始終顯著促進專利申請數和專利授權數的提高,數字經濟低水平發展地區對區域創新能力的促進效果更明顯,主要在于數字經濟低水平發展地區有著較大的發展空間,區域創新能力的提升效果更為明顯,數字經濟高水平發展地區的區域創新能力已經經歷過初期發展階段,目前趨于平緩穩定的上升狀態。

表7 數字經濟發展水平異質性檢驗

4.4 穩健性檢驗

4.4.1 替換因變量 考慮到基準回歸結果可能會受到區域創新能力指標衡量誤差的影響,本文更換區域創新能力衡量指標,分別用專利有效數(Patent-valid)和區域創新能力綜合效用值(Creat)替換被解釋變量,回歸結果見表8列(1)和列(2)。由結果可知,數字經濟的系數依舊在1%的顯著性水平上為正,表明數字經濟能顯著提升區域創新能力,本文基準回歸結論具有穩健性。

表8 穩健性檢驗

4.4.2 添加遺漏變量 考慮到基準回歸模型可能受遺漏變量偏差影響,將外商直接投資取對數引入模型進行回歸,回歸結果見表8列(3)和列(4)。數字經濟的系數值依舊顯著為正,但有所減小,外商直接投資的系數值顯著為正,主要原因在于外商直接投資作為提升區域創新能力的要素之一,促進區域創新能力的發展。

4.4.3 縮尾處理 考慮到上文存在的分位數異質性現象,基準回歸結果可能受極端異常值的影響,將變量前后各縮尾1%得到的回歸結果見表8列(5)和列(6)。由分位數檢驗可知,10分位和50分位處數字經濟對區域創新能力的促進效果更大,進行縮尾處理后,同基準回歸中的系數值相比,數字經濟的系數值有所下降,符合預期結果。

4.4.4 核心解釋變量滯后一期 考慮到核心解釋變量內生性偏誤的存在,將數字經濟滯后一期再回歸,結果見表8列(7)和列(8),滯后一期的數字經濟系數值均在1%的水平上,表明專利申請數和專利授權數均受上期數字經濟發展水平的影響,數字經濟對專利申請數和專利授權數的影響具有時滯性,符合預期結果。

5 結論與建議

5.1 結論

本文重點探討數字經濟發展對區域創新能力的影響效應,對其作用途徑進行了理論和實證分析,并進行了一系列異質性檢驗和穩健性檢驗,得出如下結論:(1)數字經濟促進區域創新能力的發展;(2)人力資本積累和研發資本投入是數字經濟影響區域創新能力的重要渠道,發揮顯著的部分中介作用;(3)同經濟發展低水平地區相比,數字經濟發展對區域創新能力的促進效應在經濟發展高水平地區更明顯;(4)考慮到重要指標衡量誤差、遺漏變量、分位數異質性以及內生性偏誤等問題的存在,分別進行替換因變量、添加遺漏變量、縮尾處理和核心解釋變量滯后一期的檢驗,本文的結論依舊成立。

5.2 建議

基于以上研究結論,本文提出如下建議:(1)營造良好的數字化發展環境,擴大數字基礎設施建設,打破區域創新發展壁壘,提升資源的流動和配置效率,為區域創新發展創造良好的外部條件,進一步優化資源利用效率,提高創新產業競爭力,提升區域整體創新能力。(2)提高人力資本素質,利用互聯網教育平臺改善教育環境,優化人口結構,提高勞動力自身教育水平和知識素養,加強綜合性數字人才建設,培育本區域創新型人才,政府要拓寬就業渠道,緩解就業壓力,推動人才引進的配置和保障政策落地,吸引高質量高技能人才,促進人才流向高附加值產業。(3)加大研發投資力度,發揮政府財政的干預作用,增強對研發投入的傾斜力度,加大對創新主體的研發資助,鼓勵創新主體的研發行為,加快人力資本和研發資本的跨區域流動,促進高端要素向研發領域流動,推動數字產業化和產業數字化發展。(4)實現數字經濟賦能區域創新發展,因地制宜實施數字經濟發展戰略,加大對中西部地區的人力資本和物質資本投入,確保偏遠地區教育資源有保障,推動東部地區的技術創新輸出,帶動中西部地區的發展,縮小區域之間數字經濟發展差距,西部地區要完善人才引進機制和拓寬引資渠道,減少人員和資本流失度,把握創新機遇,提高區域創新能力。