數字經濟對區域創新投入的影響及其空間效應

楊高瑩 王志強 靳宗振

1.南京財經大學經濟學院，江蘇，南京，210000；2.中北大學經濟與管理學院，山西，太原，030051；3.中國標準化研究院，北京，100191

一、文獻回顧

近年來，數字經濟的崛起與發展給經濟社會帶來了新一輪的發展機遇，帶動各地區的經濟效率大幅度提升。中國信息通信研究院（以下簡稱“中國信通院”）發布的《中國數字經濟產業發展報告（2023 年）》指出，2018 年以來，我國數字經濟進入了快速發展階段，截至2022 年，數字經濟規模已經達到50 萬億元，占GDP 的41.5%。黨的二十大報告提出，我國當前的任務之一是“加快發展數字經濟，促進數字經濟和實體經濟深度融合，打造具有國際競爭力的數字產業集群”。2023 年，中共中央、國務院印發了《數字中國建設整體布局規劃》，明確要求加快數字中國建設，促進數字經濟和實體經濟深度融合。

數字經濟時代的到來，賦予了經濟社會新動能、新優勢，引領國家的經濟發展和社會進步，有利于推動我國的高質量發展。值得深思的是，數字經濟的建設和應用是否有助于提升區域創新投入？如果答案是肯定的，那么，數字經濟的這種效應是否存在區域異質性和空間正外部性？研究和回答這些問題，一方面有助于學術界和實業界全面深入了解數字經濟的積極影響；另一方面，也為創新驅動發展戰略提供了一種可行思路，有助于政府相關部門精準施策，因此具有重要的現實意義。

從已有的研究文獻來看，數字經濟方面，數字經濟中包含眾多新業態和新模式，目前國內外對數字經濟的測度尚未形成統一標準。張雪玲和焦月霞從信息通信基礎設施、ICT 初級應用、ICT 高級應用、企業數字化發展和信息通信技術產業發展五個方面構建數字經濟發展指標。[1]許憲春和張美慧認為，數字經濟主要包括數字化賦權基礎設施、數字化媒體、數字化交易和數字經濟交易產品四大部分。[2]趙濤和張智等從數字金融普惠發展、移動互聯網用戶數、互聯網相關產出、互聯網相關從業人員數和互聯網普及率五個方面構建數字經濟發展指標。[3]創新投入影響方面，已有文獻從企業外部政策和內部治理方面展開研究。曹宇涵認為，在減稅降費政策下，公司稅負降低有利于促進創新投入的增加。[4]楊小潔認為，股權集中度與企業創新投入顯著負相關，而股權制衡度與企業創新投入顯著正相關。[5]朱芳芳認為，可用冗余與創新投入正相關，創新投入是可用冗余正向影響企業績效的中介變量。[6]鐘鳳英和王海斌認為，企業金融資產配置比例的提高對企業創新投入存在顯著的擠出效應。[7]彭英和劉文婷以長三角地區664 家高新技術企業為研究樣本，研究發現企業金融化會抑制創新投入，企業代理成本會強化金融化對創新投入的抑制作用。[8]

由此可見，目前學界針對數字經濟對區域創新投入的影響程度、空間效應的研究依然較少。區別于已有的相關文獻，本文的拓展之處在于：第一，在研究視角方面，立足于創新驅動的時代要求，基于創新驅動的視角評估了數字經濟的影響，豐富了有關創新投入影響因素方面的研究；第二，在研究內容方面，探索了數字經濟對區域創新投入的異質性影響以及空間正外部性，在一定程度上彌補了當前已有研究在這些方面的缺失。

二、數字經濟影響區域創新投入的理論機理與研究假說

（一）數字經濟影響區域創新投入的理論機理

數字經濟主要以數字化知識、信息為核心生產要素，是一個更新、更高級的經濟階段。2022 年，中國信通院發布的《中國數字經濟發展白皮書（2022 年）》稱，我國已有16 個省（區、市）的數字經濟總體規模超過了1萬億元。數字技術近些年不斷取得突破與發展，世界各國都加快了對數字經濟關鍵領域的戰略部署，使得數字經濟在工業4.0 時代展現出強大生命力和影響力。國家統計局發布的《數字經濟及其核心產業統計分類（2021）》指出，數字經濟包括數字產業化和產業數字化，數字產業化是數字經濟發展的基礎。數字產品制造業的發展通過規模經濟、市場競爭等路徑降低了數字設備的生產成本。數字產品服務業的發展把數字產品制造商和創新者聯系起來，降低了搜索成本，同時，數字產品售后服務能力的提升降低了創新者在數字設備方面的使用成本。數字技術應用也包括互聯網搜索、資訊與數據服務、信息搜集、存儲、處理和加工等第三方服務。互聯網搜索和資訊行業的發展極大地提升了信息和技術的流通速度，降低了創新者的信息搜索與獲取成本。創新活動的全流程產生了大量數據，而信息搜集、存儲和處理服務的專業化發展降低了創新者的成本。另外，企業產品互聯網社群、自媒體的發展降低了創新者和最終消費者之間的溝通成本，創新者可以更低成本地了解最終消費者對產品和服務的想法，將其融入創新過程中，以提高所研發產品或服務的成果轉化程度。數字要素驅動產業包括信息基礎設施、網絡眾包眾籌平臺、數字金融、創新成果轉化平臺、知識產權保護平臺等，通過提供資金融通、產權保護、成果轉化等服務降低創新風險，保護創新收益，從而激勵創新。[9]李健和張金林等認為，數字經濟時代的生產要素同時具有低成本和高效率的特點，有利于增強企業創新的主動性，降低生產經營過程中的邊際成本，提高企業的經營績效，有利于企業研發投入力度的加大。[10]基于以上分析，本文提出研究假說1。

H1：數字經濟的發展有助于激發區域創新，增加創新投入。

（二）數字經濟賦能效應的區域異質性

以數字經濟為代表的信息化時代，我國各個地區的數字經濟都已取得了不同程度的發展。在部分發達省市，數字經濟已成為區域經濟高質量發展的主導力量，如廣東、江蘇、北京等處于領跑地位，位于數字經濟發展前列。王軍和朱杰等認為，中國四大區域和五大經濟帶的數字經濟發展水平存在顯著差異，不平衡、不充分的問題依然嚴峻[11]，數字經濟在經濟發展水平更高、信息資源更多的地區發展更快，勞動力、資本、技術等生產要素更傾向于向經濟發達的地區聚集。中西部地區經濟發展質量相對較低，勞動密集型、資源密集型和資本密集型產業相對較多，經濟發展主要依靠勞動、資源和資本投入，創新能力較低，創新對經濟發展的貢獻較小；數字經濟的發展能夠極大地賦能傳統生產方式，激活傳統生產要素，提升生產效率，因而能夠利用后發優勢實現對發達省市的創新追趕。基于以上分析，本文提出研究假說2。

H2：數字經濟發展對創新投入的賦能效應具有區域異質性，對中西部省市的賦能效應更大。

（三）數字經濟賦能效應的空間正外部性

數字經濟以現代信息網絡作為重要載體，以數字化的知識和信息作為關鍵生產要素的特性，及其本身所具有的滲透性、融合性和協同性，使其能夠突破地理距離的限制，超越空間和區域的束縛，實現跨地區的分工與合作，產生空間外溢效應。[12]一個地區數字經濟的發展，不僅能夠使本地創新者受益，降低本地創新者的成本，提高創新收益，而且還能通過示范效應優化周邊地區的創新環境，繼而促進周邊地區創新投入的增長。另外，數字經濟還深化了本地區與關聯地區的專業化分工與合作程度，因而強化了地區之間的經濟聯系，從而產生空間正外部性。基于以上分析，本文提出研究假說3。

H3：數字經濟對區域創新投入的影響具有空間正外部性，數字經濟的發展不僅能帶動本地區創新投入的增長，還能帶動周邊地區創新投入的增長。

三、模型、變量與數據

（一）基礎模型設定

為了更好地探究數字經濟對區域創新投入的影響，文章構建個體和年份雙固定的面板回歸模型：

其中，Innovit表示區域創新投入水平，Digitalit表示區域數字經濟發展水平，β0表示常數項，δi表示個體效應，θt表示年份效應，εit表示隨機擾動項，Xit表示一系列控制變量。各變量的定義方法詳見下文。為緩解異方差所帶來的估計偏誤，回歸時所有變量均取自然對數。

（二）變量定義

1.核心解釋變量—數字經濟發展指數

本文收集了我國2011—2021 年除西藏、香港、澳門、臺灣地區外的30 個省（區、市）的數字經濟發展水平的相關數據，數據來源包括2012—2022 年的《中國統計年鑒》《中國科技統計年鑒》《中國價格統計年鑒》《中國互聯網絡發展狀況統計報告》以及北京大學數字普惠金融指數和國泰安數據庫。在已有的研究基礎之上，結合數字經濟的涵義，從各地區軟件業務收入、信息傳輸、計算機服務與軟件業城鎮單位就業人員占比、互聯網普及率、人均電信業務總量、移動電話普及率、中國數字普惠金融指數、光纜長度、移動電話基站數、互聯網域名數以及互聯網寬帶接入端口數共10個方面，通過主成分分析法構建衡量數字經濟的綜合指標—數字經濟發展指數，記為Digital，表1 報告了本文數字經濟發展指數具體細分指標的定義和衡量。

表1 數字經濟發展指數指標體系

根據主成分分析法的分析結果，前三個主成分的累計貢獻率達到86.3%，大于80%，因此提取前三個主成分計算各地區綜合得分。為了便于對變量取對數，將綜合得分標準化到0 和1 之間，得到數字經濟發展指數。表2 報告了我國各地區部分年份的數字經濟發展指數。從表中可以看出：其一，2011 年，東部地區數字經濟發展指數最高，其次分別是東北、西部和中部，其中東部地區高于全國平均水平。其二，2011—2021 年十年間，中部和西部年均增速較高，分別高達29.63%和26.97%。東北部和東部年均增速低于全國平均水平。其三，2021 年，東部地區數字經濟發展指數依然最高，其次分別是中部、西部和東北部。

表2 2011—2021 年各地區部分年份數字經濟發展指數

圖1 報告了各省（區、市）2011-2021 年數字經濟發展指數的平均值，可以看出，廣東、北京、浙江、江蘇、上海、福建、山東、四川、遼寧高于平均水平（0.275）。在計算了四大區域2011—2021年的數字經濟發展水平變異系數后發現，各區域的變異系數均呈現下降趨勢，說明區域內部各省（區、市）數字經濟發展水平的差距在不斷縮小。

圖1 各省（區、市）2011—2021 年的數字經濟平均水平

2.被解釋變量和控制變量

被解釋變量方面，本文的被解釋變量為各地區創新投入水平，選取具有代表性和可操作性的、去除價格影響因素后的研發項目經費投入來衡量創新投入水平，記為Innov。

控制變量方面，為了避免遺漏變量帶來的誤差，加入了如下控制變量：Edu（教育水平），使用各地區每十萬人口中高校在校生人數的對數來表示；Urban（城鎮化水平），使用各地區城鎮人口占常住人口的比重來表示；Fdi（外商投資水平），使用去除價格影響因素后的外商投資額的對數來表示；Instr（產業結構），使用各地區的第三產業增加值與GDP 之比來表示；Fin（金融發展水平），使用各地區銀行業金融機構各項存貸款總額與GDP之比來表示。各個變量的描述性統計分析結果如表3所示。

表3 變量描述性統計結果

對變量進行相關性分析，結果如表4 所示，可以初步看到數字經濟發展指數與創新投入之間的相關系數為0.716，即二者之間存在正相關關系。

表4 相關性分析結果

四、實證結果與分析

（一）基準回歸

為了控制混淆因素和遺漏變量偏差，表5 報告了使用stata16.0軟件進行混合回歸和雙固定效應的回歸結果。（表5 中的***、**和*分別表示在1%、5%和10%的顯著性水平上顯著，括號內為穩健標準誤，下表同。）

表5 基準回歸結果

模型（1）、模型（2）和模型（3），逐步加入控制變量和個體效應、年份效應，可以發現數字經濟指數的估計系數持續下降。這說明，控制變量和個體、年份的雙固定效應的加入消除了一定程度的遺漏變量偏差，加入控制變量和個體、年份的雙固定效應是必要的。模型（3）中數字經濟指數的估計系數為0.754，且通過1%顯著性水平的檢驗，說明數字經濟指數每提高1%，將帶動區域創新投入增加0.754%。假說H1 得到驗證。

（二）相關檢驗

1.多重共線性檢驗

表6 報告了用方差膨脹因子進行多重共線性檢驗的結果，由于所有的方差擴大因子VIF 都小于10，所以不認為解釋變量之間存在嚴重多重共線性問題。

表6 方差膨脹因子估計結果

2.穩健性檢驗

本文采取替換變量方法檢驗前文回歸結果是否具有穩健性，其一是替換因變量，使用R＆D人員全時當量來表示區域創新投入水平，記為R.Innov；其二是運用熵權法計算數字經濟發展指數，記為R.Digital。通過圖2可以看到，Digital和R.Digital高度正相關。

本文進行替換變量的穩健性檢驗，對重新測度的變量分別建立回歸模型，模型控制了個體效應和年份效應，穩健性檢驗的回歸結果如表7 所示。

模型（4）更換了因變量，估計結果顯示：Digital在1%的顯著性水平上能提高Innov。在其他條件不變的情況下，Digital每增加1%，Innov平均增加1.242%，說明數字經濟指標能促進創新投入的提高，驗證了假說H1。模型（5）更換了核心解釋變量，估計結果顯示：核心解釋變量Digital在1%的顯著性水平上能顯著提高創新投入水平，這與前文所得的結論基本一致，驗證了假說H1。

（三）區域異質性檢驗

本文將樣本數據劃分為東部地區、中部地區、西部地區，進一步考察數字經濟對創新投入影響的區域異質性。為了避免樣本量過小導致的估計偏誤，將東北地區的三個省份劃分到中部地區。模型（6）、模型（7）和模型（8）分別為東部、中部和西部地區的估計結果。

由表8 可知，數字經濟發展對創新投入的作用效果有區域異質性，驗證了假說H2。所有地區的數字經濟發展水平對創新投入均產生不同程度的正向作用。中部地區、東部地區以及西部地區的數字經濟分別在1%、5%、10%的顯著性水平上會促進創新投入增加。數字經濟指數每提高1%，中部地區的創新投入平均增加2.850%，驗證了假說H2，數字經濟對創新投入的促進效果在中西部地區更強。

表8 區域異質性分析

（四）空間效應檢驗

為了檢驗數字經濟的空間正外部性，需要設置空間權重矩陣，檢驗關鍵變量的空間相關性，進行空間計量回歸。

首先，構建0—1空間權重矩陣。兩個省份相鄰則為1，不相鄰則為0。其次，利用全局莫蘭指數檢驗數字經濟發展指數和區域創新投入的空間相關性，檢驗發現，在多數年份中，數字經濟發展指數的空間相關性均顯著為正，且通過5%顯著性水平檢驗；區域創新投入的空間相關性在2015年之后顯著為正，且通過5%顯著性水平檢驗。最后，借鑒已有文獻所使用的空間杜賓模型，進行空間回歸，并將總效應分解為直接效應和間接效應。[12]估計結果見表9。

表9 空間杜賓模型回歸結果

模型（9）使用研發經費投入作為被解釋變量；模型（10）使用研發人員全時當量作為被解釋變量。從模型（9）中可以看出，直接效應、間接效應和總效應均顯著為正，這說明數字經濟不僅能夠促使本地創新投入增加，還能激勵周邊地區創新投入的增長。模型（10）的結論和模型（9）基本保持一致。

五、研究結論與對策、建議

在構建數字經濟發展指數的基礎上，運用我國2011—2021 年除西藏、香港、澳門、臺灣地區外的30個省（區、市）的面板數據，實證檢驗了數字經濟對區域創新投入的影響，得到如下研究結論：其一，截至2021 年，我國東部地區數字經濟發展水平（0.625）高于中部地區（0.442）、西部地區（0.381）和東北部地區（0.383）；僅東部地區高于全國平均水平。從增速來看，中部地區（29.63%）和西部地區（26.97%）增速高于東部地區（14.32%）和東北部地區（19.05%）。其二，數字經濟發展會顯著促進區域創新投入增加，數字經濟指數每提高1%，將帶動區域創新投入平均提高0.754%。其三，數字經濟對中西部地區創新投入的作用相對更大。在其他條件不變的情況下，數字經濟發展指數每提高1%，東部地區的創新投入水平平均提高0.433%，中部地區的創新投入水平平均提高2.850%，西部地區的創新投入水平平均提高0.785%。其四，數字經濟對區域創新投入的影響存在顯著空間正外部性。一個地區數字經濟發展水平的提升，不僅能夠促進本區域創新投入的提高，還能帶動周邊地區創新投入的提高。

根據以上研究結論總結出如下三點建議：

第一，完善數字經濟治理體系，投資數字基礎設施，大力發展數字經濟。政府應進一步規劃和引導社會資本投資數字基礎設施建設，強化對數字經濟核心產業的支撐能力，加快提高5G 網絡覆蓋度，積極推動數字基礎設施的完善。企業應把握數字經濟機遇，加快實現數字化轉型，從而使數字技術和實體經濟實現更高水平的融合，充分釋放數字經濟給研發創新活動帶來的紅利。

第二，鼓勵區域協同推進，共謀數字經濟發展大局。考慮到數字經濟所具有空間正外部性，各地區應在全國數字經濟總體布局之下，立足于本地區的資源稟賦、社會條件與產業結構，秉持具體問題具體分析的原則，加強數字經濟建設中的區域協同推進，避免重復建設、過度投資和區域間惡性競爭帶來的資源浪費。

第三，中西部地區應加快數字經濟投資，充分利用后發優勢。借鑒東部地區在發展數字經濟過程中形成的經驗，中西部地區應加快數字經濟投資與建設，借著數字經濟的東風，實現創新投入和產出的快速提升，一方面，進一步縮小與東部地區創新能力的差異，另一方面，實現本地區經濟增長動能的轉換和高質量發展。