數字經濟發展對安徽省制造業轉型升級影響研究

摘要：

為探究數字化轉型如何推動制造業高質量發展，基于2011—2021年安徽省16地市面板數據，采用熵值法測度各地市數字經濟發展水平，運用中介效應和面板門檻模型考察作用機制。研究結果顯示，數字經濟通過提升地區產業高級化和合理化促進制造業轉型升級；科技創新發展水平在數字經濟促進產業結構升級中起重要中介作用；經濟高質量發展地區數字經濟影響制造業轉型升級效果更加顯著，呈現邊際效應遞增的非線性特征。

關鍵詞：

數字經濟；制造業轉型；產業高級化；產業合理化；科技創新

中圖分類號：F427

文獻標志碼：A

收稿日期：2023-08-22

基金項目：

安徽省哲學社會科學規劃項目（批準號：AHSKZ2021D27）資助。

通信作者：

鄧小華，女，博士，教授，主要從事國際經濟與貿易研究。E-mail： dengxiaohua63@126.com

《數字中國發展報告（2022年）》明確指出中國數字經濟近年來發展迅速，2022年規模逾越50萬億元，GDP占比達41.5%，為加快推進制造業現代化提供了強勁動能。數字經濟以制造業數字化改造為切入點，破除產業轉型升級中的瓶頸桎梏，在產業結構向中高端邁進中發揮著關鍵性作用。數字經濟是由數字、信息資源要素形成的新型業態，對制造業轉型升級的驅動主要表現在產業數字化和數字產業化［1］。研究表明，數字經濟發展催生的中國信息通信產業（ICT產業）［2］，憑借“互聯網+”［3］、大數據、人工智能［4］等高創新和可滲透的信息技術［5］、較強的感應度和帶動度［6］及與其他產業間明顯的聯動效應和溢出效應［7］，資本投資與經濟增長間的正相關性可助推制造業結構升級，即數字產業化［8-9］。數字經濟通過向傳統產業生產、經營和流通納入數字要素，挖掘、拓展新產業發展空間，創造產業變革新推動力［10］。數字經濟通過信息技術成果的應用實踐，推動技術創新［11］，提升經濟發展的正外部性［12］。數據要素和信息技術的結合能強化產業間協同發展效應，助推重構產業組織的競爭模式［13］。數字經濟通過技術、產品及功能與價值鏈互通合作，可推動前沿技術與產業鏈、價值鏈的深度融合［14］，提高產業鏈的基礎能力和現代化水平［15］，實現數字經濟與實體經濟的融合發展?，F有數字經濟影響制造業轉型升級相關研究多集中省級層面［16-18］，側重單一指標度量產業結構發展水平，且較少從線性、非線性視角展開。綜上，本文基于安徽省市級面板數據，從產業結構高級化與合理化衡量制造業轉型升級水平，探討數字經濟影響制造業轉型理論機制。

1 理論分析與研究假設

1.1 基本作用機理

數字經濟作為由互聯網信息技術衍變的新經濟形式，主要表現為信息技術革命產業化和市場化，是新一代信息技術在經濟活動中的擴散、應用和引發一系列以大數據處理為主要特點的新產業、新業態和新商業模式，推動傳統產業尋求新的生產變革，深刻影響其發展方式，是實現制造業結構轉型升級的新動能。數字經濟借助大數據和云計算等數字技術的日益完善和市場化廣泛應用，通過推動其在產業全方位的充分改造和價值提升，重構傳統制造業的生產、服務與組織結構模式，持續孕育新產業、新發展格局與新形式，推動以勞動密集型、重工業為主的產業結構向以技術含量高、環境友好型為主的產業結構轉移，從而驅動產業結構向價值鏈中高端攀升。數字經濟與實體經濟深度融合使互聯網大數據和云計算等數字技術優勢發揮出“1+1＞2”的協同效應，促進產業鏈上下游的全要素數字化升級、轉型和再造，完成資源的最優化分配與利用，緩解市場失衡矛盾［19］，驅動傳統產業高級化、智能化。

與此同時，數字經濟通過增加數據、信息要素流動節點和管道，促進要素資源之間良性互動，提高資源的有效利用率和合理配置，調整不合理的產業規模、效率和結構，強化產業間的關聯程度，實現產業內部結構的優化升級。依托現代新興科技和國家對數字產業的扶持政策，數字經濟可彌補市場信息的不完全性，不斷優化調整第一、二、三產業的內部結構占比，提升產業結構合理化水平。

H1：數字經濟可以積極有效推動制造業的轉型升級。

數字經濟是技術創新的一個主要驅動因素，借助對知識的外溢和吸納直接影響科技創新資源要素的使用和配置，將技術創新的成果擴散到經濟生產的各個方面。數字技術支撐和引領傳統制造業，不僅提高了要素資源配置效率，而且提升了協作效率和創新效率［20］，促進產業鏈各環節的高度融合，形成新的數據變現模式，實現數字化與智能化轉型。

首先，數字經濟具有的信息技術優勢為提高區域創新效率提供了條件［21］；其次，信息交互能力的提高可將各種零散的研發信息和資源進行快速整合與流通，便于傳統及中小企業最快時間掌握市場需求和行情變化，優化企業自主創新成果與現實市場需求兩者之間的匹配效率，很大程度改善成本與能耗的“雙高”問題，給傳統制造業創新提供了市場回報保障。最后，企業在互聯網、數字普惠金融的幫助下還可提高用于技術研發的融資效率，大大降低了創新的風險。數字經濟輻射下，制造業生產與管理技術創新不斷得到深入發展，生產要素資源配置被持續完善與優化，生產效率逐步提高。技術創新可促進新興行業和傳統行業中新興業務的發展，從供求兩個角度推動制造業的結構調整［22］，科技創新起到提升有限資源的配置利用和促進協調產業間發展作用，從而推動產業結構合理化。

H2：數字經濟借助技術創新的中介，在制造業轉型升級過程中發揮間接作用。

1.2 非線性影響機制

數據是數字經濟的關鍵要素，而信息的邊際收益遞增可賦予數字經濟要素報酬遞增［23］，因此數字經濟對產業結構水平的影響也可能呈現階段性特征。數字信息技術對制造業的融合改造具有相對較高的信息基礎設施與平臺建設成本和技術門檻，工業設備投資額較大。安徽省16個地級市的基建水平和生產要素豐裕度差異明顯，經濟發展水平較低時，技術外溢效應無法充分發揮，導致被應用的廣度和深度受限；隨著社會經濟發展水平得到提高，數字技術逐漸發展與成熟，數字服務應用由中心發達城市逐步向其他地區推廣，信息化設施和網絡平臺建設的邊際成本降低，邊際收益不斷增加，制造業企業充分利用數字經濟實現數字化與智能化轉型。制造業獲取數字紅利后，將繼續提升數字技術的投資和研發應用，收益呈幾何式增長，進一步推動產業結構合理化和高級化發展。因此，數字經濟對制造業轉型升級可能存在門檻效應。

H3：數字經濟與制造業優化升級存在非線性關系，人均GDP提升使其展現遞升的非線性特點。

2 研究設計

2.1 變量解釋

（1）被解釋變量。借鑒以往研究成果［24］，對制造業轉型升級（Upgrade）的分析研究通過制造業高級化（Indh）和合理化（Indr）兩個維度展開。產業高級化是指由勞動密集型、資源密集型為主的中低端產業逐漸向高附加值的技術知識密集型產業演進［25］過程；產業合理化（Indr）表現為不同產業間的緊密耦合關系，代表各產業內、產業間的資源協調配置和高效利用程度。實際分析時，以高端技術產業產值與中低端技術產業產值的比值表示制造業高級化水平［26］，以新泰爾指數表示產業合理化程度

Indr=∑ni=1（YiY×lnYi/LiY/L）

其中，Y為各行業年度產值，L指就業人數，i=1，2，3。新泰爾指數接近0時，表明產業結構在向更加合理的方向發展，各產業經濟趨近于均衡水平；反之，產業結構則逐漸偏移平衡。

（2）核心解釋變量。遵循數據完整性與安徽省數字經濟特點，從數字基礎設施、數字產業發展和發展創新環境層面構建數字經濟指標體系，運用熵值法確定指標權重，多目標線性加權后，采用數字經濟發展指數（Die）衡量不同地區數字經濟發展水平（表1）。

（3）中介變量。科技創新（Pat）是指區域內技術研發成果與應用，利用技術外溢提高制造業生產率，用每萬人專利授權數表示并作對數處理。

（4）控制變量。外商直接投資（FDI）采用當年實際利用外商直接投資金額（萬美元）表示；政府干預（GOV）用各城市年度財政支出占GDP的比重測度；基礎設施建設（Infar）用各市年末公路線路里程（km）表示；科教支持（Eil）采取地方財政科學事業費和教育事業費支出的總和占地方財政一般預算內支出的比值表示；開放程度（Open）用進出口總額與地區生產總值的比值表示。

2.2 模型構建

為探討數字經濟發展水平對制造業轉型升級的促進作用，構建計量模型

Upgradei，t=α0+α1×diei，t+αi×∑Controli，t+μi+ε（1）

其中，i表示城市，t表示年份，α表示待估計系數，Control表示控制變量，μ為個體固定效應，ε表示隨機擾動項。

為研究數字經濟間接影響制造業優化升級機制，引入中介變量Pat，基于以往研究成果［27］構建中介效應模型

Pat=β0+β1×diei，t+βi×∑Controli，t+μi+ε（2）

Upgradei，t=α0+α1×diei，t+α2×Pat+αm×∑Controli，t+μi+ε（3）

引入門檻變量，探究數字經濟如何影響制造業轉型升級，基于式（1）構建門檻模型

Upgradei，t=α0+α1×diei，t×I（gdpp≤γ）+α2×diei，t×I（gdpp＞γ）+αm×∑Controli，t+μi+ε（4）

其中，I（·）為指示函數，當括號內條件滿足時取值1，否則取0；gdpp表示門檻變量（地區人均生產總值），16個城市樣本數據可細化為兩個區間；γ為待估計門檻值。

2.3 數據說明

基于數據可獲得性和準確性原則，研究區間定為2011—2021年，研究樣本選擇安徽省16個地級市（表2）。所用數據均源于歷年《安徽省統計年鑒》、各地級市統計年鑒和統計公報等官方網站，個別缺失數據利用均值插補法補充。

3 實證研究

3.1 基準回歸結果分析

鑒于穩健豪斯曼檢驗結果拒絕原假設，采用個體固定模型，引入控制變量后，Die回歸系數均在1%上顯著，表明數字經濟對產業結構高級化和合理化促進作用具有顯著正向影響（表3），由此驗證H1。根據安徽省2022年國民經濟和社會發展統計公報，制造業當年增加值近1.2萬億元，占比GDP比重升至26.5%，已發展成安徽省經濟發展的主導力量，但總體量不大，產業結構不優，創新水平不強。數字經濟基于數字技術孕育的新業態會刺激市場消費和投資，能最大程度挖掘內需潛能和消化吸收現有產能，可成為促進安徽省制造業轉型升級的重要抓手。

3.2 機制檢驗

由表4可知，加入中介變量Pat后，數字經濟對產業結構高級化的促進作用降至0.218；科技創新和數字經濟對于產業結構高級化回歸系數均為正；產業結構合理化回歸系數為負，但結果不顯著。這表明數字經濟對制造業轉型升級的促進作用中存在技術創新的中介效應，由此驗證H2。

3.3 穩健性檢驗

（1）內生性檢驗。本文構建數字經濟指標體系時采用了主成分分析法測算各地市數字經濟水平，同時采用安徽省統計局權威數據，以弱化數據質量影響估計結果而引發的內生性問題。模型加入外商直接投資、政府干預、基礎設施建設、科教支持和開放程度控制變量，且采用固定效應模型，以緩解遺漏變量導致的內生性問題。考慮數字經濟和產業結構水平互為因果會產生內生性問題，即數字經濟促進了產業結構的高級化與合理化，而產業結構水平的提高又促進數字經濟發展。借鑒以往研究成果［28］，采用2SLS方法，Die滯后期作為核心解釋變量，結論與前文基準回歸結果一致（表5）。滯后一期的Die作為當期Die工具變量，估計結果顯示Indh和Indr作為被解釋變量時，回歸結果顯示Die滯后一期的檢驗p值均為0.000，內生性檢驗顯著為正。因此，排除內生性情況下，假設1結論仍成立。

（2）其他穩健性檢驗?？紤]新冠疫情影響，刪減2020年數據樣本后，重新檢驗數字經濟發展影響產業結構升級。借鑒以往研究成果［29-32］，采用互聯網普及率與電信固定資產投資的交互項表示“互聯網+”替換核心解釋變量以消除因熵值法測算導致的偶然性干擾；產業結構高級化采用（第三產業增加值/總GDP）與（第二產業增加值/總GDP）的比值和反映產業結構演變過程的產業結構層次系數分別衡量；產業結構合理化用（各產業增加值的比重）與（相應的勞動力比重）的比值，即產業結構偏離度表示。采用混合回歸（OLS）、隨機效應（RE）模型依次回歸分析。由表6、表7可知，數字經濟對制造業轉型升級的影響系數在數值和顯著性水平幾乎不變，與基準回歸結果基本一致。采用Sgmediation命令，引入科技創新中介變量后，Sobel檢驗z值仍顯著，中介效應結果由此驗證。

3.4 非線性拓展分析

首先，檢驗門檻變量的存在性和門檻數量。選取人均GDP作為門檻變量，300次數bootstrap重復測試后對模型按順序展開單一門檻和雙重門檻檢驗，實證結果顯示數字經濟對產業結構高級化的影響存在單一門檻，且門檻值為11.489萬元，由此驗證H3。其次，模型4的單一門檻回歸結果顯示，人均GDP大于11.489萬元時，數字經濟對產業結構高級化的正向影響發揮的作用更為突出。數字經濟發展水平在促進產業結構向高級化發展的作用過程中，呈現由平緩到激增的非線性變化，即數字經濟發展程度達到該階段后，對產業結構升級的推動影響更加明顯。根據單門檻變量門檻值，安徽省16個城市樣本劃分為兩組：區間Ⅰ（人均GDP≤11.489萬元）的城市屬于經濟發展水平較低組，此類城市經濟發展較慢，高端制造企業與科技信息產業較少；安徽省合肥、蕪湖和馬鞍山三市處于區間Ⅱ（人均GDP＞11.489萬元），經濟發展水平領先省內其他地級市。隨著人均GDP規模擴大，數字經濟對產業結構升級的效應具有“跨越式”提升（圖1，似然函數最低點所對應值即為人均GDP變量在單一門檻情況下門檻量）。

4 結論

本文選取安徽省跨度11年的各地市面板數據，探討數字經濟發展影響制造業轉型升級的效果及機制。研究結果表明，數字經濟可以明顯促進產業結構向高級化與合理化方向發展；數字經濟在技術創新的中介作用下促進產業結構水平升級，且對產業結構高級化影響中存在顯著增強的邊際效應。據此建議，企業應重視研發投入，實現企業數字化管理，數字信息技術需融入生產制造各環節；相關部門應加大云（云計算、大數據）、網（互聯網、物聯網）、端（智能終端、軟件應用）等新型信息基礎設施建設力度；需加強“數字化制造”人才的培養和引進，培養符合市場需求的技能型人才，通過“獎勵扶持”政策以推進傳統產業的數字化改造，形成數字經濟發展良好勢能。安徽省要大力發展數字經濟以及數字技術多領域的創新應用，加速推動傳統產業和中小企業數字化轉型，推動數字技術和實體經濟深度融合，助推產業向中高端邁進與結構優化。

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Research on the Impact of Digital Economy Development on the Transformation and Upgrading of Manufacturing Industry in Anhui Province

DENG Xiao-hua， YUAN Chen-lu

（School of Economics， Anhui University， Hefei 230601， China）

Abstract：

The panel data of 16 cities in Anhui Province from 2011 to 2021 was used to explore how digital transformation can promote high-quality development of the manufacturing industry. The entropy method was used to measure the development" level of city digital economy， and the intermediary effect and panel threshold model were used to research how the digital economy affected the manufacturing transformation and the mechanism of action. The results show that the digital economy promotes the transformation and upgrading of manufacturing industry by upgrading and rationalizing regional industry. Scientific and technological innovation plays an important intermediary in promoting the upgrading of industrial structure. There is a more significant effect on the transformation and upgrading of manufacturing industry in developed areas， with nonlinear characteristics of increasing marginal effects.

Keywords： digital economy; manufacturing transformation; industrial structure advancement; industrial rationalization; scientific and technological innovation