科技創新對產業發展的促進作用研究

崔俊富 武慧蘭 劉洋

摘要：科技創新是第一生產力，當前中國發展進入關鍵時期，推動中國產業發展必須推動科技創新。傳統產業的改造提升需要科技創新，新興產業的出現發展也離不開科技創新。本文首先從理論上分析了科技創新對中國產業發展的重要作用，發現科技創新是產業發展的關鍵支撐力量，然后基于計量模型和機器學習實證檢驗了科技創新的重要作用，最后給出了促進科技創新的政策措施。

關鍵詞：科技創新；中國；產業發展；促進作用

中圖分類號：F061.1文獻標識碼：Ａ文章編號：１００９ — ２２３４（２０24）03 — ００72 — ０5

一、引言

當前中國經濟社會發展進入關鍵時期，推動科技創新已成為中國發展的決定性支撐因素。從發展機遇上看，融入新科技革命必須推動科技進步。新一輪科技革命方興未艾，正在深刻地影響著世界發展，重塑了經濟版圖、產業版圖、創新版圖，經濟發展新產業、新業態、新模式層出不窮。這對中國意味著重大的發展機遇，因此應抓住契機，推動前沿顛覆性技術的發展，搶占技術進步的制高點，實現跨越式發展.從發展風險上看，抵御發展風險必須推動科技進步。當今世界正處于百年未有之大變局，中國發展面臨的國際政治經濟形勢愈加復雜多變，不確定性、不穩定性風險顯著增多。為了抵御發展風險，實現中華民族偉大復興，保持經濟平穩較快發展，必須推動科技創新，實現科技創新自立自強.從發展階段上看，高質量發展階段必須推動科技創新。黨的十九大報告做出了我國經濟發展轉向高質量發展階段的重大論斷，已經進入了轉變發展方式、優化經濟結構、轉換發展動力的攻堅時期，必須推動質量、效率、動力三大變革，提高全要素生產率。只有推動科技進步才能提高全要素生產率，推動三大變革，驅動高質量發展。［1］

發展可以分為宏觀層次、中觀層次和微觀層次。宏觀層次對應于消費、投資、進出口、財政等方面發展。微觀層次對應于企業發展，從企業發展的收入、成本、利潤等方面來反映企業作為微觀個體的發展狀況。中觀層次側重于產業分析，從產業層面來反映發展狀況。相對于宏觀層次和微觀層次，中觀層次起到承上啟下的作用，某種意義上中觀層次發展更加重要。推動中國發展必須推動產業發展，而推動產業發展必須推動科技創新。

二、科技創新促進作用的理論分析

（一）從歷史視角分析科技創新與產業發展的關系

經濟增長與產業發展緊密相關，而產業的發展離不開科技進步，新興產業的出現主要是因為科技進步之后使得這種產業有了賴以存在和發展的基礎。從人類歷史看，出現了若干次科技進步，每一次科技進步都推動了新興產業的誕生。工業革命之前的農耕文明和游牧文明離不開農業技術和畜牧業技術的進步。從畜牧業技術來看，主要的進步是對于牲畜的馴化，動物不再是野生的，是和人類生產生活緊密相關的家畜。從農業發展來看，作物的種植需要解決幾個問題。第一是動力問題，農業生產需要足夠的動力，僅靠人力不能滿足耕作需要，牲畜的馴化飼養提供了充足的動力，解決了動力問題。第二是土地的翻耕問題，除了牲畜可以解決動力問題，還需要耕種工具的進步，早在春秋戰國時期，鐵農具就已經在農業生產中廣泛應用。東漢時期的短轅的牛挽犁以及全鐵制的犁鏵省力耐用、便于深耕。馴養技術的進步和農業技術的進步極大地推動了畜牧業和農業的發展。［2］

文藝復興之后，技術進步對產業發展的推動作用日益凸顯。18世紀60年代到19世紀70年代出現了第一次工業革命。蒸汽機技術的發展解決了動力問題，蒸汽機開始代替畜力和人力；以蒸汽機技術為基礎，機械制造技術迅速發展；數學、物理、生物、化學等技術也初步發展。在這些技術的推動下，工業部門作為新興產業部門蓬勃發展起來。采礦、冶煉、紡織、化工、醫藥等采掘業、制造業得到迅速發展。勞動生產率得到大幅度提高，人類創造的財富大大增加。［3］

19世紀70年代到20世紀初出現了第二次工業革命。電氣技術逐漸取代了蒸汽技術，內燃機比蒸汽機更加小型化，效率更高；電力在生產、傳輸、儲存、轉化等方面比蒸汽動力更加具有優勢；數學、物理、生物、化學等技術也迅速發展。這一時期出現了很多新的產業，比如因為內燃機更加小型化汽車工業得以迅速發展起來；電力技術的廣泛應用使得出現了更多的機械制造部門。工業效率大幅度提高，1850-1870年，世界工業生產量增加了1倍；1870-1900年，世界工業生產量增加了2.2倍。

二戰之后出現了第三次科技革命。在能源方面發現了核能，相對于以往的生物能源、化石能源，核能能量更大。在控制方面發明了半導體集成電路技術，這種控制平臺體積更小，效率更高。在生產方面計算機、機器人、數控機床極大地提高了生產的準確性和精細度。這些新技術的出現推動了相關行業的迅速發展。人類創造財富的速度大幅度提高，生活水平也大幅度提升。

進入21世紀，隨著互聯網技術的進步，第四次科技革命出現。第四次科技革命的主要特征是數據比以往更加重要，數字產業化和產業數字化共同發展。數字產業化指的是現代信息技術推動數字產業的出現，并不斷發展，數據分析、數據挖掘、數據應用作為新興產業進入國民經濟領域。產業數字化指的是現代信息技術對傳統產業進行從供給端到需求端全鏈條的提升。目前互聯網等數字經濟創造財富的速度要遠遠高于傳統產業，人類近幾年創造的財富比以往幾百萬年都要多。［4］

梳理人類歷史的整個產業變化情況，可以發現經濟增長與產業發展密不可分，脫離了相應的產業，經濟增長就沒有基礎。假如沒有農業發展，人類仍然停留在采集、狩獵階段，吃飯問題仍然會是頭等要務；假如沒有工業發展，人類仍然停留在人力、畜力階段，生產效率仍然比較低；假如沒有電氣發展，人類仍然停留在蒸汽階段，汽車不可能走進人的生活；假如沒有核能、集成電路，生產機器小型化不可能成為現實；假如沒有互聯網，數字經濟只能是想象。

另一方面，通過梳理人類歷史的科技進步與產業發展變化，也可以發現，舊產業的改造提升，新產業的出現離不開科技進步。農業技術的進步促進了農業的發展，提高了農業勞動生產率，解決了吃飯問題，確立了農業的主導地位；蒸汽技術、物理、化學、生物等技術的進步，促進了工業部門的產生發展，確立了工業的主導地位；信息技術的發展，促進了互聯網等數字經濟的發展。也就是，科技進步出現的新技術，使得新產業的產生和舊產業的改造提升成為可能。比如能源的利用效率，從人力到畜力，從畜力到蒸汽，從煤炭到石油等等。再比如信息溝通方式，從傳統的書信到互聯網信息。［5］

（二）從現實視角分析科技創新與產業發展的關系

目前的產業體系可以分為傳統產業和新興產業兩大類。傳統產業的發展需要改造提升來形成新動能，新興產業的發展本身就是新動能，而傳統產業的改造提升需要科技創新，新興產業的出現發展也離不開科技創新。

從傳統產業來看，傳統產業包括農業、林業、化工業、文化業、旅游業、金融業等。這些產業有第一產業如農業、林業，有第二產業如化工業，有第三產業文化業、旅游業、金融業等。如果這些產業保持原有的發展趨勢，沒有新技術的加入，那么這些產業仍然是舊動能，隨著國民經濟的發展，這些產業對經濟增長的推動作用會逐漸減弱。科學技術的發展會提高這些傳統產業的資源配置效率，例如互聯網對傳統產業的改造，大數據的應用可以使得供需兩端更加有效銜接，提高生產效率。于是傳統化工提升為高端化工產業，傳統農業提升為現代高效農業，傳統文化提升為文化創意產業，傳統旅游提升為精品旅游產業、傳統金融提升為現代金融服務。［6］從新興產業來看，新興產業包括新一代信息技術產業、高端裝備產業、新能源新材料產業、現代海洋產業、醫養健康產業。這些產業有第一產業如現代海洋產業，有第二產業如新一代信息技術產業、高端裝備產業、新能源新材料產業，有第三產業如醫養健康產業。新興產業的產生及發展主要得益于科技創新，沒有技術進步這些產業可能僅停留于文字層面。［7］

三、科技創新促進作用的實證分析

（一）基于計量模型的討論

經濟學研究中比較常用的是使用計量模型來研究經濟學問題。構建計量模型將科技進步對中國產業發展的貢獻進行量化測度。生產函數選用柯布道格拉斯形式，即

其中，Yt表示產出，Kt表示資本投入情況，Ht表示勞動投入情況，St表示科技創新投入情況，模型兩端取對數得

使用多元線性回歸模型進行模擬，結果如表1所示：

從模擬結果來看，以經濟總量、第一產業增加值、第二產業增加值、第三產業增加值作為被解釋變量的決定系數都非常高，分別為0.991、0.972、0.99和0.99，資本變量均通過了顯著性水平為0.01的顯著性檢驗，勞動力變量在模型1、模型3和模型4通過了顯著性水平為0.05的顯著性檢驗，科技創新變量僅在模型4通過了顯著性水平為0.05的顯著性檢驗。出現這種情況的原因極有可能是不符合線性回歸經典假設所致。

時間序列數據往往存在多重共線性，多重共線性會導致模擬結果出現偏差，測算各變量的相關系數可得，資本與勞動力的相關系數達到了0.815，資本與科技創新的相關系數達到了0.981，勞動力與科技創新的相關系數達到了0.858，而且都通過了顯著性水平為0.05的顯著性檢驗。

一般使用嶺回歸方法來克服多重共線性。［8］嶺回歸作為一種有偏估計方法，通過降低估計精度來增加對存在多重共線性數據的耐受性，從而達到改良最小二乘估計的目的。對于的自變量數據矩陣，嶺回歸則需要一個懲罰項來約束系數的大小，在約束條件? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 下，滿足：

從模型的基本情況來看，所有模型的模擬結果都有明顯的改進，所有變量均通過了顯著性水平為0.01的顯著性檢驗，決定系數分別為0.994、0.977、0.991和0.976，說明自變量可以解釋大部分因變量。［9］

從模擬結果來看，資本、勞動力和科技創新對經濟總量、第一產業增加值、第二產業增加值、第三產業增加值的發展都是正向的影響，其中，的系數范圍為0.313-0.431，也就是資本產出彈性為0.313-0.431，說明資本每增加1%，產出增加0.313-0.431%；的系數范圍為0.159-0.388，也就是勞動力產出彈性為0.159-0.388，說明勞動力每增加1%，產出增加0.159-0.388%；的系數范圍為0.296-0.446，也就是科技創新產出彈性為0.296-0.446，說明科技創新每增加1%，產出增加0.296-0.446%。［10］

（二）基于隨機森林算法的討論

在大數據時代，數據驅動研究范式比模型驅動研究范式具有明顯的優勢。計算機的出現和迅速進步，使得以數據為基礎，采用算法來研究數據本身的特征成為可能，一般稱之為機器學習。［11］隨機森林算法（Random Forest）是機器學習中準確度比較高的算法。隨機森林算法出現于2001年，是一種對多個樹分類器進行組合來進行分類的方法，其基本思想是生成獨立同分布的隨機向量? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?，X為輸入的特征向量，樹? ? ? ? ，基于訓練集來生成。不斷重復這個過程，確保在形成樹時變量選取的可能性一致。這樣可以建立大量相互獨立的樹，最后這些樹共同投票來確定分類結果。［12］

隨機森林算法可以測度變量的重要性，表4顯示了從均方誤差的平均遞減來衡量的變量重要性情況，可以看到隨機森林對變量重要性的度量結果與嶺回歸的結果是基本一致的，科技創新對產業的發展具有顯著的正向作用。

四、結語

經濟增長與產業發展密不可分，脫離了相應的產業，經濟增長就沒有基礎。傳統產業的改造提升離不開科技進步，新興產業的出現主要是因為科技進步之后使得這種產業有了賴以存在和發展的基礎。因此，推動產業發展必須依賴于科技進步，未來中國必須采取有效措施推動科技進步。

（一）聚焦重大科技創新需求

緊緊圍繞創新戰略，面向全國產業發展的重大科技創新需求，針對基礎領域、交叉學科、優勢學科、大科學裝置的發展分類施策。［13-14］一是基礎領域扶持發展，要加大對數學、物理、化學等基礎學科的支持力度，培育原創基礎性科研成果，提高基礎科學研究能力。二是交叉學科集中發展，要緊緊圍繞交叉學科特點，面向產業發展需要，選擇部分重點突破的方向，堅持“小切口、大突破”，在這些領域持續探索，力爭有所突破。三是優勢學科優先發展，要繼續夯實發展基礎，充分總結已有的發展成果，結合產業的發展優勢點和發展潛力點，繼續推動優勢學科的發展。四是大科學裝置重點發展，聚焦海洋、超算、生命科學等領域，推動綜合性科學中心建設和大科學裝置建設密切結合，合理布局建設重大科技基礎設施。

（二）提升完善實驗室體系

實驗室是科技創新的重要載體，提高產業科技創新能力必須加快與之相關的實驗室體系建設，要加快形成國家、省、市實驗室建設的三級協調發展局面。［15］一是推動國家實驗室建設，國家實驗室通常要布局于引領性、戰略性、基礎性的領域，致力于突破關鍵核心技術，推動新興領域發展。二是推進省實驗室建設，要聚焦于省域發展，緊緊圍繞產業的創新需求，推動與產業緊密相關的實驗室建設，為產業發展提供創新支撐。三是加快市實驗室建設，要根據產業形式，特別是中小企業需求，大力進行應用型研究，推進科研成果的轉化落地，形成研發產業良好互動發展的局面。

（三）實施企業科技創新工程

企業是科技創新的主體，產業科技創新依賴于企業科技創新，要全面推動市場為導向、企業為主體、產學研用深度融合的科技創新體系。［16］一是提升企業研究能力，從人財物上給與必要的支持，人員上為企業招攬科技創新人才提供良好的政策環境，平臺上鼓勵企業獨立建設或與科研院所聯合建設科研載體。［17］二是加強創新型領軍企業建設，樹立一批穩鏈補鏈強鏈的領頭企業，對于部分前景廣闊的獨角獸、瞪羚企業可以推動其上市融資，以促進其盡快發展。三是大力打造企業創新集群，加強大中小企業的聯合創新，制定實施企業聯合創新的政策措施。

（四）發展科技研發人才隊伍

在科技研發諸要素當中，人力資本要素是第一要素，科技研發是典型的復雜人類勞動，因此，推動科技研發的關鍵是科技研發人員。［18］一是堅持科技人才優先戰略，把創造更好的人才成長環境作為做好科技創新工作的核心要求，不斷改進工作方式方法，解決人才隊伍建設面臨的各種問題。二是增大科技人才總量，實施更加靈活的人才政策，推動高校建設，多培養人才。［19］三是提升科技人才質量，要多引進頂尖、尤其是具有國際水平的戰略性科技人才，“雙一流”高校要上規模上質量，支持鼓勵科研人員在職學習提升。四是激發科技人才能量，要落實人才獎勵、股權激勵制度，讓人才自身條件與獲得相匹配。

（五）加強科技創新環境建設

產業科技創新離不開合適的土壤，也就是科技創新的良好環境，這需要建立健全組織、政策、評價等體系。一是完善組織體系，要建立產業科技創新統籌小組，協調重大問題的解決；要建立各級政府和各相關職能部門的協同、聯動機制。二是完善政策體系，土地政策、財稅政策、金融政策、人才政策、教育政策等政策，各級政府制定的政策要協同疊加，形成合力。［20］三是完善評價體系，要堅持統一考核與分類考核的原則，堅持短期考核與長期考核相結合的原則。四是完善知識產權保護體系，明確創新主體對知識的占有、使用和利益分配的權利，對于侵犯知識產權的行為嚴厲懲罰，真正實現創新權益有保障。［21］五是完善科技創新轉化機制，圍繞產業鏈來建設創新鏈，全面統籌基礎應用研究、科技成果轉化、產業發展支持等各方面工作，要建立科技成果轉化的平臺，運用市場的力量對科技成果加以科學合理的評價、定價。

〔參考文獻〕

［1］郝新東，楊俊凱.區域科技創新中的產研協同研究——基于廣深港澳科技創新走廊的實證［J］.科技管理研究，2020（21）：95-100.

［2］李秋芳.試論春秋戰國時期齊國農業科技發展之原因［J］.農業考古，2003（03）：93-95.

［3］杜永濤，姜德福.世界古代后期經濟史［M］.北京：中國國際廣播出版社，1996.

［4］劉永生.世界近代前期經濟史［M］.北京：中國國際廣播出版社，1996.

［5］賈洪文，張伍濤，盤業哲.科技創新、產業結構升級與經濟高質量發展［J］.上海經濟研究，2021（05）：50-60.

［6］張昕蔚，劉剛.人工智能與傳統產業融合創新機制研究——基于對中國智能安防產業創新網絡的分析［J］.科學學研究，2022（06）：1105-1116.

［7］李曉華，曾昭睿.前沿技術創新與新興產業演進規律探析——以人工智能為例［J］.財經問題研究，2019（12）：30-40.

［8］吳喜之.復雜數據統計方法——基于R的應用（第二版）［M］.北京：中國人民大學出版社，2013.

［9］李子奈，潘文卿.計量經濟學（第四版）［M］.北京：高等教育出版社，2015.

［10］高鐵梅.計量經濟分析方法與建模——EViews應用及案例（第二版）［M］.北京：清華大學出版社，2009.

［11］孟小峰，郝新麗，馬超紅，楊晨，艾山·毛力尼亞孜，吳潮，魏建彥.科學發現中的機器學習方法研究［J］.計算機學報，2023(05)：877-895.

［12］Freidman J. A Tree-structured Approach to Nonparametric Multiple Regression Smoothing Techniques for Curve Estimation ［M］. Heidelberg: Springer, 1979.

［13］葉菁菁，周驍遙，陳實.基礎研究投入的創新轉化——基于國家自然科學基金資助的證據［J］.經濟學（季刊），2021（06）：1883-1902.

［14］諶群芳，陳積明.交叉學科發展是“雙一流”建設的新興增長點［J］.中國高等教育，2018（10）：42-43.

［15］常旭華，仲東亭.國家實驗室及其重大科技基礎設施的管理體系分析［J］.中國軟科學，2021（06）：13-22.

［16］羅鋒，楊丹丹，梁新怡.區域創新政策如何影響企業創新績效?——基于珠三角地區的實證分析［J］.科學學與科學技術管理，2022（02）：68-86.

［17］王羲，張強，侯稼曉.研發投入、政府補助對企業創新績效的影響研究［J］.統計與信息論壇，2022（02）：108-116.

［18］葉曉倩，陳偉.我國城市對科技創新人才的綜合吸引力研究——基于舒適物理論的評價指標體系構建與實證［J］.科學學研究，2019（08）：1375-1384.

［19］鄭永和，王晶瑩，李西營，楊宣洋，謝涌.我國科技創新后備人才培養的理性審視［J］.中國科學院院刊，2021（07）：757-764.

［20］李冬琴.中國科技創新政策協同演變及其效果：2006-2018［J］.科研管理，2022（03）：1-8.

［21］何歡浪，任巖，章韜.媒體宣傳、知識產權保護與企業創新［J］.世界經濟，2022（01）：57-81.

〔責任編輯：孫玉婷〕