數字經濟賦能制造業產業鏈高端化及其空間效應

[摘要]數字經濟與制造業的緊密融合是未來數字經濟發展的關鍵方向，也是推動產業鏈高端化的有效手段。基于2012—2022年省級面板數據，采用雙向固定效應模型、中介效應模型和空間杜賓模型深入探討數字經濟對制造業產業鏈高端化的影響、作用路徑及其空間效應。結果顯示，數字經濟的發展促進制造業產業鏈高端化，在經過內生性處理和穩健性檢驗后結論仍成立，且數字經濟對制造業產業鏈高端化的影響存在區域和要素密集度異質性，尤其在中部和東部地區以及勞動、技術密集型產業中，表現出更強的正向影響。研究還發現，數字經濟能夠通過促進產業結構升級間接推動制造業產業鏈高端化。最后，數字經濟對制造業產業鏈高端化的影響存在空間效應，不僅影響本地區的產業鏈高端化，而且影響周邊地區的產業鏈高端化，并且該空間效應也存在區域和要素密集度異質性。據此，應充分發揮數字經濟的作用，制定更加有針對性的政策，推動中國產業鏈向高端發展，進一步提升其在全球價值鏈中的地位。

[關鍵詞]數字經濟；產業鏈高端化；空間溢出效應；制造業

一、 引言

改革開放以來，中國雖積極融入全球產業鏈供應鏈體系，在全球價值鏈中的地位正逐步向上游發展，但總體來看，仍然處于中低端，存在高精尖領域短板。2017年中國制造業的增加值率僅為24.56%，而美國、英國、德國、日本等國家的制造業增加值率均超過45%，中國國際競爭力較強的產業的附加值率也明顯低于其他國家[1]。許多工業企業普遍感受到實業經營的挑戰日益加劇，并且以往那些低附加值的經濟活動面臨著來自其他發展中國家的競爭壓力，傳統的全球產業分工模式也面臨著嚴峻挑戰。2019年中央財經委員會第五次會議就強調要“打好產業基礎高級化、產業鏈現代化的攻堅戰”。習近平總書記指出，傳統制造業是現代化產業體系的基底，要加快數字化轉型，推廣先進適用技術，著力提升高端化、智能化、綠色化水平[2]。產業鏈是各產業基于特定的技術經濟聯系和邏輯時空關系形成的，由多個相互關聯的產業組成的一個完整的產業鏈[3]。產業鏈高端化即本國支柱產業整體躍升至全球價值鏈的中高端水平。在這個過程中，領先企業（鏈主）不僅能夠獲得較高的附加值，還具備一定的價值鏈治理能力，從而擁有強大的國際競爭力[4]。數字經濟是以數字化的知識和信息為重要生產要素，借助網絡和數字技術，實現效率提升和結構優化的經濟形態[5]。2017年3月，國務院在政府工作報告中首次提出“數字經濟”的概念，明確表示要推動中國數字經濟全面發展，并積極促進傳統產業與互聯網的深度融合[5]。在這個數字化引領價值鏈轉型的時代，積極發展數字經濟將有助于我國制造業在全球價值鏈中的地位提升，推動產業鏈現代化建設，實現經濟高質量發展。

如前所述，我國制造業產業鏈高端化發展面臨著挑戰，隨著數字經濟與制造業融合的趨勢增強，如何利用數字經濟實現產業鏈的價值創造、高附加值等，推動制造業從“價值洼地”向“價值高地”躍升[6]，成為未來發展的關鍵議題。

二、 理論分析與研究假說

1. 數字經濟與制造業產業鏈高端化

產業鏈與數字經濟之間的聯系一直備受關注，已有研究指出，數字經濟對產業鏈的影響體現在推動創新、增強韌性、促進循環暢通以及加強關鍵環節的控制等方面。例如，數字經濟對產業鏈創新有著重要的推動作用，特別是對于技術密集型產業[7]。另外，數字經濟能協同各方研發創新資源，通過突破關鍵核心技術、鞏固產業基礎，提升產業鏈的韌性[8]。

在數字經濟時代，數據要素具有多重使用和再利用的潛力，其價值可能在應用過程中得到進一步提升，能進一步優化生產要素結構以提升地區價值鏈地位[9]。傳統產業鏈存在信息差，但數據要素的流動可以促進信息共享，加速產業鏈上下游一體化運作，提升制造業產業鏈資源要素合理配置效率[10]。另外，數字技術將推動資本和勞動的相對替代，進而促使它們轉向更具附加值的生產活動[11]。總之，數字經濟已成為穩鏈、固鏈的新動能，將帶來產業鏈各個環節的全面變革。基于上述分析，本文提出如下假設：

H1：數字經濟有助于推動制造業產業鏈高端化。

2. 數字經濟、產業結構升級與制造業產業鏈高端化

作為推動轉型升級的重要力量，數字經濟加快了我國產業結構向中高層次發展[12]。數字經濟主要通過數字產業化和產業數字化的雙重作用，加快產業結構的優化升級[13]。首先，數字經濟催生許多新產業的產生，這些新產業通過改變價值鏈和供應鏈結構，重塑了傳統產業的競爭格局，推動產業結構的優化升級；另外，數字經濟能促進制造業和服務業深度融合，形成新的產業形態和增長點，并且數字技術的創新應用能顯著改善制造業的生產方式，實現數字化、自動化和智能化轉變，激發產品價值增值效應，促進傳統產業轉型升級[14]。

產業結構升級意味著各產業之間的協調發展，推動經濟向更高附加值和技術密集的方向演變。產品附加值高因而能更快地向產業鏈高端化邁進，技術密集型產業的發展也能帶動相關配套產業的技術水平提升，有助于提高資源配置效率和生產效率，促進整個產業鏈向高端延伸，進而增強我國在全球價值鏈中的競爭力[15]。綜上分析，數字經濟能通過促進產業結構升級，為制造業產業鏈高端化提供必要的動力和支撐，因此本文提出如下假設：

H2：數字經濟能通過促進產業結構升級來推動制造業產業鏈高端化。

3. 數字經濟賦能制造業產業鏈高端化的空間溢出效應

空間計量經濟學認為現實中的觀測值存在空間依賴性，并非獨立存在，如果忽略這點可能導致分析不準確。數字經濟具有共享性、高滲透性和廣泛覆蓋等特質，其核心在于數據要素和數字技術，這決定了與傳統經濟相比，數字經濟具有更強的知識與技術溢出能力[16]。首先，數據能夠跨地區流動共享，加速知識性要素從全球價值鏈的上游向下游輸出，推動各地區更有效地參與競爭，產生空間外溢效應[17]。另外，由于數字技術的溢出與擴散，企業和產業能夠及時獲取并應用最新的技術，使得處于不同地理位置的企業和產業都能夠從其他區域的創新中受益[18]。最后，制造業產業鏈的鏈網式結構決定了其較強的擴散效應和協同效應，這使得數字經濟的作用滲透到產業鏈各環節，進一步增強其空間效應[5]。

孫黎等研究發現，地區全球價值鏈嵌入過程中會產生空間依賴性和空間溢出效應，而數字經濟則能夠推動地區全球價值鏈嵌入的空間外溢[6]。數字經濟還能突破傳統的時空限制，依托網絡外部性和數字技術的擴散性，推動跨區域產業間技術、知識等要素的整合[19]。綜上分析，考慮空間因素是非常必要的，據此，本文提出如下假設：

H3：數字經濟對制造業產業鏈高端化存在空間溢出效應，對周邊地區的制造業產業鏈高端化產生影響。

三、 研究設計

1. 產業鏈的分類

制造業作為實體經濟的核心組成部分，同時也是數字經濟的主戰場，先進制造業更是現代產業體系的支柱。鑒此，本文主要研究制造業產業鏈，分析數字經濟對其高端化的影響。在產業鏈分析中，投入產出表是一種有效的工具。因此，本文選用數據來自《中國多區域投入產出表》，該表包含了中國31個省市區（不含我國港澳臺地區）和42個部門的總投入、總產出、增加值以及進出口等數據。綜合《2017國民經濟行業分類》中的C13-C43制造業大類和投入產出表的各個部門，劃分具體的制造業部門。另外，參照楊曉霞等[7]的方法，將制造業產業鏈可以進一步分為勞動、資本和技術密集型產業鏈，具體的制造業部門及劃分如表1所示。

2. 模型設定

為分析數字經濟對制造業產業鏈高端化的影響，本文構建如下回歸模型：

[HEit=α0+α1DEit+αmCit+μi+λt+εit] （1）

式（1）中，[i]和[t]分別表示地區和年份；[DEit]為數字經濟水平；[HEit]為制造業產業鏈高端化水平；[Cit]為控制變量；[μi]為個體固定效應；[λt]為時間固定效應；[εit]為隨機擾動項。

本文采用逐步回歸法構建中介效應模型[20]，在式（1）基礎上增加如下表達式：

[ISit=β0+β1DEit+βmCit+μi+λt+εit] （2）

[HEit=α0+α1DEit+α2ISit+αmCit+μi+λt+εit] （3）

上式中，[ISit]是產業結構升級系數，其他與式（1）相同。

3. 變量選取及測度

（1）被解釋變量

黃斌等[21]認為，企業規模大、產品附加值高、產業結構層次高、競爭力強，表明產業鏈高端化水平高。歐陽平凱等[22]主要從產業發展狀況來測度產業高端化，產業發展狀況又分為產業的規模、結構、質量、競爭等方面。結合上述分析，本文從產業規模、產業效益、產業結構和產業競爭四個方面構建一個含有8個三級指標的制造業產業鏈高端化評價體系。具體指標如表2所示。

采用制造業總產出來反映產業的經濟規模；產業鏈向高端化邁進最直觀的表現是產業鏈盈利能力的提升，選擇制造業增加值率、制造業營業盈余、制造業勞動報酬來反映產業效益，這些指標不僅能夠客觀評估產業鏈的盈利水平，還有助于揭示其在價值鏈中的地位和對經濟的貢獻。制造業增加值率的計算公式如下：

[制造業增加值率=制造業增加值制造業總產出] （4）

根據投入產出表計算的影響力系數和感應度系數是最常用來分析產業結構的計算方法，本文主要計算制造業部門的感應度系數和影響力系數，這兩個系數綜合反映了產業的前向和后向關聯度[23]。計算公式如下：

某部門的影響力系數：[Fj=1ni=1nbij1n2bij=i=1nbij1nbij（i，j=1，2，…，n）] （5）

某部門的感應度系數：[Ei=1nj=1nkij1n2kij=j=1nkij1nkij（i，j=1，2，…，n）] （6）

上式中，[bij]是第[j]部門對第[i]部門的完全消耗系數；[kij]是第[i]部門對第[j]部門的完全分配系數。

產業競爭指標不僅反映產業從“低端”向“高端”發展的能力，同時也折射了市場集中程度和市場集中趨勢。另外，降低出口依存度有助于減少對外部資源的依賴，產業更能夠獲得高的競爭力評價。出口依存度的計算公式如下：

[制造業出口依存度=制造業出口制造業總產出] （7）

本文采用赫芬達爾-赫希曼指數（HHI），測度產業集中程度[24]。HHI越大，代表產業集中程度越高。公式為：

[HHI=inS2i] （8）

上式中，[Si]為第[i]個制造業部門增加值占GDP的比重，[n]為制造業部門數。

（2）解釋變量

數字經濟由數字產業化和產業數字化構成。數字產業化即信息通信產業，產業數字化是傳統產業進行數字化的過程[25]，再結合楊慧梅等[17]、李毅等[26]關于數字經濟指標的研究，本文選取電信業務總量、移動電話用戶數等四個子指標來測算數字產業化，并圍繞第一、二、三產業數字化發展，從農村寬帶接入用戶、規模以上工業企業Ramp;D經費支出、規模以上工業企業專利申請數、數字普惠金融指數和快遞業務量來刻畫產業數字化水平。具體如表2所示。

本文借鑒李毅等[26]的變量選取，選擇如下控制變量：（1）經濟發展水平（lngdp）：使用地區生產總值的對數來表示。經濟發展水平高的地區更容易吸引數字經濟的投資和發展，也可能擁有更先進的制造業產業鏈。（2）教育水平（edulvl）：使用各省教育經費占地區生產總值比重來表示。更高水平的教育意味著更多高技能勞動力，其有助于數字經濟的創新與發展，也對制造業實現高端化提供支持。（3）財政支持水平（lnfin）：采用地方財政一般公共預算支出的對數來表示。財政投入可能直接或間接影響數字經濟和制造業的發展，包括資金投入、政策支持等。（4）消費水平（conslvl）：使用社會消費品零售總額占地區生產總值比重來表示。高消費水平意味著更大的市場潛力，有助于數字經濟和制造業更好地實現高端化。

（4）中介變量

本文借鑒茶洪旺等[27]對產業結構升級的研究，采用產業結構升級系數法來測度，通過對三次產業在GDP中比重的加權求和來表示，能量化和比較各產業在經濟中的比重變化，反映結構轉型。公式如下：

[IS=i=13xi×i=x1+2x2+3x3， 1≤IS≤3] （9）

上式中，IS是產業結構升級系數，[xi]是第[i]產業占GDP比重，IS越大產業結構水平越高。

（5）數據來源及說明

本文選取2012—2022年省級面板數據進行研究，其中由于投入產出表是在每個以2和7結尾的年份更新，以5和10結尾的年份會有新的延長表格，對于未公布的年份，將使用年均增長率進行補全[28]，數字經濟指標和控制變量、中介變量中涉及的數據來自2012—2022年的《中國工業統計年鑒》、國家數據庫和中經網統計數據庫。對面板數據中存在部分數據缺失情況，采用線性插補對其補齊。熵值法和主成分分析法都是客觀確定權重的方法，本文利用熵值法對選取的制造業產業鏈高端化指標賦權，用主成分分析法對數字經濟指標賦權，得到各自的綜合評價值[10]。

由表3的描述統計情況可知，在樣本期內，制造業產業鏈的高端化、數字經濟、產業結構升級、經濟發展水平和財政支持水平存在顯著差異，教育水平和消費水平同樣存在差異，但差異相對較小。

四、 實證結果與分析

1. 基準回歸分析

數字經濟對制造業產業鏈高端化的回歸如表4所示。列（1）和列（2）是個體固定效應模型結果，列（3）和列（4）是雙向固定效應模型結果。其中，分析列（1）和列（3）發現，數字經濟與制造業產業鏈高端化之間存在顯著的正向關系。在列（2）和列（4）中，考慮了全部控制變量后，結果仍然顯示數字經濟對制造業產業鏈高端化正向影響顯著。其中，列（4）的數字經濟回歸系數表明數字經濟每提高1個單位，制造業產業鏈高端化水平將增加0.067個單位。綜上分析，數字經濟對制造業產業鏈高端化的影響具有顯著的統計和經濟意義，符合假設1。此外，財政支持水平和消費水平的估計結果也呈顯著正向影響，表明這些控制變量對制造業產業鏈高端化有正面影響。

2. 內生性問題

數字經濟與制造業產業鏈高端化可能相互影響，因此需要考慮內生性問題。人均郵電業務量和電話普及率分別反映通信行業的發展情況和通信網絡的覆蓋程度，均能推動數字經濟發展，但不直接影響制造業的高端化，并且其對制造業的影響主要通過促進數字經濟水平提升，而不是通過其他路徑直接影響制造業高端化，符合相關性、外生性和排他性條件。同時，為了符合面板數據工具變量的要求，引入后一年度數字經濟水平與其分別交互作為工具變量[7，29]。回歸結果如表4—5所示，工具變量和數字經濟的回歸系數均顯著為正，說明即使考慮了內生性問題，研究結論仍然可靠。

為保證估計結果的穩健性，本文采用排除部分樣本、更換權重方法以及替換解釋變量進行穩健性檢驗。首先，由于北京、上海、廣東經濟實力突出，與其他地區相比存在較大差異，所以剔除以上三個地區數據。其次，考慮到不同的權重設計方法可能影響估計結果，采用熵值法賦權計算數字經濟指標。最后，用制造業對通信設備、計算機和其他電子設備與信息傳輸、計算機服務和軟件業的直接消耗系數和重新測度數字經濟，再對其進行回歸[7]，結果見表6。在進行各種穩健性檢驗后，數字經濟仍顯著正向影響制造業產業鏈高端化，研究結論依然可靠。

4. 異質性分析

（1）區域異質性

本文將中國劃分為東部、中部、西部三大區域進行研究，這樣劃分有助于更好地分析區域差異。表7為不同區域的估計結果，可以看出，我國三大區域數字經濟對制造業產業鏈高端化的影響具有較大的異質性，中部和東部地區的數字經濟能顯著推動制造業產業鏈高端化，西部地區的回歸結果則未通過顯著性檢驗。相較于中部地區，數字經濟對東部地區的制造業產業鏈高端化產生更顯著的帶動作用。這可能是因為西部地區經濟相對較為滯后，其制造業仍處于初級發展階段，數字經濟的影響尚未充分顯現。相比之下，東部和中部地區的經濟相對先進，數字經濟在這些地區快速崛起，為制造業的高端化提供了更為有力的支持。此外，不同地區可能存在政策導向和投資分配的差異。東部和中部地區可通過采取有利于數字經濟壯大的政策，如技術創新、數字化轉型等，來促進制造業的高端化。在西部地區，由于資源分配不足或政策更傾向于其他領域，數字經濟的推動力相對較弱，制約了制造業的高端化發展。

（2）要素密集度異質性

按照要素密集度的分類，將式（1）的因變量依次換成勞動、資本和技術密集型產業鏈進行回歸。從表8的回歸結果可知，數字經濟對勞動和技術密集型產業鏈高端化的影響系數均顯著為正，而資本密集型不顯著。這或許是因為勞動和技術密集型產業鏈更容易受益于數字經濟的發展，數字技術的應用可以提高生產效率、優化管理流程，這在顯著性檢驗中得到了驗證。相反，資本密集型產業鏈可能更依賴于其他要素，如大規模資本投資、市場規模等，數字經濟的影響可能相對較弱，因此未能通過顯著性檢驗。

5. 中介效應分析

本文以產業結構升級為中介變量的中介效應回歸結果如表9所示。列（1）是數字經濟對產業結構升級的雙向固定效應模型的檢驗結果，可以看出，數字經濟能顯著促進產業結構升級。列（2）是數字經濟和產業結構升級對制造業產業鏈高端化的雙向固定效應模型檢驗結果，結果顯示數字經濟和產業結構升級的回歸系數均顯著為正，表明產業結構升級在數字經濟對制造業產業鏈高端化的影響中存在顯著的中介效應，假設2成立。

6. 數字經濟對制造業產業鏈高端化的空間溢出效應

（1）自相關檢驗和診斷性檢驗

本文計算各年度全局莫蘭指數判斷所有樣本的數字經濟和制造業產業鏈高端化是否存在全局空間相關性，從而判斷樣本間是否呈現出空間聚集的形態，計算公式如下所示：

[ Moran's I=nS0i=1nj=1nWij（yi?y）（yj?y）i=1n（yi?y）2] （10）

上式中，[S0=i=1nj=1nWij]；[n]代表地區總個數（[n=31]）；[Wij]表示空間權重矩陣（地理距離矩陣）；[yi]（[yj]）表示省份[i]（省份[j]）數字經濟或者制造業產業鏈高端化的觀察值；[y]為n個省份的平均值。本文莫蘭指數均顯著為正，有明顯的空間正相關性。

Moran’s I指數證實了空間自相關性的存在，說明可以建立空間計量模型，這就需要進一步進行模型診斷檢驗才能確定具體的模型形式。由表10可以看出，LM SAR和LM SEM均顯著，初步判斷可以使用空間杜賓模型（SDM），且LR檢驗和Wald檢驗均顯著，說明SDM模型不能退化成SAR或SEM模型，綜上分析，選擇個體時間雙固定的空間杜賓模型（SDM）。

空間杜賓模型（SDM）通常用于研究鄰近地區之間的空間相關關系。其表達式為：

[HEit=β0+φ1WijHEit+β1DEit+φ2WijDEit+β2Cit+ φ3WijCit+μi+λt+εit] （11）

上式中，[β0]為常數項，[β1]和[β2]表示回歸系數，[φ1]、[φ2]和[φ3]為被解釋變量、解釋變量和控制變量的空間滯后系數，其他變量含義與式（1）一致。

結果如表11所示，數字經濟的回歸系數、空間滯后系數、直接效應、間接效應和總效應均顯著為正，這意味著數字經濟不僅顯著促進本地區的制造業產業鏈高端化，同時還存在正向溢出效應，即推動鄰近地區的制造業產業鏈高端化發展。因此，假設3得以確認。

（3）不同區域的空間異質性分析

如表12所示，從地區層面來看，東部地區的直接效應顯著為正，說明數字經濟能促進本地區制造業產業鏈高端化，空間滯后系數和間接效應顯著為負，這表明東部地區數字經濟發展對周邊地區產生了負面影響，這可能是由于東部地區虹吸效應強，能憑借自身優勢吸引大量人才、資本和技術資源，導致周邊地區資源外流，并且可能存在政策上的不協調，導致東部地區先進技術和產業難以在政策壁壘下有效傳到周邊地區，需要注重區域協調發展、融合發展以及產業鏈錯位發展，平衡區域內外的資源和政策分配。對于中部地區，僅數字經濟的回歸系數和直接效應顯著為正，表明數字經濟能直接推動本地制造業產業鏈高端化發展，但沒有顯著的溢出效應。最后，西部地區的數字經濟影響系數、空間滯后系數、間接效應和總效應均顯著為正，直接效應不顯著，表明在西部地區深化數字經濟發展對自身的直接影響有限，但能通過溢出效應對整體產生顯著的積極影響，這反映了西部地區與周邊地區協同發展及其在區域一體化中的重要性。

（4）不同要素密集度的空間異質性分析

本文進一步將式（11）中的被解釋變量替換為勞動、資本和技術密集型產業鏈，以更深入地研究數字經濟對制造業不同要素密集度產業鏈高端化的空間溢出效應。由表13可知，直接效應均顯著，說明數字經濟有助于本地的勞動、資本和技術密集型產業鏈高端化發展，從間接效應來看，數字經濟只對鄰近地區勞動密集型產業鏈高端化有正向影響，對周邊地區的資本和技術密集型產業鏈高端化影響不顯著。

五、 結論與建議

借助數字經濟浪潮推動我國制造業產業鏈高端化對于提升我國產業鏈現代化建設和實現制造業高質量發展具有重要意義。本文從制造業產業鏈視角關注數字經濟對產業鏈高端化的驅動作用，并進行理論分析和實證檢驗，以下是研究得出的結論：首先，總體來看，數字經濟對制造業產業鏈的高端化具有顯著的促進作用，在進行內生性處理、穩健性檢驗后，該結論仍可靠。其次，數字經濟對產業鏈高端化的影響存在區域和要素密集度異質性，能顯著推動中東部地區以及勞動、技術密集型產業鏈向高端化發展。再次，數字經濟不僅能直接推動產業鏈高端化，還能通過促進產業結構升級間接對制造業產業鏈高端化產生積極影響。最后，數字經濟對產業鏈高端化的影響具有溢出效應，不僅影響本地區的產業鏈高端化，而且影響周邊地區的產業鏈高端化，并且溢出效應也存在區域和要素密集度異質性。根據上述研究結論，提出如下政策建議：

第一，各省要加強數字經濟基礎設施建設，積極鼓勵和支持數字技術的創新和應用，推動數字經濟發展。同時，為實現數字經濟和制造業的均衡發展，須因地制宜調整資源分配策略，加快西部地區數字經濟發展，推動區域制造業協同發展。并要考慮加大投資力度，推動數字技術在資本密集型產業鏈的廣泛應用，最大程度地發揮資本密集型產業鏈的優勢。

第二，從不同層面推動產業結構升級，實現資源的優化配置。推動數字技術與傳統制造業深度融合，推動傳統制造業轉型升級；培育和支持戰略性新興產業，推動經濟結構向高附加值產業轉型；培養適應產業結構升級需求的高素質人才，確保可持續發展，發揮產業結構升級對制造業產業鏈高端化的中介作用。

第三，鑒于數字經濟對產業鏈高端化的溢出效應，可以推動跨地區合作與交流，加強不同地區之間的協同發展。對于制造業產業鏈高端化水平較高的區域，要充分釋放數字經濟的紅利，建立信息交流與技術合作平臺，促進各地區之間的技術和經驗共享，實現互利共贏。

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基金項目：安徽省教育廳重點項目“數字經濟提升安徽省經濟韌性的機理及路徑研究”（項目編號：SK2021A0034）。

作者簡介：胡本田，男，安徽大學大數據與統計學院副教授、碩士生導師，研究方向為經濟統計；李丹，通訊作者，女，安徽大學大數據與統計學院碩士研究生，研究方向為經濟統計。

（收稿日期：2024-06-18" 責任編輯：蘇子寵）