创新要素流入对制造业结构升级的影响研究——长三角生产性服务业与制造业协同集聚的门槛效应分析

黄丹华

(上海师范大学 商学院， 上海 200234)

创新是企业长久发展的源泉，是经济发展源源不断的驱动力。当前，我国面临的国内外环境日益复杂，经济发展面临各种挑战，正逐渐从盲目追求经济高速增长发展阶段转向中高速增长的高质量发展阶段，并争取完成“中国制造2025”的基本方针。在这关键时期，政府为了推动企业改革、技术创新和经济发展，逐步加大在科技创新方面的投入。近年来，创新要素为了追求效率，在区域间的流动规模逐渐扩大，长三角作为我国制造业最为发达的地区之一，吸引着全国各地创新要素的流入，推动了社会技术的进步和生产率的提升[1-2]，并促进了制造业的优化升级。

随着地域经济的增强和产业结构的优化，生产性服务业与制造业必将进一步集聚。集中在一起的厂商比孤立的厂商更有效率，不仅导致生产成本的下降，且节约了交易费用，但并不是任何程度的产业集聚都呈现出正向的推动作用。在两产业集聚程度微弱时，由于竞争力和产业吸引力的缺失，创新要素流入之后整体的活力不足，制造业无法获得升级动力，集聚经济性的优势无法展现出来；随着产业集群的发展和规模的不断扩大，在跨越某个集聚门槛后，规模经济效应的优势才会逐渐形成[3-5]，此时创新要素的流入激发了流入地的创造力，会促进区际间创新要素合理流动，使制造业向技术密集型转换，使制造业发展结构更进一步优化。但产业集聚存在最佳规模，超过一定边界的集聚会显著削弱创新要素流动对制造业结构升级的积极作用[6]，产生拥塞效应[7]，地区间产业重复建设降低了资源配置效率，使区域整体的集聚效应下降。研究产业集聚程度在何种范围以内能够使创新要素对制造业结构升级产生积极作用，对于引导长三角地区生产性服务业与制造业集聚的高质量发展，避免过度集聚带来的不利作用，促进当地制造业转型升级具有重要意义。

1 文献综述

1.1 创新要素流入对制造业结构升级的作用

区际间的要素流动倾向于从低边际效益区域转移至高边际收益、低投资风险的区域，为了优化本地区产业转移，各个地区也会创造有利条件吸引创新要素流入，创新要素的流入能够在流入地形成一定的集聚效应，发挥创新生产中的规模经济效应，激发地区创新活力，而技术创新活动越活跃，越容易适应市场需求，从而实现产业结构的调整升级[8]。朱汉清[9]认为，要素空间流动对流入地和流出地的作用不一致，对前者的的经济与产业升级有积极作用,对后者则会产生较大危害；曲泽静[10]运用古典贸易理论、“最优货币区”理论分析长三角要素流动的经济意义，得出要素流动是该区域经济协调发展重要途径。不少学者实证得出，创新要素的流入对于当地的产业省级存在促进作用，卓乘风[11]选取R&D人员区际流动和R&D资金区际流动作为创新要素的指标，认为创新要素的流入可以为技术创新活动提供支持，优化制造业结构。白俊红[12]认为要素的跨区域流动能够使空间上分散的经济活动集聚，他选取R&D人员与R&D资本存量构建区域创新要素投入的指标，认为研发要素的流入能够与流入地的资源组合，从而使闲置资金投入创新生产中，促进区域发展，吸引创新要素的流入，使创新要素成为产业结构升级源泉的重中之重，是地区经济发展的保障与动力。

1.2 长三角地区产业集聚对产业结构升级的影响

长三角地区作为引领我国经济发展的经济区之一，其中各省市的产业集聚水平也存在着一定的差异，集聚程度的高低对当地的产业结构存在影响。孙晶[13]发现长三角地区金融集聚程度最高，它对地方产业结构升级具有明显的贡献，且促进作用逐年增加。陈建军[14]研究得出浙江省产业结构优化依赖于政府所采取的差异化产业发展政策，大城市生产性服务业的发展集聚和小城市制造业的集聚对于优化整个产业的空间布局、显示出各市级竞争优势具有重要意义。王硕[15]利用2004—2010年长三角27个城市的面板数据发现类似结果，城市规模在制造业与生产性服务业的相互影响中起到重要作用。长三角地区的高质量发展可以辐射其他地区的产业发展[16-17]，产业集聚和市场一体化对长三角区域产业结构升级和经济发展水平有重要促进作用[18]。苏晶蕾[19]发现生产性服务业的专业化和多样化集聚可以推动制造业转型升级，竞争、专业化、规模经济、合作与知识溢出等带来的外溢效应对制造业升级具有促进作用。

综上所述，创新要素流动对产业结构优化和经济发展的积极作用不可忽略，长三角地区生产性服务业和制造业的协同集聚对产业结构升级也呈现出积极的推动力。制造业作为工业产业的中心，有针对性地优化制造业结构，使创新要素流入发挥促进长三角地区制造业发展升级的研究具有实践价值。目前的研究大多集中于要素流动与产业结构间的关系，较少从产业集聚的视角考察要素流动对制造业结构升级的作用。本文的创新之处在于，为了反映产业集聚水平对创新要素流入推动产业结构升级带来的影响，以长三角区域为例，建立面板门槛模型，将产业集聚设置为门槛变量，分析创新要素流入对制造业结构升级的影响，并提出产业集聚程度在何种范围以内能够有效地促使创新要素对制造业结构升级产生积极作用，最终对引导长三角地区产业高质量发展提出一些政策建议。

2 实证研究

2.1 方法与模型

本文利用Hansen提出的面板门槛模型，将长三角省市的生产性服务业和制造业的产业协同集聚水平作为创新要素流动对制造业结构升级影响的门槛变量，研究产业集聚水平达到何种程度时，创新要素流入对制造业结构升级具有正向促进作用。参考郭晓庆[20]，葛金田[21]和陈苗苗[22]等人的研究，发现人力资本投资，城镇化水平和外商直接投资也会作用于产业结构转型升级，故将这些变量也加入模型中。实证选取2003—2016年长三角的上海、江苏、浙江和安徽进行研究。对门槛值进行估计和检验所建立的模型如下：

Yit=α+δ1Fit+β1HCit+β2FDIit+β3URBit

(1)

若存在单门槛效应，则模型如下：

Yit=α+δ1Fit·I(Dit≤r)+δ2Fit·I(Dit>r)+β1HCit+β2FDIit+β3URBit

(2)

若为双门槛模型，则模型如下：

Yit=α+δ1Fit·I(Dit≤r1)+δ2Fit·I(r1r2)+β1HCit+β2FDIit+β3URBit

(3)

其中，Yit为制造业结构升级指标，Fit为创新要素流入，Dit为门槛变量，表示i省t时期的生产性服务业与制造业集聚指数，括号中表达式为真，则取值为1，否则为0.HCit为人力资本投资，FDIit为外商直接投资，URBit为城镇化水平。

对变量提出如下假设：

假设一：创新要素流动水平对制造业结构升级存在着生产性服务业与制造业协同集聚的双重门槛效应。

假设二：中等集聚阶段，创新要素流动水平对制造业结构升级具有正向作用。

假设三：人力资本投资对制造业结构升级具有正向促进作用。

假设四：城镇化水平对制造业结构升级具有正向促进作用。

假设五：外商直接投资对制造业结构升级具有正向促进作用。

2.2 变量的选取

被解释变量Yit：制造业结构升级指标：本文使用该地区制造业总产值占全国制造业总产值的比重作为衡量该省市制造业转型升级的发展结果。

主要解释变量Fit：创新要素流入：本文从劳动力、资本、技术三个方面分别测度创新要素的流入。参考张旭[23]，借鉴Fujita and Henderson[24]用区域人口总的变动情况与全国平均变动的差值来衡量人口流动，本文采用各省R&D 人员全时当量的变动量中去除相应省份的R&D 人员全时当量的自然增长情况，作为衡量区域创新人才要素流动情况X1，用各省R&D 经费支出占全国R&D 经费支出的比重变动来衡量创新资金要素流动情况X2，选取专利申请量授权量增长率作为衡量各省创新技术要素流动X3，利用熵值法测算各项指标的权重，并计算综合得分，来作为衡量创新要素流入的水平Fit。

门槛变量Dit：计算长三角生产性服务业与制造业的协同集聚水平作为门槛变量的值。

区位熵是衡量产业专业化的重要指标, 可充分比较不同地区金融集聚程度, 将区位熵作为衡量我国金融服务业的区域集聚程度的指标，模型如下：

(4)

其中：eij为j省市下i产业的就业人数，ej为j省市的总就业人数；Si为全国i产业的就业人数，S为全国的就业人数。

j省市生产性服务业与制造业协同集聚指数模型如下：

(5)

其中：Rmj为j省市内根据公式(1) 计算得出的制造业的区位熵，Rpj为(1)计算出来的j省市内生产性服务业的区位熵。Dit表示生产性服务业与制造业协同集聚程度。

本文所指的生产性服务业为交通运输、仓储和邮政业，信息传输、计算机服务和软件业；金融业；租赁和商业服务业；科学研究、技术服务和地质勘查业。

控制变量：

1)人力资本投资：以该地区地方财政教育支出代替HCit。

2)外商直接投资：FDIit。

3)城镇化水平：以城镇人口占地区总人口数URBit来衡量。

各变量指标说明与数据来源如表1所示。

表1 变量及其含义

注：以上数据从《中国科技统计年鉴》、国家统计局及同花顺中获取。

2.3 实证过程

将数据一阶平稳化后利用熵值法对自变量进行数据处理，得到三项指标的权重，计算综合指数。进而进行门槛效应的检验和估计。

表2 门槛变量显著性检验

表3 门槛值估计结果以及置信区间

实证结果验证了假设一，选择双重门槛模型。

2.4 实证结果及分析

固定效应模型与双重门槛模型回归结果如表4所示。

最终得到的回归方程如下：

Yit=2.597-0.004Fit·I(Dit≤2.483)+0.032Fit·I(2.4832.715)-0.413HCit-0.114FDIit+4.543URBit

(6)

表4 面板固定效应回归与双门槛模型参数估计

在面板固定效应回归中，创新要素流入对制造业结构升级存在着生产性服务业与制造业协同集聚的双重门槛效应，两个门槛值分别为2.483和2.715。从而把集聚度划分为三个阶段，在低集聚阶段中，D≤2.483，在中等集聚阶段中，2.4832.715；实证结果验证了假设二的成立性，当产业集聚程度未能跨越第一门槛2.483时，创新要素流动水平对制造业结构升级存在负效应，其影响系数为-0.004，当跨越第一个门槛值但未到第二个门槛值时，创新要素流动水平对制造业结构升级存在显著的正向促进作用，其影响系数为0.132，当跨越第二个门槛值时，要素流动水平对制造业结构升级存在负向影响，影响系数为-0.006，在未跨越第一阶段时，影响系数不显著，可认为在此阶段中，创新要素流动水平对制造业结构升级的影响可以忽略。

由此可见，生产性服务业与制造业的集聚程度对创新要素流动水平影响制造业结构升级具有重要影响，集聚过高或过低都会削弱要素流动水平对制造业结构升级的积极影响，而在协同集聚程度适中时，创新要素流入显著拉动了制造业的结构升级。其原因主要在于：在集聚水平较低时，集聚规模太小，未达到集聚经济性的最佳效果，创新要素的流入受到当地基础设施、居民消费水平和政策环境等限制，未能积极促使制造业转型升级；另一方面，在生产性服务业与制造业大量集聚后，人口密度增高，导致地价昂贵，由于该区域的发展空间有限，逐渐会出现资源配置效率降低、生产要素拥挤等问题，创新要素的流入对制造业升级的正向作用被削弱。

控制变量中：实证结果与假设四相符，与假设三和假设五不符，外商直接投资对制造业结构升级存在显著负向影响，这是由于外商投资可能使得市场中产生了对人才和资源的争夺，不仅没能促进本国制造业结构升级，反而限制了企业的创新，压制了企业发展，在制造业结构升级方面形成了制约；城镇化对制造业转型升级存在正向影响，这是因为城镇水平的提高完善了基础设施，并带来了人才集聚，提高了消费的水准，为制造业的发展提供了优质的资源和专业的市场，从而推动了制造业的转型升级；人力资源是技术进步的决定因素，技术创新需要高知识人才进行，吸纳众多优质人力资本的产业往往能成为优势产业，人力资本投资对制造业结构升级存在负向影响，可能是由于在投资时忽视了有效性与高质量发展，无法提供足够的人才支持，最终产生负向效应。

表5展示了生产性服务业与制造业协同集聚水平，和门槛模型的结果比对可以看出，上海持续处于一个高集聚的水平，江苏和浙江近年来的集聚水平有所下降，即将进入中等集聚阶段，但仍处于一个较高水平，安徽曾经处于低集聚阶段，近年来步入了中等集聚阶段。

表5 生产性服务业与制造业协同集聚水平

总体而言，江苏、浙江和安徽的集聚水平差距逐渐减小，并且有趋于中等集聚阶段的走向，上海的集聚水平有所下降，仍属于领先的高集聚阶段。

3 结论与建议

本文以长三角的三省一市为例，选取2003年至2016年的面板数据构建门槛模型，以生产性服务业与制造业协同集聚程度为门槛变量，研究创新要素流入如何作用于制造业转型升级。研究结果表明，创新要素流入、人力投资投资和城镇化对制造业结构升级都存在显著影响。创新要素流动对制造业升级的影响存在基于生产性服务业与制造业协同集聚程度下的双重门槛效应。集聚水平过低和过高都会使创新要素的流入对制造业结构升级失去作用，只有在生产性服务业与制造业协同集聚程度处于一定的范围以内时，创新要素流入才能够有效地推动制造业结构升级。

据此，本文提出以下建议：

1)长三角地区中，上海的集聚水平较高，并且跨越了第二个门槛，上海具有丰富的金融与人才资源，更需合理控制创新要素流入的引进力度，防止制造业结构升级的效应受到削弱。江苏和浙江的两产业集聚水平正在逐步减小，保持这一变化趋势，将其控制在中等集聚阶段，可以使创新要素流入对制造业结构升级持续起积极作用；安徽的两产业协同集聚水平目前处于中等集聚阶段，应当进一步吸引创新要素流入从而充分发挥其对制造业结构升级的推动作用。

2)为平衡各地区协同集聚程度，长三角各省市需要加强区域间的经济合作，引导创新要素在区域间的合理流动，一方面，具有丰富资源的省市可以避免出现集聚拥塞效应，另一方面，缺乏创新要素的省市也可以获得大量人才与资源，这对于消除区域不平衡，共同促进制造业结构升级与长三角制造业高质量发展具有重要意义。