数字化水平、金融发展与技术创新——基于省级面板数据的分析

贾松波，葛一宁，秦世博

（1.河南财经政法大学金融学院，河南 郑州 450046；2.南京师范大学教育科学学院，江苏 南京 210097）

1 引言

随着新一代互联网技术与经济社会的融合不断加深，产业数字化水平正成为经济社会转型的标志性特征。在2017年全国两会上，政府工作报告首次提及“数字经济”。2021年8月，习近平主席在“数字经济产业论坛”贺信中强调，“深度参与数字经济国际合作，让数字化、网络化、智能化为经济社会发展增添动力”。2022年中国政府工作报告再次提出，促进数字经济发展，这已是“数字经济”第五次被写入政府工作报告。推动数字经济发展已成为我国经济社会发展的主要特征。

近年来，数字化发展正在成为驱动科技创新的主导力量。数字化发展使经济体系内原有生产要素优化重组，增加生产要素的新组合，驱动科技创新的发展。然而，数字化发展在持续扩张的同时，也伴随着许多不可规避的风险。在科技创新的过程中，科技创新具有复杂性高、难度系数大、成功率低、充满不确定性的特点，因而科技创新是一种长期投资行为，需要稳定的资金来源；同时在此过程中还充满了技术风险、信息风险、市场风险和融资风险，如果没有强大的融资体系支持，科技创新难以实现从研发、生产到销售的三级跨越。因此，作为社会经济发展的发动机，金融发展也必须紧跟时代脚步，为数字化发展和科技创新提供更强劲的支持。鉴于此，本文以数字化水平为出发点，通过理论分析与实证检验识别数字化水平及其与金融发展的交互效应对技术创新的作用机理，为加快建设科技强国和数字中国提供了重要的理论指导和实践经验。

2 文献回顾与研究假设

2.1 文献回顾

2.1.1 数字化水平对技术创新的影响。随着近年来数字化相关技术的兴起，学者对于数字化影响技术创新的相关研究也不断涌现，现有文献主要从理论分析和实证研究两类出发，检验数字化对经济发展产生的影响。在理论机制分析方面：刘洋等（2020）总结出以“创新支撑—创新流程—创新产出”为主线，以“创新机制—创新产出—创新结果”为支线的数字创新管理框架，推动数字创新研究的进一步发展；徐蒙（2020）分析了企业数字化转型与企业创新的内在联系，认为数字化转型是推动企业创新的外在动因，企业创新是实现数字化转型的内在需求；刘启雷等（2021）研究认为，依赖于强数据处理能力和适度技术融合距离所形成的商务环境强感知力，以广泛参与为媒介，装备制造企业数字化赋能创造了企业、员工和用户价值；张昕蔚（2019）分析了数字经济条件下创新资源配置方式和创新组织方式的变革过程，并从创新生态系统演化的视角对政府主导型和异质性平台企业主导型的创新生态系统运行模式进行了总结；陈晓红（2018）论述了数字经济时代技术发展的新趋势，揭示了数字经济时代技术的交叉整合关系，指出了数字经济时代的应用创新趋势；Autio（2018）认为，数字化开创了强大的数字功能，通过支持商业模式的创新，对经济活动的组织产生影响。

在实证研究方面：唐若楠等（2021）研究认为，制造业数字化水平的发展和制造业技术创新能力的提高两者之间存在显著的正向关系，制造业数字化建设能够提高制造业企业的科技创新能力；王金杰等（2018）研究认为，以大数据、人工智能等为代表的数字技术，改变了创新要素的组合方式，降低了创新交易与契约成本及认知差异等，从而提高了企业创新能力；温珺等（2020）研究表明，数字经济的发展促进了创新能力的提高，但其潜力并未得到充分发挥，在对数字经济不同发展阶段的分组回归中发现，在数字经济水平越高的地区创新所受影响也越大；周青等（2020）通过4个方面衡量数字化水平，实证研究发现数字化接入水平的提升将明显提高区域的创新绩效。

2.1.2 金融发展对技术创新的影响。在金融发展对技术创新的影响上，当前研究体现在金融的结构性视角和金融的功能性视角两个方面。从金融结构的角度来看：段亚男等（2020）从二维金融结构入手进行实证分析，结果表明资本市场所占比重的提高，有助于创新投入的增加，而且会带来高质量创新的增长；戚湧等（2018）基于最优金融结构理论发现，直接融资市场发展显著提升区域创新能力，且中小银行发展对区域创新能力的提升作用大于直接融资市场；王新红等（2021）研究发现，控股股东股权质押会显著抑制企业创新投入且集团化经营能加剧股权质押对企业创新投入的负面影响；吴尧等（2020）研究发现，金融结构与企业创新产出质量之间存在显著的倒U形关系，对于提升企业创新产出质量而言，存在一个最优的金融结构。

从金融功能的角度来看，大多数研究侧重于优化资源配置、提供流动性、信息管理和鼓励企业家创新。周志刚等（2014）认为，金融创新和技术进步具有协同作用，且金融中介效率的提高能够促进技术进步。雷汉云等（2020）从金融的信息机制和交易功能进行分析，结果表明金融发展通过提高企业家的创新意识来促进小微企业创新。王世强等（2020）从金融提供流动性、拓宽企业融资渠道出发，研究表明金融发展水平的提高能有效推动该地区以及邻近地区创新创业能力的提升。俞成森等（2018）认为，金融市场提供的各种金融工具能够有效帮助企业获取资金，同时股权融资比债务融资更能促进企业的技术创新活动。蔺芳香（2020）从金融管理风险出发，认为风险管理可以帮助管理者做出正确的决策且适当的风险管理可以有效地提升企业创造力。

2.1.3 文献简评。目前已有文献研究数字化程度提高的影响和金融发展促使企业创新的作用机制，但尚未有关于数字化水平、金融发展对技术创新产生的交互影响的探讨，同时目前已有的研究多从企业和产业的角度解释数字化对科技创新的作用机制，而缺乏从区域角度对其展开探讨。

因此，本文首先从理论上解释数字化水平对区域技术创新的促进作用以及在这一过程中金融发展的调节作用，然后基于2013—2019年我国31个省（区市）的面板数据，对数字化水平、区域创新能力的作用关系进行实证检验，同时引入金融发展作为调节变量，验证金融发展在此过程中的调节作用，以期从数字化发展视角对提高技术创新能力提供理论与实践的参考与借鉴。

2.2 研究假设

数字化发展表现为将原本分散的生产要素和生产环节连接起来，不但实现生产链上下游的联动发展，而且通过强化区域间企业合作实现规模效应，进而创新企业管理模式和生产模式，拓宽其发展空间。数字化发展对技术创新的促进作用体现在：①通过大数据技术对消费者的消费数据和行为数据进行更精准的用户画像，为创新发展提供更及时、更丰富、更有效的海量数据，从而可以根据对消费者需求的更精准掌握推出个性化定制的创新产品，不断提高消费的数量与质量，增加利润，使得更多资金投入到研发上。②数字化有利于营造大众创业、万众创新的社会氛围，增强社会活力。除了更好地获取和分析消费者信息，数字化还可以更好地将消费者纳入创新流程，使其成为各地区技术创新的重要组成，加强与消费者之间的深度交互及资源共享，及时把握消费者需求，从而提升创新能力。③数字化发展能加快产品创新和服务创新。通过互联网搭建的创新平台，让更多的参与者沟通交流，吸收各地区的优秀创新产品和先进设计理念。④数字化发展的另一大优势就是可以与非数字的实体产品进行深度融合，使产业之间的界限变得模糊，从而催生颠覆性的创新产品。基于此，提出研究假设1。

假设1：数字化水平的提高可以有效促进技术创新。

金融发展是一个地区积累资源的重要手段，也是区域数字化进程和技术创新发展的重要助推器。首先，数字化是实体经济供给侧结构性改革的重点方向之一。优化金融系统资源配置功能使得更多的金融资源向数字经济倾斜，从而促进数字经济的发展，让技术创新的企业获得更多的金融资源，推动科学技术转换为社会生产力。其次，金融包容性和普惠性的提高降低了数字经济企业的融资门槛，从而加速企业的技术创新。在数字化发展的过程中，数据是数字化发展的核心要素。然而，由于数据本身的属性，同时数据还受到时间和空间的限制，数据安全问题长期存在。更安全的金融体系为分散和转移数字经济中的风险提供了工具，从而促进了数字化对技术创新的推动。由此，提出研究假设2。

假设2：金融发展能有效增强数字化对技术创新的促进作用。

3 研究设计

3.1 样本选择与数据来源

本文选取了我国31个省（区市）作为研究对象。鉴于《中国统计年鉴》自2013年起公布本文使用的数字化水平相关数据，故选择样本调查期为2013年至2019年。原始数据来源于历年的《中国统计年鉴》和各省（区市）统计年鉴以及Wind数据库。

3.2 变量测度

3.2.1 被解释变量：技术创新。技术创新，指生产技术的创新，包括开发新技术，或者将已有的技术进行应用创新。本文采用各省（区市）专利授权数来表示技术创新，这是因为区域技术创新水平表现在该地区的研究与开发能力上，而各省（区市）专利授权数能很好地代表一个地区在一定时期内的研发能力。国内学者曾杰、刘宏等也曾使用专利授权量来度量区域技术创新水平。同时，将研究与试验发展经费支出（R&D）作为替代变量用于技术创新的稳健性检验。

3.2.2 解释变量：数字化水平。关于数字化水平的测度，本文借鉴周青的研究，将数字化水平划分为数字化装备水平、数字化服务水平、数字化应用水平和数字化平台建设水平4个方面；基础指标参照李柏洲等的研究，采用移动电话普及率和企业每百人使用计算机台数度量数字化装备水平，IT行业从业人员占比度量数字化服务水平，电子商务销售额占GDP比重度量数字化应用水平，有电子商务交易的企业数占比度量数字化平台建设水平。为了方便不同指标之间的横向比较以及使得指标跨年度可比，本文参考樊纲等构建市场化指数的方法，选取基期年份为2013年，设置单项指标得分的最小值和最大值分别为0和10，并根据各省（区市）的单项指标值，确定其在0～10间的分值，从而得到该指标所对应的单项指数，计算方法如下：

其中，V是各个省（区市）第项指标的原始数值，在所有31个省（区市）的基准年（2013年）第个指标对应的原始数据中最小，最大。

在指标权重的处理上，已有研究一般采用主成分分析法。该法通过因子矩阵的旋转得到因子变量和原变量的关系，然后将个主成分的方差贡献率作为权重，得出一个综合评价值，其核心就是从简化方差和协方差的结构来考虑降维，在一定约束条件下，将原有变量降维并从中选取表现较好的新变量代替原变量。主成分分析法在被应用于客观赋权时，具有两个明显的优点：第一，数据结果有较强的理论依据；第二，不具有主观随意性。

在主成分分析法赋权的适用性上，颜惠琴对PCA法构建的指标权重与熵权法、标准离差法、Critic法等方法进行了对比，发现其具有很高的一致性，平均信度系数较高，可靠性好，能够体现评价指标的相对重要性以及差异性。

主成分分析法适用于处于平行关系指标间的权重分配，本文从4个维度衡量数字化水平，它们之间不存在交叉关系，因而可以使用主成分分析法进行客观赋权，最后计算出数字化综合指数。具体指标如表1所示。

表1 数字化水平指标

3.2.3 调节变量：金融发展。本文利用金融机构存贷款余额来量化描述金融发展水平。存款是银行负债的重要组成部分，是银行开展资产业务、中间业务的基础，失去了这个基础，零售业务利润和转型也无从谈起。而贷款能促进中小企业的发展，帮助其扩大生产规模，使企业提供更多的就业机会，并且提高工资水平，促进国民经济增长。简言之，存款和贷款是金融市场发挥融通资金作用的基石，是为经济发展提供金融支持最重要的手段。当存款积累不足时，它将成为发展的基本障碍；而当储蓄充足时，只有以储蓄能够充分有效地转化为投资为前提才能促进发展。

3.2.4 控制变量。为了更准确地评价数字化水平对区域技术创新的影响，本文将其他可能影响区域技术创新的因素设定为控制变量，从社会和经济两个角度选择区域人口自然增长率、地区生产总值、工业化水平和企业销售收入增长率作为控制变量。区域人口自然增长率反映了各省（区市）人口规模的差异。地区生产总值、工业化水平、企业销售收入增长率反映了一定时间内各省（区市）经济发展状况。人口的数量会影响教育发展的规模与教育投入，在一定政治经济条件下，人口数量越多，教育的规模也就越大，同时人口质量也会影响教育质量，而教育的目的是培养人才，人才懂得科技，才能发展科技，进而利用科技来创新。经济发展状况的不同也会对技术创新产生不同的影响。从企业销售收入增长率来看，企业盈利能力的提高，使得企业有盈余资金投入技术研发，进而促进技术创新的发展（见表2和3）。

表2 变量及其测量

表3 变量描述性统计

3.3 模型设定

为了检验数字化水平与技术创新的关系，构建如下模型：

其中，代表地区，代表年份，为常数，ε为随机误差项。

为了进一步验证金融发展对数字化水平和技术创新的调节机制，本文引入金融发展与数字化水平的交互项构建模型，具体如下：

4 实证检验与结果分析

4.1 多重共线性检验

由于模型设定和数据选取等方面可能会存在一定的误差，加之模型的解释变量之间可能存在一定程度上的相关性，这可能会导致实证结果不准确，因而在结果分析前对回归模型进行多重共线性检验，如表4所示。由表可知，各指标的方差膨胀因子均小于2，都在合理误差范围内，即5个变量之间不存在多重共线性问题，此时进行回归分析结果具有较强的准确性。

表4 数字化水平对技术创新的方差膨胀系数（VIF）检验

4.2 样本回归结果分析

数字化水平对技术创新的影响：

表5列（1）是数字化水平与技术创新的面板回归结果。具体来看，在不考虑金融发展时，模型（1）中的数字化水平（）通过了1%的显著性水平检验，表明在其他条件不变时，数字化水平对技术创新有正向推动作用，验证了研究假设1。数字化水平高的地区，其数字化装备、数字化服务、数字化应用以及数字化平台4个模块明显优于其他地区，能够为企业提供顾客洞察、服务供给、数据决策、实验创新四大能力支撑，从而赋能该地区技术创新的发展。

表5 样本回归结果

在控制变量中，地区生产总值（GDP）系数显著为正，并且通过了1%的显著性检验，而地区生产总值反映了一个地区的经济实力和市场规模，即经济实力越强，市场规模越大，越有能力进行技术研发，从而促进该地区技术创新的发展。企业销售收入增长率（）系数为正并且通过了显著性检验。这是因为企业销售收入的提高为产品研发提供了资金支持，从而促进一个地区的技术创新水平提高。

金融发展对数字化水平和技术创新关系的调节效应：

表5列（2）模型结果表示，数字化水平对技术创新的影响在1%的显著性水平上显著为正，同时金融发展与数字化水平交互项的回归系数在5%的显著性水平上显著为正，表明数字化水平对技术创新的正向影响过程会受到金融发展水平的正向调节作用，即当金融发展水平越高时，数字化水平的提高能对技术创新产生更强的促进作用。同时，考虑到内生性的影响，使用GMM估计法重新对上述结果进行检验，结果表明数字化水平、金融发展与技术创新三者关系与上述基本一致，验证了假设2。

4.3 稳健性检验

4.3.1 内生性问题。数字化水平的提高可以促进区域技术创新，同时技术创新带来的效益将进一步促进该地区的数字化水平提升，二者之间可能存在内生性问题并对结果产生影响。考虑到数字化水平及其他变量对区域技术创新产生的作用可能存在滞后性，为了避免上述问题造成的测量误差，本文将数字化水平滞后一期的变量作为基准对回归模型的稳健性检验进行处理，并采用系统GMM估计法，对上述结果进行复核。如表6列（1）所示，Hansen检验的值远远超过5%，且滞后一期变量系数在1%水平上显著为正。这一结果表明，剔除变量的内生性后，数字化水平与技术创新之间的关系与上述基本相同。

表6 稳健性检验结果

4.3.2 变量替换后的回归结果分析。区域技术创新是本文的核心变量，为了防止变量选择偏差造成的影响，本文将研究与试验发展经费支出（）用于重新衡量技术创新，并进一步检验上述结果。模型（4）的回归分析结果表明，数字化水平（）系数显著为正，并且通过了1%的显著性水平检验。其他变量的系数结果与上述结论基本一致，只有部分变量的显著性水平略有不同，满足稳健性的要求，即数字化水平的提高可以促进技术创新。

5 异质性分析

受我国区域发展实际情况影响，我国区域间经济发展水平存在显著性差异，西部地区的基础设施相对于东部地区较为落后，同时资金较为短缺，引资也相对困难等，因而为了进一步观察不同经济地带数字化水平对技术创新的影响效果是否存在差异或者是否会因为经济发展水平的不同而导致数字化发展对技术创新不存在明显影响，本文以经济发展水平为标准将我国划分为东、中、西3个经济地带，在现有样本基础上将所选样本分为3组，即东部地区、中部地区、西部地区。回归结果如表7所示。

表7 不同地区技术创新的异质性

从表7中可以看出，东部、中部组依次通过5%、10%的显著性检验，西部组通过了1%的显著性检验。由此表明，东部地区、中部地区、西部地区数字化水平的提高均可以促进技术创新，在此基础上比较数字化水平前系数值可以发现，不同地区数字化水平对技术创新的促进作用存在差异，东部地区的促进效果更明显，其次为中部地区、西部地区。

6 结论和政策建议

本文以我国省级数据为研究对象，使用面板数据回归方法，从数字化水平入手，分别从理论和实证两个层面分析了数字化水平以及其与金融发展交互效应对技术创新的作用机理。得出以下主要结论。

①数字化水平对技术创新具有显著的促进作用，即地区内的数字化水平越高，其技术创新能力也就越强。

②金融发展在数字化水平对技术创新的影响过程中具有正向的调节作用，即金融发展水平越高，数字化水平对技术创新的促进作用就越强。

③数字化水平对技术创新在我国东部、中部、西部地区都具有显著的促进作用，但促进效果存在差异，东部地区的促进效果更明显。

基于上述实证研究结论，对于如何有效提高技术创新能力提出如下政策建议。

①充分发挥数字化水平对技术创新的显著促进作用，重点加强区域数字化建设。对于政府：在加强自身政务服务数字化的基础上，加大对数字基础设施建设的投入力度，为区域数字化发展提供基础保障。对于企业：要加快推进企业生产数字化转型和管理数字化转型，摈弃传统思维的束缚和现有企业管理模式的弊端，疏通企业内部信息传递渠道，提高生产效率。

②发挥金融发展在数字化水平对技术创新的影响过程中的正向调节作用，推动数字化经济和金融业同步发展。强化金融服务功能，利用多种金融手段为企业提供有效的资金支持，提高企业技术创新水平。

③应注重区域数字化水平的协调发展。东部地区数字化水平对技术创新的促进作用更明显，应该充分发挥东部地区优势，继续通过数字化发展推动技术创新，而对于西部地区应该给予更多政策倾斜，鼓励技术创新水平的提高，进而保持全国技术创新的平衡发展。