科技创新、产业结构升级与经济高质量发展——以黄河流域为例的实证研究

吴明阳

(延安大学 经济与管理学院， 陕西 延安 716000)

经济高质量发展是指以新发展理念为基础、以创新为引领、以实现现代化经济体系为目标的创新驱动型经济增长方式。在中国向经济高质量发展转向的新征程中，创新起着巨大的驱动作用，产业结构升级是根本途径。黄河流域地跨黄淮海平原、青藏高原、内蒙古高原，流经陕西、青海、宁夏、甘肃、四川、内蒙古、山东、山西、河南9个省区，在中国大江大河中居于突出地位，具有重要的经济价值。2021年10月国务院发布《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》，提出到2035年实现黄河文化大发展大繁荣，并设立黄河流域生态保护和高质量发展基金。基于此，在国家的大力扶持下，实现黄河流域高质量发展具有重要的现实意义。

1 文献综述

目前许多学者认为创新与经济高质量发展之间存在着密切关系。孙祁祥和周新发[1]梳理了经济增长理论中科技创新的发展道路，总结了二者之间的内在规律；肖仁桥等[2]基于省级面板数据实证研究发现科技成果的转化有利于促进中国经济高质量发展。产业结构与经济增长一直是学术界研究的热门课题。冯珍等[3]从产业结构合理化和高级化视角研究发现二者对全要素生产率有其促进作用；王青和刘亚楠[4]基于省级面板数据，发现产业结构优化能够促进经济高质量发展，其中产业结构高级化的作用效果更加明显。还有一些学者将科技创新、产业结构升级、经济高质量发展三者结合起来研究讨论。盘洪文等[5]以30个省区市的数据为样本，通过联立方程模型来检验三者之间内在的联动关系；李峰等[6]以29个省区市的样本数据，实证研究发现，科技创新通过中介变量产业结构优化从而引起经济增长；任晓燕和杨水利[7]基于30个省区市的数据，讨论产业结构升级、技术创新的独立效应及协同效应与东中西区域经济高质量发展的内在关系。

综上所述，对于科技创新、产业结构升级、经济高质量发展的研究已经有了较为丰富的成果，但是目前的研究大都是从全国层面出发，对于分区域或者省份的研究较少，尤其是基于黄河流域考察三者之间的关系的文献更是少之又少。目前中国正处于新发展阶段，促进黄河流域经济高质量发展是化解中国经济发展不充分和不平衡的战略选择。基于此，本文以2005—2020年黄河流域9个省区的数据为样本，分别测度黄河流域经济高质量发展指数、科技创新能力、产业结构升级水平，对科技创新、产业结构升级的独立效应及协同效应与黄河流域经济高质量发展的内在关系展开探讨，以期为黄河流域的高质量发展做出微薄贡献。

2 理论分析与假说

2.1 科技创新与经济高质量发展的关系

学术界目前对于经济高质量发展的看法呈现多样化的趋势，但是总体来说认为高质量发展是更加注重创新和效率的提高、社会文化的协调发展以及生态环境的改善。根据熊彼特的创新理论：科技创新是将技术、资本、人才等创新要素重新组合以引入生产体系，由于这些生产要素对经济贡献度不同，促使不断提高生产效率、经济结构的优化升级，最终引起发展质量的持续提升。由罗默提出的现代经济增长理论认为创新所带来的技术进步可以保证经济的持续增长，主要原因是：①劳动力的质量可以通过科技创新而提高，同时创新还可以促进资本深化，从而劳动力要素和资本要素的边际生产效率得以提高，进而促使规模报酬递增以引起供给的增加。②科技创新可以对生产要素组合的方式进行优化，有利于社会分工的深化，创新技术的有效转化运用使要素的生产效率提高进而提升全要素生产率。基于此，本文提出假设1。

H1：科技创新有助于推动黄河流域经济高质量发展。

2.2 产业结构升级与经济高质量发展的关系

产业结构升级是一个国家或地区根据社会发展现状和趋势，对产业结构进行有关调整促使经济社会朝着更有利的方向发展。随着社会需求的不断提升，产业结构不断调整以满足经济社会的发展需要，进而实现经济增长。机制原理主要是：一方面产业结构在优化升级的过程中可以打破城乡二元结构，人力、技术、资本等要素在城乡之间流动，促使农村剩余劳动力资源参与到城镇的生产活动中，从而有利于城乡协调发展；另一方面产业结构升级可以改变原有的高能耗的生产方式，促使企业以更加绿色、低能耗的方式进行生产，从而对经济高质量发展产生有利影响。因此，本文提出假设2。

H2：产业结构升级有利于推动黄河流域经济高质量发展。

2.3 科技创新、产业结构升级二者的协同作用与经济高质量发展的内在关系

1)科技创新对产业结构升级的积极作用。主要表现为：①产业关联可以通过技术强化。技术水平的提高，能够有效促进产业间的联系、协作，关联效应高的产业能够产生巨大的经济效应进而促进产业结构的优化升级。②科技创新能够有效促进产业融合。随着科技水平的提高，某些相似的产业会产生技术性融合，从而促进传统产业改造升级，推动产业创新和产业发展。③科技创新可以激发企业的市场活力，从而提高供给产品和服务的水平。④配第-克拉克定律揭示出，在人均收入逐步增加，社会向前发展的情况下，社会劳动力资源会由第一产业逐步转移至第二产业，并最终移至第三产业。科技创新可以提高人均收入，进而使人力资源朝着高附加值产业转移，从而引起产业转型升级。

2)产业结构升级对科技创新的推动作用。产业结构升级可以聚集资本、设施和服务等要素，而这些要素的集聚有利于人才、技术的积累，从而引起创新环境的改善，并且产业结构升级可以有效提高创新成果的产出。同时在产业结构升级的过程中会产生新工艺、新技术的需求，从而进行技术革新。二者之间存在着紧密的内在合作关系，相互影响，进而有助于经济高质量发展。鉴于此，提出假设3。

H3：科技创新、产业结构升级的协同效应有助于推动黄河流域经济高质量发展。

3 指标构建与变量说明

以2005—2020年的黄河流域9个省区的数据为样本，数据均来源于国家统计局官网及各省区的统计年鉴及统计公报。

3.1 黄河流域经济高质量发展

3.1.1 指标体系建立

黄河流域经济高质量发展在注重经济社会发展的基础上，还要注重创新与资源效率的高质量，生态环境、文化社会等方面的均衡发展。因此借鉴肖仁桥等[2]的研究并结合黄河流域的地域特点构建指标体系，具体指标见表1。其中创新发展从创新潜力、平台、成果与贡献4个方面衡量黄河流域创新发展的动力源泉以及所取得的成果；协调发展是促进经济结构、城乡等方面协调发展，从产业结构、城乡结构、就业率构建指标进行衡量；绿色发展重点是在资源环境的约束下，达到人与自然和谐共生，选取资源节约和环境友好两方面的指标；新时代对外开放策略是进一步提高对外开放水平，与世界达到更深层次的融合，从外贸开放与外资开放两个方面进行考虑；社会主义国家最终目标是实现共同富裕，民生共享是侧重社会公平正义，旨在全体人民共享发展成果，选取社会福利和基础设施两项指标来综合考虑。

表1 黄河流域经济高质量发展指标体系

3.1.2 测度方法

1)指标标准化。由于选取的指标数量级和量纲的不一致性，因此采用max-min归一化法进行标准化处理。

正向指标:

(1)

逆向指标:

(2)

式中：i代表黄河流域沿线9个省区；j代表测度的第j个指标。

2)确定指标权重。为避免因主观性赋权而带来结果的错误，采用客观赋权的熵值法计算指标的权重。具体计算如下：

第i省第j个指标权重为

(3)

指标的熵值为

(4)

第j个指标的差异系数为

Kj=1-zj

(5)

第j个指标权重为

(6)

将具体指标合并，得到权重结果见表2。

表2 黄河流域经济高质量发展五大指标权重及排名

由表2可知，经济共享发展在五大指标中所占权重最大，这说明经济共享发展对助推黄河流域经济高质量发展的贡献程度最大。其次是创新发展，这也印证了创新发展是黄河流域经济高质量发展的重要动力。

3)利用线性加权法计算黄河流域的经济高质量发展水平：

(7)

由表3可知，从整体来看，2005—2020年黄河流域的经济高质量发展指数呈现上升趋势，但增长幅度较小，从2005年的0.401 7增长到2020年的0.603，增长了0.176 2，并且整体指数偏小。

表3 2005—2020黄河流域五大指标及综合指数

具体分析结果如下：从共享发展方面来看，其所占权重最大，但其增幅较小，从2005年的0.105增长为2020年的0.109 8，增长了0.014，这表明黄河流域在福利分配方面不均衡，发展成果不能惠及每一个人；从创新发展方面，其所占权重位于第2位，指数从2005年的0.065 5增长到2020年的0.098 3，增长了0.032 8，这表明黄河流域沿线各省区积极推进科技创新，响应国家创新战略，但与绿色发展指数相比，创新发展指数相对较小，表明创新发展水平仍有较大的提升空间，对黄河流域的高质量发展的拉动作用相对较弱；绿色发展指标的权重位于第3位，其发展指数由2005年的0.106 0提高到2020年的0.235 8，增幅较大，这表明在近年，随着国家对绿色发展的重视，黄河流域沿线各省区在减少环境破坏、降低能源消耗、实现生态环境可持续发展方面取得了一定的进步；开放发展指标的权重低于绿色发展，但相比之下指数较低，表明黄河流域的开放发展水平较低，是黄河流域高质量发展面临的重要短板；协调发展指标所占权重在五大指标中位于末位，并且指数较小，表明黄河流域各省份在产业结构、城乡差距等阻碍均衡发展问题方面仍需要进一步加大力度。

3.2 科技创新能力

创新投入是科技创新的前提，研发成果能够直观反映科技创新能力，成果的转化是科技创新能力的具体衡量指标。因此基于学者的相关研究，本文从创新投入、研发成果、成果转化3个方面综合考虑黄河流域沿线各省区的科技创新水平，具体指标见表4，同样根据上文所采用的熵值法确定权重并构建综合指数来测度黄河流域沿线各省区的科技创新水平。从实证结果得出创新投入所占权重最大，为0.480 2，研发成果所占权重为0.292 9，成果转化所占权重为0.293 6。

表4 黄河流域科技创新指标体系

3.3 产业结构升级

产业结构升级是一个国家或地区采用有关措施，对现有的产业结构进行调整，使其向着更加有利于经济社会的发展方向迈进。为了更全面考虑产业结构升级的本质特征，构建产业结构升级指标(dust)，计算公式为

(8)

式中：t代表第几产业；ψt表示第t产业的产值占GDP的比重。

3.4 产业结构升级与科技创新的共同作用

考虑产业结构升级与科技创新能力的协同作用对黄河流域经济高质量发展之间的影响，本文采用产业结构升级水平×科技创新能力来表示二者的协同效应。

3.5 控制变量

结合其他相关研究以及黄河流域高质量发展的特点，选取以下控制变量：①城镇化率。城镇化水平对经济发展，促进社会进步有着重大作用，用城镇人口/各省区总人口来表示。②居民消费水平。消费水平的提升有利于经济结构优化，是经济高质量发展的重要推动力量，用每万人消费品零售总额的对数值表示。③金融发展。金融业的发展是实体经济发展的影响因素之一。利用金融机构的存、贷款余额对数值来表示。④人力资源。人力资源是经济高质量发展的重要支撑，选取就业人口的对数值来衡量。⑤环境规制。环境规制可以激励企业进行绿色技术创新，进而促进经济高质量发展。采用工业污染完成额占GDP 的比重的对数值来表示。⑥政府支持。政府在经济发展过程中起到引导作用，采用政府财政支出的对数值来表示。本文涉及的所有变量选取见表5。

表5 变量选取

4 研究设计与实证分析

4.1 模型构建

根据前文分析，构建如下模型。

模型1：

yclit=β1+β2innit+β3dustit+∑βicontrolit+εit

(9)

模型2：

yclit=γ1+γ2dustit×innit+∑γicontrolit+εit

(2)

式中：β1和γ1表示截面系数；β2、β3、γ2分别为变量的回归系数；control为选取的控制变量；εit为随机误差项；i和t具体表示省份和时间。

4.2 描述性统计

对上述变量进行描述性统计分析，结果见表6。

表6 变量的描述性统计

4.3 实证结果及分析

4.3.1 独立效应分析

利用Eviews9.0，对样本数据进行F检验、hausman检验，结果显示选取固定效应模型进行回归,实证结果见表7。

表7 模型1的回归结果

回归结果显示，R2大于78%，表明模型拟合优度较好，具体分析结果如下：①科技创新通过了1%的显著性的检验，并对黄河流域经济高质量发展产生正向影响，即科技创新能力越强，黄河流域经济高质量发展水平越高，H1得到了验证。从影响系数来看，系数较小，可能的原因是黄河流域的各个省区大都属于中西部地区，整体科技创新力度较小，导致科技创新的驱动作用较弱。②产业结构升级在1%的水平下显著为正，说明产业结构升级对黄河流域的经济高质量发展有显著的促进作用，H2得到验证。从回归系数来看，系数为0.440 8，产业结构升级对经济高质量的促进作用较弱，主要可能的原因是长期以来，高污染、高耗能的经济发展模式流域的经济得到了快速增长，但是这种粗放型的发展模式同时也制约了其经济高质量发展，黄河流域的各个省区目前大都还是以第二产业为主，这与经济高质量发展所要求的培育新产业和新动能，改善产业结构有一定的偏差，进而导致产业结构升级对黄河流域的驱动作用较弱。③从控制变量来看，城镇化水平、金融发展水平、人力投入都在1%的水平下对黄河流域的经济高质量发展产生促进作用，而环境规制、居民消费水平以及政府支持在1%的水平下与黄河流域的经济高质量发展呈现负相关。

4.3.2 协同效应分析

科技创新与产业结构升级的协同效应与黄河流域经济高质量发展的检验结果见表8。

表8 模型2的回归结果

根据回归结果可知，R2>90%，模型拟合效果较好。具体分析结果如下：二者的协同效应在1%的水平上显著，H3成立。从系数来看，模型2 dust×inn前的系数为0.726 7，分别大于模型1中inn、dust前的系数，因此可以得出只有当科技创新与产业结构升级二者齐头并进互相促进、共同发展时，才会对黄河流域经济高质量发展产生深刻影响，并展现出“1+1>2”的效果。

5 结论与对策建议

5.1 结论

以2005—2020年黄河流域9个省区的数据为基础，对黄河流域经济高质量发展、科技创新能力、产业结构升级水平测度，探讨科技创新、产业结构升级的独立效应与协同效应与黄河流域经济高质量发展的内在关系，得到以下结论：

1)在研究的时间周期内，黄河流域的经济高质量发展指数总体呈现上升趋势，但增幅较小且各项指数整体偏小。其中5个一级指标中民生共享对黄河流域经济高质量发展的贡献最大，其次是创新发展，最后是对外开放。构成科技创新能力的一级指标中，研发投入所占权重最大。

2)模型检验结果显示，科技创新与产业结构升级的独立效应均有助于推动黄河流域的经济高质量发展，但是驱动作用较弱。二者的协同效应能够显著推动黄河流域经济高质量发展，同时表现出“1+1>2”的效果。

5.2 对策建议

1)提高科技创新能力。地方政府要提高财政对科技创新的投入，引导资金流向高新技术产业。同时要完善金融支持科技创新的体制，拓宽研发投入的融资渠道，提高科研资金的使用效率。高校，科研机构是科技创新的重要载体，要加大当地企业与其进行深度合作，以期为黄河流域的高质量发展做出更多切切实实的有效成果。

2)优化产业结构，构建现代化产业体系。黄河流域各省区应积极转变过去倚能倚耗、低质低效的发展方式，积极培育新动能，构建绿色体系，结合地区优势，合理发展现代服务业，使经济结构向“服务化”倾斜。

3)依靠科技创新与产业结构升级的协同作用。黄河流域沿线各省区应充分挖掘和利用科技创新与产业结构升级之间的内在联动关系，借助现代高科技如5G、大数据、物联网、云计算，促进产业深度融合，利用数字化、智能化健全产业链条，抓住科技创新与产业结构升级所带来的双重红利，从而有效推动黄河流域的高质量发展。