人工智能技术如何影响创新创业质量?
——来自城市层面的经验证据

2022-11-03 04:39张金山崔学良

求是学刊 2022年5期

张金山，崔学良

引言

众所周知，中国经济40 多年的高速增过多地依赖于传统粗放型的生产模式。随着人口红利的消退与人们对绿水青山的向往，中国经济迫切需要从高速增长向高质量发展转变，而这离不开创新创业的支持。自2014年“大众创业，万众创新”提出以来，中国创新创业活力节节攀升，《2021年中国中小微企业融资发展报告》指出，至2020年全国各类市场主体有13 840.7万户，小微企业占比达到96.8%。与此同时2020 年我国发明专利、实用新型专利、外观设计专利授权量分别达到53 万件、237.7 万件与73.2万件，俨然成为事实上的发明大国。但与此相对应的是中小企业平均存活年限只有两年半，2020 年发明专利产业化率仅为34.7%，这意味着规模庞大的中小企业与专利数量并未发挥出应有的效应，因此促进创新创业质量提升就显得尤为重要。前沿研究从税收负担、制度环境、要素错配等角度出发，试图探寻可能影响创新创业质量的因素，并形成了系统性的科研成果。研究显示作为推动经济转型升级的重要推手，创新创业质量也受制于包含制度在内的外生环境制约，特别是先进生产技术与管理经验的传播可能成为影响创新创业活动的关键。那么这是否意味着作为新一轮科技革命的人工智能也将会深刻改变创新创业质量呢？

自美国“再工业化”战略提出以来，人工智能技术逐渐受到各国政府的高度重视，相继出台一系列促进智能化发展的政策文件，致力于借助新兴技术实现经济跨越式发展。面对这一现实情境，我国也相继出台《关于推动工业互联网加快发展的通知》《智能计算中心规划建设指南》等发展规划，鼓励人才、资金、技术向智能化领域转向。数据显示，2020年中国人工智能产业融资规模达到1402亿元，核心产业规模也将在2025 年达到4000 亿元。与传统技术一样，人工智能技术的快速普及与广泛应用必将深刻改变生产生活方式。为此，前沿文献从定性与定量等角度出发，深究人工智能技术发展的经济社会效应，特别是对经济发展、劳动就业、社会福利等的影响，且取得了丰硕的研究成果，即人工智能技术是经济发展模式、劳动力就业结构改变以及产业升级的重要推手。

但是总的来看，现有文献关于人工智能的研究视角仍较为单一，更多从生产率提升、岗位更替、要素配置等角度展开，而缺乏考察对经济增长内生动力，特别是对创新创业活动及质量的影响。为此，本文在城市层面样本数据的基础上，通过实证检验探究人工智能技术对创新创业质量的作用方向及传导路径。本文可能的边际贡献在于：（1）引入涵盖微观企业运营状况的创新创业指数，摆脱传统从创新能力与创业能力两方面度量的弊端，更加精准客观地度量创新创业指数，并在此基础上定量考察人工智能技术如何影响创新创业质量；（2）将产业结构升级与经济集聚等纳入分析框架，考察人工智能技术影响创新创业质量的传导路径，打破人工智能作用机理的“黑箱”；（3）从创新创业质量维度、城市规模与区位、信息基础设施等多角度识别人工智能对创新创业质量作用的外在依赖条件，为进一步差异化政策干预提供经验支撑。

一、理论假说

作为新一轮技术革命的典型代表，能够改变传统生产方式的人工智能受到前所未有的关注，其所拥有的广泛渗透性与替代性能够通过产业融合与智能生产影响经济社会的组织运行方式。具体而言，人工智能技术的通用性特征有助于打破产业边界，诱使不同产业、行业间的技术融合并引致新业态的产生，特别是随着机器人与物联网在工业生产领域的广泛应用，自动化、智能化、无人化的生产模式逐渐成为企业运营的新选择，由此引发的效率提升、岗位更替与产业转型将会对包括创新创业在内的众多经济行为产生深远影响。然而，纵观现有文献，更多聚集于人工智能技术与创新创业某一维度关系的探讨，其中最具代表性是对创新能力与创新绩效的影响研究，且形成了丰硕的成果。如陈岩等基于129 篇智能化文献研究发现，智能服务能够打破区域限制，在带动资本、技术等创新要素流动的过程中引致创新绩效的提高；杨祎等指出，在智能化快速发展的大背景下，企业具备的人工智能应用及管理能力所带来的成本降低与组织学习能力提升将会带来创新绩效的改善。由此可知，包含人工智能技术在内的智能制造可能成为创新能力提升的有利推手。那么，人工智能又会如何改变地区创业能力呢？对此文献却鲜有研究，仅有刘志阳和王泽民在理论层面进行了论述，研究表明人工智能将有助于同步实现包含创业人员、资源、模式、偏好在内的创业要素一体化与创业质量提升，即在创业的全流程均发挥作用。综上所述，人工智能技术成为影响创新创业质量的关键，且发挥着正向促进作用。

假说1：人工智能技术的推进有助于地区创新创业质量的提升。

随着人工智能技术应用范围的延伸与应用程度的加深，人工智能技术的效率提升与劳动替换效应已经成为促进产业转型发展的关键。具体而言，人工智能技术与产业融合引发的智能生产要素快速普及，特别是24小时的智能生产模式与标准化生产工艺的应用必将改变传统粗放式发展模式，助推要素配置与生产效率的提升，由此带来的技术溢出将会通过供应链体系向服务业传导，实现服务业的智能化转向，从而助推全产业结构升级。除此之外，人工智能技术在制造业部门的广泛渗透会替换普通劳动力完成大量简单机械式的工作，造成传统劳动就业岗位被替换以及剩余劳动力向服务业转移，使得第三产业得到快速扩容与飞跃发展。当然，在智能技术与劳动力流动引致产业结构升级的过程中，也伴随着新消费需求的增加，差异化的消费需求会带来产业分工的精细化以及新兴产品的出现，引致新业态、新产品与需求的良性互动，最终实现产业结构升级与创新创业质量提升的良性互动。

假说2：人工智能技术能够通过促进产业结构升级提升城市创新创业质量。

众所周知，人工智能技术可能增加高技能劳动需求，而这将导致高技能劳动力的广泛流入。企业可以更便捷地通过技能人才与智能化生产技术扩大生产规模，形成经济效益与生产规模的良性循环。除此之外，人工智能技术与大数据、互联网等的深度融合会带来要素流动成本的下降，由此引致的跨部门与跨区域的创新要素大范围流动有助于先进技术的广泛应用，在带动全行业效率提升的过程中引发包括高增值要素在内的经济集聚。对于经济集聚如何影响创新创业，现有文献进行了充分研究，即经济集聚的正外部性可能成为促进创新创业质量提升的关键。具体而言，一方面经济集聚所引发的知识共享以及成本共担降低了技术创新失败的风险，带动新业态及新模式的产生；另一方面经济集聚也会加大集聚地企业间的竞争，特别是为了满足同一客户群体不同需求时，良性竞争所导致的新产品与新工艺可能成为成功的决定因素。

假说3：人工智能技术能够通过诱使经济集聚提升城市创新创业质量。

二、模型设定与指标构建

（一）模型设定

为了验证假说1是否得到经验证据的支撑，即在实证层面人工智能技术是否对创新创业质量表现出明显促进作用，本文计量模型构建如下：

其中ieq为创新创业质量；ait为人工智能技术；X为控制变量集合，主要包括经济发展（）、人力资本水平（）、外商投资（）、市场化程度（）、金融发展（）等；β为城市个体趋势，为时间趋势，ε为随机干扰项。若ait的系数大于0，则表明人工智能技术促进了创新创业质量，假说1 得到证实；若ait的系数1小于0，则意味着人工智能对创新创业质量发挥负向影响。

（二）变量说明

解释变量：人工智能技术（ait）采用人工智能技术专利数表征。作为通用型技术的典型代表，前沿文献对于如何度量人工智能尚未形成系统性观点，其中最为代表的是选取信息传输、计算机服务和软件业全社会固定资产投资与生产总值比值和工业机器人安装数或者安装密度进行表征，然而这两种方式均只能表征人工智能的某一维度，为此，本文将以专利表征技术进步的方式引入，通过构建人工智能领域关键词，借助网络爬虫等技术手段从万方数据库中抓取人工智能发明专利、人工智能实用新型专利和人工智能外观设计专利，并将其加总表征人工智能技术。

被解释变量：创新创业质量（ieq）来源于北京大学公布的《中国区域创新创业指数》。在现有考察创新创业的研究中，通常将其拆分为创新能力和创业能力两部分，且各自选取指标进行度量，这种方式无形中将创新创业进行了分割，不利于从整体层面考察创新创业的变动趋势。而北京大学企业大数据研发中心从新建企业数、外来投资额、外来风险投资额、发明专利数、实用专利数、外观设计专利数、商标注册数等多角度构建综合评价体系度量城市层面创新创业质量。与其他度量方式相比，该指数将研究对象深入到微观企业，充分考察包含中小企业在内的样本数据，具有广泛的权威性和代表性。除此之外，该指数既包含了企业投入要素又涵盖了创新产出，为综合考察创新创业质量提供了较为精准的数据支撑。需要注意的是，为使实证结论更加可信，本文选取城市总体指数、人均指数、单位面积指数共同作为被解释变量进行检验。

控制变量：经济发展（）借鉴王林辉等人的思路选择人均国内生产总值表示；人力资本水平（）参考胡彬等人的思路选取高等学校学生人数与总人数比值表征；外商投资（）借鉴张腾飞等人的方法选择外商实际投资额与国内生产总值之比度量；市场化程度（）参考胡彬和余子然的方法选取私营与个体从业人数与总就业人数比值表示；金融发展（）借鉴韩璐等人的方法选择金融机构存贷款额和国内生产总值比值测度。

本文选取中国2003—2017 年城市层面样本数据，其中被解释变量创新创业质量数据来自《中国区域创新创业指数》，解释变量人工智能技术数据来自于手动检索，其余各经济变量均来自于《中国城市统计年鉴》和各省市统计年鉴。

三、实证检验

（一）基准检验

前述理论分析指出，人工智能技术能够促进创新创业质量的提升，那么这一推断是否得到了经验证据的支撑呢？为此，本文基于前述计量模型，从定量角度考察人工智能技术对创新创业质量的影响。检验结果如表1（见下页）所示，其中模型1 与模型2 为以创新创业质量总指数为被解释变量，模型3 与模型4 为以人均创新创业质量指数为被解释变量，模型5 与模型6 为以单位面积创新创业质量指数为被解释变量的回归结果。结果显示，在不同的回归方法与被解释变量下，人工智能技术系数均在1%的显著性上为正，且在同时控制时间与地区趋势时，人工智能系数大小相差不大，均在0.0019 附近，这表明人工智能技术有助于提升创新创业质量，且人工智能每增加1，创新创业质量平均提升0.0019。可能的原因在于人工智能技术能够打破传统“认知距离”障碍，同步提升企业与劳动力的信息搜寻与学习能力，为创新创业质量的提升打下了坚实基础。从控制变量角度来看：经济发展系数在1%的显著性水平上为正，表明经济发展水平的提升有力地促进城市创新创业质量的改善；人力资本水平系数为负，暗示城市丰富的人力资本存量反而无助于创新创业质量的提升；外商投资、市场化程度与金融发展系数在不同的被解释变量及回归方式下系数与显著性存在一定差异，表明外商投资、市场化程度与金融发展对创新创业质量可能表现出多样性的作用效果，即同时包含正向促进与反向抑制的双重影响。

（二）稳健性检验

基准回归结果证实了假说1 的成立，但仍可能存在样本选取、数据处理等方面偏误造成结果的不可信，为进一步增强结论的可靠性，本文通过替换核心解释变量与样本筛选进行稳健性检验，其中模型1—模型3为选取人工智能发明专利替代人工智能总专利数检验结果，实证显示在替换解释变量后，无论是在以总量指数、人均指数还是单位面积指数表征被解释变量，人工智能技术系数均在1%显著性水平上为正，与表1 结论基本一致，表明前述研究是可信的。模型4—模型6 为在全样本中剔除非平衡样本数据，仅对平衡样本进行回归的结果，实证显示在替换研究样本后，人工智能技术系数与基准结论相比，仅存在系数大小的差别，方向与显著性完全一致，证实了假说1的可靠性。意味着人工智能促进创新创业质量提升的基本结论是稳健的。

表1 人工智能技术对城市创新创业质量的影响

（三）传导路径检验

前文从理论与实证层面证实了人工智能对创新创业质量的促进作用，即证明了假说1 的合理性。那么产生自然而然的问题是人工智能技术通过何种路径影响创新创业质量呢？本文在理论假说的基础上考察产业结构升级与经济集聚的中介效应，即验证假说2与假说3是否成立。为此，本文借鉴陈斌开和张川川的思路构建如下计量模型进行检验：

表2 人工智能技术对城市创新创业影响的稳健性检验

其中被解释变量med为中介变量，主要包括产业结构高级化、产业结构合理化、经济集聚等，解释变量ait为人工智能技术，X为前述模型一样的控制变量集合。其中产业结构高级化采用第三产业与第二产业产值之比表征；产业结构合理化借鉴宋丽颖和张安钦的思路进行测度，即选用能够同时兼顾三个产业经济地位与结构偏差的泰尔指数表征；经济集聚采用单位面积上的国内生产总值表示。表3报告了中介效应的检验结果，其中模型1与模型2为产业结构高级化的实证回归，可知人工智能系数分别在1%与5%的显著性水平上为正，表明人工智能技术能够助推产业结构高级化；模型3与模型4为产业结构合理化的实证检验，由结果可知人工智能系数均在1%的显著性水平上为正，暗示人工智能技术能够正向促进产业结构合理化；模型4 与模型5 为经济集聚的实证检验，可知人工智能系数均在1%显著性水平上为正，这意味着人工智能技术的快速普及，有助于实现经济的进一步集聚。综上可知，人工智能技术能够通过产业结构升级与诱使经济集聚促进创新创业质量的提升，证实了假说2 与假说3 的可信性。

表3 中介效应检验

四、进一步讨论

（一）创新创业维度差异

前文理论综述与实证检验均证实了人工智能技术能够有效提升创新创业质量，那是否意味着该正向作用在创新创业每一维度下均成立呢？为此，本文深入创新创业内部，试图探究新建企业进入、外来投资笔数、VCPE 投资数、发明专利数、实用新型专利数、外观专利数、商标授权数等不同维度下人工智能技术对创新创业质量的作用差异。

检验结果如表4 所示，模型1 汇报了新建企业进入下的实证结果，其中人工智能技术系数在5%的显著性水平上为正，表明人工智能技术的快速发展有助于新企业的成立；模型2与模型3分别汇报了外来投资数与VCPE投资数下的结果，其中人工智能系数均不显著，意味着人工智能技术无助于外来投资数和VCPE 投资数的增加；模型4、模型5 与模型6 分别汇报了发明专利、实用新型专利、外观专利下的实证检验结果，其中发明专利与实用新型专利下人工智能系数在5%显著性水平上为正，外观专利下人工智能系数不显著，表明人工智能技术能够促使发明专利与实用新型专利的提升，而无助于外观专利的创新；模型7 汇报了商标授权下的结果，显示人工智能系数在1%水平上为正，暗示人工智能技术能够带来商标授权数的增加。综上可知，人工智能技术并非平等的作用于创新创业质量，而是显示出明显的维度差异。

表4 人工智能技术对创新创业维度的实证检验

（二）城市异质性

幅员辽阔的国土面积造成了中国区域间的经济发展、资源禀赋、要素配置等均存在较大差异，特别是在城市虹吸效应的影响下人口的跨区域流动进一步造成了城市间规模的此消彼长。从现有研究来看，城市规模的扩张并不意味着经济的持续健康发展，而可能呈现出规模经济与规模不经济的交替轮换，即只有在适度的城市规模下才可能达到资源的高效配置。那么，这一论断在人工智能与创新创业质量中是否依然成立呢？为此本文分别从城市规模出发考察城市异质性条件下人工智能技术对创新创业质量的差异性作用。其中，城市规模划分标准依据国务院出台的《关于调整城市规模划分标准的通知》。具体实证结果如表5所示，模型1-模型4为不同城市规模的回归结果，结果显示小规模、中等规模与特大及以上规模城市人工智能系数均不显著，大规模城市人工智能系数在5%显著性水平上为正，暗示适度城市规模的重要性，即城市规模并非越大越好。同时，中国南北方的不同气候环境与地理结构塑造了截然不同的人文精神，特别是南部地区率先开始的市场化改革逐渐形成了与北方截然不同的发展模式。为此探究人工智能技术的作用效果需要考察可能存在的南北差异。模型5与模型6汇报了不同区域城市的检验结果，实证显示北方城市中人工智能系数在1%显著性水平上为正，表明人工智能技术的广泛应用能够引发北方城市创新创业质量的提升；南方城市中人工智能系数并不显著，暗示人工智能的创新创业激励效应在南方并不明显。可能的原因在于人工智能技术的应用更多从工业企业展开，而北方作为我国重要的工业集散地，采取智能化技术提升生产效率的动力也更为充足。

表5 城市异质性检验

（三）信息基础设施

众所周知，技术的发展离不开基础设施的支持，这也就意味着信息基础设施也可能成为人工智能技术能否获得广泛应用的关键。为此本文从实证角度出发，检验信息基础设施是否能够改变人工智能技术的作用效果。其中信息基础设施采用电信业务总量与国内生产总值的比重表征。实证结果如表6（见下页）所示，其中模型1—模型6 分别为以总量指数、人均指数及单位面积指数下的回归结果，由模型1与模型2可知，信息基础设施与人工智能技术交互项系数在10%显著性水平上为正，这表明信息基础设施在人工智能技术对创新创业质量的影响中发挥正向促进作用；基于人均指数的回归结果模型3与模型4可知，信息基础设施与人工智能技术交互项系数不显著，但方向仍为正，这意味着信息基础设施可能成为促使人工智能技术提升创新创业质量的关键；模型5与模型6显示在单位面积指数下，信息基础设施与人工智能技术交互项系数在5%显著性水平上为正，表明在人工智能影响创新创业质量的过程中，信息基础设施发挥正向激励作用。综合上述回归结果可知，作为人工智能技术的前置条件，信息基础设施有助于促进人工智能技术对创新创业质量的正向影响。

表6 信息基础设施的效果评估

五、基本结论与政策启示

本文基于人工智能专利与城市层面面板数据，定量识别人工智能技术对地区创新创业质量的影响方向与作用路径，并深究创新创业维度、城市规模与区位条件的差异性影响，并进一步考察信息基础设施如何改变人工智能对创新创业质量的作用效果，试图为实现人工智能技术与创新创业质量协同发展提升理论依据。研究发现：（1）人工智能技术能够促进创新创业质量的提升，且这一作用在经历替换解释变量与样本筛选后依然成立；（2）人工智能技术主要通过推动产业结构升级与经济集聚激励创新创业质量改善；（3）人工智能作用效果显示出明显的维度与城市差异，其中人工智能技术有助于企业进入、发明专利、实用新型专利、商标授权数量的增加，而对其它维度不显示出明显正向作用；城市异质性结果显示，仅大城市及北方城市人工智能表现出对创新创业质量的促进作用；信息基础设施有助于提升人工智能对创新创业质量的作用效果。

据此，本文得出如下政策启示：第一，在创新创业战略稳步推进的大背景下，应注重技术特别是人工智能技术对经济社会的冲击，尤其要关注其引发的产业结构升级与经济集聚对创新创业质量的影响。尽管由本文实证结论可知人工智能技术表现出明显的正向激励作用，但这并不意味着放任智能化肆意发展就可以达到如此效果。众所周知，技术研发与创新需要承担巨大的经济风险，而金融机构往往更倾向于将信贷资金投入到风险更小的商业行为中来，这就造成了人工智能技术研发资金的短缺。为此金融主管部门应未雨绸缪，引导金融机构提前准备适度资金定向投入人工智能研发、生产、应用企业中来，以促进人工智能技术与创新创业质量的双向提升。第二，在注重发挥智能生产要素在信息传递、降低成本与提升效率等方面对创新创业成功率及质量的影响的同时，应充分关注信息基础设施在人工智能与创新创业质量关系中的作用，通过构建包含网络基础设施、物联网、大数据等在内的信息基础设施推动人工智能技术的快速渗透，最终实现“信息基础设施-人工智能技术-创新创业质量”三者的良性循环。同时，我们也应清楚地看到，信息基础设施的构建并非单一企业可以承担。因此，政府部门应主动作为，通过向社会购买服务或者其它方式助推新型基础设施的快速普及。

人工智能技术如何影响创新创业质量?——来自城市层面的经验证据

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