科技创新对产业发展的促进作用研究

崔俊富 武慧兰 刘洋

摘要：科技创新是第一生产力，当前中国发展进入关键时期，推动中国产业发展必须推动科技创新。传统产业的改造提升需要科技创新，新兴产业的出现发展也离不开科技创新。本文首先从理论上分析了科技创新对中国产业发展的重要作用，发现科技创新是产业发展的关键支撑力量，然后基于计量模型和机器学习实证检验了科技创新的重要作用，最后给出了促进科技创新的政策措施。

关键词：科技创新；中国；产业发展；促进作用

中图分类号：F061.1文献标识码：Ａ文章编号：１００９ — ２２３４（２０24）03 — ００72 — ０5

一、引言

当前中国经济社会发展进入关键时期，推动科技创新已成为中国发展的决定性支撑因素。从发展机遇上看，融入新科技革命必须推动科技进步。新一轮科技革命方兴未艾，正在深刻地影响着世界发展，重塑了经济版图、产业版图、创新版图，经济发展新产业、新业态、新模式层出不穷。这对中国意味着重大的发展机遇，因此应抓住契机，推动前沿颠覆性技术的发展，抢占技术进步的制高点，实现跨越式发展.从发展风险上看，抵御发展风险必须推动科技进步。当今世界正处于百年未有之大变局，中国发展面临的国际政治经济形势愈加复杂多变，不确定性、不稳定性风险显著增多。为了抵御发展风险，实现中华民族伟大复兴，保持经济平稳较快发展，必须推动科技创新，实现科技创新自立自强.从发展阶段上看，高质量发展阶段必须推动科技创新。党的十九大报告做出了我国经济发展转向高质量发展阶段的重大论断，已经进入了转变发展方式、优化经济结构、转换发展动力的攻坚时期，必须推动质量、效率、动力三大变革，提高全要素生产率。只有推动科技进步才能提高全要素生产率，推动三大变革，驱动高质量发展。［1］

发展可以分为宏观层次、中观层次和微观层次。宏观层次对应于消费、投资、进出口、财政等方面发展。微观层次对应于企业发展，从企业发展的收入、成本、利润等方面来反映企业作为微观个体的发展状况。中观层次侧重于产业分析，从产业层面来反映发展状况。相对于宏观层次和微观层次，中观层次起到承上启下的作用，某种意义上中观层次发展更加重要。推动中国发展必须推动产业发展，而推动产业发展必须推动科技创新。

二、科技创新促进作用的理论分析

（一）从历史视角分析科技创新与产业发展的关系

经济增长与产业发展紧密相关，而产业的发展离不开科技进步，新兴产业的出现主要是因为科技进步之后使得这种产业有了赖以存在和发展的基础。从人类历史看，出现了若干次科技进步，每一次科技进步都推动了新兴产业的诞生。工业革命之前的农耕文明和游牧文明离不开农业技术和畜牧业技术的进步。从畜牧业技术来看，主要的进步是对于牲畜的驯化，动物不再是野生的，是和人类生产生活紧密相关的家畜。从农业发展来看，作物的种植需要解决几个问题。第一是动力问题，农业生产需要足够的动力，仅靠人力不能满足耕作需要，牲畜的驯化饲养提供了充足的动力，解决了动力问题。第二是土地的翻耕问题，除了牲畜可以解决动力问题，还需要耕种工具的进步，早在春秋战国时期，铁农具就已经在农业生产中广泛应用。东汉时期的短辕的牛挽犁以及全铁制的犁铧省力耐用、便于深耕。驯养技术的进步和农业技术的进步极大地推动了畜牧业和农业的发展。［2］

文艺复兴之后，技术进步对产业发展的推动作用日益凸显。18世纪60年代到19世纪70年代出现了第一次工业革命。蒸汽机技术的发展解决了动力问题，蒸汽机开始代替畜力和人力；以蒸汽机技术为基础，机械制造技术迅速发展；数学、物理、生物、化学等技术也初步发展。在这些技术的推动下，工业部门作为新兴产业部门蓬勃发展起来。采矿、冶炼、纺织、化工、医药等采掘业、制造业得到迅速发展。劳动生产率得到大幅度提高，人类创造的财富大大增加。［3］

19世纪70年代到20世纪初出现了第二次工业革命。电气技术逐渐取代了蒸汽技术，内燃机比蒸汽机更加小型化，效率更高；电力在生产、传输、储存、转化等方面比蒸汽动力更加具有优势；数学、物理、生物、化学等技术也迅速发展。这一时期出现了很多新的产业，比如因为内燃机更加小型化汽车工业得以迅速发展起来；电力技术的广泛应用使得出现了更多的机械制造部门。工业效率大幅度提高，1850-1870年，世界工业生产量增加了1倍；1870-1900年，世界工业生产量增加了2.2倍。

二战之后出现了第三次科技革命。在能源方面发现了核能，相对于以往的生物能源、化石能源，核能能量更大。在控制方面发明了半导体集成电路技术，这种控制平台体积更小，效率更高。在生产方面计算机、机器人、数控机床极大地提高了生产的准确性和精细度。这些新技术的出现推动了相关行业的迅速发展。人类创造财富的速度大幅度提高，生活水平也大幅度提升。

进入21世纪，随着互联网技术的进步，第四次科技革命出现。第四次科技革命的主要特征是数据比以往更加重要，数字产业化和产业数字化共同发展。数字产业化指的是现代信息技术推动数字产业的出现，并不断发展，数据分析、数据挖掘、数据应用作为新兴产业进入国民经济领域。产业数字化指的是现代信息技术对传统产业进行从供给端到需求端全链条的提升。目前互联网等数字经济创造财富的速度要远远高于传统产业，人类近几年创造的财富比以往几百万年都要多。［4］

梳理人类历史的整个产业变化情况，可以发现经济增长与产业发展密不可分，脱离了相应的产业，经济增长就没有基础。假如没有农业发展，人类仍然停留在采集、狩猎阶段，吃饭问题仍然会是头等要务；假如没有工业发展，人类仍然停留在人力、畜力阶段，生产效率仍然比较低；假如没有电气发展，人类仍然停留在蒸汽阶段，汽车不可能走进人的生活；假如没有核能、集成电路，生产机器小型化不可能成为现实；假如没有互联网，数字经济只能是想象。

另一方面，通过梳理人类历史的科技进步与产业发展变化，也可以发现，旧产业的改造提升，新产业的出现离不开科技进步。农业技术的进步促进了农业的发展，提高了农业劳动生产率，解决了吃饭问题，确立了农业的主导地位；蒸汽技术、物理、化学、生物等技术的进步，促进了工业部门的产生发展，确立了工业的主导地位；信息技术的发展，促进了互联网等数字经济的发展。也就是，科技进步出现的新技术，使得新产业的产生和旧产业的改造提升成为可能。比如能源的利用效率，从人力到畜力，从畜力到蒸汽，从煤炭到石油等等。再比如信息沟通方式，从传统的书信到互联网信息。［5］

（二）从现实视角分析科技创新与产业发展的关系

目前的产业体系可以分为传统产业和新兴产业两大类。传统产业的发展需要改造提升来形成新动能，新兴产业的发展本身就是新动能，而传统产业的改造提升需要科技创新，新兴产业的出现发展也离不开科技创新。

从传统产业来看，传统产业包括农业、林业、化工业、文化业、旅游业、金融业等。这些产业有第一产业如农业、林业，有第二产业如化工业，有第三产业文化业、旅游业、金融业等。如果这些产业保持原有的发展趋势，没有新技术的加入，那么这些产业仍然是旧动能，随着国民经济的发展，这些产业对经济增长的推动作用会逐渐减弱。科学技术的发展会提高这些传统产业的资源配置效率，例如互联网对传统产业的改造，大数据的应用可以使得供需两端更加有效衔接，提高生产效率。于是传统化工提升为高端化工产业，传统农业提升为现代高效农业，传统文化提升为文化创意产业，传统旅游提升为精品旅游产业、传统金融提升为现代金融服务。［6］从新兴产业来看，新兴产业包括新一代信息技术产业、高端装备产业、新能源新材料产业、现代海洋产业、医养健康产业。这些产业有第一产业如现代海洋产业，有第二产业如新一代信息技术产业、高端装备产业、新能源新材料产业，有第三产业如医养健康产业。新兴产业的产生及发展主要得益于科技创新，没有技术进步这些产业可能仅停留于文字层面。［7］

三、科技创新促进作用的实证分析

（一）基于计量模型的讨论

经济学研究中比较常用的是使用计量模型来研究经济学问题。构建计量模型将科技进步对中国产业发展的贡献进行量化测度。生产函数选用柯布道格拉斯形式，即

其中，Yt表示产出，Kt表示资本投入情况，Ht表示劳动投入情况，St表示科技创新投入情况，模型两端取对数得

使用多元线性回归模型进行模拟，结果如表1所示：

从模拟结果来看，以经济总量、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值作为被解释变量的决定系数都非常高，分别为0.991、0.972、0.99和0.99，资本变量均通过了显著性水平为0.01的显著性检验，劳动力变量在模型1、模型3和模型4通过了显著性水平为0.05的显著性检验，科技创新变量仅在模型4通过了显著性水平为0.05的显著性检验。出现这种情况的原因极有可能是不符合线性回归经典假设所致。

时间序列数据往往存在多重共线性，多重共线性会导致模拟结果出现偏差，测算各变量的相关系数可得，资本与劳动力的相关系数达到了0.815，资本与科技创新的相关系数达到了0.981，劳动力与科技创新的相关系数达到了0.858，而且都通过了显著性水平为0.05的显著性检验。

一般使用岭回归方法来克服多重共线性。［8］岭回归作为一种有偏估计方法，通过降低估计精度来增加对存在多重共线性数据的耐受性，从而达到改良最小二乘估计的目的。对于的自变量数据矩阵，岭回归则需要一个惩罚项来约束系数的大小，在约束条件                      下，满足：

从模型的基本情况来看，所有模型的模拟结果都有明显的改进，所有变量均通过了显著性水平为0.01的显著性检验，决定系数分别为0.994、0.977、0.991和0.976，说明自变量可以解释大部分因变量。［9］

从模拟结果来看，资本、劳动力和科技创新对经济总量、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值的发展都是正向的影响，其中，的系数范围为0.313-0.431，也就是资本产出弹性为0.313-0.431，说明资本每增加1%，产出增加0.313-0.431%；的系数范围为0.159-0.388，也就是劳动力产出弹性为0.159-0.388，说明劳动力每增加1%，产出增加0.159-0.388%；的系数范围为0.296-0.446，也就是科技创新产出弹性为0.296-0.446，说明科技创新每增加1%，产出增加0.296-0.446%。［10］

（二）基于随机森林算法的讨论

在大数据时代，数据驱动研究范式比模型驱动研究范式具有明显的优势。计算机的出现和迅速进步，使得以数据为基础，采用算法来研究数据本身的特征成为可能，一般称之为机器学习。［11］随机森林算法（Random Forest）是机器学习中准确度比较高的算法。随机森林算法出现于2001年，是一种对多个树分类器进行组合来进行分类的方法，其基本思想是生成独立同分布的随机向量                       ，X为输入的特征向量，树        ，基于训练集来生成。不断重复这个过程，确保在形成树时变量选取的可能性一致。这样可以建立大量相互独立的树，最后这些树共同投票来确定分类结果。［12］

随机森林算法可以测度变量的重要性，表4显示了从均方误差的平均递减来衡量的变量重要性情况，可以看到随机森林对变量重要性的度量结果与岭回归的结果是基本一致的，科技创新对产业的发展具有显著的正向作用。

四、结语

经济增长与产业发展密不可分，脱离了相应的产业，经济增长就没有基础。传统产业的改造提升离不开科技进步，新兴产业的出现主要是因为科技进步之后使得这种产业有了赖以存在和发展的基础。因此，推动产业发展必须依赖于科技进步，未来中国必须采取有效措施推动科技进步。

（一）聚焦重大科技创新需求

紧紧围绕创新战略，面向全国产业发展的重大科技创新需求，针对基础领域、交叉学科、优势学科、大科学装置的发展分类施策。［13-14］一是基础领域扶持发展，要加大对数学、物理、化学等基础学科的支持力度，培育原创基础性科研成果，提高基础科学研究能力。二是交叉学科集中发展，要紧紧围绕交叉学科特点，面向产业发展需要，选择部分重点突破的方向，坚持“小切口、大突破”，在这些领域持续探索，力争有所突破。三是优势学科优先发展，要继续夯实发展基础，充分总结已有的发展成果，结合产业的发展优势点和发展潜力点，继续推动优势学科的发展。四是大科学装置重点发展，聚焦海洋、超算、生命科学等领域，推动综合性科学中心建设和大科学装置建设密切结合，合理布局建设重大科技基础设施。

（二）提升完善实验室体系

实验室是科技创新的重要载体，提高产业科技创新能力必须加快与之相关的实验室体系建设，要加快形成国家、省、市实验室建设的三级协调发展局面。［15］一是推动国家实验室建设，国家实验室通常要布局于引领性、战略性、基础性的领域，致力于突破关键核心技术，推动新兴领域发展。二是推进省实验室建设，要聚焦于省域发展，紧紧围绕产业的创新需求，推动与产业紧密相关的实验室建设，为产业发展提供创新支撑。三是加快市实验室建设，要根据产业形式，特别是中小企业需求，大力进行应用型研究，推进科研成果的转化落地，形成研发产业良好互动发展的局面。

（三）实施企业科技创新工程

企业是科技创新的主体，产业科技创新依赖于企业科技创新，要全面推动市场为导向、企业为主体、产学研用深度融合的科技创新体系。［16］一是提升企业研究能力，从人财物上给与必要的支持，人员上为企业招揽科技创新人才提供良好的政策环境，平台上鼓励企业独立建设或与科研院所联合建设科研载体。［17］二是加强创新型领军企业建设，树立一批稳链补链强链的领头企业，对于部分前景广阔的独角兽、瞪羚企业可以推动其上市融资，以促进其尽快发展。三是大力打造企业创新集群，加强大中小企业的联合创新，制定实施企业联合创新的政策措施。

（四）发展科技研发人才队伍

在科技研发诸要素当中，人力资本要素是第一要素，科技研发是典型的复杂人类劳动，因此，推动科技研发的关键是科技研发人员。［18］一是坚持科技人才优先战略，把创造更好的人才成长环境作为做好科技创新工作的核心要求，不断改进工作方式方法，解决人才队伍建设面临的各种问题。二是增大科技人才总量，实施更加灵活的人才政策，推动高校建设，多培养人才。［19］三是提升科技人才质量，要多引进顶尖、尤其是具有国际水平的战略性科技人才，“双一流”高校要上规模上质量，支持鼓励科研人员在职学习提升。四是激发科技人才能量，要落实人才奖励、股权激励制度，让人才自身条件与获得相匹配。

（五）加强科技创新环境建设

产业科技创新离不开合适的土壤，也就是科技创新的良好环境，这需要建立健全组织、政策、评价等体系。一是完善组织体系，要建立产业科技创新统筹小组，协调重大问题的解决；要建立各级政府和各相关职能部门的协同、联动机制。二是完善政策体系，土地政策、财税政策、金融政策、人才政策、教育政策等政策，各级政府制定的政策要协同叠加，形成合力。［20］三是完善评价体系，要坚持统一考核与分类考核的原则，坚持短期考核与长期考核相结合的原则。四是完善知识产权保护体系，明确创新主体对知识的占有、使用和利益分配的权利，对于侵犯知识产权的行为严厉惩罚，真正实现创新权益有保障。［21］五是完善科技创新转化机制，围绕产业链来建设创新链，全面统筹基础应用研究、科技成果转化、产业发展支持等各方面工作，要建立科技成果转化的平台，运用市场的力量对科技成果加以科学合理的评价、定价。

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〔责任编辑：孙玉婷〕