数字经济、技术创新与产业结构升级

摘 要：本文选取2011—2021年省级面板数据，实证分析数字经济、技术创新与产业结构升级的内在逻辑关系。研究发现：数字经济能显著促进产业结构升级，且该结论在经过更换被解释变量、缩尾处理后仍然稳健；数字经济能够通过技术创新间接推动产业结构升级。区域异质性结果表明，数字经济对东部和西部地区的产业结构升级促进作用比较显著，对中部地区的产业结构升级没有显著促进作用。据此，本文提出加强数字经济基础建设、实施差异化数字经济发展战略的建议，以实现经济高质量发展。

关键词：数字经济；技术创新；产业结构升级；中介效应；双固定效应模型

中图分类号：F276.44 文献标识码：A 文章编号：2096-0298（2024）09（b）--05

1 引言

随着信息技术的飞速发展，数字经济已经渗透到经济社会的各个领域，并成为推动经济增长的新引擎。《中国数字经济发展研究报告（2023年）》报告了2022年我国数字经济规模达到50.2万亿元，同比增长10.3%，已连续11年显著高于同期GDP名义增速，数字经济占GDP的比重达到41.5%，表明数字经济成为推动中国经济增长的重要力量。2024年政府报告指出，“制定支持数字经济高质量发展政策，积极推进数字产业化、产业数字化，促进数字经济和实体经济深度融合”。这一系列的举措，为数字经济发展指明了发展方向，也为推动产业结构升级提出了根本遵循。数字经济以其独特的优势，正在重塑传统产业，催生新业态，促进新模式不断涌现，对产业结构升级起到至关重要的作用。产业结构升级是经济发展的必然趋势，也是实现经济高质量发展的关键举措。在过去的工业化进程中，我国的产业结构经历了由农业为主导到工业主导，再到服务业逐渐占据主导地位的转变。然而，随着经济的持续发展和全球经济的加剧，传统的产业结构升级模式已经难以适应新的形式，需要寻找新的动力和路径。数据经济的兴起为产业结构升级提供了新的契机。数字经济通过新一代信息技术的广泛应用，提高了生产效率，降低了交易成本，促进了资源的优化配置，为产业结构升级注入了新的活力。同时，数字经济也推动了制造业、农业、服务业等传统产业的数字化转型，提升了传统产业的智能化水平，为产业结构的优化升级提供了有力支撑。

数字经济时代，技术创新是推动产业结构升级的关键动力。因此本文从技术创新视角出发，深入剖析数字经济与产业结构之间的内在联系，系统揭示数字经济如何通过技术创新这一关键手段有效推动产业结构的优化和升级，以期为政策制定者和实践提供有益的理论支持和参考依据，推动数字经济与产业结构升级的深度融合，共同开创经济发展的新篇章。

2 文献综述

学术界关于数字经济开展了大量研究，本文仅就数字经济、技术创新与产业结构升级相关问题进行梳理。

一是数字经济与产业结构升级。学者们对于两者之间关系的研究可以分为理论研究和实证研究。在理论研究方面，丁守海和徐政（2021）分析了在新发展格局背景下，数字经济可以通过提供技术支持、消除信息不对称、进行创新、改变需求端等机理来促进产业结构升级[1]。迟明园和石雅楠（2022）指出数字经济可通过对传统产业进行改造和推动新产业的形成影响产业结构升级[2]。在实证方面，连俊华和董庆前（2024）从人力资本入手，探索数字经济与人力资本融合发展对产业结构升级的影响[3]。俞伯阳和从屹（2023）研究发现，数字经济对本地区产业结构升级具有显著的正向推动作用[4]。高岳林等（2023）通过建立中介效应模型和空间杜宾模型，研究得出数字经济对产业结构升级存在显著的区域异质性和时间异质性，且数字经济对产业结构优化存在显著的空间溢出效应[5]。

二是数字经济与技术创新。数字经济作为现代化经济发展的重要特征，它通过高度融合信息通信技术，深刻改变了传统的生产、分配、交换和消费方式，进而成为推动新技术革命的关键力量。宋洋（2020）指出数字经济通过基于数字产品的直接效应和基于经济系统内的信息沟通的间接效应对技术创新产生影响[6]。薛阳等（2023）认为数字经济作为一种新生产要素，能够提升技术创新水平[7]。

三是技术创新与产业结构升级。技术创新是推动产业结构升级的核心动力。根据新古典经济学和内生成长理论，技术创新可以提高生产效率，降低成本，创造新产品，并开辟新的市场，这些因素共同作用促进产业向更高附加值和更强竞争力的领域转移。庄雷和王飞（2020）指出技术创新基础投入与产出水平的提高一定程度上有助于产业结构升级[8]。丁涵等（2022）认为创新活动的资金和资源投入对产业向更复杂、技术密集和服务导向的高级形态演变起着至关重要的作用；同时，当产业结构逐渐升级时，对创新的需求和激励也会相应增长，这促使更多的资金和资源被重新投入研发和技术创新中。这样的相互作用形成了一个动态过程，其中创新与产业结构升级相辅相成，共同推动经济的持续增长和转型[9]。

3 理论机制与假设

3.1 数字经济与产业结构升级

数字经济影响产业结构升级主要体现在两个方面：一方面，革新传统产业生产力。数字经济推动了以互联网、大数据、人工智能等为代表的新一代信息技术的发展和应用。这些应用被广泛融入传统产业中，提高了生产效率，降低了成本，实现了产品和服务的创新，从而提升了产业的整体竞争力、促进产业结构调整升级。罗双成（2024）指出数字经济不但能够重新构建和分析产品信息、工艺信息和资源信息，而且促进了传统产业向高端智能制造的转变[10]。另一方面，通过培育新产业进一步促进产业结构升级。数字经济不仅改变了传统产业，还催生了一批全新的产业。例如，基于互联网和大数据的平台经济、共享经济，以及基于云计算和物联网的智能制造和智慧服务等。这些新兴产业的发展为经济增长提供了新动力，推动产业结构向更高附加值方向发展。郭东杰等（2022）指出，数字经济通过推动生产自动化和智能化，增加了对高技能劳动力的需求，从而提高了高技术制造业的就业份额；同时，由于低技术制造业中许多重复性和简单的工作可以被机器和计算机程序取代，该领域的就业份额相应下降，由此促进产业结构升级[11]。基于上述分析，本文提出假设1：

假设1：数字经济能够促进产业结构升级。

3.2 数字经济、技术创新与产业结构升级

数字经济通过技术创新影响产业结构升级主要体现在：一方面，数字经济的发展提高了企业的生产效率，降低了产品的价格和生活成本，从而间接提高了人们的可支配收入。收入水平的提高增加了对数字产品及相关行业产品的需求，将有利于数字经济规模的扩大和高技术产品需求的增加，进而促使产业加大对数字产品生产技术的投入。随着数字经济的蓬勃发展，企业得以优化其运营流程，实现了生产效率的显著提升。这种效率的增加直接导致产品成本的降低，使得商品和服务的价格更为亲民，从而减轻了消费者的经济负担，提高其实际购买力。随着人们手中可支配收入的增加，对那些能够带来便利、娱乐或效率提升的数字产品和服务的需求也随之增加。这种增长的需求不但推动了数字经济总体规模的扩大，而且刺激了对高端技术产品的市场渴求。为了满足这种不断增长的需求，各行各业都开始加大投资力度，致力于开发和生产更先进的数字技术产品。这一系列的变化和发展形成了一个良性循环，即技术进步带动了生产效率的提高，生产效率的提高又降低了成本，从而吸引了更多的消费需求，最终促进了整个产业向数字化转型的进程。另一方面，数字经济在多个方面对传统金融体系进行了革新。张杰和付奎（2021）的研究指出，数字经济弥补了传统金融服务的缺陷，如服务范围有限和资源配置不当，从而缓解了企业在融资时遇到的难题，并促进了企业创新效率的提升[12]。数字金融运用大数据和金融科技，有效减少了金融市场的搜寻成本和风险识别成本，使得金融资源能够更加精确地与企业的具体风险状况对接。这不但为企业提供了更加精准的信贷和投资理财服务，而且推动了传统金融机构加速完成数字化转型，提高了金融服务的整体效率以及信贷资源的合理分配。这些变革在一定程度上促进了传统金融体系的结构调整，使金融机构能够更加有针对性地支持企业的技术创新活动。基于上述分析，本文提出假设2：

假设2：数据经济通过推动技术创新来促进产业结构升级。

4 研究设计

4.1 模型构建

为了实证检验数字经济对产业结构升级的影响，本文设定如下基准模型：

ISRit=α0+α1digEco+α2Xit+μi+δt+ξit（1）

式（1）中，ISR代表产业结构升级，digEco代表数字经济发展水平，X为除了数字经济发展水平外，能够影响产业结构升级的一系列变量，μ为个体固定效应，δ为时间固定效应，ξ为扰动项。

基于以上理论探讨，为了深入分析数字经济对产业结构升级的间接效应，本文借鉴现有的研究框架，结合中介效应的检验思路，具体做法是：在原有基准回归模型的基础上，进一步构建中介模型，用于检验在数字经济发展和产业结构升级之间，技术创新水平是否起到中介作用，模型设定如下：

Tecit=β0+β1digEco+β2Xit+μi+δt+ξit（2）

ISRit=γ0+γ1digEco+γ2Tec+γ3Xit+μi+δt+ξit（3）

式（2）反映的是数字经济digEco对技术创新水平的影响，其中系数β1代表数字经济对中介变量的作用强度。式（3）则是将数字经济与技术创新水平同时纳入模型，以研究它们对产业结构升级的联合影响。通过这个回归，能够分别观察数字经济对产业结构升级的直接影响（系数γ1），以及技术创新水平作为中介变量所带来的间接影响（系数γ2）。具体的检验步骤如下：首先对公式（1）进行回归分析，如果数字经济的影响系数达到了统计显著性，就证实了数字经济对产业结构升级的正面促进作用；接下来，对公式（2）和公式（3）进行检验分析，若β1和γ2显著，且γ1也显著，则认为存在部分中介效应；若γ1不显著，则存在完全中介效应。若β1和γ1显著，γ2不显著，则采用bootstrap法进行下一步验证。

4.2 变量选取

4.2.1 被解释变量

产业结构升级（ISR）：是指经济发展过程中通过技术创新、优化资源配置等手段，促使产业从低附加值、高污染的初始形态向高附加值、低污染的高级阶段转变。度量产业结构升级的方法可分为单指标度量和多指标度量两类。单指标度量主要有两种：一是第二产业增加值与第三产业增加值之和占GDP的比重。二是采用产业结构的层次系数，通过主观赋权法对第一、二、 三产业赋予1、2、3，然后将各产业占GDP的比重乘以各自的权重在相加。多指标度量主要是从合理化和高级化两个方面度量产业结构优化与升级。本文将选用单指标中的产业结构层次系数来度量产业结构升级，即，其中Fi是各产业增加值占GDP的比重。

4.2.2 核心解释变量

数字经济发展水平（digEco）：本文基于连俊华和董庆前（2023）的研究，并考虑数据的有效性和可得性，构建数字经济发展水平测度体系[3]。其中，二级指标包括互联网普及率、互联网相关从业人员数量、互联网相关产出、 移动互联网用户数以及数字金融普惠发展，详细指标体系如表1所示。指标赋权的方法选择熵权法。

4.2.3 控制变量

考虑到其他相关因素对产业结构升级的影响，本文借鉴相关研究，在回归模型中加入相关控制变量，从而提高回归模型的精确度：（1）外商投资水平（fi），用地区实际使用外商投资额占地区生产总值的比重来表示。（2）人口规模（pop），用年末常住人口的对数来表示。（3） 经济发展水平（gdp），采用地区人均GDP的对数来表示。

4.2.4 中介变量

技术创新水平：选取各省份的财政科学技术支出与地区生产总值的比值来表示。

4.3 数据来源

本文选取的样本为中国31个省份（不包含香港、澳门、台湾）2011—2021年面板数据。各指标的数据来源于各省份的统计年鉴、政府官网和北大数字金融研究中心，对于个别缺失值，采用插值法进行补充。变量的描述性统计结果如表2所示。

5 实证分析

5.1 模型选取

本文运用方差膨胀因子VIF对各解释变量进行多重共线性因子检验，结果如表3所示：所有变量中最大的VIF值为2.05，平均值为1.54，均远低于通常接受的5或10的阈值。这意味着本文设定的模型中所包含的变量彼此之间没有出现强烈的线性关联，因此不会受到多重共线性的干扰。同时，根据Hausman检验结果可知，p值为0.0170，在5%的显著水平上拒绝原假设，故本文应该采用双向固定效应模型。

5.2 基准回归分析

采用双向固定效应模型来分析数字经济发展水平对产业结构升级的影响，并将相关估计结果展示在表4中，第（1）列未考虑控制变量，第（2）列加入了控制变量。从结果中可以看出，无论是否加入控制变量，数字经济对产业结构升级影响的估计系数在1%的水平上显著为正，这表明数字经济发展水平的提升确实能够促进产业结构升级。

5.3 稳健性检验

5.3.1 替换被解释变量

基准回归中用层级系数法来衡量产业结构升级，本文采用第二产业增加值和第三产业增加值之和占GDP的比重来衡量产业结构升级，结果如表5第（1）列所示，可以看出，数字经济对于产业结构升级的促进作用在5%的水平上显著，与上述结论一致。

5.3.2 缩尾回归

本文为了保证回归结果不受异常值的影响，将主要变量进行缩尾，剔除异常值，以减少对回归结果的干扰，具体结果如表5第（2）所示，数字经济发展水平的系数为0.274，在1%的水平上显著，回归结果依然稳健。

5.4 异质性检验

我国数字经济发展水平存在区域差异，选择东、中、西部为研究对象，对数字经济与产业结构升级之间的关系开展异质性检验。由表6结果可以看出，拟合优度R2均在0.8以上，说明各模型的拟合程度较好。其中，数字经济对东部地区的产业结构升级影响在1%的水平上显著，西部地区的数字经济对产业结构升级的影响在5%的水平上显著，中部地区数字经济反而对产业结构升级没有显著影响。这说明数字经济对产业升级的影响作用受到地理位置、经济发展水平以及各种资源禀赋的限制，东部地区经济较为发达、制度条件以及各协调性较好，对区域产业结构升级影响更深。中部地区可能面临产业层次不够高、创新体系不健全、市场机制不完善等问题，再加上与东部地区相比在开放度和吸引外部资源方面的不足，都可能导致数字经济对其产业结构升级影响不显著的原因。

5.5 中介效应检验

为了验证数字经济促进产业结构升级的间接效应，检验技术创新水平这个中介变量的作用，表7列示了中介效应检验的结果。中介效应检验程序参考温忠麟、叶宝娟（2014）的做法[13]，具体如下：首先检验数字经济对产业结构升级的直接影响，回归结果如表7列（1）所示，数字经济的系数在1%的水平上显著为正，说明数字经济发展水平可以促进产业结构升级；其次，检验数字经济对技术创新的影响，结果如表7列（2）所示，系数为0.004，且在5%的水平上显著，表明数字经济可以显著提升技术创新水平；再次，同时考虑数字经济发展和中介变量技术创新水平对产业结构升级的影响，结果如表7列（3）所示，发现数字经济的系数显著为正，技术创新的系数不显著，所以采用bootstrap法进行进一步检验，为了保证结果的准确性，重复抽样500次，结果显示_bs_1的p值为0，且与数字经济发展水平的系数同号，说明存在部分中介效应[14]。

6 结语

本文运用2011—2021年省级面板数据，采用熵值法衡量数字经济发展水平，通过构建双固定效应模型来实证分析数字经济、技术创新与产业结构升级之间的关系，并得出如下结论：第一，数字经济能够促进产业结构升级；第二，中介效应检验结果表明，数字经济显著提升技术创新水平，从而对产业结构升级有正向促进作用；第三，区域异质性研究发现，东部和西部地区的数字经济对产业结构升级的促进作用较为显著，中部地区的数字经济则对产业结构升级没有显著正向作用。

上述研究结论对推动国内数字经济发展和产业结构优化升级带来的启示：第一，重视技术创新和研发投入。企业和政府应该持续加大对新技术的研发和应用力度，特别是在云计算、大数据、人工智能等领域，以加强在全球产业中的竞争力。第二，加强网络基础设施建设，完善的网络基础设施是数字经济发展的前提。政府应加大对宽带网络、移动通信、数据中心等的投资，为数字经济的发展提供坚实的物质基础。第三，推动产业数字化转型。传统产业需要积极拥抱数字技术，通过数字化改造提升生产效率和产品质量，实现个性化定制和柔性需求，以适应日益多样化的市场需求。第四，采取差异化数字经济发展战略。应加强对中部地区数字经济发展的战略规划和政策支持，如财政补贴、税收优惠等，以吸引更多的数字产业资源向中部地区集中。此外，要加强区域间的合作与交流，东部和西部地区在数字经济发展方面已经取得了一些成果和经验，中部地区可以积极借鉴这些经验，加强与东部、西部的合作与交流，共同推动数字经济的发展和产业结构升级。

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