创新驱动对产业结构升级的影响研究
——基于福建省市际数据的实证研究

张小三

(厦门国家会计学院，福建 厦门 361005)

0 引言

产业升级是实现我国经济向高质量发展的根本。福建省坚持以供给侧结构性改革为主线，实施创新驱动发展战略，持续推进产业转型升级，2018年全省GDP增速8.3%，GDP总量达到35 804.04亿元，三产业比例由2010年的9.3%：51.0%：39.7%调整为2018年的6.7%：48.1%：45.2%。虽然产业结构持续得到优化，但整体产业水平仍以中低端传统制造业为主，高端先进产能和现代服务业竞争力明显不足。如何全力推进产业转型升级，实现福建经济高质量发展，已成为学界和社会亟需研究的课题。

现有文献从以下视角探讨福建省产业升级：①集群网络视角。赵蓓[1]从集群网络嵌入性视角，基于泉州鞋服产业调研数据，实证结果表明三维网络嵌入性能够在不同程度增强产业群竞争力；吴珠碧和陈莉平认为集群企业通过生产分工协作与集群大型企业建立互动关系，形成以大型企业为核心的集群生产协作网络和知识共享网络，通过提升整个网络协作效应和知识效应，进而实现福建产业集群流程升级和产品升级[2]；②制造业服务化视角。吴卫锋运用生产性服务业与制造业互动发展理论，认为大力发展为制造业服务的生产线服务业，可有效促进福建产业集群升级；李碧珍等从服务型制造角度，以安踏为单案例研究，构建福建体育用品服务型制造研究架构和转型方案；③创新驱动视角。吴肇光[5]强调利用实施创新驱动、协调发展、绿色发展、开放发展、集聚发展五大战略推动产业结构从中低端向中高端迈进，最终打造福建产业升级版。郑秋锦等[6]以福建先进制造业为研究对象，基于各产业数据的实证研究结果表明技术人力资本水平、专利授权率和R&D经费内部支出均能提升先进制造业技术效率，从而促进制造业升级。综上所述，对创新驱动与福建产业升级的关系机制研究相对缺乏，而且从实证角度看，还缺乏创新驱动对以产业结构优化为目标的福建产业升级的影响研究。

福建科技创新能力逐步增强，2018年福建发明专利拥有量38 522项，每万人口发明专利拥有量9.85件，位居全国第8位。但自主创新能力的相对滞后以及9个地市自主创新能力的不均衡现状，仍然制约着福建产业升级和经济增长方式转变。因此，如何提升创新驱动能力，还需要考虑产业创新环境要素的具体影响，以为政府优化创新资源配置和营造创新环境，更好地实施创新驱动发展战略提供政策启示。

创新环境要素是产业创新驱动外部要素的集合，为创新驱动产业升级提供了重要保障。从区域层面看，现有文献认为创新环境要素包括创新基础设施、制度环境以及政策环境[7]，还包括市场环境、经济环境、人文环境、政法环境和技术环境[8]和地区对外开放性、人力资本水平、市场结构[9]及外商直接投资的知识溢出等。从地方政府与创新环境的关系看，地方政府可以发挥组织和协调作用并为产业营造好的创新环境；王来军[10]认为政府可通过提供公共产品、制定产业政策来营造创新环境从而保障创新活动的顺利进行；韩永辉等[11]认为政府可通过组织、协调提升区域创新要素和资源配置的有效性，并建立合理的资源配置市场，从而确保产业创新和产业结构的合理性。赵蓓[12]从产业集群嵌入性视角分析认为政府和市场应该共同努力营造好的内外部创新环境，努力提升海西集群的创新能力。因此，需要明晰促进创新驱动能力的产业创新环境要素，才能有效促进创新驱动发展战略的有效实施。

本文以福建省9个地市为研究对象，基于2006—2017年面板数据，实证分析福建创新驱动与产业升级的关系，探究产业创新基础设施、物流环境、经济开放性、人力资本以及外商直接投资等环境要素对创新驱动的具体影响。研究结果表明，福建创新驱动能够显著提升产业升级，创新环境要素如地区固定资产投资、经济开放度和人力资本等均能促进创新驱动水平。最后，为福建有效实施创新驱动战略、加快产业升级，从而实现经济高质量发展提出政策启示。

1 理论分析与研究假设

1.1 创新驱动与产业升级

根据配第—克拉克定理，产业升级意指产业结构升级转型，即国民经济三次产业的重心逐步从第一产业转向第二产业，然后再转向第三产业。国内学者秉承了配第—克拉克定理并进行了拓展研究。吴崇伯[13]认为产业升级是产业结构的升级换代，即迅速淘汰劳动密集型行业，转向技术与知识密集型行业；高燕[14]认为产业升级通常表现为一定时期内产业结构的变动和产业结构效益的提升；干春晖等[15]从动态发展视角，用产业结构合理化和产业结构高度化测量产业结构变迁，其中产业结构高度化表现为产业比例关系的改变和劳动生产率的提高；吴丰华和刘瑞明[16]认为产业升级是指第一、二、三产业依次转移；吴肇光[5]认为推动福建产业升级，关键就是要推动产业结构从中低端向中高端迈进，着力打造福建产业升级版。基于以上研究，本文从产业结构升级考察福建创新驱动与产业升级间的关系。

Porter[17]首次提出创新驱动概念，具体是指国家经济发展会经历要素驱动、投资驱动、创新驱动和财富驱动4个阶段，创新驱动通过高技术、新知识增强区域企业创新意识和创新能力，从而驱动经济发展。科技创新是创新驱动经济发展的核心[18]。现有研究大多以科技创新作为创新驱动代理变量展开研究，探索创新驱动与产业升级的关系。从理论阐述层面看，刘伟和蔡志洲[19]论述了经济结构演进是一国经济发展中效率及创新的集中体现，是经济发展的实质性推进；芮明杰认为创新是突破我国产业结构陷阱的唯一逻辑，产业创新是新兴产业发展的核心，需要以此构建我国现代产业体系的目标[20]。从实证分析层面看，梁琦和詹亦军[21]利用1998-2003年长三角地区16个城市的行业数据，证实产业技术进步能够推动产业升级；纪玉俊和李超[22]利用我国2003-2012年的省际面板数据，利用空间误差模型实证分析表明地区创新能够显著促进产业升级；姚嘉和张家滋[23]基于浙江省69个县域数据的实证发现，在人力资本水平高的地区，技术创新和技术吸收能够显著推动产业发展；王慧艳等[24]利用30个省市自治区数据实证评价我国各地区、各阶段科技创新驱动产业升级绩效水平和类型。

综上所述，本文认为福建9个地市创新驱动战略能够正向促进福建产业结构优化与升级。

1.2 创新环境要素

创新环境要素是产业创新外部要素的集合，为创新驱动产业升级提供了重要保障。结合现有研究对创新环境因素的分类和福建产业创新环境的特点，本文分别论述产业创新基础设施、物流环境、经济开放性、人力资本以及外商直接投资等环境要素对创新驱动的具体影响。①产业创新所需的基础设施，包括产业园区、交通设施、生活及教育基础设施以及公共研发平台等公共产品和公共服务均需要地方政府加大固定资产投资建设，从硬环境方面保障产业创新的顺利开展。因此，地方政府固定资产投资高低决定产业基础设施的好坏，从而影响产业创新驱动能力。另外，便捷和快速的信息物流有力提升了信息传播速度和供应链效率，有利于提升产业创新效率；②从经济开放程度看，吴丰华和刘瑞明[16]认为国际贸易效应能够带动国家自主创新，不断提升的贸易条件会倒逼出口企业加强创新，从而提升创新能力。再者，经济开放程度越高的区域选择外部技术供给的能力就越强，从而可以降低引进成本或提高引进效率；③从地区吸引外资能力看，Keller[25]认为企业及相关产业通过FDI、制造业外包、生产线服务业外包等形式，从而获取国外知识溢出和技术扩散。因此，进口贸易和FDI是技术进步的主要推动力；④人力资本是学习先进技术的关键，人力资本水平越高，掌握和改造国外技术的能力就越强，从而对国外技术的相对利用效率也就越高[9]。

综上所述，本文认为福建9个地市的固定资产投资、经济开放度、吸引外资、物流环境及人力资本等创新环境要素能够提升地区创新驱动能力。

2 指标选取与计量方法

2.1 变量选取与数据来源

本文研究包括创新驱动与产业升级间的关系以及促进创新驱动的创新环境要素的具体影响。在研究一中，由于地区产业升级还受到诸如地区经济开放程度、外商投资水平、固定资产投资水平、物流水平以及高等教育水平等区域产业环境因素的影响，因此，本文首先将此类变量作为控制变量考虑。研究二的被解释变量为创新驱动能力，解释变量为创新环境要素，由于产业升级和创新驱动所处环境一样，所以研究一的控制变量亦即研究二的解释变量。具体变量设置与计算方法见表1。

表1 变量设置与计算方法

2.1.1 被解释变量为产业升级

现有测量产业升级的方法主要有：①产业比重法：分别采用第二产业、第三产业增加值占地区国内生产总值代表第二、三产业比重，以第二、三产业比重的变化反映产业升级过程[16]；②产业结构高级化：采用第三产业产值与第二产业产值之比表示产业结构高度[15，26]；③产业结构合理化：采用结构偏离度指数(SR)的倒数表示[27]，或采用第二、三产业之和占GDP的比重衡量产业结构的合理性[28]；④劳动生产率法：以各产业部门产出占比和劳动生产率的乘积之和表示产业结构高度[22]；⑤产业结构层次系数：采用各产业占GDP的比重分别乘以各产业系数权重的积之和，作为该地区产业结构层次水平，系数越高，表明产业结构水平越高[29]。此外，采用全员技术效率(人均利税额)、人均工资收入、全要素生产率、技术效率、技术进步指数等反映单一产业升级[6]。本文依据配第-克拉克定律，采用非农产业值比重衡量产业升级，根据福建省三大产业变化主要表现为二、三产业比重调整的现状，采用二、三产业占GDP的比重构建福建省9城市产业结构层次系数[29]，用产业结构层次系数作为产业结构升级的方向和趋势，测量福建省9个城市的产业升级水平，公式如下：

(1)

其中，Y2、Y3分别表示二、三产业产值占GDP的比重；i为产业结构层次系数权重，第二产业为2，第三产业为3；Indlevel23为产业结构层次系数，系数值越接近1，表明产业结构层次越低，系数值越接近3，表明产业结构层次越高。

2.1.2 解释变量为创新驱动能力

本文选取9地市的专利申请受理数衡量地区创新驱动能力。专利申请受理数更能反映地区当期的创新成果，但专利申请授权数更能反映地区创新成果质量。因此，本文使用专利申请授权数对回归方程进行稳健性检验。本文利用熵值计算法，先计算各市每万人拥有的专利申请受理数和每万人拥有的专利授权数，再分别与福建每万人专利申请数和专利授权数的比衡量地区创新驱动能力。

2.1.3 控制变量

①具体如下：固定资产投资水平：政府通过固定资产投资行为对地区经济发展扮演了重要的角色，同时也会影响地区科技创新水平。因此，通过计算“固定资产投资完成额/地区国内生产总值”衡量固定资产投资水平。②经济开放程度：本文采用“进出口额/地区国内生产总值”测量经济开发程度。③外商投资水平：外商直接投资往往会带来先进的技术和知识溢出从而对地区创新能力和技术进步产生影响，所以，本文通过计算“地区实际利用外商投资额/地区国内生产总值”测量外商投资水平。④高等教育水平：普通高等学校一方面为地区产业升级积累人力资本，从而推动产业结构升级；另一方面，普通高等学校也是地区自主创新的主体之一，因此地区高等教育水平可以反映该地区创新能力，本文采用“每万人口大学生数量”衡量该指标。⑤物流发展程度：区域物流更加快捷、物流规模不断增加，能够为创新主体进行科技创新提供硬性支持。所以，本文通过计算“邮政业务总量/地区国内生产总值”衡量地区物流发展程度。

2.1.4 研究二变量

被解释变量为创新驱动能力；解释变量为创新环境要素，包括各城市的物流发展程度、固定资产投资水平、外商投资水平、经济开发程度和高等教育水平。

本文以福建9个地市为研究样本，数据涵盖9个地市2006—2017年数据，由于各地市统计年鉴编辑存在差异，尤其是专利数据汇报不一致导致样本数据存在较少缺失，但仍属于强平衡面板数据(strongly Balanced Panel Data)。原始数据来源于9个地市历年《统计年鉴》《福建省科技统计年鉴》及《福建省统计年鉴》。

2.2 回归模型构建与分析策略

本文采用固定效应模型对样本面板数据进行回归，研究一回归模型如下：

(2)

(3)

其中，Indlevel23it是被解释变量，代表9个地市的产业升级水平；解释变量为PatApQt，分别测量该地区专利申请受理数量，衡量该地市的创新驱动能力；Control是一系列控制变量，vi是选择固定效应模型下各地市不随时间变化的量，μ是残差项；下标i和t(t=2006，…,2017)分别代表城市i和第t年(模型2)。在固定效应模型回归后，本文采用L.Indlevel23it代表产业升级水平的滞后值作为被解释变量，用以测度结果的稳健性(模型3)。

本文还利用固定效应模型验证研究二，如模型4所示，PatApQtit为被解释变量，代表各城市创新驱动能力；解释变量为影响创新驱动环境的要素，包括各城市的物流发展程度、固定资产投资水平、外商投资水平、经济开发程度和高等教育水平。模型5为被解释变量的滞后一期值，考察各因素对创新驱动的影响。

PatApQtit=C+β1PostRtit+β2FInvRtit+β3FDIit+β4ImexpRtit+β5Cstudperit+vi+μit

(4)

L.PatApQtit=C+β1PostRtit+β2FInvRtit+β3FDIit+β4ImexpRtit+β5Cstudperit+vi+μit

(5)

3 实证结果分析

为验证福建省创新驱动带动产业升级效应，本文利用stata14.0对2006—2017年福建9个地市面板数据进行估计，表2为固定效应模型的估计结果。

3.1 固定效应模型结果分析

3.1.1 研究一实证结果分析

如表2模型1所示，解释变量专利申请数比(PatApQt)的系数为正，而且在10%显著性水平上显著，说明福建9个地市创新驱动能力提升有效促进了第二、三产业结构优化与升级。另外，当被解释变量改为滞后一期值(L.Indlevel23it)时，解释变量的回归系数也为正值，系数在5%显著性水平上显著(模型2)，表明创新驱动对产业升级的促进作用具有延续性。因此，本文分析与假设得到验证，即创新驱动能有效促进产业升级。

表2 模型回归结果

对控制变量进行考察发现：①物流发展程度(PostRt)系数在模型1和模型2全部为负，在模型1中不显著，但在模型2中10%显著性水平显著，说明物流发展程度对产业升级的作用并不明显。②固定资产投资水平(FInvRt)系数在模型1和模型2中均为正，但并不显著，说明固定资产投资对产业升级的直接促进作用不明显。③外商投资水平(FDIRt)的系数在模型1和模型2中均是正值，但均不显著，可能原因是随着外商投资增加，外商市场占有率逐步增加，虽然对行业技术进步有所推动，但对地区产业升级的推动作用有限，通过对地区本地行业倒逼机制产生的促进作用并不明显。④经济开放程度(ImexpRt)系数在模型1和模型2中均为负值，模型1中在10%显著水平显著、模型2中在5%显著水平上显著，可能原因是虽然福建越来越积极融入国际市场，但是制造业产业位于全球产业链中低端，出口方面更多以代工产品为主，技术和附加值较低，对第二产业升级未能起到促进作用；另外，福建现代服务业竞争力较低。⑤高等教育水平(Cstudper)系数在模型1和模型2中全部为负，模型1中在10%显著性水平上显著，看似不合理的结果，但基本反映出福建高等教育资源并不丰富。

3.1.2 研究二实证结果分析

从影响创新驱动能力的创新环境因素看，模型3显示，固定资产投资、经济开放程度和高等教育水平系数均为正，其系数分别在5%、1%和1%显著性水平显著，表明三因素均能促进地区创新驱动能力；物流发展程度系数虽然为正，但并不显著，表明对创新驱动能力的影响有限；外商投资水平系数为负，且在10%显著性水平显著，表明在一定程度上负向影响地区创新驱动能力，其中原因可能为外商投资带来的技术和知识溢出效应不明显，反而挤压了地区产业市场，从而影响地区产业创新能力。从模型4结果可以看出，经济开放程度以及固定资产投资对创新驱动的影响存在延续性，高等教育水平和外商投资水平对被解释变量延续性的影响并不显著。

3.2 稳健性检验结果

创新驱动和产业升级测量方法较多，不同指标可能存在一定差异。因此，为进一步验证结论的稳健性，本文采用其它方法对创新驱动和产业升级进行测量，利用广义矩估计(GMM)进行验证，进一步探究创新驱动的产业升级效应。

3.2.1 创新驱动进一步稳健性检验

本部分采用专利授权数量(PatAuQt)代替专利申请数量(PatApQt)作为解释变量进行广义矩估计进行验证。专利申请数量往往能反映地区当期创新成果，但专利授权往往存在一定的滞后性，两者存在一定联系，但并不完全等同。如表3模型1所示，创新驱动变量系数为正，表明提高地区创新驱动能力有利于促进产业结构升级，进一步验证了前文的研究假设，其它控制变量回归结果与表2模型1基本相同。

3.2.2 产业升级进一步稳健性检验

本部分采用产业结构高级化衡量产业结构升级，即用第三产业比重与第二产业比重之比作为产业结构升级的代理变量[15，26]，旨在反映产业结构变化是否呈现服务业趋势，如果系数越大，表明该地区产业结构高级化水平越高。解释变量用专利申请数量的对数测量[16]。表3模型2为广义矩估计结果。总体而言，解释变量LnPatAp系数为正，并在固定效应模型中在5%显著性水平上显著，表明地区创新驱动能力能够促进产业结构升级，进一步验证了前文研究假设，意味着创新驱动对产业结构升级效应是稳健的。同时，其它控制变量回归结果与表3模型1基本相同。

表3 稳健性检验结果

4 结语

4.1 研究结论

产业升级是实现我国经济向高质量发展的根本，本文从创新驱动战略视角探讨创新驱动与产业升级的作用机制以及促进创新驱动能力的影响因素，使用2006—2017年福建9个地市面板数据进行实证研究。得出如下结论：

(1)创新驱动是福建省产业结构优化升级的重要驱动力，并且这种驱动作用具有显著的时间延续性。而目前福建省制造业以中低端产能为主，在贸易出口方面以出口代工为主，现代服务业国际竞争力不足。因此，坚持实施创新驱动战略才是福建省经济向高质量发展的关键，也才能引领福建省产业走向全球价值链高端。该研究结果与稳健性检验结果一致，说明本文结论具有较好的稳健性。

(2)从创新环境要素看，固定资产投资、经济开放程度和高等教育水平均能显著促进地区创新驱动能力，其中固定资产投资和经济开放程度的影响具有延续作用。另外，外商直接投资带来的技术和知识溢出效应并不明显，反而负向影响本地区创新驱动能力，但随着时间的推移，其负向作用并不显著。

5.2 政策启示

(1)实施创新驱动战略，就是通过创新驱动实现福建三产业结构优化和升级。一是打造区域级创新城市集群，提升区域产业竞争力。福建9城市创新驱动能力不均、产业优势各异，应努力打造闽东北和闽西南两个创新城市集群及其联动发展，充分发挥各城市创新资源互补和产业链协同效应，通过培育27大千亿产业集群从而提升两大城市集群产业竞争力。二是加快推动新兴产业和高科技产业集聚化发展。在福建现有集成电路、光电、计算机和网络通信、数字经济等成长性好的产业集群基础上，加快对以人工智能、云计算、物联网等为代表的新兴技术产业园区的建设，尽早实现新兴产业集聚和数字经济规模发展。三是加速新兴技术产业和传统产业融合，既激发传统产业创新潜能，同时推进传统产业智能化升级。通过智能制造进一步推动中低制造业向高端制造业发展。如福建厦福漳的机械装备智能化、高端化和服务化，通过智能农业打造现代化农业体系，通过智能物流、智能金融、智能商务加快建设现代服务产业集群。四是加快实现由技术创新驱动的商业模式转变和创新，推动制造业服务化发展和服务业高质量发展。推动技术创新成果转化，既要加快产学研融合，更要加快商业思维和商业模式创新。随着互联网、云计算、物联网等新兴技术和其它产业的深度融合，制造业向服务化转型、消费者个性化定制、个性化商品推荐的精准营销等才具备可能，这就需要传统产业积极探索在商业模式、组织结构和管理制度上的创新。

(2)从创新环境要素看，政府在产业创新中发挥着引导和组织作用，需要形成以创新环境、创新资源、创新主体为一体的区域创新体系，确保创新驱动产业升级。首先，要加快产业创新必备配套设施建设，扩大固定资产和基础设施建设投资，确保形成良好的产业创新硬环境；同时，要进一步提升对外开放水平，通过市场竞争机制，倒逼本土产业提升自主创新能力；加大创新激励机制，形成积极创新的氛围；另外，促进高等教育建设，重点培养高层次创新人才，加大引进产业升级急需的各类紧缺人才。此外，政府还应进一步加大改革力度，从创新机制、产业政策、财税政策和金融环境等方面为创新主体创造有利的产业环境和制度环境。

(3)在加速创新驱动产业升级过程中，应关注福建9城市经济发展的差异性。从2017年数据看，厦门和福州第三产业占GDP的比重均已超过50%，已进入由第二产业向第三产业升级的阶段；泉州和莆田虽已完成第一产业向第二产业升级，但向第三产业升级相对缓慢；南平、宁德、三明、漳州和龙岩还需加快向第一产业和第三产业升级。因此，各城市创新驱动产业升级路径选择应呈现差异性。例如，厦门、福州应进一步运用创新手段驱动制造业向高质量发展，同时还应率先促进现代服务产业集聚。泉州和莆田应重点运用创新驱动第二产业向价值链高端发展，积极促进制造业服务化升级转型，形成先进的制造业产业集群；其它城市既要利用创新驱动第二产业发展，又要打造现代化农业，并在此基础上，再稳步向第三产业升级。此外，各城市间还需积极发挥闽东北和闽西南两个经济协作区的协同效应，共同促进福建产业升级和产业结构优化。