長三角地區數字經濟對制造業產業升級的影響

胡曉梅,李 杰,陳 鼎,李 東

(宿州學院 數學與統計學院,安徽 宿州 234000)

0 引 言

長三角地區是我國制造業發展質量最高的地區之一.近年來,受資源要素和國際市場的雙重限制,長三角地區制造業轉型升級迫在眉睫.數字經濟的蓬勃發展,為制造業轉型升級提供了新的前進方向.數字化技術與制造業的融合發展,提升了企業的智能化生產水平,打破了產業發展過程中的技術瓶頸.二十大報告中指出,要推進新型工業化,建設制造強國,實現這一目標離不開數字經濟的強大支撐.持續發揮數字經濟在制造業產業升級過程中的活力,首先應了解數字經濟對制造業產業升級的影響效果如何?因此,本文結合上述問題,重點研究長三角地區數字經濟對制造業產業升級的影響,為長三角地區更好發揮數字經濟的重要作用提供經驗證據.

制造業產業升級是建立現代化工業體系的重要一環,任碧云等人認為制造業產業升級是由于制造業內在能力增強而實現的向較高水平躍升的過程[1].周升起等人指出中國制造業整體及各細分行業仍處于全球價值鏈低端,因此,如何量化制造業產業升級成為當前階段研究熱點[2].潘為華等人通過構造產業結構高級化與合理化指標的方式從兩個角度來測算制造業產業升級水平[3].呂昳苗基于DEA方法從投入與產出的角度實證分析裝備制造業產業升級效率[4].霍影等人將裝備制造業升級能力分為產業成長、研發創新、服務配套和政策保障四個方面,并利用突變級數獲得裝備制造業升級的多目標決策結果[5].

數字經濟的發展為制造業升級提供了推動力,不少學者證明了這一點.李馥伊在數字經濟治理和升級的角度下對我國制造業細分行業的數據進行研究,發現數字化投入能夠促進我國制造業朝全球價值鏈高端邁進[6].裘瑩等人認為數字經濟具有網絡鏈接、成本壓縮、供應鏈生態結構改造和價值創造效應,能有效推動中小企業價值鏈升級[7];陳劍等人立足產品研發、供應鏈管理、庫存管理與定價方面闡釋了數字化對企業的運營效率賦能[8].呂越等人采用機器人使用密度實證了企業人工智能投入對全球價值鏈參與程度的正向影響[9].伯廣宇等人認為數字化產業與傳統產業之間的融合分為技術融合、商業融合和產業融合,而數字經濟具備推動中國經濟高質量發展的強大動能[10].何文彬探究了我國數字經濟對制造業升級的重構作用,認為數字化投入有利于知識密集制造業部門的全球價值鏈高端化[11].王石等人運用調節效應模型得出數字經濟對黃河流域制造業產業升級具有正向促進作用[12].許釗等人認為融入數字化技術的數字金融通過提升技術創新程度、促進消費需求來促進制造業升級[13].

關于制造業產業升級及數字經濟的研究已取得較多的成果,且為本文的研究提供了借鑒.但是目前關于數字經濟對制造業產業升級影響的研究結果均表現為線性的正向促進作用,卻忽視了數字經濟的賦能作用的發揮是需要一定的數字經濟基礎的,因而對數字經濟與制造業產業升級間的非線性影響效應并沒有較為深入的研究.鑒于此,本文將以我國制造業發展程度較高的長三角地區為例,實證分析數字經濟的發展對制造業產業升級的非線性影響.

1 模型設計

1.1 指標標準化

由于在對長三角各地區指標的選取中,每個指標的計量單位在數據選擇上不統一,若直接采用原指標值進行分析,原高值指標在綜合分析中的作用將更加突出,而低原值指標在綜合分析中的作用將相對減弱.因此,在利用這些數據計算綜合指標之前,首先要對指標進行標準化,即將指標的絕對值轉化為相對值,以解決不同指標值的同質化問題.因此,為了保證結果不受指標量綱的影響,有必要對原始指標數據進行標準化.

極差法是對原始數據進行線性變換,使結果落入[0,1]區間內,轉換函數如下:

正向指標:

負向指標:

1.2 熵權法

信息論中熵的一般定義為:如果i系統有n種狀態,每種狀態出現的概率為Pij(j=1,2,3…,n).則系統熵計算方法為:

其中,k指的是指標個數的倒數.若系統中共有m個指標,則指標信息效用值和權重的確定公式如下:

1.3 面板回歸模型

本文首先構造面板回歸模型檢驗數字經濟發展對制造業轉型升級水平的一般影響效應.具體模型為:

其中,Mit表示i城市t時期的制造業轉型升級水平,Dit表示i城市t時期的數字經濟發展水平,Xit為一系列控制變量構成的向量,α為截距項,μi表示個體效應,λt表示時間固定效應,εit代表隨機擾動項.

1.4 面板門檻回歸模型

為驗證數字經濟發展水平對制造業轉型升級的階段性影響,本文選擇數字經濟作為門檻變量,構造如下面板門檻回歸模型:

其中,A(·)為示性函數,δ為控制變量的系數,τi為第i門限值,υ為殘差,其他符號的含義同上.

2 數據來源與變量選取

2.1 數據來源

本次的研究數據來自《中國統計年鑒》和長三角地區各市統計年鑒、《中國科技統計年鑒》和中國互聯網發展狀況統計報告等.本文研究對象共包含了長三角地區41個城市,時間跨度為2010—2019年,共計410個樣本數據,對搜集過程中有數據存在部分缺失值采用均值法進行補全.

2.2 變量選取

被解釋變量(M):制造業產業升級,本文從科技研發、經濟增長和綠色發展三個維度選取指標根據熵權法計算得到,具體指標見表1.

表1 制造業產業升級與數字經濟發展的指標體系

核心解釋變量(D):數字經濟發展,本文通過借鑒張晴等人[14]的研究,從數字經濟基礎設施、數字經濟產業發展和數字經濟創新發展三個維度運用熵權法測度數字經濟發展水平,具體指標見表1.

控制變量:參考廖信林等人[15]的研究成果,本文選取的控制變量有兩個:(1)經濟發展水平(G),經濟發展水平越高,越能夠為制造業升級提供強有力的資金支持,本文選擇采用國內人均GDP表示;(2)外商投資力度(I),無論是資金型投資還是技術性投資,外商投資都會為地區制造業升級帶來新的發展機會,從而推動制造業產業升級,本文通過實際外商直接投資金額表示外商投資力度.

指標的描述性統計結果見表2.

表2 變量描述性統計結果

3 實證分析

3.1 面板回歸模型結果分析

表4為面板回歸模型的參數估計結果.模型(1)和(2)是只包含唯一的解釋變量數字經濟發展的固定效應和隨機效應模型,由于hausman檢驗統計量的值為107.77,伴隨概率p值為0,通過了5%水平上的顯著性檢驗,因此,本文選擇建立固定效應模型.模型(3)、(4)中依次加入控制變量,與模型(1)的結果對比可知,無論是否加入控制變量,數字經濟發展的系數均為正,且通過顯著性水平為10%的統計檢驗,表明數字經濟對制造業產業發展水平有著顯著的正向影響.模型(4)中,數字經濟發展的系數為0.03,表明在研究時期內,數字經濟的發展水平每上升1個單位,則制造業產業升級水平平均會增加0.03個單位.

表4 數字經濟與制造業發展水平的面板固定效應回歸結果

3.2 面板門檻回歸模型結果分析

為了驗證數字經濟發展對制造業產業升級的非線性影響,應先確定是否存在門檻值及門檻的個數.本文通過 Bootstrap 自助法抽樣300次估計出門檻值和相關統計量,門檻數量及檢驗結果由表5所示,單一門檻值在 10% 的水平上顯著,且此時門檻值為0.251,P值為0.083,而雙重門檻檢驗出的結果中P值為0.057,表明在10%的顯著性水平上存在雙門檻,因此第一個門檻值為0.268,第二個門檻值為0.288.由此可以說明數字經濟發展對制造業轉型升級的實際影響存在非線性的變化特征.

表5 門檻值檢驗結果

圖1中給出了面板門檻模型的似然比檢驗圖.圖中橫坐標表示門檻變量的門檻值,縱坐標表示似然比函數值.左圖中為制造業產業升級關于數字經濟發展的第一門檻值,右圖為第二門檻值.由于95%置信水平上似然比檢驗統計量的臨界值為7.35,為圖1中虛線的位置.當似然比統計量值小于臨界值時,則拒絕原假設,因此,根據圖1可知,在兩個門檻值處,似然比檢驗統計量都小于臨界值,故而雙門檻的估計值與實際值一致.

圖1 制造業產業升級的雙門檻及似然比函數圖

門檻回歸結果如表6所示.模型1為單門檻的回歸結果,當數字經濟發展水平低于門檻值時,數字經濟發展的系數為-0.064且顯著,而當數字經濟發展到較高水平時,數字經濟的系數為0.008,但并不顯著.模型2為雙門檻的回歸結果,當數字經濟發展低于第一門檻值時,數字經濟的系數也為負值,但不顯著;當數字經濟處在兩個門檻值之間時,數字經濟的系數最大,為0.939,且顯著;當數字經濟的發展超過第二門檻值時,數字經濟的系數為正,但不顯著.以上表明,數字經濟對制造業產業升級的影響并非呈現出持續的促進作用,而是在數字經濟發展的初始階段,表現為較弱的抑制作用,這是因為數字經濟的發展具有明顯的知識集聚性與資本集聚性,前期投入較大但收益較小,所以對制造業產業升級表現為負向作用.而當數字經濟發展到一定程度時,其賦能作用開始體現,并表現出向其他產業的滲透性,因此,此階段數字經濟對制造業產業升級的作用較大.但是,如果數字經濟發展水平太高,這種較大的促進作用也會慢慢減弱.因此,數字經濟的發展應與制造業產業發展程度相適應,而不能過快.

表6 模型回歸結果對比

4 結論與建議

本文運用熵權法對長三角地區數字經濟發展水平與制造業產業升級水平進行測度,并在此基礎上以數字經濟為門檻變量應用面板門檻回歸模型檢驗數字經濟對制造業產業升級的非線性影響效果.得出以下結論:數字經濟可顯著促進制造業轉型升級,具體的作用形式表現出階段性的特征.當數字經濟處于較低水平時,會顯著抑制制造業產業升級,而當數字經濟發展到一定程度后,處于第一與第二門檻值之間,數字經濟對制造業產業升級的促進作用最大;而當數字經濟發展水平超過第二門檻值時,其對制造業產業升級的促進作用會縮小.

綜合上述結論,本文給出以下建議:重視數字經濟發展水平,從而推動制造業產業升級.數字經濟能夠發揮對制造業產業升級的促進作用,依賴于數字經濟規模的積累與壯大.一方面應重視數字經濟基礎建設,推動數字產業發展;另一方面,應著力提升數字技術創新能力,用于進行數字化改革,增強數字化技術的應用與轉化能力.