兩化融合對區(qū)域創(chuàng)新的門檻效應(yīng)
——基于山東省的面板數(shù)據(jù)分析

張 新，郭 昊，徐德英，張 戈

（山東財經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，山東濟南 250014）

一、引 言

黨中央在十九大報告中提出“推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合”，使兩化融合步入新的發(fā)展階段，信息化和工業(yè)化融合水平正在逐步成為提高區(qū)域創(chuàng)新能力的一個重要影響因素和主要動力。為響應(yīng)國家號召，山東省于2018年發(fā)布《山東省新舊動能轉(zhuǎn)換重大工程實施規(guī)劃》，希望以兩化融合加速推進新舊動能轉(zhuǎn)換，從而拉動城市經(jīng)濟發(fā)展、發(fā)揮創(chuàng)新優(yōu)勢、挖掘新的競爭優(yōu)勢資源、打造新型智慧城市。然而，受區(qū)域內(nèi)各城市經(jīng)濟水平、區(qū)位條件以及在研發(fā)投入規(guī)模等各方面差異影響，各市自主創(chuàng)新能力和信息化程度表現(xiàn)出相對差異，從而影響區(qū)域經(jīng)濟的持續(xù)快速增長。因此，如何有效地利用信息化手段促進創(chuàng)新能力提升?兩化融合戰(zhàn)略能夠?qū)Φ胤郊夹g(shù)進步帶來何種程度的促進作用?兩化融合水平在何水平時能更好的促進區(qū)域創(chuàng)新進步?兩化融合水平門檻效應(yīng)是否切實存在?對于這些問題的回答，就需要對兩化融合水平、研發(fā)投入程度、區(qū)域空間聯(lián)動效應(yīng)與區(qū)域創(chuàng)新能力等各個變量進行深入地分析和研究，找出各變量之間存在的關(guān)聯(lián)關(guān)系。本文將基于山東省相關(guān)數(shù)據(jù)對此進行研究。

國外對工業(yè)化信息化的相關(guān)研究起源于對IT技術(shù)特點的歸納，Dewan等[1]認為IT技術(shù)具有顯著的高科技性和較強的技術(shù)滲透能力，是不同行業(yè)間技術(shù)實現(xiàn)高效交融的有效紐帶。Gust等[2]認為將IT技術(shù)引入到傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)當(dāng)中，通過二者的有效交融形成一種聯(lián)動效應(yīng)，這一方面有助于進一步推動現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，提高工業(yè)生產(chǎn)的效率。同時，IT技術(shù)和傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)的融合，改變了原有的工業(yè)生產(chǎn)方式，進而帶動了產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。由此可見，IT技術(shù)的高速發(fā)展和應(yīng)用的快速普及，不僅能夠?qū)a(chǎn)業(yè)發(fā)展帶入高速通道，還能夠有利于產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化升級，成為區(qū)域經(jīng)濟的有力助推器[3]。相較于國外工業(yè)化和信息化的“串聯(lián)式”發(fā)展，中國的發(fā)展模式截然不同。習(xí)總書記《在十八屆中央政治局第九次集體學(xué)習(xí)時的講話》指出，基于中國國情，當(dāng)前應(yīng)選擇的是工業(yè)化和信息化“并聯(lián)式”的發(fā)展戰(zhàn)略，這決定了中國在進行兩化融合研究的過程中必須要考慮到中國特殊的體制和政策環(huán)境。國內(nèi)學(xué)者的普遍認為，信息化是中國新時期經(jīng)濟發(fā)展的主導(dǎo)力量，但信息化是在工業(yè)化發(fā)展到特定階段產(chǎn)生的，二者的融合是一種必然，且成為了中國新時期經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展必然趨勢[4－6]。史煒等[7]、張新等[8]、肖彬等[9]學(xué)者通過對“兩化”融合本質(zhì)、“兩化”融合影響路徑和運行機理等研究，構(gòu)建起兩化融合的理論框架。在此基礎(chǔ)上，肖靜華[10]運用各種定量的方法對兩化融合水平進行測度。

在學(xué)術(shù)界關(guān)于區(qū)域創(chuàng)新的研究，蘇寧[11]、林蘭[12]、李健[13]等學(xué)者多關(guān)注于科技創(chuàng)新力量聚集的創(chuàng)新城區(qū)理論框架與實踐的拓展。此外，許多學(xué)者對區(qū)域創(chuàng)新的影響因素也進行了多方面探究，主要影響因素包括創(chuàng)新投入、創(chuàng)新人才、創(chuàng)新環(huán)境、對外開放、市場競爭等[14－17]?？紤]到影響因素對區(qū)域創(chuàng)新的非線性特性，近年來學(xué)者們多采用門檻效應(yīng)模型進行研究，并取得了較大的進展，其中鄭磊等[18]、陳偉等[19]、李健等[20]以科技金融、對外貿(mào)易、研發(fā)投入強度等為門檻變量，對創(chuàng)新產(chǎn)出的關(guān)系。近年來，學(xué)術(shù)界關(guān)注區(qū)域創(chuàng)新增長是否具有臨近溢出效應(yīng)這一重要話題，Ligon[21]利用地理距離測度了不同國家之間經(jīng)濟空間外溢效應(yīng)，陳創(chuàng)練等[22]提出空間要素以技術(shù)進步的外溢效應(yīng)作為橋梁影響區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展。朱四偉等[23]研究表明空間關(guān)聯(lián)能夠促進區(qū)域創(chuàng)新能力的通過，并指出主要通過R＆D人員來實現(xiàn)。

上述研究不難發(fā)現(xiàn)，第一，對于兩化融合的研究更多基于理論的分析，而兩化融合對區(qū)域創(chuàng)新產(chǎn)出的研究還存在一些空白；第二，對于區(qū)域創(chuàng)新影響因素的研究更多以經(jīng)濟、金融視角去研究，缺乏以信息化發(fā)展視角的研究。基于此，本文在相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，試圖以兩化融合水平為門檻變量，重點圍繞山東省兩化融合程度不同的各個城市展開研究，以期能夠掌握研發(fā)投入和地理空間聯(lián)動效應(yīng)與創(chuàng)新能力水平之間兩化融合水平門檻效應(yīng)關(guān)系。

二、研究設(shè)計

（一）模型介紹

借鑒Hansen[24]將單門檻回歸模型定義為：

其中yit為因變量，qit為門檻變量，γ為待估計的門限值，I（）為示性函數(shù)，Xit為回歸系數(shù)隨區(qū)制而變的解釋變量，uit為其他解釋變量，εit為擾動系數(shù)，i代表城市，t代表年份。

將多門檻回歸模型定義為：

借鑒柯布道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)，以區(qū)域創(chuàng)新能力為研究目標(biāo)，以研發(fā)資金投入、研發(fā)人力資本投入為自變量構(gòu)建基本模型。由于區(qū)域間空間鄰近效應(yīng)的存在，需要考察地理鄰近維度的空間聯(lián)動效應(yīng)影響，因此納入因變量的空間鄰近指標(biāo)對空間地理聯(lián)動效應(yīng)進行測度。

構(gòu)建基本面板數(shù)據(jù)多門檻回歸模型為：

其中，CX表示區(qū)域創(chuàng)新能力，IC表示兩化融合指數(shù)，RD表示研發(fā)資金投入，rdry表示研發(fā)人力資本投入，（W×CXit）表示因變量的空間鄰近指標(biāo)，gov表示政府支持程度。

（二）變量和數(shù)據(jù)選取

本文是基于2008—2016年山東省面板數(shù)據(jù)，涉及的相關(guān)變量和自變量來源及介紹如下。

1.因變量

通過對國內(nèi)外相關(guān)文獻的梳理與分析，學(xué)者們在區(qū)域創(chuàng)新能力指標(biāo)的選擇方面，主要集中于選擇申請數(shù)量這一指標(biāo)來度量區(qū)域創(chuàng)新能力，而本文認為由于考慮到中國政府近期專利政策調(diào)整，專利申請數(shù)量受到政策因素影響較大，可能影響該指標(biāo)數(shù)據(jù)在所研究時期內(nèi)的一致性和有效性，因此本文選取各市發(fā)明專利受理量作為測量區(qū)域創(chuàng)新能力（CX）的變量。數(shù)據(jù)選取2008—2016年山東省17個市的發(fā)明專利受理數(shù)量（數(shù)據(jù)來源于《山東省統(tǒng)計年鑒》）。

2.門檻變量

門檻變量兩化融合水平IC的測度采用主成分分析法，對數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化后，利用熵權(quán)法計算權(quán)重，進行綜合指數(shù)的測算。選取2008—2016年山東省各市面板數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于山東省及各市統(tǒng)計年鑒。借鑒肖靜華[10]的研究，兩化融合水平的測度包含信息化帶動工業(yè)化融合、工業(yè)化促進信息化融合兩條基本路徑，選擇Henderson等[25]以及Zhou等[26]應(yīng)用的非參數(shù)局部線性方法做出評估，同時參考借鑒王維國[27]提出的協(xié)調(diào)發(fā)展系數(shù)判斷手段，建立工業(yè)化和信息化的融合指數(shù)。

3.其他變量

RD表示在資金方面的投入水平。RD選取各市研發(fā)資本投入存量進行測度，由于研發(fā)資金的當(dāng)期投入對將來的產(chǎn)出會有影響，本文采用資本存量計算公式[28]，計算各城市的資本存量情況。本文中假設(shè)折舊率是5%，采用永續(xù)盤存法進行計算得到研發(fā)資本投入存量。rdry表示在人力方面的投入水平。rdry采用各市R＆D人員總量進行測度。W表示地理距離。W采用兩個城市之間的地理距離。其中RD、rdry和W是研究兩化融合水平IC的主要解釋變量。gov表示政府支持力度，作為控制變量。gov采用政府在R＆D的支出占R＆D總經(jīng)費支出的百分比。為保證數(shù)據(jù)的可比性，以上金額類數(shù)據(jù)均進行換算與平減，以上數(shù)據(jù)來源于山東省及各市統(tǒng)計年鑒、中國城市統(tǒng)計年鑒。

三、實證分析

（一）描述性統(tǒng)計分析

表1是變量的描述性統(tǒng)計特征，總樣本數(shù)量為153。

如表1所示，區(qū)域創(chuàng)新能力的均值為7.051，最大值高達10.714，最小值為4.317，說明山東省的創(chuàng)新能力表現(xiàn)出極大的異質(zhì)性；兩化融合水平指數(shù)均值為0.580，最大值為0.993，最小值為0.046，可見部分地區(qū)的工業(yè)企業(yè)信息化過低，有待快速提高，并且地區(qū)之間的兩化融合水平存在明顯差異。

表1 變量的描述性統(tǒng)計

（二）單位根檢驗

將面板數(shù)據(jù)進行相關(guān)分析需要檢驗各變量的平穩(wěn)性，若時間序列平穩(wěn)可以對其構(gòu)建模型；若時間序列不平穩(wěn)，需要對其進行協(xié)整檢驗以檢驗變量之間是否存在共同的隨機趨勢，若存在共同的隨機趨勢，可以對這些變量作線性組合而消去此隨機趨勢；若時間序列既不平穩(wěn)也不存在協(xié)整關(guān)系，需要對各變量進行一階行差分甚至二階差分使其變?yōu)槠椒€(wěn)變量。

基于規(guī)避偽回歸，為了確定數(shù)據(jù)是不是平穩(wěn)而對面板數(shù)據(jù)加以單位根檢驗，表2顯示按照各個指標(biāo)開展ADF、LLC以及IPS檢驗，結(jié)果顯示各變量均顯著平穩(wěn)。

表2 單位根檢驗結(jié)果

（三）門檻效應(yīng)模型檢驗

對于門檻效應(yīng)模型檢驗，門檻變量是以兩化融合水平來顯示的，在此情況下，針對給區(qū)域創(chuàng)新水平所產(chǎn)生的影響作用，對研發(fā)人力資本投入、研發(fā)資金投入以及空間聯(lián)動效應(yīng)三個方面分別加以剖析研究。對于門檻模型，第一步就要檢驗門檻效應(yīng)的存在性，以此對門檻的個數(shù)加以確定。

表3顯示研發(fā)資金投入RD對區(qū)域創(chuàng)新所產(chǎn)生的影響基礎(chǔ)上，進一步對兩化融合水平效應(yīng)加以剖析而出現(xiàn)的結(jié)果。從表3的P值與F統(tǒng)計量可得，在5%的水平下，單一門檻效應(yīng)顯著；在10%的水平下，雙重門檻顯著；三重門檻效應(yīng)模型不顯著。因而，研究研發(fā)資金投入對區(qū)域創(chuàng)新能力影響的兩化融合水平門檻效應(yīng)采用單一門檻數(shù)據(jù)模型能更準(zhǔn)確的解釋各變量。在單一門檻模型中分析得到單一門檻估計值為0.676（見表4）。

以地理空間聯(lián)動效應(yīng)對區(qū)域創(chuàng)新能力影響的兩化融合水平門檻效應(yīng)分析結(jié)果來看，由F統(tǒng)計量和P值可得，單一門檻效應(yīng)和雙重門檻效應(yīng)均通過了在5%顯著性水平下的檢驗，但三重門檻效應(yīng)則沒有通過檢驗。故選用雙重門檻效應(yīng)模型進行分析，通過模型分析發(fā)現(xiàn)與研發(fā)人力資本投入rdry的門檻值相同，分別為0.564和0.676。

表3 門檻數(shù)量檢驗結(jié)果表

表4 門檻值以及置信區(qū)間

（四）門檻回歸模型估計結(jié)果及分析

基于研發(fā)資金的投入的視角來分析，由門檻檢驗得到山東省兩化融合指數(shù)存在單一門檻，以單一兩化融合水平門檻模型可知（見表5），山東兩化融合指數(shù)在門檻值0.676上下，研發(fā)資本投入均對區(qū)域創(chuàng)新能力提升起到抑制作用，但未通過5%水平的顯著性檢驗。從檢驗結(jié)果可知，雖然山東省各市的信息化與工業(yè)化水平不斷的深度融合，理論上可以提升信息技術(shù)應(yīng)用水平，與以往研發(fā)過程相比，能夠有效提升區(qū)域研發(fā)資金投入產(chǎn)出比，使得區(qū)域研發(fā)資金投入能在更短時間更廣范圍內(nèi)實現(xiàn)效益。但是，實際數(shù)據(jù)顯示研發(fā)投入對山東省各市的創(chuàng)新產(chǎn)出沒有顯著促進作用，可能是因為研發(fā)資本投入直至研發(fā)成果產(chǎn)出及發(fā)揮效應(yīng)的時間存在滯后性問題。此外，地方政府不考慮自身的發(fā)展定位和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，一味加大研發(fā)資金投入力度以追求高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的數(shù)量與規(guī)模，也可能會導(dǎo)致創(chuàng)新產(chǎn)出的質(zhì)量和效率。

從研發(fā)人力資本投入對區(qū)域創(chuàng)新能力影響的兩化融合水平門檻模型估計結(jié)果來看，從門檻值來看，山東省的研發(fā)人力資本投入對創(chuàng)新水平作用力度轉(zhuǎn)變的兩化融合門檻水平較高，引起作用力度轉(zhuǎn)變的兩化融合指數(shù)為0.564和0.67。兩化融合各門檻下，研發(fā)人力資本投入對區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展水平起到顯著的推動作用。當(dāng)山東省各市的兩化融合發(fā)展指數(shù)低于第一門檻值0.564時，各市單位研發(fā)人力資本投入提升促進0.870（見表6）單位創(chuàng)新發(fā)展水平的提升，且通過了1%顯著性水平檢驗；當(dāng)山東省各市的兩化融合水平處于0.564和0.677時，此時的研發(fā)人力資本投入估計系數(shù)發(fā)生了變化，顯示為0.992，在1%顯著性水平下進行檢驗是通過的，相比較第一門檻值，系數(shù)估計值提高了了12.3%，表明了兩化融合水平是得到了增加，并且達到了一定程度，此時對于區(qū)域創(chuàng)新能力而言，研發(fā)人力資本投入對其影響也得以加大；當(dāng)山東省各市的兩化融合水平大于0.676后，可以顯示出研發(fā)人力資本投入的估計系數(shù)也發(fā)生了效應(yīng)的變化，顯示為0.859，和第二門檻值相比，減少的系數(shù)估計值為13.2%，這就表明，對于研發(fā)人力資本投入給區(qū)域創(chuàng)新能力所產(chǎn)生的影響力而言，兩化融合水平的不斷提升會致使其影響力減小。其主要原因主要是由于山東省以青島、濟南為代表的創(chuàng)新研發(fā)水平已經(jīng)達到了較高水平，地方企業(yè)信息化水平提升方面達到了飽和狀態(tài)，近年來的創(chuàng)新水平明顯增長變緩，可見對于創(chuàng)新能力相對較強的城市，信息化的提升不足以大幅度提升區(qū)域的創(chuàng)新能力。而經(jīng)濟發(fā)展相對較弱的地區(qū)，由于研發(fā)投入的提高轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新產(chǎn)出的能力較弱，信息化所帶來的效率提升不能有效的加以實現(xiàn)，從而使得區(qū)域創(chuàng)新能力發(fā)展程度降低。

表6 研發(fā)人力資本投入對區(qū)域創(chuàng)新能力影響的兩化融合水平門檻效應(yīng)

由地理空間聯(lián)動效應(yīng)對區(qū)域創(chuàng)新能力影響的兩化融合水平門檻效應(yīng)模型的結(jié)果可知，地理空間聯(lián)動效應(yīng)對區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展水平作用力度的轉(zhuǎn)換存在較高的兩化融合門檻，即較高的兩化融合水平下才能推動周邊鄰近水平提升對本區(qū)域水平提升的作用力度轉(zhuǎn)換。在兩化融合各門檻下，地理空間聯(lián)動效應(yīng)對區(qū)域創(chuàng)新能力起到了顯著的促進作用。兩化融合指數(shù)分別位于0.564和0.676時，分別引起地理空間聯(lián)動效應(yīng)一單位的提升顯著促進區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展水平提升0.632、0.698和0.644（見表7）單位，且均通過了1%的顯著性檢驗。

從結(jié)果來看，當(dāng)山東省各市的兩化融合水平超過0.564時，地理空間聯(lián)動效應(yīng)對區(qū)域創(chuàng)新能力促進作用會得到一定程度的提高，提高約10.4%，但是當(dāng)各市的兩化融合指數(shù)超過0.676 6時，地理空間聯(lián)動效應(yīng)對區(qū)域創(chuàng)新能力促進作用程度反而會減少，減少的系數(shù)估計值約為7.7%。從數(shù)據(jù)分析結(jié)果分析，當(dāng)各市的兩化融合水平的提升時，以點帶面會推動區(qū)域創(chuàng)新水平的提升，但是當(dāng)各市的兩化融合指數(shù)超過0.676 6時，由于工業(yè)信息化程度高的城市處于價值鏈高端，而向信息化程度低的城市進行技術(shù)轉(zhuǎn)移、人才流動培養(yǎng)等過程中存在壁壘，從而限制了信息化程度低的城市吸收能力的有效提高，宏觀上的表現(xiàn)即為區(qū)域創(chuàng)新水平發(fā)展能力的削弱。

表7 空間聯(lián)動效應(yīng)對區(qū)域創(chuàng)新能力影響的兩化融合水平門檻效應(yīng)

四、結(jié)論與建議

（一）結(jié)論

本研究在不同的兩化融合水平下，基于2008—2016年山東省17個城市的研究樣本，研發(fā)資金和人力投入以及空間聯(lián)動效應(yīng)對地方創(chuàng)新產(chǎn)出之間的關(guān)系問題。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對于給區(qū)域創(chuàng)新能力所產(chǎn)生的影響而言，研發(fā)人力資源、空間聯(lián)動效應(yīng)以及研發(fā)資金投入三者之間的存在相對差異，有著比較顯著的門檻特征。

1.以兩化融合水平為門檻，研發(fā)資金投入對區(qū)域創(chuàng)新存在單一門檻，門檻值為0.676，且對區(qū)域創(chuàng)新產(chǎn)出起抑制作用，但結(jié)果不顯著。

2.研發(fā)人力資本投入對區(qū)域創(chuàng)新能力存在兩化融合雙重門檻，引起作用力度轉(zhuǎn)變的兩化融合指數(shù)為0.564和0.676，對地方區(qū)域創(chuàng)新能力起促進作用，并且隨著各市的兩化融合水平提高，人力資本投入對創(chuàng)新產(chǎn)出的增長速率由0.87到0.992再到0.859，呈現(xiàn)倒“U”型增長。

3.區(qū)域空間聯(lián)動效應(yīng)對區(qū)域創(chuàng)新能力存在兩化融合水平下的雙重門檻，當(dāng)超過兩化融合指數(shù)第一門檻值0.564時，空間聯(lián)動效應(yīng)對創(chuàng)新能力促進系數(shù)提高約10.4%，超過第二門檻值0.676時，促進系數(shù)減少為7.7%，可見，空間聯(lián)動效應(yīng)對創(chuàng)新能力的促進作用會先提升再削弱。

（二）建議

針對以上重要影響因素的研究結(jié)論，對政府積極利用兩化融合渠道推動區(qū)域創(chuàng)新能力水平發(fā)展提出以下建議：

1.針對地區(qū)信息化程度較低的問題，地方政府應(yīng)進一步推動地方信息網(wǎng)絡(luò)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的縱深發(fā)展。今后隨著地方信息化的不斷發(fā)展，可以在信息技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵點獲得自主創(chuàng)新成果，既能促進工業(yè)化與信息化的深度融合以及地方企業(yè)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級，也會帶動其他技術(shù)領(lǐng)域取得新的自主創(chuàng)新成果。

2.根據(jù)單一門檻模型數(shù)據(jù)顯示，研發(fā)資金投入對創(chuàng)新產(chǎn)出沒有顯著影響?；谧屟邪l(fā)資金更具針對性和實效性，政府要根據(jù)地方發(fā)展特點和定位，針對部分關(guān)鍵項目必須要進行專項資助，對其加大扶持，以此解決研發(fā)資金投入的時間滯后性問題。此外，杜絕盲目追求高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模和數(shù)量，提高研發(fā)資金投入的針對性和有效性。

3.在信息化不斷提高的的同時，加強全面信息技術(shù)型人才的培養(yǎng)。政府應(yīng)結(jié)合實際建立健全區(qū)域人才建設(shè)體系，構(gòu)建完善的人才引進和培養(yǎng)機制，吸引和培養(yǎng)出更多的優(yōu)秀人才，為區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展提供充足的人力資本。與此同時，利用充足的高精尖技術(shù)人才資源，使得地區(qū)在工業(yè)企業(yè)信息化的同時，創(chuàng)新產(chǎn)出能夠更具時效性。

4.從區(qū)域聯(lián)動效應(yīng)對區(qū)域創(chuàng)新的兩化融合雙重門檻模型的數(shù)據(jù)分析結(jié)果來看，政府應(yīng)加大區(qū)域資源整合和共享力度，構(gòu)建高效率的區(qū)域信息網(wǎng)絡(luò)體系，深度挖掘區(qū)域空間聯(lián)動效應(yīng)潛能。地方政府在提高自身信息化水平的同時，也要充分利用好信息化和便捷交通的鄰近性優(yōu)勢，讓區(qū)域資源能夠得到最大化的共享，形成優(yōu)勢互補、揚長避短的良好合作關(guān)系，不斷地提高區(qū)域創(chuàng)新產(chǎn)出的轉(zhuǎn)化效率，更好地促進區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展。