数字基础设施建设对高技术产业全球价值链升级的影响研究

[摘要]在考量空间溢出效应的基础上，利用空间杜宾模型实证考察2011—2021年数字基础设施建设对高技术产业全球价值链升级的影响。结果表明，数字基础设施建设能够有效促进高技术产业全球价值链升级，数字基础设施建设可同时助力本地区、邻近地区高技术产业全球价值链升级，即数字基础设施建设对高技术产业全球价值链的影响存在空间溢出效应。异质性分析结果表明，信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施均有助于本地区、邻近地区高技术产业全球价值链升级，且融合基础设施对高技术产业全球价值链升级的促进作用最显著；数字基础设施对东部、中部地区高技术产业全球价值链升级的积极作用更显著。基于此，提出布设“天地一体、安全可控”的数字基础设施、打造“先进引领、后发追赶”的差异化发展模式和构建“企业参与、多方协作”的跨区域合作体系的政策建议，以期丰富高技术产业发展的相关理论，助力高技术产业全球价值链位势升级。

[关键词]数字基础设施；高技术产业；全球价值链升级；信息基础设施；融合基础设施

一、 引言与文献综述

高技术产业是国之重器，是引领整个产业体系创新发展的核心驱动力，可赋能国家经济实现跨越式增长[1]，其包含航空、航天器及设备制造，电子及通信设备制造等6大类产业。党的二十大报告指出“战略性新兴产业发展壮大，载人航天、探月探火、深海深地探测、超级计算机、卫星导航、量子信息、核电技术、新能源技术、大飞机制造、生物医药等取得重大成果”，表明高技术产业已然呈现良好发展态势1。据我国海关数据显示，2022年1至9月，我国高新技术产品出口46951亿元，同比增长5.5%2。可以推断，在高技术产品贸易规模持续增长态势下，我国高技术产品出口复杂度进一步增强，助力高技术产业全球价值链位势持续提升。在一定程度上，高技术产业全球价值链升级能够通过价值链进口侧渠道和出口侧渠道促进我国产业结构转型升级，对提升国家竞争力具有长期促进作用。但需注意，我国高技术产业在全球创新链中仍面临“高端封锁”和“低端挤压”的双重夹击[2]，这严重抑制了我国高技术产业全球价值链升级。适逢经济发展新常态，如何实现高技术产业全球价值链地位升级，已然成为当今重要的现实研究课题。

作为提升高技术产业自主可控能力、加强关键技术攻关的核心抓手，数字基础设施建设可通过深化数字技术应用提高创新成果转化水平[3]，为高技术产业发展提供技术牵引，进而提升高技术产品技术含量，助力产业向全球价值链高端位置升级。同时，数字基础设施建设具有空间溢出特征，能够加速释放FDI溢出效应[4]，优化高技术产业投资结构，提升高技术产业复杂度，促进高技术产业全球价值链升级。那么，加强数字基础设施建设能否切实促进高技术产业全球价值链升级？该作用是否会由于地区差异产生变化？不同类型的数字基础设施建设对高技术产业全球价值链升级的作用是否存在异质性？厘清上述问题，有助于明晰数字基础设施建设与高技术产业全球价值链升级之间的关系，对我国高技术产业深度参与全球产业分工具有重要启示意义。

就高技术产业发展的影响因素而言，学界多从数字经济角度切入，探究数字经济与高技术产业发展的作用关系。郭本海等[5]研究发现，数字经济规模不断扩大，使得数字资本投入增加、数字交易规模扩大，有效驱动高技术制造业创新效率提升。王磊等[6]实证获悉，发展数字经济能够推动高技术制造产业现代化水平提升，增强国际竞争力。袁徽文等[7]提出，数字经济发展可强化企业家精神，促进产业结构升级，进而提升高技术产业创新效率，抢占产品创新的国际先机。上述文献梳理表明，数字经济能够赋能高技术产业发展，通过提升高技术制造业创新效率、增强国际竞争力及抢占产品创新国际先机，促进高技术产业全球价值链升级。

那么作为数字经济发展的基础，数字基础设施建设能否切实促进高技术产业全球价值链升级？本文初步获得如下两个观点：一方面，数字基础设施建设能够发挥投资带动效应，促使产业加大数字化投入，为高技术产业全球价值链升级创造条件。吴友群等[8]研究发现，数字化投入的增加可通过提升行业劳动生产率，显著提升制造业全球价值链分工地位。另一方面，数字基础设施建设可促进相关产业与国际贸易融合和发展，催生数字贸易新业态，实现全球价值链位势升级。张倩男等[9]提出发展数字贸易可显著促进低端制造业的全球产业链位势的攀升。郝爱民等[10]发现，数字贸易能够通过促进科技创新实现服务业全球价值链升级。

学界有关数字基础设施建设对高技术产业全球价值链升级的研究为本文后续分析提供了理论参考，但仍存在以下不足。其一，鲜见相关研究将数字基础设施建设与全球价值链升级置于同一框架内进行分析，聚焦高技术产业的研究则更少。其二，学界未考虑数字基础设施建设对高技术产业全球价值链升级可能产生的空间溢出效应，即现有文献存在一定研究空白。故此，本文将数字基础设施与高技术产业全球价值链升级纳入统一分析框架，剖析数字基础设施对高技术产业全球价值链升级的影响。与现有文献相比，文章创新点可能为：（1）从空间关系着手，将研究视角聚焦于高技术产业构建空间计量模型，探析数字基础设施建设对高技术产业全球价值链升级的影响，有助于规避传统计量方法导致的实证结果偏差，提高实证检验结果可信度与稳健性。（2）依据数字基础设施建设的定义将其划分为信息基础设施、融合基础设施与创新基础设施，探讨数字基础设施建设三个细分维度对高技术全球价值链升级的异质性影响。按照区域对样本进行分组，探索数字基础设施建设对高技术产业全球价值链升级的地区差异化作用，助力高技术产业实现全球价值链升级。

二、 理论分析

1. 数字基础设施建设对高技术产业全球价值链升级的内在渠道

国家发改委在2020年4月的新闻发布会上指出，数字基础设施主要包括信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施三方面1。可以推断，不同维度的数字基础设施建设可能对高技术产业全球价值链的影响不同。第一，信息基础设施建设能够为高技术产业发展提供算力支持，使得高技术产业领域实现更多颠覆性创新[11]，破除技术封锁，提高产品技术附加值，实现高技术产业全球价值链升级。第二，融合基础设施建设发展能够推进数字技术与产品物流系统耦合，有助于促进高技术产品出口稳定性及连续性[12]，打造高技术产业全球价值链升级新优势。第三，创新基础设施的完善能够催生更多高技术人才孵化基地、科教发展基地[13]，为高技术产业发展提供更多人才资源，进一步提升高技术产品全要素生产率，助力高技术产业嵌入全球价值链更高端位置。由于三种不同数字基础设施建设投入水平、建设时间不同，对高技术全球价值链升级的影响效应也可能存在差异。基于以上分析，本文提出研究假设1。

假设1：数字基础设施建设有助于高技术产业全球价值链升级，但不同数字基础设施建设对高技术产业全球价值链升级的影响及作用大小存在差异。

数字基础设施是指反映数字经济特征的新一代信息基础设施建设，涉及5G互联网、人工智能、工业互联网等多个领域，亦是面向经济高质量发展而衍生的创新性基础设施体系[14]。具体而言，数字基础设施建设主要通过优化要素配置助力高技术产业全球价值链升级。第一，提高资本要素配置效率。数字基础设施建设通过运用数字技术，将高技术产业发展的资金需求具体化、动态化地集成于共享网络当中[15]。由此，资本要素供需端信息匹配的时空限制得以打破，进而有效加强信息双向反馈效率。这有助于降低高技术产业要素搜寻成本，提高资本要素配置效率，促使更多资金流向高技术产品创新、增加产品附加值创造方面，提升高技术产业全球价值链嵌入位置。第二，提升劳动力要素配置效率。数字基础设施建设可促进数字产业发展，这有助于催生更多高技术行业的用人岗位，为提高劳动力要素配置效率奠定基础。由此，高技术产业的用人需求得以满足，能够促使更多高技术人才投身提升产品创新、技术发展之中，推进全球价值链升级。基于以上分析，本文提出研究假设2。

假设2：数字基础设施建设能够通过优化要素配置促进高技术产业全球价值链升级。

2. 数字基础设施建设对高技术产业全球价值链升级的空间外溢效应

数字基础设施建设具有网络性及外部性，能够加速产业间、地区间要素流动[16]，对于促进邻近地区高技术产业全球价值链升级具有促进作用。具体地，数字基础设施建设对高技术产业全球价值链的空间外溢效应可分为产业集聚效应及要素扩散效应。第一，产业集聚效应。完善数字基础设施建设能够降低网络搜寻成本与信息传递成本[17]，加强地区间高技术产业生产研发活动集聚程度，发挥产业集聚效应。由此，本地及邻地的高技术产业之间得以通过集聚效应引发的产学研协同创新，提高创新效率，为高技术产业全球价值链升级提供更多可能性。第二，要素扩散效应。数字基础设施建设能够促进要素的区际流动，释放资源扩散效应。在此背景下，各类要素流动速率及扩散效率得以提升，促使地区间要素配置均衡化，加强地区间链接关系与要素传送功能[18]，进而提升高技术产业要素获取质效。这可为促进高技术产业国际合作提供便利，促进本地及邻地全球价值链升级。基于以上分析，本文提出研究假设3。

假设3：数字基础设施建设对高技术产业全球价值链升级的影响具有空间外溢效应。

三、 研究设计

1. 模型设定

（1）空间权重矩阵

空间计量模型主要用于分析变量间的空间效应，能够在分析变量间是否存在空间自相关关系时提高实证结果准确性。具体的模型构成形式如下：

[Yit=ρi，j=130WijYit+βXit+θi，j=130WijXit+εitεit=λi，j=130Wijεit+ϕ] （1）

上式中，[Yit]为[i]省份[t]年的高技术产业全球价值链地位；[Xit]是解释变量；[ρ]和[λ]为空间自相关系数；[β]、[θ]分别代表解释变量系数和空间溢出系数；[Wij]是指空间权重矩阵；[εit]为误差项。当空间杜宾模型中的[θ]、[λ]均为0，而[ρ]不为0时，具体模型形式可简化为空间滞后模型；当空间杜宾模型中的[θ]、[ρ]均为0，而[λ]不为0时，具体模型形式可简化为空间误差模型。在开展后续研究时，需通过模型诊断检验确定最配适的空间模型。参鉴现有研究[19]，本文选取地理空间权重矩阵进行后续研究。

（2）中介效应模型

参考Baron和Kenny[20]的研究方式，本文采用渐次法对要素配置的中介效应进行考察，具体公式见下式（2）至式（4）：

[TGVCi，t=β0+β1DITi，t+β2Xi，t+εi，t] （2）

[FACi，t=β0+β1DITi，t+β2Xi，t+εi，t] （3）

[TGVCi，t=β0+β1DITi，t+β2FACi，t+β3Xi，t+εi，t] （4）

上式中，[FACi，t]表示中介变量要素配置，[β0]为常数项，[β1]、[β2]、[β4]表示对应变量系数。[Xi，t]代表控制变量集；[εi，t]表征随机扰动项。

2. 变量选取

（1）被解释变量

高技术产业全球价值链升级（[TGVC]）。参考赵玉林等[21]的研究，本文采用计算出口复杂度的方式衡量高技术产业全球价值链位势，并通过数据变化判断高技术产业全球价值链升级程度。原因在于，出口复杂度能够直接借助出口国人均收入水平衡量产品技术技术含量，进而计算出某一地区、行业的全球价值链位势。这可有效避免因产业或细分产业层面研发数据缺失或失真导致的结果偏误。产品出口复杂度的计算方法为：

第一，假定某种产品的技术含量与出口国人均收入水平正相关，即若某产品出口自高收入国家，则该产品出口复杂度较高。由此可得产品[z]的出口复杂度：

[ETSIp=qxpqXqq（xpq/Xq）Yq，Xq=pxpq] （5）

上式中，[p]、[q]分别为出口产品及世界各出口国；[ETSIp]代表产品[p]出口复杂度；[xpq]是指[q]国[p]产品出口额；[Xq]、[Yq]分别表示[q]国所有产品出口额及人均GDP。

第二，计算中国30个省区市整体出口技术复杂度，以及高技术产业出口复杂度，借此得到各省区市研究末年与初始年份高技术产业出口复杂度之差，即可获知高技术产业全球价值链是否得到升级。具体计算公式为：

[ETSo=p（1-θp）Xpp（1-θp）XpoETSIp] （6）

上式中，[ETSo]为[o]产业出口复杂度，[θp]表示产品[p]出口额中以加工贸易形式进口的产品、原料比重；[Xpo]是[o]产业中[p]产品总额；[XpXpo]为各省区市某一高技术产业出口额占该省区市出口总额的比值。