Research on the Impact of Technological Innovation on High-Quality Economic Development—A Perspective Based on Artificial Intelligence
Technological innovation is a key driver for high-quality economic development. As a new form of productive force, artificial intelligence (AI) is an important engine for propelling high-quality economic growth. Investigating the mechanism by which technological innovation affects high-quality economic development is of significant importance for accelerating the realization of modernization with Chinese characteristics. Therefore, this paper, from the perspective of artificial intelligence, combines panel data from 30 provinces in China from 2009 to 2022, and employs a panel fixed-effects model to test the impact mechanism of new-quality technological innovation on high-quality economic development. The study finds that technological innovation can significantly promote high- quality economic development; the heterogeneity analysis results are as follows: Southern Coastal > Northern Coastal > Eastern Coastal > Northeastern Comprehensive > Southwestern Comprehensive > Middle Reaches of the Yangtze River > Northwestern Comprehensive > Middle Reaches of the Yellow River.
Technological Innovation
我国经济发展经历了从量的扩张到质的提升的转变。过去,经济增长主要依赖于资源和资本的大量投入,以及廉价劳动力的比较优势。这种模式在一定时期内推动了经济的快速增长,但也带来了资源环境压力加大、产能过剩严重等问题。因此,随着我国进入新时代,经济发展的重点转向了质量的提升,即追求经济高质量发展,这表明中国经济开始更加注重经济的可持续性和结构的优化。那么,新质生产力究竟如何赋能经济高质量发展,二者之间又存在何种作用机制?厘清两者之间的关系和相互影响机制,有利于加快中国式现代化发展,为创新驱动发展战略的更好实施提供一些政策和建议。
在近年来的研究文献中,学者们广泛关注了科技创新与经济高质量发展之间的紧密联系。于波和范从来
综上,鲜少有文献立足人工智能视角,研究科技创新对经济高质量发展的影响机制。为此,本文基于人工智能视角,测算了2009年~2022年30个省域的经济高质量发展和科技创新水平,构建了面板固定效应模型,实证分析了科技创新对经济高质量发展的作用机制。
从创新角度看,通过不断进行科技研发和创新,新技术、新产品和新服务不断涌现,为经济注入新的活力。从协调角度看,科技创新有助于促进产业协调发展和资源优化配置,不同产业之间的协同效应得以增强。从绿色角度看,科技创新可以降低资源消耗和环境污染,推动经济向着更为绿色、低碳的方向转变。从发展角度看,通过科技创新,企业可以不断提升产品和服务的质量,拓展市场份额,实现经济规模的持续扩大。从共享角度看,通过科技创新,信息技术、互联网等工具可以使资源和信息更加平等地分配和共享,缩小城乡、地区之间的发展差距,实现经济发展成果的更加广泛的共享。综上所述,本文提出:
假设1:科技创新对经济高质量发展具有正向影响作用。
科技创新对经济高质量发展的异质性影响体现在多个层面,这种影响在不同经济体之间存在差异,取决于各国或地区的科技发展水平、产业结构、教育与人才储备等因素。为此,提出以下假设:
假设2:科技创新对经济高质量发展具有区域异质性。
经济高质量发展(HQED),本文从创新、协调、绿色、开放、共享五大维度选取相关指标共36个,并构建如
一级指标 | 二级指标 | 指标属性(单位) | 指标说明 |
创新 | 高技术产业营业收入占GDP比重 | + (%) | 高技术产业营业收入总额/GDP |
万人技术市场成交额 | + (万元/万人) | 技术市场成交额/地区人口数 | |
万人新产品销售收入额 | + (万元/万人) | 新产品销售收入总额/地区人口数 | |
人均R&D经费支出 | + (元) | 地区R&D经费总额/地区人口数 | |
万人高等学校在校生数 | + (人) | 在校大学生人数/地区总人口数 | |
每万人专利申请量 | + (件/万人) | 专利申请量/区域年平均总人数 | |
科学技术财政支出强度 | + (%) | 科学技术财政支出额/一般性公共财政预算支出 | |
协调 | 城镇化率 | + (%) | 年末城镇常驻人口/年末地区总人口 |
人均可支配收入 | + (元) | 可支配收入总额/地区人口数 | |
失业率 | − (%) | 城镇人口登记失业增长率 | |
第三产业生产总值占GDP比重 | + (%) | 第三产业生产总值/GDP | |
城乡消费差异系数 | − (%) | 城镇居民人均消费支出/农村居民人均消费支出 | |
规模以上工业增加值占GDP比重 | + (%) | 规模以上工业增加值/GDP | |
城乡居民可支配收入差异系数 | − (%) | 城市居民人均可支配收入/农村居民人均纯收入 |
续表
绿色 | 森林覆盖率 | + (%) | 森林面积/总土地面积 |
人均水资源量 | + (m3/人) | 水资源总量/地区总人口数 | |
单位GDP废水排放量 | − (m3/万元) | 废水排放量/GDP | |
单位GDP二氧化硫排放量 | − (万吨/万元) | 二氧化硫排放量/GDP | |
单位GDP耗电量 | − (千瓦时/万元) | 用电总量/GDP | |
单位GDP耗水量 | − (m3/万元) | 用水总量/GDP | |
建成区绿化覆盖率 | + (%) | 建成区绿化面积/建成区总面积 | |
人均公园面积 | + ( m3/人) | 人均公园绿地面积 | |
单位GDP耗能量 | − (吨标准煤/万元) | 能源消耗总量/GDP | |
开放 | 外贸依存度 | + (%) | 进出口总额/GDP |
贸易差额 | + (亿元) | 地区出口总值−地区进口总值 | |
外资依存度 | + (%) | 外商投资总额/GDP | |
高技术产业进出口贸易度 | + (%) | 高技术产业进出口贸易额/GDP | |
货物进出口贸易度 | + (%) | 货物进出口总额/GDP | |
共享 | 人均道路面积 | + (m3/人) | 城市道路总面积/地区人口数 |
供水普及率 | + (%) | 受到供水服务的居民人口/总居民人口 | |
人均消费支出 | + (元) | 居民个人消费总额/年均人口总数 | |
病床使用率 | + (%) | 实际占用总床数/实际开放总床数 | |
平均每万人拥有公路 | + (km/万人) | 公路里程数/人口数 | |
互联网普及率 | + (%) | 互联网上网人数/人口数 | |
农村居民恩格尔系数 | + (%) | 食品烟酒支出/农村居民消费支出 | |
教育水平 | + (元) | 人均教育支出 |
科技创新发展水平(TI),为了突出人工智能技术的作用,本文在参考李旭辉等
变量名 | 一级指标 | 二级指标 | 指标属性(单位) |
科技创新TI | 投入指标 | 人工智能产业R&D人员 | + (人) |
人工智能产业R&D经费内部支出 | + (万元) | ||
科学研究和技术服务业固定资产投资 | + (亿元) |
续表
科技创新TI | 产出指标 | 利润总额 | + (亿元) |
新产品销售收入 | + (亿元) | ||
高被引论文数 | + (篇) | ||
SCI论文发表数 | + (篇) | ||
申请专利授权数量 | + (件) |
借鉴相关文献的研究,本文设定如下7个控制变量:政府干预程度(gov),以各个省份政府财政支出与地区生产总值的比值来衡量;环境治理水平(envir),以各个省份工业污染治理投资占地区生产总值的比重来衡量;金融发展水平(finan),以各个省份机构存贷款余额与地区生产总值的比值来衡量;城市化水平(urban),以地区人口密度来衡量;地方经济水平(local),以地区人均GDP来衡量;交通发展水平(trans),以各个省份的公路里程总数量来衡量;人力资本水平(human),以地区人均受教育年限来衡量。
本文对2009~2022年中国30个省份(西藏地区除外)的经济高质量发展水平展开研究,共形成420个省份–年份的面板观测数据。所使用的数据均来自《中国统计年鉴》《中国科技统计年鉴》《中国高技术产业统计年鉴》《中国信息产业年鉴》《中国工业经济统计年鉴》、各个省(市)的地方统计年鉴、WOS数据库、国泰安数据库、中经网CEI数据库。对于有关年份数据的缺失值,采用线性插值法填补。各个变量的描述性统计结果如
变量 | 均值 | 标准差 | 最小值 | 最大值 | 样本量 | |
被解释变量 | HQED | 0.1529 | 0.0755 | 0.0546 | 0.5353 | 420 |
解释变量 | TI | 0.6729 | 0.1213 | 0.5208 | 1.2598 | 420 |
控制变量 | gov | 0.2429 | 0.1007 | 0.0964 | 0.6430 | 420 |
envir | 0.0010 | 0.0011 | 0.0007 | 0.0099 | 420 | |
finan | 0.0390 | 0.0460 | 0.0095 | 0.5796 | 420 | |
urban | 467.1075 | 696.85 | 7.72 | 3926 | 420 | |
local | 54488.38 | 30748.63 | 10814 | 189988 | 420 | |
trans | 151364.4 | 81384.42 | 11671 | 405390 | 420 | |
human | 9.2265 | 0.9162 | 6.91 | 12.68 | 420 |
对选取数据先进行F检验和Hausman检验,得出选择固定效应模型,考虑到现实中会出现一些突发现象等无法观测的因素对经济高质量发展产生影响,因此本文在模型中加入时间固定和省份固定,最终模型选取为个体时间双向固定效应模型。具体模型如下:
(1)
其中,i代表省份,t代表年份, 代表省份i在t年的经济高质量发展水平, 代表省份i在t年的科技创新发展水平, 代表一系列的控制变量的集合。 代表省份固定效应, 代表时间固定效应, 为随机扰动项。
由
(1)HQED | (2)HQED | (3)HQED | (4)HQED | (5)HQED | (6)HQED | (7)HQED | (8)HQED | |
TI | 0.328*** | 0.326*** | 0.316*** | 0.297*** | 0.252*** | 0.251*** | 0.258*** | 0.259*** |
(0.0599) | (0.0599) | (0.0601) | (0.0594) | (0.0626) | (0.0614) | (0.0617) | (0.0618) | |
gov | 0.0409 | 0.0317 | 0.0720 | 0.102** | 0.232*** | 0.231*** | 0.232*** | |
(0.0454) | (0.0456) | (0.0463) | (0.0480) | (0.0574) | (0.0574) | (0.0575) | ||
envir | 0.0131* | 0.0130* | 0.0133* | 0.0161** | 0.0151** | 0.0151** | ||
(0.00779) | (0.00767) | (0.00764) | (0.00752) | (0.00757) | (0.00758) | |||
finan | −0.0551*** | −0.0563*** | −0.0498*** | −0.0506*** | −0.0503*** | |||
(0.0154) | (0.0154) | (0.0151) | (0.0152) | (0.0152) | ||||
urban | 0.283** | 0.319** | 0.282** | 0.283** | ||||
(0.130) | (0.128) | (0.132) | (0.132) | |||||
local | 0.300*** | 0.272*** | 0.266*** | |||||
(0.0752) | (0.0792) | (0.0809) | ||||||
trans | 0.0791 | 0.0771 | ||||||
(0.0716) | (0.0718) | |||||||
human | 0.100 | |||||||
(0.266) | ||||||||
_cons | −1.595*** | −1.527*** | −1.432*** | −1.534*** | −3.508*** | −6.807*** | −7.023*** | −7.186*** |
(0.0291) | (0.0813) | (0.0985) | (0.101) | (0.911) | (1.218) | (1.233) | (1.308) | |
控制时间 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
控制省份 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
N | 420 | 420 | 420 | 420 | 420 | 420 | 420 | 420 |
R2 | 0.9654 | 0.9655 | 0.9658 | 0.9669 | 0.9673 | 0.9687 | 0.9688 | 0.9688 |
注:***、**、*分别表示回归系数在1%、5%、10%的显著性水平上显著,括号内为相应标准差。下表同。
本部分将30个省份的样本数据划分成东北综合、黄河中游、北部沿海、长江中游、东部沿海、西南综合、南部沿海和西北综合八大综合经济区分别展开研究。各个经济区的异质性回归结果见
(1)东北综合 | (2)黄河中游 | (3)北部沿海 | (4)长江中游 | (5)东部沿海 | (6)西南综合 | (7)南部沿海 | (8)西北综合 | |
TI | 0.347*** | 0.221** | 0.475*** | 0.275** | 0.468** | 0.277** | 0.517** | 0.228** |
(0.126) | (0.112) | (0.125) | (0.131) | (0.776) | (0.184) | (0.257) | (0.132) | |
_cons | −2.151*** | −1.809*** | −6.734*** | −0.242*** | −3.444*** | −2.234*** | −1.833*** | −1.103*** |
(0.063) | (0.434) | (0.659) | (0.338) | (0.414) | (0.162) | (0.158) | (0.502) | |
控制变量 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
控制时间 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
控制省份 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
N | 42 | 56 | 56 | 56 | 42 | 70 | 42 | 56 |
R2 | 0.9805 | 0.9903 | 0.9940 | 0.9732 | 0.9813 | 0.9742 | 0.9519 | 0.9856 |
本文针对模型采取以下三种稳健性检验方法:一是剔除变量,剔除北京市、上海市、天津市和重庆市四个直辖市的历年数据。二是更换被解释变量的衡量指标,选取各个省份的地区生产总值作为对经济高质量发展的衡量指标。三是分时段回归,对2009年~2015年、2016年~2018年、2019年~2022年三个时段分别进行回归。回归结果显示,无论是剔除变量、更换被解释变量指标还是分时段回归,科技创新对经济高质量发展仍然有着显著的促进作用,与上文的基准回归结果相一致,因此满足模型稳健性检验。回归结果见
变量 | 剔除直辖市HQED | 更换指标HQED | 2009~2015HQED | 2016~2018HQED | 2019~2022HQED |
TI | 0.1514*** | 0.1332** | 0.0660*** | 0.0292** | 0.1025** |
(0.0218) | (0.1049) | (0.0109) | (0.0162) | (0.0523) |
续表
_cons | −0.0230** | 9.2668*** | 0.0970** | 0.2643*** | −2.1019*** |
(0.0148) | (0.0960) | (0.0497) | (0.0251) | (0.7059) | |
控制变量 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
控制时间 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
控制省份 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
样本量 | 364 | 420 | 210 | 90 | 120 |
R2 | 0.9040 | 0.9839 | 0.9896 | 0.9955 | 0.9676 |
本文基于人工智能视角,结合2009年~2022年中国30个省域的面板数据,运用面板固定效应模型,实证分析了科技创新对经济高质量发展的直接影响和异质性影响,主要结论如下:第一,科技创新对经济高质量发展产生积极的促进作用。第二,科技创新对经济高质量发展的影响具有异质性,且影响系数为:南部沿海 > 北部沿海 > 东部沿海 > 东北综合 > 西南综合 > 长江中游 > 西北综合 > 黄河中游。
通过上述研究结论给出如下建议:第一,完善科技创新体系,提升产业结构升级能力。第二,培育和引进高层次人才,促进人才流动与知识共享。第三,创造科技创新、经济高质量发展的有利政策环境,特别是对于高科技领域,允许更多的市场主体参与竞争,以提高整体的创新能力和效率。第四,实施区域差异化发展战略,引导创新资源合理配置,鼓励地方政府根据当地实际情况,发挥各自优势,制定符合当地社会、经济和生态环境条件的科技创新路线图。