信息化发展对产业结构升级的影响效应
文／吴晨宇 赵华飞 赵峰 朱新彧
摘要 ：抓住信息化发展带来的历史性机遇是加快推进我国产业结构转型升级的关键。本文利用2010-2017年我国31个省份的面板数据，首先建立信息化发展水平评价指标体系，然后利用基于熵值算子的TOPSIS测算我国31个省份的信息化发展水平，其次通过灰色关联分析法验证了信息化发展与产业结构升级之间确实存在关联关系，通过GMM动态面板回归模型，比较分析了我国东、中、西三部分地区信息化发展对产业结构调整的效应。结果表明，我国整体信息化发展都显著正向影响产业结构优化率，且呈现边际递减规律。最后根据研究结论提出政策建议。
关键词： 产业结构升级；TOPSIS综合评价；灰色关联分析；GMM动态面板
引言
近年来，信息技术革命方兴未艾，信息经济在全球范围内迅速发展。顺应全球化的趋势，信息化在我国经济发展中的关键性作用也日益凸显（茶洪旺，2017）。2016年12月15日，国务院的印发《“十三五”国家信息化规划》指出，“十三五”时期是信息化引领全面创新、为国家创造新的竞争优势的重要战略机遇期。 “2018年信息化协同创新年会”也强调关注新时代信息技术的深度应用，推动高新技术产业发展。
“我倒了什么霉，总是这么不顺！”最近她时常说这句话。酱油滴在衣服上，走路时踉跄了下，手机打着打着没信号了……她的火气在小事堆积成的“不顺”中越升越高。
我国现阶段对加快优化经济结构、发展高质量经济的改革进程提出紧迫要求，在立足中国经济新常态的情况下，以信息化促进中国经济转型升级是大势所趋。因此推动信息化发展水平的提高，并利用信息化优势开拓创新，把握信息化促进我国产业结构升级的机遇，对推动经济发展具有较高的战略意义。
1、文献综述
国外学者Correa（2006）证明了信息发展对于国家和部门生产能力的影响体现在两方面，不仅体现在信息部门内部的生产能力，还通过溢出效应影响到相关行业和部门。信息化改变了原有的产业技术效率、组织形式和竞争力（Dosi，2007），促进生产率增长（Jalava等，2007），成为新常态经济增长和社会发展的重要力量。另外，从关联结构模式和组织演化角度来看，信息化可以提升产业间知识流动效率，改善产业之间关联程度（Kim等，2009）。
国内学者分析了信息化发展对产业结构优化的影响机制。李继文（2001）指出信息化进程加快了社会职业结构和劳动力的就业状况的变迁以及产业结构重心的转移。同时，信息化通过改善传统产业的生产方式和管理水平（刘克逸等，2003），以及带动新兴高新技术产业的发展（马斌，2005），促进产业结构的优化。当然，这种影响效应具有区域和行业异质性。张文婷（2016）基于各省份的面板数据，利用系统矩估计方法，研究发现东部地区的信息化发展显著正向促进第一产业和第三产业，而对第二产业却产生了显著的抑制作用；中西部地区的信息化发展显著正向影响第一产业和第二产业，而对第三产业产生了显著的抑制作用。齐亚伟等（2014）运用灰色关联得到东中部地区、西部地区产业结构合理化的动力分别是产业技术进步和信息产业的总量扩张。
并求归一化参考序列Y0(n)与归一化比较序列Yi(n)的差列。
在多元参与态势中，基于分工合作基础上的政府自上而下的主动作为和企业、民间社会力量自下而上的多领域积极参与应成为其主要特点。[9] 一方面，政府必须在整个机制中主动作为，在针对公共消防安全服务方面的政策制定、对消防中介组织的引导以及相关法律的制度保障方面给予大力支持。 政府制定政策也要因势而变，根据每个地区的不同情况，在提供公共消防安全服务的过程中发现政策的不足之处，推动政策改革从而建立更完善的公共消防安全供给体系。 同时，政府要帮助社区引入资源，搭建起消防中介组织和社区的对接桥梁，在政府的推动下，消防中介组织的资源进入也会变得更加快速和有效，能够为以后的合作打下扎实的基础。
2、模型构建与数据获取
2.1 信息化发展水平的评价
在上述模型中，本文以产业结构升级（ISU）为被解释变量，以信息化发展水平（INF）为解释变量。产业结构升级用省域二、三产业产值与省域GDP的比值衡量，而信息化发展水平使用TOPSIS综合评价模型衡量。
实施模块化设计是一个动态过程.模块化过程并非孤立的、一成不变的,而是随着情况不断变化的过程[10].模块化过程既包含了模块的设计和制造过程,又包括对生产技术的规划、实施、协调等过程.设备模块系列也跟随着研发水平的发展而实时更新,其流程如图3所示.
传统的权重计算方法主要有层次分析法和熵值赋权法等，其中层次分析法属于主观权重，评价结果产生偏误。因此，熵值法赋予权重最适合本研究，该方法步骤不进行赘述。
步骤一：设有n个省域的信息化发展水平待评价，一级评价指标共有3个，分别为网络就绪度指数、信息通信技术应用指数、应用效益指数。其中，第i个省域对第j个指标的评估值为xij，则初始判断矩阵U为：
步骤二：每个省域对应的指标量纲不同，决策矩阵需要规范化处理。
步骤三：根据熵值法获取省域信息化发展指标的矩阵权重ω(k)，将三级指标初始判断矩阵与三级对二级的权重相乘得到二级指标的初始判断矩阵，同理得到一级指标的初始判断矩阵。将一级指标的初始判断矩阵与目标层（即信息化发展水平）相乘得到判断加权矩阵。
其中，i表示截面数，t表示年份。ISUit表示省域i第t年产业结构优化率；ISUit-1表示省域i第t-1年产业结构优化率；INFit表示省域i第t年信息化发展水平；SRIit表示省域i第t年科研经费投入；FTLit表示省域i第t年外贸水平；URBit表示省域i第t年城镇化水平；μit表示随个体和时间改变的扰动项。
如果指标j为利益属性，则有
； 如果指标j为成本属性，则有
（i=1,2,…，m）。
大型船舶进出洋山主航道，途经洋山港一、二、三期码头前沿到达洋山港四期水域，其间与多条船舶交通流横向交会，且周边施工岛礁区域和传统渔场密集，多种类型船舶频繁穿梭，极大地增加了大型船舶交通风险。
步骤五：计算各目标值与理想值之间的欧式距离
步骤六：计算每个目标的相对接近度以获得综合评价值
变电所是小区供配电系统中一个最重要的环节，除可能遭受直击雷外，还可能遭受沿着电缆线路传来的雷电侵入波。一旦遭受攻击，将对整个小区造成严重影响。因此防雷设计十分必要，具体防雷措施如下：
2.2 灰色关联分析
灰色关联分析通过分析系统中序列的几何相似程度来判断相关关系的密切性。具体计算过程如下：
首先，明确原始数据参考序列和比较序列。
参考序列表示为：X0={X0(1)，X0(2)，...，X0(n)}
比较序列为：Xi={Xi(1)，Xi(2)，...，Xi(n)}。其中，n=1,2,…,k；i=1,2,…
4例存在躯体功能活动障碍，需长期卧床、坐轮椅的病人担心出现并发症使病情加重。病人H：“我昨天晚上受凉了，现有点咳嗽，嗓子很痛，体温有点高，会不会得肺炎了？”病人G：“我听说胖的人容易得压疮，我现在右侧肢体瘫痪，不能自主翻身，老婆一个人翻不动，医院里可以请护工帮忙，但回去咋办？” 病人E：“今天早晨我嘴角突然抽动了好几下，躺平后不抽了，是不是发生什么并发症了？需不需要做什么检查？”
然后为了将n个序列转化为可比较的形式，对上述序列进行无量纲化处理，处理方式如下：
相比于已有研究，本文创新点体现在两个方面：第一，已有文献用来衡量信息化的指标存在不够完整或者已经过时的情况，而本文根据《中国信息化发展水平评估报告》构建综合评价指标体系，有效规避了由于信息化技术快速迭代性导致的评价偏误。第二，采用分样本面板估计研究了信息化发展对我国东中西部产业结构升级的异质性，因地制宜提出政策建议。
最后，计算得关联系数和关联度。关联系数分别表示为：
精馏脱氨效果除了与精馏本身设计、操作有关，同时和原水碱度也有一定关联，对进出水碱度进行分析，其结果如图6所示。
其中，Δi(min)=min(Δi(1), Δi(2), ..., Δi(n))，Δi(max)=max(Δi(1), Δi(2), ..., Δi(n)),ρ=0.5。
所以，关联度表示为：
。其中，k为样本数。
在第本章中，本文利用基于熵值算子的TOPSIS综合评价模型对信息化发展水平进行了衡量。根据产业结构演变理论，一般用各产业的产值占国内生产总值的比重来衡量各产业的结构，本文选取第一产业增加值占GDP的比重（PI）、第二产业增加值占GDP的比重（SI）以及第三产业增加值占GDP的比重（TI）来衡量产业结构。灰色关联分析的变量定义与符号说明如表1所示。
本文统计了2010-2017年间我国三产增加值和国内生产总值，计算第一产业占比、第二产业占比、第三产业占比。进一步测量三次产业增加值比例与信息化发展水平之间的灰色关联度，并通过具体的数值，分析信息化发展水平与产业结构的相关性。数据源自《中国统计年鉴》和《中国信息化发展水平评估报告》（2010-2017）。
表1 灰色关联分析变量定义
为了更加深入地开展信息化建设，企业关键要得到来自领导的重视以及支持。信息化建设无疑是一项具有长期性以及复杂性的工作。因此，高层领导有必要订立合适的、可操作性较强的战略，做好日常的总体规划工作，顺利地开展每一个环节。由于受到根深蒂固的传统观念的影响，企业管理层考虑到权力划分以及自身利益，并未真正深入地认识企业信息化，对于信息化管理的热情以及接受度也较为低下，企业吸取新技术以及新知识的能力也明显不足，企业变革的意愿不够，甚至产生一些抵触情绪，信息化建设必然不会顺利。
2.3 GMM动态面板回归模型构建
由于产业结构转型升级具有滞后性，即前期产业转型升级会对当期产生影响，为了保证后续研究的准确性与可靠性，本文引入包含产业结构优化率的滞后一期变量，并采取GMM动态面板模型估计。计量模型设定如下：
步骤四：确定理想解F+和负理想解F -
本文采用《2017年中国信息化发展水平评估报告》的指标体系对我国31个省份的信息化发展水平进行评估。其中，一级指标3个，分别为：网络就绪度指数、信息通信技术应用指数、应用效益指数。有12个二级指标，包括智能终端普及指数、有线电视发展指数、光纤发展指数等。有19个三级指标，包括移动电话普及率、有线电视入户率、数字电视入户率等。
此外，考虑到上述计量模型可能存在的内生性遗漏问题，本文选取科研经费投入（SRI）、外贸水平（FTL）、城镇化水平（URB）作为控制变量。选取这些变量的理由是：（1）科研经费投入是科技水平提高的物质资本，而科技发展可以拓展产业规模和培育新兴产业，是产业结构调整的重要驱动力。（2）城镇化可以有效促进区域产业分工与重组，提高战略性新兴产业发展密度（Michaels and Rauch，2008）。（3）出口可以充分发挥本国的相对优势，优化资源配置，而进口可以通过学习国外先进生产方式和管理模式，促进产业结构优化。
为了消除变量之间的异方差，对变量数据进行取对数处理。GMM动态面板回归模型的变量定义与符号如表2所示。
表2 GMM动态面板回归模型变量定义
本部分数据源自《中国统计年鉴》和《中国信息化发展水平评估报告》（2010-2017），包含了我国31个省份的面板数据。
3、实证分析
3.1 TOPSIS综合评价模型求解结果
采用MATLAB软件对TOPSIS综合评价模型进行求解。由于每年的《中国信息化发展水平评估报告》的指标体系均有所变动，而本文选择2017年报告中的指标体系进行评价，采用相似指标数据填补法弥补往年缺失的指标数据。最终求解得到2010-2017中国31个省份的信息化发展水平评分值。研究发现：1）全国信息化发展水平及其三个测度呈逐年增长趋势。2）2010-2017年信息化发展水平年平均增长率最快的10个省份，由高到低分别是：黑龙江、吉林、辽宁、贵州、天津、重庆、云南、浙江、广东、安徽。3）我国31个省份的信息化发展水平呈现显著的区域异质性。具体表现为，东部地区信息化发展水平最高，中部地区次之，西部地区最落后。中部地区与西部地区差距不大，而东部地区和中西部地区的信息化发展水平差距很大。
其中：Q1、Q2分别为轴承两端的润滑油端泄流量(无量纲)。则总润滑油端泄油量Q(m3/s)计算公式为：
3.2 信息化发展与产业结构的灰色关联分析
对信息化发展水平与产业结构进行灰色关联分析，分别计算信息化发展与第一、第二和第三产业分别占GDP比重的灰色关联度，计算结果如下：
石化智造，需要集聚一大批专业人才、高端人才，这是团队研发持续不断的基础，钱锋团队引进了一批“高潜能”人才，培育出了一支“高品质”的研发团队。
计算结果显示，ε3＞ε2＞ε1，表明区域信息化发展水平与第三产业增加值占GDP比重的灰色关联度最大，信息化发展水平与第三产业的相关性最强；信息化发展水平与第二产业、第三产业的关联度依次降低。
由表3的估计结果可见：前一年产业结构优化率在0.1%的显著性水平上影响本年产业结构优化率，前一年产业结构每优化1%，本年产业结构优化水平提高0.8667%，说明本期产业结构对上期产业结构具有很强的依赖性。产业结构调整是一个动态化的过程。因此，应用动态面板模型比静态模型更适合表征这一现象，验证了本文模型选择的准确性。
3.3 全国面板回归结果与分析
考虑到模型可能产生内生性遗漏，广义矩估计（GMM）方法用于估计研究设计给出的测量模型。首先，对模型进行Sargan检验，采用Hansen检验判断工具变量的使用是否合理。过度识别检验大于0.05，接受原假设，即表明所选的工具变量均为有效工具变量，回归结果如表3所示。
由上述实证结果可知，我国信息化发展与第三产业占GDP比重的几何相似性较高，与第二产业、第一产业所占比重的序列几何相似性次之。具体地说，信息化序列的变化与第三产业占比序列的更具协同效应，与第二产业占比的效应排在第二位；当信息化迅猛发展时，第三产业受益最大，其次是第二产业，即实现了三大产业结构的优化调整。总体来说，我国信息化发展与我国各产业占GDP比重都具有一定的几何相似性。
京港澳高速公路涿州(京冀界)—石家庄段运营20 a以来，交通量迅速增长，服务水平已趋于饱和。因此，扩建本段高速公路是十分必要的。依托京港澳高速公路涿州(京冀界)—石家庄段双向四车道对称加宽为双向八车道改扩建工程，选取某典型断面进行计算，路基填高为5.0 m，路面宽度为26 m加宽至42 m，边坡斜率均为1∶1.5。根据地质勘查资料，地面以下土层分别为4.5 m粉土，5.7 m淤泥质粉质黏土，11.3 m粉质黏土。
4.4 适时收获 芝麻终花后20 d左右逐渐成熟，此时植株下部叶片基本脱落，茎秆颜色变黄或黄绿色，中部蒴果灌浆饱满，下部蒴果种子充分成熟，有少量蒴果轻微炸裂，种皮均呈现品种固有色泽。芝麻成熟后，应在早晚收获，避开中午高温阳光强烈照射，减少下部裂蒴掉籽或病死株裂蒴造成的损失。收时选优良单株留种，搞好提纯复壮。
表3 全国面板回归结果
信息化发展水平在0.1%的显著性水平上正向影响产业结构优化率，即信息化发展水平每提高1%，产业机构优化率提高0.0972%。这与灰色关联分析的结果一致，信息化发展水平综合评价值的提高会带动我国二、三产业增加值更快速的增加，从而二、三产业增加值占GDP的比重将上升，这就意味着产业结构的优化。
另外，Sargan检验p=0.0721，可以在5%的显著性水平上接受“所有工具变量都有效的原假设”，这表明可以进行GMM系统估计。
科研经费投入的影响系数显著为正，说明技术选择和合理的资本深化能够促进产业结构升级、提升劳动生产率（黄茂兴，2009）。外贸水平影响系数显著为正，说明通过外贸引进的技术有利于我国产业结构优化。城镇化水平影响系数显著为正，这可以解释为城镇化可以有效促进区域产业分工与重组，加速产业结构调整。
3.4 分区域面板回归结果与分析
由于地理位置和经济政策的差异，中国各地区的经济发展差异很大，区域经济的非均衡也相应反映在产业结构的区域性中。与此相符，信息技术的发展在产业结构调整方面也存在区域差异。因此，本文利用我国东部、中部、西部2的面板数据进行动态面板回归，结果如表4所示。
表4 分区域面板回归结果
表4参数估计结果显示：三个地区的前一期产业结构优化率对当期产业结构升级具有显著正向影响，且三个地区对前一期的依赖性由大到小排序为：西部地区、中部地区、东部地区，说明地区经济发展水平越高，本期产业结构对上期产业结构的依赖性就越低。我们重点考察信息化发展随产业结构升级的影响效应，参数估计结果说明，东部、中部、西部的信息化发展都在0.1%的显著性水平上正向影响产业结构优化率，且影响效应呈现边际递减规律。这可以解释为：西部地区信息化发展水平相对最低，信息化对技术创新和产业间知识流动的边际贡献率大于东部和中部地区。三个地区的科研投入和城镇化水平都显著正向影响产业机构升级，且影响系数十分接近，说明科研投入的增加和城镇化水平的提高对东中西部产业机构的优化作用无明显差异。值得注意的是，东部地区外贸水平在0.1%的显著性水平上正向影响产业结构升级，而中部和西部地区的外贸水平对产业结构升级无显著影响，这主要是由于中部地区和西部地区对外贸易出口产品技术含量较低，引进技术的科技含量也不高。
基于Sargan过度识别检验结果，分样本估计均选择以被解释变量的最高三阶滞后项作为工具变量，接受不存在过度识别检验的原假设，即所选工具变量有效。
3.5 平稳性检验
为避免伪回归，各变量需进行单位根检验。本文使用LLC检验方法，结果显示：各变量都拒绝存在单位根的原假设，即变量是平稳的，保证了模型估计的可行性。
表5 各内生变量单位根检验
4、政策建议
本文就关于信息化发展与产业结构调整的相关文献进行了综述，在此基础上展开实证研究。总结所得结论并提出政策建议。
又称根瘤病，是分布很广的一种病害。主要症状表现在根部，发生大小不同的癌肿物。通常为球形，小如豌豆或更小，大如拳头或更大。褐色或深褐色，表面粕糙或凹凸不平。得病后树势衰弱，易遭霜害，直至死亡。
我国要充分发展新一代信息通信技术，推动信息化融入中国现代产业发展体系，从根本上推动我国产业结构转型升级（茶洪旺，2017）。信息化发展水平较高的东部地区应充分总结信息化发展与产业结构升级的成功经验，发挥好榜样的示范引领作用，强化与周边省份的产业合作与经济交流，充分做到信息化建设成效共享，推动区域产业结构迈向中高端水平。对于信息化基础设施落后的中部和西部地区，应加大财政补贴力度，加快移动互联网建设，出台优惠政策吸引信息类科技企业或服务企业落户。
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★基金项目： 本文系河南省高校重点科研项目“基于定量研究的华林-哥德巴赫问题”（项目编号：17A110009）、华北水利水电大学大学生创新训练项目（项目编号：2018XB164）。
作者简介：
吴晨宇，华北水利水电大学在校生，研究方向信息与计算科学；
赵华飞，华北水利水电大学在校生，研究方向信息与计算科学；
赵峰，博士，讲师，现就职于华北水利水电大学数学与统计学院，研究方向为解析数论；
朱新彧，华北水利水电大学在校生，研究方向金融数学。
标签：产业结构升级论文; TOPSIS综合评价论文; 灰色关联分析论文; GMM动态面板论文; 华北水利水电大学论文; 华北水利水电大学数学与统计学院论文;