何 瑞 任苏灵(兰州财经大学统计与数据科学学院)
摘 要:低空经济是新质生产力的典型代表,作为培育战略性新兴产业的综合经济形态,其发展离不开数字产业的推动,如何通过数字产业发展促进低空经济高质量发展是当下关注的热点。文章通过构建理论框架和实证模型,采取了2012—2022年中国30个省份的面板数据,使用熵权法测算了各省的低空经济发展指数和数字产业发展指数,再构建普通面板回归模型和空间计量模型,进行异质性检验和稳健性检验。研究发现经济发达和欠发达地区的数字产业对低空经济发展都有显著的直接效应,但发达地区的数字经济对周边地区低空经济发展具有负向的空间溢出效应,欠发达地区却是正向的空间溢出效应。
关键词:数字产业;低空经济;熵权法;面板回归;空间计量
一、引言
2023年12月召开的中央经济工作会议提出,从发展新质生产力、推动高质量发展的战略高度出发,强调要打造低空经济等若干战略性新兴产业。在今年的全国两会上,低空经济作为推动新质生产力加速发展的一项具体任务,首次被纳入政府工作报告之中,这一举措标志着低空经济在国家战略布局中的地位显著提升。根据工信部下属机构赛迪研究院发布的《中国低空经济发展研究报告(2024)》,2023年中国低空经济规模已达5059.5亿元,展现出强劲的发展势头。而展望未来,随着各项政策的逐步落实以及技术的不断创新和突破,预计到2035年,我国低空经济规模将攀升至2万亿元,成为推动经济增长的新引擎。低空经济的发展既有助于推动产业升级、创造就业,又能拓展相关学科研究视野,促进理论创新,具有深远的理论与现实意义。
数字产业化构成了数字经济架构的核心基石,它催生了数字技术的迭代升级与创新,成为评估数字经济质量的关键度量标准。此外,它也是促进产业数字化进程及数字经济发展动能的关键源泉。低空经济在数字经济发展生态中占据着重要地位,是数据要素赋能实体经济的关键实施路径。
在国家数据局发布的《数字中国发展报告(2023年)》中,这一论点得到了精准的诠释。依托我国数字生态文明建设的稳固基础和数据资源体系的优化升级,报告提出要对多种先进技术进行统筹规划,涵盖高精度卫星遥感、迅捷无人机、地面监测站点,以及移动测绘等。并且,加速推进如遥感智能引擎、大数据分布式架构、三维地图可视化应用等多项关键技术。在分析数字中国的发展态势与未来展望时,报告指出低空产业的快速发展和北斗技术的规模化应用,将进一步推动农业数字化转型,农业信息化率进一步提升。
二、文献综述
目前,学术界对于低空经济的探讨大多停留在理论层面,集中在发展现状、基本特征的研究上,例如,张越等学者分析了低空经济的基本内涵、特征与产业发展的逻辑,他认为低空经济处于快速发展的阶段,但市场核心竞争力还有待提高,低空经济产业需要多领域的技术创新和融合。张夏恒认为低空经济正逐渐成为中国经济增长的新动力,要进一步规范低空经济市场、培养低空经济专业人才、不断推进“低空”相关技术与应用的融合、加快低空技术的创新,利用低空经济为新质生产力赋能。周建忠提出,低空经济作为新质生产力的典型代表,它的发展依赖于数字化、信息化、网络化和智能化的助推,为迎合低空经济市场发展,需要深化数字化转型,促进数字技术与低空经济的创新融合,大力发展数字产业,为“低空”产品提供数字化配件。沈映春等探讨了我国数字基础设施建设对低空经济的影响及其发挥作用的原理,他认为推动低空经济向高质量发展转型,需不断强化数字基础设施的投入力度,并确保低空经济领域的技术创新与产业升级得到人力资源的有效支撑。为此,应精细化调整人才培养与引进策略,提升人才集聚效应,具体包括优化人才政策体系,增强人才吸引力,以及提高人才资源配置效率等措施。钟成林等研究表明,数字新质生产力对低空经济高质量发展具有重要促进作用,因此应进一步加快数字化和低空经济融合进程,加强低空信息监管,推进低空产业供给和数字产业改革。
本文从剖析低空经济与数字化融合出发,根据数字产业和低空经济的内涵建立综合评价指标体系,通过熵权法得到各指标的权重,在进行空间计量建模之前,通过莫兰指数检验空间相关性,构建普通的面板回归模型,若通过莫兰指数检验,再进行空间计量建模、异质性和稳健性检验。最后结合两个模型的结果给出结论和对策。
三、理论机制分析
关于数字产业对低空经济的影响分析,本文主要从数字产业促进低空经济技术创新、数字产业对低空经济的空间溢出效应以及数字产业和低空经济融合发展三个方面展开分析。
第一,数字产业为低空产业提供信息传输和软件行业的人才,专业人才所带来的先进数据分析、大数据技术为低空产品提供技术、服务上的创新,数字产业通过提供技术创新支持、多场景应用牵引等,有效促进了低空产业的技术创新。首先,物联网技术的应用使得低空飞行器与地面系统之间实现了实时数据传输与信息共享,增强了智能监控与管理能力。其次,云计算提供的强大数据处理能力支持低空产品在飞行路径优化、故障预测和资源调度等方面的智能决策。人工智能技术的引入使得自主飞行控制与环境感知能力不断增强,从而提升了飞行安全性和效率。还有区块链技术的运用可确保低空经济中的数据透明性与安全性,促进了信任机制的建立。
第二,数字产业的迅猛增长为低空经济带来了显著的空间外部性效应,其通过信息技术的创新驱动和产业结构的深度融合,极大地提升了低空经济活动的本地经济效能。同时,这种发展模式亦呈现出强大的空间扩散机制,即通过技术扩散、产业链的纵向延伸与横向拓展以及市场规模的扩大化,使得低空经济的服务领域和应用场景实现了地理空间的跨越。这一过程促进了跨区域的经济互动,优化了资源配置效率,进一步提升了区域经济系统的综合竞争力与可持续发展的内生动力。具体而言,这种空间溢出效应体现在技术外溢效应的增强、产业链协同效应的深化以及市场网络效应的扩展,为区域经济发展注入了新的活力和动力。
第三,数字产业与低空经济的融合发展通过多维度的技术整合与协同创新实现了产业升级与效能提升。这种融合使得低空经济在空域管理、航路规划等方面实现智能化,进而推动通用航空器在农业、林业等领域的广泛应用,以及低空物流、城市空中交通等新业态的发展,从而为低空产业注入了科技创新动力,加速了其作为战略性新兴产业的崛起。
四、研究设计
(一)模型构建
基于以上理论分析,为了检验数字产业对低空经济发展的空间溢出效应,本文主要构建了空间滞后模型、空间杜宾模型和空间误差模型。
空间滞后模型(Spatial Lag Model)旨在探究低空经济在地理空间上的外溢效应。该模型表明一个省份低空经济的增长,一方面源于本地数字产业发展所形成的内在驱动力,另一方面则是受到邻近省份数字产业活动所引发的空间交互作用影响。模型设定如下:
其中,LAEqit为低空经济发展水平,DEIit为数字经济发展水平,ρ为空间相关系数,WLAEqit为低空经济发展水平的空间滞后项。controlsit代表一系列控制变量,包括m1城市化率,m2产业高级化水平,m3一般预算支出,m4地区生产总值,m5教育水平;β1和β2为待估系数,εit为误差项。W为空间权重,本文参考谭昶等学者的研究成果,采用了三种不同的空间关联模式,分别是邻接权重W1(若省份相邻则赋值为1,否则为0)、经济权重W2(运用各省份人均GDP差额的倒数构建)和经济地理嵌套权重W3(运用各省会城市直线距离的倒数和各省份人均GDP差额的倒数共同构建,权重各占50%)。
空间误差模型用以探究相邻区域低空经济发展进程中的误差对目标省份相应观测数据所造成的影响,其具体的表达式为:
其中,λ为空间相关系数。
空间杜宾模型中,着重检验的是解释变量的空间滞后项对目标省份内被解释变量所产生的影响作用,其具体的表达式为:
其中,WX表示解释变量的空间滞后项。
(二)变量选取
1.被解释变量:各省低空经济发展水平(LAEqit)
本文研究的被解释变量各省低空经济发展水平(LAEqit)参考结合了来自广东省深圳市龙华区2023年发布的《低空经济高质量发展评价指标》和36氪研究院2024年发布的《中国低空经济发展指数报告》,其具体指标体系如表1所示。其中各类有关“无人机”的企业数量来自“天眼查”数据平台,R&D经费投入金额来自各省统计年鉴、低空经济产值规模来自东方财富网,低空经济相关专业数量和论文产出数量分别来自“掌上高考”数据平台和中国知网平台。
2.核心解释变量:各省数字产业发展水平(DEIit)
参考李北伟等学者的研究成果,数字产业发展水平包括数字产业就业比重、人均软件业务收入、人均电信业务收入等五个指标,其中,数字金融发展水平数据参考北京大学数字普惠金融指数,其他数据和控制变量数据均来自国家数据网站、中国统计年鉴和各省统计年鉴,个别缺失数据采用插值法补充,具体指标如表2所示。
3.控制变量
低空经济的发展不仅仅受到当地数字产业、数字基础设施建设等数字领域因素的影响,同样也会受到当地的经济水平、地理位置、政策环境、城市建设等综合要素的影响,本文结合目前相关研究文献,综合考虑选取以下控制变量:(1)城市化率,用城镇人口占年末常住人口比例表示;(2)一般预算支出,以各省政府财政支出表示;(3)教育水平,用每十万人口高等学校平均在校生数表示;(4)产业高级化水平,用第三产业增加值除以第二产业增加值的比值表示;(5)地区生产总值;(6)互联网普及率,用互联网用户数占总人口数量百分比来表示。
五、实证分析
(一)时空差异分析
1.低空经济发展水平时空差异
采用熵权法对我国2012—2022年的省级低空经济发展水平进行测算,结果如表3所示(仅呈现2014年、2018年及2022年的数据样本)。综合分析发现,我国低空经济整体发展态势呈正向增长。在所考察的指标中,广东省、江苏省、北京市、上海市以及浙江省与山东省(并列)的指数位列前五,低空经济发展指数相对较高的省份主要分布在我国东部沿海经济带,其次是中部和西南地区,而东北和西北地区的低空经济发展指数相对较低。由此可知,我国低空经济的发展呈现出由沿海向内陆递减、由南向北递减的地理分布特征,其发展水平受地理区位、经济发展基础、基础设施建设和政策环境等多重因素的共同影响。在具体数据层面,广东省在2022年的低空经济指数达到最高值0.61,显著高于排名第二的江苏省的0.32。此外,广东省在低空经济领域的资源集聚与发展起步较早,显示出其在推动我国低空经济发展中的引领作用。
2.数字产业发展水平时空差异
同样利用熵权法对我国2012—2022年各省数字产业发展水平进行测算,其具体结果如表4所示,整体呈现上升趋势,这体现出十年以来我国的数字产业发展卓有成效,排名前六的省市分别是广东、北京、浙江、江苏、山东和上海,和低空经济发展水平前六省份一致,只是位次有所变化,发展水平同样呈现出东高西低、南高北低的地理分布,足以说明目前西南、东北和西北地区的数字产业和低空经济的发展面临着严峻的挑战。
(二)面板回归模型
本研究首先建立不同类型的面板模型来检验数字产业发展对低空经济的影响效应,具体数据的描述性统计和模型结果如表5、表6所示。混合模型(POOL模型)、固定效应模型(PE模型)、随机效应模型(RE模型)、时间固定效应模型、双向固定效应模型的数字产业发展水平均在1%的水平下显著为正,这也表明各省数字产业可以有效地推进低空经济的发展,五种模型分别表示,当数字产业发展水平提高1,低空经济发展水平分别提高0.356、0.210、0.250、0.360、0.178。但五种模型下各有控制变量不显著的情况,且根据表7中检验的结果最终确定选择随机效应模型作为最终面板模型,该模型适用于个体数量较多且数据时间跨度较小的情况。
就随机效应模型的回归结果来看:首先,财政支出、教育水平对低空经济发展的影响并不显著,这表明目前的低空经济正处于起步阶段且政府对低空经济的投入还不够明显。教育界和低空产业界、研究机构的合作不够紧密,目前的教育体系没有及时跟进为低空经济领域输送人才。其次,GRP、产业高级化、互联网普及率在1%的水平下显著为正,但系数较小,说明地区经济的发展水平在一定程度上为“低空经济”发展提供更好的经济环境。产业结构更加完善、第三产业更加发达的地区为低空经济发展提供了技术、人才和资金的流入,而在互联网普及率更高的地区,人们对低空经济的认知更全面,推动了低空产业的技术研发和创新、信息传播与交流。
最后,城市化率对低空经济的影响显著为负。一方面,我国的总体城市化率达到60%以上,城乡一体化进程加快,无论是农村还是城市都有发展低空经济的优势条件;另一方面,现阶段低空经济配套措施建设尚不完善,难以对低空经济形成有力支撑,成效并不显著。这使得在发达地区,相关资源更倾向于流向其他经济领域。
(三)空间计量模型
根据熵权法的分析结果可知不同区域的低空经济发展水平有较大差异,所以本研究想要探讨地区之间是否存在空间溢出效应,在建立空间计量模型之前首先运用全局莫兰指数对低空经济发展水平的空间相关性展开检验,检验结果见表8。基于三种空间权重,2012—2022年间,低空经济发展水平的莫兰指数在5%的显著性水平下皆显著为正。这一结果表明,我国各省之间低空经济发展水平存在显著的正空间相关性,可以据此进行空间计量建模。
在综合考量LR检验、Wald检验的结果,并深入对比各模型的拟合表现后,最终确定采用空间滞后模型,用以阐释数字产业对低空经济所产生的效应。依据表9中空间滞后模型(SLM)的回归数据,在三种不同的空间权重设定下,低空经济的ρ值分别为0.231、0.230、0.232,这也再次表明数字产业和低空经济确实具有显著的空间相关性,核心解释变量数字产业的系数分别为0.357、0.356、0.356,且均在5%的水平上显著,说明发展数字产业确实能推动低空经济的增长。三种空间权重下回归系数相近,下文将着重选择邻接权重下SLM来进行分析。对于选择的控制变量,预算支出、教育水平和互联网普及率均不显著,城市化率、产业高级化、地区生产总值均在5%的水平上显著。
表9中显示SLM在邻接权重下空间效应分析结果,从直接效应看,数字产业对低空经济的直接效应分别为0.357,并且通过了显著性检验,这表明数字产业能够借助一系列提升数字化程度的手段,推动本省低空经济的发展。从空间溢出效应角度深入分析,数字产业对低空经济的间接效应数值为-0.026,在1%的显著性水平下显著,这证明了数字产业和低空经济在空间层面存在一定的关联效应,可通过区域溢出作用,影响相邻省份低空经济的发展水平。从整体效应维度剖析,数字产业对低空经济的影响效应达到0.334,同样在1%的显著性水平下显著(见表10)。综合多方面的分析结果可知,数字产业的发展不但能直接促进本省低空经济的进步,还能凭借空间溢出效应,对相邻省份的低空经济产生影响,且直接效应程度上明显高于空间溢出效应。
控制变量的结果中剔除了模型不显著的变量,结果显示产业高级化和地区生产总值对低空经济的影响是正面的,而城市化率的提高并不会带动低空经济发展,影响是负面的。
(四)区域异质性检验
结合上文熵权法计算的结果,选择将广东、上海、北京、浙江、江苏和山东6个省份作为低空经济发达地区、而其余24个省份为低空经济欠发达地区,再分别进行区域异质性检验,结果如表11所示。
表11结果显示,在对两类具有显著差异的区域进行深入研究后发现,数字产业对低空经济的直接效应在数值上呈现出明显不同。这一结果清晰表明,无论是在经济发达区域还是经济欠发达区域,数字经济的发展均对本省低空经济的发展产生了显著的促进作用。然而,对比之下,经济发达地区的直接促进效应明显强于经济欠发达地区。
从间接效应的视角展开分析,数字产业在经济发达地区和经济欠发达地区所展现出的影响系数分别为-0.035和0.106。这一数据表明,在经济欠发达地区数字产业呈现出正向的空间溢出效应,即能够带动周边地区低空经济的发展;而在经济发达地区,数字产业却呈现出负向的空间溢出效应。
究其原因,数字产业具有独特的属性,其生产的无形产品不受地理边界的限制,具备极高的流动性,并且数字技术的创新成果传播速度快、范围广,通常情况下会给邻近区域带来积极的外部效益。当前,我国数字经济正处于快速发展的初期阶段,部分发展势头迅猛的区域在短期内会吸引周边地区的生产要素汇聚,进而形成虹吸现象。考虑到我国经济发达地区大多集中在东部沿海,这些地区基础设施完备,极大地便利了生产要素在区域间的流动,这就导致在短期内,数字经济发展所引发的虹吸作用超过了其本应产生的溢出效应。
相反,经济较为落后的地区多位于中西部,基础设施的限制可能使得生产要素流动受限,因此数字产业发展带来的正向溢出可能超过虹吸效应,因此产生了正向的空间溢出效应。
(五)稳健性检验
本文使用三种方法来进行稳健性检验,一是遗漏变量可能带来内生性问题,影响低空经济发展的要素有很多,比如专业人才带来的技术创新等,因此加入低空经济领域相关专利数量m7作为技术创新能力,将其加入模型后重新测算,发现数字产业的系数仍然在5%的水平下显著。说明本文中选择的论文数量和专业数量数据具有很强的替代性,因此假定不存在衡量技术创新上的遗漏变量。二是通过替换控制变量来衡量模型稳健性,上文中选择的控制变量有不显著的情况,通过替换控制变量,使用沈映春等学者选择的金融发展水平、数字基础设施建设、和外资吸引力来替换预算支出和互联网普及率、教育水平,最终结果表明在更换控制变量的情况下,核心解释变量数字产业依然在5%的水平下显著。三是替换被解释变量,通过更换低空经济指数的测算方法获得新的数据来进行测算,这里使用因子分析重新测算了模型,结果表明数字产业影响系数为正,且通过了显著性检验。综上所述,无论是替换、增加解释变量,还是改变被解释变量的计算方法,数字产业作为核心解释变量始终是正向且显著的,说明研究的结论具有稳健性(见表12)。
六、结论与建议
(一)结论
本文运用2012—2022年的我国省级面板数据,对我国数字产业和低空经济发展水平进行了测度,首先通过熵权法测算了数字产业和低空经济指数,发现广东、江苏、山东、浙江四个沿海省份和北京、上海两个直辖市的低空经济和数字产业发展水平高于其他省份。接着,借助构建普通面板模型以及空间计量模型,检验数字产业对低空经济的影响效应。检验结果显示:(1)我国各省份低空经济指数呈现出显著的空间正向关联态势,在地理分布层面,如长三角和珠三角地区,形成了明显的空间集聚现象;(2)数字产业不仅对本省份的低空经济起到推动作用,同时通过空间外溢作用增强了邻近省份的低空经济发展,且其直接影响超过了空间外溢效果;(3)根据不同区域的检验结果,无论是经济较为繁荣的区域还是发展相对滞后的地区,数字产业的蓬勃发展,都对当地低空经济起到了显著的推动效果。尤其需要关注的是,相较于经济欠发达地区,经济发达地区数字产业对低空经济所产生的直接促进效应更为突出。但目前这些发达地区却表现出负面的空间外溢影响。
(二)建议
结合实证分析,提出以下建议:(1)优化人才培养体系,充分利用数字产业优势,实现低空经济人才输送。具体措施包括:搭建线上线下相结合的培训平台,加强数字技术与低空经济专业知识的融合教育;开展校企合作,定向培养低空经济领域紧缺人才;实施人才激励机制,吸引更多优秀人才投身低空经济产业;(2)推动数字产业与低空经济深度融合,实现产业链协同发展。建议政府出台相关政策,支持数字企业与低空经济企业开展合作,共同研发关键技术;搭建产业协同创新平台,促进数字技术与低空经济应用场景的深度融合;加强基础设施建设,为低空经济提供有力支撑;(3)充分发挥数字产业对低空经济的空间外部性效应,实现区域经济协同发展。具体措施包括:优化资源配置,利用数字技术提高低空经济产业链的运行效率;加强区域间合作,推动低空经济产业链向周边地区延伸;发挥数字产业的引领作用,带动相关产业发展,实现低空经济与区域经济的共赢。
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【本文系国家自然科学基金青年基金项目(No.12101279);甘肃省自然科学基金(25JRRA978);甘肃省教育厅青年博士支持项目(2025QB-057)阶段性成果】
(何瑞系兰州财经大学硕士研究生;任苏灵系兰州财经大学副教授)