郭愛美

(杭州電子科技大學 經濟學院，浙江 杭州 310018)

一、引言

制造業(yè)是實體經濟之基，數(shù)字技術與制造業(yè)的廣泛深度融合是實施制造業(yè)供給側結構性改革的關鍵舉措，也是制造強國和網絡強國建設的基礎性工程。2008年金融危機之后，我國制造業(yè)因“大而不強”同時面臨來自發(fā)展中國家尤其是東南亞國家的低技術產業(yè)替代與來自西方發(fā)達國家尤其是美國的高技術產業(yè)發(fā)展堵截，亟待轉型。數(shù)字經濟的蓬勃發(fā)展和“大云物移智鏈”等新一代數(shù)字技術的提質增效、動能轉換效應使數(shù)智化成為我國制造業(yè)破局的重要轉捩點。然而，由于我國各地區(qū)在數(shù)字核心產業(yè)發(fā)展、制造業(yè)結構、市場化環(huán)境、人力資本等方面存在較大差距，導致地區(qū)間出現(xiàn)制造業(yè)數(shù)字化發(fā)展的不平衡問題[1]。制造業(yè)數(shù)字化密度作為衡量制造業(yè)數(shù)字化發(fā)展水平的重要指標，是反映地區(qū)制造業(yè)數(shù)字化轉型所處階段乃至成功與否的重要標志。因此，深入研究我國制造業(yè)數(shù)字化密度的發(fā)展狀況，尤其是省際、區(qū)域間、行業(yè)間、行業(yè)內差異現(xiàn)狀、分布狀態(tài)及其演化特征具有重要的實踐價值，這不僅有助于增進對我國制造業(yè)數(shù)字化發(fā)展現(xiàn)狀及時空分異特征的宏觀認識，也有利于把握制造業(yè)數(shù)字化的演變趨勢，為解決我國數(shù)字化發(fā)展不平衡問題提供現(xiàn)實參考依據(jù)。

國內以“制造業(yè)數(shù)字化”為主題的學術文獻最早出現(xiàn)于2001年，有關定量研究文獻則最早發(fā)表于2019年，至今共20篇，占同一主題文獻總量的7.75%①。對于制造業(yè)數(shù)字化轉型程度的測度，已有研究主要基于多渠道發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)、研究團隊采集的問卷調查數(shù)據(jù)[2]或文本分詞詞頻統(tǒng)計數(shù)據(jù)[3]，從數(shù)字化環(huán)境、數(shù)字化投入、數(shù)字化應用、數(shù)字化產出[4]等方面通過構建單一或多維指標，采用產業(yè)耦合協(xié)調度[5]、產業(yè)關聯(lián)度[6]、產業(yè)融合度[7]、指標體系綜合評價[8]等多種分析方法，從國家、省際、行業(yè)和企業(yè)等多個層面進行評估。其中，產業(yè)融合度一般有三種測算方法：赫芬達爾指數(shù)法、專利系數(shù)法和投入產出法，前兩種方法均使用專利數(shù)據(jù)，局限于測算產業(yè)之間的技術融合度，投入產出法卻能夠在一定程度上綜合體現(xiàn)產業(yè)之間在技術、業(yè)務、市場及組織等多方面的融合程度，從而成為計算產業(yè)融合度較為常用的方法。本文采用的即是投入產出法。

相比有關定量研究文獻，尤其是采用同一測度方法的文獻，本文有兩點邊際貢獻：一是在研究視角上，采用中美對比和時空對照雙視角。通過與國際數(shù)字經濟發(fā)展前沿國美國進行對比研究，能夠從整體和行業(yè)兩個層面揭示中國數(shù)字產業(yè)和制造業(yè)數(shù)字化發(fā)展現(xiàn)狀及其國際相對水平，是對相關學者僅從國家層面測度中國制造業(yè)數(shù)字化程度而缺少國際校準的補充[9-10]；時空對照視角有助于多剖面深度交叉呈現(xiàn)中國各地區(qū)各制造行業(yè)數(shù)字化密度的演化圖景，本文運用90張投入產出表計算并呈現(xiàn)中國省際制造業(yè)數(shù)字化發(fā)展動態(tài)，在已有文獻的基礎上做出新的探索。二是在指標構造上，將儀器儀表行業(yè)也納入數(shù)字產業(yè)的核算范圍。歐陽勁松等(2020)[11]指出：“儀器儀表是大數(shù)據(jù)、人工智能和物聯(lián)網等技術的應用基礎，是‘新基建’七個方向高質量發(fā)展的重要支撐，是制造業(yè)‘牽一發(fā)而動全身’的關鍵技術”，“隨著制造業(yè)數(shù)字化、網絡化和智能化的迅猛發(fā)展，作為制造數(shù)據(jù)獲取的基本感知、測量工具，儀器儀表已成為人工智能、大數(shù)據(jù)分析、工業(yè)互聯(lián)網等技術與實體經濟深度融合的核心紐帶，儀器儀表行業(yè)在全球制造業(yè)格局重塑、制造業(yè)轉型升級、科技強國和國家高質量發(fā)展中的地位日益突顯”。然而，國內相關學術文獻卻大都忽視了儀器儀表行業(yè)在制造業(yè)數(shù)智化轉型中的重要作用，而僅將信息通信業(yè)(ICT)作為數(shù)字產業(yè)的核心內容。值得注意的是，中國信息通信研究院在其歷年發(fā)布的《中國數(shù)字經濟發(fā)展白皮書》②中核算數(shù)字經濟核心產業(yè)時也并未將儀器儀表產業(yè)納入統(tǒng)計，但在其發(fā)布的《中國工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)發(fā)展報告》③中卻明確將儀器儀表產業(yè)納入了工業(yè)互聯(lián)網核心產業(yè)的統(tǒng)計范疇。筆者認為，這種統(tǒng)計范疇上出現(xiàn)的差異與其研究目的直接相關，在匡算中國數(shù)字經濟的總體規(guī)模時，對數(shù)字經濟核心產業(yè)的界定要統(tǒng)籌考慮該產業(yè)對國民經濟其他行業(yè)包括農業(yè)、服務業(yè)的影響，而不僅僅是制造業(yè)，儀器儀表產業(yè)雖與工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展以及制造業(yè)數(shù)智化轉型密切相關，但與農業(yè)、服務業(yè)數(shù)字化轉型的總體關系相對ICT產業(yè)而言并不突出，因此出現(xiàn)上述統(tǒng)計差異?？紤]到本文的研究目標，這也從側面印證了筆者將儀器儀表產業(yè)納入數(shù)字產業(yè)統(tǒng)計之做法的合理性。另外，可作為參考的是，美國商務部經濟分析局(BEA)采用的國民經濟統(tǒng)計71個行業(yè)分類中，并沒有單獨的儀器儀表行業(yè)，11個儀器儀表細類中有9個被歸入“計算機及電子產品”這一產業(yè)大類，另有2個細類分別被歸入“機器設備”與“其他制造業(yè)”產業(yè)大類。這一將儀器儀表作為“計算機及電子產品”子類的分類方法，揭示出兩者在技術基礎與技術特點等方面的共通性。

二、中國數(shù)字產業(yè)發(fā)展特征分析

數(shù)字產業(yè)包括數(shù)字制造業(yè)和數(shù)字服務業(yè)兩大類。參考《數(shù)字經濟及其核心產業(yè)統(tǒng)計分類(2021)》，兼顧數(shù)據(jù)可得性、可比性，以及儀器儀表對制造業(yè)數(shù)字化的重要性，本文將2017年中國投入產出表(42個部門)中的“通信設備、計算機和其他電子設備”和“儀器儀表”界定為數(shù)字制造業(yè)(也稱為“硬信息”)，將其中的“信息傳輸、軟件和信息技術服務”界定為數(shù)字服務業(yè)(也稱為“軟信息”)。圖1分別采用增加值和總產值這兩個指標來測度中國數(shù)字產業(yè)的發(fā)展概況。

圖1 2007年、2012年、2017年中國數(shù)字產業(yè)發(fā)展規(guī)模

基于2007年、2012年、2017年中國投入產出表(42個部門)，結合2007年、2012年美國投入產出表Use Tables(405個部門)和2017年美國投入產出表Use Tables(71個部門)中的相關數(shù)據(jù)，對中美數(shù)字產業(yè)發(fā)展的基本情況進行了對比分析，如表1所示。其中，中美數(shù)字產業(yè)及其子行業(yè)的產值和增加值均以2003年為基期進行了價格指數(shù)平減。具體地，數(shù)字制造業(yè)采用的是相應行業(yè)的PPI指數(shù)，數(shù)字服務業(yè)采用的是通信類CPI指數(shù)；美國的價格指數(shù)數(shù)據(jù)來自美國勞工統(tǒng)計局網站，中國的價格指數(shù)數(shù)據(jù)來自中國國家統(tǒng)計局網站。

表1 中美數(shù)字產業(yè)發(fā)展情況對比

通過對比中美數(shù)字產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，發(fā)現(xiàn)中國數(shù)字產業(yè)具有以下發(fā)展特征：

(1)中國數(shù)字產業(yè)總規(guī)模迅速擴大，產值已超美國。中國數(shù)字產業(yè)總產值④由2007年的6.29萬億元，迅速增至2012年的12.47萬億元和2017年22.39萬億元，年平均增長率為25.6%。2007年，中國數(shù)字產業(yè)總產值只有美國的49%，十年后，這一比值出現(xiàn)翻轉，反超美國27%。從行業(yè)增加值來看，中國數(shù)字產業(yè)增加值⑤由2007年的1.55萬億元，經由2012年的3.16萬億元，增至2017年的6.57萬億元，年均增長32.3%，增加值增速快于總產值增速，表明我國數(shù)字產業(yè)的增加值率在上升，價值創(chuàng)造能力在增強，產業(yè)呈現(xiàn)集約型發(fā)展態(tài)勢。然而，與美國相比，我國數(shù)字產業(yè)的增加值創(chuàng)造能力仍大為落后，表現(xiàn)在2017年我國數(shù)字產業(yè)的總產值為美國的127%，但增加值僅為美國的57%。從時間縱向來看，趨勢向好，2007年中國數(shù)字產業(yè)增加值僅為美國的21%，十年后該比值增至57%，對美增加值年均相對增幅為17%，表明中國數(shù)字產業(yè)具備一定的追趕能力；同時，也應注意到追趕速度在下降：2007—2012年間，中國對美數(shù)字產業(yè)增加值的追趕速度為年均21%，2012—2017年間，年均增速降至6%。

(2)中國數(shù)字產業(yè)向“軟硬并重”轉變，數(shù)字服務業(yè)持續(xù)追趕美國。從數(shù)字產業(yè)內部結構來看，中國數(shù)字制造業(yè)與數(shù)字服務業(yè)總產值的比重由2007年的4.49，逐步降至2012年的2.72和2017年的1.85，中國數(shù)字產業(yè)“重硬輕軟”問題得到大幅度緩解，呈現(xiàn)“軟硬并重”發(fā)展趨勢。同期，美國數(shù)字產業(yè)始終以服務為主導，2007年美國數(shù)字制造業(yè)與數(shù)字服務業(yè)的總產值之比為0.41，十年后該比值降至0.18，數(shù)字服務業(yè)總產值為數(shù)字制造業(yè)的5.6倍，數(shù)字服務業(yè)主導地位愈加顯著。從分部門相對水平來看，中國數(shù)字制造業(yè)發(fā)展迅速，2017年總產值達14.53萬億元，是2007年的2.82倍，對美比例由2007年的1.38，迅速攀升至2012年的3.61和2017年的5.43，年均相對增幅為29%；中國數(shù)字服務業(yè)發(fā)展速度更快，2017年總產值達7.86萬億元，是2007年的6.86倍，對美比例由2007年的13%，逐漸增至2012年的35%和2017年的53%，年均相對增幅達32%，形成追趕之勢。從分部門增加值來看，中國數(shù)字制造業(yè)對美增加值比重由2007年的45%提升至2017年的115%，已反超美國；中國數(shù)字服務業(yè)對美增加值比重由2007年的13%，逐步攀升至2012年的28%和2017年的44%，年均相對增幅達25%，但該增速低于中國數(shù)字服務業(yè)對美總產值比重增速，由此可推斷出：中國數(shù)字產業(yè)對美國的增加值追趕效應并非得益于數(shù)字服務業(yè)增加值率提升，而主要由中國數(shù)字服務業(yè)相比數(shù)字制造業(yè)的產出規(guī)模擴大所致⑥，是數(shù)字產業(yè)內部結構優(yōu)化的產物。

(3)中國數(shù)字制造業(yè)內部結構優(yōu)化不足，顯著落后于美國。從中美兩國實踐來看，研究期間內數(shù)字制造業(yè)中儀器儀表行業(yè)的增加值率始終高于通信設備、計算機和其他電子設備的增加值率，為此，可用儀器儀表在數(shù)字制造業(yè)中的產值占比來表征一國數(shù)字制造業(yè)內部結構的優(yōu)化狀況。中國數(shù)字制造業(yè)中，儀器儀表產值占比從2007年的6.27%，微升至2012年的6.39%和2017年的6.30%，進步極為有限，表明中國數(shù)字制造業(yè)內部結構優(yōu)化不足。同期，美國數(shù)字制造業(yè)內部結構改進迅速，儀器儀表產值占比從2007年的34%，提升至2012年的44%和2017年的46%，占比接近一半。相比之下，我國數(shù)字制造業(yè)內部結構顯著落后于美國，有待持續(xù)優(yōu)化。然而，從發(fā)展勢頭來看，中國儀器儀表總產值增長迅速，2007—2017十年間，年均增長18.4%，2017年已達9 160億元，同期美國儀器儀表總產值則停滯不前，徘徊在1.2萬億元左右，兩種作用疊加導致中國儀器儀表對美總產值比率從2007年的25%增至2017年的74%。從增加值角度來看，2007—2017年間中國儀器儀表產業(yè)增加值年均增長24%，高于產值增速5.6個百分點，表明該產業(yè)的技術含量在提升。

(4)中國數(shù)字制造業(yè)影響力系數(shù)高于美國，數(shù)字服務業(yè)影響力系數(shù)相當。影響力系數(shù)是指某部門對國民經濟各部門所產生的生產需求波及程度，體現(xiàn)的是該部門對國民經濟各部門的拉動作用。參照程大中(2008)的方法[12]，計算中美數(shù)字產業(yè)的影響力系數(shù)(見表2)。2007—2017年，中國通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)的影響力系數(shù)穩(wěn)定在1.4左右，儀器儀表的影響力系數(shù)穩(wěn)定在1.3左右，均大于1，說明中國數(shù)字制造業(yè)對國民經濟各部門的拉動作用超過全社會平均水平。即使與制造業(yè)的平均影響力相比⑦，中國數(shù)字制造業(yè)也表現(xiàn)出超一般的水平。其中，通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)，儀器儀表業(yè)的影響力系數(shù)分別比制造業(yè)平均水平高出0.24和0.12。同期，美國數(shù)字制造業(yè)的影響力系數(shù)均低于1，且呈現(xiàn)下降趨勢，由2007年的0.99逐漸降至2012年的0.79和2017年的0.70，與美國制造業(yè)平均影響力的比值，也由2007年的80%降至2017年的60%，表明美國數(shù)字制造業(yè)產出對其國民經濟的拉動作用越來越小⑧。從中美兩國數(shù)字制造業(yè)的增加值率比值(20%∶80%)和勞動報酬率比值(10%∶43%)⑨可以推斷，中美數(shù)字制造業(yè)影響力系數(shù)之差異主要源于兩國數(shù)字制造業(yè)分處該產業(yè)價值鏈的不同環(huán)節(jié)，中國數(shù)字制造業(yè)多位于加工組裝制造環(huán)節(jié)，要求更多的物質投入，因而產業(yè)波及面廣，影響力系數(shù)大；美國數(shù)字制造業(yè)位居產業(yè)上游高端、關鍵技術的研發(fā)與制造環(huán)節(jié)，對物質投入數(shù)量的要求少，因而產業(yè)波及面窄，影響力系數(shù)小。中國數(shù)字服務業(yè)的影響力系數(shù)在各年均略低于美國，但兩國總體水平相當，單位產出對國民經濟的拉動作用在0.8～0.9之間，低于全行業(yè)平均水平，但與兩國服務業(yè)的影響力系數(shù)均值基本持平。

(5)中國數(shù)字制造業(yè)感應度系數(shù)內部分化大，數(shù)字服務業(yè)感應度系數(shù)低于美國。感應度系數(shù)是指某部門對國民經濟各部門最終使用的需求感應程度，體現(xiàn)的是該部門對國民經濟各部門生產活動的支持程度。參照程大中(2008)的方法[12]，計算中美數(shù)字產業(yè)的感應度系數(shù)(見表2)。2007—2017年，中國通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)的感應度系數(shù)穩(wěn)定在1.8左右，大大高于全行業(yè)平均感應度系數(shù)，比制造業(yè)平均感應度系數(shù)高出44%；同期，中國儀器儀表業(yè)的感應度系數(shù)約為0.62，不僅大大低于全行業(yè)平均感應度系數(shù)，且只有制造業(yè)平均感應度系數(shù)的50%，表明中國數(shù)字制造業(yè)內部不同行業(yè)間的感應度系數(shù)分化程度較大，且通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)對國民經濟各行業(yè)生產的需求響應度高，被依賴程度深，而儀器儀表在我國國民經濟各行業(yè)生產中的使用度不高，被依賴程度相對較輕，制造業(yè)物聯(lián)網與數(shù)智化發(fā)展仍處于初級階段。與中國類似，美國計算機及電子產品行業(yè)⑩的感應度系數(shù)基本穩(wěn)定在1.2左右，高于全行業(yè)平均水平，表明該行業(yè)嵌入美國國民經濟的程度較深。相比數(shù)字制造業(yè)，中國數(shù)字服務業(yè)的感應度系數(shù)較低，雖然已從2007年的0.59升至2017年的0.78，但仍低于全行業(yè)平均水平，且只有整個服務行業(yè)平均感應度系數(shù)的91%。美國數(shù)字服務業(yè)的感應度系數(shù)高于中國，其中廣播及電信服務業(yè)的感應度系數(shù)平均約為1.1，數(shù)據(jù)處理、互聯(lián)網發(fā)布和其他信息服務業(yè)的感應度系數(shù)平均約為0.8，計算機系統(tǒng)設計及相關服務的感應度系數(shù)平均約為0.9，且后兩者處在遞增趨勢中；美國計算機系統(tǒng)設計及相關服務的感應度系數(shù)已于2012年超過其服務業(yè)的整體水平，說明美國數(shù)字服務業(yè)對其國民經濟的嵌入程度在不斷加深。相比美國，中國硬信息業(yè)與軟信息業(yè)的感應度系數(shù)差距更大，“軟硬不平衡”問題仍較為突出。

表2 中美數(shù)字產業(yè)影響力系數(shù)與感應度系數(shù)

三、中國制造業(yè)數(shù)字化密度的時空分異特征分析

與武曉婷、張恪渝(2021)[9]的直接融合度指標不同，本文在計算某制造行業(yè)數(shù)字化密度時采用的是該制造業(yè)生產運營過程中所使用的數(shù)字行業(yè)中間品投入額與其對所有行業(yè)中間投入品使用總額的比值，而不是與該行業(yè)總投入的比值(見表3)。因為發(fā)達國家制造業(yè)的勞動者報酬以及行業(yè)增加值較高，故其總產出中的中間投入品占比較低。在此條件下，若以行業(yè)總投入為分母，將會嚴重低估發(fā)達國家或高估發(fā)展中國家的數(shù)字化密度。

表3 中國制造業(yè)分行業(yè)數(shù)字化密度及其與美國的比較 單位：%

(一)國家層面制造業(yè)數(shù)字化密度的總體特征

我國制造業(yè)整體的數(shù)字化密度經歷了一定的波動，從2007年的8.54%首先降至2012年的6.95%而后又升至2017年的8.98%。具體到16個制造子行業(yè)，2007年、2012年、2017年其數(shù)字化密度既大于當年所有制造行業(yè)數(shù)字化密度均值又大于其中位值的是同樣的7個行業(yè)，從低到高依次為：造紙印刷和文教體育用品，交通運輸設備，專用設備，通用設備，電氣機械和器材，儀器儀表，通信設備、計算機和其他電子設備，其中后兩個子行業(yè)的數(shù)字化密度分別達到46%、65%的高水平。七大高數(shù)字化密度行業(yè)中，均以硬信息投入為主，其中硬信息投入密度有所降低的行業(yè)有兩個：通信設備、計算機和其他電子設備行業(yè)(從2007年的63.36%降至2017年的62.81%)，造紙印刷和文教體育用品(從2007年的1.65%降至2017年的0.81%)；就軟信息投入密度而言，除2017年通信設備、計算機和其他電子設備行業(yè)達到2.18%以外，其他行業(yè)均低于1%，絕大多數(shù)低于0.5%?？v向來看，2007—2017年十年間，這七大行業(yè)的軟信息投入密度均實現(xiàn)了增長，增幅最大的3個行業(yè)分別是通信設備、計算機和其他電子設備(130%)，通用設備(66%)和儀器儀表(57%)，表明這些行業(yè)是我國實施制造業(yè)數(shù)字化轉型的第一梯隊，是數(shù)字化軟硬件協(xié)同應用的重要領域。其他9個行業(yè)中，10年間硬信息投入密度都有所降低，而其中軟信息投入密度有所提升的是食品和煙草、紡織品、非金屬礦物制品和金屬制品4個行業(yè)，表明這些行業(yè)加大了對數(shù)字化軟件在企業(yè)經營管理中的投入與使用。與2017年美國制造業(yè)數(shù)字化密度的中位數(shù)3.52%相比，中國制造業(yè)的數(shù)字化密度中位數(shù)較低，為0.34%，考慮到中國也有數(shù)字化密度高于美國的行業(yè)，比如中國在通用設備、專用設備、電氣機械和器材行業(yè)的數(shù)字化密度略高于美國，在通信設備、計算機和其他電子設備，儀器儀表上的數(shù)字化密度高出美國近60%，美國制造業(yè)數(shù)字化密度具有較高的中位值表明：中國制造業(yè)數(shù)字化密度的行業(yè)間離散程度較高，發(fā)展較不平衡，且制造業(yè)整體的數(shù)字化密度低于美國。從硬信息與軟信息的投入比例來看，美國制造業(yè)的硬信息投入密度與軟信息投入密度之比的各行業(yè)均值為4.62，中國為7.03，表明中國制造業(yè)在數(shù)字化投入結構上仍呈現(xiàn)顯著的“重硬輕軟”現(xiàn)象。

從時間縱向來看，數(shù)字化密度從2007年至2012年再到2017年呈先降后升“U”型變化的行業(yè)有10個，分別是：食品和煙草，紡織品，紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品，造紙印刷和文教體育用品，化學產品，非金屬礦物制品，金屬冶煉和壓延加工品，電氣機械和器材，通信設備、計算機和其他電子設備，儀器儀表；呈現(xiàn)連續(xù)下降曲線的行業(yè)有3個，分別是：木材加工品和家具，石油、煉焦產品和核燃料加工品，金屬制品；呈現(xiàn)連續(xù)上升曲線的行業(yè)有3個，分別是：通用設備、專用設備、交通運輸設備，說明資本技術密集型制造業(yè)實施數(shù)字化轉型的空間與潛力較大。從行業(yè)要素密集度視角來看，2017年勞動密集型行業(yè)的平均數(shù)字化密度為0.4%，資本密集型行業(yè)平均為1.7%，技術密集型行業(yè)平均為25.9%，技術密集型行業(yè)的數(shù)字化融合度顯著高于資本密集型和勞動密集型行業(yè)，這也側面印證了彭徽和匡賢明(2019)[13]的發(fā)現(xiàn)，技術密集度越高的制造業(yè)部門與生產性服務業(yè)的融合度越高。其中，軟信息投入密度的行業(yè)排序為：技術密集型(0.81%)>勞動密集型(0.32%)>資本密集型(0.28%)。美國的情形與中國相似，2017年技術密集型行業(yè)的平均數(shù)字化密度最高(15.71%)，但美國勞動密集型行業(yè)的數(shù)字化密度(3.11%)略高于資本密集型行業(yè)(3.01%)，且3類行業(yè)數(shù)字化密度之間的差異遠小于中國，再次印證了前文得到的結論：數(shù)字化技術在美國各制造行業(yè)中的應用更為普及和均衡。2017年美國軟信息投入密度的行業(yè)排序與中國不同，勞動密集型行業(yè)(1.60%)居首，其次是資本密集型行業(yè)(1.17%)，最后是技術密集型行業(yè)(1.01%)，但3類行業(yè)的絕對水平均高于中國，其中中美兩國勞動密集型行業(yè)的軟信息投入密度差異最大，其次是資本密集型行業(yè)，技術密集型行業(yè)的軟信息投入密度相差無幾，顯示中國傳統(tǒng)制造業(yè)的數(shù)字化轉型較為滯后，未來還有很大提升空間。美國在勞動密集型行業(yè)的高軟信息投入密度提示我們，軟信息投入可在一定程度上抵消發(fā)達國家勞動力的高成本劣勢，從而改變各國基于要素稟賦的比較優(yōu)勢分布狀況。

(二)省際層面制造業(yè)數(shù)字化密度的時空分布特征

將我國各省份各制造行業(yè)的數(shù)字化密度均值與除西藏及港澳臺地區(qū)外其他各省份的制造業(yè)數(shù)字化密度均值做比較，2007年、2012年、2017年前者均大于后者的省份有8個，分別是：上海、北京、天津、廣東、廣西、江西、福建、重慶；其中有兩年前者大于后者的是5個省份：云南、四川、山東、山西、江蘇；只有一年大于全國平均水平的是12個省份：內蒙古、寧夏、安徽、新疆、河南、浙江、海南、湖南、貴州、遼寧、青海、黑龍江；三年均落后于全國平均水平的是5個省份：吉林、河北、湖北、甘肅、陜西?？梢园l(fā)現(xiàn)，制造業(yè)數(shù)字化密度居前的省份主要位于我國東部地區(qū)，而制造業(yè)數(shù)字化投入較為落后的省份主要位于我國北部和西部地區(qū)。從區(qū)域經濟視角來看(見表4)，四大經濟區(qū)分類下制造業(yè)數(shù)字化密度從高到低排序為：東部>中部>東北>西部，七大經濟區(qū)分類[14]下的排序為：華南>華東>華中>華北>東北>西南>西北，城市群區(qū)域分類下的排序為：珠三角>長三角>長江中游>京津冀(=中原)>成渝>關中平原。動態(tài)來看，2007—2017年十年間制造業(yè)數(shù)字化密度呈現(xiàn)增長的區(qū)域，按增長率從高到低排序為：華中(4%)、華南(3%)、華北(1.6%)、東北(1%)、華東(0.86%)；長江中游城市群(3.33%)、中原城市群(2.6%)、關中平原城市群(2.33%)、環(huán)渤海城市群(1.43%)和京津冀城市群(0.67%)。分別計算2007年、2012年、2017年不同區(qū)劃下我國各地區(qū)之間制造業(yè)數(shù)字化密度的標準差，發(fā)現(xiàn)各地區(qū)的制造業(yè)數(shù)字化投入呈現(xiàn)一定的收斂性：四大經濟區(qū)在制造業(yè)數(shù)字化密度上的標準差從2007年的0.011降至2017年的0.009，七大城市群在制造業(yè)數(shù)字化密度上的標準差從2007年的0.030降至2017年的0.026，七大經濟區(qū)在制造業(yè)數(shù)字化密度上的標準差則經歷了波動，從2007年的0.014先升至2012年0.02而后又降至2017年的0.016，表明我國制造業(yè)在數(shù)字化投入方面，同時存在后發(fā)地區(qū)的追趕效應和前沿地區(qū)的需求邊際遞減效應。

表4 2017年中國各經濟區(qū)制造業(yè)數(shù)字化密度

為揭示制造業(yè)子行業(yè)層面我國各省之間在數(shù)字化投入上的不平衡狀況，本文采用袁永科和郭紅(2016)[15]的變異系數(shù)指標來測度各制造行業(yè)數(shù)字化密度的省際變異系數(shù)(見表5)，發(fā)現(xiàn)2017年省際制造業(yè)數(shù)字化投入離散度較高的行業(yè)分別是：木材加工品和家具(2.68)，石油、煉焦產品和核燃料加工品(2.07)，金屬冶煉和壓延加工品(1.58)，造紙印刷和文教體育用品(1.49)，金屬制品(1.23)，食品和煙草(1.21)，化學產品(1.16)和紡織品(1.00)，主要集中于資本密集型和勞動密集型行業(yè)，技術密集型行業(yè)數(shù)字化投入的省際離散度整體較低?？v向來看，2012—2017年行業(yè)層面的數(shù)字化投入省際離散度呈現(xiàn)擴大趨勢，一方面表現(xiàn)在變異系數(shù)不小于1的行業(yè)比2012年多1個，另一方面在于變異系數(shù)在變大，2012年最大的變異系數(shù)只有1.59。具體地，五年來制造業(yè)數(shù)字化投入省際離散度擴大的行業(yè)有10個，按變異系數(shù)所增加的數(shù)值從大到小排序，依次為：木材加工品和家具(+1.35)，石油、煉焦產品和核燃料加工品(+0.48)，化學產品(+0.45)，食品和煙草(+0.4)，金屬冶煉和壓延加工品(+0.29)，造紙印刷和文教體育用品(+0.17)，紡織品(+0.14)，專用設備(+0.11)，儀器儀表(+0.06)，交通運輸設備(+0.03)；變異系數(shù)減小的行業(yè)有6個，分別是：紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品(-0.51)，通用設備(-0.38)，電氣機械和器材(-0.24)，通信設備、計算機和其他電子設備(-0.14)，金屬制品(-0.12)，非金屬礦物制品(-0.11)。

表5 2017年行業(yè)層面省際制造業(yè)數(shù)字化密度的描述性統(tǒng)計

從空間角度來看，對于所有制造行業(yè)，2017年數(shù)字化密度大于全國水平的省份數(shù)都遠少于2012年，數(shù)量追平的只有專用設備行業(yè)，說明2012—2017年間各制造行業(yè)數(shù)字化密度高的地區(qū)在向少數(shù)省份集聚。其中，集聚性明顯的行業(yè)是食品和煙草，造紙印刷和文教體育用品，石油、煉焦產品和核燃料加工品，金屬冶煉和壓延加工品4個規(guī)模經濟顯著的資本密集型行業(yè)。從行業(yè)層面縱向來看，2012—2017年間數(shù)字化密度穩(wěn)居前列的省份及其居前列的次數(shù)分別為：廣東(8)、上海(5)、福建(5)、北京(4)、重慶(4)、湖南(4)、貴州(4)、山西(4)、山東(2)、四川(2)、廣西(2)、遼寧(1)、江蘇(1)、天津(1)、河北(1)、江西(1)、甘肅(1)、海南(1)，東南沿海、京津冀地區(qū)以及個別西南省市表現(xiàn)突出；2012—2017年間數(shù)字化密度追趕至前列的省份及其居前列的次數(shù)分別為：廣西(10)、山東(4)、湖北(4)、新疆(4)、北京(3)、陜西(3)、天津(3)、湖南(3)、河南(3)、云南(3)、安徽(2)、上海(1)、江蘇(1)、廣東(1)、福建(1)、江西(1)、河北(1)、山西(1)、遼寧(1)、吉林(1)、重慶(1)、四川(1)、青海(1)、貴州(1)、寧夏(1)、甘肅(1)，中部地區(qū)的追趕效應顯著，其次是環(huán)渤海地區(qū)，西部的廣西、新疆表現(xiàn)較為突出。

(三)省際層面數(shù)字制造業(yè)感應度系數(shù)的時空分布特征

數(shù)字制造業(yè)既屬于數(shù)字產業(yè)，本身也屬制造行業(yè)，因而對研究制造業(yè)數(shù)字化具有突出重要的意義。數(shù)字制造業(yè)的感應度系數(shù)體現(xiàn)了該行業(yè)對國民經濟各部門的供給和服務程度。首先看其中的通信設備、計算機和其他電子設備行業(yè)，2017年該行業(yè)的感應度系數(shù)大于1且高于2012年的省份有9個，分別是：上海、安徽、廣西、新疆、江蘇、河南、湖北、湖南和福建，其中上海、廣西、福建、江蘇的通信設備、計算機和其他電子設備行業(yè)對其國民經濟各部門的需求響應度始終高于社會平均水平，且有強化趨勢，其他5個省份則實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，2017年該行業(yè)的感應度系數(shù)開始超過全行業(yè)平均水平，其產品和技術加速滲透到國民經濟各部門，呈現(xiàn)出“中部追趕”的前沿收斂態(tài)勢；2017年感應度系數(shù)大于1但低于2012年的省份有12個，分別是：北京、山東、廣東、天津、山西、江西、云南、四川、重慶、遼寧、黑龍江、海南，這些省市的通信設備、計算機和其他電子設備行業(yè)在2012年即表現(xiàn)出超過社會平均水平的國民經濟需求響應度，但2017年該行業(yè)的被依賴程度在這些地區(qū)出現(xiàn)下降，呈現(xiàn)某種調整效應，但對國民經濟各部門的支持程度仍高于社會平均水平。分析發(fā)現(xiàn)，產生此類下降的原因在于國民經濟中多數(shù)行業(yè)減少了對該行業(yè)產品和技術的投入與使用，比如2017年北京42個投入產出部門中有24個部門出現(xiàn)了該行業(yè)投入密度的下降，其中屬于高數(shù)字化密度行業(yè)的數(shù)字制造業(yè)和數(shù)字服務業(yè)，對通信設備、計算機和其他電子設備行業(yè)的投入密度下降尤其顯著，影響也尤為突出。

再來看數(shù)字制造業(yè)中的儀器儀表行業(yè)，2012年和2017年其感應度系數(shù)在各個省份都沒有超過1，且其感應度系數(shù)的省際均值分別只有0.53和0.55，遠低于社會平均水平，說明儀器儀表行業(yè)對國民經濟各部門的滲透程度有限，因而對國民經濟需求的響應度較低。儀器儀表行業(yè)的感應度系數(shù)在2012年和2017年均高于省際均值的省份有10個，分別是：天津、廣西、新疆、浙江、甘肅、貴州、遼寧、重慶、黑龍江、陜西，這些地區(qū)普遍重工業(yè)或家庭耐用品制造業(yè)發(fā)達，而這些行業(yè)恰是儀器儀表的主要適用部門，這一結果體現(xiàn)了儀器儀表的行業(yè)應用特征與這些地區(qū)產業(yè)結構的吻合性。儀器儀表行業(yè)感應度系數(shù)在2017年高于均值但2012年低于均值的省份有8個，分別是：上海、寧夏、安徽、廣東、江蘇、湖北、福建、青海。這些省市之所以出現(xiàn)儀器儀表感應度系數(shù)的上升，主要是由于該行業(yè)在其國民經濟中出現(xiàn)了較為普遍的應用深化，比如相比2012年，2017年上海42個部門中有24個部門出現(xiàn)了儀器儀表投入密度的增加，占所有行業(yè)的57%，部分制造業(yè)和服務業(yè)的儀器儀表投入密度增加非常顯著，例如通用設備行業(yè)的儀器儀表投入密度從2012年的0.87%增至2017年的2.84%，儀器儀表行業(yè)從19%增至25%；另有少部分原因在于這些省份的產業(yè)結構出現(xiàn)了有利于儀器儀表投入密度提升的調整，比如原本儀器儀表投入密度較高的行業(yè)或者儀器儀表投入密度出現(xiàn)增加的行業(yè)同時也是國民經濟產出占比在提升的行業(yè)，如此將會從整體上增加這些地區(qū)的國民經濟對儀器儀表行業(yè)的依賴度，表現(xiàn)為儀器儀表行業(yè)在這些地區(qū)的感應度上升。

四、結論與啟示

本文結論如下：①中國數(shù)字產業(yè)規(guī)模龐大，增長迅速，且內部結構逐步優(yōu)化。數(shù)字服務業(yè)在數(shù)字產業(yè)總產值中的占比十年內實現(xiàn)翻番，數(shù)字產業(yè)內部結構由“重硬輕軟”向“軟硬并重”轉變。②數(shù)字制造業(yè)中的通信設備、計算機和其他電子設備行業(yè)是中國主導產業(yè)之一，因其影響力系數(shù)與感應度系數(shù)均高于全社會乃至全部制造業(yè)平均水平。數(shù)字制造業(yè)中的儀器儀表產業(yè)雖影響力系數(shù)較高，但感應度系數(shù)太低，尚待成長為國民經濟之主導產業(yè)。③中國數(shù)字產業(yè)在技術含量和內部結構方面仍有很大優(yōu)化空間。同數(shù)字經濟前沿國美國相比，中國儀器儀表業(yè)和數(shù)字服務業(yè)占比仍然偏低，在數(shù)字產業(yè)總產值中的占比都只有美國的四到六成，中國通信設備、計算機和其他電子設備行業(yè)增加值率過低，僅有美國的三分之一。中國數(shù)字服務業(yè)感應度系數(shù)偏低，數(shù)字產業(yè)在國民經濟的需求響應及嵌入度方面仍存在“軟硬失衡”現(xiàn)象。④中國制造業(yè)數(shù)字化密度存在時空分異和非均衡性兩大特征。全國來看，制造業(yè)數(shù)字化水平隨時間推移有所提升，空間分布上的差異有所收斂，但內部不同地區(qū)間、行業(yè)間仍存在顯著的差異性和非均衡性；中國制造業(yè)數(shù)字化投入上的“重硬輕軟”問題一直存在，以美國為基準，中國制造業(yè)在數(shù)字服務業(yè)的投入密度上還有52%的提升空間。⑤區(qū)域層面存在非均衡性。東部地區(qū)的制造業(yè)數(shù)字化水平始終居前，西北地區(qū)始終落后，中部地區(qū)實現(xiàn)了快速追趕，廣西、貴州等部分西南省份表現(xiàn)突出。研究期間，我國各制造行業(yè)數(shù)字化密度高的地區(qū)在向少數(shù)省份集聚，其中東南沿海、京津冀地區(qū)以及個別西南省份穩(wěn)居前排，中部地區(qū)追趕效應顯著。此外，數(shù)字制造業(yè)中通信設備、計算機和其他電子設備業(yè)的感應度系數(shù)在長三角、珠三角、環(huán)渤海這些經濟發(fā)達地區(qū)以及部分西南省份居于全國前列，儀器儀表業(yè)則在東北、長三角等重工業(yè)或家庭耐用品制造業(yè)發(fā)達的地區(qū)具有較強的需求響應度。⑥行業(yè)層面存在非均衡性。中國制造業(yè)數(shù)字化投入密度始終居前的是七大行業(yè)：通信設備、計算機和其他電子設備，儀器儀表，電氣機械和器材，通用設備，專用設備，交通運輸設備，造紙印刷和文教體育用品。其中部分行業(yè)數(shù)字化水平已超美國，但是其他勞動密集型和大部分資本密集型行業(yè)的數(shù)字化水平較低，平均只有美國的25%，中國數(shù)字化優(yōu)勢集中體現(xiàn)在技術密集型行業(yè)，傳統(tǒng)制造行業(yè)數(shù)字化轉型較為滯后，數(shù)字化密度在行業(yè)間的分布極不均衡。與此同時，勞動密集型和資本密集型行業(yè)數(shù)字化水平的省際分布差異顯著，且在規(guī)模經濟效應顯著的資本密集型行業(yè)表現(xiàn)尤為突出，技術密集型行業(yè)則差異較小。

本文得到啟示如下：①以科技創(chuàng)新夯實數(shù)字產業(yè)自身發(fā)展基礎。無論是著眼于更好地為制造業(yè)提供服務，還是提高產業(yè)自身的增加值、實現(xiàn)產業(yè)鏈供應鏈自主可控，數(shù)字領域核心技術的突破都是關鍵。為此，需重視基礎研究，增加對基礎研究的持續(xù)投入；產學研用多方協(xié)同，整合全球科技人才及資源，實施開放式創(chuàng)新，重點攻克關鍵芯片、基礎零部件、基礎材料、基礎軟件等數(shù)字領域核心技術。此外，以技術創(chuàng)新持續(xù)推動儀器儀表產品的數(shù)字化、智能化和網絡化升級，使之更好地融入并服務于其他制造業(yè)的數(shù)智化轉型。②加強對數(shù)字軟件的知識產權保護。數(shù)字化投入結構上的“重硬輕軟”問題與軟件產品的知識產權保護不力有重要關聯(lián)。由于缺乏對知識產權的有力保護，不少企業(yè)對軟件投入不重視，盜版的擠出效應致使正版軟件無法獲得合理的市場回報，從而無法為新型尤其是技術難度高的軟件的持續(xù)研發(fā)籌集充足資金，最終導致國內軟件市場供給質量不高，拖累制造業(yè)數(shù)字化的進度與效果。為此，需提高軟件著作權登記效率，暢通投訴舉報渠道，加大軟件侵權盜版行為懲戒力度，開展重點軟件產品版權保護預警與侵權公示，創(chuàng)新首版次軟件應用保險，助力高端軟件的研發(fā)與應用落地。③著力推動傳統(tǒng)制造業(yè)數(shù)字化進程。除對數(shù)字化作用認識不足外，絕大部分傳統(tǒng)制造業(yè)中小企業(yè)受制于人力、資金約束，無力加大數(shù)字化投入，不同規(guī)模企業(yè)間數(shù)字鴻溝明顯。為此，應充分發(fā)揮行業(yè)內龍頭企業(yè)的平臺作用，政府協(xié)助大企業(yè)建設工業(yè)互聯(lián)網平臺，大企業(yè)向中小企業(yè)開放平臺，實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網關鍵資源與工具的共享，降低中小企業(yè)數(shù)字化門檻；同時，通過向中小企業(yè)開放平臺的設計與制造能力，在全產業(yè)鏈形成與中小企業(yè)的供需對接，以平臺貫通全產業(yè)鏈，彌補中小企業(yè)自身的弱勢，帶動整個行業(yè)提升數(shù)字化水平。④實施差異化的省際數(shù)字化提升戰(zhàn)略。我國各地政府具有配套政策與統(tǒng)籌各方的資源與能力優(yōu)勢，有必要根據(jù)地區(qū)經濟稟賦與產業(yè)發(fā)展實際，制定差異化的數(shù)字化發(fā)展戰(zhàn)略，形成有地方特色的數(shù)字化發(fā)展模式。比如廣西憑借地緣經濟優(yōu)勢，制定了面向東盟的數(shù)字化建設方案，重點資助與東盟開展數(shù)字化合作的項目、園區(qū)、平臺與企事業(yè)單位；貴州立足數(shù)字經濟發(fā)展創(chuàng)新區(qū)建設，作為“東數(shù)西算”工程的主要參與者，創(chuàng)建了中國首個大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略重點實驗室，并推動在礦產、輕工、新材料、航天航空等重點或特色產業(yè)領域建設國家級、行業(yè)級工業(yè)互聯(lián)網平臺，政府同時安排專項財政資金支持打造燈塔工廠、扶持“專精特新”中小企業(yè)數(shù)字化改造、支持智慧開發(fā)區(qū)建設等。差異化的數(shù)字化提升戰(zhàn)略，提高了戰(zhàn)略的可行性與適應性；政府有形之手的介入，發(fā)揮了有限資源使用的規(guī)模經濟與范圍經濟。

[注 釋]

① 來自中國知網平臺的搜索結果。

② 參見由中國信息通訊研究院于2021年4月發(fā)布的《中國數(shù)字經濟發(fā)展白皮書(2021)》。

③ 參見由中國信息通訊研究院于2021年12月發(fā)布的《2021年中國工業(yè)互聯(lián)網產業(yè)發(fā)展報告》。

④ 中國數(shù)字產業(yè)總產值由圖1中的中國數(shù)字制造業(yè)總產值與中國數(shù)字服務業(yè)總產值加總得到。

⑤ 中國數(shù)字產業(yè)增加值由圖1中的中國數(shù)字制造業(yè)增加值與中國數(shù)字服務業(yè)增加值加總得到。

⑥ 因數(shù)字服務業(yè)增加值率高于數(shù)字制造業(yè)的增加值率，2007年中國數(shù)字制造業(yè)的增加值率僅為17%，數(shù)字服務業(yè)的增加值率則為60%。

⑦ 從行業(yè)生產的投入產出規(guī)律來講，物質生產部門如制造業(yè)所涉及的中間投入品種類較多、數(shù)量較大，而服務業(yè)一般以勞動力或人力資本投入為主，中間投入品涉及的種類較少、數(shù)量較小。因而，相對于服務部門，制造部門對整個國民經濟的拉動作用要更大，這一規(guī)律中外皆然。比如2017年中國制造業(yè)的平均影響力系數(shù)為1.2，中國服務業(yè)的平均影響力系數(shù)為0.83，同期美國制造業(yè)的平均影響力系數(shù)為1.16，美國服務業(yè)的平均影響力系數(shù)為0.94。

⑧ 具體地，相比其他制造業(yè)，中國數(shù)字制造業(yè)單位產出對其他物質生產部門和服務部門的拉動作用都是最強的，分別為3.13和0.57個單位；與此相反，美國數(shù)字制造業(yè)單位產出對其他物質生產部門和服務部門的拉動作用是其所有制造業(yè)中最弱的，分別為1.17和0.16個單位。

⑨ 此處增加值率和勞動報酬率分別指的是2017年中美數(shù)字制造業(yè)的行業(yè)增加值、行業(yè)勞動報酬總值與行業(yè)總產出之比。

⑩ 根據(jù)美國商務部經濟分析局(BEA)采用的國民經濟統(tǒng)計行業(yè)分類，該行業(yè)包括計算機及周邊設備制造業(yè)，通訊設備制造業(yè)，半導體及其他電子元器件制造業(yè)，導航、測量、電子醫(yī)療和控制儀器制造業(yè)，以及其他計算機和電子產品制造業(yè)，包含部分儀器儀表行業(yè)，與中國投入產出表中的產業(yè)分類無法直接對應。