環境規制、研發投入與綠色技術進步基于中國省級面板數據的實證分析

　　摘要:本文從理論層面對環境規制、研發投入與綠色技術進步之間的關系進行梳理,并以2005-2018年30個省份為樣本進行實證分析,采用EBM—GML方法測算綠色技術進步,在此基礎上考察環境規制對綠色技術進步的影響機制,并進一步對研發投入的中介效應和門檻效應進行檢驗。研究結果表明,環境規制對綠色技術進步的作用呈現“U”型關系,但東、中、西部地區分樣本檢驗結果顯示環境規制對綠色技術進步的作用存在差異。研發投入對綠色技術進步呈現促進作用,而且研發投入在環境規制對綠色技術進步的作用機制中存在中介效應和門檻效應,即環境規制通過影響研發投入作用于綠色技術進步,當研發投入跨越門檻值時,環境規制對綠色技術進步的促進作用愈加顯著。因此,政府應摒棄環境治理和綠色技術進步是零和博弈的思維,兼顧環境規制的成本效應和創新補償效應,適當提高環境規制強度,并擴大研發投入規模,以實現綠色技術進步。

　　關鍵詞:環境規制;綠色技術進步;研發投入;中介效應;門檻效應

　　一、文獻回顧及問題的提出

　　改革開放以來,中國經濟發展高速增長,粗放的經濟發展方式對自然資源和生態環境造成了較大破壞。未來中國經濟要實現可持續發展,必須突破資源與環境的瓶頸約束,依賴綠色技術進步。驅動綠色技術進步主要包含環境規制和有針對性的研發活動兩個層面。

　　環境論文范例：環境不確定性、產融結合與資本結構動態調整

　　針對日益嚴峻的資源環境問題,國家不斷加大環境規制強度,2018年組建了生態環境部,環保部門職能不斷增強,環境保護法律體系日益完善,這些環境規制手段給企業的生產行為施加了嚴苛的外在約束。同時,黨的十九大報告多次強調創新發展的重要性,政府和企業日益重視通過研發活動來應對經濟發展面臨的資源環境約束。與本文相關的研究文獻主要表現出兩條路徑:其一,環境規制與綠色技術進步相關研究。

　　景維民和張璐最早提出綠色技術進步的概念,并進一步指出合理的環境規制可以使得技術進步偏向于綠色①。由于綠色技術進步度量的不僅是生產過程中的技術發展,而且需要考慮污染排放等問題,因而與環境規制之間的聯系更為緊密②。當前,對于環境規制與綠色技術進步之間的關系尚未形成統一定論。部分學者持有環境規制對綠色技術進步具有非線性影響的觀點。如姚小劍等基于數理模型推導得出環境規制對綠色技術進步的影響不是簡單線性關系,而是取決于執行環境規制產生的治污技術進步效應與創新補償效應大小①。

　　張娟等從微觀和宏觀層面分別驗證環境規制與綠色技術創新之間呈現“U”型關系②。其二,研發與綠色技術進步相關研究。目前關于研發投入與綠色技術進步的研究較少且觀點存在分歧。部分學者認為研發抑制綠色技術進步,譬如,張同斌發現R&D投入與生產率增速呈現反向變動關系,即生產率增速隨R&D投入增加呈現下降趨勢③。楊仁發等認為企業傾向于選擇經濟效益更高的技術,對綠色技術的研發投入不足,難以提高綠色技術進步④。另外一些學者則認為研發投入促進綠色技術進步。

　　徐紅等基于我國276個城市面板數據對研發與技術進步之間的關系進行實證檢驗,得出研發投入促進了綠色技術進步⑤。梳理文獻可以發現,既有研究多聚焦于環境規制或者研發投入對綠色技術進步的影響,將三者納入同一分析框架的研究較少。同時,關于環境規制對綠色技術進步的作用機制,鮮有文獻對研發路徑進行深入探討。鑒于此,本文先從理論維度探討環境規制、研發投入與綠色技術進步之間的關系,再以2005-2018年省級面板數據為樣本進行實證檢驗,構建涵蓋期望產出與非期望產出的指標體系計算綠色技術進步,實證檢驗環境規制、研發投入與綠色技術進步之間的關系。

　　二、理論分析與研究假說

　　綠色技術進步測度在環境約束下由自主創新與技術引進帶來的經濟增長情況,影響綠色技術進步的因素是多方面的,本文主要研究環境規制、研發投入對綠色技術進步的作用效應,在已有研究基礎之上,結合中國的實際情況,建立“環境規制—研發投入—綠色技術進步”的分析框架,并提出可待檢驗的研究假說。

　　(一)環境規制與綠色技術進步

　　本文主要從以下兩方面分析環境規制對綠色技術進步的影響:一方面,環境規制會對綠色技術進步產生負向作用,即“遵循成本”效應。另一方面,環境規制具有“創新補償”效應。當環境規制政策執行力度增加時,企業會逐漸意識到綠色生產的重要性,將生產流程進行科學化改進,淘汰落后的生產線,并通過“技術通道”等措施來對其原有技術和產品進行升級和創新⑥。

　　同時,公眾的環保意識與日俱增,日益健全的社會輿論監督機制會在一定程度上抑制企業的排污行為,市場機制會倒逼企業實現綠色技術進步⑦。因此,當環境規制強度處于較低水平時,企業傾向于采取直接治污方式,這會增加企業成本,不利于綠色技術進步。當環境規制強度增加時,企業進行技術創新的積極性增加,由此取得的收益大于成本,實現綠色技術進步。鑒于此,本文提出假設H1———H1:環境規制對綠色技術進步存在非線性作用。

　　(二)研發投入與綠色技術進步

　　研發投入對綠色技術進步的影響一般會受到國家或地區經濟發展情況的影響。當經濟發展水平較低時,人力資本等往往處于較低水平,低級的人力資本水平與遞增的研發投入不相匹配,這導致企業研發無法形成正向產出,無法轉化為先進的技術成果促進綠色技術進步。

　　此外,企業追求經濟效益最大化,會以利潤為導向進行技術選擇⑧,偏向于非清潔技術,不利于綠色技術進步。當前,中國踐行的綠色發展觀念,為研發投入提供了良好環境,研發投入對綠色技術進步的正向作用逐漸顯現。當研發投入增加時,這有利于刺激企業開展研發活動的積極性,在一定程度上分散企業進行研發活動失敗等風險,增加研發活動的產出成果⑨,企業的技術水平整體得到提高,實現綠色技術進步。鑒于此,本文提出假設H2——— H2:研發投入對綠色技術進步存在促進作用。

　　(三)環境規制、研發投入與綠色技術進步

　　環境規制不僅具有“環境規制-綠色技術進步”這一直接效應,而且會通過研發投入產生間接效應。當政府實施環境規制政策后,企業為提高市場競爭優勢,會進行技術創新活動,研發作為技術創新活動的關鍵因素,必然受到環境規制的影響①。然而,環境規制對研發的影響具有不確定性。

　　一方面,在環境規制條件下,企業意識到通過研發來改變企業的非綠色生產行為的重要性,進而加大研發資金投入和相關人才引進力度,不斷轉化為研發成果,促進綠色技術進步。另一方面,企業考慮到研發成本高且周期較長,且企業的人力資本水平較低等因素,將研發資金轉而投入其他用途,企業的技術水平無法提高,并對綠色技術進步產生抑制作用。因此,研發投入在環境規制對綠色技術進步的影響機制中發揮的作用效果有待于進一步的實證驗證。鑒于此,本文提出假設H3———H3:研發投入在環境規制對綠色技術進步的作用機制中發揮作用。

　　三、模型設定與變量說明

　　(一)計量模型設定

　　基于理論分析與研究假說,本文構建以下模型進行研究。第一,為檢驗假說1,即環境規制與綠色技術進步之間的關系,構建面板計量模型如(1)所示:LnGTCit=α0+α1LnERit+α2LnERit2+α3LnCtrlit+εit(1)第二,為檢驗假說2,即研發投入與綠色技術進步之間的關系,構建面板計量模型如(2)所示:LnGTCit=γ0+γ1LnERit+γ2LnER2it+γ3LnRDit+γ4LnCtrlit+εit(2)第三,為檢驗假說3,即研發投入在環境規制影響綠色技術進步過程中所發揮的作用,參照中介效應模型進行檢驗②。

　　首先檢驗環境規制對綠色技術進步的總效應,即模型(3-1);其次,研究環境規制對研發投入的影響,即模型(3-2);最后在模型(3-1)的基礎上引入研發投入指標得到模型(3-3),通過檢驗上述模型的主要變量系數是否顯著判斷環境規制是否通過影響研發投入作用于綠色技術進步。LnGTCit=α0+α1LnERit+α2LnER2it+α3LnCtrlit+εit(3-1)LnRDit=β0+β1LnERit+β2LnER2it+β3LnCtrlit+εit(3-2)LnGTCit=γ0+γ1LnERit+γ2LnER2it+γ3LnRDit+γ4Ctrlit++εit(3-3)進一步,構建動態門檻回歸模型如(4)所示,以檢驗在研發投入的不同區間內,環境規制對綠色技術進步的作用是否存在差異:LnGTCit=δ0+δ1LnDR·I(L.LnRD⩽q)+δ2LnER·I(L.LnRD>q)+δ3LnCtrl+εit(4)其中,i和t分別指不同的省份和年份,Ctrlit為i省份t時期的控制變量,εit為隨機擾動項,模型中所涉及的變量在下文進行具體分析。

　　(二)綠色技術進步測算

　　本文采用EBM—GML方法來測算綠色技術進步,具體而言是從綠色全要素生產率中分解得到綠色技術進步。假定每一省份為一決策單元(DMU),即k=1,2,3……K,生產時間為t=1,2,3……T。各省份使用投入要素為x=(x1,x2……xn)

　　在測算綠色全要素生產率時,現有研究多采用SBM模型將非期望產出納入測度范圍進行效率分析,但是這一模型在測算時存在諸多弊端,例如無法處理投入產出變量同時具有徑向和非徑向特征的情況等導致計算結果失去準確性。因此,本文使用Tone和Tsutsui提出的一種同時包含徑向與非徑向兩類距離函數的混合模型,即EBM(Epsilon-BasedMeasure)模型①。

　　(三)變量選取與數據來源

　　1.被解釋變量本文采用EBM—GML方法來測算和分解綠色技術進步,即令基年2005年的綠色技術進步(GTC)為1,然后利用測算出的GTC指數進行連乘而得到2005-2018年的GTC。綠色技術進步使用MaxDEA軟件進行測算。在產出指標方面,多數研究將期望產出指標選作各省份生產總值,本文遵循這一做法。非期望產出指標采用三廢進行度量,具體為二氧化硫排放量、廢水排放總量和固體廢物排放量。在投入指標方面,對于資本投入指標,本文參考張軍等的處理思路③,采取永續盤存法得到2005-2018年的相應數據。對于勞動投入指標和能源投入指標,本文借鑒傳統做法,分別采用各省從業人員數、能源消費總量進行衡量。

　　2.解釋變量環境規制用ER表示,本文借鑒Naso做法,選擇環境污染治理投資進行度量④,從這一角度度量主要是考慮到環境污染治理投資是政府在環境治理中的直接投入,能夠有效反映政府的環境保護力度,而且當前中國以環境污染治理投資為主要的環境治理方式,當環境污染治理投資額越大時,環境規制強度越高。

　　3.中介變量研發投入用RD表示,本文參考已有研究,選取RD經費內部支出進行度量,此數值越大表明研發投入強度越大⑤。4.控制變量本文設置如下解釋變量:對外方面,本文選取外商直接投資額與GDP的比值表征對外開放程度,其中外商直接投資額在統計年鑒中為美元單位,先按照當年匯率換算為人民幣單位再利用居民消費價格指數進行平減;財政方面,本文考慮財政收入與財政支出的比值表征政府財政自由度;金融方面,金融發展水平采用金融業增加值與GDP的比值表示;產業結構主要考慮第二產業與GDP的比值。

　　本文以2005-2018年中國30個省份數據為樣本進行研究,其中基于數據可得性未考慮西藏以及港澳臺地區,數據來源于《中國統計年鑒》《中國環境統計年鑒》和《中國能源統計年鑒》等。本文對缺失數據采用插值法補齊,涉及貨幣的變量進行平減處理。

　　四、實證結果分析

　　(一)基準回歸分析

　　在不考慮研發投入的情況下,首先對環境規制與綠色技術進步之間的非線性關系進行檢驗,分別使用混合回歸、固定效應、隨機效應與可行的廣義最小二乘法(FGLS)進行回歸�？紤]到各省份之間的經濟發展情況存在差異且相互影響,對模型進行檢驗,結果表明存在組間異方差與組內自相關問題,故本研究選擇FGLS估計結果進行分析。

　　觀察各列結果可以得到環境規制二次項系數的符號以及顯著性未發生改變,僅系數大小有所差異,再一次驗證H1。這一結果表明當環境規制強度較低時,企業傾向于采取直接方式治理環境污染,如購置排污設備等,這會加重企業的生產經營負擔從而對綠色技術進步產生負面影響。但當環境規制強度增加超過“U”型曲線的拐點水平時,企業從長遠考慮會進行技術創新,傾向于選擇清潔型技術,實現綠色技術進步。以FGLS回歸結果為準,通過計算可以得到“U”型曲線的拐點=9.3182,目前環境規制強度位于此“U”型曲線拐點的右側,即當前階段的環境規制強度越大,對綠色技術進步的促進效應越大。

　　進一步分析各控制變量對綠色技術進步的作用,對外開放程度(FDI)系數為正數,表明當對外開放程度增加時可以將國外的先進技術引進來,增加企業的技術水平,促進綠色技術進步,這一結果與張中元和趙國慶研究結果一致①。政府財政自由度(GOV)系數為負數,表明政府的宏觀調控過多會干預市場選擇,不利于提高經濟效益和實現綠色技術進步,這與李斌等、杜俊濤等的研究結論相吻合②③。地區金融發展水平(FIN)系數為正數,即當金融發展水平越高時,對綠色技術進步的推動作用越大,這與弓媛媛、劉章生的研究結果一致①。產業結構(IND)系數為負數,這與朱金鶴結論有所出入②,可能原因是中國的產業結構問題突出,工業發展規模較大但整體實力有待于提高,部分關鍵技術受制于人,存在技術短板。

　　(二)地區異質性檢驗

　　基于模型1,將中國30個省份劃分為東部、中部、西部地區進行回歸分析,檢驗地區異質性,結果發現三個地區的回歸結果存在一定差異。東部地區和西部地區的環境規制一次項系數均為負數,二次項系數均為正數,與中國總體樣本回歸結果一致,即環境規制與綠色技術進步之間呈現“U”型關系,但東部地區樣本回歸的環境規制二次項系數大于西部地區,表明東部地區環境規制對綠色技術進步的“U”型曲線更為陡峭,東部地區的工業化進程較快,綠色技術進步對環境規制表現出較高的敏感性,西部地區經濟發展相對薄弱,環境污染程度相對較低,其綠色技術進步對環境規制的敏感度較低。中部地區的樣本回歸樣本顯示環境規制與綠色技術進步之間的關系不顯著。

　　五、結論與政策建議

　　本文基于2005-2018年我國30個地區的數據,研究環境規制、研發投入與綠色技術進步三者之間的關系,研究結果表明,環境規制對綠色技術進步的作用呈現“U”型關系,當前階段的環境規制強度對綠色技術進步呈現促進作用,將全國地區劃分為東、中、西部地區進行分樣本檢驗結果顯示環境規制對綠色技術進步的作用存在差異,東部地區和西部地區與總樣本回歸結果相似,環境規制與綠色技術進步之間呈現“U”型關系,中部地區的樣本回歸樣本顯示環境規制與綠色技術進步之間的關系不顯著。研發投入對綠色技術進步呈現促進作用,當政府研發投入增加時,這會促進企業的綠色技術應用與生產實踐,實現綠色技術進步。

　　引入中介效應模型和門檻效應模型研究研發投入在環境規制影響綠色技術進步的機制中發揮的作用,發現研發投入在這一機制中存在部分中介效應,環境規制通過研發投入間接作用于綠色技術進步,而且環境規制促進綠色技術進步的過程中存在門檻效應,當研發投入跨越門檻值后,環境規制對綠色技術進步的促進作用愈加顯著。

　　基于實證結果,本文提出以下政策建議:第一,政府應摒棄環境治理和綠色技術進步是零和博弈的思維,兼顧環境規制的成本效應和創新補償效應,在保護資源環境的前提下發展綠色經濟。第二,政府應根據各地區發展現狀對環境規制政策進行動態、靈活調整,使得環境規制能夠長效促進綠色技術進步。第三,政府應進一步擴大研發資金投入規模,對進行研發活動的企業給予財政補貼、稅收優惠等政策激勵,積極引導并發揮高科技企業的技術溢出效應,實現綠色技術進步。

　　作者：紀建悅,孫亞男

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