中国30个地区环境技术创新能力分类特征*

范群林 邵云飞 唐小我，3

(1.电子科技大学经济与管理学院，四川成都610054;2.西南民族大学管理学院，四川成都610041;3.四川省教育厅，四川 成都610041)

中国30个地区环境技术创新能力分类特征*

范群林1，2邵云飞1唐小我1，3

(1.电子科技大学经济与管理学院，四川成都610054;2.西南民族大学管理学院，四川成都610041;3.四川省教育厅，四川 成都610041)

区域环境技术创新能力是决定区域产业发展水平、经济实力增长的关键，是区域可持续竞争优势的源泉。本文通过搜集环境技术创新投入、产出与关联的相关变量和数据;利用Q型聚类方法，提取最具代表性的变量指标;然后对缩减后的变量作因子分析，提取主成分，随之，按照各区域的主成分值进行聚类，确定各区域所属类别，并采用判别分析方法，对各区域所属类别进行检验、调整。结果显示:第一类地区主要包括海南在内的经济发展较为落后、生态环境遭受破坏相对较少的我国西部地区;第二类地区主要集中在技术引进与吸收能力强、区域内企业实力强、人力资本积聚能力强的东部和中部地区;第三类地区主要集中在我国农业产业发展历史悠久，但随着农业向工业快速发展，所遭受的环境破坏也愈发严重的中部地区;第四类地区主要包括辽宁、四川等我国工业制造业最集中和发达的地区;第五类地区则是我国市场经济发展最完善、环保方面的经济活动表现相对较优的东南沿海地区。最后，结合各类别地区环境技术创新的实际状况与原因，针对性地提出对策，为提升各区域环境技术创新能力提供参考。

环境技术创新;区域创新能力;分类特征;多元统计方法

当今世界，科学技术是综合国力竞争的决定性因素，自主创新已成为支撑经济、社会、环境可持续发展的筋骨。改革开放以来，我国的经济建设取得了巨大成就，经济总量占世界经济的比重也从1980年的2.59%上升到2009年的8%，综合国力不断增强，人们生活水平也逐步提高。但同时，经济发展付出了沉痛的环境代价。据环保总局统计，截止到2009年，因为环境污染造成的经济损失已经占到了GDP的8% －13%，经济增长几乎被环境污染完全抵消。为了解决当前我国面临的环境难题，必须要重视环境保护，而加强环境保护，就必须不断提高科学技术对环境保护的支撑能力。为此，我国中长期科技发展规划已把环境保护相关科技列入优先领域［1］。

1 文献回顾

当前，学术界也对创新和环境之间关系给予了越来越多关注，出现了“环境技术创新(Environmental technology innovation)”一词。环境技术创新是环境创新(Environmental innovation)的重要组成部分。其实质是一种系统性的组织创新和技术创新，包括为避免或减少环境损害而产生的新的或改良的工艺、技术、系统和产品等。通过环境创新，可以改善企业内外的环境质量，降低社会成本和环境成本，承担起社会责任和生态责任，进而提高经营绩效。

有关环境技术创新的研究主要集中于分析其内涵、模式、动力因素，各个国家、区域、各类产业的环境科技管理体系的特点及经验。这些研究大多来自于事实证据(Anecdotal evidence)和案例研究(Case study)，缺乏多元统计学与计量经济学的研究。

在20世纪90年代中期，波特提出了著名的“波特假设”(Porter-hypothesis)［2］。认为企业的技术创新能够被合理设置的环境规制政策所激发，由此产生创新补偿作用，这些效应甚至会超过环境规制带来的成本，使产业实现经济绩效和环境绩效的“双赢”，并提升产业的国际竞争力。随后，Lanjouw and Mody使用美、日、德三国数据［3］，Brunnermeier and Cohen 基于美国制造业数据［4］，De Vries and Withagen 基于欧洲数据［5］，Mazzanti and Zoboli基于意大利企业数据［6］，Rehfeld［7］与 Horbach et al［8］基于德国企业数据，实证研究了各国环境技术创新的现状与其影响因素，研究认为，随着污染治理费用增长，环境创新也会增长，但就美国而言，政府的检测行为对环境创新没有影响［4］。对于德国企业而言，环境管理体系(EMS)主要用来促进过程创新，以实现环境质量提升和成本降低，这间接地促进了产品创新。同时，环境报告还促进了技术环境创新的扩散［1］。除此之外，技术能力(R＆D)的提升对环境创新而言非常重要。过去有过创新的企业在当前也有更大可能性创新;另一方面，需求也可以拉动环境创新，对未来需求的预期促进了更多创新［8］。此外，德国环保产品以及环境产品创新的主要障碍不是环境产品的质量与可靠性问题，而是价格问题，同时，大部分环境友好型产品仍然针对的是德国国内市场，而非全球市场。更进一步，除了其他因素和企业的特征，废物回收措施和产品回收体系是环保产品创新的重要驱动力［7］。

国内学者研究认为，环境技术的发展与应用不能仅仅依靠市场的源动力，还必须有来自政府法规、标准的制订与实施的支撑［1］。刘群慧［9］和白雪洁［10］分别以我国的汽车行业和火电行业为对象，研究得知，虽然环境规制总体上对技术创新存在激励效应，但并非适用于各个地区。对东部有显著的正影响，而对中部、西部、东北各区域技术创新的影响则不明显［11］。在环境创新的国际扩散方面，政府环境管制也能创造一个拥有环境友好型产品、过程和服务的新市场。当其它国家相继采用这些环境技术时，先行国家就自然获得了出口机会［12］。

前人成果极大地丰富了环境技术创新研究的体系，对环境技术创新能力的研究具有重要的借鉴作用，但总体而言，国外实证研究多关注某个具体产业或某类企业，运用问卷调查获取研究指标和数据，所得结论的针对性很强，但针对中国产业、企业的研究尚不多见。而国内学者虽然在近几年意识到了环境技术创新的重要性，但现有研究成果，尤其是实证研究成果仍然极少，缺乏从省市角度量化分析环境技术创新能力问题的研究。按照我国行政划分格局［17］，各省市在其区域范围内具有对创新资源的绝对支配力，同时，也可以产生创新和知识外溢，促进提升所在地区环境技术创新整体水平。由于历史和资源禀赋等原因，各个省市的经济发展、创新人才、研发资金、环保意识等方面存在较大差异，因此，对我国各个区域环境技术创新能力进行分类，探讨其特征，对充分利用有限的创新资源，取得更多创新成果至关重要。由此，本文运用多元统计方法，研究我国区域环境技术创新能力的分类与特征。据此提出有关策略，提升各个区域环境技术创新能力，促进我国的可持续发展。

2 区域视角的环境技术创新

环境技术概念的出现最早是在上世纪60年代。当时，一些发达国家发生了多起震惊世界的环境公害事件，引起社会舆论对环境问题的强烈关注。而环境技术创新就是在可预期的时间和空间内，从节约或保护资源、避免或减少环境污染的生产设备、生产方法和规程、产品设计以及产品发送的方法与技术等新产品或新工艺的设想产生到市场应用的完整过程，包括新设想的产生、研究、开发、商业化生产到扩散这样一系列的活动［13］。

不可否认，传统意义上的技术创新对于环境保护存在有利的方面［14］，但这并不意味着依靠技术创新就可以解决环境和资源问题。实际上，技术创新对于环境保护的影响存在利弊两方面的影响。为什么会出现这种情况呢?那是因为技术创新强调的是科技成果的商业化、产业化过程。判断技术创新成功与否的重要标准是市场的实现程度，即所获得的商业利润、市场份额的多少［15］。所以技术创新的惟一目的是经济利益。凡是能够带来经济效益，促进经济增长的技术创新就是好的，否则，就是不好的。当环境保护与经济增长发生矛盾时，技术创新更多地倾向于促进经济增长。因此，在这样的技术创新过程中，环境保护就不被重视甚至不予考虑，更不会从可持续发展的角度来考虑技术创新的成败。由此，技术创新应该将发展经济和保护环境结合起来，变追求经济效益的单一目标为追求经济效益、环境效益、社会效益相统一的多目标体系，走向环境技术创新，即既要通过技术革新保护和改善环境，又要通过解决环境问题推进技术进步。

结合已有研究和区域视角［16］，本文认为:环境技术创新，即主要依靠本地的R＆D资源，各创新主体通过研发，产生并拥有自主知识产权的成果和标准以及将这些成果和标准转化为新产品或经济效益的活动。人才、资金、技术、信息是创新的主要要素;企业、高校、各类科研机构是环境技术创新的活动主体，各级政府和中介机构在创新过程中也担当着重要角色。由此，可将区域环境技术创新能力界定为:区域所拥有的企业、高校、科研等机构在技术创新方面的潜力，以及将这种潜力转化为具有商业价值的技术创新产品的能力。各省市在其特定的地区内，作为区域经济的控制和决策中心，其政策对整个地区具有强大吸引能力、拉动能力和综合服务能力，能够渗透和带动所在地区经济和社会的发展。当前作为我国政府战略重点和全民教育重要方向之一的“低碳经济”、“低碳社会”的发展与建设［17］，需要加强各省市的环境技术创新能力。

3 实证研究设计

3.1 研究过程

区域环境技术创新能力是决定区域产业发展水平和经济增长实力的关键，是区域可持续竞争优势的源泉。区域有不同的划分方法，本文所界定的区域是对于次国家层次的区域而言，以行政区界限为主。

本文研究过程包括:①在现有研究文献基础上，选取变量并收集数据;②利用Q型聚类方法，提取最具代表性的变量指标;③对缩减后的变量作因子分析，提取主成分。④按照各区域的主成分值进行聚类，确定各区域所属类别。⑤利用判别分析方法，对各区域所属类别进行检验、调整。⑥通过均值比较分析，进一步研究各类别的主要特征，分析原因并提出有针对性的建议。

3.2 变量选择与数据收集

对区域环境技术创新能力的分类，所选变量需要能够反映区域环境技术创新能力与经济发展、社会进步之间的相互影响、互为条件的特征;能够反映政府、企业、高校等主体在创新中的作用;能够反映区域与外界进行物质、能量和信息的交换。评价指标设计在遵循合理性、数据可得性等原则基础上，从三方面选取变量指标。

区域环境技术创新投入。包括:科研课题项目数(X1)、科技人员中从事环境科技活动的人数比例(X2)、每万人中科学家和工程师人数(X3)、环境保护系统中高级职称人数比例(X4)、科研业务费支出万元(X5)、科研课题经费数占GDP比例(X6)、环境保护系统年末机构总数(X7)、环境保护系统年末机构中科研所比例(X8)、高等学校数(X9)、预计毕业生数(X10)、教育经费占GDP比例(X11)、R＆D人员全时当量(X12)。

区域环境技术创新产出。包括:授权专利数项(X13)、授权发明专利数(X14)、获科学技术奖励数项(X15)、颁布地方环境标准数(X16)、图书出版平均定价总额(X17)、三废综合利用产品产值占工业总产值比例(X18)、强制性清洁生产审核完成数(X19)、当年完成限期治理项目数(X20)、关停并转迁企业数占全部企业数比例(X21)、已发放排污许可证数(X22)。

区域环境技术创新关联。包括:环境宣教(X23)、人大政协建议提案(X24)、信访工作来信数(X25)、单位平均缴纳排污费(X26)、环境监测经费(X27)、环境监测仪器数量(X28)、环境法制工作(X29)、环境科技支出占财政支出比例(X30)、高新技术产品出口额占总出口额比例(X31)、技术市场成交额(X32)、环保产品年销售产值万元(X33)、大中型工业企业中有科技机构的企业比例(X34)、R＆D经费占主营业务收入比例(X35)、新产品产值占工业总产值比例(X36)、新产品销售收入占主营业务收入比例(X37)、大中型工业企业成本费用利润率(X38)、工业污染治理项目建设工业企业数(X39)、工业企业中平均专职环保人员数(X40)、职工平均工资(X41)、单位地区生产总值能耗(X42)、环境污染治理投资总额(X43)、医院诊疗人次(X44)、每千人口卫生技术人员数(X45)、城乡居民人民币储蓄存款统计(X46)、突发环境事件次数(X47)。

通过《中国城市统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》等资料收集到我国30个省、市、自治区的相关数据(西藏自治区的数据缺失严重，在此省去)，根据后文计算需要，对数据进行标准化处理(以北京为基准100换算得出)。

4 分类方法

聚类分析和判别分析用于研究事物的分类，根据对象不同分为Q型聚类和R型聚类。

4.1 变量聚类分析

本文对区域环境技术创新能力实证研究时，选取的变量反映了创新投入、产出方面的能力，并力求兼顾区域在智力、经济、创新意识方面的潜力，以及技术创新对经济发展、社会进步的贡献。研究初始，笔者尽可能多地考虑所有相关因素，以全面表征区域环境技术创新能力的特性，但是需要考察的变量过多，变量间相关系数较大，包含的错误变量会对最后结果产生影响。因此运用SPSS作变量聚类，找出代表性的变量，所得结果如下。

区域环境技术创新投入。包括:环境保护系统中高级职称人数比例(U1)、环境保护系统年末机构总数(U2)、环境保护系统年末机构中科研所比例(U3)、高等学校数(U4)、预计毕业生数(U5)、教育经费占GDP比例(U6)、R＆D人员全时当量(U7)。

区域环境技术创新产出。包括:获科学技术奖励数项(U8)、三废综合利用产品产值占工业总产值比例(U9)、当年完成限期治理项目数(U10)、关停并转迁企业数占全部企业数比例(U11)。

区域环境技术创新关联。包括:环境宣教(U12)、人大政协建议提案(U13)、环境监测经费(U14)、环境监测仪器数量(U15)、环境法制工作(U16)、环保产品年销售产值万元(U17)、工业污染治理项目建设工业企业数(U18)、工业企业中平均专职环保人员数(U19)、环境污染治理投资总额(U20)、医院诊疗人次(U21)、城乡居民人民币储蓄存款统计(U22)。

4.2 主成分分析

主成分分析可以将彼此相关的多个变量用少数几个综合变量(主成分)来表示，以剔除多重共线性的影响。通过对22个变量的相关系数的计算，发现他们之间存在明显的正相关，为此有必要从中提取能够反映样本信息且相对独立的主成分来。

通过分析各成分的公因子方差可以发现，前三个主成分对应特征根的累计贡献率达到了81.681%，大于80%。所以笔者最终提取3个主成分来分析我国区域环境技术创新能力。这三个主成分用y1，y2，y3表示，分别代表的含义如下。

(1)在主成分1上有较高载荷的评价指标有:教育经费占GDP比例，R＆D人员全时当量，环境宣教，人大政协建议提案，环境监测经费，环境监测仪器数量，环境法制工作，环保产品年销售产值，工业污染治理项目建设工业企业数，各地区医院诊疗人次，城乡居民人民币储蓄存款。主成分1主要代表区域的经济、社会、文化、法制环境，为区域环境技术创新提供支撑。包括社会生活条件，经济发展状况，科技创新意识、环境保护意识。

(2)在主成分2上有较高载荷的评价指标有:获科技技术奖励数，“三废”综合利用产品产值占工业总产值比例，当年完成限期治理项目数，关停并转迁企业数，工业企业中平均专职环保人员数，环境污染治理投资总额。主成分2代表区域在环境技术创新的直接产出能力以及环境技术创新的间接成果。如环保带来的收益。

(3)在主成分3上有较高载荷的评价指标有:环保系统中总高级职称人数比例，环保系统年末机构总数，环保系统年末机构中科研所比例，高等学校数，预计毕业生数。主成分3代表了区域政府、教育系统等中介机构对环境技术创新的支持力度以及在人力、物力方面的潜力和转移能力，如高等学校发展状况，环保行业发展状况。

4.3 在主成分分析基础上的样本聚类

根据4.2中的主成分数据进行样本聚类分析，聚类方法采用Minkowski方法，类之间的距离使用的是最远距离法(furthest neighbor)。用SPSS软件及样本数据，可以将我国区域环境技术创新能力划分为五类:第一类:北京、内蒙古、上海、福建、广西、海南、重庆、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆;第二类:天津、吉林、黑龙江、上海、湖北、湖南;第三类:山西、河北、安徽、江西、山东、河南;第四类:辽宁、广东、四川;第五类:江苏、浙江。接下来就可以用判别分析来检验这一分类的合理性。

5 判别分析

本文研究中使用的判别函数有两类:Fisher判别函数和典则判别函数。

5.1 Fisher判别分析

根据上述的分类和三个主成分变量，用SPSS处理后所得五类区域的Fisher判别函数如下:

将各区域的主成分变量值带入上述函数，比较5个函数值大小，哪个值大就可以判断被检验的区域属于哪一类。检验结果显示，第一类区域中有两个归类错误，北京、上海应归入第二类。第二类区域中有一个归类错误，黑龙江应归入第三类。第三类区域中有一个归类错误，山西应归入第四类。经检验，调整后的分类通过Fisher判别。

第一类:内蒙古、福建、广西、海南、重庆、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆;第二类:北京、天津、吉林、上海、湖北、湖南;第三类:河北、黑龙江、安徽、江西、山东、河南;第四类:山西、辽宁、广东、四川;第五类:江苏、浙江。

5.2 典则判别法则

根据调整后的分类结果，做典则判别分析，得到前两个典则判别函数的表达式:

根据调整后的分类结果及典则判断函数，对30省、市、自治区做如下结果分析。

6 结果与对策

对30个省市的区域环境技术创新能力进行分类的目的在于分析各类特征，并针对性地提出建议。结合前述计算结果，五类区域的技术创新能力特征、原因、对策分析如下。

6.1 第一类区域环境技术创新能力

该区域有内蒙古、福建、海南、广西、重庆、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆。从地理分布来看，第一类地区除福建、海南外，其余都集中在我国西部地区。这些地区长期以来都是我国经济发展较为落后的地区。但与此同时，工业化水平较低，经济落后的地区往往也是生态环境遭受破坏相对较少的地区。由于此类地区在经济实力、居民生活质量、平均受教育程度、思想意识等方面都比较落后，直接导致了科研基础设施差、政府投入不足、科技创新成果少、环保产业发展滞后。充分立足自身环境方面的先期优势，加大与环境开发和保护相关联的科技研发，有效运用排污收费、排污交易、环境补贴、排污许可等一系列环境政策工具，以避免“污染－治理－再污染”的经济发展困境将是这类地区的优先选择。

6.2 第二类区域环境技术创新能力

该区域有北京、天津、吉林、上海、湖北、湖南。从地理分布来看，第二类地区都集中在东部和中部。尤其是北京、上海和天津的经济实力、技术基础雄厚，生活质量较高，环保意识强烈，政府和企业在人力、财力上的投入大，吸引了大量创新人才，创新环境优越。环保产业产值占工业产值比重以及环保产业增加值占工业增加值比重也普遍高于其他地区。这说明该类区域的环境技术创新能力特征是:技术引进与吸收能力强，区域内企业具有较强实力，人力资本积聚能力强，但其自主创新能力有待提高。今后应努力提高自主创新能力，充分发挥自己的人才优势，提高科研方面的投入产出效率。

6.3 第三类区域环境技术创新能力

该区域有河北、黑龙江、安徽、江西、山东、河南。从地理分布来看，第三类地区都集中在我国中部地区。是我国农业产业发展历史悠久的地区，在经济发展、人力资源、生活质量、平均受教育程度、技术创新意识、环保思想意识等方面都欠发达。随着农业向工业的快速发展，所遭受的环境破坏也愈发严重。虽然政府和企业也开始加强对环境保护的重视，加大对研发的支持、重视环保产业和环保产品的发展，但由于地理位置、资源禀赋、经济实力的限制。如何在农业经济基础上，通过加强环境保护方面的科研实力，提升区域环境技术创新能力，进一步发展健康、良好的工业化经济，促进地区的可持续发展，首要一点应该是充分利用自己的区位优势，加强与邻边的“富省”与“强省”，如广东、北京、上海等在经济、技术方面的交流，大力引进成熟技术;同时加强自己研发能力，优先促进环保产业的发展。

6.4 第四类区域环境技术创新能力

该区域有山西、辽宁、广东、四川。这几个省是我国工业制造业最为集中和发达的地方。工业作为三大产业中对环境影响最大的产业，所带来的环境破坏不容小视。从指标数据来看，虽然三地区对环境的监测力度高于所有地区的平均水平，但是相比较于江浙一带还有差距，同时，在对企业环保治理力度方面的差距则更大，环境行政处罚案件相对较多，这也是经济发展水平不如江浙的表现。即便如此，此类地区的环境法制工作开展得相对不错，在环保系统建设和环境技术创新方面表现也较好。但由于地理位置、历史沿革、资源禀赋的限制，经济总量和居民生活质量还赶不上第五类区域。提升区域环境技术创新能力，首要一点就是要充分利用自身已有的基础，加强与经济实力和科技实力强的其他省份展开交流，在进一步发展传统制造业的同时，逐步促进环保产业更好的发展。

6.5 第五类区域环境技术创新能力

该区域有江苏、浙江。此二省分布在我国东南沿海地区，是我国市场经济发展最完善的地区。从指标数据来看，其对环境的监测力度和对环境的治理力度是我国30个省市中最大的。同时，在环保方面的经济活动表现也是相对优秀的，其三废综合利用产品产值和环保产品年销售产值最高。除此之外，其他各项指标相比其它四类地区也都处于较好水平。体现出了江浙一带地区经济实力雄厚，居民生活质量高，科技创新人才丰富，政府和企业对环境保护的重视，环境技术创新成果显著。

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Research on the Classification Characteristics of Regional Environmental Technology Innovation Capability:A Case of China

FAN Qun-lin1，2SHAO Yun-fei1TANG Xiao-wo1，3
(1.School of Management and Economics，University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu Sichuan 610054，China;2.College of Management，Southwest University for Nationalities，Chengdu Sichuan 614000，China;3.Department of Education of Sichuan Province，Chengdu Sichuan 614000，China)

Regional environmental technology innovation capacity is the key to advantage of regional industrial development and growth of economic strength.At the same time，it is the principal source of regional advantage of sustainable competitiveness.Based on the present literature，this paper collects the related input，output and related variables and data of environmental technology innovation，extracts the most representative indexes as variables using the Q-type clustering method，then，draws up the principal component through factor analysis for the reduced variables.Following this，it determines to which class each region belongs according to clustering for regional principal component and tests，and adjusts the class of each area using discrimination analysis procedure.It is shown as follows，the first area includes the western regions in China which have long lagged behind economic development，and have hardly been damaged in their ecological environment;the second area concentrates in the eastern and central regions in China，which are strong in technology transfer and absorption capability，firm strength and human capital accumulation;the third area is mainly the central region in China which has a long history of agricultural industry，and the environment of which has been damaged with the fast speed of development from agriculture to industry;the fourth area mainly includes the most concentrated and developed regions in China，such as Liaoning and Sichuan;the last area covers the southeast coastal region in China which is the most perfect area of market economy and related optimal performance of environmental issues.Finally，integrating the actual situations and reasons of technological innovation in the regions of each category，the paper proposes some targeted measures in order to provide references for improving environmental technology innovation capability.

environmental technology innovation;regional innovation ability;classification characteristics;multivariate statistical methods

F062.4

A

1002－2104(2011)06－0031－06

10.3969/j.issn.1002－2104.2011.06.006

2010－12－04

范群林，博士生，主要研究方向为技术创新管理。

*国家社科基金重点项目(编号:08AJY011);教育部新世纪优秀人才支持计划(编号:NCET－08－0094);科技部科技工作专项项目(编号:2007FY140400)。

(编辑:田 红)