环境规制、贸易开放与工业技术效率——基于门槛效应模型的实证分析

蔡濛萌



环境规制、贸易开放与工业技术效率——基于门槛效应模型的实证分析

蔡濛萌

摘要：传统经济理论和“波特假说”关于环境规制对工业技术效率的影响作出了不同的判断，而贸易开放又使相关争论变得更加复杂。在设计环境规制强度、贸易开放度和工业技术效率等核心变量的基础上，构建了贸易开放条件下环境规制对工业技术效率门槛效应模型，并运用我国2003—2014年省级区域的面板数据进行实证检验。研究结果表明，环境规制与工业技术效率之间并非单调的线性关系，而是在长期中呈现出“先促进，后抑制”的动态N型特征；而贸易开放则对工业技术效率呈现出较为稳定的正向促进作用。因此，应充分考虑我国工业化的阶段性特征增强环境规制的动态适应性，提高我国环境规制政策工具对工业技术创新的正向激励，并进一步增强工业企业通过国际贸易获得技术溢出的能力。

关键词：环境规制；贸易开放；工业技术效率；门槛效应

当前我国正处于工业化加速推进的重要时期，许多地区在工业化水平显著提高的同时进入了资源大量消耗、环境迅速恶化的发展阶段，并在实际上持续推行牺牲生态环境追求工业增长的经济增长模式。随着近年来我国生态环境压力不断增大和“绿色化”发展目标的提出，从中央到地方都采取了比以往更为严格的环境保护标准和措施。环境规制强度的提升能否在工业化和绿色化并行不悖的前提下实现工业技术效率的提高？类似的问题在已有研究中并未获得高度一致的结论。

与传统经济理论认为环境规制将增加企业成本并主张“有限规制”不同，“波特假说”认为适当的环境管制将刺激企业加速技术革新，从而减少生产中的成本费用并提高产品质量，并最终获得企业和产业层面的国际市场竞争优势。该假说所支持的强化环境规制的主张在部分国家和地区得到的环境规制实践中得到应用和验证，但与此同时，现实中也出现了因环境规制导致行业发展绩效下降的例子［1］。对此的可能解释是，“波特假说”的成立并非具有普遍适用性，而是仅仅适用于一定国家或地区的特定时期。既有研究已经发现了“波特假说”的时期异质性特征，即工业技术进步与环境规制之间在短期和长期呈现截然不同甚至相反的关系［2］。近年来，我国一些学者的研究发现了“波特假说”在不同区域间的差异性，即环境规制对技术创新的正向促进作用在经济发达的东部地区获得了较好的验证，而在相对欠发达的中部地区则并不适用［3］。与此同时，有学者利用面板数据进行的研究甚至发现了不同区域内环境规制对企业技术进步演进规律的差异性［4］。总体来看，针对环境规制与技术进步关系的研究并未在传统理论和“波特假说”之间做出明确的选择，而是呈现出较为明显的异质性特征。

迄今为止，国内外围绕“波特假说”进行的研究和争论大多忽略了对开放经济的理论假设。但现有研究表明，贸易开放恰恰是影响技术溢出进而影响工业技术效率的一个重要因素。已有学者针对资源约束条件下贸易开放的工业技术效率进行了较为深入的研究，并发现国际贸易中的研发性技术溢出对我国工业行业的技术效率具有正向的促进作用［5］。另有针对进口贸易技术溢出效应的实证研究发现，进口贸易与以全要素生产率为代表的工业技术效率间存在长期的均衡关系［6］。因此，笔者将尝试将贸易开放因素纳入环境规制对工业技术效率的分析框架中，运用门槛效应模型检验环境规制对我国工业技术进步的效应，从而验证开放经济条件下“波特假说”在我国工业经济发展实际中的适用性。

一、变量与模型构建

（一）环境规制强度变量

当前国内外对环境规制强度的度量方法较为多样化，除基于污染物排放、污染治理投入等传统方法外，还有学者根据研究目标的需要设计了综合性指标度量方法。此处借鉴其他学者对传统指标多维性和可比性进行修正后的方法，着重考虑单位污染物水平下的污染治理投资量，采用以下指标对我国省级区域的环境规制强度进行度量。式中：Mit为i地区第t年工业污染治理投资的标准化值；Iit为i地区第t年工业污染治理投资的绝对值；为全国所有省级区域工业污染治理投资的平均值；Nit为i地区第t年各类污染物的总体排放水平；Ejt为i地区第t年第j种污染物排放量Ejt；各类污染物排放量的平均值。

（二）工业技术效率变量

传统的工业技术效率测算多基于索洛残差法、代数指数法或随机前沿方法进行计算，近年来较为流行的测算工业技术效率变化的方法是基于DEA方法进行的Malmquist指数法。后者利用线性规划方法进行估算，有助于克服传统方法测算误差较大、假设条件较为苛刻的缺点，其主要分解过程如下：

（三）模型设计

模型设计基于Hansen的模型构建方法，即通过选择门槛变量，比较门槛变量同待估计门槛之间的大小关系建立分段函数，并在此基础上设计门槛回归模型。此处进一步借鉴国际间技术溢出的经典计量模型［7］，最终建立如下模型分析各变量间的关系：

式中：TPFit为i省份第t年的工业技术效率水平；Wit为废水排放达标率；Sit为二氧化硫去除率；Cit为固体废弃物综合利用率；d为方向性矩阵，当门槛变量矩阵q≤λj（待估计的门槛值）时取d1，当q>λj时取d2； β为各变量系数；μ为随机误差项。

环境规制强度用Wit、Sit和Cit这3个指标共同衡量。

考虑到影响工业技术效率的环境规制水平会因贸易开放程度不同而有所差异，将贸易开放度变量OP引入模型作为控制变量，并由各省级区域年度进出口总额与其国内生产总值的比值计算得出。新经济理论对于技术进步的解释认为，经济周期中每一次重要创新的出现都是技术进步的源泉。经济体的研发投入水平与人力资本存量是决定创新的主要因素，因此将代表研发投入水平的R&D与以教育投入为代表的人力资本投资HC也作为控制变量引入模型。

根据门槛回归模型原理，门槛变量可以在模型的解释变量中进行选择，此处选定代表环境规制强度的3个指标Wit、Sit及Cit分别作为备选门槛变量进行检验。

二、实证分析

考虑到我国工业经济发展的区域间不平衡性，各省级区域在环境规制的实际强度和工业技术水平上存在较大差距，环境规制强度的技术效应可能并不一致，因此选择运用省级面板数据建立门槛效应模型进行研究。同时，考虑统计口径的变化及数据可获得性，选取我国31个省级区域（西藏除外）2003—2014年的面板数据作为分析对象。相关数据均由《中国工业经济统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《中国能源统计年鉴》及《中国统计年鉴》整理得出。为消除异方差，对所有相关变量取对数处理后使用，并选择使用Matlab.2014a和Eviews7.2软件对数据进行操作分析。

（一）模型检验

分别对Wit、Sit及Cit这3个门槛变量进行单一门槛、双门槛、三门槛的门槛检验，并比较各检验结果的显著性。门槛变量检验结果见表1。

表1　门槛变量检验结果

表1的检验结果显示，Sit及Cit通过显著性检验，因此从备选门槛变量中予以剔除；而Wit的单一门槛模型和双门槛模型均通过显著性检验。Wit的单一门槛模型在5%的显著水平下，LR值为27.496，P值为0.004；双门槛模型在5%显著水平下，LR值为15.769，P值为0.019。因此，选取门槛变量Wit的双门槛面板数据模型进行回归分析。

（二）回归结果说明

Wit存在2个显著性门槛值，证实了环境规制强度与工业技术效率增长速度之间存在非线性关系。此时，若仍使用线性模型进行回归分析，将会导致有偏估计，从而间接证明了选择基于面板门槛回归模型进行分析的合理性。

双门槛面板数据的回归结果见表2。当Wit值大于13.269时，环境规制强度与工业技术效率增长速度相关关系在10%的显著性水平下为负，系数仅为-0.005。这表明环境规制强度过低反而对工业技术效率增速存在反向的抑制作用。一个可能的解释是，过低的环境规制水平对行业企业缺乏激励，导致企业没有追求环保集约型生产方式的动力，而仍然按照原有的粗放型生产方式进行产品生产，因此工业技术效率增速减缓或基本停滞。

表2　双门槛面板数据回归结果

当Wit值小于等于13.269且大于9.724时，作用系数在5%显著性水平下从-0.005迅速增加到4.578，由大于13.269时的反向抑制转为区间内的正向促进。这表明此区间内环境规制强度的增加促进了工业技术效率增长速度的提升。对此一个可能的解释是，随着环境规制约束力的不断增强，企业为了达到环境规制要求标准而选择采用更集约的生产方式进行生产，导致单位产值的能耗水平和造成污染水平均有所降低，从而促进了工业技术效率的加速增长。

当Wit值持续减小到低于9.724时，作用系数在10%显著水平下从4.578降低到0.334，环境规制强度与工业技术效率增长速度关系仍然为正，但作用系数迅速降低。一个可能的解释是，随着环境规制强度继续提高到较高水准，大部分企业即使继续引进相对较高水平的生产技术，却仍然难以在可行利润空间内达到较高环境规制要求的标准，从而进入到技术瓶颈阶段，因而此时工业技术效率增长速度继续加快的空间已经十分有限。

总体来看，环境规制强度对工业技术效率增长速度的影响并非简单的单调递增或递减，其作用系数在不同子样本区间内估计值的符号和数值存在较大差异。环境规制强度不断提升，会对工业技术效率增长速度产生先抑制后促进再抑制的影响，即环境规制强度和工业技术效率增长速度在较长时期内呈现N型关系。

贸易开放度OP的作用系数在1%显著水平下为13.420，显著为正，说明样本区间内贸易开放的技术溢出效应存在且效果显著，即随着贸易开放程度的不断增加，工业技术效率出现加速增长。R&D和HC与工业技术效率增长速度关系均在10%显著水平下为正，这在一定程度上证实了科研及教育投资在促进工业技术效率加速增长方面的有效性。

三、结论与启示

笔者选取2003—2012年我国30个省级区域的面板数据，在构建环境规制强度等核心变量的基础上，运用门槛回归模型对环境规制强度与工业技术效率增长速度之间的关系进行验证，并对实证分析结果进行了探索性的解释。研究获得的主要结论：第一，环境规制强度和工业技术效率增长速度在较长时期内呈非线性的N型关系。环境规制强度对工业技术效率增长速度的影响并非单调递增或递减，其作用系数在不同子样本区间内估计值的符号和数值存在较大差异。总体来看，环境规制强度不断提升，会对工业技术效率增长速度产生先抑制后促进再抑制的影响，从而使两者的关系在较长时期内呈N型关系。第二，贸易开放对工业技术的溢出效应存在且效果显著，这意味着扩大贸易开放可以通过技术溢出有效促进工业技术效率加速增长。扩大贸易开放是经济体之间技术转移和扩散的重要渠道，尤其是对技术水平相对落后的经济体，贸易开放程度的提高为企业接触海外先进生产技术和先进管理经验提供了更多机会，更容易分享技术的溢出收益。

以上研究结论蕴含的主要政策含义如下：一是要建立完善动态化的环境规制体系，增强环境规制和促进工业化发展，特别是提高工业技术效率的适应性。既要防止因环境规制落后、相关法律法规和政策不健全导致的环境质量失控，又要防止因盲目遵从国际惯例、脱离我国工业化实际的过度规制造成对工业的抑制。二是要加大环境规制政策工具对工业技术创新的促进能力。应不断加大对绿色工业生产技术开发和应用的支持力度，鼓励工业企业通过绿色技术创新和生产流程的绿色化升级降低产品生产的环境成本，提高企业潜在竞争力。三是要充分利

用当前我国全方位对外开放新格局下的有利条件，通过扩大产品贸易、技术贸易及直接投资等途径，增强我国经济特别是工业部门获得开放型技术溢出的能力，不断缩小我国企业和产品在环境技术标准等方面的国际竞争力。

参考文献：

[1]JORGENSON D J，WILCOXEN P J.Environmental Regulation and U.SEconomic Growth[J].The RAND Journalof Economics，1990（2）.

[2]LAJEUNESSE R，LANOIE P，PATRY M.Environmental Regulation and Productivity：New Findings on the Porter Hypothesis[J].Cahiers De Recherche，2001（2）.

[3]王国印，王动.波特假说、环境规制与企业技术创新：对中东部地区的比较分析[J].中国软科学，2011（1）.

[4]张成，陆旸，郭路，于同申.环境规制强度和生产技术进步[J].经济研究，2011（2）.

[5]郑永杰，齐中英.资源约束、贸易开放与技术溢出[J].科学学研究，2012（10）.

[6]冯会娟.进口贸易技术溢出与中国全要素生产率的实证研究[J].广西社会科学，2012（8）.

[7]COE D，HELPMAN E.International R&D Spillovers[J].European Economic Review，1995（5）.

（编辑：唐龙）

基金项目：福建江夏学院青年科研人才培育基金项目“贸易开放条件下产业转型升级的绿色化路径研究”（JXS2015008）。

收稿日期：2015-12-23

作者简介：蔡濛萌（1984-），女，博士，福建江夏学院（福建福州350108）经济贸易学院讲师，研究方向为贸易与环境。

中图分类号：F061.3

文献标识码：A

文章编号：1673-1999（2016）02-0032-03