环境规制对中国制造业技术创新的影响

钟 念，李廉水,刘 军

(1.东南大学经济管理学院，江苏 南京 211189；2.南京信息工程大学中国制造业发展研究院，江苏 南京 210044)

环境规制对中国制造业技术创新的影响

钟 念1，2，李廉水1,2,刘 军2

(1.东南大学经济管理学院，江苏 南京 211189；2.南京信息工程大学中国制造业发展研究院，江苏 南京 210044)

基于行业异质性视角，以中国制造业20个细分产业2008—2013年的面板数据为样本，采用动态面板数据模型实证检验了环境规制对制造业技术创新的影响。研究结果表明：①环境规制与制造业的技术创新水平呈现显著的倒U型关系，拐点为0.4962；但具有产业异质性；②人力资本对制造业技术创新有正向影响，但受环境规制约束时降低了促进作用；③无论环境规制约束与否，外资参与程度对制造业不同产业的技术创新影响不同；④竞争程度对产业的技术创新水平有抑制作用。与此同时，制造业滞后一期的技术创新会受到上一期技术创新的影响。因而，政府在制定环境规制政策时要体现产业差异。

环境规制；技术创新；产业异质性

1 引言

关于环境规制对技术创新影响的研究，大体可以分为三类。第一种为以Porter为代表的“促进论”，认为环境规制可以促进技术创新[1-4]；第二种为以Gray为代表的“抑制论”，认为环境规制抑制了技术创新[5-7]；第三种观点认为环境规制对技术创新的影响不确定，即环境规制对技术创新不是简单的促进或制约，而可能受地域[8]、规制工具[9]、时间[10]、规模[11]等因素影响，环境规制与技术创新的关系也不是简单的线性关系[12-13]。

传统研究大都在同质性产业假设条件下，考察环境规制对总体产业技术创新的影响。但制造业各产业特性、技术创新能力、人力资本水平以及污染排放等方面存在巨大差异，这些差异势必会影响政府环境规制效果，因而环境规制对不同产业的技术创新影响不同，很有必要针对不同产业进行分别研究。

与已有文献相比，本文的边际贡献在于：第一，从行业异质特征入手，考察环境规制对不同类型产业技术创新的影响，以反映环境规制效果的差异；第二，构建多层次综合指标，运用离差最大化法综合测度不同产业环境规制强度指数。

2 环境规制对技术创新的影响机制

环境规制对技术创新的影响机制主要体现在两个方面：第一，环境规制对技术创新有抑制作用，体现在遵守环境规制会增加企业的私人成本、占用企业的创新资源，最终影响厂商的生产率和竞争力，特别是当环境规制增强时会阻碍企业对技术创新的投入，从而对企业技术创新产生“挤出效应”；第二，环境规制对技术创新有促进作用，体现在企业为弥补环境成本的支出而进行技术创新即“创新补偿”，从而对企业技术创新产生“激励效应”。

更严格的环境规制都会对产业产生“激励效应”和“挤出效应”。如果激励效应大于挤出效应则最终体现出来整体的激励效应；如果激励效应小于挤出效应则最终体现出整体的挤出效应。如何促进环境规制对企业技术创新的激励效应大于挤出效应？波特假说认为设置合理的环境规制政策能够刺激企业进行技术创新。那么如何设置合理的环境规制政策至关重要。设置合理的环境规制政策包括环境规制的方式和环境规制的严厉程度即环境规制强度，本文基于环境规制强度视角研究。

据此，本文提出假设1：环境规制对中国制造业技术创新的影响非线性；假设2：环境规制对中国制造业技术创新影响具有产业异质性。

3 研究设计与方法

3.1 模型构建

3.2 变量说明

(1)被解释变量：技术创新。企业的技术创新通常可以通过科研经费的投入和科研产出的结果来测度。因此，本文采用两种指标衡量产业的技术创新能力。科研投入可用科研经费投入衡量，为消除产业差异，选用相对数产业科研经费与产业主营业务收入的比值衡量企业的技术创新。科研成果可用专利数来衡量，采用产业的专利申请数来衡量产业的技术创新。

(3)控制变量。①产业结构。技术创新与市场竞争程度密切相关。市场竞争越激烈，企业就越有动力技术创新。预期其对技术创新正向影响。本文用产业的企业个数衡量各产业的市场竞争程度。②人力资本。一般而言，投入对人力资本越多则技术创新越强。本文采用R&D人员全时当量来衡量产业的人力资本投入水平。预期人力资本投入正向影响技术创新。③外资企业参与程度。相比于内资，外商投资和港澳台投资的工业企业可能会更多地进行研发。采用外资企业与占全部企业的比重衡量产业的外资参与程度。预期其对技术创新正向影响。

3.3 数据来源与行业选择

本章所有数据来源于2009—2014年的《中国统计年鉴》《中国工业(经济)统计年鉴》《中国科技统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《中国能源统计年鉴》，统计口径为“规模以上工业企业”。值得说明的是2012年部分数据缺失，因而用2011年和2013年的平均值补充。20个制造业细分产业为农副食品加工业、食品制造业；饮料制造业、纺织业、纺织服装、鞋、帽制造业、造纸及纸制品业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、化学原料及化学制品制造业、医药制造业、化学纤维制造业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、金属制品业、通用设备制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业、电气机械及器材制造业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业、仪器仪表及文化、办公用机械制造业。其中，2012年的汽车制造业，铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业合并为交通运输设备制造业。

4 环境规制对中国制造业技术创新的影响研究

为了探究环境规制是否促进了中国制造业技术创新以及是否具有产业差异，实证分为两部分：一是基于制造业的面板数据回归；二是对制造业按产业特征进行分类之后的面板数据回归。

4.1 环境规制对制造业整体的面板数据回归

(1)各主要变量指标的描述性统计。为了缓解模型中数据的异方差现象，我们对部分变量(ISTR和HP)进行对数处理，其余取原值。主要变量描述性统计结果如表1所示。

表1 变量的描述性统计

(2)回归结果与解释说明。采用国内外通常处理面板数据的做法，本文运用stata12.0软件分别采用固定效应(FE)模型、随机效应(RE)模型、可行的广义最小二乘法(FGLS)和系统GMM方法对模型进行估计。估计结果由方程1、方程2、方程3、方程4分别汇报。详见表2。

从回归结果来看，根据Hausman检验，p值小于0.05，拒绝原假设，即固定效应优于随机效应。比较方程1和方程2的估计结果，发现解释变量的系数和符号基本一致，只有产业的市场结构的系数都为负且通过了稳健性检验，其余解释变量都没有通过显著性检验，说明稳健性不高还需要进行进一步的稳健性检验。

(3)内生性检验。考虑到可能存在一些遗漏的解释变量或者被解释变量的滞后效应引起的逆向因果关系都可能引发内生性问题。为克服内生性问题，与张三峰[15]等做法类似，本文采用STATA命令“xtabond2”进行两步GMM估计。

表2 中国制造业面板数据回归结果

注：①括号内为t统计值，***、**和*分别代表1%、5%和10%的显著性水平；②AR(1)和AR(2)检验的原假设为不存在自相关，这里汇报P值。Innovation1为研发费用占主营业务收入比值，Innovation2为专利申请数。

根据回归结果中AR(1)和AR(2)值以及Hansen统计值，表明产业环境规制与产业技术创新水平之间确实存在相互影响的关系，即存在内生性问题。方程4解决了内生性问题，因此，以方程4结果进行分析：

①技术创新的滞后一阶项。回归结果显示，技术创新的滞后一阶项的系数在1%的水平上显著为正，这意味着初始阶段的技术创新水平会影响到未来的技术创新水平。

②在控制了产业竞争程度、外资参与程度和人力资本投入水平几个控制变量的条件下，产业的环境规制强度与对技术创新为倒U型关系，且通过10%的显著性检验。环境规制强度的转折点为0.4962(环境规制强度系数比上环境规制强度平方项的2倍系数)。当环境规制强度小于0.4962时，制造业技术创新能力的提高随着环境规制强度的增加而提高，环境规制对制造业技术创新最终产生了激励效应；当环境规制强度大于0.4962时，环境规制对制造业技术创新最终产生了挤出效应。说明当环境规制过于严格后，企业投入过多的环境治理适应性成本，环境治理适应性成本过高，减少了了企业在其他方面的发展机会，从而不利于产业进行技术创新，完全符合环境库兹涅茨曲线。环境规制对制造业技术创新在一阶段起促进作用，在另一阶段起抑制作用，整体呈现非线性关系。假设1得到验证。

③制造业产业结构即产业的竞争程度负向影响产业的技术创新能力，且通过1%的显著性检验。但制造业产业的竞争程度对其技术创新能力的抑制作用微弱。

④制造业的外资参与程度对产业的技术创新能力有正向的影响作用，且通过了1%的显著性检验。当产业的外资参与程度增加1%的时候，产业的技术创新能力将提升1.3302%，制造业的外资参与程度对产业的技术创新能力的提升发挥着非常重要的作用。

⑤制造业投入研发的人力资本水平正向1%显著影响产业的技术创新能力。制造业细分行业的投入研发的人力资本水平增加1%时，其技术创新能力增加0.1670%，制造业人力资本投入对于产业技术创新能力的提升具有重要的作用。

⑥交叉项回归结果分析。制造业环境规制的增强对人力资本投入对技术创新促进作用具有负向影响，但不明显。环境规制强度的增强显著降低了外资企业参与程度对制造业技术创新水平的促进作用。

(4)稳健性检验。为了得到更为稳健的结果，对关键指标技术创新采用申请专利数计量的方法，来对回归结果进行稳健性检验，其余变量计量方法不变。沿用前述模型，方程(7)(8)(9)分别报告模型的固定效应模型(FE)、随机效应模型(RE)、可行的广义最小二乘法(FGLS)的估计结果，具体见表2。

比较方程(4)与方程(9)的系数结果：除了产业竞争程度的系数不同，其余变量的系数符号均显著相同，得到几乎完全类似的回归结果，因此，我们认为回归结果具有稳健性。

4.2 环境规制对制造业不同类型产业技术创新的回归分析

为进一步分析环境规制对制造业细分产业的技术创新影响的差异，将上述20个细分产业分成轻纺制造业(1～6)、资源加工制造业(7～13)、机械电子制造业(14～20)三大类。方程(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)分别汇报轻纺制造业、资源加工制造业和机械电子制造业的最小二乘法(FGLS)的回归结果，具体见表3。

表3 中国制造业不同类型产业面板数据回归结果

续表3

注：括号内为t统计值，***、**和*分别代表1%、5%和10%的显著性水平。

在控制了产业竞争程度、外资参与程度和人力资本投入水平几个控制变量的条件下，轻纺制造业的环境规制强度与技术创新能力为U型关系，转折点为0.5772，但不显著。资源加工制造业的环境规制强度与技术创新为U型关系，且通过5%的显著性检验。机械电子制造业的环境规制强度与技术创新为倒U型关系，转折点为0.5068，但不显著。综上所述，环境规制对不同类型产业技术创新的影响具有产业异质性，假设2得到验证。

环境规制强度的加强显著降低了人力资本投入对轻纺制造业、资源加工制造业技术创新水平的促进作用。

环境规制强度的增强显著降低外资参与程度对轻纺制造业的技术创新的促进作用。环境规制强度的增强不显著提高外资参与程度对资源加工型制造业技术创新水平的促进作用。环境规制强度的增强不显著减弱外资参与程度对机械电子制造业技术创新水平的促进作用。

5 结论与政策建议

(1)整体呈倒U型、分产业有差异。环境规制与整体制造业技术创新呈现显著的倒U型关系。环境规制与轻纺制造业、资源加工制造业的技术创新为U型关系；机械电子制造业的环境规制强度与技术创新为倒U型关系。

(2)人力资本对制造业技术创新有正向影响，但受环境规制约束时降低了促进作用。投入研发的人力资本对制造业技术创新水平有显著正向影响。但环境规制强度的增强降低了人力资本投入对轻纺制造业、资源加工制造业的技术创新促进作用。

(3)外资参与程度对制造业技术创新影响有产业异质性。无论环境规制约束与否外资参与程度对轻纺制造业、资源加工制造业的技术创新均有显著正影响；但对机械电子制造业的技术创新能力有负向影响。环境规制强度的增强显著降低了外资企业参与程度对轻纺制造业、机械电子制造业技术创新的促进作用；但不显著地提高了外资企业参与程度对资源加工制造业技术创新水平的促进作用。

(4)制造业整体的竞争程度与技术创新水平显著负相关。产业竞争程度对制造业不同类型产业技术创新水平都有显著的抑制作用。

根据以上结论，本文提出以下政策建议：

(1)总体上促进投入人力资本。虽然环境规制的增强会降低人力资本投入对部分行业的技术创新水平，但人力资本的投入正向影响整体制造业的技术创新，因此政府应在多方面鼓励人力资本的投入，如税收政策、住房、子女入学等方面的保障措施，多类型分层级的奖励计划等等。

(2)纺织制造业。政府通过引导政策促进行业整合、适度鼓励外资进入、加大人力资本投入等来提升行业的技术创新水平，基于行业对环境规制比较敏感，可适度逐步的提高环境规制强度，逐步构建绿色低碳循环发展产业体系。

(3)资源加工制造业。鼓励外资的进入及加大人力资本投入能促进行业的技术创新水平提升，同时适度进行行业整合，提高环境规制强度不断促使行业技术创新水平达到新的高度。

(4)机械电子制造业。除关键国内空白的技术外，适度限制行业外资的进入，引导鼓励行业进行适度整合，同时提高人力资本投入，提高行业的技术创新水平，环境规制强度根据需要提高。

[1]PORTER M E.America’s green strategy[J].Scientific American,1991,264(4):168.

[2]PORTER M E,VDL C.Toward a new conception of the environment competitiveness relationship[J].Journal of economic perspectives,1995,9(4)：97-118.

[3]KRYSIAK F C.Environmental regulation，technological diversity，and the dynamics of technological change[J].Journal of economic dynamics & control,2011,35(4)：528-544.

[4]PERUNOVIC′Z,VIDIC’-PERUNOVIC′J.Environmental regulation and innovation dynamics in the oil tanker industry[J].California management review,2012,55(1):130-148.

[5]GRAY W B,SHADBEGIAN R J.Pollution abatement costs，regulation，and plant level productivity[R].NBER working paper No.4994.1995.

[6]FEICHTINGER G，HARTL R F，KORT P M，VELIOVE V M.Environmental policy，the porter hypothesis and the composition of capital：Effects of learning and technological progress[J].Journal of environmental economics and management,2005,50(2)：434-446.

[7]KNELLER R，MANDERSON E.Environmental regulations and innovation activity in UK manufacturing industries[J].Resource and energy economics,2012,34(2):211-235.

[8]白雪洁,宋莹.环境规制、技术创新与中国火电行业的效率提升[J].中国工业经济,2009(8)：68-77.

[9]马富萍,郭晓川,茶娜.环境规制对技术创新绩效影响的研究:基于资源型企业的实证检验[J].科学学与科学技术管理,2011(8)：87-92.

[10]李阳,党兴华,韩先锋,宋文飞.环境规制对技术创新长短期影响的异质性效应:基于价值链视角的两阶段分析[J].科学学研究,2014(6):937-949.

[11]成琼文,许正,洪波,宋娟.环境规制对氧化铝行业技术创新的影响：基于企业规模差异的实证分析[J].系统工程,2014(1):146-151.

[12]张成,郭炳南,于同申.环境规制强度对行业生产技术进步的非线性影响[J].中国科技论坛,2014(1:)57-61.

[13]韩先锋,惠宁,宋文飞.环境规制对研发技术进步的影响效应研究[J].中国科技论坛,2014(12):75-79.

[14]赵细康.环境保护与产业国际竞争力[M].北京：中国社会科学出版社,2003.

[15]张三峰.市场化能改善环境约束下的能源效率吗:基于2000—2010年省际面板数据的经验研究[J].山西财经大学学报,2014(1)65-75.

(责任编辑 沈蓉)

Impact of Environmental Regulation onManufacturing’s Technology Innovation in China

Zhong Nian1,2，Li Lianshui1,2，Liu Jun2

(1.School of Economics and Management，Southeast University，Nanjing 211189，China；2.China Institute ofManufacturing Development，Nanjing University of Information Science& Technology，Nanjing 210044，China)

Based on the panel data of manufacturing industry in China from 2008 to 2013，this paper analyzed the influence of environmental regulation on technology innovation from the perspective of industrial heterogeneity by using dynamic panel data model.The results show that：①There is a significant inverted-U shape relationship between environmental regulation and manufacturing’s technology innovation in China，the inflection point is 0.4962；but lies in different relationships in other industries on account of industry heterogeneity;②The human capital has a positive impact on manufacturing technology innovation in China，but the promotion reduces when constrained by environmental regulation;③The impacts of foreign participation on manufacturing technology innovation in China are different whether constrained by environmental regulation or not;④The degree of competition inhibits China’s manufacturing technology innovation.Meanwhile，the current China’s manufacturing technology innovation will be affected by that of previous.Finally，this paper puts forward specific suggestions to formulate the environmental regulations and policies differently as to different industries.

Environmental regulation；Technology innovation；Industrial heterogeneity

2016-09-20

钟念(1977-)，女，湖北天门人，东南大学经济管理学院博士研究生，南京信息工程大学讲师；研究方向：创新管理、制造业发展。

F062.4

A