环境规制对企业技术创新影响的实证研究——基于福建省33个工业行业的面板数据

张美月，林媛媛

(集美大学 财经学院，福建 厦门 361000）

从全球范围来看，过去以能源消耗、环境破坏、生态服务功能下降为代价的粗放式生产模式已经不再适用于现在的社会发展，粗放式的发展模式虽然会导致经济奇迹式的增长，但给经济发展和社会进步带来了巨大的生态环境压力。随着环境污染问题的逐渐显现，环境治理与保护引起了全球的关注，加强环境保护成为各国转变经济发展模式的必然选择，由粗放式发展逐渐向集约型转变成为一种必然趋势。如何才能实现经济发展和环境保护协同发展的目标，技术创新起着举足轻重的作用，环境规制对企业技术创新的影响问题成为研究的热点。

一、问题的提出

就目前学术界对环境规制和技术创新问题的研究结果来看，20世纪90年代，Porter提出了著名的“波特理论”，认为如果环境规制强度的制定恰当，将有助于促进企业技术创新水平，进而提高企业的生产效率，给企业带来超额利润， 促进企业的经济发展。[1](P251-254)Lanjouw和Mody对美日德三个国家选取了部分企业进行实证研究，认为企业投入到环境污染治理方面的资金越多，企业在环境方面的专利发明申请数就越多。[2](P549-571)Jaffe、Palmer对1975—1991年美国制造业面板数据进行了研究，认为环境规制强度的提高会引发企业对科技创新方面的研发支出，两者成正相关。[3](P308-312)黄德春和刘志彪的研究认为，虽然环境规制的制定实施会给企业造成一定的成本压力，但也会给企业一定的刺激作用，刺激企业进行相关的技术创新活动，因而从长期来看环境规制可以减少环境污染，促进企业技术创新，提高企业生产效率。[4]（P100-106)赵红以省市大中型工业企业的数据为研究对象，结果表明，环境规制强度的增加会加大企业对R&D的投入强度，增多专利授权数量，提高新产品销售收入比重。[5](P35-40）颉茂华、王瑾、刘冬梅从微观的角度出发，对沪深A股上市的重污染行业公司2008—2013年的数据进行研究，结果表明，环境规制强度的增强有利于中国重污染行业的R&D投入的增加。[6](P106-113）

还有一些学者认为，环境规制不一定会促进企业技术创新水平。Gray和Shadbegian通过研究美国造纸业、石油提炼业及钢铁冶炼业三个产业对环境规制强度增加的反应状况发现，随着环境规制强度的不断增加，企业投入到环境污染治理的成本也会大幅度的增加，这导致企业生产效率的降低，同时环境规制并未给企业带来足以弥补企业污染治理的成本支出的经济效益。[7](P235-256)江珂、滕玉华运用面板数据从行业的角度实证研究不同污染密集型行业环境规制对技术创新的影响，认为行业不同，环境规制对企业技术创新的影响也存在着一定的差异性：相对于重度污染行业，环境规制对企业技术创新水平具有明显的促进作用，而中轻度污染行业则显示影响作用不明显。[8]（P90-93)

国内大部分的研究是处在全国层面进行的，而各个省市的情况有所差异，因而本文从区域性的角度出发，通过差分GMM法对环境规制与企业技术创新之间的关系进行实证研究，重新认识福建省内两者之间真实变动的关系。这对于福建省环境规制政策建议、生态环境的保护、企业技术创新的增强及竞争力的提高均有非常重要的意义。

二、环境规制对技术创新的影响机理分析

一个地区的政府为了保护治理当地的生态环境，制定了一些高强度的环境规制政策来约束企业的行为。企业为了迎合政府政策的实施，必然会从自身出发，购买并使用更加清洁生产的高新设备，同时提高员工的培训实效，以确保足够的员工能够操纵这些新型机器进行生产。短时期内，不管是从设备的购买还是员工的培训方面，都需要企业投入足够的精力与金钱，这对于一个企业有限的资金预算来说，只能通过减少其他方面支出来弥补此处的空缺，因而对企业的研发创新支出有着不利的影响。

短期来看，环境规制对企业技术创新有着不利的影响；但长期来看，一个企业为了适应社会实时的变化，会逐步做出一定的调整，不管是组织结构还是管理模式上都会有相应的改变，以便激发员工的积极性及潜在爆发力，为企业创造更多的利润。企业运用清洁生产的设备生产出资源节约型且环境友好型的产品，在这个绿色环保高于价格关注的时代，这种产品会迎来相当好的市场，进而刺激企业再次加大研发创新力度，促进企业进一步的发展。

因此，本文认为在政府制定严格的环境规制的初期，企业花费更多的精力及资金去进行技术研发创新，逐渐加强的环境规制力度会降低这种热情，减少该效应带来的效益；而当环境规制强度越过某个临界值时，又会进一步激发企业进行大规模研发创新的热情，进一步给企业带来规模的增加及效益的提高。

三、指标的选取与模型的设立

（一）变量的选取与说明

1.被解释变量

技术创新水平（RD)：技术创新过程主要分为技术研发投入和技术研发产出两个阶段，从不同的角度出发，学术界选取的技术创新的衡量指标也有所不同，但主要为R&D内部经费支出和专利申请数。其中R&D内部经费支出侧重于从投入的角度来衡量技术创新水平，而专利申请数更侧重于从产出的角度来衡量技术创新水平。本文从数据的可得性角度出发，又考虑到充足的研发经费投入是开展技术创新活动最基本的要素，只有投入足够多的研发经费，才能够实现技术创新水平的提升。因而选用行业R&D内部经费支出作为衡量技术创新水平的指标。

2.解释变量

环境规制水平(ERI)：目前的各统计资料中，很难获取衡量环境规制水平的直接指标及数据，各学者均选用了相关的替代变量来衡量环境规制水平。使用比较普遍的替代方法有：选用污染治理设施运行费用来衡量环境规制强度大小，污染治理设施运行费用越高，说明环境规制强度越大；采用工业污染治理投资强度，具体有人均GDP、工业污染治理与防治的投入总额、污染物的达标水平、污染治理设施运行费用等，这些替代指标在一定程度上对环境规制力度都有一定的解释效果，但均存在一定的不足。为此，本文采用二级指标三污排放量作为三污规制强度的衡量指标，计算各行业各污染物排放权重，测算出各行业污染物综合的排放强度，进而表示环境规制水平。（见表1）

表1 环境规制强度指标体系

对于不同的行业来说，废水、废气及工业粉尘三者的排放比重会相差非常大，为了能更贴切地表示行业的环境规制强度，本文对三大污染物规制强度的权重分别进行了调整。

其中，Wij表示j行业i污染物规制强度的权重，Sij表示 i污染物在 j行业中的排放量，Sj表示j行业三大污染物总排放量，qj表示j行业的工业总产值，Q表示总的工业总产值。（i=0表示该污染物是废水，i=1表示该污染物是废气，i=2表示该污染物为工业粉尘）污染物排放量越多，即排放强度越大，说明环境规制强度越弱，两者成反比，因而行业的环境规制强度表示为：

3.控制变量

行业规模（SIZE)：行业规模是影响技术创新水平的一个重要因素，行业规模越大，意味着更有能力去进行研发支出，如果在有能力的基础上，企业切实去实施具体的行动进行研发，就有极大的可能会促进技术创新水平。本文采用工业总产值来衡量行业规模，工业总产值越高，行业规模越大。为了消除价格的影响，本文运用各行业的工业品的出厂价格指数将历年的工业总产值折算成2005年不变价的工业总产值。

行业利润率（PRO)：行业利润率高，说明整体经营效益好，企业就会有更多的预算资金和资源投入到科技研发，因此行业利润率的提高很可能会促进技术创新水平。本文运用行业利润总额与固定资产净值的比值来表示行业利润率，这不仅可以消除价格方面带来的影响，还能更显著地说明各行业的经营状况。

人力资本水平(LA)：人力资本水平对企业技术创新的影响很大，一个企业想要实现技术上的创新突破，是以企业内的高素质高水平的研发人才为基础的。因而本文引进了人力资本水平作为影响技术创新的重要因素之一。对于此指标的选择问题上，蒋伏心采用分行业的工资水平作为替代指标。[9](P44-55)本文认为，工资水平对此指标的解释力度比较低，又考虑到数据的可得性，采用各行业R&D人员总数与企业数的比值来解释人力资本水平。

（二）数据的来源与处理

本文对原数据进行了恰当的处理，具体主要来源于历年的《福建统计年鉴》、福建省全国经济普查公报、2005—2015年的《福建省企业年鉴》及《福建省科技统计年鉴》。本文搜集的数据均是以“大中型工业企业”为统一口径，由于缺失2011年废水排放量数据，本文用（2010+ 2012）/2得到的数据进行填补。

我国标准的工业行业分类是43小类，由于统计年鉴中数据的可得性及福建省重点行业类别，本文剔除掉了油气开采业、建筑安装业、其他采矿业、废弃资源和废旧材料回收加工业、房屋和土木工程建筑业、水的生产和供应业、建筑装饰业、其他建筑业这8个行业，又因为2005—2010年统计年鉴中分别统计了橡胶制品业，塑料制品业，汽车制造业，铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业的具体数据，但2011—2015年统计年鉴中则直接统计橡胶和塑料制造业、交通运输设备制造业综合性的数据，因而将2005—2010年四个行业的数据进行了组合，再去除之前的8个行业，本文最终选取了剩下的33个工业行业（见表2）的数据进行实证分析。

表2 33个工业行业名称

（三）模型的设立

在样本数据的基础上，构造环境规制强度与技术创新水平的散点拟合图（见图1）。

图1 环境规制与技术创新关系的散点图

从图可见，技术创新水平和环境规制之间并非简单的线性关系，因而构造模型时引入环境规制强度的平方项，构建如下具体模型：

其中 i表示各行业，t表示时间，RDi,t表示当期的技术创新水平，RDi,t-1表示滞后一期的技术创新水平。ERIi,t表示环境规制强度，ERISQi,t表示环境规制强度的平方项，SIZEi,t表示行业规模，PROi,t表示行业利润率，LAi,t表示人力资本水平，εi,t表示随机误差项。

四、实证分析

（一）数据的统计性描述

为防止原始变量出现异方差对实证产生不利影响，本文首先对所有变量进行对数化处理。在回归之前，对2005—2015年福建省33个工业行业的面板数据进行统计性描述，可以得知回归数据的样本数及各变量的具体情况。（见表3）

表3 变量描述性统计

（二）单位根检验和协整检验

对模型进行回归分析，如果使用的数据是不平稳的，则会导致伪回归现象的出现，回归的结果具有一定偏差，是不可信的。因而回归之前本文先采用单位根检验的方法验证数据是否平稳。本文主要是通过LLC、IPS、ADF和PP检验四种检验方法对数据进行单位根检验，检验结果见表4。

表4 面板数据单位根检验结果

从表4单位根检验结果可以看出，在5%的显著性水平下，均显示拒绝原假设，即选取的这五个变量数据都不存在单位根，为平稳序列。因此本文不需要对数据再进行协整检验。

（三）研究方法的选取

环境保护是近年全社会乃至全世界的热点讨论话题，而技术创新则是每一个企业与时俱进从而不被社会所淘汰的最核心竞争力。从当前国内外许多文献资料对两者关系的研究来看，大多采用的是面板数据且只考虑被解释变量的当期影响情况，但是技术进步实际上是一个累积连续的过程，每一步的技术创新都是在已经成熟或正在成熟的技术创新的基础上完成的。因而本文认为不能单单采用静态的面板数据对本问题进行研究，而应该在解释变量中加入被解释变量的滞后项，采用动态面板模型。

为了解决在解释变量中加入滞后项后又会引起内生性的问题，本文考虑差分GMM估计方法和系统GMM估计方法这两种主要的估计方法，它们具有各自的优势和劣势。差分GMM估计可能会导致弱工具变量的出现，小样本数据产生严重的误差，同时此方法是不能实现非时变变量的估计。系统GMM估计方法引进了两个工具变量：差分方程的工具变量和水平方程的工具变量，可以通过对样本信息的充分运用实现降低小样本误差的效果。但是，系统GMM估计对被解释变量的滞后项与个体效应的相关性有严格的要求，要求两者不相关，本文实证无法满足这个要求。为了消除相关性的影响，使得到的实证结果更有引导性及说服性，本文采用差分动态GMM方法对模型进行估计。

（四）实证结果和分析

根据加入到模型中的控制变量的个数的不同，将计量模型演变成四个具体的模型，本文运用软件STATA对这四个具体的模型进行回归分析，得到实证结果如表5。

表5 环境规制对企业技术创新的影响结果

从上表的结果可以看出，Sargan检验的P值均在20以上，远远超过0.1，这说明所有模型均通过了工具变量的过度识别检验，过度识别约束有效，工具变量的选择是合理的；Ar(1)的P值均显示小于0.01，表示拒绝原假设，残差序列存在自相关关系，而Ar（2)的P值均大于0.1，接受原假设，不存在二阶以上的序列相关性。

实证结果表明：四个回归模型有不同之处，也有相同之处。不同之处在于每个模型加入的控制变量的个数是有所不同的，相同之处便是回归结果的环境规制变量的一次项系数均为负值，二次项系数均为正值，两者之间呈现先下降后上升的“U”型变化趋势，即随着环境规制强度的不断增大，企业技术创新水平先下降后上升。

模型4回归结果表明：环境规制强度一次项系数为-7.3609，二次项系数为3.6681，经过简单的数学运算可知，此“U”型图的拐点为1.0034，即环境规制强度低于1.0034时，企业技术创新水平呈下降的趋势，一旦环境规制强度达到并超过1.0034，企业技术创新水平便开始呈现上升的趋势。这印证了之前的对环境规制和企业技术创新之间影响关系的认知。同时还可以看出行业规模、行业利润率及人力资本水平的系数均为正值，即行业规模、行利润率及人力资本水平对企业的技术创新水平均具有一定的促进作用。

五、结论及政策建议

本文运用 2005—2015年福建省工业行业面板数据，实证分析了环境规制对企业技术创新的影响效应，研究发现：企业技术创新会随着环境规制强度的不断增加发生变化，呈现出先下降后上升的“U”型趋势，行业规模、利润率水平和人力资本水平均对企业技术创新水平的提高具有促进作用。实证结果给予了很多启示，为了实现环境保护和企业技术创新的双赢效果，本文提出以下政策建议：

（一）制定且有效实施恰当的环境规制标准

从实证的结果知道，恰当的环境规制政策对企业的技术创新具有促进作用。恰当的环境规制强度便是超过拐点的强度，对于不同的行业也要制定和实施有所差异的环境规制政策。但是环境政策方面不仅取决于政府政策制定的合理及有效性，也很大程度上取决于政府各部门对政策的实施情况。如果没有切实地去实施或者实施力度不够的话，仍然起不到促进企业技术创新的作用。

（二）政府加大对响应政策企业的支持力度

对于积极响应政府政策的企业，政府应给予一定的补贴与奖励，但不同的企业对环境治理与保护做出的贡献有所不同，因而政府的奖励机制也要划分一定的等级，以便既可以吸引激励更多的企业加入创新、清洁生产的大队伍中来，又可以做到一定的公平性。企业在减少环境污染层面做出的科技研发不仅要求企业投入大量的资金，而且研发成果还具有不确定性，这都会阻碍企业科技的创新，因而政府应该在资金方面给予企业更多的财政补贴，进一步提供企业资金融通渠道，解决企业融资难的问题，为企业的技术创新提供较好的资金保障。

（三）企业积极主动响应环境规制政策引导

政府制定环境规制标准在宏观层面约束企业生产对环境造成污染的程度，各企业也应该积极响应环境规制政策引导。企业应加强清洁制造工具的研发使用或购买使用，进一步做到清洁生产，在保护环境的同时，提高生产效率，进而提高利润率水平，做到环境保护和经济效益协调发展的目标。企业在清洁生产的过程中，应该做到相互学习，相互借鉴，不仅向国内在环保方面贡献突出的企业学习，还要积极向西方发达国家有优秀经验的环保企业借鉴学习，进一步提高企业的素质和能力。企业应进一步提高内部人力资本水平，高素质、高水平人才拥有更加专业的知识和技能，有利于提高企业的自主创新能力，有利于提高企业清洁性创新技术的研发与应用，实现环境保护与企业经济发展协同发展的目的。企业针对优质人才可以给予相对较好的待遇、发展平台和发展空间，吸引更高素质更强能力的人才为企业所用。

［1］Porter M E，Van Der Linde C.Toward a New Conception of the Environment Competitiveness Relationship［J］.Journal of Economic Perspectives，1995（9）.

［2］Lanjouw J O，Mody A.Innovation and the international diffusion of environmentally responsive technology［J］.ResearchPolicy，1996，25（4）.

［3］Jaffe A B，Palmer K.Environmental Regulation and Innovation：A Panel Data Study［J］.The Review of Economics and Statistms，1997，79（4）.

［4］黄德春，刘志彪.环境规制与企业自主创新——基于波特假设的企业竞争优势构建［J］.中国工业经济，2006(3).

［5］赵红.环境规制对产业技术创新的影响——基于中国面板数据的实证分析［J］.产业经济研究，2008(3).

［6］颉茂华，王瑾，刘冬梅.环境规制、技术创新与企业经营绩效［J］.南开管理评论，2014(6).

［7］Gray W B，R Shadbegian.Environmental Regulation and Manufacturing Productivity at the Plant Level［R］.NBER Working Paper，1993，77（6）.

［8］江珂，滕玉华.中国环境规制对行业技术创新的影响分析——基于中国20个污染密集型行业的面板数据分析［J］.生态经济，2014(6).

［9］蒋伏心，王竹君，白俊红.环境规制对技术创新影响的双重效应——基于江苏制造业动态面板数据的实证研究［J］.中国工业经济，2013(7).