技术进步、环境规制与经济增长动态关系的实证研究——基于面板VAR模型

曾菊芬,孙 欣

(安徽财经大学 统计与应用数学学院，安徽 蚌埠 233000)

当前，我国经济发展已进入“新常态”，经济发展方式和理念已发生深刻变化。从传统的高消耗高增长的发展方式向高质量方式转变已成为经济增长的关键。针对我国经济发展过程中所遇到的问题和矛盾，十八届五中全会确定了“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念。创新作为经济发展的第一动力，是提升经济发展水平的关键因素；绿色发展也需要不断的技术创新和理论创新，其目的是推动我国经济可持续发展；与此同时，经济发展也引致、促进创新技术进步与绿色发展。因此，基于习近平总书记提出的新发展理念，建设现代化经济体系的背景下，把技术进步和环境规制作为经济发展的核心要素，深入探究我国技术进步、环境规制和经济增长之间的动态影响关系是十分必要的。

一、文献综述

在新发展理念的背景下，创新作为发展的第一动力，使得技术进步与经济增长之间的动态关系和影响的显著性成为学者研究的重点。如李小倩(2017)[1]采用层次回归和交互模型分析了技术进步、产业结构和经济发展的影响方向和强度，结果表明技术进步对经济发展具有促进作用，且作用的强度在不同地域上存在一定的差异；施生旭(2014)[2]在马克思经济增长模型的基础上得出经济增长与技术进步既存在正效应也存在负效应，然后通过实证研究发现，两者之间的正效应要大于负效应。通过参考大多学者在此领域的研究发现，技术进步是影响经济增长的关键因素。

近年来，众多学者在区域、企业等层面研究经济增长与环境规制关系的课题也很多，得到的研究结论不尽相同。李胜兰等(2014)[3]认为，环境规制与经济增长在全国层面上来看，两者之间并不存在统计学意义上的显著关系，但中部地区却表现出明显的环境库兹涅茨“倒U型”关系；封福育(2014)[4]基于拉姆齐理论模型对环境规制与经济增长进行评价研究时，认为经济增长与环境规制之间是符合“波特假说”理论的，即环境规制对我国经济增长具有显著的促进作用，制定相应的环境政策有利于环境的改善和经济的增长；吴明琴等(2016)[5]利用倍差分析法对环境规制与经济增长之间是否会出现双赢的局面进行了实证研究，结果表明环境规制与经济增长并非是此消彼长的关系，适当的环境政策是有利于实现环境质量和经济增长双赢局面的。

从所检索的文献来看，大多学者将研究重点放在环境规制与经济发展或技术进步与经济发展的关联分析中，而单独考虑两个变量的关系可能会发生关键因素遗落的问题，使得得出来的结论不够全面。因此，本文从研究三个变量动态关系的目的出发，基于面板VAR模型，采用格兰杰因果关系、脉冲响应和方差分解等计量方法来评价研究技术进步、环境规制和经济增长三者之间的因果和动态关系。为提升我国经济可持续发展提供理论基础和政策建议。

二、模型与指标的选取

(一)面板VAR模型

传统的计量方法难以解释变量技术进步、环境规制与经济增长之间的关系，而不以经济理论为基础的向量自回归模型(VAR)可以将内生变量对模型的全部内生变量的滞后项进行回归，进而估计出全部内生变量的动态关系，因此在研究中受到众多学者的关注。故本文采用面板VAR模型对变量之间的动态关系进行实证研究。

一般含有N个变量滞后k期的VAR模型表达式如下：

Yt=μ+Π1Yt-1+Π2Yt-2+ΠkYt-k+μt

(1)

其中，Yt=(y1,t，y2,t，KyN,t)′,μ=(μ1,μ2,KμN)′,μt=(μ1,t,μ2,t,KμN,t)′

Yt是N×1阶时间序列列向量，μ是N×1阶常数项列向量。Π1,Π2ΛΠk是N×N阶参数矩阵，μt是N×1阶随机误差列向量。各元素之间是互不相关的，但不同方程所对应的随机误差项之间可能存在相关。

(二)评价指标的选取

1.经济增长

经济增长是指一个国家在一定时期内国民真实收入的增加值，可以用国内生产总值的增长率来衡量。度量经济增长的指标一般选取人均国内生产总值，如果人均GDP出现正增长，说明整体经济比较景气；如果出现负数，则表明经济出现衰退的状况。本文以我国各区域人均GDP为指标来衡量经济增长的变化趋势，数据来源于《中国统计年鉴》。

2.技术进步

技术进步是技术不断发展和完善的过程。随着科技的发展，科学技术已日益渗透到各个领域中，成为生产力发展的重要因素之一。我国的经济发展也离不开技术的进步，虽然在前沿技术的掌控和技术创新方面我国已取得一定成效，但相较技术发达的国家仍存在较大差距。要想缩小这种差距，并提高我国的生产力水平，将技术进步作为经济发展的重要因素是必要的。因此，本文将我国各区域的科技创新能力作为衡量技术进步的指标来测度我国现阶段的技术进步程度。其中，科技创新能力是以科技支出占财政支出的比重来衡量。数据来源于《中国统计年鉴》。

3.环境规制

环境规制是政府用于调节经济与环境外部性问题上失灵，实现经济可持续发展而制定的一系列政策与措施。有效的环境规制措施可以减少环境污染，优化生产方式，实现经济与环境两者的协调发展。因此，本文将环境污染治理投入费用占财政支出的比重作为环境规制的度量指标。数据来源于《中国环境统计年鉴》。

三、实证分析

(一)平稳性检验

为量化分析经济增长、技术进步和环境规制之间的动态关系，本文考虑构建面板VAR模型进行实证探究。而构建VAR模型之前需要进行平稳性检验，若所选取的变量是平稳的，则可以直接构建无约束VAR模型；若不平稳，则需要对变量进行协整检验来确定变量间是否存在长期均衡关系；若不平稳也不存在协整关系，则需要进行差分处理。

因此，本文选取三大变量的对数(lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgz)做平稳性检验，目的在于消除时序中可能存在的异方差问题。运用stata.14进行平稳性检验的结果如表1：

表1 变量lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgz的ADF检验结果

表1的ADF检验结果表明，变量lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgz的统计值均小于显著性水平为5%的临界值，且P值均小于显著性水平。说明变量lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgz不含单位根，应该拒绝非平稳序列的原假设。因此，可以用原序列直接构建无约束var模型对变量进行评价分析。

(二)格兰杰因果检验

格兰杰因果关系检验可用于研究经济变量之间的因果关系。有两个经济变量x、y，如果x和y对将来预测的效果要比用单独的y预测的效果好，则说明x是导致y的格兰杰原因。本文选取格兰杰因果检验对变量lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgz的因果关系进行实证研究，运用stata.14得到格兰杰因果关系检验的结果如表2：

表2 变量lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgz的格兰杰因果检验结果

根据表2的格兰杰因果检验结果可从以下两个角度分析：第一，经济增长与环境规制。T值与5%显著性水平下p值的结果显示，经济增长是影响环境规制的格兰杰原因。因为环境污染治理需要资金的支撑，并且经济的增长也会对环境产生了一定的影响，但环境规制不是经济增长的格兰杰原因。因此，在2007-2016年间环境规制与经济增长之间存在单向因果关系。第二，经济增长与技术进步。T值与5%显著性水平下p值的结果显示，技术进步是影响经济增长的格兰杰原因，技术的提升是国内生产总值增长的关键因素。但经济的增长不是技术进步效率提高的格兰杰原因。因此，在此期间技术进步与经济增长之间也存在单向因果关系。总的来说，在2007-2016年间变量之间均是单向因果关系。

(三)VAR模型估计

单位根结果表明变量lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgz是平稳的，且格兰杰因果检验显示变量之间存在相关性。基于AIC最小原则确定的最佳滞后阶数为2，故进一步运用stata.14建立VAR(2)模型来研究变量之间的动态关系。得到面板VAR(2)模型的参数估计和模型结果如表3：

表3 面板VAR(2)模型的参数估计结果

根据表3检验面板VAR(2)模型的参数结果可知，部分参数在显著性水平下是显著的，其中不显著的参数是因为引入变量的滞后阶数所导致的，但这并不影响用这些参数来构建面板VAR模型，因为VAR模型主要是用来做预测分析。

根据以上参数估计的结果，本文可以从三个角度进行评价分析。从经济增长的角度来看，滞后两期的人均GDP(P=0.000)和环境规制(P=0.003)在5%显著性水平下对本年的经济增长具有显著的促进作用；从技术进步的角度来看，前一年科技创新能力(P=0.031)对科技创新具有促进作用；从环境规制的角度来看，只有自身的滞后一期(P=0.000)对环境规制存在显著影响。面板VAR(2)模型的具体形式如下：

为了后续能进行脉冲响应和方程分解分析，还需要对所构建的面板VAR模型进行单位圆的平稳性检验，若所有变量均落在单位圆内，则面板VAR模型是平稳的；反之，则面板VAR模型是不平稳的。单位圆检验图如下(图1)：

图1 面板VAR模型的平稳性检验

根据图1单位圆对面板VAR模型的平稳性检验可知，所有变量均在单位圆内，说明面板VAR模型是稳定的，可以进行脉冲响应和方程分解等预测分析。

(四)脉冲响应分析

脉冲响应是用来分析误差项发生变化或模型受到某种冲击时对变量当前和未来取值的影响，并从中得出变量间时滞关系的分析方法。为了更进一步检验变量lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgz之间的动态关系，本文采用二阶滞后的脉冲响应函数进行研究评价，得到各变量之间的脉冲响应图如下：

图2 变量之间的脉冲响应分析图

由图2变量之间的脉冲响应结果可知，技术进步和环境规制对经济增长的冲击使得经济增长分别呈现出微小的上升趋势和先上升后下降的趋势，并且经济增长对环境规制冲击表现出来的这种趋势符合“波特假说”理论。从整体上来看，环境规制和技术进步对经济增长均具有促进作用。技术进步受到经济增长和环境规制的冲击后，经济增长对技术进步的影响逐渐减弱，但脉冲响应在滞后期内呈正效应，而技术进步在前5期对来自环境规制的冲击呈负效应，第5期开始处于上升阶段，表明环境问题在后期得到了有效治理。环境规制受到经济增长的冲击后，脉冲响应出现了负效应。即在反映期内均为负值，并逐渐达到最大负值，表明经济的增长在一定程度上是以环境污染为代价的。但随着时间的推移环境污染也得到了一定的治理，这与我国经济发展的状况相符。

(五)方差分解分析

方程分解可以用来分析模型中每一随机扰动项的冲击对变量lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgzd动态变化的重要程度。本文利用估计出的面板VAR模型对变量的相对重要性进行方差预测分析，得到方差分解结果如表4：

表4 经济增长、技术进步和环境规制的方差预测分解结果

由表4方差预测分解结果可知，对经济增长进行预测时，第一期只有自身的冲击会产生影响，随后自身的影响力开始逐渐下降，而环境规制和技术进步对经济增长的冲击所带来的影响开始加强，在第8期分别达到9%和3.7%。表明环境规制和技术进步对经济增长存在一定的影响；从技术进步的预测结果来看，技术进步自身的影响一直维持在92%以上，表明经济增长与环境规制对其仅有微小的影响；从环境规制的方差分解结果来看，环境规制受到自身冲击的影响率高达96%以上，表明经济增长与技术进步对其影响不明显，这可能与环境污染治理的投入力度(即政府在财政方面的支持力度)与政策实施贯彻的程度不够有关；以上结论与脉冲响应分析的结论基本相符。

四、结论与政策建议

通过采用我国30个省域2007～2016年经济增长、技术进步和环境规制的相关数据，基于面板VAR模型，运用格兰杰因果检验、脉冲响应和方差分解方法对三个变量之间的动态关系进行实证研究。得到研究结论如下：经济增长是环境规制的格兰杰原因，技术进步是经济增长的格兰杰原因，且变量之间存在单向因果关系。脉冲响应和方差分解检验的结果表明，技术进步和环境规制对经济增长具有积极的促进作用，并且经济增长与环境规制之间的关系符合“波特假说”理论。同时技术进步与环境规制的冲击反应表明对未来的预测主要归结于自身的贡献率，经济增长受到冲击时的反应也表明对未来的预测自身解释了绝大部分，但是技术进步和环境规制也存在一定的影响。

基于以上结论分析，针对我国经济发展理念和现状提出以下建议：

第一，加快技术创新转化率，提升经济发展水平

要充分发挥技术进步对经济增长的促进作用，可以从以下两方面着手：一方面，加强科研投入力度；政府可通过增加研发资本投入来为大中型企业培育更多具有自主知识产权的高新技术产业群，增强企业自主创新能力。同时各区域可根据自身水平及能力提供相应福利政策来引进大量优秀科研人才，为科研与创新技术提供良好基础和条件。另一方面，完善技术市场环境机制；技术市场是科技成果转化为现实生产力的市场组织形式，也是提升经济发展水平的有效途径。目前，我国生产技术、市场化程度仍然较低，对技术的消化吸收能力较弱，从而没有充分发挥出技术对经济增长的推动作用。而成熟的技术市场能为科技创新成果的市场转化提供良好的市场环境，加快技术要素流动，提高企业市场竞争力，进而加快各区域经济快速增长。

第二，因地制宜实施环境规制政策，加快推进经济增长

环境规制对经济增长有显著的促进作用，鼓励各行业加大对环境污染治理的投入力度有利于提升经济发展水平。故政府应充分鼓励工业企业主动加大对环境污染投资治理，建立一种经济增长与环境保护双赢的“绿色经济”发展模式。另外，政府在支持环境污染治理时，不要一味地加强对环境规制的实施，而忽略区域自身的发展水平和能力，应当根据各地区不同经济发展水平制定符合区域发展的环境治理政策。才能实现经济增长与环境治理双赢的局面。此外提高技术水平也是降低能源消耗和治理环境的关键，各区域应多加培养和采取人才吸引政策来挖掘更多环境保护技术人才，依靠技术进步优化环境污染治理结构。

最后值得注意的是，影响经济增长的因素不是单一的，经济发展是一个长期的过程。仅对单因素进行考察，得到的只是经济发展所需信息的一个方面。因此，我国经济在未来发展过程中，应从多方面考虑经济增长的因素，找出经济增长与各因素之间的关系，优化发展路径，推动各区域经济持续稳定发展。