高技术产业发展是否有利于改善地区环境问题？

王大莉 韩其栋 吴晓飞

摘要：“绿水青山就是金山银山”，环境问题日益受到社会的关注，成为当下的热点问题。本文以山东省为例，研究了高技术产业发展对地区环境质量的影响。结果表明，高技术产业发展在总体上会显著降低地区环境污染水平，从而有助于提升地区环境质量。就山东省而言，目前上述影响作用主要是由半岛沿海地市以及济南等高技术产业相对发达的地区所引起的。此外，根据选取的不同环境指标，高技术产业发展对环境质量的提升作用可能存在一定滞后效应。

关键词：高技术产业；环境问题；山东省

中图分类号：F062.2文献标识码： ADOI：10.3969/j.issn.1003-8256.2020.06.004

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

基金项目：山东省委战略新兴产业调研专项

0引言

环境问题长期以来一直受到社会的广泛关注，各地政府也把改善本地环境质量作为一项重点工作内容。当前，深入践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念，一方面要靠严格的污染治理举措，另一方面则要靠提升产业结构层次、实现生产技术水平的跃升。基于此，本文以山东省为例，通过实证分析，探讨高技术产业发展与地区环境质量之间的关系，并提出相应的政策建议，从而为经济社会发展提供一些有益的参考。

山东作为东部地区较为发达的省份，近年来在加大环保投入、查处环境违法违规等问题方面开展了一系列工作，对于提升全省环境质量起到了有益的促进作用。但是，要从更深层次上解决山东的环境问题，实现经济增长与良好环境的协调发展，就必须调整相对落后的产业结构，根据“三去一降一补”的要求大力淘汰改造高污染、高能耗的落后产能，积极开拓以高技术产业为代表的增长新动能。理论上，高技术产业發展对于地区环境质量应该具有正向的促进作用。但是，由于山东传统产业占比较高且高技术产业发展相对不足，目前高技术产业演进对于山东环境质量的影响作用究竟是否显著？高技术产业的发展对于山东环境质量的改善有何种程度的影响？等等问题还没有明确的研究和解答。本文的研究将尝试对这些问题展开较为深入的探讨。

1文献评述

已有文献中，对高技术产业或环境问题的讨论相对较多，是两个受到持续关注的热点领域。例如，在高技术产业的效率研究方面，Liu等[1]、Liu等[2]、张云等[3]采用实证分析方法研究了国际技术溢出对于我国高技术产业创新效率的影响。而在我国高技术产业效率的已有研究成果方面，章成帅[4]给出了一个较好的研究综述。另外也有一些学者从更为宏观的经济结构变迁的角度讨论了高技术产业等对高质量发展的作用[5]。在高技术产业空间聚集及溢出效应的研究方面，Chyi等[6]发现，外部研发所带来的技术溢出将会推动高技术产业集聚发展。金春雨等[7]、吕承超等[8]分别讨论了我国高技术产业空间集聚的影响因素、高技术产业的空间集聚模式等问题。孔令池[9]则研究了制度环境和企业家精神对高技术产业集聚的影响作用。另外，有关高技术产业的国际分工与转移、高技术产业与其他产业的互动关系等问题也是目前学术界关注的重点领域[10-11]。

在学术界关于环境问题的研究和探讨方面，环境污染与经济增长的关系一直受到较多关注。一些学者认为环境污染水平与经济增长存在倒U形关系（即“环境库兹涅茨曲线”）[12-13]。另外一些学者则持有不同观点，认为环境污染与经济增长可能存在正U形、N形关系等[14-15]。关于环境质量的影响因素，增加环保财政支出对提高地区环境质量存在一定程度的促进作用[16]。FDI对环境质量的影响则存在较大争论，一些学者认为，由于“污染天堂”效应导致FDI会加剧东道国的污染水平[17-18]；但是也有学者的研究表明“污染天堂”假说可能并不成立[19]。此外，李霞等[20]证实，产业结构的演变可能会对地区环境质量产生较大影响。Jiang等[21]的实证研究发现，政府环境审计等政策措施有助于提升静态和动态的环境效率。

通过上述对已有文献的梳理可以发现，目前讨论高技术产业以及环境问题的研究均相对较多，但是却很少有研究关注高技术产业发展对环境质量所产生的影响。已有研究中，李霞等[20]、程中华等[22]、王树强等[23]均认为产业转型升级对环境改善存在积极作用。张居营[24]、陈阳等[25]研究了科技创新对环境污染的作用，总体上发现科技进步有利于降低环境污染水平。另外，王育宝等[26]对包括产业优化在内的经济高质量发展与生态环境协调耦合研究进展进行了系统梳理，等等。从已有文献来看，目前学术界虽然对产业升级、科技进步的环境效应进行了一些探索，但相关研究仍有许多有待解决的问题。特别是高技术产业发展是否以及如何影响地区环境质量？目前关于这一问题学术界还没有深入研究和探讨。自2020年新冠疫情发生以来，后续如何进一步驱动地区经济发展、如何提升社会福利水平将会是政策关注的重点，而大力发展高技术产业，努力提升地区环境质量的实际意义也将愈发凸显。本文对高技术产业影响环境质量的相关问题进行探讨，有助于从理论层面提供相应的指导和借鉴，并对山东经济社会发展提供有益的参考。

2研究设计

2.1数据来源

为了研究高技术产业发展对地区环境质量的影响，本文采用山东各地市的相关面板数据展开实证研究①。限于统计资料，样本期限选取2005—2015年共计11年的山东城市统计数据。回归分析中，主要解释变量为高技术产业的发展规模，以各地市高技术产业总产值的自然对数来衡量，相关数据来源于山东统计年鉴及各地市统计公报等。对于环境质量这一因变量，参照已有研究我们采用样本各地市的二氧化硫（SO2）、化学需氧量（COD）、烟粉尘（DUST）排放量的自然对数来表示，相关数据主要来源于山东省统计年鉴。回归分析中有关其他各控制变量的数据则主要来源于山东省统计年鉴、山东区域统计摘要以及有关统计公报等。

2.2计量模型

根据对已有文献的梳理，影响环境质量的因素较多，其中地区经济水平、FDI、政府环境治理投入、产业结构因素等的环境影响效应受到较多研究关注。因此，结合本文的研究目的以及相关理论成果，将计量模型设定如下：

公式（1）中，LNPOL为因变量，它由LNSO2、LNCOD、LNDUST三个分量组成，分别为二氧化硫、化学需氧量、烟粉尘排放量的自然对数，用以衡量环境质量的变化。变量LNHTEC为重点关注的解释变量，即高技术产业总产值的自然对数，用来衡量地区高技术产业的发展水平。控制变量方面，以国内生产总值的自然对数来反映地区经济水平，即变量LNGDP，同时引入LNGDP的平方项，以考察“环境库兹涅茨曲线”效应。变量LNFDI表示外商直接投资的自然对数，用以检验“污染天堂”假说。为了反映地方政府对环境治理的投入，以各城市节能环保财政支出的自然对数加以表示，即变量LNEFIN。变量TIND为第三产业比重，用来衡量产业结构情况。δt和δi分别为年度固定效应（YEAR）和地区固定效应（CITY）。μ为随机误差项。

3主要结果与分析

3.1回归结果

根据豪斯曼检验，本部分回归过程主要采用固定效应模型来展开。具体回归结果见表1，其中：第（1）（3）（5）列为只引入解释变量LNHTEC时的情形，第（2）（4）（6）列为引入全部变量时的情形。可以看出，主要解释变量LNHTEC的回归系数在各种情况下均为负值，且回归结果至少在10%的水平上显著。这就意味着高技术产业的发展可以比较有效的降低各种污染物的排放水平，提升地區环境质量。在取自然对数的情况下，回归系数也就意味着弹性系数，可知高技术产业总产值提高1%，可以降低约0.2%左右的SO2、COD排放量以及0.5%左右的烟粉尘排放量。其原因可能在于两个方面，一方面是因为高技术产业发展可以对部分落后产能进行替代，优化工业部门内部结构；另一方面高技术产业的发展也可以对传统产业进行改造升级，提高生产效率。至少从这两个方面高技术产业发展可以起到降低和减少污染源的作用，从而显著的提升地区环境质量。因此，大力开拓高技术产业、新兴产业等产业类型具有重要的战略意义，这不仅可以促进山东经济新动能的培育，同时也可以对传统动能进行改造提升，并且也将有助于山东省环境质量的改善，可谓一举多得。

根据表1的回归结果，对于不同的污染物类型，“环境库兹涅茨曲线”效应具有不同的表现形式。其中，当因变量为LNSO2和LNDUST时，“环境库兹涅茨曲线”效应表现显著，环境污染与经济发展水平呈倒U形关系；当因变量为LNCOD时，二者却表现为比较微弱的正U形关系，这与“环境库兹涅茨曲线”效应相反。本文这一发现在一定程度上证实了杨丹辉等[27]、李小胜等[28]的研究结论，即“环境库兹涅茨曲线”效应与不同的污染物类型以及所选取的环境指标有关。在表1中，变量LNFDI的回归系数虽然为正值但都不显著，说明外商直接投资的“污染天堂”假说没有得到有效支持，总体上山东在引入外商直接投资方面没有对环境质量带来显著影响。另外，回归结果还表明，地方政府的节能环保财政支出有助于降低地区污染水平，对改善环境质量起到了比较显著的积极作用。但是目前第三产业的发展对降低环境污染的实际效果还不明显，其原因可能与目前山东省第三产业的比重仍然偏低、第二产业比重仍然过高有关。

3.2稳健性检验与扩展研究

本部分主要从三个方面对前述研究结论进行检验与分析，以进一步验证结论的可靠性与稳定性。首先，我们对不同地区的分样本进行实证分析，以考察结果是否存在变化。其次，考察高技术产业发展对环境质量的影响是否存在滞后效应。第三，将因变量替换为其他环境质量指标，并对主要结论进行稳健性检验。以下为主要变量的检验结果②。

3.2.1分样本检验

由于高技术产业在山东省各地市之间的情况差异较大，我们将其区分为不同的子样本，分别进行实证检验。其中，根据高技术产业的发展规模，将山东沿海的青岛、烟台、威海、日照、潍坊、东营以及济南等7个地市划分为一组；将其他10个中西部地市划分为另一组，具体结果见表2所示。在表2中，第（1）（3）（5）列为半岛沿海地市和济南等7个样本的回归结果，第（2）（4）（6）列为其余10个地市样本的回归结果。可以看出，高技术产业发展对环境质量的提升作用主要是由半岛沿海以及济南等高技术产业相对发达的地市所引起的，而山东省内中西部各地市由于高技术产业发展程度相对较低，目前对环境质量的提升作用还不明显。

3.2.2滞后效应的检验

考虑到高技术产业发展对环境质量的影响可能存在滞后性，因此本部分将对此进行实证检验。表3给出了对滞后效应的检验结果。其中，第（1）（3）（5）列为自变量滞后一期时的情形，第（2）（4）（6）列为自变量滞后二期时的情形。根据豪斯曼检验，当因变量为LNSO2以及在LNDUST滞后二期时采用随机效应模型，而在其他情形下采用固定效应模型。从表3的检验结果可以看出，当因变量为LNSO2和LNDUST时，解释变量LNHTEC的一阶滞后项回归系数为负值且显著，但在二阶滞后项时则不显著。当因变量为LNCOD时，解释变量LNHTEC的一阶滞后项和二阶滞后项系数均不显著。这说明，高技术产业发展对于降低二氧化硫和烟粉尘的污染水平存在一阶滞后效应而不存在二阶滞后效应；高技术产业发展对于降低COD的污染水平则不存在滞后效应。

3.2.3不同的环境指标

目前在实证研究方面，对于环境质量指标的选取较为多样化。因此，本部分将因变量替换为不同的环境指标变量，重新进行回归检验。选取工业废水排放达标量（LNWAT）、氨氮去除量（LNNH-N）、固体废弃物综合利用量（LNSWAS）作为新的因变量。如果高技术产业发展对环境质量起到提升作用，则解释变量LNHTEC将会对上述环境指标产生正向影响。具体检验结果见表4所示。在表4中，第（1）（3）（5）列为只引入解释变量LNHTEC时的情形，第（2）（4）（6）列为引入全部变量时的情形。另外，限于统计数据，LNWAT和LNNH-N的样本期限为6年，LNSWAS的样本期限为11年。从表4可以看出，在各种情形下解释变量LNHTEC的系数均为正且较为显著，说明高技术产业发展有助于提高各种污染物的排放达标水平和处理利用水平，从而改善地区的环境质量。

4结论及建议

受到2020年以来新冠疫情影响，当前的宏观经济形势面临较大压力，山东省作为东部相对发达的省份，必须积极开拓经济新动能、努力推动产业结构转型升级，进一步实现全省经济高质量发展。结合这一背景，本文实证研究了高技术产业发展是否有利于改善地区的环境问题。主要结果表明，在选取各种不同的环境指标情况下，高技术产业发展总体上会显著降低地区环境污染水平，提升环境质量。考虑到高技术产业在山东省内发展的不平衡性，进一步的分析表明，目前高技术产业对提升地区环境质量的影响主要是由山东半岛沿海以及济南等高技术产业相对发达的地区所引起的。而山东省中西部各地市由于高技术产业发展相对不足，目前对于环境质量的改善作用还不明显。另外，根据所选取的环境指标的不同，如二氧化硫排放量、烟粉尘排放量等，高技术产业发展对环境质量的提升作用可能存在一定的滞后效应。本文的研究有助于进一步理解当前山东产业结构的调整方向以及政策支持的着力点。

第一，根据研究结果，解决当前各地区面临的环境问题，除了要靠政府环境治理投入等以外，最重要的还是依靠产业结构的不断优化升级，严格落实“三去一降一补”要求，努力提高新兴产业占比，不断提升第三产业比重，将产业发展与环境治理改善有机结合起来。

第二，为了进一步应对当前宏观经济的影响，山东应当更加积极的发展各种高技术产业。一方面，高技术产业可以作为新动能的来源，为全省实施新旧动能转换重大工程提供战略支撑。另一方面，大力发展高技术产业也有利于通过其外溢效应改造提升傳统产业动能，同时还可以起到降低污染来源、进一步改善地区环境质量的作用。此外，高技术产业很多也属于“新基建”范畴，山东也可据此大力提升全省科技基建比重，不断壮大新兴产业基石。

第三，结合山东“一群两心三圈”区域布局，考虑到全省高技术产业地区之间发展不平衡的情况，政府相关部门可以通过适当的政策引导，加强对省内中西部地区高技术产业的扶持力度。通过政策扶持，促进其高技术产业发展，从而有效地发挥山东省中西部地区高技术产业的环境提升作用，实现地区产业结构优化和环境水平提升的双重价值，促进区域协调发展。

注释：

①在样本期内，莱芜市仍作为单独的行政区划进行研究分析.

②其他控制变量的检验结果除个别变量显著水平略有变化外，回归系数符号与表1中一致.

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Is the Development of High-Tech Industry Conducive to Improving Regional Environmental Problems： A Case of Shandong Province

WANG Dali，HAN Qidong，WU Xiaofei（Development Research Institute， Shandong Lucion Investment Holdings Group Co.，Ltd.， Jinan 250102，China）

Abstract： "Lucid waters and lush mountains are invaluable assets"， Environmental issues are increasingly concerned by the society and become a hot issue at present. In this paper， we study the impact of high-tech industry development on regional environmental quality as the example of Shandong Province. The result shows that the development of high-tech industries will significantly reduce the level of regional environmental pollution in general， thereby helping to improve the regional environmental quality. The above-mentioned impacts are mainly caused by the coastal areas of the peninsula and areas with relatively high-tech industries such as Jinan at present， in terms of Shandong Province. In addition， according to the selected different environmental indicators， there may be a certain lagging effect of the development of high-tech industries on the improvement of environmental quality.

Keywords： high-tech industry；environmental problems；Shandong