高碳产业低碳转型过程中的技术突变

万安位

（江苏大学财经学院，江苏镇江 212013）

0 引言

高碳产业低碳转型关系到中国经济的可持续发展，是中国经济实现低碳化的重要途径［1］，具有复杂性、动态性与长期性特征。鉴于此，高碳产业低碳化应多管齐下，采取政策引导、产业集聚，交易倒逼、节能减排效率提升等多种途径实现，其中最有效的途径是技术进步。碳减排技术的积累，特别是技术突破对减碳成效有决定性作用［2］。

现有高碳产业低碳转型研究的重点是碳锁定。这一研究主要包括两个方面：一是脱钩理论。二是高碳产业碳解锁的路径：碳税路径、碳交易路径、低碳技术的创新路径、破除高碳产业低碳化障碍路径等。概括为制度解锁和技术解锁两个路径，后者是碳解锁的根本，它的实质是碳减排技术门槛的跨越。

技术门槛跨越是创新积累到一定时期的必然结果。“二次创新”理论和技术生命周期理论均描述了这一过程，前者认为技术门槛跨越需要经历技术引进、消化和吸收的三个阶段；后者依据不同技术进入时期的成本，将技术发展分为引入、成长、成熟和衰退四个时期，其中第一和第三个时期是技术跨越的最佳时机。特别是技术引入初期，是新旧技术更迭的混沌期，往往出现重大技术创新［3］，为技术跨越发展提供了良机。所以，在每一个技术跨越时期，高碳产业低碳化过程中均会表现出技术门槛效应。确定并深入研究该效应，有助于加速高碳产业低碳化。

相关文献为高碳产业低碳化研究提供了思路，但是仍有以下两个问题需要深入。第一，技术是高碳产业低碳化的最佳途径，但并未引起学界足够重视，特别是技术碳减排的门槛规律还不明晰。第二，高碳产业是中国经济增长的动力引擎，也构成了碳排放的主要来源，如何平衡好二者的关系仍需深入分析。

1 研究设计

1.1 模型设计

1.1.1 高碳产业的确定

本文高碳排放产业设定为10个行业，分别是：黑色金属冶炼及压延加工业，有色金属冶炼及压延加工业，石油加工、炼焦及核燃料加工业，医药制造业，化学工业，电力、燃气的生产和供应业，其他非金属矿物制品业，金属制品业，仪器仪表及文化、办公用品制造业，通信设备、计算机及其他电子设备制造业［4］。

1.1.2 门槛效应模型研究

本文的技术突变可以用门槛效应衡量。当发生突变性技术时，表现为碳排放量的突然增加或突然减少，这一变化可以用门槛效应模型识别。

门槛研究的方法选择Hansen门限面板模型，如式（1）。

其中，i代表行业，t代表年份，xit为n×1维解释变量向量，qit是门槛变量，该值可以是xit中的一个变量，也可以是独立的门槛变量。γi表示门槛值；I（g）为指示函数。当qit≤γ1时，回归系数取β1，当qit＞γ1时，回归系数为β2，即门槛变量qit将样本划分为两个子样本。如果门槛值有N个，那么样本将被分为N+1。

1.2 指标选取与数据说明

碳排放量作为因变量同时也是关键指标之一。其测算方法参照李小胜等的研究［5］。技术研发（R&D）变量选用授权的发明专利指标占授权专利总量的比例［6］，该指标也是门槛变量。产业集聚度（IAD）用区位商表示。产权结构（OS）选择产业公有制投资比例。环境规制(ER)用环境治理费用占利润总额的比例作为环境规制的衡量指标。产业结构（IS）为高碳产业产值占GDP的比例。

本文所需数据主要来自历年“中国统计年鉴”“中国能源统计年鉴”“中国科技年鉴”和“中国环境统计年鉴”。各变量的描述性统计如表1所示。

表1 各变量的描述性统计

2 实证分析

运用Stata14软件，采取Bootstrap方法检验门槛效应，估计结果如表2所示。结果表明，5%的显著性水平，有两个技术门槛。

利用似然比检验统计量，在95%置信区间内估计门槛取值，计算结果如表3所示。两个门槛取值分别是0.278 3和0.503 8。

运用面板门槛效应模型分析技术研发对碳排放的影响，计算结果如表4所示。

由表4可知，技术研发与碳排放之间是反比例关系。创新型发明越多，碳排放量越小，验证了技术进步能有效降低碳排放。值得注意的是，尽管技术进步有助于碳排放量的降低，但是模型中这一过程出现了两个技术门槛。最初，技术进步一个单位，碳排放减少1.093个单位，这一比例关系持续了到第一个技术门槛值0.273 8。经过前期的技术积累，技术碳减排在一这门槛处出现了一个加速度，产生了乘数效应，技术与碳减排之间的比例关系由1.093提高到1.373，技术的碳减排作用提升。之后，技术进步继续积累，并在第二个技术门槛值0.503 8处，二者的线性比例由1.373突变至1.881，技术碳减排的速度再次加快。门槛函数技术研发的三个回归系数的绝对值连续两次增加，技术发明的碳减排作用不断增强，碳排放数量呈现加速下降的过程。但是这一下降并非线性趋势，而是一个阶梯式下降过程。因此，技术与碳排放关系表现出两个特征：一是持续下降；二是二者关系会发生阶段性突变。

表2 门槛效应检验

表3 门槛估计值检验

表4 面板门槛效应模型估计

3 结语

高碳产业在低碳转型过程中，技术创新对碳减排有两次质的飞越，出现了两个门槛，即两次技术突变。为了更好地提升高碳产业的碳减排效果，减少能源利用回弹效应对碳减排的不利影响，提出三点政策建议。一是合理评估高碳行业的减排潜力。随着行业碳减排技术进步，设备升级，其减排能力也随之提升。二是给予高碳产业中碳减排力度大的企业一定奖励性补偿。碳减排具有外部性，如果企业的减排意愿仅仅停留在符合排放标准上，那么会伤害到碳减排技术进步。碳减排技术进步由企业承担技术投入成本，又依赖于企业推进，如果缺乏一定的激励措施，那么这一技术将长期停滞。三是基于技术进步的高碳产业碳减排过程中，可能存在企业倒闭，区域之间的产业转移等。因此，政府应该完善企业破产保护制度，做好区域之间产业转移和承接的桥梁，特别是利用产业转移这一契机，更新生产设备，提升生产环保水平，同时避免产能过剩。