制造业创新发展中的制度供给效应研究

王文佳，熊 涓

（1.辽宁大学经济学院，辽宁 沈阳110036；2.黑龙江大学经济与工商管理学院，黑龙江 哈尔滨150080）

一、引言与文献回顾

制造业是中国实体经济发展的重要力量，然而在制造业带来经济回报的同时，环境矛盾日益凸显，在资源和人口红利逐渐消退的背景下，重速度轻质量的劳动密集型制造业发展模式面临挑战，产品在国际市场上低端锁定，国际贸易政策的变化对产业国际化发展带来打击。面对国内外形势的变化，结合当前产业结构转型升级的背景，推动制造业开展绿色创新，并通过技术创新与绿色发展相结合形成产业—经济—环境的协调发展路径，将会是制造业发展的必然方向。基于上述原因，本文着眼于制造业绿色创新发展中的制度供给效应研究。

国内外学者对制造业绿色创新发展以及制度政策等领域进行了诸多研究，一是关于绿色创新方面，Domfeld（2014）认为能源和资源保护是工业发展面临的主要挑战，发展绿色技术是确保制造业体系能够在未来可持续发展的路径，实现这一路径则需要创新和发展高端制造业，从生产过程、生产工具以及整个企业各个环节进行绿色创新。Melnyk 和Smith（1996）认为绿色制造业是将制造计划和控制相结合，从而能够识别、量化并管理环境废物，并最终实现减轻环境影响、达到资源效率最大化的目标。Dangelico（2017）研究了绿色制造和生态创新对企业可持续发展的影响，包括经济、环境和社会三方面绩效，结果表明绿色制造对环境和社会绩效具有显著积极影响，生态过程创新对企业可持续发展具有积极作用，但生态产品创新对三类绩效并没有产生显著影响。孙丽文和曹璐（2017）构建了制造业绿色创新系统，定义制造业绿色创新系统内涵为以良好的产业软硬环境为保障，通过技术吸收、研发、扩散等创新活动，实现生态环境保护和制造业高端化、绿色化发展。通过模型测度认为中国制造业绿色创新系统的协同度很低，需要提升制造业技术创新能力并建立产业生态环境补偿机制。二是关于制度及相关政策方面，Shapira（2008）认为在全球化和技术快速变革时代，应当对企业进行政策干预，制造业的发展要与区域政策相融合，通过发展各国创新体系以及技术和商业支持政策来保证制造业中小企业发展。Machiba（2010）认为在面对气候变化等重大环境挑战时，需要更加重视创新，把创新作为实现可持续发展途径，而生态创新的途径不仅是技术创新，还要进行制度变革。赵玉林和谷军健（2018）分析了制造业创新增长源泉，认为制度在高竞争性行业和中低技术产业中的贡献更大，而研发创新在一般竞争性行业和高技术产业中的贡献更大，技术和制度对制造业生产率的影响存在行业异质性。

以上研究主要侧重于绿色创新对制造业以及生态环境的积极作用，制度及相关政策对制造业及环境可持续发展的影响，缺乏细分领域制度对制造业绿色创新发展的影响效应及差异分析，以及不同经济水平、产业状况、贸易水平等背景下制度供给效应的发挥。因此，本文在上述研究基础上，基于2007-2016年省际面板数据，采用系统广义矩估计法动态分析制度供给及细分领域制度对制造业绿色创新发展的影响，并通过门槛模型分析了不同背景因素下制度供给效应的变化。

二、模型设定与变量选择

1.模型设定

（1）制度供给对制造业绿色创新发展的双重效应模型。制度供给可能会对制造业绿色创新发展产生影响，同时考虑到技术创新和绿色投入的动态持续性影响，引入被解释变量的滞后一期，采用系统广义矩估计方法对制度供给效应进行模型估计，建立动态模型：

其中：i表示省份，t表示时间，tei表示技术创新，teiit-1表示滞后一期技术创新，gri代表绿色投入，griit-1表示滞后一期绿色投入，ins表示制度供给，hum表示人力资本水平，open表示对外开放水平，ecs表示经济结构，cqs表示产权结构，ec表示能源消费总量，egc表示制造业经济增长贡献，inf表示基础设施水平，εit为随机误差项。

（2）制度供给对制造业绿色创新影响的门槛效应模型。考虑到制度供给对制造业的绿色创新效应可能随着经济发展水平、产业集聚情况、产品出口能力等因素的变化而有所差异，本文借鉴Hansen 的面板门槛模型，检验以上门槛变量是否会对制度供给效应产生显著的门槛效应，以技术创新和绿色投入为被解释变量构建门槛模型：

其中，i表示省份，t表示时间，tei代表技术创新，gri代表绿色投入，ins代表制度供给，I(·)表示指标函数，qit表示门槛变量，γ为特定门槛值，εit为随机误差项，μit为个体效应，Xit为控制变量（人力资本水平、对外开放水平、经济结构、产权结构、能源消费总量、制造业经济增长贡献、基础设施水平）。

2.变量说明

（1）被解释变量。考察制度供给对制造业绿色创新发展的影响，用技术创新和绿色投入两个指标作为绿色创新的衡量指标。技术创新（tei）：制造业绿色创新发展的关键是技术创新，通过技术创新升级提高产业投入产出效率并有效降低环境污染排放量，实现产业在投入、生产、产出等各环节效率提升。运用DEA 模型构建技术创新指标，选取制造业R&D 经费支出以及R&D 人员数量作为技术创新投入指标，选取专利申请量为技术创新产出指标。R&D 经费支出用工业企业R&D 经费内部支出来表示，以2006 年为基期进行平减。绿色投入（gri）：制造业绿色发展一方面体现在通过技术领域的创新升级来改善制造业对环境的负面效应，另一方面在当前制造业生产过程中不可避免地产生污染物排放，绿色投入即制造业发展过程中用于环境治理的投入，用工业污染治理投资与工业销售产值之比来表示。

（2）解释变量。制度供给（ins）：制度是产业发展过程中具有重要影响作用的投入要素，制度激励和制度限制能够对产业的创新效率产生影响，作为可变的行业规则，制定合适的制度能够对制造业绿色创新发展起到有效的助推和引导作用。因此选取知识产权制度、环境制度和财政制度三个层面，利用熵值法来构建制度供给指数。

利用m个指标对n个地区T 年的制造业制度供给水平进行评价，xij为第i个地区第j个指标的数值（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m），T年数据则为：

数据标准化处理。对于制造业高端化指标体系中各指标计量单位不统一的情况，在确定各制度指标权重及制度供给水平之前，首先对数据进行标准化处理，从而避免不同质指标值出现同质化的问题。

正向指标：

计算第i个地区在第j个指标项下所占比重即各项制度指标所占比重：

计算第j个制度指标的熵值：

其中k=1ln(n)>0，满足ej≥0

计算第j个制度指标的信息熵冗余度：

计算各制度指标权重：

计算各地区制度供给情况：

（3）控制变量。人力资本水平（hum）：本文采用平均受教育年限衡量区域人力资本水平，设定城市i平均受教育年限hum=6S1+9S2+12S3+16S4，其中Si代表各教育水平人口占总人口的比重，受教育程度按照小学6 年、初中9 年、高中12年、大专及以上16年的标准设定。对外开放水平（open）：用实际利用外资额与国内生产总值之比表示，利用外资能够为制造业企业进行产业绿色创新活动提供资金支持。经济结构（ecs）：在一定程度上体现产业层次水平，经济结构=（第一产业增加值×1+第二产业增加值×2+第三产业增加值×3）/GDP。产权结构（cqs）：用来度量国有企业在区域内的控制程度，采用国有控股企业工业销售产值占规模以上工业企业销售产值比重来表示政府垄断程度。能源消费总量（ec）：能源消耗水平直接影响制造业绿色创新发展，能源利用效率低反映产业技术层次较低，绿色投入的成本也相对增加。制造业经济增长贡献（egc）：用工业增加值占国内生产总值比重表示。基础设施水平（inf）：采用城市人均拥有道路面积来衡量。

（4）门槛变量。经济发展水平（gdp）：经济发展水平能够体现区域经济发展的综合水平，采用国内生产总值表示，以2006 年为基期进行平减。产业集聚情况（qws）：产业集聚产生的规模效应能够影响区域产业成本，调整区域内部产业分工趋于合理化。用区位熵表示产业集聚水平，用某地区制造业占该地区所有产业比重与全国制造业占全国所有产业比重之比表示。产品出口能力（er）：产品出口能力能够反映产业在国际市场的发展潜力以及产品参与国际市场竞争情况，用制造业出口交货率表示。

三、计量结果及分析

1.制度供给对制造业绿色创新发展的双重效应分析

根据表1 回归结果，所有模型的AR 结果表明不存在二阶自相关情况，并且通过过度识别检验，因此工具变量选取与预期相符有效。模型（1）中制度供给系数为0.462，在1%的显著性水平下通过检验，说明制度供给对制造业技术创新具有显著的促进作用，在产业绿色发展过程中，技术创新作为产业升级的核心环节，一方面提升产业投入产出效率降低环境污染排放量，另一方面通过效率提升弥补环境支出成本，以综合效率提升实现绿色创新升级。滞后一期的技术创新对当前技术创新发展具有显著正向作用，说明技术创新将对产业创新发展产生持续推动力。人力资本水平对技术创新的影响显著为正，当前中国制造业创新发展程度有限，劳动密集型和低附加值制造业仍然占据较大比重，在经济持续增长的同时不可避免地产生环境污染，人力资本充足且层次较高的区域，知识外溢效应会促进技术创新能力提升，产业结构层次升级会产生更高标准的劳动力需求，从而拉动区域劳动力水平整体提升并吸引更多高水平人力资本集聚。

模型（2）将制度进行分解，其中知识产权制度和财政制度对技术创新作用显著为正，且知识产权制度系数为0.436，高于财政制度的0.154，环境制度效应为负，结果并不显著，但从方向上看当前产业发展状态下实施环境制度会在一定程度上抑制产业创新发展，环境制度对当前处于价值链相对低端的制造业势必会产生一定冲击，越过价值链低端向高端发展的过渡期，情况将会得到改善。因此制度制定者应结合当前制造业产业发展状况制定适合的制度政策，充分发挥制度供给的最大化效应，重视知识产权保护，增加财政支持和补贴优惠力度，在保证与环境和谐发展的前提下给予产业充足的创新发展空间。

表1 制度供给对制造业绿色创新发展的系统GMM回归结果

模型（3）和模型（4）考察制度供给对绿色投入的影响，模型（3）制度供给系数为-0.135，对绿色投入产生显著的负效应，即制度供给可以显著地减少绿色投入，降低制造业企业在环境污染治理方面的成本投入，结合模型（1）的回归结果可见，制度供给对制造业绿色创新发展产生双重效应，一方面促进产业技术创新，另一方面减少环境成本，由此可见制度因素在制造业产业绿色创新发展领域的重要地位。滞后一期的绿色投入对当期投入具有显著正向作用，目前中国制造业发展过程中仍然不可避免地带来环境负面影响，在产业技术转型升级步伐还相对缓慢阶段，经济的快速增长必然会增加环境负担，而此时的技术创新并不足以抵消环境负担的增量，因此，目前的绿色投入仍然是处于持续增加的状态。

2.制度供给对制造业绿色创新影响的门槛效应分析

根据式（3）和（4）构建的门槛模型进行估计，反复抽样500次，检验变量是否存在门槛效应，根据表2门槛效应检验结果，产业集聚情况和产品出口能力具有单一门槛，经济发展水平在1%的显著性水平下P值为0.000，在5%的显著性水平下P值为0.018，结合经济发展水平在绿色投入模型中的单一门槛，在接下来制度供给对制造业绿色创新影响的门槛效应分析中，经济发展水平、产业集聚情况和产品出口能力均选取单一门槛模型进行分析。

（1）经济发展的门槛效应分析。由表3 可知，制度供给能够对技术创新发展产生积极效应，但是在不同经济发展水平下，制度供给对技术创新的影响程度存在差异，制度供给对技术创新的作用随着经济发展水平提升而增强。当经济发展水平低于2025.5亿元时，制度供给对技术创新的作用相对较弱，系数是0.1514，在此区间内经济发展水平较低，并未形成完善的制度规范，创新研发能力薄弱，缺乏知识产权保护意识，财政上没有足够的资金支持用于制造业技术创新和环境治理，因此在这一阶段制度供给对制造业创新发展的促进作用有限。当经济发展水平超越门槛值2025.5亿元时，制度供给对技术创新的作用显著增强，系数为0.4777，说明在经济发展水平较高的区域，制度供给对制造业绿色创新的促进效果比较显著，随着经济发展水平的提升，科技创新、经济总量都发展到更高水平，关注点从经济总量增长逐渐扩展到更为合理的绿色创新增长，知识产权保护、产业绿色发展等方面将得到更多的认可和支持，制度的完善和政策的倾斜为产业绿色创新发展提供了更为有效的制度环境支撑，制度对技术创新的推动作用因此得到有效提升。

（2）产业集聚的门槛效应分析。制度供给促进制造业技术创新水平提升的作用随着产业集聚程度而变化，用来衡量产业集聚程度的区位熵小于门槛值0.489 时，制度供给对技术创新影响的弹性系数为0.7207，在1%的显著性水平下通过检验，制造业集聚能够在区域内实现规模效应，便于制造业企业在生产过程中的前向和后向联系，区域内部生产要素共享，企业间分工协作错位竞争，各细分行业不断精细化发展，最终实现共同提升。因此，制造业集聚水平在此区间内实施制度政策将有利于区域内部产业整体技术创新水平的提升。当制造业集聚水平超过门槛值时，制度供给对技术创新的促进作用减弱，系数为0.4548，说明虽然在产业集聚背景下，制度供给有利于制造业技术创新，产业集聚形成的良好创新发展环境吸引更多企业进入，但当集聚达到一定程度时，共享的生产要素则会产生拥挤效应，降低区域内部集聚企业的福利，此时的制度供给对区域内部企业的创新激励性也将下降。

（3）产品出口的门槛效应分析。制造业产品融入到全球化竞争中，将为企业带来更大挑战，当产品出口能力在0.107 的门槛值以下时，制度供给对技术创新产生积极影响，系数为0.3727，此时，产业进入国际市场程度有限，并不足以激发企业创新活力，从国外获取先进技术和管理经验不足，制度供给产生的推动作用有限。当产品出口能力超过门槛值，即企业充分体验到国际市场竞争后，面对国际市场上高标准高品质的绿色创新制造业产品，来自国际市场的压力促使企业进行技术创新升级，将会充分利用制度供给的有利条件，积极研发创新，提高制造业企业产品的国际市场竞争力，更大程度上提高产品的国际市场占有率。

表2 门槛效应检验结果

表3 门槛估计结果

四、结论与政策建议

制度供给会对制造业绿色创新发展产生影响，文章利用2007-2016 年中国30 个省份制造业面板数据，采用系统GMM模型和门槛模型考察制度供给对制造业绿色创新发展的效应。研究发现：第一，制度供给对制造业绿色创新发展具有双重效应，一方面促进产业技术创新，另一方面减少绿色投入成本。第二，制度供给能够显著地促进制造业技术创新，并且对技术创新发挥持续的作用，其中知识产权制度的作用尤为显著，高于财政制度的推动作用，而当前制造业发展水平下实施环境制度则在一定程度上抑制产业创新发展。第三，环境制度能够显著减少企业绿色投入支出，环境制度的实施将对制造业企业行为产生影响，注重环境成本控制并推动企业转型升级，从生产效率和技术创新角度改善绿色成本较高的情况。第四，知识产权制度和财政制度在短期内未能对制造业绿色创新产生积极效应，短期内二者对技术创新和效率的提升效果不足以抵消产业持续增长过程中的环境负面效应。基于以上结论，提出如下建议：

第一，结合区位因素制定区域动态差异化制度体系。根据区域经济发展水平、产业集聚情况以及产品出口能力等因素的门槛效应，制定区域绿色创新可持续发展制度政策，同时结合区域发展水平的变化，适时动态调整制度供给，努力实现制度供给双重效应最大化。制度实施要具有持续性，给予企业更多时间利用制度供给越过产业转型升级的瓶颈期，使得产业绿色创新发展后的制度供给效应得以充分发挥，区域产业发展水平得以有效提升。

第二，发挥知识产权制度对创新的激励保护作用。充分利用知识产权制度在制造业绿色创新中的优势作用，结合具有区位特色的制度体系，激发企业创新活力，加快生产效率和创新能力的提升速度，从而进一步缓解产业发展中的环境负担，并尽快实现降低绿色投入成本的制度供给效应。制定完善的知识产权保护制度用以分散并降低创新风险，确保企业的创新价值，改善国际市场对中国知识产权保护的认识，增强产业在国际市场的地位和话语权。

第三，推动制造业产业结构的调整，向高端化和服务化发展。由劳动密集型的价值链低端向技术和资本密集型的价值链高端转移是制造业绿色创新发展的必由之路，依靠制度支撑改善产业科技创新能力，加强自主知识产权创造和引进技术的再创新能力，通过与生产性服务业的产业融合增加产品附加值，推进制造业高端化发展，提升制造业产品的全球价值链地位，改变依靠劳动密集型产品出口量增加的贸易增值方式，用低污染高附加值的高端制造业产品提升国际市场竞争力，降低环境成本负担，从而强化制度供给对制造业绿色创新发展的促进作用。