自主创新、环境规制与工业绿色全要素生产率

刘淑茹，屈慧芳

（西安建筑科技大学 管理学院，陕西 西安 710055）

一、引言

目前中国正大力实施“创新驱动”战略，然而从中国工业70 年的发展历程来看，以依靠传统丰裕要素投入和技术引进为支撑的创新方式未能改变中国工业“大而不强”的现状。发达国家的经验表明，自主创新才是引领国家至全球创新价值链高端位置，实现工业化强国的必由之路。与此同时，随着工业化进程的加快，资源紧缺、生态恶化、气候变暖等一系列环境问题日益加剧，使得我国工业经济发展面临着巨大的资源约束和环境压力。2018 年全球环境绩效指数报告显示，中国环境绩效EPI 在全球180 个国家和地区中位列第120 位，考虑PM2.5 等因素在内的空气质量综合测评排在倒数第四名。如何突破工业发展中的资源环境约束、实现工业绿色转型是目前亟待需要解决的问题。事实上，自第三次工业革命以来，环境规制逐渐成为推动经济实现绿色增长的主要力量之一，被视为发展中国家缓解资源约束、减少环境压力的重要工具[1]。特别是进入21 世纪后，中央相继出台了一系列环境规制政策，极大推动了工业绿色转型升级。随着发达国家技术回流以及中国工业化进程逐渐突破环境承载力，我们急需知道中国各区域工业绿色全要素生产率处于什么样的水平？在环境规制日益趋紧背景下引致的自主创新，会对各区域工业绿色全要素生产率产生怎样的影响？

二、文献与假说

（一）文献

以Rmoer（1986）[2]为代表的新经济增长学派认为技术进步与知识溢出是影响企业全要素生产率提升的决定性因素。学术界关于技术进步对绿色全要素生产率的影响主要从“技术进步路径选择”展开研究，形成了自主创新与技术引进的“替代效应”和“互补效应”两种观点。第一种“替代效应”观点认为，对国外技术引进的过度依赖是后发经济体无法占据创新价值链高端引领位置的核心制约因素，而自主创新是后发经济体解决核心技术不足走向创新前沿的必由之路[3]。刘小鲁（2011）[4]的研究表明，自主研发比重的提高对后发国家的技术进步和经济增长有正向推动作用。更进一步，谢荣辉（2017）[5]选取2000—2012 年中国29 个省级面板数据，运用面板门限回归模型检验了环境规制对环保和非环保创新、引致创新对绿色生产率提升的影响。结果表明，环境规制通过激励企业环保创新间接提高了绿色全要素生产率。第二种“互补效应”观点则认为，“自主创新”与“技术引进”存在互补关系。余泳泽和张先轸（2015）[6]选取2001—2011 年中国29 个省市考察了适宜性创新模式选择与全要素生产率之间的关系。研究发现，适宜性创新模式选择内生决定于要素丰裕度、环境制度与经济发展阶段。沿着这个思路，黄凌云等（2017）[7]从理论和经验层面分析了不同技术进步路径对中国制造业出口隐含碳排放强度的影响。结果表明，中间品进口、自主研发显著降低了中国制造业出口隐含碳排放强度。

环境规制是否促进了绿色全要素生产率的提升学术界尚未达成一致的结论。新古典经济学认为环境规制作为一种约束性工具会增加企业治污成本，从而挤占企业运营资金的投入。基于新古典经济学理论，产生了“遵循成本说”这一观点。Gray 和Shadbegian（2003）[8]选取节能减排的研究视角，运用美国116 家造纸厂的生产率和污染治理投资数据来测试环境法规对生产率的影响。结果表明，减排成本较高的工厂其生产率水平大大降低，一定程度上表明环境规制的增加成本会削弱技术研发的投入，降低企业绿色全要素生产率。以波特假说为代表的“创新补偿说”，则认为恰当的环境规制能够激励企业创新，这种创新带来的效益能够部分甚至全部抵消遵循环境规制产生的费用，使企业提高生产绩效进而获得竞争优势。波特假说为人们重新认识环境规制的效应提供了一个新的视角，后来的学者分别从理论和经验层面对波特假说在中国情境的适用性进行了检验[9-10]。

综上，学术界关于技术进步与经济绩效、环境规制与经济绩效的研究成果较为丰富，但大多仅从经验层面进行了检验，对于环境规制引致的自主创新如何影响工业绿色全要素生产率的机理缺乏一定的研究。事实上，随着中国工业迈向高质量发展阶段，厘清在环境规制日益趋紧背景下引致的自主创新对中国工业绿色绩效的影响效应极具现实意义。此外，现有的研究多集中于全国层面或者行业层面对工业绿色绩效的研究，忽视了区域差异性分析，这难以发挥区域协调作用。沿着这个思路，本文构建了一个自主创新影响工业绿色全要素生产率的理论分析框架，并将环境规制作为约束条件引入理论框架，尝试给出一个关于自主创新影响工业绿色全要素生产率更为科学全面的解释。

（二）假说

新一轮科技革命背景下，核心技术无疑是国之重器，而技术创新是一个国家引领高质量发展，占领科技创新制高点的必由之路。众所周知，自主创新是技术创新“金字塔”的塔尖，无疑是我国跨越“结构性减速”，突破“技术封锁”，提升绿色全要素生产率的核心动力[11-12]。企业自主创新一方面通过整合国内的劳动、资本、能源等创新要素极大降低了单位能耗，提高了企业绿色绩效。另一方面自主创新产生的知识溢出效应使得企业通过学习、示范、积累等过程实现创新知识的消化吸收再创新，进而衍生出新的工艺与产品，形成绿色创新的良性循环，促进企业绿色全要素生产率的提升。然而，自主创新的需求具有区域差异性。对于创新资源丰裕度较高的区域，企业自主创新能力和创新风险转嫁能力也会随之递增。对于长期依赖劳动、资本要素，生产要素组合亟待优化的区域，自主创新的风险和成本较高，自主创新需求具有极大的不确定性。在这个意义上，与高成本、高风险的自主创新路径相比，技术引进则以低成本、高转化的优势，成为低自主创新需求地区实现“后发理论”优势，缩小与创新水平高的地区之间的差距，提升绿色产出效率的有效途径[13]。根据以上分析可以得到有待检验的假说1。

假说1：自主创新对绿色全要素生产率的影响具有区域差异性，自主创新需求越高的区域，则自主创新对绿色全要素生产率的提升作用越强。

环境规制政策的作用机理是将社会主体经济行为的负外部性内化为生产成本，倒逼企业实施技术创新，进而提升绿色全要素生产率[14]。从短期来看，强制性的环境规制是企业进行污染治理的补偿方式。也就是说，在环境规制的强约束和技术、资本存量不变的前提下，企业因遵循环境规制而增加的生产成本将会挤占研发投入，一定程度上阻碍了绿色产出绩效的提升。为弥补因遵循环境规制增加的生产成本，经营者希冀于利用绿色要素和投机性绿色中间研发品，以谨慎提升短期的工业绿色全要素生产率，尝试迎合政府环境规制政策偏好以获取政治性回报和高额利润。然而，随着环境规制政策的实施力度不断增强，企业生产性绿色投入要素的边际替代率将会逐渐递减，企业提升环境绩效的收益空间日趋摊薄，最终致使企业绿色全要素生产率不断下降。从长期来看，在资本存量不变的情况下，为降低环境规制政策的不确定性，实现企业长远利益，决策者的创新意识得到有效激发。企业将减少低效、高污染部门的生产要素投入，转向对生产工艺环保、生产效率高的部门增加绿色要素投入。通过优化内部要素配置，最终提升了企业绿色全要素生产率，实现经济与环境效益的双赢。根据以上分析可以得到有待检验的假说2。

假说2：环境规制对绿色全要素生产率的影响具有不确定性，从短期来看，环境规制抑制绿色全要素生产率的提升，从长期来看，环境规制促进绿色全要素生产率的提升。

以波特假说为代表的“创新补偿说”认为，设计合理的环境规制有效激发了企业创新的意愿，由此产生的效益能够使企业弥补环境治理成本，提高生产绩效进而获得竞争优势[15]。然而，环境规制强度对自主创新的影响效应取决于企业关于环境治理“技术进步效应”和“创新补偿效应”二者的权衡[16]。随着全球环境恶化程度的加剧，环境规制的力度将不断加强。这意味着，环境规制对企业产生的环境治理“技术进步效应”即企业通过末端治理，改变绿色投入要素的边际替代率，减少污染排放，以期实现短期内绿色全要素生产率的提升。但这绝无可能使企业从根本上改变现状，难以实现企业的可持续发展。也就是说，在政府环境规制政策日益趋紧的背景下，自主创新是企业提高绿色全要素生产率，获得长足发展的根本路径。此外，环境资源具有公共物品性质，公众作为环境质量的直接感知者，在多元化环境治理体系中具有不可忽视的重要作用。随着环境规制力度的增强，公众对绿色环保产品则更加青睐，消费需求的转变一定程度上对企业自主创新形成倒逼机制，进而提升了企业绿色全要素生产率。根据以上分析可以得到有待检验的假说3。

假说3：随着地方政府环境规制实施力度的增强，环境规制对自主创新与绿色全要素生产率二者关系的正向调节作用愈发显著。

三、研究设计

（一）模型构建

本文利用中国工业企业的面板数据，以绿色全要素生产率（Green Total Factor Productivity，GTFP）为被解释变量，以自主创新、环境规制为核心解释变量，构建基础模型，如式（1）所示：

式（1）中，变量下标中i代表各省、直辖市、自治区，t代表年份；GTF Pi，t表示绿色全要素生产率；eri，t，分别表示i省第t年的环境规制一次项和二次项；controli，t为一组控制变量；α为回归模型的常数项，βi（i取1，2）为待估计的自变量系数，rj（j取1，2，3，…，k）为控制变量系数，εi，t为残差项。

为进一步考察环境规制对自主创新影响工业绿色全要素生产率的调节效应，在式（1）基础上引入环境规制和自主创新的交互项（eyχii），得到式（2）：

（二）变量度量

1.被解释变量：绿色全要素生产率（GTFP）。借鉴Oh（2010）的做法，本文运用考虑非期望产出的SBM-GML 模型测度工业GTFP[17]。运用MAXDEA7.0软件进行效率测算。

图1 报告了全国层面及东中西部各区域工业GTFP 的变化值，整体来看工业GTFP 呈现良好的增长趋势。研究期内，东部地区工业GTFP 处于全国领先水平，这说明东部地区的绿色创新要素资源丰裕度较高，且企业对绿色资源配置能力较强，最终导致东部地区的绿色产出绩效不断攀升；2008—2012年期间，中西部地区工业GTFP 低于全国平均水平，也就是说中西部地区经济发展与环境保护出现脱节现象，2012 年以后中西部地区的工业GTFP 得到了显著改善，一个合理的解释，党的十八大以来通过实施“大力推进生态文明建设”战略有效激发了企业环保意识，由此激励并引导企业从传统粗放型发展模式逐渐走向集约型发展模式。

图1 工业整体及各区域GTFP 变化值

2.解释变量：（1）自主创新（ii）。从创新投入视角来看，自主创新是指企业通过整合创新资源进行内部独立研发活动。本文使用R&D 经费内部支出表示企业自主创新，这与大多数学者考量一致[12][18]。（2）环境规制（er）。现有文献大多采用政府正式规制单一层面的环境规制度量指标，如工业污染治理完成额、排污费、污染排放达标率等[19-20]。为更科学全面地度量环境规制，本文选取政府出台的正式环境规制指标和非正式环境规制指标运用熵权法综合计算作为环境规制的代理变量。其中，正式环境规制指标采用工业污染治理完成额和排污费之和表示，非正式环境规制指标采用环境信访来信总量度量。

3.控制变量：本文进一步引入政府支持（gov）、产业结构（cy）和企业规模（scale）、经济发展水平（pgdp）、对外开放程度（open）作为控制变量。具体相关变量说明如表1 所示。

表1 变量描述性统计

（三）数据来源

本文采用2008—2017 年中国（考虑到西藏地区数据缺失较多，故暂不纳入统计）工业企业面板数据进行回归分析。所有数据均来自《中国工业统计年鉴》《中国科技统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《中国环境年鉴》《中国能源统计年鉴》以及各省市统计公报。数据统一口径，均为规模以上工业企业指标数据，其中与价格有关的指标分别采用工业生产者出厂价格指数和GDP 平减指数进行平减，并调整为2008 年不变价格（2008 年为100），以消除价格因素的影响。

四、结果与分析

考虑到区域异质性，本研究不进行全国层面整体回归，故分区域回归进而找出各区域绿色全要素生产率的有效影响因素，使得回归结果更有现实意义。基于F 检验和Hausman 检验后，选定固定效应模型，模型的整体拟合系数显著，意味着回归结果可靠。运用Stata 15.0 软件进行回归分析，具体回归结果如表2 所示。

表2 自主创新、环境规制影响工业绿色全要素生产率的回归结果

从表2 自主创新影响工业GTFP 的回归结果可以看出，东部地区自主创新每提高一个单位导致工业GTFP 提升38.9%。可能的原因是，东部地区经济社会发达程度对于高技术人才引流及科技创新型企业的吸引力较强。此外，工业企业之间对创新资源和外部市场的竞争，由此导致工业企业本身的创新能力较强，企业能够通过自主创新推动本地区工业GTFP 的提升。中西部自主创新系数分别为0.017（在10%水平上显著）、0.034（在5%水平上显著）。值得一提的是，西部地区工业企业的自主创新对工业绿色全要素生产率的促进效应已超过中部地区。近年来，国家政策对西部地区大力扶持，在国家政策引领下西部地区流入了大量人才、技术、资本等创新资源，一定程度上促进了中西部地区自主创新能力的提升。中西部地区通过对创新资源的消化吸收—转化—再创新，进而显著提升了本地区工业GTFP。本文的假说1 得到验证。

从表2 环境规制影响工业绿色全要素生产率的回归结果可以得出，东部地区环境规制的一次项和二次项前的系数分别为0.268 和0.187，均显著为正；中部地区环境规制的一次项和二次项前的系数分别为0.027 和0.005，在5%置信水平上显著为正。这说明东中部地区的环境规制与工业GTFP 之间存在显著“U”型关系。也就是说，随着环境规制政策力度不断加大及政策设计不断趋向合理化，短期内环境规制会抑制工业绿色产出效率，但长期来看工业GTFP 会随环境规制的提升得到明显改善。西部地区环境规制的一次项和二次项前的系数分别是-0.059 和-0.051（在5%置信水平上显著）。这表明，短期内西部地区环境规制对工业GTFP 产生促进作用，长期来看，随着环境规制力度的不断加大，西部地区工业企业的绿色绩效不升反降。一个合理的解释，西部地区部分工业产业水平仍处于创新价值链的最低端，面对环境规制的强约束，企业往往被动地进行末端治理或者投机性地改变投入要素的边际替代率。从短期来看，工业绿色产出绩效会明显得到提升，长期来看，随着政府环境监管力度的不断增强，高额的末端治理费用会超出企业成本承载，最终造成工业GTFP 不升反降这一现象。本文的假说2 得到部分验证。

表3 报告了环境规制对自主创新影响绿色全要素生产率调节效应的回归结果。东部地区环境规制与自主创新二者交互项系数为0.101，但不显著。这说明东部地区环境规制对自主创新影响工业GTFP 具有正向促进作用,但二者的配合力度无法显著促进工业GTFP 的提升。可能的原因是，随着国家创新驱动战略的实施，东部地区较快地完成了工业产业结构增速换挡，东部地区的工业企业朝着高技术、高附加值、低污染等方向迅速发展。由“比较优势”理论可知，随着区域间创新资源的竞争，高技术型企业市场进入壁垒逐步提供，高污染、低附加值的企业逐渐被淘汰。因此，东部地区多为高技术型工业企业，工业企业的绿色产出绩效较高，不会因环境规制的约束有明显提升。环境规制与自主创新二者交互项每提升一个单位分别导致中部地区工业GTFP 提升2.5%，西部地区工业GTFP 提升3.8%。说明中西部地区环境规制与自主创新两者相互配合对地区工业GTFP 的提升具有显著促进作用。中西部地区工业企业以传统重工业为主，高技术创新型企业较少，随着环境规制力度的加大，能够触发企业从根本上提升自主创新水平形成“创新蓄水池”，不断促进产业结构绿色转型，进而有效提升了工业GTFP，实现企业的可持续发展。本文的假说3 得到验证。

表3 环境规制对自主创新影响工业绿色全要素生产率调节作用的回归结果

五、结论及政策建议

本文首先从理论层面分析了自主创新、环境规制对工业GTFP 的影响效应，接下来利用中国省级2008—2017 年工业企业面板数据从经验层面进行检验。主要结论有：（1）自主创新对东中西部地区工业GTFP 的提升具有正向促进作用。发达国家的转型经验表明，大力实施自主创新是一个国家占据全球创新价值链高端的必由之路。可见，我国工业GTFP 的提升与否内生决定于企业自主创新能力的高低。（2）环境规制对各区域工业GTFP 的影响具有异质性。短期内，环境规制的强约束会抑制东中部工业GTFP 的提升，促进西部地区工业绿色产出绩效；长期内，环境规制会激发东中部地区工业企业的创新活力进而提升工业GTFP，但会造成西部地区工业GTFP 不升反降。（3）环境规制对东部地区自主创新影响工业GTFP 效应的正向调节效应不显著；对中西部地区而言，环境规制正向调节了自主创新与工业GTFP 的关系，二者相互配合能够有效提升工业GTFP。

根据上述研究结论，本文提出以下政策建议：（1）加强区域协调发展，缩小地区差异。我国工业绿色全要素生产率效率呈现“东高西低”的局面，这与我国经济发展情况基本吻合，因此，整体来看政府应缩小地区差距，促进工业经济协同发展。（2）因地制宜，区别施策。东部地区应在提高自主创新水平的基础上要更加注重环境保护，加强环境规制与自主创新激励配合力度，进而有效提升工业GTFP；中部地区应调整产业结构，加快产业转型升级，使其向产业结构合理化、高级化迈进；西部地区应抓住“西部大开发”“一带一路”等政策带来的利好，在追求经济体量快速增长的同时，要加大环保力度，避免走向先污染后治理的错误道路。（3）提高区域开放程度。中西部地区应抓住“一带一路”发展机遇，加强与沿线国家的合作，合理利用外资、技术、人才等优质资源提升工业绿色全要素生产率；东部地区要利用自身优势加强对外开放合作，吸引高端创新技术及人才的流入，产生更强的区域创新溢出效应，带动区域协同发展。