环境规制方式、科研经费投入与区域技术创新能力

薛 阳，王健康，弓冬强

（1.内蒙古工业大学 经济管理学院，呼和浩特 010051；2.中国地质大学 经济管理学院，北京 100083）

引 言

当前，我国经济发展动能正处于资源、要素投入驱动向创新驱动转换的关键时期。传统的依靠资源、要素的高投入、高消耗、高污染、低效益的经济发展方式已无法从根本上解决环境保护与经济社会发展之间的矛盾，而且也不适应创新驱动发展的现实需要。为此，有必要通过环境规制的方式倒逼传统发展动能沿着新发展动能的方向“调速换挡”，进一步加快淘汰陈旧动能，培育新动能，以增强经济社会发展的绿色底蕴，推动经济实现高质量发展。这一转变关乎技术创新能力能否成为经济社会发展的核心动力，一定程度上决定了新形势下我国推进创新型国家建设实践的方向和前途。

图 环境规制方式、研发经费投入与区域技术创新示意图

如图所示，根据环境规制的执行依据，将其分为正式环境规制与非正式环境规制。其中，正式环境规制是指由于环境污染的外部不经济性，政府通过法律、政策等相关措施对市场主体的经济活动进行调节，以达到环境保护与经济发展相协调的目标［1］；非正式环境规制是公众对于追求高质量环境的外带意识体现，是正式环境规制的重要补充。两者相互结合，实现“自上而下”与“自下而上”全方位环境监管，进而从政府和社会两种不同角度对区域技术创新能力产生影响。政府通过强制性的权力对企业排污标准进行限制，影响企业在投资治污与技术创新治污之间的决策，进而影响区域技术创新能力。随着环保意识的增强，公众对于美好生活的需求愈加强烈，亦倒逼企业通过技术创新解决环境污染问题。那么，随着创新驱动发展战略的深入实施，正式环境规制与非正式环境规制是否促进了区域技术创新能力的提升？其作用机制是什么？强弱程度如何？正式环境规制与非正式环境规制对区域技术创新能力的影响在时间和空间上是否存在异质性？对于上述问题的回答，有利于制定并实施科学的环境规制政策，加快推进绿色发展，实现经济转型升级。

一、理论分析与研究假设

环境资源作为一种公共产品，一般企业对环境资源的使用不会考虑社会的公平性和意愿，容易出现“公地的悲剧”，因此，需要政府使用正式环境规制的手段将环境成本纳入企业经营成本中。环境污染的跨界性和负外部属性，使得不同区域在实施正式环境规制时出现“搭便车”的现象（吴伟平等，2017）［2］。当企业面临正式环境规制带来治污成本过高时，可能会遵循“污染天堂假说”，将污染转移到规制强度较低的区域（郭际等，2015）［3］。尽管这种“零和游戏”在短期内可以减少污染，但长期来看会抑制区域技术创新能力（郭进，2019）［4］。因此，需要政府采取适当强制手段对企业生产活动进行干预，由此产生“遵循成本”和“创新补偿”两种效应。企业为服从正式环境规制转移用于研发的费用，产生一定程度的挤出效应，由此产生“遵循成本”进而抑制技术创新。正式环境规制最终解决的是绿色发展的问题，企业的长期发展要求通过技术创新解决环境污染问题。在通过技术创新实现节能减排的经营模式和改善生产效率时，就会产生给企业带来额外创新收益从而激励企业开展技术创新的“创新补偿效应”（李新安，2021）［5］。适当合理的正式环境规制通过“创新补偿”抵消“遵循成本”达到“倒逼减排效应”，促进区域技术创新能力的提升（赵路等，2021）［6］。基于以上分析，提出如下假设：

H1：正式环境规制对区域技术创新能力有激励作用

非正式环境规制则是一种为改善生产生活环境而产生的公众自觉行为（李欣等，2020）［7］。当政府正式环境规制无法满足公众对于环境质量的要求时，就会引起公众通过社会舆论、拒买企业产品等措施对企业施加压力，要求企业赔偿环境污染对公众造成的损失，并迫使企业立即采取措施解决问题，由此产生治污成本和生存压力（周海华，2016）［8］。治污成本通过挤占研发费用影响区域技术创新能力。当环境污染事件发生时，企业迫于公众压力而产生生存成本，从而倒逼企业通过技术创新、改进生产技术等措施来应对生存压力，从而影响区域技术创新能力（彭文斌等，2017）［9］。同时，非正式环境规制是正式环境规制无法满足公众对于美好环境需求的重要补充，公众对于企业环境污染的容忍度更低，不仅要求企业的排污治理立竿见影，更要求企业通过技术创新从源头解决问题。因此，非正式环境规制对于区域技术创新能力的激励作用更强烈。基于以上分析，提出如下假设：

H2：非正式环境规制对区域技术创新能力有激励作用

H3：非正式环境规制对区域技术创新能力的激励作用要比正式环境规制更加强烈

由于创新活动是准公共产品，在知识产权保护机制不建全、市场机制不完善的情况下，创新成果很容易被模仿。其他企业利用创新企业的技术溢出挤占其创新收益，使得创新企业收入降低并导致其研发积极性降低，故仅依靠市场自身的调节功能很难使技术创新达到最优状态。因此，需政府通过增加科研经费投入帮助企业进行技术创新，以修正技术溢出造成的市场扭曲，提升技术创新能力（成琼文等，2019）［10］。创新具有成本投入大、研发周期长、风险性高等特点，创新的“门槛性”使得一部分企业对于技术创新治污减排鞭长莫及。政府科研经费投入可缓解这一难题，使得企业技术创新得以持续。不同于减税、补贴等手段，科研经费投入可以使企业在短期内获得大量科研流动经费，且无偿性、稳定性、政策持续性使得企业对于技术创新排污减排保持乐观，有效提高企业的技术创新意愿（董景荣等，2021）［11］。同时，科研经费投入作为政府对于支持企业技术创新治污减排的信号，促使企业通过技术创新以维持这种“隐形政治关联”，强化自身在科研经费收益存续期内的“引资”和“引智”能力，进而保持技术创新意愿（张志昌等，2020）［12］。我国在不同时间段和不同区域之间的经济发展、产业结构、资源禀赋以及技术创新能力等均存在差异，因此，政府制定环境规制的着力点也不尽相同，环境规制对技术创新能力的影响途径与作用机制也表现出差异性（董会忠等，2021）［13］。基于以上分析，提出如下假设：

H4：正式环境规制和非正式环境规制通过影响研发经费投入，进而对区域技术创新能力提升产生激励作用

H5：正式环境规制和非正式环境规制对区域技术创新能力的影响在时间和空间方面存在异质性

二、模型设定与变量说明

（一）模型构建

针对假说提出的环境规制对区域技术创新能力的激励作用设定如下模型：

其中，PATit表示地区i第t年的区域技术创新能力，ERit代表地区i第t年的环境规制水平。在环境规制方面，借鉴高志刚等（2020）［14］的方法将其分为正式环境规制（FERit）与非正式环境规制（IERit）。α表示各变量的系数；εit为扰动项；controls代表一系列控制变量，具体为产业结构（indit）、政府扶持（czit）、创新环境（innit）。

针对假说4检验科研经费投入中介效应的分析，构建如下中介效应模型：

其中，RDit表示地区i第t年的科研经费投入。在中介效应检验中，通过判断各系数的显著性来判断中介效应的存在与否［15］。在模型（1）中，当系数α1显著时，证明总体效应存在，可以进行后续中介效应检验。对于中介效应模型，当β1与γ2的系数同时显著，或至少有一个不显著时，如果通过Bootstrap检验都可以说明间接效应显著。在间接效应显著的前提下，当β1与γ2乘积的符号与γ1的符号一致时，中介效应存在。

（二）变量选取

1.被解释变量

区域技术创新能力（PATit）。技术创新是从源头解决环境污染问题的重要举措，也是一个复杂的经济过程，涉及知识传播、技术研发以及新产品制作等环节［16］。专利授权数是区域技术创新活动产出的重要成果展示，能够反映一个地区的综合技术创新能力。参考毛建辉（2019）［17］、王立平等（2021）［18］等的研究，采用专利授权数来衡量区域技术创新能力。在我国专利一般分为发明专利、实用新型专利、外观设计专利三大类。由于外观设计类专利所体现的创新能力较低，所以本文采用的专利授权量为发明型和实用型专利授权数之和［19］。

2.核心解释变量

（1）正式环境规制（FERit）。在严格的环境要求下，污染企业为达到排污标准，不得不通过增加投资来进行环境污染治理。由于工业污染在我国的整体污染中仍占有较大比重，因此本文借助陆玉玲等（2019）［20］的研究，选取工业污染投资处理额占该地区生产总值的比重来表示正式环境规制。

（2）非正式环境规制（IERit）。非正式环境规制是公众环保意识的重要体现，对约束企业治污减排发挥关键的作用，其无法用单一指标进行衡量。因此，借鉴江小国等（2019）［21］的研究，选取收入水平、人口密度、受教育水平来表示非正式环境规制，运用改进的熵权法计算权重，从而得到非正式环境规制的综合分数。其中，收入水平采用城镇单位就业人员平均工资来代替；人口密度采用各省份年末人口数除以对应的面积来表示；受教育水平采用就业人员中大专及以上的学历人员所占比重来衡量。

科研经费投入（RDit）代表了一个地区直接的创新投入，对创新产出有直接的影响。参考王慧等（2016）［22］的研究，选取各地区R＆D经费投入强度来表示该变量。

4.控制变量

控制变量包括三个方面：一是产业结构（indit）。一般来说，地区产业结构越合理第三产业比重就越大，核心竞争越强区域技术创新能力也就越强。采用第三产业增加值占三次产业的总增加值的比重来衡量地区产业结构。二是政府扶持（czit）。在我国市场—政府双轨制模式下，政府作为构建区域创新体系的基础，对区域技术创新能力的提升具有导向性的作用［23］。政府扶持采用地方财政一般预算支出占GDP比重来衡量。三是创新环境（innit）。创新环境是影响技术创新的外部因素，采用技术市场成交额占GDP比重来表示。

（三）数据来源与描述性统计

选取2006—2019年中国30个省、市和自治区的面板数据作为样本（因西藏自治区部分数据缺失严重，故不作为样本）。数据来源于对应年份的《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《中国劳动统计年鉴》《中国科技统计年鉴》。考虑到模型中数据可能存在的异方差性以及各指标数值之间差距较大，本文对所有指标的值均做了对数化处理。变量的描述性统计如表1所示。

表1 描述性统计

三、实证结果分析

（一）环境规制对区域技术创新能力的激励作用

通过基准回归来验证环境规制对区域技术创新能力的激励作用。经Hausman检验，使用固定效应模型更为适合。回归结果如表2所示。

在表2模型（1）中，正式环境规制对于区域技术创新能力的系数在1%显著性水平下为－0.2，表明正式环境规制对区域技术创新能力有显著的负向激励作用。在模型（2）中，非正式环境规制对于区域技术创新能力的系数在1%显著性水平下为3.242，表明非正式环境规制对区域技术创新能力起到了显著的正向激励作用，且非正式环境规制的激励效应比正式环境规制要强。由此假设H1、H2和H3得到了验证。

表2 基准回归与中介效应

产业结构在0.1%的显著性水平上为正，产业结构与区域技术创新能力呈正相关关系。可能原因是区域产业结构越合理，产业间协同效应就越好，资源配置就越合理，有利于产业的持续发展和区域技术创新能力的提高。政府支持在1%的显著性水平下为正，表明政府支持有利于区域技术创新能力的提高。这可能是由于创新活动是准公共产品，且具有投入大、风险大和不确定性大等特性，因此需要政府的大力支持来降低研发成本，缓解研发资源不足带来的风险，帮助突破性创新的开展。创新环境在1%的显著性水平下为正，促进了区域技术创新能力的提升。良好的创新环境能够提高创新效率，有利于知识传播、技术扩散以及创新合作的展开［23］。

（二）环境规制对区域技术创新能力的传导机制

本文采用科研经费投入作为中介变量，考察环境规制对于区域技术创新能力的传导机制。运用stata15软件和逐步回归法对方程（3）进行回归估计，以考察科研经费投入的中介效应。回归结果如表2所示。

在表2模型（3）中，正式环境规制对科研经费投入的系数为负。在模型（4）中，科研经费投入在0.1%的水平上显著为正，正式环境规制在0.1%的水平上显著为负。结果表明，科研经费投入在正式环境规制对区域技术创新能力的作用机制中存在中介效应。具体表现为：正式环境规制—（抑制）科研经费投入—（促进）区域技术创新能力。当正式环境规制增强时，总体表现为抑制作用。这说明随着正式环境规制的增强，受到治污减排压力的影响，各区域在资金有限的基础下减少对科研经费的投入，进而在一定程度上抑制了区域技术创新能力。

在新学期，辽宁省家庭经济困难学生不用担心上学的费用问题，全省学生资助体系已实现三个“全覆盖”，即各个学段全覆盖、公办民办学校全覆盖、家庭经济困难学生全覆盖，确保每一名学生不因家庭困难而失学。

在模型（5）中，非正式环境规制对科研经费投入的系数在1%的水平上显著为正；在模型（6）中，非正式环境规制与科研经费投入均显著促进了区域技术创新能力，说明中介效应存在。具体表现为：非正式环境规制—（促进）科研经费投入—（促进）区域技术创新能力。当非正式环境规制增强时，总体表现为促进作用。其原因可能是由于非正式环境规制的内在激励效应，使得政府以及企业迫于公众对于环境质量的不满而增加有关的科研经费投入，从而促进区域技术创新能力的提升。模型（3）－（6）验证了假设H4。

（三）稳健性检验

参照夏清华等（2020）［24］、薛阳等（2021）［25］的处理方法，选取正式环境规制与非正式环境规制的滞后一期变量作为工具变量，使用两阶段最小二乘法进行稳健性检验。基准回归与中介效应的稳健性检验结果见表3。两类环境规制的系数均显著，且分别存在抑制作用与促进作用，各基准回归具有稳健性。中介效应的稳健性检验中各变量都具有一定的显著性，且对被解释变量的影响方向均与前文一致，中介效应仍然存在。由此可以证明，本文研究结果具有稳健性。

（四）异质性分析

2012年党的十八大报告明确提出大力推进生态文明建设。2013年最高人民法院、最高人民检察院出台了对于环境污染刑事案件处理的相关解释性文件，进一步加强了正式环境规制。2015年中共十八届五中全会提出了创新、协调、开放、绿色、共享五大发展理念。国家层面统筹生态环境保护与经济社会发展的顶层设计更加清晰。随着时间的发展，环境规制的不断加强究竟会对区域技术创新能力产生怎样的作用，科研经费投入的中介作用是否仍然显著。同时，我国各地经济发展基础、阶段各有不同，地区之间环境污染程度、主要污染物构成等有所差别，各地环境规制具体状况也有所不同。因此，将研究对象分时间、分地区进行异质性检验，有助于我们了解各区域的详细状况，并能针对具体结果提出合适的建议。基于此，以2012年为时间分界线进行时间异质性研究，以东、中、西为地区划分依据进行空间异质性研究来验证假设H5。

1.时间异质性

（1）正式环境规制异质性检验。由表4可知，在2006—2012年与2013—2019年两个阶段中，正式环境规制对区域技术创新能力的激励作用均显著为负。在2006—2012年的中介效应中正式环境规制的系数不显著。经过Bootstrap检验，结果显示间接效应的置信区间包含0，说明间接效应不显著，科研经费投入不存在中介作用。而在2013—2019年科研经费投入具有显著的中介作用，其具体表现仍为：正式环境规制—（抑制）科研经费投入—（促进）区域技术创新能力。此外，正式环境规制对区域技术创新能力的影响系数通过了组间系数检验（两个阶段的显著性水平分别为1%、5%），可以直接进行大小比较。

表4 正式环境规制时间异质性分析回归结果

研究结果表明，各区域在面对正式环境规制的增强时，相比于增加科研经费投入通过技术创新来治污减排，仍主要选择投资治污，抑制了区域技术创新能力的提升。但相比前一个阶段，后一个阶段的正式环境规制对区域技术创新能力的抑制作用有所降低。并且，随着时间的推移，各区域也开始注重通过增加科研经费投入来促进相关绿色技术创新产出进而达到环境要求。

（2）非正式环境规制异质性检验。如表5所示，通过对前后两个阶段的回归结果对比可以发现：非正式环境规制对区域技术创新能力的作用由负变正，且显著性水平由不显著变为在1%的水平下显著；科研经费投入的中介作用从无到有。具体作用表现为：非正式环境规制—（促进）科研经费投入—（促进）区域技术创新能力。除了模型（3）与模型（6）中的科研经费投入的组间系数不显著外，其他主要解释变量的组间系数均显著。结果表明，随着公众环保意识的增强，非正式环境规制强度也在逐渐增强。在非正式环境规制增强的情况下科研经费投入的作用逐渐显著，间接对区域技术创新能力产生了正向的激励作用。

表5 非正式环境规制时间异质性分析回归结果

2.空间异质性

（1）正式环境规制空间异质性检验。正式环境规制对区域技术创新能力的激励作用在东部与西部均显著为负。对于中部地区，其作用结果不明显。经过Bootstrap检验，并结合各系数的显著水平，结果表明（见表6）：东部地区科研经费投入不存在中介效应；中部地区总体效应和中介效应也不存在；西部地区科研经费投入具有显著的中介作用，且具体作用机理与全样本保持一致，即科研经费投入被正式环境规制所抑制，而其本身能够促进区域技术创新能力。

表6 正式环境规制空间异质性分析回归结果

分地区来看，东部地区相比于中西部地区产业结构更加合理，经济发展与环境保护协调性较高，对环境造成的压力较小。由于环境规制增加了企业的成本，因此企业在进行环境保护时通常会考虑环境规制所带来的收益和花费的成本。如果成本低于收益，经营者在环境规制的作用下会增加环保投资；如果成本高于收益，企业将在环境规制的作用下选择较少的环保投资。因此，部分东部企业为减少环境规制所带来的成本，会将产业转移至规制强度低的区域，进而影响区域技术创新能力的提升。东部地区经济发展基础好，财政支持科技创新的力度较大。据《2019年全国科技经费投入统计公报》显示，东部地区科研经费投入强度为2.82%，远高于中西部地区。因此，正式环境规制的增强所引起的环保费用增加可能并不会对科研经费投入产生太大影响，故不存在中介作用。

中部地区国民经济体系中第一、第二产业比重相对较高，以服务业为主要内容的第三产业发展潜力尚未充分释放，导致产业结构“偏重”，且经济发展对资源要素依赖程度较高，导致经济发展与生态环境保护的矛盾依然严峻。同时，中部地区区域技术创新能力相比于东部，仍处于较低水平。正式环境规制对区域技术创新能力的影响并不明显，科研经费投入的中介作用也并不显著。

西部地区兼具自然资源丰富、生态环境脆弱的特点，且土地广袤、人口较少，国土面积占全国总面积的71%，人口仅占全国总人口的28%。长期以来，不少西部省份依靠资源依赖和投资驱动的工业发展模式形成“路径依赖”，造成环境污染问题时有发生。为避免西部地区陷入“资源诅咒”的不利局面，国家近年来对西部出台了一系列支持政策，如科技部印发《关于加强科技创新促进新时代西部大开发形成新格局的实施意见》，推动西部地区加快实施创新驱动发展战略，大幅提升区域和地方科技创新效能。不过当前西部地区科研经费投入强度依旧较弱，2019年仅为1.39%。因此，在环境污染加重的情况下，当正式环境规制增强时，特别是受制于科研经费投入有限，进一步抑制了区域技术创新能力的提升。

（2）非正式环境规制空间异质性检验。如表7所示，在分地区回归结果中，非正式环境规制对区域技术创新能力的激励作用在中西部地区显著为正；对于东部地区的激励作用虽然为正，但其作用并不明显。对于科研经费投入的中介效应，中部与西部均存在显著的中介效应，且作用机理与全样本保持一致。东部地区生态治理总指数远远高于其他区域（《生态治理蓝皮书：中国生态治理发展报告（2019—2020）》）。在公众对于环境治理成果得到了一定认可后，非正式环境规制的强度降低，因此在具体的结果中非正式环境规制对区域技术创新能力的作用并不显著。相比之下，中西部地区生态治理总指数较低，且在工业发展中的环境污染问题时有发生。随着经济发展水平和生活水平的提高，公众对于美好环境的诉求也在发生深刻改变，对于环境治理的参与程度也在不断提升。因此，非正式环境规制对区域技术创新能力的直接激励作用与科研经费投入中介效应较为显著，在非正式环境规制增强的情况下为正向激励作用。综上分析，假设H5得到了验证。

表7 非正式环境规制空间异质性分析回归结果

四、结论与建议

基于2006—2019年中国省级面板数据，本文系统考察了环境规制与区域技术创新能力的影响以及科研经费投入的中介效应。主要研究结论如下：（1）正式环境规制对区域技术创新能力具有负向的激励作用，非正式环境规制对区域技术创新能力具有正向的激励作用。基于时间异质性的分析，随着环境规制的增强，正式环境规制对区域技术创新能力的负向激励作用在逐渐降低；非正式环境规制对区域技术创新能力激励作用由不显著变为显著。在空间异质性中，正式环境规制的负向激励作用只显著存在于东部和西部；非正式环境规制对区域技术创新能力激励作用只存在于中部和西部。（2）科研经费投入在总体样本的回归中起到了显著的中介作用。科研经费投入受到两类环境规制的影响分别被抑制与促进，但均对区域技术创新能力产生了正向的激励作用。在时间异质性分析中，随着环境规制的增强，科研经费投入的中介效应逐渐显著。在空间异质性分析中，科研经费投入的中介效应显著存在于西部地区的正式与非正式环境规制对区域技术创新能力的激励作用以及中部地区的非正式环境规制对区域技术创新能力的激励作用中。

根据以上结论，提出以下政策建议：

第一，政府在制定和实施环境规制政策措施时，应充分考量地区经济发展和环境状况差异，对东、中、西部地区要因地制宜、精准施策。一方面，要根据地区之间的空间关联性，实施区域之间协调治理，避免地区逐底竞争和污染企业的区间转移；另一方面，要发挥东部地区的创新要素集中优势，通过知识、技术溢出带动中、西部地区技术创新能力的提升，积极构建协同开放的创新体系，促进创新资源要素正向溢出效应持续释放。具体而言，东部地区经济发展水平较高，产业结构相对合理，可以适当降低正式环境规制的强度，缓解正式环境规制对于区域技术创新的抑制作用；要完善知识产权保护机制体制，避免企业技术创新的“囚徒困境”，提高企业技术创新的积极性、主动性。中部地区要积极营造市场化、法治化、国际化营商环境，吸引更多、更优质的高技术企业前来投资兴业，并使之逐渐发展成为区域发展转型的“头雁”；要制定与地方发展相适应的人才支持政策，积极改善科研人员的科研环境条件，使人才“洼地”逐渐转变为高层次人才汇聚的“高地”，为提升区域技术创新能力提供必要人才保障。西部地区要注重高碳产业低碳化发展，进一步增加节能减排、生态治理相关的绿色技术科研经费投入，促进相关技术产出、应用与推广，使“环境保护”与“创新发展”协同并进；要加强与中东部地区产业链衔接和绿色技术应用同步推进，积极培育跨区域、绿色化的产业链体系。

第二，各级政府应进一步完善更加高效的生态环境监管体系，坚决纠正“搭便车”以及“零和游戏”等隐性问题。要进一步完善与经济发展相适应的生态环境治理法律法规，全面落实“谁污染，谁治理；谁破坏，谁恢复”的原则。同时对符合环境友好型要求的工业企业给予适当财政补贴等政策倾斜，积极营造更加良性有序的市场竞争环境，提高区域技术创新实践的活跃度。要深化要素市场化配置改革，强化市场机制对环境资源配置的调节作用。通过激发企业技术创新的积极性，促使企业从环境保护被动接受者变为主动参与者，鼓励企业通过技术创新来实现绿色化、数字化转型。要加强环境宣传教育工作，提高公众环保意识，建立完善的监管和沟通机制，提升公众参与环境保护的自觉性和责任感，充分释放非正式环境规制的正向激励效应。