环境规制、能源结构与出口产品技术复杂度

沈 杰

（昆明理工大学管理与经济学院，云南 昆明 650500）

一、引言

随着20 世纪以来工业化的全球浪潮升起，在世界经济飞速发展的同时，环境污染、全球变暖、能源日趋匮乏等问题逐渐涌现。 实现清洁生产、发展新能源从而实现可持续发展成为解决这些问题的关键。 OECD1作为一个以发达国家为主体的经济合作组织，在“逆全球化”和全球“制造业回流”的背景下，持续保留已有的经济发展比较优势、实现清洁生产与经济持续增长已经成为各国的重大战略举措。 纵观工业发展史，经济增长总是以环境为代价、以能源为基础，能源要素对经济增长的边际贡献经常受制于稀缺性、可再生性以及生产率等各方面的差异。 目前，全球环境规制日趋严紧，加快产业结构升级已不再是经济发展的主旋律，必须配合能源结构转型调整， 持续改善生产方式以及经济增长方式，实现“三低一高”（低能耗、低污染、低排放、高附加值）的绿色经济发展模式。 有鉴于此，研究环境规制对能否促进清洁能源产出效率增长、推动能源结构优化调整，从而实现绿色生产和出口产品技术复杂度提升的多重目标具有重要意义。

本文的主要贡献如下：第一，依托CES 生产函数进行研究。 第二，将能源结构作为中介变量，分析环境规制对出口产品技术复杂度的影响机制。 第三，建立空间杜宾模型，探索本国与邻国的环境规制强度与能源结构水平如何影响本国的出口产品技术复杂度。 本文研究的主要目的是：分析本国与邻国实施环境规制对出口产品技术复杂度的空间邻近效应；识别能源结构在环境规制对出口产品技术复杂度影响过程中的中介效应与溢出效应；检验环境规制严格度是不是中国对OECD 成员国比较优势的决定因素。

二、文献综述

目前关于环境规制对出口产品技术复杂度的研究大致可以分为两类：一是以污染天堂假说为主导的不利说（1）；二是以波特假说为主导的有利说（2）。

不利说基于生产成本视角，Van Beers et al 认为， 环境规制趋紧会增加生产成本和污染治理投入，产生“挤出效应”，不利于出口竞争力提升（3）。 Cai根据中国1998 年施行的“双控区”政策，实证检验发现严厉的环境规制会阻碍FDI 的流入（4）。 杨子晖和田磊基于省份面板数据验证污染天堂假说在中国部分省份成立，环境规制趋紧不利于贸易开放（5）。王俊等发现环境规制有助于清洁产品进口，不利于污染产品出口（6）。 在环境政策方面，李昭华、方紫薇发现环境信息披露政策总体上会降低出口企业的加成率水平（7）。

有利说基于技术创新视角，Porter et al.认为，严格而灵活的环境规制会促进技术创新从而提高生产率，进而提升出口质量（2）。 国外大量学者对此进行实证检验。其中Lanjouin ＆ Mody 运用美、日、德经济发达国家数据实证发现， 技术创新效应与环境规制强度存在正相关性，有利于出口贸易增长（8）。 Chung＆ Grosskopf 通过生产率指标研究发现，环境规制趋紧有助于实际全要素生产率提升（9）。 不过，Leeuwen＆ Mohnen 指出，环境规制可能会抑制技术创新效率甚至降低制造业生产率（10）。 国内也有大量学者如李青原、肖泽华等从各方面验证“创新补偿效应”的存在（11，12）。 肖晓军等研究认为，环境规制在贸易出口与绿色全要素生产率的关系中充当调节作用的角色，这种调节作用呈现出边际效用递增的特点（13）。 余东华、孙婷认为，环境规制趋紧通过提升劳动力技能溢价进而促进制造业国际竞争力提升（14）。

三、理论分析

环境规制可以优化能源结构。 清洁能源不仅可以大幅减少污染物排放，而且可以避免能源耗竭危机；而不可再生能源污染排放大并受制于能源的现有存量。 于是，能源市场出现分化，清洁能源与不可再生能源的消费有不同原因。 Wheeler 认为，发达国家环境规制严格，倾向于污染转移，由于发展中国家技术水平较低，大多使用一次能源来满足这些产业的生产需求， 形成环境规制的能源规模效应，即宽松的环境规制会降低能源结构水平（15）。 同时，环境规制趋紧倒逼发达国家进行技术创新，控制污染程度进行绿色生产， 从而增加对清洁能源的需求，形成环境规制的能源替代效应，即严格的环境规制会提升能源结构水平。

为研究环境规制与能源结构的关系， 本文将能源分为两种类型，清洁能源和不可再生能源。能源结构提升往往体现在能源生产率水平上， 而清洁能源和不可再生能源的产出效率差异主要是通过技术进步偏差来体现。 本文参考已有研究，选择CES 生产函数进行模型论证，并且将生产要素分为五类：技术（A）、资本（K）、劳动（L） 、清洁能源（CE）和不可再生能源（NRE）。假设能源可以充分利用，实际产出以嵌套Dixit-Stiglitz 形式表示，具体模型如下：

上式中，Akt、Alt、Acet与Anret均为随时间而变的技术效率参数， 分别表示资本技术偏差、 劳动技术偏差、清洁能源技术偏差与不可再生能源技术偏差。α、β、γ 代表资本、劳动、能源的分配参数；e1=(1-ρ)-1为资本、劳动、能源的替代弹性；e2=(1-ω)-1为清洁能源与不可再生能源的替代弹性,ρ＜1 且ω＜1。 由于Dixit-Stiglitz 生产函数以生产要素的边际产量反映技术进步，允许不同产业的要素替代弹性存在差异，因此可以用来研究技术进步的非中性问题。

为简化模型推导和表达，令Bt=[μ(AcetCEt)ω+(1-，则生产函数可标准化为如下形式：

由（2）式对清洁能源（CE）和不可再生能源（NRE）分别求偏导，可以得到其边际产出：

在完全竞争市场假设下，要素报酬与其边际产出相等；能源结构就是清洁能源要素报酬与不可再生能源要素报酬的比值，用ESt表示。 能源结构可表示为如下形式：

对（5）式两侧同时取对数形式，可以得到:

由式（6）可以看出，影响能源结构的主要因素是技术进步偏差和清洁能源与不可再生能源的相对投入。 可参考已有研究并结合本文研究目的，综合考虑将环境规制（ER）、发电量（elec）、人均能耗（ecp）、人均国内生产总值（gdp）、工业总产值（ind2）纳入技术进步偏差的决定函数中，将技术函数A 设为如下形式：

对技术函数两边取对数形式，可分别得到如下方程：

将（12）式代入（6）式并简化，可以得到：

上式中，φ0=ln，φn=ω(γmce-γmnre),n=1,2,…,5;m=0,1,…,4,φ6=ω-1。

从（13）式可以看出，能源结构的影响因素主要有环境规制、发电量、人均能耗、人均国内生产总值、工业总产值以及清洁能源与不可再生能源的相对消耗量。 因此，环境规制趋紧推动政府加大污染治理投入，促进国家整体进行技术创新。 从而影响技术偏差，改善能源结构和清洁能源需求，可以有效摆脱当前不可再生能源存量持续减少的困境。 环境规制对能源结构的影响是本文研究的重点之一。

四、计量模型与变量界定

（一）模型设定

在上述理论分析的基础上，探讨环境规制对出口产品技术复杂度的直接效应和中介效应的影响机理和影响因素。 本文依托空间计量方法，针对环境规制对出口产品技术复杂度的空间溢出效应展开深层次理论研究，并进行实证检验。 明确国家环境规制对自身和邻国的出口产品技术复杂度的影响，为中国实现区域协调发展以及经济与生态可持续发展提供借鉴。 针对本文的研究，空间计量模型设置如下：

（14）式中，i 表示国家，t 表示年份；Extec 表示出口产品技术复杂度；ER 表示环境规制强度；ES 表示能源结构水平。 其余为控制变量，主要包括：人均国内生产总值（gdp）、工业总产值（ind2）、消费者物价指数（CPI）、进口增加值（Imav）、汇率（er）、发电量（elec）、人均能耗（ecp）以及清洁能源消费量与不可再生能源消费量的比值（CN）。

（二）变量的设定与度量

1.出口产品技术复杂度。Hausmann R、Rodrik D.通过以产品出口额占出口总额的比值为权重对人均国内生产总值进行加权平均，计算出口产品技术复杂度，并以其衡量出口产品的技术含量和产品结构（16，17）。本文借鉴Hausmann、Rodrik 的计算方法，根据OECD 数据库公布数据，选取农业、工业以及服务业共44 类产品对OECD 成员国产品层面、 国家层面出口产品技术复杂度进行测算。

2.环境规制强度。傅京燕、李丽莎基于各行业的污染物排放严重程度采用熵值法构建行业层面的环境规制强度（18）。 本文在傅京燕、李丽莎的计算方法和指标体系构建的基础上，构建环境规制的综合测量体系，采用熵值法测算OECD 国家层面的环境规制强度。 指标体系由总体层（环境规制强度）、目标层（废气、废水、固体废物、环境经济、福利成本）和指标层构成。

3.能源结构。 为客观反映OECD 成员国的能源结构，本文继续采用熵值法测算，并构建能源结构的综合测量体系，由总体层（能源结构）、目标层（清洁能源消费量、不可再生能源消费量、能源需求）和指标层构成。 一是清洁能源方面，主要包括：核能、水电、太阳能、风能和地热能。 该指标主要体现的是国家对清洁能源的需求情况，可以反映国家对清洁能源的依赖程度。 二是不可再生能源方面，主要包括：石油、天然气和煤炭。 该指标可以衡量一个国家的生产生活对不可再生能源的依赖程度。 三是能源需求方面，主要包括：原油进口价、一次能源强度、用电人口占总人口的比例以及可再生能源消耗占终端能源消耗的比例。 该指标反映的是对能源的基本需求情况。

4.控制变量和数据的来源与处理。 本文参考已有文献，选取如下控制变量：人均国内生产总值、工业总产值、消费者物价指数、进口增加值、汇率、发电量、人均能耗以及清洁能源消费量与不可再生能源消费量的比值。 采用2000—2019 年OECD 成员国中除哥斯达黎加以外37 个国家相关数据， 相关数据来自《OECD 数据库》《World Bank 数据库》《世界能源数据库》， 同时对缺失值采用移动加权平均法进行处理。

五、实证检验和结果分析

（一）出口产品技术复杂度空间相关性检验

观察期内OECD37 个成员国出口产品技术复杂度见图1—5、表1。 图2—图中，第一空间象限代表出口产品技术复杂度高高集聚；第三空间象限代表出口产品技术复杂度低集聚；第二、四空间象限代表出口产品技术复杂度的空间邻近关系不存在一致性。

表1 2000—2019 年出口产品技术复杂度的全局莫兰指数统计值

图1 2000—2019 年出口产品技术复杂度的全局莫兰指数散点图

图2 2005 年出口产品技术复杂度莫兰散点图

图3 2010 年出口产品技术复杂度莫兰散点图

图4 2015 年出口产品技术复杂度莫兰散点图

图5 2019 年出口产品技术复杂度莫兰散点图

（二）空间计量模型的估计检验

首先根据LM 等检验选择最佳模型进行实证分析。 表2 为三次检验的结果。

表2 空间计量模型检验

本文综合考虑，选择空间杜宾模型时间固定效应进行实证，根据直接效应、间接效应以及总效应分析环境规制对出口产品技术复杂度三者的关系，见表3。

表3 2000—2019 年空间杜宾模型的直接效应、间接效应和总效应

通过表3 可知，空间杜宾模型主效应显著，而且环境规制、人均国内生产总值、工业总产值以及进口增加值呈现显著的空间溢出效应。 环境规制对出口产品技术复杂度的空间溢出效应在1%水平下显著为0.184，其中直接效应为0.0667，间接效应为0.279，总效应为0.346。间接效应与总效应结果表明本国和邻国的环境规制均会促进本国出口产品提升技术复杂度。 为进一步验证能源结构是否存在空间上的中介效应， 本文将能源结构引入空间杜宾模型， 检验能源结构在环境规制对出口产品技术复杂度影响机制中的中介效应。 具体结果见表4。 通过表4可知， 在空间溢出效应中环境规制的直接效应显著为正， 而能源结构的中介效应显著为负。 在空间直接效应中，环境规制的直接效应为负，而能源结构的中介效应显著为正。 在空间间接效应中，环境规制的直接效应显著为正，而能源结构的中介效应显著为负。 结果表明，本国实施环境规制抑制本国出口产品技术复杂度提升，而邻国实施环境规制促进本国出口产品技术复杂度提升。 本国的能源结构具有正向中介调节作用，促进本国环境规制提升，而邻国的能源结构具有负向调节作用，抑制本国出口产品技术复杂度提升。

表4 能源结构空间上的中介效应

六、研究结论及政策启示

（一）研究结论

本文利用OECD 成员国2000—2019 年数据，通过空间杜宾模型进行回归分析， 检验环境规制对出口产品技术复杂度的影响以及能源结构在上述影响机制中的中介效应。 以往研究关注环境规制与制造业出口贸易的关系， 本文将所有行业产品作为研究对象纳入空间杜宾模型进行实证检验， 发现环境规制对出口产品技术复杂度整体具有显著正向促进作用， 并呈现显著的空间溢出效应。 即不仅本国实施环境规制能促进出口技术复杂度提升， 而且邻国实施环境规制也能促进本国出口技术复杂度提升。 本文将能源结构视为中介变量纳入研究模型后发现： 在环境规制推动出口产品技术复杂度提升的过程中， 本国与邻国的能源结构会对这一影响起不同的中介作用。 即在本国环境规制趋紧的背景下，本国能源结构越高，越有利于出口产品技术复杂度提升； 邻国能源结构越高，越不利于出口产品技术复杂度提升。

（二）政策启示

随着全球能源发展转向低碳能源体系，未来占据能源主导地位的将不再是煤炭和石油等化石能源，而核能、水电等清洁能源将发挥更加重要的作用。 因此建议：中国作为世界第二大经济体和出口大国，对于环境与经济的关系需要重新认识。 本文从环境规制与出口贸易方面论述，环境规制趋紧均在一定程度上促进本国与邻国出口产品技术复杂度提升，这对于中国与周边邻国联合推动环境规制政策具有借鉴意义。 此外，从能源结构角度看，清洁能源逐步占据市场主导地位。 环境规制的有效实施最终需要落实到源头治理，加大对可再生能源和二次能源的研发投入，以清洁能源代替化石能源进行生产活动才能将环境规制的政策效果放到最大。 同时，充分发挥清洁能源的节能减排优势，促进能源结构、产业结构同步升级，推动国家经济大步前进。