环境规制下污染密集型产业的熊彼特利润测算

谢 凡

(华南师范大学经济与管理学院，广东 广州 510006)

环境规制下污染密集型产业的熊彼特利润测算

谢 凡

(华南师范大学经济与管理学院，广东 广州 510006)

环境规制引发技术创新效应大小是实现经济发展和环境保护“双赢”局面的关键。本文首先借助诺德豪斯的熊彼特利润理论模型阐明了熊彼特利润的产生机制，然后运用Malmquist-Luenberger指数方法测算了1998—2009年污染密集型产业包含资源使用量和CO2排放的绿色全要素生产率增长及其分解。并在此基础上分别对比测算了中国污染密集型产业有无环境规制的熊彼特利润大小。测算结果表明：环境规制影响了污染密集型产业的全要素生产率的增长；环境规制并没有促进污染密集型产业中生产者的科技创新水平；环境规制降低了污染密集型产业的熊彼特利润。

绿色全要素生产率;熊彼特利润；科技创新；环境规制

1 引言

环境规制引发技术创新效应大小是实现经济发展和环境保护“双赢”局面的关键。本文在分析熊彼特利润产生机制基础上分别对比测算了污染密集型产业有无环境规制监管下的熊彼特利润大小。这样不仅能够反映环境规制引发的技术创新效应大小，而且还能够说明环境规制的有效性。通过分析可以了解环境规制对中国污染密集型产业的影响。这对于中国政府制定强度合理，能够引发技术创新的环境规制政策提供了重要依据。因此测算境规制下的污染密集型产业的熊彼特利润无论是从环境污染治理还是从环境规制政策制定都具有非常重要的意义。

对于环境规制与技术创新关系研究由来已久，学者们分别从理论和实证上对波特假说进行了验证。理论层面研究一方面是围绕环境规制影响技术创新的机制和渠道以及波特假说中所提到的环境保护和经济增长的“双赢”局面成立的条件和影响因素而展开[1-4]。另一方面则是研究环境规制强度及不同类型的规制工具对技术创新的影响[5-6]；实证研究则主要是通过验证环境规制对反应技术创新投入和产出的代理变量(R&D、专利数据及专利引用率等)的影响来说明环境规制对技术创新的发明、扩散和采用等的影响[7-9]。

污染密集型产业往往是受到环境规制影响最深的产业，因此分析环境规制对污染密集型产业技术创新的影响比较具有代表性。Conrad，Wastl[10]实证研究了1976—1991年间德国污染密集型产业的全要素生产率和环境规制表明：环境规制减少了污染密集型产业的全要素生产水平。Greenstone[11]用175万个企业的普查数据检验了环境规制对污染密集型产业的发展影响，研究表明环境规制限制了污染密集型产业的发展。张红凤和周峰[12]建立计量经济模型和统计测度对山东省环境规制下污染密集型产业发展状况进行了实证分析，研究表明环境规制需要配合产业结构配置政策调整。李玲和陶峰[13]分析了污染密集型产业的绿色全要素生产率及影响因素。以上研究都是直接验证环境规制是否影响了技术变迁，但是并没有对引发的程度进行量化。而且关于污染密集型产业的研究也只是单纯地从环境规制对污染密集型产业的总体影响展开的。并没有考虑环境规制与产业发展的权衡要素——科技创新，而本文正是基于此局限而进行研究。

2 理论模型

熊彼特利润是指企业从科技创新活动中获得的利润，这个利润仅包含创新投资超过风险调整后的收益，而不包括新的产品和流程工艺通过产品和服务以较低价格而传递给了消费者的大部分收益。诺德豪斯构建了一个理论模型，他认为大部分技术创新既产生社会收益又产生私人收益，但这种收益并不是所有收益，也不是马上就能体现出来。通常发明和创新者能够从生产率增长中获得部分的社会收益，这部分收益能够提高企业的利润，也就是所谓的熊彼特利润。我们借用诺德豪斯的模型，来分析说明熊彼特利润的产生机制。

2.1 两时期模型

假设在某行业i中存在着持续的创新活动，这能够使该行业中的企业生产相同数量产品的成本是持续减少，这一成本为Ct。首先在一个完全竞争行业中，假定是固定规模回报。该行业生产率为At，生产成本则为Ct=kAt，k是固定的。在0时期，市场上的主导技术被广泛使用，该技术决定了生产成本。主导技术的成本是C0，产品的市场价格是P0，并且P0=C0。在1时期内，一项创新发明产生，使得1时期的生产成本C1

图1 技术改变和熊彼特利润

图1中显示的都是符合以上假设的最初竞争价格、新成本和新价格，图中阴影部分就是所谓的熊彼特利润。其大小取决于该项创新发明的专用性比率。发明者获得的利润等于(P1-C1)X1，可以由a[(C0-C1)/C0](P0X0)=a(ΔA1/A0)Q0，这里Qt=Pt×Xt是名义产出。也就是说，发明创新者的私人利益等于该项技术创新的专用性比率乘以技术的改进率再乘以名义产出。

2.2 多时期模型

对该模型进行动态分析，需要计算熊彼特利润随时间的衰减程度。这种利润的衰减主要是由于一些因素，例如专利发明期限终止，其他发明者和生产者模仿，以及更好的产品和服务出现都会降低上一阶段发明者的利润。这里假设一项创新发明的利润衰减系数是λ，也就是说，如果一项创新发明是在θ年前出现的，那么在第θ年末的衰减系数应该是λ。最后为了简化分析，我们假定产品的价格和成本都是经过标准化，这样产品的投入成本就为1，也就是说生产成本的降低仅取决于生产率增长。

在多时期中，假设有一种创新发明发生在(t-θ)时期,这样当前价格为：

Pt=Ct-aeλθ(Ct-Ct-θ)

(1)

这里a是第一期中创新发明的专用性比率，这样在第θ期该系数就为ae-λθ，如果该项创新发明的作用持续发生，那么当前产品价格就取决于过去发明创新及熊彼特利润的衰减程度。由于一项创新发明在θ年前就产生了一个生产成本的改进Ct-θ,我们可以对式(1)中的成本改进对时间求导得：

(2)

这里定义式(2)中右边积分的部分为累积的熊彼特利润，即：

(3)

这里假设产品生产成本是随着时间下降的，因此St为正。最后我们假设经济以每年固定的要素生产率h*增长，这样由式(2)和式(3)可以得到：

(4)

这里我们定义μt为边际熊彼特利润。均衡时边际熊彼特利润等于该项创新发明的专用性比率乘以一个动态因子。这个动态因子等于由熊彼特利润的衰减率和生产要素增长率构成的要素增长率。下面求利润对时间的导数，结合式(2)和式(3)，可得：

μt-θ=(a+μt)ht-λμt

(5)

在稳态的时候，μt和ht固定在μ*和h*，因此进一步可以简化为：

μ*=ah*/(λ-h*)

(6)

该式和第(4)式是等价的。我们对(5)进行求导式可以得另外一种形式：

μt=(1-λ)μt-1+aht+μt-1ht

(7)

该式中令人感兴趣的主要系数是λ(熊彼特利润的衰减系数)和a(熊彼特专用性系数)。式(6)和式(7)是表示边际熊彼特利润和科技进步率关系的两种不同形式，式(6)是适合表示某行业的科技创新率是处于稳定状态。而式(7)则比较适合科技进步率的不断变化情况。

3 数据选取说明及实证研究

3.1 污染密集型产业的选取

污染密集型产业(Pollution Intensive Industries，简称PIIs)是指在生产过程中如果不加以治理会直接或间接产生大量污染物的那些产业[12]。本文以污染密集型产业为研究对象，因此首先要确定在39个工业大类中，哪些行业属于污染密集型产业。国内外文献中通常采用三种方法来划分污染密集型产业：第一，使用污染物治理的成本和支出来划分。第二，使用各种污染物排放量的加总来确定产业的污染度。第三，采用主成分分析法(PCA方法)对产业的污染物和产业等指标进行可比性研究然后对生态环境影响较大的产业进行划分。本文采用李玲[13]的方法，运用对各行业污染排放数据进行标准化与等权加和平均方法划分出的污染密集型产业，主要包括：煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业、黑色金属矿采选业、有色金属矿采选业、其他采矿业、农副食品加工业、食品制造业、饮料制造业、纺织业、造纸及纸制品业、石油加工炼焦及核燃料加工、化学原料及化学制品制造业、医药制造业、化学纤维制造业、非金属矿物制品、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、电力热力的生产和供应业和燃气生产和供应业19个产业。

由于环境规制变量难以获得且数据质量较弱，因此很多经验研究难以实现。从国内外文献来看，对环境规制这一变量的处理主要有以下几种方法：一是采用环境监管指标作为环境规制的代表性指标；二是用治污投资占企业总成本或产值的比重来衡量；三是将人均收入水平作为衡量内生环境规制强度的指标；四是用环境规制下的污染排放量变化来度量。由于环境规制主要涉及资源的使用和生产排污的限制和治理，因此以上几种方法都存在不足，本文选取资源使用投入与CO2排放作为度量环境规制强度的指标。

3.2 验证方法

本文第二部分通过诺德豪斯的模型分析了熊彼特利润是如何产生的，熊彼特利润可通过全要素生产率来进行测算，因此本文采用基于数据包络分析(DEA)的Malmquist生产指数方法测算出19个污染密集型产业1998—2009年的全要素生产率及绿色全要素生产率，然后对熊彼特利润进行测算。

在假定每个污染密集型行业为一个决策单位的前提下，以(xt,yt)和(xt-1，yt+1)分别表示某一污染密密集型行业在t 和t+1时期的投入和产出量。Fare et al[14]定义了一个基于产出的Malmquist生产力指数如下：

M(yt+1,xt+1,yt,xt)=

它代表了与生产点(xt,yt)相比较(xt+1，yt+1)的生产力，比值大于1，代表从t到t+1时期的一个正的TFP增长。基于投入的全要素生产率(TFPCH)可分解为技术进步的变化(TECH)和技术效率的变化(EFFCH)，而技术效率的变化又可以分解为纯技术效率的变化(PECH)和规模效率的变动(SECH)(具体函数的构造参见Fare et al(1994)，李小胜(2012))：

TFPCH=TECH(xt,yt,xt+1,yt+1×PECH(xt,yt,xt+1,yt+1)×SECH(xt,yt,xt+1,yt+1)

3.3 数据说明

3.4 研究结果

本文采用DEAP2.1软件对19个污染密集型产业1998—2009年的数据进行计算，得出基于Malmquist生产指数的绿色全要素生产率，及其分解为技术进步、技术效率、纯技术效率和规模经济四个变量，将绿色的全要素生产率与传统的全要素生产率进行对比分析，如表1所示。

表1 污染密集型产业绿色TFP指数与传统TFP指数及分解

资料来源：根据选取数据测算而得。

从表1中可以看出，第一环境规制下污染密集型产业的绿色全要素生产率总体要小于传统的全要素生产率，这从某种程度上说明与“波特假说”不相符；第二环境规制下污染密集型产业的技术进步变化率要小于无环境规制下的技术进步变化率，这说明环境规制并没有促进污染密集型产业中的生产者进行科技创新，这也与“波特假说”相悖；第三，环境规制下污染密集型产业的技术效率变化普遍高于无环境规制的技术效率变化，从指数分解中可以进一步看到这是由于环境规制下的污染密集型产业规模效率的变动比无环境规制的规模效率变动大而引起的。这说明环境规制下污染密集型产业的技术效率进步主要是由产业规模效率的变动所引致的。这也反映了污染密集型产业中，科技创新提高绿色的全要素生产率并没有发挥真正的作用。

从图2中我们可以很清楚地看到，污染密集型产业环境规制下的绿色全要素生产率明显低于传统的全要素生产率，而且从1998—2009年，无论是绿色的全要素生产率还是传统的全要素生产率都处于下降的趋势，这说明环境规制并没有提升污染密集型产业的生产率，污染密集型产业的科技与技术创新发展不容乐观。

在第二部分的理论模型中u*=ah*/(λ-h*)，其中a是科技创新专用性系数，λ是熊彼特利润的衰减系数，μ*和h*是经济处于均衡时的熊彼特边际利润和全要素生产率。这里我们假定科技创新的专用性系数a=0.2，熊彼特衰减系数λ=0.08。如图3所示，图中显示了1999—2009年污染密集型产业在环境规制下和无环境规制下的熊彼特边际利润。从中可以看出，一方面在环境规制下，污染密集型产业中由科技创新所获得的利润明显比无环境规制下所获得的利润减少，换句话说，环境规制除了本身制定和实施的成本外，它对科技创新还有一个额外的成本；另一方面，近年来污染密集型产业的熊彼特利润并没有出现增长。从1999—2005年略有上升外，之后就呈下降趋势。

图2 污染密集型产业绿色TFP与传统TFP

图3 污染密集型产业的熊彼特利润

4 结论及政策含义

4.1 结论

本文分析了污染密集型产业中熊彼特利润的产生机制，并采用基于数据包络分析(DEA)的Malmquist生产指数方法测算出19个污染密集型产业1998—2009年的全要素生产率及绿色全要素生产率，在此基础上测算了污染密集型产业的熊彼特利润。得到传统的熊彼特利润为3.232%，而绿色的熊彼特利润为2.926%。这说明污染密集型产业中的生产者从技术创新中是可以获得额外的利润的，但是考虑环境因素后，也就是在环境规制下，这一利润有所下降，且比不考虑环境因素时下降了0.306%。这说明污染密集型产业中的生产者环境规制引发的科技创新所获得的利润还不足以弥补环境规制所产生的成本，这与“波特假说”相悖。这可能与环境规制强度以及不同的环境规制工具的选取有关。

4.2 政策含义

对应研究结论，我们可以得出相应政策含义：第一，要根据不同地区和行业的特点，制定与之相适应的规制强度的政策，而不能盲目的加强环境规制强度，这将会损害企业的创新积极性；第二，要进一步发挥市场优胜劣汰的竞争机制，继续淘汰和整合高污染、高能耗的污染密集型企业，加强对污染行业的治理，鼓励发展清洁生产；第三，对于突破性的治污或节能创新技术，国家在大力推广运用的情况下，应给以发明创新者一定的补偿作为激励。这样才不会打击企业进行的技术创新热情；第四，继续完善环境规制的制定和实施。把重点放在基于市场手段的环境规制政策上，充分发挥市场机制的作用促进企业的科技创新，刺激企业不断进行技术创新，提高污染密集型产业的熊彼特利润。

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(责任编辑 谭果林)

The Measurement of Schumpeterian Profits in Pollution-Intensive Industries under the Environmental Regulation

Xie Fan

(School of Economics & Management，South China Normal University,Guangzhou 530006，China)

The technological innovation effect generated by the environmental regulation is the key point to realize the win-win situation in both economic development and environmental protection.This article first illustrates the generation mechanism of Schumpeter profits by getting help from Nordhaus’s(2004)model of Schumpeter profits theory.And then it measures the green total factor productivity growth with the resource usage and emissions discharged by CO2in the pollution-intensive industries during 1998—2009 by using the Malmquist-Luenberger index method.It also respectively makes some contrast and measurement on whether there is the Schumpeter profits size existing in the environmental regulation in China’s pollution-intensive industries.The results show that:first of all,the environmental regulation affects the total factor productivity growth in China’s pollution-intensive industries;in the second place,the environmental regulation does not promote producer’s scientific and technological innovation level in China’s pollution-intensive industries;in the third place,the environmental regulation has reduced Schumpeter profits in China’s pollution- intensive industries.

Green total factor productivity；Schumpeterian profits；Scientific and technological innovation；Environmental regulation

2014-06-26

谢凡(1985-)，女，云南普洱人，经济学博士生；研究方向：宏观经济理论与政策。

F062

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