贸易开放差异下环境规制的“创新补偿”研究——基于省级面板数据的经验分析

■薛福根，蔡濛萌

（福建江夏学院经济贸易学院，福建福州350108）



贸易开放差异下环境规制的“创新补偿”研究——基于省级面板数据的经验分析

■薛福根，蔡濛萌

（福建江夏学院经济贸易学院，福建福州350108）

[摘要]将贸易开放引入环境规制“创新补偿”的分析框架，分别构建了贸易开放、环境规制及技术进步变量并进行测算，运用动态面板数据模型对我国30个省份2000～2013年的相关数据进行估计和检验。研究结果表明：我国各地区的贸易开放度具有较强的流域性特征，除东部沿海地区的贸易开放度最高以外，黄河流域主要省份的贸易开放度总体上低于长江流域；高贸易开放度地区环境规制“创新补偿”的U型特征明显高于中等贸易开放度地区，而低贸易开放度地区的“创新补偿”则呈现倒U型特征；“波特假说”在长期中适用于中高度贸易开放地区，而在短期中适用于低贸易开放度地区。因此，我国应充分考虑地区经济的异质性特征来提高环境规制的针对性和动态性，以更为多样化的政策工具增强环境规制对企业技术创新的激励，并更多发挥贸易开放中环保技术溢出和环境倒逼机制在环境规制促进“创新补偿”方面的作用。

[关键词]贸易开放；环境规制；创新补偿

网络出版网址：http://www.cnki.net/kcms/detail/13.1356.F.20160201.1137.007.html网络出版时间：2016-2-1 11:37:33

一、引　言

进入21世纪以来，在技术创新为经济增长不断注入内生动力的同时，经济增长的环境成本也越来越高，而环境规制也日益成为世界各国共同关注的问题。传统的观点认为，环境规制会因增加企业的环境成本而挤占企业的技术创新支出，从而阻碍企业的技术进步和竞争力的提高（Gollop, 1983），这种认为环境规制和技术进步不可兼得的观点在现实中也一度得到许多工业企业的支持。但20世纪90年代提出的“波特假说”（Porter, 1995）认为，适度的环境规制有利于刺激企业通过技术创新和升级降低污染排放，减少私人和社会的环境成本，从而实现对环境规制的“创新补偿”（Innovation Compensation），这意味着环境规制和技术进步可以并行不悖。此后的许多学者从污染治理技术专利及相关研发投入（Brunnermeier & Cohen, 2003）等方面对该假说进行了实证研究，并获得了大量支持性的经验证据。需要指出的是，已有研究并未将环境规制的“创新补偿”放在开放经济条件下进行深入研究。但实际上，随着全球各个国家和地区间贸易开放程度的提高，一国的环境质量和环境规制水平也越来越多地受到国际因素的影响。20世纪90年代开始，有学者开始关注贸易开放对环境规制的影响，并提出应从规模效应、技术效应和结构效应三个方面综合评价贸易开放对东道国环境的影响（Grossman & Krueger, 1995）。而近年来颇为流行的污染避难所假说（Pollution Heaven Hypothesis）认为，当发达国家和地区的企业由于国内日益提高的环境规制标准而面临更高的环保成本时，就可能选择将污染排放较多的生产项目和环节转移到环境规制标准相对较低的发展中国家或地区（Chichilinisky, 1994）。与此同时，发展中国家又面临扩大贸易开放以吸引国外先进技术和发展本国经济的迫切要求，从而在实际上放松环境规制标准和在一定程度上容忍污染的“逐底竞争”（Wheeler, 2001）。但也有学者认为贸易开放程度的提高未必会导致东道国的环境恶化，反而有可能由于“示范效应”和“学习效应”提高其环境规制水平（张成，2012）。

对既有文献的回顾发现，贸易开放对环境规制的影响会不可避免地传递到相关的技术创新上，从而自然地影响到环境规制的“创新补偿”。我国作为幅员辽阔的发展中大国，区域经济的不平衡性特征十分明显，这种不平衡性又显著地体现在各地区贸易开放度的差异上。那么，我国环境规制的“创新补偿”是否会因不同地区间贸易开放度的不同而存在差异？这种差异呈现的基本特征是什么？本文拟在现有研究的基础上将贸易开放因素纳入环境规制“创新补偿”效应的分析框架，并以省级面板数据为分析对象，通过对相关指标的测算和计量经济模型的估计加以验证。

二、指标构建及测算

为对贸易开放度异质性下环境规制的“创新补偿”进行实证分析，首先需要对全国各省级区域的贸易开放度、环境规制强度和“创新补偿”效应进行指标测度。本部分将在构建相关指标的基础上对实际数据进行测算，并初步考察全国各省级区域①在贸易开放度、环境规制强度和“创新补偿”效应上的差异性，为计量经济模型构建和检验提供准备。测算使用的原始数据均来自《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》及各省级区域统计年鉴。

（一）贸易开放度指标及测算结果

贸易开放度作为衡量对外经济开放水平的重要指标，在既有研究中的度量方法主要包括以下3类：第一类是依存度单一指标法，该方法以对外贸易依存度作为贸易开放度的替代指标，即以对外贸易总额除以当期的国内生产总值，或分别以进口总额和出口总额除以国内生产总值所得百分比即为贸易开放度。但也有学者（Edward, 1998）认为该指标过于简单，难以反映国内消费需求和经济发展阶段等因素的影响。第二类是综合指标法，即加入实际关税税率、黑市交易费用等因素对单一指标进行调整，较为典型的方法包括Dollars指数（Dollars，1992）等。第三类是差值法，该方法多以贸易强度的预测值减去实际值作为贸易开放度的衡量指标，其中预测值则是由以较为复杂的回归模型或引力模型为基础计算获得。以上3类方法均可用于国家层面贸易开放度的测算，但在衡量一国之内各地区贸易开放度时则容易受到数据可获得性的限制。本研究中主要变量的原始数据均为省级数据，考虑到综合指标法和差值法的数据统计仅在国家层面存在，而单一指标法的省级数据可以直接获得，因此构建简单地区贸易开放度指标如下：

其中，TOit表示省级区域i在第t年的贸易开放度，EXit和IMit分别代表省级区域i在第t年的出口和进口贸易总额，Yit则表示省级区域i在第t年的国内生产总值。

根据测算所得的贸易开放度将各省级区域划分为3类地区，其中上海、北京、广东、天津、福建、浙江、江苏、海南、辽宁和山东划为贸易开放度较高的第一梯度地区；重庆、吉林、湖北、山西、黑龙江、安徽、湖南、云南、河北、新疆、四川、江西和广西划为具有中等贸易开放度的第二梯度地区；山西、河南、甘肃、内蒙古、宁夏、青海、贵州则为贸易开放度较低的第三梯度地区。从各省级区域的总体梯度分布来看，东部沿海地区各省级区域大多具有较高的贸易开放度，中等贸易开放度的省级区域主要集中在长江流域，而低贸易开放度的省级区域主要集中在黄河流域。

（二）环境规制强度指标及测算结果

目前国外研究成果中对环境规制强度较多以污染治理的市场成本费用来衡量（Berman，2001），但由于我国在该领域的统计口径与国外有所不同，导致无法获得相关的市场成本数据。同时考虑到我国各省级区域在产业结构方面存在较大的差异性，在污染物排放和环境规制特征方面有所不同，构建环境规制强度综合指标可以避免由于单一指标带来的误差。因此选择以统计数据中可获得的废水排放达标率、SO2去除率及固体废弃物指标综合利用率三项二级指标构建环境规制强度的综合指标。借鉴赵细康（2003）的方法对各二级指标进行赋权，并按照权重Wij计算各省级区域环境规制强度ERIit（见表1）。

表1　各省级区域环境规制强度指标值

从表1显示的各省级区域2000～2013年环境规制强度测算结果均值可以发现，各省区的环境规制强度存在较大差异性。其中河北、河南、山西、山东4省的环境规制强度均处于0到0.5之间，属于低规制强度地区；吉林、天津、新疆、浙江、江苏、黑龙江、辽宁、青海、广东、云南、北京、湖北、陕西、湖南、四川等省级区域的环境规制强度均处于0.5到1.0之间，属于中等规制强度地区；安徽、重庆、福建、江西、海南、甘肃、宁夏、上海、广西、内蒙古、贵州则属于高规制强度地区。

（三）“创新补偿”指标及其测算结果

考虑到工业行业是受到环境规制较多和“创新补偿”效果最为显著的领域，此处选择以工业技术进步程度作为“创新补偿”的指标变量，以Malmquist生产率指数法（Fare，1994）将基于投入的全要素生产率TFP分解为技术进步TECH与技术效率EFFCH两个部分，并进一步将EFFCH分解为纯技术效率PECH与规模效率SECH两部分：

其中，各自变量和因变量中值大于1表示相应的指标出现了正向变化，如TECH大于1表示正向的“创新补偿”，小于1则表示负向“创新补偿”。选择公式（3）中的TECH指标作为反映各省级区域“创新补偿”效果的变量，对各省级区域2000～2013年“创新补偿”的TECH指标均值的计算结果如表2所示。

表2　各省级区域“创新补偿”TECH指标测算结果

从表2的测算结果可以发现，各省区的“创新补偿”的效果存在较大差异性，根据计算结果分为如下三个梯度：广西、贵州、四川、甘肃、宁夏、福建、海南、云南的“创新补偿”TECH指数均处于1.0到1.05之间，属于第三梯度地区；吉林、山西、青海、安徽、陕西、重庆、内蒙古、黑龙江、江西、辽宁、湖南、河南、新疆、湖北的“创新补偿”TECH指数均处于1.05到1.10之间，属于第二梯度地区；天津、河北、山东、上海、江苏、浙江、广东、北京的“创新补偿”TECH指数均处于1.10到1.05之间，属于第一梯度地区。

三、模型设计及估计结果

已测算出的贸易开放度、环境规制及“创新补偿”三项指标均具有较强的区域差异性，本部分将在运用计量经济模型的基础上，对各省级区域2000～2013年的动态面板数据进行估计，并根据估计结果对不同贸易开放度地区中环境规制的“创新补偿”进行描述。

（一）计量经济模型设计

首先选择赤池信息准则检验法确定变量的滞后阶数，由于变量一阶滞后的AIC值最小，因此最优阶数为一阶滞后。其次考虑到变量之间关系的非线性可能，采用Ramsey检验法，依次把环境规制强度变量的平方项和三次方项引入模型进行检验，并确定在模型中引入平方项。由于现实中企业在面临环境规制时的技术升级决策和实现过程往往需要一定时间，导致工业技术进步对环境规制强度的反应存在滞后性，因此将技术水平指标的一期滞后项引入模型。此外，根据熊彼特的新经济理论，技术进步主要依靠创新，而创新则主要来源于对研发和教育的投资，而改革开放以来对国外技术的大量引进和消化吸收也是加速我国技术水平提高的重要途径。因此选择引入研发投入水平R&D和以教育投资为代表的人力资本存量水平HC作为控制变量。

式（4）中，Tit为i省级区域第t年的工业技术水平指标，Tit-1为滞后一期的工业技术水平指标，β为各变量系数，μ为随机误差项。

（二）模型估计及结果分析

公式4为面板数据模型而非横截面数据模型，且存在因变量的一阶滞后项，容易导致解释变量与随机误差项的相关性，因此不能用传统的Pooled OLS方法进行估计。为解决模型的内生性问题，一般可采取二阶段或三阶段最小二乘法，但该方法对扰动项的分布要求较高。而广义矩估计（GMM）方法则具有稳健性较高和不受扰动项分布限制等优点，因此采用GMM方法动态对模型进行估计，估计结果如表3所示。

表3中的估计结果显示，贸易开放度较高地区的ERI变量一次项符号在1%水平上显著为负，二次项符号在5%水平上显著为正，即此类地区的环境规制强度与工业技术水平之间的关系呈U型。表明强化的环境规制在短期内由于高度贸易开放地区相关工业企业需要支付的减污成本增加，导致生产技术水平提升速度降低，不利于生产技术水平提升。但从长期来看，随着环境规制继续强化到U型曲线的拐点，此类地区工业企业对研发集约型生产技术的投资与减排技术的投资效果开始不断显现。随着单位时间内用更低的能耗和更少的污染物排放生产更多产品，而不能实现集约型生产的高污染企业停产或转移到其它环境规制相对较低的区域，工业生产技术水平开始加速提升。

中度贸易开放地区的ERI变量一次项符号在5%水平上显著为负，二次项符号在10%水平上显著为正。表明同高贸易开放度地区相似，环境规制强度与工业生产技术水平之间的关系呈U型，但系数相对较小。说明同高贸易开放度地区相比，中等贸易开放度地区的环境规制强度对工业生产技术进步的影响力相对较弱。一个可能的解释是由于不同地区之间存在竞争，地方政府在环境标准的政策执行方面会受不同程度的限制，导致部分对地方经济影响较大。但中度贸易开放地区未能达到环境规制要求的企业并未被大量停产或转移，给企业带来的技术进步激励低于高贸易开放度地区，此时环境规制对工业企业生产技术水平的影响较弱。

表3　动态面板数据GMM估计结果

低贸易开放度地区的ERI变量一次项符号在5%水平上显著为正，二次项符号在5%水平上显著为负，表明低贸易开放度地区的环境规制与工业生产技术水平之间的关系呈倒U型。由于低贸易开放度地区的初始环境规制水平较低，初期的环境规制强度的提高使得此类地区企业面临的节能减排约束迅速增强，企业为达到基本的环境规制要求而迅速淘汰过度落后的生产技术使得生产技术水平迅速提升。但当环境规制强度继续上升到拐点时，由于节能减排的边际效果的不断递减，进一步降低污染所需付出的单位成本不断提高阻碍了工业生产技术水平的继续提升。

此外，三类不同贸易开放程度地区的研发投入与生产技术均在5%水平上显著为正，且人力资本存量水平与生产技术分别在1%、5%和10%水平上显著为正，这一结论验证了在样本区间内新经济理论在不同贸易开放度地区均适用，即对研发和教育投资是提升生产技术水平的有效途径。

四、结论与启示

（一）主要结论

本文在将贸易开放度引入环境规制“创新补偿”分析的框架基础上，通过对相关指标的构建和测算，及对全国各省级区域的动态面板数据计量模型分析，得到如下主要结论：

第一，全国范围内的区域贸易开放度存在明显的流域差异。高贸易开放度的地区主要集中于东部沿海，大部分中等贸易开放度地区集中于长江流域，而大部分低贸易开放度地区集中于黄河流域。第二，不同贸易开放度地区环境规制的“创新补偿”存在差异显著，具体表现为：高贸易开放度地区的环境规制强度与“创新补偿”之间的关系呈U型；中等贸易开放度地区环境规制强度与“创新补偿”之间呈U型关系，但与高贸易开放度地区相比，环境规制强度对“创新补偿”的影响力相对较弱；低贸易开放度地区的环境规制与“创新补偿”之间的关系呈倒U型。第三，“波特假说”在长期中适用于我国的中高度贸易开放地区，而在短期中适用于低贸易开放度地区。贸易开放度处于中高度水平的地区强化环境规制在短期内可能会牺牲一定的“创新补偿”速度，但在长期中会加速“创新补偿”；而在贸易开放度较低的地区，环境规制强度提高带来的“创新补偿”效应持续时间较短。

（二）政策启示

第一，充分考虑不同地区经济发展的异质性特征，提高环境规制的针对性和动态性。鉴于当前我国依然面临严峻的环境污染治理形势，在总体上继续提高环境规制强度，在长期中持续加大对环境污染的治理力度是十分必要的。但也需要充分考虑我国各地区在贸易开放水平、工业化发展阶段，企业生产和污染治理的技术基础等方面的差异，在遵循全国统一规划的前提下采取因地制宜的环境规制，避免全部“一刀切”的硬性要求。对贸易开放度较高的发达地区，应以适度高于全国平均水平的速度和要求推进环境规制；而对贸易开放度较低的欠发达地区，则应充分考虑其经济转型升级的成本特征采取有针对性的环境规制措施，并对相关的环境规制标准采取适时的动态调整。

第二，积极探索通过环境规制激励企业技术进步和创新的有效路径，提高环境规制政策工具的多样性。在保持环境规制总体强度不放松的前提下，应逐步改变“一罚了之”的环境规制简单化政策倾向。除了有效运用污染限额排放等传统环境规制政策工具外，应积极探索环境税及其返还、绿色技术创新补贴、排污权市场化交易等新型政策工具，以此在降低环境规制成本的同时，提升企业主动引入和开发绿色生产技术的主动性，实现节能减排和技术进步的双赢目标。

第三，更加注重通过扩大贸易开放提升环境规制的“创新补偿”。作为全球南北贸易中典型的发展中国家，我国不仅应在国际贸易中避免实行降低环境规制标准“逐底竞争”政策，而且应积极寻求通过不断扩大开放促进国内的环境规制水平提高，进而提升我国面对环境规制的技术创新能力。一方面应通过提高技术贸易中的绿色技术的份额、加强符合国际环境规制标准的绿色技术引进及合作等途径吸纳贸易开放中的环保技术溢出红利；另一方面则应逐步强化贸易开放对环境规制下自主技术创新的倒逼机制，鼓励和支持更多符合国际环境规制标准的绿色企业“走出去”，增强国内企业绿色技术创新的内生动力。

[注释]

①考虑数据可获得性和完整性，未将中国港澳台地区和西藏自治区纳入测算范围。

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（责任编辑：张积慧）

The Innovation Compensation of Environmental Regulation under the Trade Openness Diversity——Empirical Analysis Based on Provincial Panel Data

Xue Fugen，Cai Mengmeng
（School of Economics and Trade, Fujian Jiangxia University，Fuzhou 350108,China）

Abstract:The paper introduced open trade into the framework of the innovation compensation effect of environmental regulation, and built variables of trade openness，environmental regulation and technological progress respectively，then further estimated and tested the provincial panel data of China's 30 provinces from 2000 to 2013. The results show that there are relatively obvious basin features of trade openness index in China's different provinces; the trade openness indexes of provinces in Yangtze River basin are higher than these in the Yellow River，besides the eastern costal area with the highest trade openness index. The U -shaped Characteristics of the innovation compensation effect of environmental regulation in provinces with high trade openness indexes are much more obvious than that in provinces with middle trade openness indexes，but the innovation compensation effect of environmental regulation in provinces with low trade openness indexes is inversed U -shaped. The Porter -hypothesis is adapted to regions with high trade openness indexes in the long-run，while regions with low trade openness indexes in the short run. Therefore，our country should fully take heterogeneous characteristics of regional economy into account to improve pertinence and dynamics of environmental regulation，enhance the incentives of environmental regulations on enterprises' technological innovation with more diversified policy tools，and make more use of environment-protect technology spillover and environmental reversed transmission effect in improving technological progress by environmental regulation.

Key words：trade openness；environmental regulation；innovation compensation

作者简介：薛福根（1982-），男，山东青岛人，福建江夏学院经济贸易学院讲师，博士，研究方向：产业经济；蔡濛萌（1984-），吉林吉林人，福建江夏学院经济贸易学院讲师，博士，研究方向：贸易与环境。

基金项目：福建省社会科学规划项目《产业转型升级与生态环境优化互动关系研究》（2014C040）。

收稿日期：2015-09-14

DOI：10.13253/j.cnki.ddjjgl.2016.02.007

[中图分类号]F752

[文献标识码]A

[文章编号]1673-0461（2016）02-0035-05