环境规制、技术创新与产业结构升级——基于中介效应模型的实证研究

李芬芬

（江西财经大学信息管理学院，南昌330013）

环境规制、技术创新与产业结构升级
——基于中介效应模型的实证研究

李芬芬

（江西财经大学信息管理学院，南昌330013）

选取2005—2014年我国30个省级地区的面板数据为样本，在从“投入侧”和“产出侧”对环境规制强度测度的基础上，采用中介效应模型实证分析技术创新在环境规制与产业结构升级关系中的中介效应。研究表明技术创新在环境规制与产业结构升级中能够发挥显著的中介效应，环境规制通过技术创新间接影响产业结构升级，且这一影响呈现出“U”型特征；外商直接投资与产业结构升级之间呈现出倒“U”型特征，不合理地引进外资会抑制我国产业结构优化升级。

环境规制；技术创新；产业结构

一、引言

环境治理和结构转型是当前我国经济面临的主要问题。改革开放以来，粗放的生产模式给我国经济带来飞速增长的同时，也使得环境污染问题日益严重。2015年我国190个城市中，仅有14个城市PM2.5年均值可达标，大部分城市都面临着严重的雾霾污染，加强环境规制、推行低碳生产刻不容缓。长期以来，我国经济增长主要依靠第二产业的发展，各产业之间发展不均衡。虽然我国第三产业比重在2013年首次超过了第二产业，但与世界发达国家相比，仍有很大的差距，而第二产业中的钢铁、建材、煤炭化工属于高耗能、高污染行业，在“调结构、促转型”的关键时期，大力发展服务业，促进产业由劳动密集型向资本、技术密集型转变是我国经济发展的重中之重。那么，日益增强的环境规制强度是否会对产业结构产生影响，是否会促进我国产业结构调整，这值得研究及关注。

二、文献综述

关于环境规制对产业结构升级的影响，国内外学者主要针对“遵循成本说”和“创新补偿说”展开了争论。新古典学派的学者认为，若政府加强环境规制，企业为达到环保标准，必须加大污染治理投资力度，这必定会挤压企业的生产投资，导致产业绩效的降低。与之相反，以波特和范德林德为代表的部分学者认为，适度环境规制会激励企业进行技术创新从而改变原有的生产工艺及流程，这会降低企业生产成本，提高企业产品竞争力，甚至会补偿环境规制的成本，有利于产业绩效的提高［1］。针对“波特假说”，国内已有大量学者给予研究支持。

（一）环境规制与技术创新

沈能利用非线性门槛效应实证检验了环境规制与技术创新的非线性关系，得出只有环境规制强度跨过特定的门槛值时，才会促进技术创新［2］；蒋伏心等研究发现，环境规制不仅对企业技术创新产生直接的推动作用，还会通过外商直接投资、人力资本水平等产生间接推动作用［3］；张倩等认为，合理的环境规制强度可以激励绿色技术创新，推动经济发展与环境保护双赢［4］。

（二）技术创新与产业结构升级

付宏等研究发现，加大研发支出和人员投入有利于推动我国产业结构高级化进程［5］；陶长琪等基于要素集聚视角，得出人力资本、技术和创新集聚下的技术创新对产业结构升级的作用边际递增［6］；童毛弟等人［7］和张银银等人［8］均支持技术创新可以驱动产业结构升级。

（三）环境规制与产业结构升级

龚海林从不同的影响途径出发，认为环境规制主要通过企业进入、国际贸易、消费结构和投资结构对产业结构产生影响，其中投资结构途径的影响最大，国际贸易途径对产业结构优化绩效影响最小［9］；梅国平提出了产业结构变迁的外延式和内涵式发展路径，实证分析得出环境规制通过进入壁垒、技术创新和国际贸易影响产业结构变迁［10］；韩晶等基于产业技术复杂度的视角，研究发现只有当产业发展到一定阶段的时候，适度的环境规制强度才会促进产业结构升级，中国的环境规制已经在推动其产业结构的优化［11］；原毅军等研究发现随着正式环境规制强度的由弱变强，我国产业结构呈现出倒“N”型特征，即适度的环境规制强度可以推动产业结构调整，而过高的环境规制会抑制产业结构优化调整［12］。

目前学术界鲜有文献对环境规制、技术创新与产业结构升级三者的关系进行具体研究。“波特假说”的实质是恰当的环境规制会激励企业进行技术创新，进而提高产业绩效，即技术创新是环境规制影响产业结构的中介因素。从现有文献来看，对技术创新的中介效应的实证研究并不多见。本文就技术创新是否可以作为中介的角色，实现产业结构升级与环境治理双赢进行研究并给予实证支持。

三、环境规制、技术创新促进产业升级的实证研究

（一）指标构建与数据描述

鉴于数据可得性，本文选取2005—2014年我国30个省、直辖市、自治区（除西藏）的面板数据为样本，相关指标与数据说明如下。

1.产业结构升级

对于被解释变量产业结构升级指标的衡量，学术界从不同的角度出发，构建了多种指标进行测度。有的学者采用第三产业产值和第二产业产值之比来衡量产业结构升级，有的学者采用高新技术产业产值占工业总产值的比重来衡量，也有学者使用新产品产值作为产业结构升级的指标。这些衡量指标都具有一定的合理性，但却带有一定的主观性。为此，本文借鉴徐德云的做法，对三次产业赋予不同权重，进而构建产业结构升级指数［13］，具体计算方法如下：

公式（1）中，yi表示第i产业占GDP比重，表示产业结构升级系数，Ins的取值范围是1≤Ins≤3，Ins值越大，表明产业结构升级程度越高，反之越低。各省份三次产业比重数据来源于历年《中国统计年鉴》。

2.环境规制强度

目前关于环境规制强度的测度，主要有以下几种方法：一是从“投入侧”出发，选用工业污染治理投资额来衡量；二是从“产出侧”出发，选取一个或多个污染排放物达标率来衡量。本文借鉴杨振兵等的做法，从“产出侧”和“投入侧”综合衡量环境规制强度［14］，具体方法如下。

（1）按0～1的取值范围对各省份的工业二氧化硫、废水、固体废物排放量进行标准化，从而保证不同省份间污染程度的可比性：

公式（2）中，Eij为省份i第j种污染物的排放量，min（Ej）和max（Ej）为所有省份中第j种污染物的最小值和最大值，Esij为指标的标准化值。

（2）不同省份的经济增长方式不同，省份之间“三废”的排放比重也有所差异，为此，使用调整系数对不同污染物赋权重，调整系数计算如下：

公式（3）的意义是省份i的j污染物单位产值排放与全国污染物j单位值排放之比。

（3）将不同污染物标准化值和调整系数相乘，然后将三种污染物加和平均，计算出二氧化硫、废水、固体废物的综合得分，即省份i的某一年的污染排放强度，计算方法如公式（4）：

（4）按上述步骤分别计算出30个地区历年污染排放程度。污染排放程度越低，表明“产出侧”环境规制强度越高。

（5）用单位产值的工业治理污染投资额来衡量“投入侧”环境规制强度，单位产值的工业治理污染投资额越大，则“投入侧”环境规制强度越大。

本文用“投入侧”环境规制除以“产出侧”环境规制强度来综合衡量我国区域环境规制强度，既反映了“投入侧”的增加，又反映了“产出侧”的减少。环境规制强度用指标er表示，数据来源于历年《中国环境年鉴》。

3.其他变量选取及数据来源

（1）中介变量：本文选取技术创新作为环境规制促进产业结构升级的中介变量，采用专利授权数来衡量各地区技术创新水平，数据来源于历年《中国科技年鉴》。

（2）控制变量：本文引入教育水平、金融发展、外商直接投资、研发内部投入和研发人员作为控制变量。控制变量指标构建及数据来源见表1。

（二）模型设定与计量方法

本文旨在研究环境规制通过技术创新促进产业结构升级的中介效应，根据Mulleretal.的研究结论，若要证明技术创新中介效应的存在，需满足以下几个条件：一是未加入技术创新指标时，环境规制对产业结构升级具有显著影响；二是加入技术创新指标后，环境规制对产业结构升级的影响减弱；三是环境规制可以促进技术创新；四是技术创新可以促进产业结构升级［15］。基于上述条件，本文选取2005—2014年30个地区的面板数据建立如下4个模型：

其中，模型（1）是环境规制对产业结构升级的回归模型；模型（2）是加入中介变量技术创新的回归模型；模型（3）是环境规制对技术创新的回归模型；模型（4）是技术创新对产业结构升级的回归模型。er表示环境规制强度，er2表示环境规制强度的二次方，pat表示专利授权数，用来衡量技术创新水平，rd、rdry、edu、fi、fdi和fdi2分别表示研发内部支出、研发人员、教育水平、金融发展、外商直接投资以及外商直接投资的二次方。

表1　指标构建及描述

（三）基于中介效应模型估计结果

表2分别给出了上述4个模型的估计结果，Hausman检验结果表明4个模型选择固定效应是恰当的。模型（1）是未加入技术创新指标时，环境规制对产业结构升级的回归结果。从结果来看，环境规制强度的一次方的系数在5%显著水平上为负，而二次方的系数显著为正，系数分别为-0.457 和0.956，表明环境规制强度与产业结构升级的关系存在某种非线性关系；在以环境规制强度为横坐标，产业结构升级为纵坐标的坐标系中，这一非线性关系呈“U”型，即随着环境规制强度的增加，我国产业结构优化水平先下降，然后达到最低点，最后随着环境规制强度的增加而增加。这意味着环境规制强度的选择存在一个最优区间，只有跨过某一特定的门槛值，环境规制才会促进产业结构升级。起初政府加大环境规制强度，企业为达到环保标准，会通过加大污染治理投资额或减少污染物的排放来达到高标准的环保要求，这会挤压企业的生产投资和降低企业的生产力，因此不利于企业产业绩效；随着环境规制强度的进一步加强，会迫使企业通过技术创新改变原有生产工艺或流程，提高生产效率、降低生产成本、提升产品竞争力，进而推动产业发展。这满足了中介效应的第一个条件，即环境规制可以促进产业结构升级，但呈现出“U”型特征。此外，在模型（1）中，外商直接投资的一次方系数显著为正，而二次方系数显著为负，表明与环境规制强度恰恰相反，外商直接投资与产业结构升级关系呈现出倒“U”型特征，即随着外商直接投资额的增加，我国产业结构优化水平呈现出先上升后下降的趋势。这是因为，在过去30年，外商对华投资主要集中于高污染、低附加值的制造业，对技术密集产业的投资明显不足，虽说近年来投资重心由制造业转向服务业，但由于我国服务业规模较小，且投资进入门槛较高，使得外商投资不利于产业结构升级。

模型（2）是加入技术创新指标之后，环境规制对产业结构升级的回归结果。可以明显看出，在加入技术创新指标后，环境规制强度的一次方和二次方系数均小于模型（1）的估计结果，分别为-0.351 和0.763，且环境规制强度二次方系数的显著性也明显小于模型（1）估计结果，这满足了中介效应的第二个条件，即加入技术创新指标后，环境规制对产业结构升级的影响减弱。

中介效应存在的第三个条件是：环境规制可以促进技术创新，为研究环境规制与技术创新的关系，在模型（3）中引入研发内部支出、研发人员投入及教育水平作为控制变量。从模型（3）估计结果来看，环境规制强度一次方的系数在1%显著水平上为负，而二次方的系数在1%显著水平上显著为正，意味着环境规制与技术创新之间呈现出正“U”型非线性关系，即随着环境规制强度的增加，技术创新水平先下降后上升。起初环境规制强度的增加会挤压企业创新的投入，不利于技术创新；随着环境规制强度的继续加大，企业为达到环保标准或生产环保产品以满足市场需求，技术创新的动力大大提升，因此有利于技术创新。这一结论满足了中介效应的第三个条件：环境规制可以促进技术创新，但呈现出“U”型特征，这也与模型（1）结论相吻合。

新经济增长理论认为技术进步是经济增长和社会发展的唯一源泉和动力，如果我国能够拥有关系国计民生行业的关键技术和自主创新权，那么我国经济可以继续高速发展20年［16］。从模型（4）估计结果来看，技术创新的系数在1%的显著水平上为正，意味着技术创新对产业结构升级有着显著的正向推动作用。技术创新可以通过降低企业成本、提高产品竞争力来推动产业发展；再者，技术创新会促使新的产业的出现及不同产业之间的融合，使我国三次产业发展更加协调；此外，绿色技术创新是实现环境保护与产业结构升级双赢的关键。这也告诫我们，要加大研发投入，增强自主创新能力，由过去的技术引进、模仿创新向自主创新转变，同时也要注意专利技术在生产中推广使用问题。模型（4）估计结果满足了中介效应的第四个条件：技术创新可以促进产业结构升级。

表2　中介效应模型回归结果

综上所述：模型（1）至模型（4）的估计结果均满足了中介效应存在的条件，意味着适当的环境规制强度可以促进产业结构升级，但这一促进作用需要技术创新这一中介因素作为支撑，即环境规制通过技术创新推动我国产业结构向着更高级、更合理的形态发展。

四、结论与建议

本文利用2005—2014年我国30个地区的面板数据对环境规制与产业结构升级的关系进行实证检验，得出以下结论：环境规制可以促进产业结构升级，但需要通过技术创新这一中介因素；环境规制与技术创新和产业结构升级之间均呈现出正“U”关系，即只有当环境规制强度跨过某一特定的门槛值时，才会通过技术创新促进产业结构升级；外商直接投资与产业结构升级的关系呈现出倒“U”型特征，即随着外商投资额的增加，我国产业结构优化水平呈现出先上升后下降的趋势。

针对上述研究结论，本文提出以下政策建议来促进我国产业结构升级进程。政府在制定环境规制政策时，应考虑是否可以促进企业技术创新水平，而不是单纯地减少企业污染废弃物的排放；适度的环境规制强度才是环境、经济可持续发展的长远之策，政府应根据不同区域的经济发展，制定合理的环境规制强度，促进环境保护与产业升级双赢；技术创新对产业结构升级的推动作用是显而易见的，因此要鼓励企业进行自主创新，同时也要鼓励创新成果的应用，政府也应发挥好职能，完善知识产权保护制度，为创新提供有力的金融和财政保障；随着我国经济的不断发展，应理性对待外商直接投资，减少高污染、低附加值行业的外商直接投资，切实提高外商投资质量，同时应合理降低服务业外商进入门槛，大力扶持服务业的发展，使我国三次产业发展更为协调。

［1］Porter M E，Van der Linder C.Tower a New Conception oftheEnvironment-competitivenessRelationship［J］. Journal of Economics Perspectives，1995，9（4）：97-118.

［2］沈能，刘凤朝.高强度的环境规制真能促进技术创新吗：基于波特假说再检验［J］.科技与经济，2012（4）：49-59.

［3］蒋伏心，王竹君，白俊红.环境规制对技术创新影响的双重效应：基于江苏制造业动态面板数据的实证研究［J］.中国工业经济，2013（7）：44-55.

［4］张倩，曲世友.环境规制对企业绿色技术创新的影响研究及政策启示［J］.中国科技论坛，2013（7）：11-17.

［5］付宏，毛蕴诗，宋来胜.创新对产业结构高级化的实证研究：基于2000—2011年的升级面板数据［J］.中国工业经济，2013（9）：56-68.

［6］陶长琪，周旋.要素集聚下技术创新与产业结构优化升级的非线性和溢出效应研究［J］.当代财经，2016（1）：83-94.

［7］童毛弟，童业东.金融深化、技术创新对产业结构升级的影响研究：基于江苏省1984—2013年的数据［J］.求索，2015（9）：88-91.

［8］张银银，黄彬.创新驱动产业结构升级的路径研究［J］.经济问题探索，2015（3）：107-112.

［9］龚林海.环境规制促进产业结构优化升级的绩效分析［J］.财经理论与实践，2013（9）：85-89.

［10］梅国平，龚林海.环境规制对产业结构变迁的影响机制研究［J］.经济经纬，2013（2）：72-76.

［11］韩晶，陈超凡，冯科.环境规制促进产业升级了吗：基于产业技术复杂度的研究［J］.北京师范大学学报（社会科学版），2014（1）：148-159.

［12］原毅军，谢荣辉.环境规制的产业结构调整效应研究研究［J］.中国工业经济，2014（8）：57-69.

［13］徐德云.产业结构升级形态决定、测度的一个理论解释及验证［J］.财政研究，2008（1）：46-49.

［14］杨振兵，马霞，蒲红霞.环境规制、市场竞争与贸易比较优势：基于中国工业行业面板数据的实证研究［J］.国际贸易问题，2015（3）：65-75.

［15］Muller D，Judd C M，Yzerbyt V Y.When Moderation Is Mediated and Mediation Is Moderated［J］.Journal of Personality and social Psychology，2005（6）:852-863.

［16］王建，惠锐.化解产能过剩的新思路及对策［J］.福建论坛（人文社会科学版），2014（8）：29-36.

（编辑：张薛梅张雪梅）

Environmental Regulation，Technological Innovation and Industrial Structure Upgrading:An Empirical Study Based on the Mediating Effect Model

LI Fen-fen
（School of Information Management，Jiangxi University of Finance and Economics，Nanchang，330013，China）

Taking 2005-2014 panel data of China’s 30 provinces as samples，and after measuring the environmental regulation strictness from both the input and output side，this paper，using mediating effect model，analyzes the mediating effect of technological innovation on the relationship between environmental regulation and industrial structure upgrading.This empirical study shows that technological innovation plays a significant role in environmental regulation and industrial structure upgrading，that is，environmental regulation by means of technological innovation indirectly affect industrial structure upgrading，and the consequent effect presents a u-pattern；and that the relationship between foreign direct investment and the upgrading of industrial structure presents an inverted u-pattern，namely，continuous unreasonable introduction of foreign direct investment will inhibit the optimization and upgrading of industrial structure in China.

environmental regulation；technological innovation；industrial structure

F269.24

A

1671-4806（2016）04-0021-05

2016-05-27

2015年江西财经大学研究生课题（XS375）

李芬芬（1991—），女，河南洛阳人，硕士研究生，研究方向为经济计量分析。