绿色技术进步与经济增长的GMM实证分析

马树才，崔忠平

（辽宁大学 经济学院，辽宁 沈阳 110036）

一、引言

创新是国家经济增长的源泉和不竭动力，通常意义所说的创新包括两个方面：一方面，是技术创新带来的直接技术进步；另一方面，是管理创新带来的间接技术进步。众多学者的研究表明，自从改革开放以来，在经济增长贡献率中科技创新与管理创新所带来的技术进步不容忽视，技术进步为中国经济实现可持续增长发挥了重要作用。然而在各地区经济增长过程中，也常出现技术创新与经济增长不匹配的现象。同时，随着对绿色GDP概念提出和研究的不断深入，对于偏向性技术进步和绿色技术进步的研究也随之不断深入。因此，绿色技术进步能否推动区域经济增长，值得深入分析和研究。

基于中国各省地理位置及经济基础等诸多因素，各省经济增长量、发展水平存在不协调，发展依然有差距。通常，技术进步主要依赖于各个区域自有的人力资源、自然资源和资本所形成的技术进步。而绿色技术进步能够推动一国经济增长转型的内生机制，在现有既定技术水平下，技术进步的绿色偏向性程度越高，则越有利于企业实现生产过程中的外在经济。绿色技术进步能够着重提高生产效率的增长，同时降低负的外部性，从而全面实现全要素生产率的进一步提高。

在中国经济可持续发展的过程中，需要以绿色技术进步作为可持续发展的主要渠道。实践和研究同时表明，绿色技术进步的偏向性对于社会经济活动的环境也有着一定的影响，但同时，经济的发展、环境等因素也同时影响着绿色技术进步的偏向性。主要体现在，技术带来的新技术，对于环境的影响有可能是正向的，也有可能是负向的，这种双向影响的过程使得偏向性内生于经济增长过程，从而对环境的管制成本也产生重要影响。所以，学者在研究经济增长时，越来越多地将绿色技术进步引入其中，并作为内生变量进行分析。所以本文的主要工作是，利用31个省、自治区、直辖市相关数据，计算绿色技术进步对区域经济增长的影响，并通过SVAR模型实证分析了其内在的关系。

二、文献综述

对于技术进步创新的含义，Schumpeter虽然没有明确地给出准确的定义，但从其提出的“创新”含义中，可以看出技术进步创新的主要内容是引进新产品和引用新技术。对于技术进步创新的定义，J.L.Enos曾首次明确地下了个定义：技术进步创新是几种行为综合的结果。而这些行为包括发明的选择、组织建立、资本投入保证、制定计划、招用工人与开辟市场等。美国经济学家M.Mansfield认为，技术进步创新是一项发明的首次应用，是第一次引进一个新产品或新过程所包含的与之相关的技术、设计、生产、管理、财务、市场等过程与内容。C.Fredman认为，技术创新是新产品与新技术、新系统，以及新管理与新服务、新过程等的第一次商业性的转化活动。

对于技术进步创新，我国也有很多学者对其有深入研究。对于技术创新这个概念，柳卸林的观点与C.Fredman有相似之处，他将技术、工艺、设计、制造等环节的产生与新产品、新技术、新设备、新工艺等相关的活动（包含创新与扩散），都认定为技术创新。傅家骥认为企业家的作用不可忽视，他将企业家的行为与技术创新联系起来，认为企业家以商业利益为目的，组织和设计企业重组生产要素与生产过程，实现更高效、更高能、更低成本的生产与经营，并且产生新产品、新工业、新市场、新管理、新服务、新能耗比等的过程。张培刚认为，研究生产力的发展和变化就是技术创新，它是新技术应用于生产环节的过程，是一个循环往复而又逐渐提升的一个过程。

在区域经济中，研究政府管理在经济增长中的文献也很多。何小钢等从政府管理的角色出发，认为能源的有效发展，地方政府必须正确定位，明确自身在区域经济发展中的角色，才能推动区域经济正常、健康发展[1]。鄢哲明等认为地方管理方式改革明显滞后，已经成为区域经济一体化的重要制约因素[2]。修静在研究中提出了行政区经济现象，他认为这是与区域经济一体化不符的[3]。他指出导致“行政区经济”的根本原因主要有：政府决策选择的“囚徒困境”、政绩导向引发的短期行为与地方政府的“经济人”本质等。多数研究者主要集中在区域经济模式上，很少研究分析地方政府管理中存在的问题与原因以及如何治理等方面的问题，对地方政府管理创新在区域经济发展中的明确方向也并未涉及。杨振兵等对地方政府管理创新这一概念提出了一个明确的思路，即三个方面的创新，分别包括：观念、组织和文化创新[4]。其认为观念上的全面创新是必要的，这为解放思想、更好地在具体行动上的创新提供了思想上的指导；地方政府组织的创新表现在尽量减少政府组织的层次，使其组织层次尽量接近企业和居民，即有效率的科层制；文化创新则是直接为企业和居民服务的，通过创造积极、健康的社会氛围，引导和鼓励人民提高自身的素质和精神修养。

在绿色技术进步与经济增长关系的研究中，把环境因素引入到全要素生产率的测算的研究主要有Chung等学者，他们在测算全要素生产率的模型中，将期望产出增加和非期望产出减少的方向性距离函数引入到模型中，并在此基础上构建了基于比值的Malmquist-Luenberger生产率指数[5]。该研究受到了普遍的关注和广泛的使用，最主要是因为，他们的研究使得需求者可以在没有任何价格信息和无须假定生产函数的前提下，即可以测算绿色全要素生产率。在此基础上，Tone、Fare&Grosskopf、Fukuyama&Weber发展出了基于松弛的方向性距离函数（slack-based measure,SBM）[6-8]。他们研究发现，当投入或产出出现非零松弛时，传统的方向性距离函数的测算方法会降低全要素生产率的无效率水平。因此，他们采用Chambers等提出的具有相加结构的Luenberger生产率指标作为新的研究要素[9]。这种研究方法的创新，又随之引来新的问题。以往的研究中，都会构造一个相应的技术前沿面，而利用方向性距离函数测度全要素生产率的变化则是一个相对的概念，这无疑给研究带来了技术选择基准、技术非效率变化测度（特别是长期变化）等困难。纵览现有关于中国绿色进步的研究，大多数学者在对于绿色全要素生产率的测算与分析上，并未将环境因素引入其中。而景维民、万伦来、李香菊等重点考察环境管制和对外开放与绿色技术进步之间的关系，通过构造基于SBM模型的全局（global）Luenberger指数，来测度中国的绿色技术进步，这一研究将技术进步体现为各决策单元对全局前沿技术的连续追赶过程，加强了其构建指标的合理性和可行性[10-12]。

三、模型构建

本文以索洛（Solow）增长模型作为基础模型提出了测算技术进步的方法，即索洛模型为△Y／Y=△A／A+TL△L／L+TK△K／K。其中，区域经济增长的增长率△Y／Y涵盖广义技术进步△A／A、劳动力TL△L／L、资本增长TK△K／K三个方面的内容。

上述方法测算的技术进步过程中，对于劳动力和资本而言，二者的增减方式是一致的，即假设劳动和资本规模报酬不变并按同比例增加时，得到的结果是中性技术进步；而内部资本存量的限定，通过技术进步使得目前正在使用的所有机器设备的生产能力都按同比例增加；而对于劳动力的投入和资本存量的采用，因为二者本身并不直接体现技术进步，故而技术进步对劳动力投入和资本存量两个要素生产能力的提升通过全要素生产率来实现。因此，上述索洛增长模型所估计出来的技术进步认定为“非体现型技术进步”。

索洛在此基础上又提出了一个测度技术进步的模型，这一模型被称为“资本体现型技术进步”。模型的假设有：1.对于购置的资本物品来说，使用同一货币进行比较，对于生产能力，即资本物品在所计算年购买的要比上一年买的资本物品要高出λ个百分比，但劳动力的投入在不同年份上是齐质的。2.劳动力的工资均等于它的边际产出，与所生产的资本品无关。3.资本物品均按λ进行折旧，不考虑什么时间所购买的。从以上三个假设可以估算出资本体现型技术进步率λ：

其中△R=Rt-Rt-1，C是常数项。菲利普斯（Phelps）在研究中认为，非体现型技术进步和资本体现型技术进步通常是同时发生的。因此，在此基础上促进方程（1）的进一步发展构建了如下模型：

在模型中，_Wt代表非体现型技术进步率，λ代表资本体现型技术进步率。随着科学技术的不断发展，劳动力的素质也会得到相应的提高，此时增加一单位劳动力投入，其生产率是逐渐提高的。于是，英特里盖特（Intriligator）在1965年提出了一个测算技术进步的模型，该模型能同时估计出非体现型技术进步率、资本体现型技术进步率以及劳动力体现型技术进步率。模型如下所示：

模型中，Jλ（t）是资本体现型技术进步率为λ的情况下，计算出的资本投入，即等效资本投入；Lv（t）是劳动力体现型技术进步率为v的情况下，计算出的劳动力投入，即等效劳动力投入。而使用相同效果情况下的资本投入和劳动力投入（Jλ（t）和Lv（t）），P（t）即是可能获得的潜在产出，根据相关概念及范围的界定，_t也是非体现型技术进步率。

为了能够定量测算资本体现型技术进步及其对产出增长的作用，根据Solow-Nelson同期模型，可将C-D生产函数模型变化为：

其中，Jt是有效资本，代表质量加权的条件下的资本数量；A't代表技术进步效率系数，它是排除资本质量的影响而得到的。Jt的计算式为：

其中，Kmt代表在第m年形成的第t年仍在使用的资本数量，λ是一个年增长速度，该速度为由于资本质量提高而带来的资本效率的增长速度。也可以这样理解，新资本相比之前具有更高的质量，所以具有更高的效率，也就是在之前的同等条件下，资本数量得到提高。上式的生产函数模型即是资本体现型技术进步。只要已知现有λ，通过计算出Jt的样本观测值，该生产函数模型即可被估计。但在实际过程中，由于可操作性稍差，此模型并未被广泛采用，而相对另一种模型的应用更为广泛。假设第t年资本的平均寿命为at，则有效资本的增长率可以近似表示为：

利用方程（11）即可定量计算技术进步对产出增长的贡献情况。即方程中为非体现型技术进步率；Tλ-Tλ△为资本体现型技术进步率，则总投入增长的贡献为。本研究在方程（11）的基础上，引入绿色技术进步，构建其对经济增长影响的理论模型并进行分析。根据景维民（2014）给出了清洁型投入和污染型投入的劳动边际产品之比为。由此，带来的经济增长与绿

色技术进步的关系，即为：

四、实证模型和计量结果

（一）计量模型构建和变量说明

本文在上述理论分析的基础上，进一步提出了实证研究绿色技术进步与经济增长之间关系GMM实证方法，构建的计量模型为：

其中，GTP是广义矩估计中的内生变量，GTP受到PD1，PD2，PEG等因素的影响，表示为：

本文主要选择的被解释变量是经济增长（GDP增长率），主要解释变量包括绿色技术进步率（GTP）；资本增长率（K）；就业人口数量增长率（L）；人力资本增长率（edu），其中人力资本增长率以教育经费增长率进行替代。其中影响绿色技术进步率的因素包括污水排污强度（PD）1、固体废物排污强度（PD）2、环境治理费用（PEG）。相关变量数据来源于2005—2016年间的中国统计年鉴、中国环境统计年鉴和中国工业统计年鉴的各省数据。

其中需要说明的是，绿色技术进步率（GTP）的计算方法，计算准确的绿色技术进步率是研究其与经济增长之间的重要变量，本文主要采用Fukuyama&Weber提出的基于松弛方向性距离函数（SBM），以及具有相加结构的Luenberger生产率指标来衡量绿色技术进步率，根据景维民（2014）的研究发现绿色技术进步的Luenberger指数（GL）可以表示为如下方程：GL=SG，K'（t）-SG，K'（t+1）。其中，决策单元k'距“全局”生产前沿面的距离用SG，K'（t）表示，当其取值为0时，表示在该决策单元处不存在技术非效率。SG，K'（t+1）沿着g=（-xt，yt，-bt）既定的方向进行距离测度，从而实现在最大可能地减少投入的同时，实现期望产出的增加和非期望产出的降低。

（二）实证分析和主要结论

本文对选择的面板数据，进行广义矩估计（GMM）实证分析。首先对上述计量方程进行差分广义矩估计（diffgmm）和系统广义矩估计（sysgmm），并且比较二者的标准误差，结果见表1。其结果显示系统广义矩估计的结果要优于差分广义矩估计的结果。因此，后续的实证分析主要使用系统广义矩估计。

表1 差分广义矩估计（diffgmm）和系统广义矩估计（sysgmm）的标准差比较

同时本文分析了相关变量之间的过度识别检验，其卡方值为chi2=84.03056，且prob＞chi2=0.0014。对GDP和GTP的滞后阶数进行了再检验，发现GDP的3阶滞后和GTP的2阶滞后得到相关系数的显著性水平更好。由此，重新对实证方程进行差分广义矩估计（diffgmm）和系统广义矩估计（sysgmm）的再检验，其结果见表2。表2仍然显示了系统广义矩估计的回归结果要优于差分广义矩估计的回归结果，得出主要结论包括：其一，绿色技术进步的提高能够有效地实现经济的可持续增长；其二，资本增加、劳动力人口数量的增长和受教育水平提高仍能够促进中国经济的增长；第三，水污染排放量、固体污染排放量以及环境治理费用等的提高，使得中国绿色技术进步下降，同时也不利于中国经济增长。

五、结论和政策建议

（一）主要结论

近年来，技术进步与经济增长之间的关系一直被众多学者研究，而绿色技术进步也逐渐走进人们的视野，在不污染环境的情况下发展经济一直是中国可持续发展的目标。本文选择2005—2016年间各省的相关数据，选取了影响绿色技术进步的水污染排放量、固体污染排放量和环境治理费用三个指标。以此为基础，考察了绿色技术进步对区域经济增长的影响。从实证结果可以得出：第一，绿色技术进步与经济增长呈正相关，绿色技术进步的提高能够带来经济的可持续增长。第二，绿色技术进步高低程度受到水污染排放量、固体污染排放量和环境治理费用等因素的影响，水污染排放量、固体污染排放量和环境治理费用与绿色技术进步呈现了负相关关系，并且污染排放治理费用与经济增长呈负相关，由于污染排放治理费用的增加，则不利于经济的可持续发展。第三，资本增长、劳动力人口数量和受教育程度的提高能够促进绿色技术进步和经济发展水平的提高。

（二）政策建议

1.扩大环境教育的范围

实证结果表明，劳动力人口数量和受教育程度的提高能够促进绿色技术进步和经济发展水平的提高。换言之，如何在劳动力人口数量提高和受教育程度提高过程中，实现绿色技术进步的提升和经济的同时增长，可以借助的很重要一点是重视环保教育的作用，扩大环保教育的影响力，将环境管理制度纳入国民教育体系中，形成环保教育的终身教育体制。一方面从教育的基础、源头开始，普及环境保护的重要性，使得受教育的群体能够获取保护环境、改善环境的基本知识、态度、决心、技能等，并形成环境保护与治理的正确价值观，保障预防大于治理，降低环境污染形成的可能性；另一方面，从社会教育的角度，通过更为广泛的宣传与管理手段，呼吁和引导人们，在发展经济的过程中，时刻树立环保意识，使得对绿色技术进步的追求成为社会公认的主流。

2.进一步明确政策法规

以往在衡量经济增长时，基本都是国际普遍一致采用指标GDP增长率。GDP增长率代表的是一国国内生产总值的增加，最能说明经济增长的程度。但是，GDP本身并没有明确体现社会净福利的增加情况，而社会净福利的提升直接影响着国民的幸福感。然而，经济活动的从事者并非都具备较高的社会公德意识。在利益驱使下，破坏环境、危害社会公众健康等的行为屡见不鲜。因此，推行绿色技术进步，发挥绿色技术进步关键作用，需要有严格、合理的环境管制政策和措施予以保障，进一步强化绿色技术进步下环境执法的可操作性，进一步明确环境保护相关法律、法规的执法程序，严肃执法纪律，保证政策法规更科学、规范，使绿色技术进步外部激励环境更适宜。在排污收费政策与标准方面，引导企业将排污费转化成治理费，加大对污染严重产业的处置力度，逐步提高排污收费标准，降低污染环境的可能性。

3.完善绿色技术进步的激励机制

从国家层面，树立科学发展观，将环境的可持续发展、经济社会的可持续发展有机结合，制定行之有效的经济和产业政策，加大对环境保护的投资，提高环保投入的利用率，打造绿色产业、环保产业，坚决改造污染严重的企业工艺、设备等。在衡量经济发展程度、比较区域经济发展时，可明确将绿色技术进步带来的GDP增长率作为考核的指标之一。从微观层面，引导企业在追求利益最大化时，注重经济的外部性，从政策上对企业从事绿色技术进步相关活动予以支持和倾斜，营造良好的政商环境，提高企业家环保意识，加大对环保企业的宣传力度；鼓励企业重视绿色技术进步，增加绿色技术进步投入，进行绿色产品创新，提高劳动力综合素质；通过绿色技术进步提升企业的经济效益，降低企业污染治理成本，为经济可持续发展做出应有的贡献。