环境规制约束下制造业技术创新影响实证分析

邓小华，陈慧华

(安徽大学 经济学院，合肥 安徽 230039)

随着我国经济的发展以及工业化、城镇化进程的加快，我国制造业逐步迈向高质量发展的阶段，然而在迈向高质量发展的进程中，环境污染、自然资源优势不断下降等问题与制造业发展进程中存在的矛盾也不断暴露和凸显，中国生态环境遭到了严重的破坏，环境污染、生态失衡已经成为威胁人类生存的严重问题。2016年，全国338个地级及以上城市中，其中有四分之三的城市环境空气污染严重，我国的工业化过程带来的生态环境污染问题严重损害了经济运行效率，而技术创新则是解决环境污染的重要途径。2016年3月5日，李克强总理指出，将“发展壮大新动能”和“加快制造业强国建设”列为供给侧结构性改革的首要任务，要走出一条经济发展与环境改善双赢之路，实现环境规制与技术创新的协同作用，加强制造业强国建设，促进制造业绿色化发展，提高制造业行业技术创新能力。基于此，本文从环境规制约束视角分析，理论分析促进制造业技术创新提升的内在作用机理，并通过实证检验加以验证，从而为环境规制约束角度提出促进中国制造业技术创新水平提升的政策建议。

1 文献综述

传统新古典理论认为环境规制的存在迫使企业提高产品的生产标准，加大企业的产品成本，影响企业的资金投入，最终影响企业的利润率。Barbara和Mcconnell以重污染行业分析，环境规制加大企业的成本，但是并没有给企业带来收益，他们认为环境规制阻碍企业的发展[1]；国内学者也得出类似的结论：张红凤等认为更严格的环境规制可以改变环境库兹涅茨曲线的拐点，但是目前山东还是面临高污染高能耗的问题，因此有些污染量大的企业在依靠技术创新方面已实施不起来，靠技术创新已经不能缓解环境规制带来的巨大压力[2]]；白雪洁和宋莹从效率的角度出发，以中国30个省火电行业为例，认为技术创新的激励效应并不是全部有效[3]。

Porter和Linder提出了“波特理论”，该理论认为环境规制加大企业生产成本的同时对企业的技术创新有一定的激励作用[4]；Jaffe等在更换技术创新指标的基础上，得出相似的结论[5]；Hemmelskamp研究认为环境规制对企业的创新影响还受到很多外在因素的影响，例如企业规模和市场结构等[6]；Xepapadeas和 Zeeuw[7]、Mohr[8]]也得出一致的结论。国内学者也做了相关研究，黄德春和刘志彪以海尔为例，其自主研发的成功也验证了“波特假说”[9]；何立华和金江研究表明技术创新的重要性[10]；张彦博等认为两者之间关系是明显的正向效应，但是这种效应具有一定的滞后性[11]；张爱华运用2009—2012年河北省制造业面板数据为例，得出环境规制对技术创新具有激励效应，区域内表现不明显[12]；肖丁丁，田文华采用分位数回归，得出环境规制对技术创新的影响有一定的中西部差异，分位数的不同表现的作用就不同[13]；梁劲锐,史耀疆等认为环境规制与技术创新的影响具有偏向性，在环境规制不同的阶段表现不一样[14]；邝嫦娥、路江林运用湖南省13个地级市面板数据，得出环境规制与绿色技术创新不是简单的线性关系[15]。

现有文献已经对环境规制与技术创新进行大量的研究，并从区域性和案例来分析，这些为本文提供了研究基础，随着中国环境规制水平的加强，对制造业技术创新的作用仍需要进一步探讨。基于此，本文主要尝试从以下方面做出努力：一是根据行业污染强度的不同对行业进行分类研究；二是从整体及细分行业视角对环境规制能否促进制造业技术创新进行对比分析，为制定相关的政策提供一些建议。

2 环境规制影响技术创新的机理分析

首先，环境规制通过“挤出效应”和“约束效应”影响企业生产成本。当环境规制的强度较低时，企业所需要的污染治理成本也较低，对企业生产资金的挤占作用较小，不足以激发企业的技术创新效应。更加严格的环境规制会提高产品的制造成本，企业所需的污染治理成本增加，企业成本也加大。为了满足环境规制的生产标准，在生产资源一定的情况下，就要对现有资源进行重新配置，对现有的生产工艺进行改进，这些都会增大企业的成本，对技术研发资金有一定的“挤出效应”；同时环境规制的实施，使企业在进行产品决策时，将环境因素加入企业决策，对企业决策造成一定的约束，这种影响被郭红燕和刘民权称为环境政策的“约束效应”[16](P57-75)。“挤出效应”和“约束效应”的共同作用效果会造成企业生产成本加大，而增加的生产成本降低了企业的边际收益，这就是Fan等的研究结论[17]。环境规制的提升，造成产品生产标准的上升和技术水平的提高，进而提升产品市场竞争力，带给企业正向的效益，对企业的资金压力有一定的缓解和补偿作用。这期间也需要政府的支持，技术创新水平的提高需要一定的资金投入，如果因产品生产成本的短暂提升影响企业的后期投入，而导致环境规制对企业创新也会中途被迫停止。此时政府需要对企业提供一定的科研补贴或税收减免政策，缓解企业的资金压力。

其次，环境规制通过“创新补偿效应”和“学习效应”促进企业的技术创新。环境规制对技术创新的“补偿效应”主要体现在环境规制的作用效果。企业在现有环境规制下为满足企业的发展，一些有资金和能力的企业会通过更换生产设备或是引进更先进的技术，实现生产工艺的优化升级，加大企业技术创新水平。企业通过优化生产工艺不仅可以有助于企业节能减排达到政府规制的标准，而且可以开发新的能源，满足企业对新能源开发的内在要求。因此，通过生产工艺的提升不仅可以满足污染物排放的要求还可以降低企业生产成本，增加企业利润率，提升企业国际竞争力。从“学习效应”看，如果企业本身并没有资金和能力来提高技术创新水平，也可通过其他企业的技术溢出效应和学习效应来提升自己的技术水平，通过向一些龙头企业的学习，或是引入一些高技术的知识来填补自己技术的空白。

以上各种效应的综合作用对技术创新产生不确定的影响，张成等也得出结论，由于行业的差异性[18]，这三种效应最终会呈现不同的结果。下节实证将会继续分析这一作用效果。

3 环境规制影响制造业技术创新的实证分析

3.1 模型构建

在柯布道格拉斯函数的基础上，从Griliches的研究与Jaffe的研究中一起得到分析技术创新产出的模型即所谓的知识产出模型，基于这两人发展而来的知识生产函数，构建技术创新作为产出的计量模型，该模型设定如下：

TEINit=f(RDit,HRit,ERit,Zit)

TEINit为行业技术创新水平的产出，HRit、RDit分别表示技术的投入要素，即人力资本和物质资本，ERit是考虑加入的环境规制指标，Zit表示其它控制变量，主要有行业利润率(profit)、行业规模(si)和外商直接投资(fdi)。考虑到环境规制的非线性影响，构建以下面板模型：

3.2 变量说明

本文采用2008—2015年我国制造业27个行业面板数据，数据来自于《中国科技统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《工业统计年鉴》和中经网海关数据库。主要变量说明如下：

3.2.1 被解释变量

科技创新水平常用的有两种不同的衡量方式，一种是采用资金投入法，采用研发投入来衡量技术创新水平，经费越高则创新能力越强；另一种是采用技术产出法，采用产业的专利申请数量作为产出指标。比较这两种方式，由于研发投入的资金与产业的规模大小有一定的关联，本文采用第二种方法，采用各行业的专利申请数量来衡量技术创新水平。

3.2.2 解释变量

环境规制有多种衡量方法，本文参照李小平的研究[19]，采用行业废水废气污染治理费用占行业增加值的比值；研发人员和研发经费支出构成技术创新研发投入的人力资本和物质资本。采用R&D人员全时当量来表示企业研发的人力资本，采用R&D经费支出来表示企业研发的物质资本；参考蒋伏心采用行业利润总额与固定资产净值之比来衡量行业利润率[20]；使用外商资本金与港澳资本金之和来衡量外商直接投资。行业规模采用行业工业增加值来表示。表1为数据的基本变量统计描述。

表1 基本变量统计描述

数据来源：作者整理计算

3.3 实证结果分析

3.3.1 整体样本回归结果

本文采用面板数据回归，对该面板数据豪斯曼检验认为采用固体效应模型，首先对全样本进行回归，表2为实证回归结果。

表2 整体行业实证回归结果

* p<0.1， ** p<0.05， *** p<0.01

由表2得，我国行业整体上技术创新水平与环境规制呈现出正“U”型，且拐点值在0.4附近，但是我国制造业行业环境规制平均水平为0.1385，大部分行业仍处于拐点的左侧，即环境规制的加强阻碍该行业的技术创新水平，目前我国处于环境规制投入初期，因此还需要加强环境规制强度，倒逼中国企业进行技术创新，同时加大研发人员投入，提高技术创新效果。出现这种现象的原因在于，环境规制实施初期，由于实施强度较低，而且大多企业依靠要素投入来增加利润，随着环境规制的逐渐加强，治理环境投资的资金挤占企业的研发投入，造成企业的研发投入降低，导致行业技术水平的降低；而到后期，随着环境规制水平不断上升，企业考虑长期的规划，对不满足要求的机器设备进行更换或升级，进行工艺创新，使产品更具市场竞争力，增加企业的经营利润，环境规制带来的补偿效应大于挤出效应，使企业有更多的资金和实力，给技术创新提供更多的支持，使之刺激技术创新，提高产品技术附加值，使产品达到更高的标准，更具有国内外市场竞争力。

研发人员对技术创新的效果有很大的促进作用，即增加研发人员对技术创新水平的提高有很大的促进作用，研发投入的不断增强是我国实施创新驱动策略的动力之一，因此对于行业的技术创新水平的提高要加大对研发人员的投入力度；研发投入系数为负，这可能是由于环境规制的加强，技术创新的回报率比较低造成的，或是研发投入的长期性和滞后性使得研发投入不会在短期内有效果。因此企业要拿出一定的资金来治理环境，挤占企业技术创新的资金，弱化研发投入对技术创新的影响；行业利润率系数为正，说明行业利润率的增加对技术创新水平的提升有一定的促进作用，从理论上讲，一个行业利润率的增加可以缓解由于环境投资资金的占用而对技术创新带来的资金压力；行业规模系数为正，规模较大的企业能投入的资金较多，可以给产品提供更好的市场，有足够的资金来支持自身的技术创新水平。

3.3.2 分行业样本回归结果

由于行业的异质性，也会出现内部作用效果的抵消性，行业的性质不一样，那么环境规制作用的效果也就不一样。本文参考余东华，胡亚男等的分类标准按污染强度的分类对重度污染行业、中度污染行业和轻度污染行业[21]，然后分行业做回归，并对与整体回归进行对比分析结果发现还是存在一定的差异性，详细结果见表3。

表3 分行业实证回归结果

* p<0.1， **p<0.05，***p<0.01

在重度污染行业中，环境规制对技术创新也呈现正“U”型关系，此时行业利润率对技术创新的影响显著为正，说明一个企业的利润率对其技术创新水平有很强的正面效应，而研发人员的投入和研发费用的投入就没那么明显，可能是由于在重污染行业由于设备的不先进，更多的使用人力和物力，作用效果不明显，反而对于生产设备的升级或更换更好一些。而且现实中，我国高污染行业也经过多次的设备升级，污染排放也得到很好的控制。对于行业利润率对技术创新的影响，不管是分行业还是在整体行业中，行业利润率都对行业的技术创新有很强的促进作用，可以在长期不挤占研发支出的前提下，保证环境规制的提升。虽然环境规制的提升能促进重污染行业的技术创新水平，但是环境规制的加强也加重行业的生产成本，进而影响行业利润率，因此对于重污染行业的研究要比其他两类复杂一些。

在中度污染行业中，环境规制的作用效果与重度污染行业是一样的，环境规制强度与技术创新水平成正“U”型，当前的环境规制强度对中度污染行业有阻碍作用，但是随着环境规制的加强，越过临界点就对技术创新产生促进作用，而且对于中度污染行业来说，研发人员的投入会显著的促进技术创新，但是研发资金也和重度污染行业一样被挤占，因此也可以通过增加行业利润率的办法来促进中度污染行业的技术创新。由于中度污染行业大多是劳动密集型，有一定的资源消耗，但是相对较少，产生的污染较少，因此企业可以通过加大要素投入，增加利润产出，有效应对环境规制的加强，而加大研发人力和物力的投入的积极性不是很高。

对于轻度污染行业，环境规制对于技术创新的效果不确定，环境规制的系数没有通过假设检验，但是行业利润率的提升和企业规模的加大仍然对技术创新有促进作用。由于轻度污染行业大多为资本密集型行业，研发资金的投入会削减要素投入，减少行业利润，对技术创新产生不利的影响，但是，人力资本的提升在轻度污染行业里有很重要的作用。由于该类行业本身的污染排放量较低，政府加大环境规制强度，对轻度污染行业技术创新的积极性不高。

4 对策建议

本文基于固定效应模型，对整个行业的环境规制对技术创新作用效果进行实证检验，考虑到行业异质性并采用分行业的方式再次进行实证检验，并提出以下对策建议。

4.1 采用制定差异化的环境规制政策

我国目前现行的环境规制强度主要是针对全国大环境所作出的决策，其主要目的就是为了保护环境，实现环境和经济的可持续发展，由于行业的差异性，随着环境规制的提升，作用效果也不一样，因此政府针对不同行业要采取差异化政策措施，污染强度越大的企业，技术创新效果越好。而技术创新对环境规制不敏感的就要采用其他的方式来提升技术创新水平。政府和企业一起来参与环境规制的治理，针对企业自身的问题来进行更有效的措施。政府也可以对在环境规制较强的企业进行一定的减免措施，例如，可以减税以作支持，还可以对重污染行业进行一定的补贴，来支持其内部技术创新。

4.2 制造业价值链的升级

我国应对现有的制造业生产方式进行转型升级，加大技术投入和技术创新力度，引导产业进行转型升级。现在中国污染治理为“边污染边治理”的特征，工业化遗留的环境污染问题，加速了治污环保技术发展和环保服务发展。因此对于环境污染问题采用一定的新技术，从源头治理污染问题，既保证技术进步，又提高产品的技术含量，增加产品的技术创新能力，增大产品的出口竞争力，提高制造业的产品价值链。

4.3 制造业创新驱动发展的转变

由于环境问题的长期性，我国要转变发展动力，改变传统以要素投入，投资驱动的经济发展模式。全球比较优势的转变，改变了全球制造业的分工格局，由于我国的制造业水平与发达国家还有一定的差距，因此我们要在经济变化的关键时期，转换发展动力，加强产品出口竞争力。在现有的经济条件下，依靠创新驱动，绿色发展的理念，从供给源头提升产品的核心竞争力。