环境规制强度与行业绩效关系研究——基于两类创新的中介作用

赵 莉，胡逸群

(中国矿业大学管理学院，江苏徐州 221116)

20世纪60年代，随着环境问题的日益凸显，社会各界开始关注环保问题。60年代末，新经济古典学说提出环境保护会抑制一国的经济发展。而1991年，美国教授Porter[1]在分析美国、德国、日本经济走势时发现，在严格的环境规制中，企业的市场竞争力会随着创新能力的提升而提升，故基于动态视角，向传统新古典经济理论提出挑战，提出了著名的“波特假说”。1995年，Porter等[2]将该假设进一步完善，详细介绍环境保护如何通过提高技术创新能力而提升绩效的过程，并提出政府在环保和经济“双赢”的过程中扮演着十分重要的角色。在我国，环境保护变得迫切而重要，2011年美国大使馆持续播报北京PM2.5的举动，受到国内各界的关注，当年年底，政府层面首次对我国雾霾现象进行报道；2012年2月29日温家宝总理同意发布《环境空气质量标准》，着重部署了对大气防护的要求。此外，严峻的环境形势也加快了环境立法的进程，从2015年“大气十条”“水十条”“土十条”的实施和推动，到2017年污染物排放许可制度的建立与试行，都表明了我国持续增长的环保监管力度和政府整治环境问题的决心。但需要深入思考的是：严格的环境规制能否提升创新能力，能否在取得环保效益的同时实现经济效益的同步发展。Porter[1]、Porter等[2]认为企业因未充分利用资源而导致的低产能，往往是造成环境污染的主要原因，如果政府通过制定合理的制约法规诱发企业创新，那么企业可以通过创新提高资源利用率，打开绿色产品生产途径，抵消环境规制带来的成本。而对于“波特假说”的真伪，学术界一直存在着较大争议。但不可否认的是，由于异质性的存在，导致环境规制对技术创新或经济效益的影响不同。那么在我国工业领域，严格的环境规制是否促进了行业创新能力的提升？是否能够提高行业绩效？而技术创新在环境规制强度与行业绩效的关系中发挥什么作用？行业污染程度的异质性又是否会导致三者关系的不同？

为解决上述问题，本文基于行业污染程度的异质性，将我国工业划分为污染密集型行业和清洁生产型行业，在验证环境规制强度对行业绩效影响的基础上，结合创新管理，将技术创新分为产品创新和工艺创新，研究两类创新在影响环境规制强度与行业绩效关系中所发挥中介效应的差异性。本文旨在从创新管理的视角，结合中国管理情境，进一步研究环境规制强度、技术创新与行业绩效的关系，丰富现有对“波特假说”的研究，为我国政府环保政策的制定、工业行业在面临环境规制时如何通过技术创新提升行业绩效提供理论依据和实践指导。

1 文献回顾与理论模型

环境保护与经济发展能否达到“双赢”，一直是社会各界关注的重点。传统学派认为环境规制虽能够提高民众生活环境质量，但同样也会增加企业成本，对企业发展、技术创新和市场竞争力具有抑制作用[3-4]。基于传统学派的观点，越来越多的学者开始研究环境规制强度与技术创新的关系，并提出质疑。最有影响力的就是“波特假说”，该假说认为环保与经济可形成“双赢”的局面，并认为在环境规制促进企业生产和竞争力的过程中，技术创新发挥着中介作用[1-2]。

“波特假说”一经提出，受到学者的广泛关注，学者们基于不同行业、假设前提、研究方法对“波特假说”进行实证检验，研究结论主要分为三种情况：(1)支持“波特假说”，认为严格有效的环境规制能够促进企业生产效率和创新能力的提升。如Debnath[5]在实证研究的基础上结合案例分析，研究环境规制对日本技术创新的影响，发现企业在面临政府施加的环境规制时，通常会选择改进生产流程或设计新的产品来应对，而在这过程中会产生“创新补偿”效应，因此环境规制对技术创新产生积极的正向影响。Hojnik等[6]以资源基础理论和制度理论为基础，发现环境规制和市场压力是推动企业加大研发投入、进行绿色生态创新的主要驱动力。李广培等[7]基于企业微观视角，将环境规制分为命令控制型和市场激励型，发现两种类型的环境规制均能显著促进企业的创新投入。(2)反对“波特假说”，认为严格的环境规制会抑制企业的生产效率和创新能力。如Yuan 等[8]通过扩展引力模型研究环境规制对中国制造业创新能力的影响时，发现环境规制不仅对研发投入产生挤出效应，还对专利申请量产生抑制作用。Bitat[9]为分析环境规制与生态创新的关系，基于德国企业围观层面数据，发现政府的环境规制强度显著抑制了企业的创新投入。(3)影响不确定，即环境规制强度对企业生产效率和创新能力的影响存在阶段性和区域、行业的异质性。如Doonan等[10]研究发现加拿大环境规制对制造业的影响具有阶段性，短期内环境规制抑制产业生产率，而从长期来看则具有促进作用。雷玉桃等[11]利用空间误差模型研究环境规制对区域工业竞争的影响，发现环境规制能够长期且稳定的促进东部和中部的工业竞争能力，而在西部则产生了抑制作用。

“波特假说”认为在环境规制激励企业绩效发展的过程中，创新起着重要的中介作用。政府制定的环境规制能够刺激企业进行技术创新，在这一过程中，当创新收益大于创新投入时，便产生了创新补偿效应，从而能提高企业绩效[12]。Porter等[2]还提出，当面对政府实施的环保手段时，企业通常会选择两种创新途径实现绿色环保，一种是产品改良，通过设计新产品或对现有产品进行优化，以生产排污量小、性能高的产品；另一种是技术改良，通过优化末端治理技术减少末端污染排量，或优化整个工艺流程提高资源利用率。随着越来越多的学者对技术创新展开研究，可以发现波特所提出的两种创新途径，正是技术创新中的产品创新和工艺创新[13-14]。两种创新方式就会带来两种创新补偿，产品创新补偿通过更高额的利润实现创新补偿，即通过生产更清洁、更高效的产品，满足市场及消费者的绿色需求，销售更多的产品以获得更高的利润；工艺创新补偿通过降低排污成本和资源成本进行创新补偿，即一方面通过末端治理技术减少污染排放量，提高污染达标率，以减少排污成本，另一方面通过生产流程技术的创新，提高清洁程度，减少资源浪费，降低生产成本。

综上所述，有关“波特假说”的研究，主要关注环境规制对技术创新或生产效率的单一影响，但“波特假说”认为环境规制可以通过促进技术创新的提升而实现经济效益的进步。而目前，鲜有学者针对“严格的环境规制可以通过刺激企业创新来提高企业绩效”这一观点进行验证。因此，本文在构建环境规制强度对行业绩效影响模型的基础上，引入产品创新、工艺创新两个中介变量，进一步探究环境规制强度、技术创新与行业绩效的关系。本文的理论模型如图1所示。

图1 本文理论模型

2 模型设定和变量说明

2.1 数据及模型设定

本文选用2008—2016年我国工业35个细分行业的面板数据，由于其他采矿业、废弃资源和废旧材料回收加工业、水的生产和供应业的部分数据存在缺失，因此将其3个细分行业剔除。且自2013年起将橡胶和塑料制品业划分为橡胶制品业和塑料制品业，将交通运输制造业划分为汽车制造业和铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业，为统一口径，本文将2013—2016年橡胶制品业和塑料制品业、汽车制造业和铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业的数据分别进行加和。因此，最终保留了35个细分行业。数据主要来源于《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》等。考虑到环境规制对两类创新及行业绩效的影响存在滞后性，本文将环境规制强度滞后一期处理[15]。同时，由于《2008年中国统计年鉴》工业的统计口径发生变化，环境规制强度的相关数据只披露到2015年，因此考虑到数据口径的一致性及可得性，本文将研究数据的范围确定在2008—2016年。本文以行业绩效为被解释变量，以环境规制强度为核心解释变量，以产品创新、工艺创新为中介变量，引入行业规模、外商直接投资和产权特性三个控制变量[16-19]，验证环境规制强度对行业绩效的直接影响，并探究两类创新在环境规制强度与行业绩效之间关系的中介作用。为消除各变量间量纲的差异，本文对数据均进行无量纲化处理。

首先为验证环境规制强度对行业绩效的直接影响，建立面板数据模型(1)：

(1)

接着分别构建以产品创新、工艺创新为中介变量的中介检验模型，探究两类创新的中介效应。以产品创新为中介变量的模型如下：

以工艺创新为中介变量的模型如下(模型(2)同上，不再进行重新编号)：

其中，i表示工业行业，t表示年份，IPit表示行业i第t年的绩效，为被解释变量；ERIit表示行业i第t-1年的环境规制强度，为核心解释变量；PTIit、PSIit分别表示i行业第t年的产品创新能力和工艺创新能力，为中介变量；ISCit、FDIit、PCRit分别表示行业第年的行业规模、外商直接投资和产权特性，为控制变量。

2.2 变量说明

2.2.1 环境规制强度(ERI)

在以往的文献中，学者们通常利用污染排放治理投入和污染治理效果来反映环境规制强度，其中污染排放治理投入主要由污染治理投资总额[20]、污染治理运行费用占工业总产值的比重进行测量[21]；污染治理效果主要由国内生产总值能源消耗GDP/Energy、各污染物综合利用率进行测量。本文参照傅京燕等[22]、秦楠等[23]的方法，建立环境规制强度的综合指数计算公式，选取工业各细分行业的废气治理费用和SO2排放量的比值、废气治理设施运行费用和烟/粉尘排放量的比值、废水治理设施运行费用和废水排放量的比值、固体废气物综合利用率四个指标进行衡量。具体计算方法如下：

首先，为消除指标间极端值的影响，对各评价指标进行线性标准化处理：

(7)

其次，利用“三废”的排放比重计算评价指标的平均权重：

(8)

最后，计算各行业的环境规制强度：

(9)

ERIi即为各行业在某年的环境规制强度，将各年份的环境规制强度汇总后便得到ERIit。

2.2.2 行业绩效(IP)

有关绩效的评价指标，已有大量的文献支撑，学者们通常采用利润率和生产率两个角度进行评价。利润率即利润总额在总资产的占比[24-25]，生产率则由全要素生产率表示[26]。本文选用利润率衡量绩效的大小。

2.2.3 两类创新

Appendix A.We can assume that and) are zero-mean random variables with probability density functionMoreover, is generally assumed as a symmetric function inand.

本文参照Hu等[14]的观点将技术创新分为产品创新和工艺创新两个维度，其中，产品创新(PTI)采用新产品销售收入表示；工艺创新(PSI)则根据毕克新等[27]的观点采用R&D经费内部支出与技术改造费用支出加和表示。

2.2.4 控制变量

考虑到不同行业规模会带来行业创新战略的差异性，不同外资水平、产权特性也会带来不同的吸收能力和政策支持，因此本文引入行业规模、外商直接投资和产权特性三个控制变量。其中，行业规模(ISC)采用行业总资产来衡量，外商直接投资(FDI)采用实际利用外商资本金来衡量，产权特性(PRC)采用国有资产比重来衡量。

3 实证分析

3.1 污染强度计算及行业分类

考虑到各行业之间的异质性，本文根据各行业的污染程度将35个细分行业划分为污染密集型行业和清洁生产型行业。通过对行业的细分，更加细致地研究环境规制对不同污染程度行业绩效的影响。

本文借鉴李玲等[28]的方法，对固体废物排放量、废气排放量、废水排放量三类主要污染排放指标进行线性标准化和等权加和求平均的方法计算各细分行业污染程度。数据来源于《中国环境统计年鉴》《中国统计年鉴》。

根据计算出的污染排放强度系数平均值，对35个细分行业进行分类，其中γi≥0.022 8的行业划分为污染密集型行业；反之，若γi<0.022 8则为清洁生产型行业。最终将21个行业划分至污染密集型，将14个行业划分至清洁生产型，具体划分结果见下表1。其中要说明的是：皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业是污染密集型行业中污染排放强度系数最低的，系数为0.022 8；橡胶和塑料制品业是清洁生产型行业中污染排放系数最高的，系数为0.017 9。与临近系数相比二者系数相差较大，且第一次全国污染源普查确定的11个重污染行业及12个重点行业中，11个重污染行业、10个重点行业均被划分至本文的污染密集型行业中，说明该划分结果是可信的。

表1 行业污染强度划分结果

根据划分结果及环境规制强度综合指数计算结果，本文对两类行业2008—2016年环境规制强度进行了描绘，如图2所示。其中横坐标为年份，纵坐标为环境规制强度，左侧为污染密集型行业的刻度，右侧为清洁生产型行业的刻度。从图2不难看出：(1)由于污染程度的异质性，导致两类行业面临的环境规制强度存在的较大差异，其中污染密集型行业的环境规制强度明显大于清洁生产型的；(2)污染密集型行业的环境规制强度变化更加明显。2008—2016年期间内，两类行业的环境规制强度虽大致具有相同的变化趋势，但污染密集型行业的环境规制强度在[0.870,1.245]区间内浮动，而清洁生产型仅在[0.085,0.186]区间内浮动，说明我国政府近几年在持续加强环境治理的力度，其中对污染密集型行业的整治力度更大。

图2 两类行业的平均环境规制强度

3.2 实证检验及结果分析

为验证环境规制、两类创新及行业绩效三者之间的关系，本文针对污染密集型行业和清洁生产型行业，分别进行如下两方面的检验：即环境规制强度对行业绩效影响的检验、两类创新中介效应的检验。本文根据温忠麟等人[29]提出的中介效应检验过程，以产品创新中介为例，具体检验步骤如下：首先通过模型(1)验证环境规制强度对行业绩效的直接影响；再通过模型(2)验证加入控制变量后，环境规制强度对行业绩效影响的变化，并检验环境规制强度系数是否显著，若显著则可对模型(3)进行检验，反之则停止检验，说明中介作用不存在；接着通过模型(3)检验环境规制强度对两类创新的影响，验证环境规制强度的系数是否显著；最后通过模型(4)确定中介效应是否存在，若模型(3)中环境规制强度系数显著且模型(4)中两类创新系数也显著，则说明存在中介效应，若二者至少有一个不显著，则要进行Sobel检验，若结果通过显著性检验则说明中介效应存在，反之则说明中介效应不存在。在中介效应存在的基础上再观察模型(4)中环境规制强度系数是否显著，若显著则说明存在部分中介效应，若不显著则说明存在完全中介效应。

3.2.1 污染密集型行业检验结果分析

(1)环境规制强度对污染密集型行业绩效的直接影响。为检验环境规制对行业绩效的长期影响，本文在检验环境规制强度对行业绩效的直接影响时，分别将环境规制强度进行滞后一期、二期、三期处理。从表2中模型(1)、模型(2)环境规制强度的系数可以看出滞后一期的环境规制强度系数显著为负，说明环境规制在短期内对污染密集型行业绩效产生抑制作用。从环境规制强度滞后二期和滞后三期的系数为负不显著来看，说明从长期考虑环境规制强度依然不利于污染密集型行业绩效的提升。因此，我们认为环境规制强度对污染密集型行业绩效产生显著的抑制作用；且从模型(2)控制变量的系数可以看出，行业规模越小、外资水平越高、国有资产占比越低的行业更加不利于行业绩效的提升。

表2 污染密集型行业直接效应检验结果 (n=189)

注：*、**、***分别表示在10%、5%、1%显著性水平下显著：小括号内数据为t值。下表同。

表3 污染密集型行业中介效应检验结果 (n=189)

3.2.2 清洁生产型行业检验结果分析

(1)环境规制强度对清洁生产型行业绩效的直接影响。同样的，本文在探究环境规制强度对清洁生产型行业绩效的直接影响时，也分别考虑了环境规制强度的滞后一期、滞后二期和滞后三期。从表4的模型(1)、模型(2)可知，环境规制强度的系数均显著为负，说明无论从短期考虑还是从长期考虑，环境规制强度均对清洁生产型行业绩效产生显著的抑制作用。且规模越小、外资水平越高、国有资产占比越低的行业更加不利于行业绩效的提升。

表4 清洁生产型行业直接效应检验结果 (n=126)

表5 清洁生产型行业检验结果 (n=126)

基于以上，我们发现由于行业异质性的存在，导致环境规制、两类创新与行业绩效三者的影响关系存在差异性。在污染密集型行业中，环境规制强度不仅抑制了行业绩效的提升，也阻碍了产品创新与工艺创新的进步。这个结论正与新古典经济理论中提出的一样，政府的环境监管迫使企业投入大量的治理成本，而这些成本挤占了原有的创新投入，企业必须对现有产品和工艺进行调整，因此对经济效益产生抑制作用。在清洁生产型行业中，环境规制强度虽没能对行业绩效产生正向促进作用，但激励了产品创新和工艺创新的进步，且在环境规制强度影响行业绩效的过程中产品创新和工艺创新均发挥着完全中介作用。这一结论与“弱波特假说”认为的一样，环境规制虽不能提升企业的经营绩效，但会刺激企业的技术创新。此外，不难发现，在污染密集型行业中环境规制强度对工艺创新的抑制作用更加明显，且与产品创新相比工艺创新发挥的中介作用也较小。这点也正如前文中提到的，资源未被充分利用是导致企业污染的主要原因，而企业通过工艺创新对整个生产流程的改造，一方面可以提高资源的利用率，降低生产成本，另一方面可以降低污染，减少排污成本。在实现清洁生产化的同时，还能树立企业绿色环保的形象，提升公众认可度。但又因为与产品创新相比，工艺创新投入较高，资金回笼周期较长，且离市场终端较远，难以即时得到终端消费者的认可，因此，对于注重短平快取得市场绩效的中国工业企业，特别是在公众环保意识逐渐增加的今天，对污染较严重的工业企业而言，产品创新在短时间内对行业绩效的贡献是要大于工业创新的。

4 结论和意义

创新能力决定了企业、行业乃至国家的发展。2020年我国要建设创新型国家，如何在日益严格的环境规制强度下，实现环保、科技与经济的共同发展，成为我国目前亟待解决的重要问题之一。因此，本文基于创新管理视角，探究“波特假说”在我国工业领域的适用性。截至目前，为验证“波特假说”成立与否，大量的文献针对环境规制强度对技术创新、行业绩效的影响进行实证分析，但鲜有研究者将创新作为中介变量，探究三者之间的关系。基于此，本文通过对2008—2016年中国工业行业面板数据收集分析，将我国35个行业，根据污染程度，划分为污染密集型和清洁生产型，将技术创新细分为产品创新和工艺创新，构建以两类创新为中介的面板数据模型，实证检验“波特假说”在不同污染程度行业中是否成立，探讨环境规制强度能否促进行业绩效。同时，深入探究产品创新和工艺创新在环境规制强度对行业绩效影响过程中是否发挥中介作用。通过实证研究，本文得出以下研究结论：

(1)环境规制强度对不同污染程度的行业绩效均产生显著的抑制作用，且其对行业绩效的抑制作用是长期存在的。在污染密集型行业中，环境规制强度不仅抑制了行业绩效的提升，同样阻碍了产品创新与工艺创新的进步。而对于清洁生产型行业来说，严格的环境规制虽会抑制行业绩效的提升，但能够显著促进产品创新与工艺创新的发展。由此可见，在我国污染密集型行业中“波特假说”不存在，而在清洁生产型行业中存在“弱波特假说”。

(2)产品创新和工艺创新在环境规制强度影响行业绩效过程中发挥的中介作用不同。对于污染密集型行业来说，产品创新和工艺创新均在环境规制强度与行业绩效之间发挥部分中介作用，其中产品创新发挥的中介作用较大，而在清洁生产型行业中，产品创新与工艺创新则发挥着完全中介作用。值得注意的是，产品创新与工艺创新虽能大幅度提升清洁生产型的行业绩效，但由于环境规制强度对两类创新的激励作用较小，因此目前未对行业绩效产生显著的促进作用。

本文结合我国国情与实证结果，提出以下建议：一方面，政府在制定环保政策时，不应“一刀切”，不能一味地加强环境规制的强度，也需制定与行业、规模、产权特性等相匹配的补贴政策，并通过正确的引导方式，激励企业提升两类创新，通过补贴的方式弥补部分环保投入，从而提升行业绩效，促进行业的发展，也为2020年创新型国家的建设贡献力量。另一方面，各行业在制定行业发展规划时，应重视工业在环境治理体系与经济发展体系中发挥的重要作用，认识到两类创新对行业绩效的促进作用。因此，在面临严格的环境规制时不应忽略对创新的投入，尤其是产品创新，从而加强环境规制强度对行业绩效的促进作用。同时，通过创新能力的提升，从根本上解决排污问题，减少排污成本，增加绿色收益。

另外，本研究也存在两点不足：第一，由于面板数据的局限性，本文无法对环境规制强度进行更加细致的衡量；第二，在探究环境规制强度对行业绩效影响的过程中，未考虑区域的异质性。以上不足，在今后的研究中还需进一步探讨。