科技人力资源对工业绿色转型的门槛效应——基于环境规制的视角

常青山，侯 建，宋洪峰，陈建成

（北京林业大学经济管理学院，北京 100083）

1 研究背景

当前，随着全球资源消耗与环境污染问题日益凸显，如何在工业持续发展的同时实现工业发展与环境保护、能源利用的多赢，是各国工业发展进程中所遇到的一个重大难题。近年，中国通过改革开放，经济发展取得了举世瞩目的成绩，但在发展经济的过程中通过牺牲环境换取经济发展的情况长期存在。作为中国资源消耗与实体经济主体的工业产业，其粗放型的增长模式导致了大量的资源消耗与环境污染。2017 年，中国工业能源消费占全国总能源消费的比重高达63.15%，工业增加值仅占国内生产总值（GDP）的33.9%［1］。在资源与环境的双重压力下，中国工业发展急需摆脱粗放式模式，进行绿色转型［2］。

在传统工业发展模式逐渐难以为继的情况下，科技人力资源被认为是保护和改善环境的关键因素，同时也是经济可持续发展的重要手段。作为知识积累和科技创新的重要源泉［3］，科技人力资源所掌握的知识、技能以及创造力是促进工业绿色转型的重要源动力，并且在促进技术创新、价值创造和节能减排中作用越来越明显［4］。由此看来，科技人力资源在以创新驱动作为突破绿色发展瓶颈的抓手的战略背景下，将是提高绿色生产效率和环境质量的关键一环。因此，基于国际绿色低碳博弈新形式的演进，深入认识科技人力资源对工业绿色转型的驱动作用，对中国的工业绿色转型战略实施具有重大的指导作用和深远的现实意义。

为实现工业绿色有效转型，中国政府出台了一系列环境规制政策，希望通过环境政策对经济可持续增长产生积极影响［5］，但是，由于经济利益的诱惑，在政府环境政策的影响下，企业的绿色创新技术并没有得到提高，并且产生了“绿色悖论”现象［6］。此外，基于情景的不同，更有学者提出环境规制对绿色技术创新呈现波动性影响特征［7-8］。值得关注的是，由于中国不同工业产业内外规制环境等存在较大的差异性，这对中国科技人力资源与工业绿色转型的关系可能造成非线性影响。因此，在中国环境规制程度差异下，针对中国不同工业产业，科技人力资源对工业绿色转型存在怎样的非线性影响？科技人力资源是否可以有效促进工业绿色转型？对这些问题，值得做深入探讨。

2 文献综述

工业能源消耗及生态环境压力迅速增长，如何通过科技人力资源水平推动中国工业发展的绿色转型成为越来越多的学者关注的焦点。多数学者认为，受过良好教育的人更加强调节能，人力资本的积累可以通过使用节能技术减少了能源消耗［9-11］。相比之下，在宏观层面，Khanna 等［12］分析了中国27 个省份1 480 个家庭的电力消费情况，发现在生产过程中劳动力投入和能源之间具有可替代性；同样，基于对数生产函数中设置人力资本，在中国的经济发展过程中，化石能源和非化石能源之间也存在可能的替代性［13］。此外，从理论上讲，科技人力资源的积聚可以通过集聚所形成的知识溢出效应、创新效应和集体学习效应影响绿色转型［14-16］。虽然，多数研究表明人力资本对于经济绿色发展具有促进作用，但随着研究的不断深入，人们开始更加聚焦到科技人才。从管理学角度来看，绿色人才管理可帮助企业经理了解行业壁垒，提高能源企业发展的可持续性［4］。

虽然，科技人力资源水平的提高能够刺激绿色技术的发明，但也会增加能源消耗与环境破坏［17-18］。早期亦有学者指出，人力资源在节约资源中没有发挥有利作用［19-20］；并且，由于传统投入和人力资本贡献的不同，不同国家的人力资本的平均产出弹性存在很大差异，估计值可以忽略不计［21］；而且，人力资本的积累虽然能够提高企业吸收外来技术的速度，但对于经济增长的直接作用效果并不显著［22］。在发达国家，Salim 等［23］的研究指出如果人力资本和能源投入之间存在互补性，人力资源存量的增加在经济绿色发展中扮演着不利角色；在聚焦于中国情境下，关于科技人才聚集度的研究，学者从科技人才聚集强度与规模两方面出发，发现科技人才聚集度对技术创新存在显著负向影响，在一定程度上说明了科技人才的流动对于绿色技术进步的负面作用［24-25］。

大部分文献在强调科技人力资源与绿色发展的关系过程中忽略了二者的非线性特征。最早，基于人力资本的溢出效应，Sachs 等［26］研究发现波动性作用特征存在于科技人力资源对于绿色经济增长的影响过程中。之后，在半参数技术的使用下，并考虑到外商直接投资的溢出效应，学者们进一步证实经济增长与人力资本的关系中存在非线性［27-29］。在中国，由于区域间异质性的存在，对于经济较为发达的东部地区，人力资本与经济增长呈现“U”型曲线关系［30］。另外，在探究科技人力资源与经济绿色发展的关系过程中，环境规制扮演着十分重要的角色［31-32］：一方面，环境监管可以刺激旨在提高产品质量和降低生产成本的创新，从而反过来会提高资源分配效率和产品价值，这在一定程度上证实了“波特假说”［33］；另一方面，聚焦于工业层面，Lan 等［34］通过使用中国工业企业的横截面数据集，研究发现了人力资本的内外部影响可以弥补环境监督执行不力和规避环境监测的情况。值得注意的是，针对中国区域层面的不同环境规制下碳强度的动态阀值效应，Hou 等［2］研究发现中国工业绿色转型对碳强度的影响存在非线性，并受到环境规制“临界规模”的限制。

本文将从3 个方面对已有研究进行完善：第一，关于科技人力资源和工业绿色转型的现有相关研究通常仅局限于将技术变革、外商投资等作为绿色转型的影响因素，本文将从绿色经济发展的驱动力出发，以科技人力资源作为解释变量；而且，现有研究更多关注区域层面［35］，本文主要关注工业产业层面，具体细分到各工业行业及其行业间差异性。第二，工业绿色转型的定量测算与分析在现有研究中不够清晰，值得注意的是，相关研究科技人力资源与工业绿色转型关系的文献并没有将科技人力资源作为促进工业绿色转型的动力来源之一，相比之下，本文基于环境规制的视角研究了科技人力资源的影响过程，探索了促进工业绿色转型的科技人力资源驱动力。第三，现有研究中忽略了经济变量中包含的大量非线性关系［2，36］，由于不同程度的环境监管差异显著地影响绿色转型［37］，因此忽略这种环境规制的非线性阀值将导致结果偏差。因此，本文在分析中考虑了环境规制的非线性门槛效应，将环境规制阈值因素引入科技人力资源与工业绿色转型的复杂机制，揭示了不同程度的规制如何影响科技人力资源与工业绿色转型之间的作用及其差异，以检验科技人力资源是否有效促进了中国工业的绿色转型。

3 工业绿色转型的测度

3.1 工业绿色转型的测度模型

根据李斌等［38-39］与Hou 等［2］的研究成果，本文假设工业C-D 生产函数是：

当工业绿色全要素生产率的增长率高于资本、劳动及能源投入增长率的加权平均值，则意味着工业发展实现绿色转型。

当工业绿色全要素生产率的增长率低于资本、劳动及能源投入增长率的加权平均值，表明工业发展方式属于区域粗放，工业绿色转型没有实现。

关于工业绿色全要素生产率的测算，本文基于Super-SBM 模型，以工业行业从业人员的平均人数衡量劳动投入，以分行业规模以上工业企业固定资产净值平均余额作为资本投入［40］。在能源效率的绿色发展基础上，能源投入采用工业企业能源消费总量来衡量，数据按标准煤折合系数转换为万t 标准煤。此外，由于能源消费有明显的工业中间投入品特点，工业行业的期望产出以主营业务收入计算；非期望产出以工业废水排放量、工业废气排放量以及工业固体废弃物3 种指标衡量。

3.2 工业绿色转型的测度结果及分析

本研究以2010—2016 年中国36 个工业行业为分析对象，相关面板数据均来自中国国家统计局与国家能源局。如表1 所示，2010—2016 年中国分行业工业绿色转型的平均值仅为-0.081 38，这与李斌等［39］的研究结果保持一致，即当前中国工业绿色发展呈现粗放与集约并行特点，其主要原因是前期较长时间内中国工业经济发展模式主要以高投资、高消耗与高污染为特征，进而导致中国工业难以在短期内进行绿色转型；此外，中国工业绿色转型过程呈现波动特征，主要原因是中国不同工业行业之间的资源禀赋、结构规模、外在环境等差异较大。具体来说，由于国家近年针对传统重工业行业出台了一系列环境规制政策、新能源的开发与使用，以及绿色生产技术进步使得传统的重工业高污染行业电力、热力的生产和供应业的绿色转型较为成功；相对来说，转型水平较低的水的生产和供应业、燃气生产和供应业虽属于资源消耗相对较高的行业，但其生产与供应可以实现高效率与高环保，并创造巨大经济效益，绿色转型水平呈现逐步提高态势；但其他绿色转型不成功的行业，如传统重工业行业，由于行业特点以及技术的原因，导致其依然处于绿色转型的困境虽。值得关注的是，一些轻工业等制造业的发展也呈现出粗放与集约并行，甚至行业的绿色发展有继续恶化的趋势，如纺织业和造纸与纸制品业。其中：纺织业作为工业废气排放的“重灾区”，其生产过程产生的颗粒物、油烟是形成PM2.5 二次气溶胶的主要来源；造纸业在抄纸和漂洗环节所排放的包含增白剂、漂白剂、悬浮物等化学成分的大量工业废水将对江河环境造成严重污染。

表1 2010—2016 年中国工业产业绿色转型水平

如图1 从变动趋势上分析，2012 年之前中国工业大多行业的绿色发展处于平稳发展阶段，但之后出现了绿色转型水平的下降，出现这种情况的可能原因是：“十二五”时期中国政府颁布多项政策推进工业节能减排，在2010—2011 年两年直接促进了中国工业逐步转型绿色发展；然而，随着环境政策执行力度的下降、工业规模扩张过程中所排放的大量的CO2，2012 年之后大多数行业的环境污染、能源消耗迅速加重，虽然，绿色技术的进步使能源强度和碳排放强度下降，但环境污染的趋势并没有得到有效遏制，最终使得中国工业绿色转型无法实现。此外，在制造电子设备时需要使用卤族元素物质和大量的金属，会产生大量的污水和有毒气体，造成对环境的严重伤害。从2010 年开始，饮料制造业、烟草制品业等5 个行业全部实现工业绿色转型并保持了绿色发展。

图1 2010—2016 年中国工业行业绿色转型平均水平

4 动态面板门槛模型的构建

Hansen［41］首先提出了面板阈值回归模型的思想，该模型使用阈值变量来确定结构变化点，然后形成观测值来估计真正的阈值，从而更客观、更准确地处理非线性问题的结构变化。然而，这种阀值方法无法反映样本对象的动态变化或滞后效应，也忽略了内生变量的处理，只能适用于非动态面板模型。为了检验科技人力资源对于工业绿色发展的动态门槛效应，本文对全样本进行不同区间的划分，并通过系统广义矩（GMM）估计法对分区间的斜率系数进行动态估计［42］。

本文以工业绿色转型(IGT)为被解释变量，以分行业科技人力资源(HRST)作为解释变量，以环境规制(REG)为门槛变量，并加入创新效应（INO）、行业规模(SCA)、出口（EXP）外商投资（FDI）和要素结构（ESS）共5 个控制因素。为考察行业间不同环境规制门槛下科技人力资源对工业绿色转型的影响作用，本文设定面板门槛模型如下：

（1）被解释变量：工业绿色转型(IGT)。本文用工业绿色全要素生产率对工业经济增长的贡献率来计算工业绿色转型指数，即上文计算结果。

（2）核心解释变量：行业科技人力资源(HRST)。鉴于分行业的科技人力资源的分布差异较大，本文以分行业的R&D 人员数与平均从业人数的比值表示科技人力资源指标。

（3）门槛变量：环境规制(REG)。对于造成中国不同工业行业间绿色转型差异的环境规制关键因素，上文已经提到，学界针对其的影响尚未统一，以“波特假说”为基础，多数学者认为从长期来看，适当的环境规制有助于企业进行技术创新活动，从而实现节能减排、发展绿色经济。考虑到在中国作为应用最为广泛的环境规制方式，且考虑到国家相关统计情况，本文以工业污染治理投资占行业总资产的比重来衡量环境规制［43］。

（4）控制变量：

1）创新效应（INO）。由于中国工业的绿色转型越来越依赖于绿色创新活动，用专利申请量来衡量分行业创新效应。

2）行业规模(SCA)。用行业总资产与企业单位数的比率表示。

3）出口（EXP）。鉴于出口所具有的正外部性能够对绿色经济增长产生影响，以产业出口交货值定义出口。

4）外商投资（FDI）。由于外商投资对于中国产业结构转型的影响显著，本文最终选用各行业外商和国内港澳台商投资的工业资产额占本行业工业总资产的比重来控制外商投资的环境效应。

5）要素结构（ESS）。用行业总资产与行业年平均从业人数的比率来表示。

本文以2010 年为基期，利用GDP 平减指数和固定资产投资价格平减指数将名义变量缩减为实际变量。表2 总结了所有变量的描述性统计结果。

表2 2010—2016 年样本行业变量的描述性统计结果

5 门槛效应检验结果

表3 门槛效应检验结果显示环境规制的双重门槛和三重门槛无法通过检验，而单重门槛在5%的显著水平上通过检验，存在显著的环境规制单重门槛效应。因此，对于科技人力资源的绿色驱动作用，本文采用单重环境规制门槛模型进行估计。

表3 环境规制门槛显著性检验结果

通过表4 单重门槛模型估计的结果，科技人力资源驱动效应的单重门槛值是0.314；此外，这个门槛估计值在95%置信区间内：0.314［0.301，0.703］。

表4 环境规制门槛值估计结果和置信区间

具体来说，本文用似然比LRn(γ)来构建“非拒绝区域”，即表示γ的有效置信区间。在1-α置信水平上的“非拒绝区域”是一系列属于LRn(γ)≤c(α)的γ值。当（α是显著性水平，并且在95% 置信水平上c(α)=7.35），本文不能拒绝“阙值估计值等于真实值”的零假设［41］。

其次，本文根据以上门槛值计算将环境规制划分为弱规制程度（REG ≤0.314），以及强规制程度（REG>0.314），分别考虑不同环境规制下的中国科技人力资源对工业绿色转型的门槛作用。表5 呈现了在不同程度的环境规制下，中国科技人力资源对于工业绿色转型的驱动效应。在环境规制程度较弱情况时（REG ≤0.314），科技人力资源对于工业绿色转型存在负向显著影响，科技人力资源显著抑制了工业绿色转型；然而，在强环境规制程度下（REG>0.314），其影响机制发生了很大改变，此时，效应系数完全相反。这一结果反映了科技人力资源对于工业绿色转型的作用存在显著的门槛效应：在弱环境规制情况下，中国科技人力资源对工业绿色转型存在明显的负向驱动；但是，当规制程度增强并且超过阀值时，科技人力资源对工业绿色转型有的作用方向发生改变，呈现正向影响。

表5 2010—2016 年中国科技人力资源对工业绿色转型影响的动态门槛估计结果

由此，本文认为：一方面，首先当环境规制程度低时，工业企业不仅无法通过创新补偿效应达到经济增长与环境治理的双赢结果［44］，而且难以实现二者脱钩，甚至出现“绿色悖论”的情况［45］，也就是说，当环境规制强度低时，各工业行业为了追求短期利益依然会继续把科技人力资源分布在污染投资上，以末端治理来应对政府规制政策，在此种情况下，各行业科技人力资源不但无法发挥其绿色创新能力，而且会继续帮助企业为快速实现短期利益而加大对资源能源的消耗，这在很大程度上限制了中国工业的绿色转型。其次，在低程度环境规制情况下，各行业间科技人力资源的流动与配置并不利于工业绿色发展，尤其在当今中国行业异质性显著情境下，低程度环境规制下传统高排放、重污染的企业对高科技人力资源的吸引与重视不足，而且，高科技人才更愿意流向高科技行业，如电子通信行业等，结果，科技人力资源普遍集中在高科技企业，无法发挥低碳技术的外溢和吸收能力，导致传统型工业企业的绿色清洁生产技术研发严重滞后。此外，针对于中国科技人力资源培养体系，当环境规制较弱时，市场对于绿色科技人力资源需求不明显，使各高校、研究所、企业等对科技人力资源的绿色创新技术培养意识不足、培养体系不完善，导致中国绿色科技人才总量不足，在此种情况下，即使有充足的科技人力资源，但由于研发人员水平的限制，工业企业短期内依然无法改变中国工业粗放式发展现状。

另一方面，随着环境规制程度的提升，部分高污染、高耗能的工业企业，面对高强度环境规制要求，无法承受压力而退出市场，市场集中度得到进一步增强［46］。相对来说，其它有充足的资金与科技人力资源储备的工业企业可以承受环境规制政策所带来绿色转型的技术压力，继续留在市场。而且，由于处于末端治污边际效应递减以及环境规制程度递增的情况之下，那些依赖末端投资治理污染的工业企业只能抽取原本从事粗放型生产的科技人力资源，或者从外部引进更多高水平绿色技术人员，进行企业绿色生产技术的创新，达到创新的“补偿效应”。并且，从市场失灵的角度来说，政府的高环境规制可以降低企业科技人力资源原本因拥有环境质量相关技术而从企业的创新投资中抽取的资金，进而减少了企业进行绿色技术创新的组织成本，使更多的资金投入到企业的工业绿色转型中［47］。

对于推动工业绿色转型的其他驱动力，外商直接投资、创新效应和产业要素结构都对其产生了显著影响。外商投资行业通常具有生产技术水平高、管理先进的特点，其在促进行业生产总值增加的情况下能够相对减少能源消耗，推动行业绿色发展。此外，鉴于中国工业行业劳动密集型特征明显，产业要素结构对工业绿色发展产生不利作用。意外的是，创新效应与工业绿色发展呈现显著负相关关系，这与一般认为创新效应对工业绿色转型的正向影响有所不同。主要原因可能是能源价格的长期扭曲且偏低对企业绿色技术创新的带来不利影响，导致技术创新并不利于工业绿色转型。此外，在当前中国整体上仍处于全球价值链分工模式的低端情况下，出口贸易仍对工业绿色发展呈现显著负向作用［48］。行业规模并没有明显对工业绿色转型产生影响。

6 结论

科技人力资源促进工业绿色转型是充满不确定性因素且极其复杂的系统任务。在全球绿色发展与竞争的背景下，中国工业绿色转型迫在眉睫，以科技人才推动工业绿色转型是实现节能减排与工业双赢发展的重要组成部分。本文首先测度了中国工业绿色发展趋势，识别促进工业绿色转型的主要驱动力，并结合动态面板门槛模型，从环境规制角度分析中国科技人力资源在不同工业行业中对工业绿色转型的作用，得到以下结论：

（1）总体上，中国工业绿色转型水平仍然较低，粗放与集约发展并存。尤其应当关注纺织业与造纸和纸制品等行业，其对于资本、劳动及能源等投入的依赖性非但没有减弱，反而呈现继续强化的现象。

（2）中国工业绿色转型过程中行业差异性显著，受不同区域资源禀赋、结构规模、外在环境等影响，其转型过程呈现明显波动特征。值得注意的是，转型水平较高的行业并不全集中于我们通常所认为的轻工业行业。大多数轻工业产业在推进技术创新的同时，无法形成与之相匹配的要素禀赋，导致人力资本与物质资本配置扭曲，个别产业技术进步偏离绿色创新，无法实现工业可持续生产技术升级，促进行业绿色发展。

（3）科技人力资源对于工业绿色转型的作用显著受到不同程度环境规制的影响。意外的是，在低程度环境规制水平下，科技人力资源不利于工业的可持续发展。然而，随着环境规制强度的增加并超过临界值，在一定程度上降低了这种不利影响，进而推动了科技人力资源正向促进作用。

（4）对于促进工业绿色转型的其他驱动力，外商直接投资、创新效应和产业要素结构对于工业绿色转型产生了显著作用。但是，产业要素结构与创新效应与工业绿色增长呈现负相关关系。此外，并没有充足证据表明出口贸易与行业规模在促进工业可持续发展方面发挥了作用。

根据以上研究结果，本文针对中国工业行业绿色转型目标提出以下政策建议：

第一，在全球绿色经济竞争发展的背景之下，通过科技人力资源促进工业绿色转型是中国经济转向集约型发展方式的重要一步。在中国人口红利逐渐消失、经济发展进入新常态的情况下，依靠巨大的科技人力资源及绿色创新潜力，政府应该不断完善科技人才政策，逐步提高科技人才创新水平，实现科技人力资源对中国工业经济的绿色发展的促进作用。

第二，政府应充分考虑不同行业之间的异质性，根据不同行业的经济基础、资源禀赋以及地理特征实施绿色转型的制度设计。对于绿色转型较好的行业，增强生产要素配置与绿色技术进步的协同效率：一方面，继续深化产业要素结构调整，最大限度释放绿色产业能量；另一方面，提升行业内部要素配置效率，优化资本、劳动及技术之间的配比关系，提高工业绿色全要素生产率，实现能源效率变革。此外，提升绿色技术研发能力是改变绿色转型水平较低行业现状的首要方式，鉴于此，加大科技资金投入、建立企业知识创新管理体系以吸引更多科技人才积极参与绿色技术研发是关键［49］。

第三，实现工业绿色转型，需要考虑各工业行业环境规制水平的门槛影响效应，根据不同工业行业的具体情景设置合理的环境规制强度，防止异质性阀值效应的不利影响。针对环境规制较低的行业，政府应适度提高环境规制强度，防止科技人力资源对工业绿色发展的反作用，并鼓励企业将更多的科技人力资源投入到绿色生产上来，提高企业绿色转型速度。另外，对于绿色发展逐步“好转”的行业，除了将环境规制继续保持在较稳定的水平上，还应重视科技人力资源供需对接，改善科技人才管理方法，最大限度实现吸收科技人才进入继续绿色转型的企业中去。

最后，为了更好地促进行业绿色转型速度的提高，发挥绿色经济发展驱动力的协同效应至关重要。政府应积极优化工业行业要素投入类型和比例，推动产、学、研等创新载体合作，提升科技人才的绿色创新效率。并且，加强高效型、清洁型外商投资的政策导向和行业导向，积极引进国外先进的绿色技术与管理制度，提高能源使用效率并降低环境污染程度。