环境规制对我国省级产业结构优化的影响效应研究

宋 华 张国林 刘岑婕 阳立高

1 引 言

改革开放以来，我国以高能耗、高污染、高排放的粗犷式发展模式实现了经济飞跃发展，产业发展不均衡等问题严重制约了中国产业发展和结构升级，产业结构始终存在不合理的现象［1］。在产业结构不断演进的过程中，我国面临的环境问题也全面爆发。十九大报告明确要求我国必须形成节约资源和保护环境的产业结构，通过结构调整转变经济发展模式，引领走向高质量发展道路。我国政府承诺加大环境保护力度，转变经济发展方式，选择一条既能改善环境又能发展经济的可持续发展之路，出台多项环境政策来应对产业发展过程中的环境问题。环境规制是我国现阶段保护环境的重要举措，通过实施环境规制政策，促进企业采用清洁技术生产，提供更加清洁与高质量的产品，转变企业生产方式。

为了遵循污染排放约束，环境规制的实施会增加企业生产成本。但是，受环境约束的企业出于长期发展的需求，也可能会开展绿色技术创新从生产环节降低污染排放。现有研究关于环境规制对产业结构影响效应的文献多从线性角度考察我国环境规制对产业结构升级的影响。本文从非线性的角度实证检验环境规制对我国省级产业结构优化的影响，探究环境规制通过技术创新、FDI和国际贸易对产业结构优化的影响机制，并考察环境规制的门槛效应。本文的研究结论将对我国在十四五规划期间进一步完善和推广环境规制政策、促进产业结构优化提供重要的政策启示。

2 文献综述与影响机制

2.1 研究进展

学者对环境规制影响经济发展进行了大量研究，随着我国工业化进程推进，学者们逐渐开始关注环境规制对产业结构的影响效应。李春米（2010）［2］、谭娟和陈晓春（2011）［3］研究均发现，环境规制强度显著影响第二和第三产业规模变动。李强（2013）［4］从理论上分析了环境规制如何影响产业结构，并通过实证检验发现环境规制强度的提高能够促进我国产业结构向第三产业攀升。肖兴志和李少林（2013）［5］的研究发现，我国环境规制推动了产业结构升级，这种积极作用在东部地区最明显。原毅军和谢荣辉（2014）［6］发现环境规制推动我国产业结构调整，是产业发展中的新动力。徐开军和原毅军（2014）［7］考虑产业结构升级的滞后效应，研究发现严格的环境规制帮助实现产业结构升级，我国能够兼顾环境治理和产业结构调整升级。王毅和关海玲（2018）［8］以省级面板数据分析发现我国环境规制能够有效促进产业结构升级。李强（2018）［9］利用城市面板数据研究发现，环境规制能够促进长江沿线城市的产业升级。唐晓华和孙元君（2019）［10］在分析环境规制对区域经济增长的影响效应时发现，环境规制能够促进省级产业结构高级化和合理化，这种作用也会间接影响经济增长。孙玉阳等（2020）［11］考察了技术创新和人力资本作为门槛变量时环境规制对产业结构升级的影响作用，发现较高的技术水平和人力资本水平下，严格的环境规制能够推动产业结构升级。

近年来，一些学者开始关注环境规制与产业结构之间的非线性关系。梅国平和龚海林（2013）［12］研究环境规制对产业结构的影响，发现环境规制的一次项系数显著为正，二次项系数显著为负，当环境规制强度达到一定程度后会促使服务业在产业结构中占比增加。钟茂初等（2015）［13］也得到类似结论，尽管环境规制在初始阶段不利于产业结构调整，但是当环境规制达到一定强度后，会促使污染产业转移。李虹和邹庆（2018）［14］将我国城市划分为资源和非资源型，分析环境规制对城市产业结构合理化和高级化的影响效应，发现环境规制对两种类型的城市的产业结构合理化和高级化都有显著的门槛效应。梁坤丽和刘亚丽（2018）［15］研究发现，由废水、废气等污染物和污染治理投入衡量的环境规制强度对产业结构合理化和高度化均有显著的U型影响。马骏和王改芹（2019）［16］利用33个城市面板数据从动态回归角度分析环境规制对产业结构升级的影响，发现沿海地区城市环境规制对产业结构升级存在U型影响，且样本城市的环境规制强度均已跨越拐点。

以上研究中，学者多从线性的角度考察环境规制对产业结构优化的影响作用，尽管少数学者开始关注二者之间的非线性关系，但仍未得出一致结论。并且，鲜有文献对环境规制影响产业结构优化的机制进行分析和检验。同时，现有文献多以治污投资完成情况、环境法规颁布数量等单一指标作为环境规制的替代变量，可能存在度量偏误问题。基于此，本文构建综合考虑废水、废气和固体废弃物排放情况的环境规制综合指标，并考虑三次产业产值变动、劳动力分布结构和产业部门贡献率构建产业结构综合指标，为实证分析提供更为准确的度量指标。在此基础上，本文构建计量模型检验了环境规制一次项和二次项对产业结构优化的影响及其影响机制，并构建门槛模型检验环境规制的门槛效应。

2.2 环境规制对产业结构优化的影响机制

通过梳理以往研究，环境规制可能通过技术创新、FDI和国际贸易影响产业结构优化。第一，环境规制可能通过促进技术创新推动产业结构优化。传统观点认为，环境规制的约束会给企业带来额外的成本，受约束企业为了遵循环境规制标准需要投入资金进行排污治理，导致外部成本内部化，挤占原本用于创新研发的资金投入，不利于企业发展和竞争力提升。然而，根据“波特假说”，企业为了获得长期发展动力，应对环境规制约束，除了投入资金开展末端治理外，可能改进生产工序，进行绿色技术研发，通过采用先进的生产技术从源头上减少污染排放，能够为企业赢得竞争优势。大量学者如李强和聂锐（2009）［17］、沈能和刘凤朝（2012）［18］、杜威剑和李梦洁（2016）［19］的研究均支持“波特假说”。Jeon等（2016）［20］认为，技术创新能够促进产业结构优化，技术创新会促进产品的升级换代，进而改变生产结构和产业劳动生产率，从而导致产业规模的扩大和细分行业的产生。李强（2013）［4］通过理论和实证研究发现，环境规制会引致技术创新，对第二产业和第三产业的发展造成不同影响，进而提高第三产业的占比，优化产业结构。

第二，环境规制会改变FDI，而FDI的流入规模又会影响地区产业布局，对产业结构带来影响。具体而言，严格的环境规制会影响外资企业选址设厂决定，一些包含高污染生产环节的FDI将不满足这些地区环境管制要求，这就直接导致FDI流向其他环境规制相对宽松的地区。由于FDI流入不仅带来了资金，还会带来先进的技术、丰富理经验以及产业规模扩大，影响当地产业结构。根据“污染避难所假说”，宽松的管制政策能够吸引受严格政策约束的国家或地区将污染产业和生产工序以对外直接投资的方式进行转移(Walter和Ugelow，1979［21］)。不同国家（如发达国家和发展中国家）之间、不同地区（如我国东部地区和中西部地区）之间环境规制强度存在差异，这就导致了高污染、高排放的产业会向环境规制相对宽松的地区迁移，影响产业布局。Smarzynska和Wei （2001）［22］、杨海生（2005）［23］均验证了污染避难所假说，发现严格的环境规制会阻碍FDI的流入。Cai等（2016）［24］实证结论发现FDI会减少流向执行严格环境规制的地区，尤其是环境规制强度较宽松的地区FDI流出时更易受到目的地环境规制强度的影响。而FDI能够通过影响资本和资源供给、技术转移和扩散等影响产业结构升级。FDI在产业结构调整和升级中发挥了催化剂作用，大量资金流入企业，弥补了经济发展和推进工业化进程的资金缺口，资金充裕的产业迅速发展将对产业结构产生影响。

第三，由于不同国家和地区执行的环境规制强度不同，同一产品能够出口到环境规制宽松的地区，但是可能并不符合环境规制严格地区的标准，进而影响一国或地区的国际贸易规模，对本国产业结构带来影响，在这种情形下环境规制可以被各国作为一种贸易保护手段执行。一方面，大量学者利用HOV模型、引力模型等回归模型，实证分析环境规制对贸易的影响，如许源等（2014）［25］研究发现，环境规制会显著阻碍我国碳密集型行业贸易出口额。石华平和易敏利（2018）［26］探讨了环境规制与出口贸易的非线性关系，发现二者之间存在U型影响。成喜玲和刘凇延（2018）［27］利用引力模型分析发现，欧盟和中国-东盟自贸区成员国环境规制对贸易有显著的抑制作用。另一方面，国际贸易规模不仅会给各国福利带来影响，还会对本土产品和市场带来冲击，影响要素和产品价格。因此，国际贸易成为推动一国产业结构从低向高攀升的基本因素。Wörz（2004）［28］从生产技术角度出发，分析国际贸易对产值结构调整的影响，发现不同技术类型的贸易品在技术溢出效应上存在差异，技术密集型产品的贸易增加能够带来更显著的技术溢出效应，使得生产扩张，进而影响产业结构优化。王菲（2011）［29］、马子红和常嘉佳（2014）［30］、栾申洲（2018）［31］等学者的研究均发现对外贸易与产业结构优化之间存在关系。黎绍凯和李露一（2019）［32］研究发现上海自贸区的建立能够促进区内产业结构优化升级。

3 关键指标和回归模型构建

3.1 环境规制和产业结构指标测算

（1）环境规制指标测算

本文借鉴原毅军和谢荣辉（2014）［6］的方法测算环境规制强度（ERS），由于2011-2014年之间我国以及其各地区“三废”的达标量、去除量和综合利用量并没有具体数值，仅提供了排放量，且把废气中的烟尘与粉尘合并在一起。因此，本文将基于各省份实际污染指标，以工业废水单位产值排放量、工业烟（粉）尘单位产值排放量、工业SO2单位产值排放量、工业固体废物单位产值排放量4个单项指标，采用指数法构建各省份ERS来度量中国各省份的环境规制强度，具体方法如下。

由于表1所构建的评价体系各单项指标的单位不同，需要对原始数值进行标准化处理，如式（1）：

其中，i与j分别指省份（i=1,2,3,...,30）和各类污染物（j=1,2,3,4）；UEji是表1中4类单项指标的原始数值；Max(UEj)和Min(UEj)分别表示每一年的UEji所有样本内的最大值和最小值；UEjis是4个单项指标标准化值。

考虑到不同省份污染排放差异较大，即使同一省份内同类污染排放也存在差异，因此，借鉴原毅军和谢荣辉（2014）［6］的方法，计算各单项指标的调整系数，计算公式如下。

其中，Wij是地区i污染物i调整系数，Eji是地区i污染物i原始排放数值，是所有地区污染物j排放总和，Oi表示地区i的工业增加值，是所有地区工业增加值总和，UEji是地区i污染物j排放量/该地区单位增加值，UEj是所有样本地区污染物j排放均值。

通过式（1）和（2）计算得到的标准化值和权重后，通过下式计算得到各地区环境规制强度：

（2）产业结构优化指标测算

作为本文需要验证的核心变量产业结构优化，在选取衡量产业结构优化程度的代理指标将直接关系到实证结果的准确性和可信度。本文借鉴汤婧和于立新（2012）［33］以及徐开军和原毅军（2014）［6］所设计通过三类综合指标计算出的值作为衡量产业结构优化指标，该指标具体包括三级：目标层、领域曾和指标层，详见表2。最后通过领域层和指标层测算出的指数，其值越大意味着产业结构优化的优化和升级程度就越高。

表2 产业结构优化指标及权重

3.2 计量模型设定

根据本文的研究目的，选择通过三类综合指标（三次产业变动情况、劳动力分布结构、产业部门贡献率）计算得出的值作为被解释变量，环境规制作为解释变量。考虑到我国各地区经济发展水平的不平衡性以及以前研究的结论和经验，本文考虑了影响产业结构优化的其他因素，选取了经济增长率、技术创新、国际贸易、外商直接投资作为控制变量。构建如下回归模型：

其中，下标i代表省份、t代表时期；STRi,t表示产业结构优化指标，是利用九个指标层测算的三类领域层综合得出的产业结构优化指标衡量；ERSi,t表示环境规制强度，为了验证环境规制对产业结构优化是否存在门槛值，加入ERS指数的二次项，ERS采用四种污染物单位产值排放强度来表示，但对其原始值进行了无纲量化和权重系数调整后再取倒数得来；ECONOi,t表示各省份实际生产总值GDP的经济增长率，衡量经济增长水平状况，用各省份各年份的实际生产总值GDP增长率表示，并以1998年为基期的价格指数转换成可比价格，进而剔除价格因素的影响；RDi,t表示技术创新，本文用地区科研经费内部支出衡量；FDIi,t表示外商直接投资，用实际利用外资额衡量；TRADEi,t表示国际贸易规模，用地区实际进出口总额反映；µi,t表示随机误差项。

由于考察不同的环境规制强度对产业结构优化影响效应的差异，借鉴Hansen（1999）的分析框架［34］，设置如下单门槛回归模型：

其中，th表示门槛变量，并且均具有严格的外生性；θ是待估计门槛变量的门槛值；I(·)表示指示函数，µit～iid(0,σ2)是随机干扰项；β1和β2分别表示在th≤θ和th＞θ时环境规制强度影响产业结构优化的弹性系数。模型（5）考虑存在单门槛情形，进一步拓展到如下双门槛模型：

其中，θ1，θ2均是门槛值，且满足θ1＜θ2。多重门槛回归模型可进一步在双重门槛模型的基础上拓展。

环境规制强度可能并不仅存在单门槛，进一步，本文建立如下双重门槛回归模型：

考虑到数据的可得性，本文以除西藏外我国30个省份1998-2014年数据作为样本。数据主要来源于《中国统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》和国家统计局网站。GDP、产业产值、内部研发投入、进出口贸易额等货币有关数据，均按照1998年不变价进行调整。

4 实证结果分析

4.1 面板模型回归结果

根据对模型（4）的Hausman检验结果，应选择固定效应模型。本文采用双重固定效应模型进行回归，结果如表3第1列所示。从回归结果发现，环境规制强度的一次项回归系数显著为负，二次项回归系数显著为正，环境规制强度对产业结构优化具有U型影响。这表明，环境规制从无到不断增强过程时，不利于产业结构优化。这可能是因为相对其他较高环境规制的地区或者国家而言，该地区较弱的环境规制强度仍然在一定程度上具有成本优势，进而把污染排放强度高的产业转移到该地区，加大其污染产业的比重，这将不利于产业结构的升级与优化。随着地区发展水平的提高，公众对环境质量的关注度提高，当环境规制严格程度提高到某一程度后，越严格的环境规制越有利于产业结构优化。这可能是由于环境规制强度跨过一定拐点后，将引发“污染避难所效应”，高污染、高排放的生产环节将转移到环境规制较为宽松的地区，本土产业结构优化升级（梅国平和龚海林，2013［12］）。

进一步，将样本划分为东中西部三个地区，回归结果如表3第2-4列所示。东部地区和西部地区环境规制强度对产业结构优化具有显著的U型影响，中部地区环境规制强度的U型影响不显著。这意味着东部和西部地区环境规制强度跨越相应的门槛值以后，环境规制会对产业结构优化起促进作用。而中部地区环境规制强度的提高不利于产业结构优化，尽管跨越一定拐点后这种抑制作用转为促进作用，但是影响作用不显著。并且，东部省份环境规制强度对产业结构优化影响的拐点值大于西部省份的拐点值，这说明西部省份能够更快地达到拐点，进而通过较严格的环境规制倒逼产业结构优化，而东部省份需要制定比西部省份严格的环境规制，才能达到拐点，进而促进产业结构优化。究其原因，可能是由于我国东部地区的产业结构比中部和西部的产业结构更完善及高级，以及在前期中部与西部多以承接高耗能、高污染的环节参与国内分工，工业行业污染较为严重，只要实施较严格的环境规制强度能够快速地促进西部产业结构的优化。

控制变量回归结果显示，对于所有样本省份而言，经济增长率对产业结构优化呈现显著的正效应，这表明经济发展水平对产业结构升级具有一定的促进作用。技术创新对产业结构优化具有显著的正效应，这意味着，技术创新将提高生产技术、创造新工艺，淘汰旧技术与工艺，进而促使产业结构的优化与升级。国际贸易也显著促进产业结构优化，进出口贸易在一定程度上促进了我国各省份产业结构优化，究其原因可能是进出口贸易使得生产更具专业化，促进企业进行技术创新，提高产品国际竞争力，并吸收国外的先进技术与管理经验，进而促进产业结构的调整与升级。这也在一定程度上说明，我国可以利用现代开放包容的全球化经济倒逼我国产业结构的优化。不过，FDI却对产业结构表现为显著的负效应，这说明，FDI可能促进了国际产业的转移，使得我国成为了“污染避难所”，即国际投资促进污染产业向我国转移，进而不利于产业结构的升级与优化。

表3 基本回归结果

4.2 影响路径分析

为了检验环境规制对产业结构影响的路径（三条路径：技术创新、FDI和国际贸易），本文进一步加入环境规制与这三个变量的交互项进行回归，结果如表4所示。从表4的（1）-（4）可以发现，在1%的显著水平下，环境规制的一次项系数显著为负，二次项系数显著为正，说明环境规制对我国产业结构存在U型影响，当环境规制跨越拐点后，环境规制强度的增加将推动产业结构的优化，验证了前文回归结果的稳健性。

根据表4中（5）显示，环境规制与技术创新的交互项系数为正且在5%的显著性水平下显著。通过对比（4）和（5）的结果，我们发现不管是否加入环境规制与技术创新的交互项，均不改变环境规制对产业结构优化的U型影响效应。对比加入环境规制与技术创新交互项前后环境规制对产业结构优化的偏效应值，我们发现环境规制的实施会促进企业进行技术创新，而技术创新又会促进产业结构的优化与升级，进而环境规制可以通过技术创新这条路径加快跨越拐点，对产业结构优化产生正效应。这说明，环境规制可以通过促进技术创新来加快到达环境规制对产业结构优化影响的拐点。

根据表4中（4）和（6）的结果，发现不管是否加入环境规制与FDI的交互项，均不改变环境规制对产业结构的U型影响效应。并且，我们对比加入环境规制与FDI交互项前后环境规制对产业结构优化的偏效应值发现，环境规制的实施会导致当地FDI的吸引力下降，而前文研究发现FDI不利于我国产业结构的优化，进而环境规制可能会通过FDI这条路径而延长达到促进产业结构优化的拐点。这说明，环境规制对FDI产生影响，可能会导致环境规制对产业结构优化影响的拐点期延长。

根据表4中（4）和（7）结果，发现不管是否加入环境规制与国际贸易的交互项，环境规制对产业结构优化均存在U型影响效应。我们对比加入环境规制与国际贸易交互项前后环境规制对产业结构优化的偏效应值，发现环境规制的实施会影响进出口总额的变化，环境规制可以通过影响国际贸易来加快达到环境规制促进产业结构优化的拐点。

表4 影响路径回归结果

续表

4.3 门槛检验分析

本文选取环境规制强度作为门槛变量，采用Bootstrap法反复抽样300次进行门槛自抽样检验，门槛自抽样检验结果如表5所示。根据结果可知，环境规制强度的单门槛与双重门槛效果均通过5%显著性检验，但三重门槛效果不显著，说明环境规制强度存在双重门槛影响。

表5 门槛效果自抽样检验

门槛估计值和置信区间估计结果如表6所示。由结果可知，环境规制强度的双门槛值分别为0.3972和2.5512，且在95%的置信区间分别为［0.3613，0.4077］和［2.3557，2.5841］。

表6 门槛估计值及其置信区间

由上述双重门槛检验结果和门槛值结果，可以将环境规制强度划分为三个档次：环境规制强度小于0.3972，环境规制强度介于0.3972～2.5512之间，环境规制强度大于2.5512。门槛模型估计结果如表7所示。由结果可知，当环境规制强度低于0.3972时，环境规制强度显著抑制了产业结构优化。当环境规制强度提升，介于0.3972和2.5512之间时，环境规制强度在1%水平下显著促进了对产业结构优化。然而，当环境规制强度进一步严格，超过2.5512后，环境规制强度对产业结构优化的影响转为负向影响，但是并未通过显著性检验。这表明，严格的环境规制强度能够促进产业结构优化，但是过于严格的环境规制将阻碍产业结构优化。因此，我国政府在制定和实施环境管制政策时，要结合当地市场和产业发展实际情况，选择适当的环境管制力度，利用环境规制对现有产业布局实施严厉的环境约束以倒逼其进行结构优化和升级，摆脱既定产业结构和发展模式的约束，实现产业结构绿色化调整。

表7 环境规制门槛模型估计结果

5 结论及政策建议

经济高质量发展要求我国转变经济增长动力，优化产业结构，实现绿色发展。作为治理环境问题的重要手段，环境规制能否推动产业结构优化，政府应实施何种强度的环境规制以实现产业结构优化。本文分析了环境规制影响产业结构优化的理论机制，在此基础上构建计量模型考察环境规制对我国省级产业结构优化的影响效应及影响机制。考虑二者之间可能存在非线性关系，构建门槛模型检验环境规制对产业结构优化的门槛效应，以便发现我国执行何种环境规制强度有利于产业结构优化。

研究发现，环境规制强度对产业结构优化具有U型影响，环境规制从无到不断增强过程时，不利于产业结构优化；随着地区发展水平的提高，公众对环境质量的关注度提高，当环境规制严格程度提高到某一程度后，越严格的环境规制越有利于产业结构优化。东部和西部地区环境规制强度跨越相应的门槛值以后，环境规制会对产业结构优化起促进作用。而这种促进作用在中部地区不显著。并且，西部省份能够更快地达到拐点，进而通过较严格的环境规制倒逼产业结构优化，而东部省份需要制定比西部省份严格的环境规制，才能达到拐点，进而促进产业结构优化。环境规制可以通过促进技术创新和影响国际贸易来加快达到环境规制促进产业结构优化的拐点。门槛回归结果显示，环境规制强度存在双重门槛影响，随着环境规制强度由弱变强，对产业结构优化会产生先抑制后促进再抑制的影响。

上述研究结论给我国政策制定者提供了一定的启示。首先，我国应执行严格的环境规制强度，发挥环境规制对产业结构优化的推动作用。尽管短期内，环境规制约束会增加生产成本，挤占创新投入，但是严格的环境规制能够通过技术创新和国际贸易影响产业结构优化，实现产业升级。我国仍然要不遗余力地制定和完善合适的环境规制政策工具，尽快实现环境治理和产业优化的双赢局面。其次，我国需要在不同地区因地制宜地执行合适的环境规制强度。我国各地区的资源禀赋、地理位置、自然环境等条件存在很大差异，导致各地区的经济发展不平衡和产业结构存在差异性，地方政府结合自身实际情况，采取适合本地区的环境规制政策来激励该地区内产业结构的转型和优化。最后，我国应完善环境规制法律体系，并落实监管部门的责任制原则。只有相关法律法规被完善，才能约束企业及其他行为主体的生产活动，使其达到标准。此时，监管部门应承担一定的职责，坚定决心，提高企业参与环境规制的意识，加大污染治理投资，实施严厉环境管制，因为只有这样才能严格实施监管并监管到位。