环境规制对制造业价值链攀升的影响效应

蔡海亚，赵永亮，焦微玲

（盐城工学院 经济管理学院，江苏 盐城 224051）

一、文献综述

改革开放以来，依托廉价劳动力、丰裕资源禀赋以及贸易开放催生的政策红利，中国在产品加工、组装环节获得比较优势，积极融入到全球价值链分工体系中，承担着世界“制造工厂”的角色，创造了令全球为之惊叹的“中国奇迹”。值得遗憾的是，这种分工体系使得中国长期从事粗放型的生产制造方式，生产低技术含量的加工产品，将制造业牢牢锁定在全球价值链低端，极大地阻碍了制造业的良性发展。随着“人口红利”渐趋消退，比较优势产业明显弱化，传统发展模式难以为继，制造业价值链也面临更大的升级压力。但与此同时，这种高污染、高能耗、低产出的粗放式经济发展模引发的环境问题也日趋严重。据环保局、中科院等部门的测算，环境问题所产生的经济损失约占全国国民生产总值的10%。因此，面对持续恶化的环境污染问题，需要通过严格的环境规制来约束企业生产经营活动，缓解市场机制在环境资源配置上的失灵。环境规制作为政府对环境管理的重要手段，在改善环境问题的同时也可以通过施加环境约束倒逼制造业企业进行技术革新，激励制造业价值链不断攀升，实现环境保护与产业转型的双赢。

目前，国内外学者从单一维度对环境规制以及制造业价值链攀升做出了有益探讨，但缺乏环境规制对制造业价值链攀升的研究。关于环境规制方面，国内外学者对其研究范围较为广泛，更多关注的是环境规制实际效果，涉及到贸易开放、产业转移、技术进步、产业集聚等宏观方面的环境效益，但研究结论尚未达成一致。一些学者认为，环境规制改善了环境污染[1-4]；也有学者认为，环境规制对环境污染的改善作用并不大[5-8]。关于制造业价值链攀升方面，国内外学者更多聚焦在以下四个方面。一是在价值链测度上，绝大多数学者借助出口复杂度来测度制造业价值链，指出可以通过出口复杂度来衡量国家或地区在价值链中的地位[9]1-25，同时也有部分学者采用“上游度”[10]、投入产出模型对其进行计算[11]21-38。二是在价值链分工上，如Feenstra[12]对芭比娃娃的国际生产分工进行了详细的研究。Dedrick等[13]以美国苹果公司为例，分析了iPhone手机的国际生产分工。三是在价值链竞争力上，王燕飞[11]21-38基于国家价值链视角分析了中国产业竞争力，其研究发现，中国产业竞争力在价值增值能力上较弱，在价值整合能力上较为亮眼。四是在价值链攀升的影响因素上，学界主要从“互联网+”[14]1384-1394、创新平台[15]、生产网络[16]、产业集群[17]等维度剖析了价值链攀升的影响因素。然而值得遗憾的是，目前鲜有关于环境规制对制造业价值链攀升的研究，主要研究仍集中在环境规制对制造业升级的影响方面[18-20]。

以往的研究成果无疑为本文工作的开展提供了有益参考。但既有研究尚存在以下不足：一是学术界单独对环境规制以及制造业价值链的研究较多，但鲜有将两者纳入到同一框架下的研究，因此明晰环境规制对制造业价值链攀升的影响机理，有助于丰富该领域的理论研究，对于实现中国制造业高质量发展与环境保护双赢具有重要的现实意义。二是五年规划作为国家公共治理的纲领性文件，对中国国民经济发展具有深远影响，但从环境治理角度来看，现有研究中缺乏国家环境考核政策（五年规划）对制造业价值链攀升的相关文献，本文检验五年规划环境考核对制造业价值链攀升，有助于进一步丰富和延伸五年规划这一中国独特制度下的环境规制对制造业价值链攀升的影响。三是现有研究鲜见关于环境规制对制造业价值链攀升的潜在传导路径及其强度的分析，本文识别环境规制促进制造业价值链攀升的潜在传导机制，有助于找出环境规制促进制造业价值链攀升的间接传导途径。基于此，本文弥补以上不足，通过剖析环境规制对制造业价值链攀升的影响机理，从全国层面、区域层面、分时段层面实证考察环境规制与制造业价值链攀升的内在联系，分析环境规制对制造业价值链攀升的潜在传导路径及其强度，并据此提出相应的可行性建议。

二、影响机理、模型建立与变量说明

（一）影响机理

制造业价值链攀升是一个长期、复杂的系统工程。环境规制可以通过产生壁垒效应、创新补偿效应和转移效应等方面促进制造业价值链攀升。具体分析如下：

1.壁垒效应

政府倾向借助环境规制手段设置壁垒，对试图进入本区域的企业进行“优胜劣汰”，企业被迫退出或者倒逼自身满足最低准入标准，从而促进地区制造业价值链攀升。目前，资金壁垒和技术壁垒是环境规制约束企业进入的主要方式。一方面，新进入的企业需要购买清洁生产的设备和设计清洁生产的方案，增加了企业原先设定的前期资本投入量，对进入企业的资本硬性要求更高，从而对新企业进入产生了明显的资本壁垒。另一方面，新企业进入本地区面临着高要求的环境排放标准，提高了新进企业在生产材料、设备、流程、质量、废弃物排放的技术标准，从而对新企业进入出现了明显的技术壁垒。因此，环境规制的壁垒效应优化了地区的企业进入主体结构，有助于地区制造业价值链的攀升。

2.创新补偿效应

波特假说指出，在发展初期环境规制会增加制造业企业的生产负担，额外提高企业的治污成本，挤占企业原先设定研发投资的比例，并不利于制造业价值链的攀升。但从长远角度来看，环境规制是一个长期动态发展的过程，当企业积累到一定程度时边际治污成本有所下降，可以将“额外负担”转变为创新动力，通过倒逼技术创新进而形成“创新补偿”效应，在抵消“遵循成本”负面影响的同时，进一步促进产业的技术进步。随着技术进步上升到一定门槛时，使得企业在生产工艺、技术、产品附加值和技术复杂度等一系列流程中得到良性循环，有助于改善要素市场和中间产品市场，促进产业分工不断向广度和深度进行延展，推动制造业价值链不断向高级化方向发展。

3.转移效应

“污染天堂”假说认为，地区为经济增长而吸引外商投资，容易诱使环境规制“向底线赛跑”现象的发生，通过降低外资的环境准入门槛而形成引资大战，致使地区污染密集型产业占主体地位。严苛的环境规制会急剧增加企业生产成本，企业为追求利益最大化，往往倾向将污染较高的产业直接转移到环境规制相对宽松的地区，以此来规避高昂的“遵循成本”，最终有助于本地区制造业价值链的攀升。此外，外商投资产生的关联效应、模仿效应、竞争效应和流动效应对技术创新存在显著的外溢作用，有助于地区增强自身技术创新和管理水平，吸引更多资本密集型和技术密集型企业的进入，从整体上优化地区企业主体的结构，实现制造业价值链的攀升。

（二）模型建立

为实证检验环境规制对制造业价值链攀升的影响效应，本文构建如下基准回归模型来考察环境规制与制造业价值链攀升的内在关系

其中，i为省份；t为年份；mvc为制造业价值链攀升；regu为环境规制，是本文关注的核心变量；M为控制变量，包括外商直接投资（fdi）、技术进步（tech）、人力资本（human）、产业结构高级化（structure）、基础设施建设（frus）；ui为个体固定效应；λt为时间固定效应；εit为随机扰动项。

同时，考虑到制造业价值链攀升是一个长期、复杂的系统工程。五年规划是国家公共治理的总体设计和宏伟蓝图，对中国经济和社会发展具有深远影响，以五年规划为纲领的环境考核制度以考核结果为出发点，在五年规划中设置全国性的节能减排指标，并将总体指标划分到每一个省份[21]。那么，随着“十一五”规划、“十二五”规划环境规制力度的增强，其战略性减排动机应该更强，制造业价值链攀升效应也就更明显。本文以国家五年规划为时间截点，在式（1）的基础上将计量模型设定为

其中，plan2006、plan2011依次表示“十一五”“十二五”节能减排规划，若研究样本时段在某个规划期内，则对应的五年规划plan赋值为1，其余样本时段赋值为0。plan2006×regu、plan2011×regu表示五年规划与环境规制的交互项，其估计系数用来衡量 “十一五”及“十二五”规划期间环境规制政策对制造业价值链攀升的异质性影响。

（三）变量说明与数据来源

1.被解释变量

制造业价值链攀升（mvc）。衡量国家或地区的产业所处价值链位置的量化指标较多，其中最为经典的是Hausmann等[9]1-25提出的借助出口复杂度来测度制造业价值链，认为国家或地区在价值链中的地位可以借助出口复杂度来反映，目前该方法被国内外较多学者广泛采用。本文借鉴Hausmann等[9]1-25、石喜爱等[14]1384-1394的做法，其计算方式如下所示

2.核心解释变量

环境规制（regu）。环境规制有助于倒逼产业结构升级和技术革新，不同的环境规制强度对制造业价值链攀升产生不同的影响。参考朱平芳等[22]的研究思路来构建环境规制指标，通过不同类型的污染物排放强度来衡量地区环境规制，因为污染程度不同，行业受到的环境立法管制程度也存在差异，高污染行业往往受到较大的环境立法管制，而低污染行业往往受到较小的环境立法管制，同时也克服了不同污染物计量难以横向可比的问题。本文重点考察工业固体废物排放量、工业SO2排放量、工业废水排放量三大污染物，定义i省份第l种污染物的相对排放水平，其计算方式为

其中，pli为i省份第l种污染单位工业产值的排放量（污染物排放量/工业产值），若pxli的数值越大并超过1，则表示i省份第l种污染物的排放水平高于全国平均水平。由于pxli本身是一个无量纲变量，因此可以对其进行加总平均，最终获得各地区环境规制指标

3.控制变量

1）外商直接投资（fdi），外商直接投资在增加资本积累的同时，增强了技术溢出效应，有助于地区制造业价值链攀升，本文借助外商直接投资额的对数值表征外商直接投资。

2）技术进步（tech），本文采用专利申请授权量的对数值表征技术进步。

3）人力资本（labor），人力资本是制造业生产的主要载体，高素质人才带来的创新与管理能力有助于产业结构升级。借鉴蔡海亚等[23]的做法，借助居民平均受教育年限与总人口比值来衡量，计算过程如下

其中，primary表示小学；junior表示初中；senior表示高中；college表示大专及以上；population表示总人口。

4）产业结构高级化（structure），本文借助第三产业与第二产业产值比来衡量产业结构升级，反映经济结构的服务化倾向。

5）基础设施建设（frus），基础设施建设通过空间溢出效应和蒂伯特机制推动产业结构升级。参考白俊红和卞元超[24]的思路，借助长途光缆线路长度的对数值来表征基础设施建设水平。

（四）数据来源

本文选取的样本为中国除西藏和港、澳、台地区以外的30个省份（直辖市、自治区）。涉及的数据主要来自历年《中国统计年鉴》、国务院发展研究中心信息网对外贸易统计数据库以及各省份统计年鉴，并对部分年份缺失数据进行补齐。上述有关产值数据按照2005年不变价进行了处理，其中制造业价值链攀升指标来源于国研网对外贸易统计数据库，各省份数据均按HS编码，剔除非制造业行业后剩余16类，并将其归类到中国国民经济标准行业分类中制造业二位码产业中。

三、实证结果与分析

（一）全样本回归结果分析

由于面板估计模型均有其相对应的假设前提，倘若前提不符合则可能得到错误的结论。为获取较为稳健的估计结果，本文同时考虑固定效应（FE）和随机效应（RE）估计法检验环境规制对中国制造业价值链攀升的影响。对上述方程依次进行Hausman检验，发现在1%的显著程度下所有模型均拒绝随机模型，即所有模型均采用固定模型。表1报告了模型（1）全样本回归的测算结果。在逐步纳入控制变量后，如第（6）列所示，环境规制对制造业价值链攀升具有显著的促进作用。研究表明，环境规制有助于制造业价值链攀升，其原因在于：一方面，虽然环境规制在一定程度上增加了制造业企业的治污成本，但环境规制可以倒逼企业在生产流程、工艺、产品、模式等方面进行技术革新，通过提升企业产品附加值和竞争力来获得高额利润，抵消部分或全部的环境规制成本，实现环境规制的“补偿效应”，进而不断激励企业继续加大对技术革新的投入力度，构建企业绿色制造业产业链，最终引致制造业价值链向微笑曲线两端延伸。另一方面，在高强度的环境规制压力下，政府关闭一些高污染、高能耗、高投入较为严重的企业，有助于加速企业的兼并重组，降低三高产业的市场份额，并将发展重心转移到符合环境规制要求的发展战略性新兴产业，提升技术密集型产业的市场份额，从而有利于制造业价值链攀升。

在控制变量上，外商直接投资（fdi）对制造业价值链攀升的促进作用显著为正，其原因在于外商直接投资具有先进技术和管理经验，形成的技术溢出和扩散效应有助于延伸产业链条向高端化发展。技术进步（tech）对制造业价值链攀升的促进作用较小，其原因可能在于中国技术整体水平不高，创新能力较弱，对制造业价值链攀升的推动并不明显。人力资本（human）显著促进了制造业价值链攀升，其原因在于高素质的人力资本带来的创新与管理水平，有助于缩小区域和产业之间的数字鸿沟，加速制造业价值链攀升。产业结构高级化（structure）对制造业价值链攀升存在正向影响，但系数未通过显著性检验，其原因可能在于产业结构升级具有长期性的特征，是一个立足于长远的政策目标，在短期内调整难度较大，因而对制造业价值链攀升的促进作用较小。基础设施建设（frus）对制造业价值链攀升存在促进作用，但系数未通过显著性检验，其原因可能在于当前基础设施存在重复建设、配置不合理等问题，但实际利用效率并不高。

表1 全样本回归结果估计

（二）分地区回归结果分析

由中国地域广阔，其环境规制水平也存在着明显的地区差异，而这种差异是否会对制造业价值链攀升产生迥异的效果呢？因此，此处进一步验证环境规制对制造业价值链攀升的地区异质性。表2报告了分地区回归的测算结果，研究结果显示：在三大地区内环境规制均有助于制造业价值链攀升。值得一提的是，环境规制对制造业价值链攀升的影响程度由高到低依次为中部、东部和西部，其原因可能在于：2006年出台的《中共中央国务院关于促进中部地区崛起的若干意见》，大力促进中部地区崛起，致使东部地区部分高污染、高能耗、高排放型产业向中部地区转移，而东部地区发展重心开始转向战略性新兴产业和高端服务业，但其制造业基数较大导致短期内难以实现制造业服务化的过渡，因而环境规制对中部地区制造业价值链攀升的促进作用更大。西部地区由于经济发展水平欠发达，吸引的资本和要素投资并不多，虽然中国积极推进西部大开发战略，但其农业依旧占据较高的比重，制造业密度仍相对较低，因而环境规制对制造业价值链攀升的影响程度相对较弱。

表2 分地区回归结果估计

（三）分时段回归结果分析

2006年，中央政府在“十一五”规划纲要中首次提出将降低能源强度和减少主要污染物排放总量作为衡量国民经济和社会发展的“约束性指标”，弱化GDP考核、打破唯GDP论英雄的怪圈，减少GDP在政绩考核中的权重，旨在实现“既要金山银山，又要绿水青山”的美好愿景。那么，随着“十一五”规划、“十二五”规划环境规制力度的增强，其战略性减排动机也随之增强，致使制造业价值链攀升效应也越发明显。此处，借助模型（2）进一步检验环境规制考核强度变化对制造业价值链攀升的影响。如表3所示，在纳入全部控制变量后，五年规划的plan2006的估计系数为0.024 8，但未通过10%的显著性检验，而五年规划的plan2011的估计系数为0.060 0，且至少在10%的水平上显著，说明国家五年规划环境考核政策实施有助于制造业价值链攀升，但该政策实施是一个长期的过程，其产生的效果具有一定的滞后性。五年规划与环境规制的交互项 plan2006×regu、plan2011×regu 的估计系数都为正，且后者在至少在1%的水平上显著，从系数绝对值大小来看，估计系数从0.021 8变化为0.066 5，后者对制造业价值链攀升作用明显大于前者（超过2.05倍），说明随着五年规划环境规制力度的逐步增强，战略性减排动机也随之增强，制造业价值链攀升的效应也更为明显。此外，控制变量的回归系数符号与显著性水平与表1、表2的估计结果基本保持一致，间接说明回归模型的稳健性。

（四）稳健性检验

1.基于样本分位数检验

由于分位数回归（Quantile regression）具有排除极端值干扰、全面地反映出条件分布全貌、使回归结果更具稳健性等特性。因此，本文选择五个具有代表性的分位点（0.1、0.25、0.5、0.75、0.90），借助分位数检验模型进一步验证不同分位点环境规制对制造业价值链攀升的影响是否存在异质性，分位数回归结果如表4第（1）～（5）列所示。在10%、25%、50%、75%分位数上，regu的估计系数均显著为正，估计系数依次为0.270 9、0.283 6、0.291 6、0.353 5，说明环境规制的确可以促进制造业价值链攀升，且系数大小基本在逐步上升。值得关注的是，在90%分位数上，regu的估计系数显著下降，且影响系数下降至0.152 8，反映了环境规制强度并非越高越好，过高的环境规制容易给企业造成较大的成本负担，并不利于制造业价值链攀升。基于此，本文进一步借助门槛模型揭示环境规制对制造业价值链攀升的非线性关系，如表4第（6）列所示，研究发现环境规制与制造业价值链攀升存在门槛效应，当环境规制指数小于门槛值0.285时，环境规制不利于制造业价值链攀升；当环境规制指数介于门槛值0.285～2.302时，环境规制对制造业价值链攀升的促进作用显著；当环境规制指数大于门槛值2.302时，环境规制对制造业价值链攀升的促进作用显著下降。

2.基于动态面板模型GMM方法检验

动态面板模型GMM方法主要包含差分GMM和系统GMM方法。考虑到在前文的实证估计中主要采用的是固定效应（FE）和随机效应（RE）估计，因此本文拟借助系统GMM方法（SYS-GMM）和差分GMM方法（DIF-GMM）对基准模型进行重新估计，以此作为本文的第二个稳健性检验。如表4第（7）～（8）列所示，环境规制对制造业价值链攀升的影响符号以及显著性水平与前文全样本估计结果（表1）基本一致，再次验证了检验结果是稳健的。

表4 稳健性检验

四、环境规制影响制造业价值链攀升的作用途径分析

前文研究表明，环境规制的确有助于制造业价值链攀升。那么，环境规制又是怎样推动制造业价值链攀升的？其作用途径是什么？以及这些作用途径的影响程度大小？本文借助后续分析对上述问题作出进一步的研究。由表1全样本回归结果分析可知，与未纳入控制变量相比而言，在纳入外商直接投资、技术进步、人力资本、产业结构高级化、基础设施建设等控制变量后，环境规制的估计系数发生了明显的变化，反映出外商直接投资、技术进步、人力资本、产业结构高级化、基础设施建设等是环境规制影响制造业价值链攀升的主要潜在传导路径。基于此，本文参考赵永平和徐盈之[25]有关传导路径的研究思路，构建如式（8）所示的计量模型，借助该模型计算的估计结果与前文计算的估计结果剖析潜在传导路径及其影响强度，从而识别环境规制对制造业价值链攀升的潜在传导机制，具体如下

其中，作用途径x为外商直接投资（fdi）、技术进步（tech）、人力资本（human）、产业结构高级化（structure）、基础设施建设（frus）等控制变量；β0为常数项；β为变量估计系数。

表5报告了环境规制作用途径估计结果。结合表1、表2中各控制变量的估计系数，进一步剖析环境规制对制造业价值链攀升的潜在传导路径及其路径强度。其中，α为表1、表2中各变量系数；β为表5中各变量系数。合计项中不含负向影响，为对应正向作用途径指标数值之和。α×β为各项潜在作用途径的系数，路径强度为α×β与合计项的比值。

由表6的计算结果可知，从全国层面上来看，环境规制的基础设施建设路径是影响制造业价值链攀升的主要影响因素；从东部地区层面上来看，环境规制的基础设施建设路径是影响制造业价值链攀升的主要影响因素，此外是环境规制的产业结构高级化路径；从中部地区层面上来看，环境规制的基础设施建设路径是影响制造业价值链攀升的主要影响因素；从西部地区层面上来看，环境规制的产业结构高级化路径是影响制造业价值链攀升的主要影响因素，此外是环境规制的基础设施建设路径。

表5 环境规制作用途径估计结果

表6 环境规制作用途径影响程度计算结果

纵观整体来看，在全国以及三大地区层面上，环境规制的基础设施建设路径对制造业价值链攀升的影响显著，表明环境规制的基础设施建设路径是提升制造业价值链攀升最重要的传导路径，究其原因在于环境规制强度的增强有助于提升与制造业相关的配套基础设施建设，促使地区产业结构升级，加速产业价值链向高端攀升。环境规制的产业结构高级化路径对东部和西部地区制造业价值链攀升的影响程度较大，究其原因在于提升环境规制强度有助于倒逼企业变革传统的生产方式，促使企业从技术含量低的资本、劳动密集型产业向高技术行业转变，提高制造业服务化水平，推动产业结构向高级化的方向发展。值得一提的是，在全国以及三大地区层面上，环境规制的外商直接投资路径、环境规制的人力资本路径和环境规制的技术进步路径对制造业价值链攀升的影响均为不显著，究其原因在于外商直接投资对于环境规制强度较为敏感，较高的环境考核标准在一定程度上对外商直接投资产生了挤出效应，压缩了外资溢出效应的空间，从而降低了本土企业的生存压力，反而不利于大环境下制造业企业整体价值链的延伸。此外，较高的环境规制有助于倒逼企业排污技术，但部分企业因自身经济和技术的限制，短期内技术水平难以得到快速提升，在面临高昂的排污费时往往被迫淘汰或重新选址，导致相关从业人员的失业或重新就业，从而对当地人力资本产生一定程度的挤出效应，抑制了地区制造业企业整体价值链的延伸。

五、结论与启示

本文以2005—2015年省际面板数据为研究对象，从全国层面、区域层面、分时段层面实证考察环境规制与制造业价值链攀升的内在联系，并分析环境规制对制造业价值链攀升的潜在传导路径及其强度。研究结论如下：（1）环境规制有助于中国制造业价值链攀升，环境规制对制造业价值链攀升的影响程度由高到低依次为中部、东部、全国和西部；（2）随着五年规划环境规制力度的逐步增强，战略性减排动机也随之增强，制造业价值链攀升的效应也更为明显，但该政策实施是一个长期的过程，其产生的效果具有滞后性；（3）环境规制对制造业价值链攀升的潜在传导路径及其路径强度具有较强的区域异质性，从整体上来看，环境规制的产业结构高级化路径和环境规制的基础设施建设路径对制造业价值链攀升的影响程度最大。

基于上述结论，本文蕴含的主要政策启示如下：一是，环境规制有助于制造业价值链攀升。考虑到制造业价值链攀升是一项长期和复杂的系统工程，需要政府加大环境规制政策的执行力度，注重环境规制工具的灵活性，强化环境规制的“补偿效应”，从企业源头出发倒逼企业进行技术革新。第二，环境规制对制造业价值链攀升存在地区和时段异质性，因此必须摒弃 “一刀切”的环境规制政策。政府应该根据不同发展时期，对环境规制强度进行滚动修改逐步增加，并针对不同地区情况制定差异化的环境规制政策。东部地区制造业发达，环境污染较为严重，应注重环境污染的源头治理，适宜采用市场激励型环境规制方式，而中西部地区制造业相对落后，环境污染较轻，适宜采用命令控制型环境规制方式。第三，环境规制的产业结构高级化路径和环境规制的基础设施建设路径对制造业价值链攀升的影响程度最大，因此需要借助环境规制手段淘汰落后产业，化解产能过剩，逐步淘汰劳动和资本密集型制造业，加速技术密集型制造业的建设步伐，完善与制造业升级相关的配套设施建设，从根本上摆脱产业结构的落后局面。第四，环境规制对制造业价值链攀升具有非线性特征，即环境规制强度并非越高越好，过高的环境规制容易给企业造成较大的成本负担，环境规制强度并非越低越好，当环境规制成本低于企业投资成本时，部分企业为了追逐利益最大化，通过扩大生产规模弥补治污成本，并不利于制造业价值链攀升。因此，当地政府需要因地制宜地，杜绝片面化的使用环境规制政策，尽量将环境规制指数控制在0.285～2.302之间。