技术创新视角下环境规制与经营绩效研究

吕靖烨，张林辉

(西安科技大学管理学院,陕西西安 710054)

一、引言

生态环境部在“十四五”规划中强调指出：在对现存环境政策评估的基础上,要不断强化其效果,坚持环境优先和绿色可持续发展的根本原则,更好地发挥生态环境规划的基础和引领作用。十八大报告中指出在当今生态环境日趋严峻的状况下,必须贯彻落实节约资源和保护环境这一基本国策,大力推进低碳生态、绿色生态的可持续发展模式,从而促使产业结构升级,改善生产生活方式,力求达到更高层次的环境保护空间格局。习近平总书记在十九大报告再次提出要建立更严格的污染排放政策和排污者追责机制,完善环境保护信用评价和信息披露体系,进一步推动生态文明建设。

在环境保护的大势所趋下,中国工业行业相继实行了一系列的环保政策来进行规制和治理,以求改善中国工业行业现有的产业结构、生产和环保方式。新古典经济理论认为,相关的环境规制政策一旦开始实施,就会造成企业治污排污成本的增加,从而侵占生产性资源,最终导致企业生产水平和市场竞争力的降低。而波特假说提出,严格且适宜的环境规制能引致企业创新,产生创新补偿效应和先发优势,部分甚至是完全抵消环境规制施加给企业的成本,进而能提高企业的生产水平和竞争力。

二、文献综述

目前国内外学者围绕环境规制、技术创新、经营绩效三者展开的分析研究,主要存在以下三种观点：

一是环境规制会导致经营绩效的下降。Jorgenson et al.[1]对比美国经济在环境规制政策实施前后的发展态势发现,环境规制最终导致GNP水平下降了2.29%。Levinsohn et al.[2]对美国的造纸行业研究后发现,实施严格的环境规制政策使得美国造纸行业的生产绩效水平呈现出下降趋势。Shadbegian et al.[3]分析美国450个制造企业相关数据后得出了相同的结论,环境规制造成这些企业的生产增长率和经营绩效逐年降低。由此可知,不论是在国民经济发展方面还是生产制造行业,环境规制都造成了经营绩效的下降。

二是严格且适宜的环境规制能够促使企业进行技术革新,从而提升经营绩效。这一观点由Porter在1995年首次提出,被称为波特假说[4]。Berman et al.[5]发现,美国石油冶炼业实行严格空气管制地区的生产技术水平和经营绩效增速远高于其他没有实行严格管制的地区。黄德春等[6]的研究发现也印证了波特假说,企业在环境规制政策影响下产生相关费用的同时也会进行技术创新,而由此产生的创新补偿效益能够部分或完全抵消企业前期所产生的费用成本。沈能[7]分析了中国工业行业的相关数据,发现虽然短期内污染治理成本和环境管制水平的提升降低了污染密集型行业的经营绩效水平,但从长期却有利于生产率和经营绩效水平的提升。颉茂华等[8]指出工业行业环境规制强度与行业技术创新呈现正相关,但技术创新对经营绩效的影响存在一定的滞后效应,结合两者的研究可以发现,后者恰好对前者的结论进行了合理的补充说明,正是由于技术创新的滞后效应,环境规制对于经营绩效的提升在后期才显现出来。因此,将技术创新这一指标作为中介变量来研究环境规制和经营绩效两者之间的关系就显得尤为重要。另外,一些学者从经营绩效的提升效果方面对波特假说进行了验证,如马海良等[9]发现长江三角洲地区环境规制所产生的经营绩效正效益,远远超过了规制造成的负效益。武运波等[10]利用双层级分析法研究发现,我国工业行业环境规制通过技术创新对经营绩效的提升效果更加显著。

三是环境规制对经营绩效的影响具有不确定性。也就是说,经营绩效在不同水平的环境规制强度、不同产业结构和其他因素的影响下,可能呈现正相关,也有可能呈现负相关。Majumdar et al.[11]通过研究美国150个电力企业有关数据发现,设计较好、质量较高的环境规制工具与生产率之间正相关,反之则负相关。张成等[12]研究了中国18个工业行业1996—2011年的数据,发现环境规制对生产技术存在非线性的影响,并且只有合适的规制强度才能够促进生产技术的进步。余伟等[13]的研究发现,工业行业环境规制政策实施后,企业的研发投入有了显著的提升,但是由于行业研发投入所产生的效应并不充分,导致其无法对经营绩效起到促进作用。除此之外,姚林如等[14]从环境规制相关政策实施层面进行了研究,发现不同类型的环境规制手段对经营绩效的影响效果是不同的,命令型规制手段与经营绩效呈负相关,市场型规制手段与经营绩效呈正相关。由此可见,技术创新视角下的环境规制对经营绩效究竟呈现出怎样的影响状态是不确定的,但值得进一步研究。

通过上述文献的梳理可以发现,对于环境规制、技术创新与经营绩效三者之间的相互作用机制和影响关系,学术界尚未达成一致的结论,局限于三者之间两两单一关系的研究。但综合众多学者的研究结论可以发现：一方面,环境规制能够通过技术创新这一中介变量间接对生产经营绩效产生影响；另一方面,不同强度的环境规制水平对经营绩效的影响也各不相同,适宜水平的环境规制不仅能够起到改善环境的作用,同时还能够提升企业的生产水平和市场竞争力[15]。因此,有必要对环境规制、技术创新和经营绩效三者作进一步的综合考察。

鉴于此,本文在环境规制传导机制及波特假说的基础上,选取我国工业行业为研究对象,从两方面着手进行研究：一方面,利用中介效应模型分析技术创新在环境规制对经营绩效的影响过程中,是否存在中介效应；另一方面,利用面板门槛模型分析技术创新视角下不同强度的环境规制水平对经营绩效将呈现出怎样的影响趋势,门槛效应和行业标准规制水平是否存在。

三、模型设定与数据说明

(一)模型设定

1.中介效应模型。在环境规制影响经营绩效的过程中,可能直接作用于经营绩效,也可能通过技术创新作用于经营绩效,技术创新此时为中介变量。本文在Braon中介模型基础上,借鉴温忠麟等[16]的作法,加入相应的控制变量后,构建出如下模型对本文的研究假设进行检验：

其中,i、t分别代表行业和年份,β、γ、η是待估参数,ɛ1i,t、ɛ2i,t、ɛ3i,t为残差项。

检验过程如下：利用模型(1)计算环境规制(Er)对经营绩效(ROA)的总效应,若该影响系数显著,则进行下一步,若不显著则中介检验不通过。对模型(2)和(3)进行计算,若环境规制(Er)对技术创新(Tech)的影响系数γ1、对经营绩效(ROA)的影响系数η2均显著,则表明中介检验通过；如果有一个影响系数不显著,则进行Sobel检验。如果系数η1显著,则计算中介效应值。进行Sobel检验,通过则说明中介检验通过,否则中介检验不通过[17]。

2.门槛模型。利用面板门槛模型,能够验证环境规制与经营绩效之间是否存在门槛效应和测度出行业标准规制水平,不仅能更好地分析二者之间的非线性关系,还能为行业环境政策制定提供参照标准。同时,本文将环境规制作为门槛变量的同时,将技术创新设置为核心解释变量,这样就不仅仅局限于对环境规制与经营绩效两者之间的影响关系进行分析,同时能够清晰地看出技术创新影响下环境规制对经营绩效的作用效果,从而对三者关系进行综合性的分析[18]。另外,门槛模型可以将环境规制水平设为分段函数,从而测算不同水平区间下环境规制对经营绩效的影响[19]。

本文参照Hansen提出的面板门槛模型,加入相应的控制变量,建立如下面板门槛模型：

其中,θ为待估计的门槛值,I(·)为示性函数。

面板门槛分析主要包括两方面内容：一是分别估计门槛值与影响系数,二是门槛效应的显著性检验。具体作法为：对模型(4)进行普通最小二乘法(OLS)估计,给定θ值可得出相应的μ值和残差平方和SSR,筛选出使SSR最小的θ值,通过限制θ的取值范围,使得某个子样本中的观测值增多。对门槛值与影响系数估计完成后,应进一步对门槛值进行假设检验。一般原假设为H0：μ1＝μ2,检验统计量,S0为普通模型中残差平方和,σ-2为面板门槛模型中残差方差。若原假设成立,则门槛值不可识别,F1统计量并不是标准的χ2分布,而是依赖于样本矩,利用自抽法来计算其临界值。定义最大似然比检验的统计量,同样也不是标准分布,Hansen构造了拒绝域,在显著水平α下,若,证明拒绝原假设,即存在门槛效应,反之门槛效应不存在[20]。

(二)数据和变量说明

本文选取我国39个工业行业大中型企业2005—2019年的面板数据为研究样本。鉴于个别行业数据严重缺失的原因,故将“其他采矿业”和“废弃资源和废旧材料回收加工业”两个行业从研究样本中剔除。由于2012年之后的产业合并,“橡胶制品业”和“塑料制品业”两个行业合并为一,所以将两个行业的数据统一合并处理,最终样本为36个工业行业。所用数据均取自《中国工业经济统计年鉴》《中国统计年鉴》《中国科技统计年鉴》《中国环境统计年鉴》,经过整理和计算而得。具体变量设定如表1所示。

表1 变量说明与定义

1.被解释变量：经营绩效(ROA)。通过行业总资产贡献率来衡量工业行业的经营绩效水平。工业行业总资产贡献率是反映工业行业总资产产出情况的相对指标,能够合理地体现出行业所拥有资产的获利能力[21]。

2.中介变量：技术创新(Tech)。代表技术创新的指标一般分为两类：一是投入类指标,二是产出类指标。本文选取第一类指标,用各行业的研发投入经费来表示行业技术创新能力。

3.核心解释变量：环境规制(Er)。国外研究表明,环境与能源互为镜像,借鉴Sonia et al.[22]的作法,本文通过GDP/Energy来度量环境规制水平。这一指标的优越性在于可以度量政府针对环境的一系列规制和条款的真正影响效果,从而区别仅仅只是理论上采取所谓的环境规制政策。我国学者傅京燕[23]也采用GDP/Energy来衡量一国的环境规制严格程度,随着GDP/Energy的增加,环境规制越严格。

四、实证结果及分析

(一)描述统计与单位根检验

1.描述性统计。表2为我国36个工业行业各变量的描述性统计值,可以发现,环境规制(Er)的最小值为0.526 5,最大值为37.543 8,说明36个工业行业的环境规制水平差别很大。

表2 变量的描述性统计

2.单位根检验。为了避免面板数据伪回归现象的出现,需要对面板数据进行单位根检验。结合本文所选数据的特性,对各变量样本数据进行一阶滞后的Levinlin单位根检验,结果如表3所示。可以看到,所有被检验的样本数据均是平稳的,因此可进一步作中介效应检验。

表3 各变量一阶滞后的Levinlin检验结果

(二)中介效应检验及结果分析

本文根据我国36个工业行业大中型企业2005—2019年的面板数据,运用中介效应分析方法,来检验工业行业技术创新在环境规制和经营绩效之间的中介效应,检验结果如表4所示。

表4 中介效应检验结果

对上文构建的中介效应模型中3个方程进行面板回归,依次作Hausman检验,结果显示P值均小于0.01,因此统一采用固定效应模型。

模型(1)是检验工业行业环境规制对经营绩效的影响。从回归结果可以看出环境规制与经营绩效正相关,影响系数为0.451 0,表明环境规制对经营绩效有促进作用；

模型(2)是检验工业行业环境规制对技术创新的影响。从计算结果可以看出,环境规制对技术创新的影响系数为0.008 3,表明我国工业行业环境规制政策的实施促进了行业的技术创新,但这种促进作用并不充分。这与上文提到的余伟等[13]的研究结论是一致的,说明目前我国工业行业环境规制对技术创新的引致效应还不够理想,可能是受到行业生产方式和生产技术变革进程等多方面因素的影响。

模型(3)是检验工业行业环境规制和技术创新对经营绩效的影响。从中可以发现中介变量技术创新对经营绩效的影响有显著的正向作用,影响系数为30.843 2,环境规制对经营绩效的影响一般显著,影响系数为0.193 4。表明环境规制通过技术创新这一中介变量对经营绩效的影响效果,远远大于其对经营绩效的直接影响效果。这更好地说明了将技术创新这一指标作为中介变量来研究三者关系的必要性。

以上三个模型的回归结果表明：我国工业行业技术创新在环境规制对经营绩效影响的过程中起到了部分中介效应。利用中介效应的公式来测算技术创新的中介效应,计算后得到中介效应值为0.567 6,说明环境规制对经营绩效的影响作用有56.76%是通过技术创新来实现的。同时,这也充分验证了我国工业行业技术创新在环境规制对经营绩效影响过程中中介效应的存在。

(三)门槛效应检验及结果分析

前文已经验证得出技术创新的中介作用和环境规制水平能够在一定程度上影响经营绩效,本文将进一步对这种影响作用进行研究。通过模型(4)进行验证,根据研究数据,利用Stata 16.0软件对环境规制与经营绩效之间的门槛效应进行实证分析,检验结果如表5所示。结果显示,单门槛效应显著,通过检验,而双门槛模型效应并不显著,没有通过检验。我国工业行业环境规制与行业经营绩效之间存在单门槛效应,门槛值为13.093 1,这也是行业规制水平的标准线。

从表6可以看出,当环境规制强度低于13.093 1时,经营绩效与其呈负相关,影响系数为-0.027 9,此时随着环境规制强度的提高,经营绩效反而随之下降；当环境规制强度高于13.093 1时,经营绩效与其呈正相关,影响系数为0.498 3,此时随着环境规制强度的提高,经营绩效随之上升。也就是说,环境规制对经营绩效的影响作用呈现出一种统计意义上的U形关系。

表5 门槛效应显著性检验

表6 门槛模型估计结果

之所以呈现出这种U形关系,与两者之间的作用机理密不可分。环境规制实行之初,工业企业受到相关政策的约束和管制,一般会从两个方面应对：一是进行末端治理,二是加大清洁技术的投入[24]。对于工业企业来说,面对环境规制的压力,不得不进行一系列生产技术的改革,这样势必会影响甚至改变企业固有的资源配置方式,造成企业的经营绩效下降,也就是工业行业经营绩效的下降[25]。

一般来说,环境规制的初期阶段力度相对较小,相较于企业进行高成本的清洁技术投入,末端治理不仅成本小而且效果明显,所以企业往往更倾向后者。随着环境规制相关政策实施的不断深入和规制水平的不断提升,部分达不到规制标准的企业必将面临淘汰的局面,行业格局也将由此改变[26]。因此,在环境保护以及市场竞争的大势所趋下,面对更高标准的行业规制水平,外加末端治理边际效用的不断递减,企业意识到只有通过技术变革才能在当前的行业市场竞争中保有一席之地[27]。

值得注意的是,当环境规制强度跨过门槛值后,对经营绩效的影响由负转正,此后随着规制强度的不断上升,边际弹性影响效应也会进一步减弱[28]。除此之外,由于规制方式和相关政策等复杂因素的影响,两者之间的影响作用并不一定严格呈现出U形发展趋势。但是,若不考虑企业的承受能力,一味地增强规制力度,会阻碍企业的生产经营活动,从而抑制经营绩效的提升。也就是说,环境规制对经营绩效存在有限度的提升[29]。

本文利用门槛模型,验证了工业行业环境规制与经营绩效之间单门槛效应的存在,测度出了行业标准规制水平,为我国工业行业环境规制水平的衡量以及规制政策的制定实施,提供了一个参照标准。

表7列举出了2005—2019年36个工业行业的环境规制平均强度分组情况,可以发现大多数行业的平均规制强度都没有跨越13.093 1这一门槛值,说明这些行业的规制相对不够完善,应尽快完善行业相关的制度,转变规制方式,从而跨越门槛进入规制对经营绩效产生正向影响的阶段[30]。除此之外,计算发现整个行业的平均规制强度仅为7.454 9,与门槛值13.093 1仍有一定的差距,这说明我国工业行业的环境规制水平还处于一个较低的水平,有很大的提升空间,而行业规制水平的进一步提升将有利于行业经营绩效的增长[31]。

表7 环境规制平均强度行业分组表

五、结论与政策建议

本文采用中介效应检验和面板门槛模型,验证了工业行业技术创新在环境规制对经营绩效影响过程中的中介效应,同时证实了环境规制与经营绩效之间的非线性影响关系。选取了我国36个工业行业2005 —2019年的面板数据进行研究分析,结果表明：环境规制并非直接影响工业行业的经营绩效,工业行业技术创新在环境规制对经营绩效的影响过程中起到了中介效应的作用,经计算中介效应值为56.76%；环境规制对经营绩效存在非线性U形影响关系,两者之间存在单门槛效应及标准规制水平,由此为我国工业行业环境规制水平的衡量提供了一个参照标准。除此之外,本文的研究也进一步说明了波特假说所提出的严格且适宜的环境规制将引致技术创新,抵消遵循成本,进而提高经营绩效的观点在我国工业行业得到了支持。

基于以上研究结论,在制定环境规制政策和行业相关政策时,应重点从以下几个方面考虑：

1.工业行业经营绩效的增长不能一味地依靠环境规制强度的提升,要充分认识到行业技术创新在环境规制与经营绩效之间的中介作用,鼓励企业通过技术手段来应对规制政策,从根源上解决污染问题。

2.政府部门要加强对行业升级改造的支持力度,制定适宜规制政策的同时提供必要的财政支持,同时可以利用环境税等经济手段型环境政策工具,促使高污染高排放工业企业进行减排,加快技术创新进程,淘汰落后的生产技术,从而间接提升行业经营绩效。

3.由于工业行业环境规制对行业经营绩效具有门槛效应,所以政府应该设置行业门槛识别管理警戒线。这样不仅可以强化行业规制意识、提升行业规制水平,还能迫使高污染落后行业进行产业升级,革新生产方式和生产技术,从而提升行业经营绩效。

4.从行业角度来看,政策制定必须充分认识到环境规制强度并非越高越好,要考虑各工业行业不同的经营绩效指标以及承受能力,有针对性地进行行业规制,以达到改善工业环境质量和提升行业经营绩效的双重目的。