碳排放权交易对企业研发创新的影响——基于双重差分法的实证研究

徐紫薇，姚德利

(安徽理工大学 经济与管理学院，安徽 淮南 232000)

近年来，国内外一直关注节能减排问题。 事实上，实现减排目标，不能单靠减少碳排放，更多地要通过技术升级，实现二氧化碳排放与吸收的平衡。 因此，相关的政策制定也应从促进行业技术创新的目标出发。 波特假说指出，适当的环境规制可以促进企业的创新活动[1]。 而建立碳排放权交易市场就是一项关于降低排放的环境规制措施。

一、 相关文献综述与理论分析

(一)相关文献综述

波特于1991年提出，适当的环境规制可以促进企业的创新活动，这些创新活动可以抵消企业环境保护所带来的成本，并且提升企业的营利能力。 这一理论被称为“波特假说”，即环保政策可以促使企业进行技术创新或者采用创新性技术，就短期而言，这可能会造成企业成本的增加，但从长期来看，它可以提高企业的生产效率，增强企业竞争力。 总体而言，研究环境规制对企业技术创新影响的文献很多，主要从两个方面进行阐述。

1.环境规制影响企业研发投入

从企业长远发展的角度来看，依靠购买污染排放权的手段并不能从根本上解决问题，因此，企业往往会选择初期投入大量资金实现技术创新，力图率先实现绿色升级。 国内外这一方面的研究较多。 菲利普等通过对污染型企业进行研究，发现环境规制可以促进企业加大与环境相关的研发投入[2]； 颉茂华等利用2008—2013年的A股上市公司研究检验了环境规制对中国重污染行业的R&D投入有一定的促进作用[3]； 刘晔等运用三重差分模型发现碳排放交易试点政策能够提高企业的研发投资强度[4]。

2.环境规制影响企业技术创新

一些学者通过研究企业专利数量的变动来分析环境规制对企业技术创新的影响。 周超波等通过实证研究发现碳交易试点政策诱发了西部地区的低碳技术创新，带来了创新补偿效应，但没有诱发东部和中部地区的低碳技术创新[5]； 魏丽莉等以中国碳排放权交易试点为外生冲击进行准自然实验，从碳价格角度研究碳排放权交易对企业绿色技术创新的影响，研究发现碳排放权交易显著促进了企业的技术创新[6]。

本文主要利用碳交易试点地区2010—2019年上市公司重点行业的财务数据，通过双重差分法(DID)，从企业技术创新的数量和质量两个方面分析碳排放权交易对企业技术创新的影响。

(二)碳排放权交易与企业技术创新的理论分析

1.碳排放权交易对企业技术创新数量的影响

碳排放权交易是指排污权交易。 政府机构评估出一定区域内满足环境容量的污染物最大排放量，并将其分成若干排放份额，每个份额为一份排污权。 排污者在一级市场上向政府购买到排污权后，可在二级市场上进行排污权买入或卖出。 碳排放权通过这种方式成为一种有限的资源，每个企业拥有的初始额度是固定的，整个市场可以排放的总额是有限的，个人超出的额度需要在市场上购买，同样地，多余的额度可以在市场上出售。 对于企业来说，企业所拥有的配额未来将会逐渐减少，而随着碳交易市场向全国范围的推广，未来市场上将会出现越来越多的买家。 仅依靠购买配额履约不是长久之计，因此，大部分企业会选择逐渐增加研发投入进行技术升级，由此提出假设1。

H1： 碳排放权交易能够提升企业技术创新数量。

2.碳排放权交易对企业技术创新质量的影响

在碳排放权交易制度下，企业必须将生产活动中的排放控制在限额内，否则就要通过在市场上购买配额的方式补足指标。 在这种情况下，企业可能存在如下行为： 保持原有产量，通过购买配额满足要求； 降低产量，使排污量在免费限额内[7]。 无论是购买配额还是降低产量，都会造成企业利润下降，这与企业经营目标不符，因此，企业存在动机进行实质性的技术创新，以降低成本、 获得市场竞争优势，成为出售配额的卖方，提出假设2。

H2： 碳排放权交易能够提升企业技术创新质量。

二、 研究设计

(一)样本选择与数据来源

本研究选取2010—2019年间的A股上市公司作为初始样本。 根据碳排放交易制度政策法规，以及各试点地区数据的可得性，本研究共确定了八大重点排放行业(石化、 化工、 建材、 钢材、 有色、 造纸、 电力、 航空)以及六个试点地区(天津、 北京、 广东、 湖北、 上海、 深圳)。 同时，剔除了金融保险类上市公司、 存在数据缺失的公司、 其间存在“ST”“PT”情况的公司，最终得到100家公司作为样本。 样本名单及数据主要来自试点地区生态环境局和发改委公布的名单、 国泰安数据服务中心(CSMAR)和上市公司年报。

(二)模型设计与变量定义

1.模型设计

双重差分法能够较为直接地显示环境政策产生的效果，因此，本文采用双重差分法进行实证研究。 实验组为“试点地区纳入碳交易的重点排放行业上市公司”，对照组为“试点地区未纳入碳交易的重点排放行业上市公司”，研究碳排放权交易对于企业技术创新水平的影响。 具体模型：

creit=β0+β1*did+β2CONit+εit

(1)

其中，cre指企业的技术创新水平，本文从企业研发投入和专利申请数量两个角度进行分析。did为政策虚拟变量与时间虚拟变量的交乘项，其回归系数β1代表政策实施的净效益，β1显著为正，表明碳排放权交易能够显著提升企业的技术创新水平； 反之，则会抑制企业的技术创新。CONit表示一系列控制变量，εi为随机扰动项。

2.变量定义

cre为被解释变量，表示企业的技术创新水平。 根据已有研究[6，8-9]，本文综合选择企业专利申请数(cre1)和研发投入强度(cre0)反映企业技术创新数量。 专利从申请到授权存在一个较长的期限，企业往往已将技术运用到生产经营中，因此，申请数量更能及时地反映企业在技术研发方面的成果。 本文主要根据中国国家知识产权局(SIPO)的专利数据库、 企业年报等途径确定企业专利申请数量。 此外，企业的研发资金投入也能反映企业技术创新的水平，主要根据年报中的无形资产、 开发支出以及研发费用等项目来确定。

专利包括三类： 发明专利、 实用新型专利、 外观设计专利。 其中，发明专利与实用新型专利能够对企业生产活动产生显著影响，反映企业的创新质量。 因此，作为实用性专利，统计企业实用性专利申请数(cre2)。 外观设计专利作为策略性专利，统计策略性专利申请数(cre3)。

did为解释变量。 本文解释变量为时间虚拟变量(time)和政策虚拟变量(treat)的乘积。 根据各试点省份碳交易市场开始和具体市场交易启动的时间，定义2014年为政策生效时间点，2014年之后time取1，之前取0。 当实验组的上市公司被纳入碳交易时，则该年份的treat为1，否则为0，相应的did为1。 对照组的did均为0。

CON为控制变量。 为排除其他因素的影响，本文根据已有研究[10]，选取企业业绩(roa)、 企业负债水平(lev)、 股权集中度(pfir)为控制变量。 各变量定义见表1。

3.变量的描述性统计

首先对样本进行描述性统计分析，了解数据的基本分布情况。 描述性统计结果如表2所示。 可以看出，样本间研发投入水平、 各类专利申请数量的差距比较明显。

表1 变量定义

表2 变量描述性统计结果

三、 实证分析与结果

(一)碳排放权交易对企业技术创新数量的影响

根据模型设计中的模型(1)，表3中的列(1)(2)为碳排放权交易对研发投入影响的回归结果。 列(1)为未加入控制变量，did的系数为0.850，在1%的水平上显著，表明在不考虑其他因素的情况下，碳排放权交易制度可以促进企业提升研发投入。 列(2)为加入控制变量后，同时控制时间固定效应和企业固定效应的回归结果，虽然系数下降，但P值仍在1%水平上显著，进一步说明试点实行的碳交易可以对企业研发投入具有正向效应。 根据表3中列(3)(4)的结果，碳排放权交易制度对于企业专利申请数的增加也呈现显著的正向效应。 在纳入控制变量并且同时控制时间固定效应和企业固定效应后，did的系数为0.357，在1%的水平上显著。

根据表3的结果可知，碳排放权交易对于企业来说，激励企业从事创新活动，增加研发投入，促进专利研发。 高污染企业被纳入碳交易名单，按照每年给定的限额进行排放，不足部分需要通过市场购买，这大大增加了企业的生产成本。 而随着每年企业可得限额的降低，企业的成本会逐渐增高，势必会加大投入研究实际可行的绿色生产技术。 因此，碳排放权交易可以显著提升企业技术创新数量，假设1得到证实。

表3 碳排放权交易对企业技术创新数量的影响

(二)碳排放权交易对企业技术创新质量的影响

根据专利的用途，将企业申请的专利分为实用性专利和策略性专利，在明确规定企业碳排放限额的情况下，只有进行实质性的技术创新，才能降低自身的碳排放，满足配额要求。 为了验证假设2，将cre2和cre3分别进行回归，结果如表4所示。

表4 碳交易制度对实质性专利和策略性专利的影响

从结果来看，列(1)和列(2)为政策对实用性专利的影响，did系数分别为0.483和0.475，在1%的水平上显著。 而列(3)和列(4)中，对于策略性专利申请数影响的结果显示，did系数为-0.110和-0.213，在5%的水平上显著。 可见，碳排放权交易制度对于实用性专利申请数具有显著的促进作用，而抑制了非实用性专利申请数，这与假设2相符。 碳排放权交易制度下企业出于自身生产成本以及未来长期发展的考虑，以往通过申请外观专利营造企业技术创新氛围的方式不能实际解决逐年减少的排放配额问题，进而无法满足生产需要，必须研究出可以切实减少排放的技术。 因此，不再将资源过多投注于非实用性专利的申请上。

(三)稳健性检验

平行趋势检验证明本文的模型满足平行趋势假定。 随后进行反事实检验来进一步开展稳健性分析，结果表明企业创新投入等被解释变量的变化确实是由环境规制所引起的。

四、 结论与建议

本文基于2010—2019年中国A股上市公司的财务数据和专利申请数据，采用双重差分法，研究碳排放权交易制度这一政策对于企业技术创新水平的影响，进一步分析企业技术创新的质量，评价这一政策对促进技术创新、 推动产业升级的具体实施效果。 主要研究结果如下： 第一，碳排放权交易制度促进了企业的研发投入和专利申请数的增加； 第二，碳排放权交易制度促进了企业实质性专利申请数的增加，即推动企业进行高质量的创新。

根据上述分析结果，本文提出两个建议。 第一，目前全国性碳交易市场正在稳健发展，管理部门应当尽快完善市场交易机制，将更多的企业纳入其中。 当市场中不断进入买者时，执着于低价购买配额储备而不进行研发创新的企业将无法获取所需的排放量，进而被淘汰，这可以倒逼企业提升技术水平，从而促进整个产业的转型升级。 第二，企业技术升级需要耗费大量的资金和时间，政府应该加大对企业进行实质性创新的补贴力度，帮助企业加速转型。