环境规制、绿色科技创新与产业结构升级

姜风雷 许正松 李炫 张清洁

【摘   要】   运用PVAR模型并采用长江经济带2003-2020年11省市的数据，实证分析了环境规制、绿色科技创新与产业结构升级三者之间的关系。结果表明：（1）环境规制强度有利于产业结构升级且效果显著；（2）绿色科技创新的发展有利于推动产业结构升级，且效果显著；（3）环境规制与绿色科技创新彼此存在正向的冲击作用，从贡献度的角度来看，绿色科技创新的作用要大于环境规制。因此，应合理确定环境规制水平，逐步提高企业环境保护意识；加大企业科研投入，不断提高企业创新能力；协调环境规制与绿色科技创新的关系，共同推动产业结构升级。

【关键词】   环境规制；产业结构升级；绿色科技创新；PVAR模型

Environmental Regulation， Green Technological Innovation and

Industrial Structure Upgrading

——An Empirical Analysis Based on PVAR Model

Jiang Fenglei， Xu Zhengsong， Li Xuan， Zhang Qingjie

（Bozhou University， Bozhou 236800， China）

【Abstract】    This paper uses the PVAR model and the data of 11 provinces and cities in the Yangtze River Economic Belt from 2003 to 2020 to empirically analyze the relationship between environmental regulation， green technology innovation and industrial structure upgrading. The research results show that （1） The intensity of environmental regulation is conducive to the upgrading of industrial structure and the results are significant; （2） the development of green technology innovation is conducive to promoting the upgrading of industrial structure， and the results are significant; （3） environmental regulation and green technology innovation There is a positive impact on each other. From the perspective of contribution， the role of green technology innovation is greater than that of environmental regulation. To this end， it is necessary to reasonably determine the level of environmental regulation， and gradually improve the environmental protection awareness of enterprises; increase investment in scientific research of enterprises， and continuously improve the innovation capacity of enterprises; coordinate the relationship between environmental regulation and green technology innovation， and jointly promote the upgrading of industrial structure.

【Key words】     environmental regulation; upgrading of industrial structure; green technological innovation; PVAR model

〔中图分类号〕  F202                 〔文献标识码〕  A              〔文章編号〕 1674 - 3229（2023）01- 0059 - 06

0      引言

产业结构升级是实现经济高质量发展的有效途径之一，通过探索产业结构变迁史，来研究我国经济发展阶段的文献众多。学界普遍认为，科技创新特别是近年来我国所提倡的绿色科技创新，通过提高劳动生产率、加速绿色转型以及加大研发投入等，能够有效推动我国产业结构升级［1］；唐晓华、李静雯［2］运用空间杜宾模型，研究了区域创新与产业结构升级之间的内在机理，发现区域创新与产业结构升级之间有着正向的空间溢出效应；姜帅、龙静［3］认为技术创新发展是经济高质量发展的强大内在驱动力，是产业结构升级的重要保障，并且运用空间杜宾模型研究了绿色技术创新与产业结构升级之间的空间关系，发现具有显著的正向关系；庞敏、夏周培［4］在研究产业结构升级的过程中发现，金融科技创新能够从多个方面对产业结构升级产生影响，如资本配置、消费需求、专利转化等对产业结构高级化、合理化产生正向影响。

学界对产业结构升级的影响因素进行了大量的研究，也取得了较为丰富的成果，但是，大部分学者仅单独讨论了环境规制或科技创新对产业结构升级的影响，少有学者将三者并在一起进行讨论研究。长江经济带是我国经济发展的重要引擎，厘清该地区环境规制、绿色科技创新与产业结构升级之间的关系，对于长江经济带发挥引领示范作用，推动区域经济协调可持续发展具有重要的现实指导意义。

1     模型设定、变量选取与数据说明

1.1   模型设定

本文在向量自回归（VAR）模型的基础上，构建PVAR模型。 其优点是能够增加观测值的自由度，同时也能克服个体变量的异质性问题，可以很好地说明变量之间的复杂关联性，通过SYS-GMM、格兰杰因果检验、脉冲响应函数、方差分解等研究环境规制、绿色科技创新与产业结构升级三者之间的动态关系。本文构建的面板向量自回归模型PVAR包含不随个体变动的固定效应和随时间变动的时间效应，具体模型如下：

[Vi，t=A0+j=1pAjVi，t-j+θi+?t+εi，t]             （1）

其中[i]表示个体即第[i]省或市，[t]表示具体的年份，[p]表示为AIC、BIC信息准则确定的最优的滞后阶数，[θi]表示随个体变动而发生变化的个体效应，[?t]表示与个体差异无关的时间效应，[A]表示待估滞后项的系数矩阵，[εi，t]表示随机扰动项。

对于PVAR模型的估计一般包含以下步骤：（1）单位根检验及协整分析；（2）根据赤池信息准则和贝叶斯信息准则原则确定最优的滞后阶数；（3）格兰杰因果检验；（4）脉冲响应图，分析变量间的动态变动关系；（5）通过方差分解确定变量之间变动的贡献率。本文采用stata16和Eviews 9.0软件对数据进行处理。

1.2   变量选择

选择产业结构升级作为本文的被解释变量。构建产业结构升级的指标主要有产业结构高级化和产业结构合理化两个主要指标，本文选取的指标为产业结构高级化，参考干春晖等人的做法［5］，用第三产业增加值与第二产业增加值的比值来衡量产业结构高级化指标，该指标的值越大表明产业结构升级表现的就越好，第三产业能够创造更多的价值，在不断提高科技研发投入，劳动生产率不断提高的情况下，第三产业增加值的提高将有力地说明产业结构的调整是合理有效的，产业能够朝向产生更高价值的方向发展，进而反映经济服务化的趋势。

另外两个解释变量为环境规制和绿色科技创新。环境规制是指以保护环境为目的，通过制定法律法规、污染治理等措施对污染公共环境的行为进行管制。关于环境规制指标的选取，能够衡量环境规制的指标较多，如某地区在一定时间内出台的环境管制政策的数量，工业污染投资治理与GDP的比值等，本文选取的环境规制的指标参考了Levinson（1996）［6］的做法，以工业污染投资完成额与工业增加值之间的比值来表示，该指标越大说明单位工业增加值中用于治理污染的投资额就越高，环境规制的强度就越大；绿色科技创新是实现绿色低碳发展的重要支撑，也是促进经济高质量发展的途径。借鉴贾军［7］等提出的观点，由于外观设计并不能创造有效的价值，因此选用各省市的发明专利和实用新型专利授权量之和，作为绿色科技创新的指标，同时对该指标进行对数处理以防止异方差，同时指出该指标值越大表明绿色科技创新的发展越好。

1.3    样本选择与数据说明

本文选取的样本对象是长江经济带11省市，样本长度为2003-2020年，所有的原始数据均来源于相关年份的《国民经济与社会发展统计公报》《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《中国工业统计年鉴》等，其中部分原始数据有缺失，采用均值替代或线性插值法进行替换或补全，变量的基本描述性统计如表1所示。

2     实证分析

2.1   面板单位根检验

在进行回归分析之前需要对数据的平稳性进行检验以防止伪回归的出现从而得出不稳健的回归结果，即单位根检验。使用stata17.0软件，对原序列进行面板单位根检验，使用的方法主要包括LLC、IPS、Breitung，结果如表2所示，产业结构升级、环境规制和绿色科技创新的原始数据在IPS检验下没有通过显著性检验，对所有的变量进行一阶差分得到d_is、d_er、d_gt序列，经LLC、IPS、Breitung检验之后在1%的显著性水平下均通过了检验，说明该序列为一阶单整。

2.2   协整分析

对产业结构升级、环境规制、绿色科技创新在同阶单整的情况下进行协整檢验，使用Eviews 9.0软件，并采用Johansen协整检验方法进行检验，结果如表3所示。

根据表3 迹统计量和最大特征值统计量可知，在最多一个的原假设下，迹统计量的值为57.87，其对应的伴随概率为0.000，结果拒绝原假设。根据最大特征根，在最多一个的原假设下最大特征根的t值为49.26，伴随概率为0.0007，结果也拒绝原假设。在最多两个的原假设下，迹统计量和最大特征值检验，均接受原假设，因此存在一个协整关系，即环境规制、绿色科技创新与产业结构升级三者之间存在着长期均衡关系，可以构建PVAR模型。

2.3   最优滞后阶数

采用AIC、BIC、HQIC这三个信息准则，确定模型的最优滞后阶数。确定的依据为三个信息准备同时达到最小，即为最优的滞后值，结果如表4所示。

本文在检验时选择滞后5期，根据AIC信息准则确定的最优滞后阶数为3阶，BIC和HQIC的最小值都出现在一阶，因此本文回归模型选择的最优滞后阶数为一阶，即PVAR（1）。

2.4   Granger 因果关系检验

为了确定环境规制、绿色科技创新和产业结构升级之间在统计学上的因果关系，需要使用平稳的数据进行面板Granger因果检验，前文通过面板单位根检验已经确定三变量的一阶差分是平稳的序列，因此可以使用相应的一阶差分值进行Granger因果关系检验，结果如表5所示。

表5的面板Granger因果检验结果显示，1%的显著水平上拒绝环境规制不是产业结构升级的Granger原因的原假设，说明环境规制是产业结构升级的原因，但在产业结构升级不是环境规制的Granger原因的原假设下不显著，即现阶段环境规制与产业结构升级之间是环境规制推动产业结构升级，而产业结构升级对环境规制影响不显著，两者不具有互动性；在绿色科技创新不是产业结构升级的Granger原因和产业结构升级不是绿色科技创新的Granger原因的原假设下均拒绝原假设，说明就目前而言绿色科技创新和产业结构升级之间是互为因果关系，绿色科技创新既能够促进产业结构的升级，同时产业结构的优化升级也能够提升绿色科技创新；在1%的显著性水平下拒绝环境规制不是绿色科技创新的Granger原因和绿色科技创新不是环境规制的Granger原因，就目前而言长江经济带环境规制与绿色科技创新两者之间可以相互促进，即环境规制的强度增加可以有效提升绿色科技创新，同时绿色科技创新的提高也能够在一定程度上强化环境规制强度。并且从以上Granger因果检验的排序中，初步推断在现阶段环境规制可以推动绿色科技创新的发展，进而推动产业结构的升级。

2.5   PVAR模型的GMM估计

根据前文确定的最优滞后阶数，进行GMM估计，估计结果如表6所示。

由表6可知，在产业结构升级的方程中，环境规制的一阶滞后系数为2.5282，为正，但是系数尚不显著，究其原因可能是长江经济带进行环境规制的时间较短，还没有发挥真正的效力。环境规制能够影响到产业结构升级是通过影响企业的研发投入，迫使企业增加环境规制投入，进而增强创新能力提升产业结构升级的水平，目前仍然处于初级阶段，所以效果不是很显著。其次，绿色科技创新的一阶滞后系数为0.2230，为正且显著，说明长江经济带科技创新能力已经基本形成，能够有效地推动地区产业结构升级。

2.6   脉冲响应函数图

脉冲响应图能够较好地刻画在控制其他变量不变的情况下，两变量之间相互冲击的动态影响路径关系，是有效分析两变量之间长期均衡关系的工具。对于脉冲响应图而言，由于采用正交分解，因此对于变量之间的排序较为敏感，需要变量间正确的排序，根据前文Granger因果关系确定的排序为环境规制、绿色科技创新、产业结构升级。如图1所示。

从图1可以得到如下结论。

（1）产业结构升级、环境规制、绿色技术创新就其自身的信息冲击而言前期的冲击都为正，说明各变量在短期内都具有较强的自我推动能力，即自我强化作用较为明显。

（2）环境规制对产业结构的冲击，第1期为负之后为正，说明在环境规制实施的初期各企业还没有完全适应环境规制的要求，在以后的生产规程中逐步适应了环境规制的要求，加大环境规制的投入，从而促使产业结构的升级。

（3）绿色科技创新对产业结构升级的冲击，当期的冲击没有发生变动，第1期的冲击下降最快，之后开始缓慢上升，但是总体来看仍然是负值。说明就目前而言绿色科技创新对产业结构升级的促进作用还没有真正显现出来，这主要是因为绿色科技创新前期的研发投入较大，在一定程度上增加了企业的生产成本，从而使企业可以用于其他方面的投入较少，在一定程度上抑制了产业结构的升级。但是绿色科技创新从总体上来看能够促进产业结构升级，在后期随着绿色科技创新的冲击时间延长，提升产业结构升级的作用逐渐显现。

（4）环境规制对绿色科技创新的冲击在当期开始下降，到第1期降到最低，之后开始缓慢上升，第4期以后归零，说明环境规制对绿色科技创新的影响是在实施环境规制以后由于规制成本的增加从而使得绿色科技创新的能力减弱，之后由于企业增加相应的研发投入，绿色科技创新不断适应环境规制的要求，因此在以后的冲击中绿色科技创新开始逐渐上升。

2.7   方差分解

为了更为精确地确定各变量之间的相互影响关系，本文采用PVAR（1）模型运用方差分解方法，具体分析各变量对各自动态变化的贡献度，结果如表7所示。

由表7可知，各变量在第10期对自身的贡献度都在80%以上，说明产业结构升级、环境规制、绿色科技创新的变化都具有很强的经济惯性，内生动力很强。环境规制对产业结构升级的方差贡献在第10期为0.4%，即产业结构升级变动中的0.4%可以由环境规制进行解释，而绿色科技创新在第5期的贡献为16.8%，第10期的贡献为20.4%，说明在产业结构升级的过程中，绿色科技创新对产业结构变动的贡献程度要比环境规制大。

3     结论与建议

3.1   結论

（1）环境规制强度有利于产业结构升级且效果显著。

（2）绿色科技创新的发展有利于推动产业结构升级，且效果显著。

（3）环境规制与绿色科技创新彼此存在正向的冲击作用，从贡献度的角度来看，绿色科技创新的作用要大于环境规制。

3.2   建议

（1）权衡环境规制强度，有效促进产业结构升级。从实证结果的分析中能够看出，环境规制强度是一把双刃剑，强度过高就会对产业结构升级产生抑制作用，恰当的环境规制强度则可以有效促进产业结构的升级，因此应深化现代服务业的发展，提高绿色产业的占比，以高质量发展为引领加快促进长江经济带产业结构升级。

（2）加大科技研发投入，不断提高企业创新能力。科技创新是第一生产力，也是产业结构升级的重要驱动力，应全方位、多层次、多举措积极鼓励企业加大科技研发，在土地、人才、税收等方面给予企业更多的自由选择权，让企业敢创新、想创新、能创新。

（3）协调环境规制与绿色科技创新的关系，共同推动产业结构升级。环境规制的强度能够激发企业积极从事绿色科技创新的活动，从而能够有效推动企业产业结构升级。

［参考文献］

［1］ 张治栋，廖常文.技术创新与长江经济带产业结构升级——市场化的调节作用［J］.科技进步与对策，2020（7）：26-34.

［2］ 唐晓华，李静雯.区域创新、工业智能化与产业结构升级［J］.经济与管理研究，2021（10）：108-120.

［3］ 姜帅，龙静.科技创新促进地区产业结构优化升级了吗？［J］.中国矿业大学学报（社会科学版），2021（6）：1-12.

［4］ 庞敏，夏周培.金融创新对产业结构升级的影响机制与效应分析——基于中介效应和空间效应的解析［J］.工业技术经济，2020（9）：30-38.

［5］ 干春晖，郑若谷，余典范.中国产业结构变迁对经济增长和波动的影响［J］.经济研究，2011（5）：4-16+31.

［6］ Levinson B，Conant R，Schnur R，et al. A repeated element in the regulatory of the MNK gene and its deletion in a patient with occipital horn sundrome ［J］.Human Molecular，1996，5（11）：1737-1742.

［7］贾军，张伟.绿色技术创新中路径依赖及环境规制影响分析［J］.科学学与科学技术管理，2014，35（5）：44-52.