環(huán)境規(guī)制對產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的影響研究

尹華 馬媛

摘 要：環(huán)境規(guī)制對技術(shù)創(chuàng)新的影響在產(chǎn)業(yè)間存在差異。研究以煤炭開采業(yè)為研究對象，通過使用1990年—2013年間的時間序列數(shù)據(jù)建立回歸模型，實證了環(huán)境規(guī)制對煤炭開采業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的影響。鄒氏斷點檢驗表明：2006年后環(huán)境規(guī)制對煤炭開采業(yè)創(chuàng)新投入的正向作用呈現(xiàn)加速趨勢。在此結(jié)論的基礎(chǔ)上，給出了政府規(guī)制的相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：煤炭開采業(yè)；環(huán)境規(guī)制；技術(shù)創(chuàng)新

中圖分類號：F 253.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-7312（2016）02-0189-04

0 引 言

我國一直是個能源大國，經(jīng)濟增長與能源消耗之間存在著穩(wěn)定的協(xié)整關(guān)系[1]。在我國的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭占據(jù)著70%左右的比重。煤炭的長期開采和使用，給環(huán)境帶來了一定的影響，如大氣污染、土壤污染、地質(zhì)破壞、水資源的漏失等。政府近年來不斷推出規(guī)制措施加強對煤炭開采的管理。技術(shù)創(chuàng)新被認(rèn)為是尋求經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要工具。

然而環(huán)境規(guī)制與技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)系，學(xué)術(shù)界還存在分歧。一種觀點是以Porter為代表的修正學(xué)派提出的“波特假說”，認(rèn)為恰當(dāng)設(shè)計的環(huán)境規(guī)制能刺激被規(guī)制企業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新；另一種觀點是以Walley、Whitehead為代表的傳統(tǒng)學(xué)派，認(rèn)為環(huán)境規(guī)制會增加被規(guī)制企業(yè)的生產(chǎn)成本，導(dǎo)致企業(yè)資本從有發(fā)展前景的創(chuàng)新項目轉(zhuǎn)向污染治理項目，因而在一定程度上抑制企業(yè)的創(chuàng)新活動。也有研究認(rèn)為情況比較復(fù)雜，環(huán)境規(guī)制工具、規(guī)制程度及產(chǎn)業(yè)特征等都會影響到二者之間的關(guān)系，因此需要區(qū)別對待[2]。

一方面是經(jīng)濟發(fā)展對能源的依賴，一方面是能源開采與消耗帶來的大量污染，環(huán)境規(guī)制是否抑制了該行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新？政府部門如何利用環(huán)境規(guī)制工具促進(jìn)該行業(yè)的健康發(fā)展？這些都是需要關(guān)注的問題。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

多數(shù)研究認(rèn)為環(huán)境規(guī)制是激發(fā)創(chuàng)新的重要因素[3-4]。相對于通過改變投入要素或者減少產(chǎn)出等其他途徑，大型企業(yè)更傾向通過創(chuàng)新來應(yīng)對環(huán)境規(guī)制[5]。Jaffe和Palmer（1997）[6]較早地對環(huán)境規(guī)制與創(chuàng)新的關(guān)系進(jìn)行了研究，他們使用治污費用作為環(huán)境規(guī)制程度的代理變量，研究了環(huán)境規(guī)制程度與美國制造業(yè)企業(yè)R&D投資的正向關(guān)系。仍然是使用美國制造業(yè)的數(shù)據(jù)，Brunnermeier和Cohen（2003）[7]研究了環(huán)境技術(shù)專利與環(huán)境規(guī)制的關(guān)系，顯示它們之間存在微弱的正相關(guān)。Popp（2006）[8]使用來自美國、日本和德國的專利數(shù)據(jù)從國際層面研究了技術(shù)創(chuàng)新與環(huán)境規(guī)制的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)與空氣污染控制有關(guān)的專利主要受政府對NOx和SO2排放的規(guī)制影響。Del Rio Gonzalez（2009）[9]使用西班牙造紙行業(yè)的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)規(guī)制的壓力是企業(yè)采納清潔技術(shù)的主要驅(qū)動。Johnstone等（2010）[10]研究了不同的規(guī)制政策對可再生能源技術(shù)的影響。

國內(nèi)方面，蔣為（2015）[11]使用世界銀行提供

的我國2005年制造業(yè)數(shù)據(jù)，通過研究認(rèn)為環(huán)境規(guī)制對我國的制造業(yè)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新起到顯著的正向影響。張慧明等（2012）[12]采用數(shù)據(jù)包絡(luò)模型分析了環(huán)境規(guī)制對我國重化工業(yè)的影響，結(jié)果較強地支持了波特假說。董直慶、焦翠紅（2015）[13]利用2003—2011年的省際面板數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗，結(jié)果顯示環(huán)境規(guī)制對清潔技術(shù)創(chuàng)新的影響隨經(jīng)濟發(fā)展水平和所有制結(jié)構(gòu)的不同呈門檻特征。

綜合已有成果，學(xué)者們多以制造業(yè)為對象研究了環(huán)境規(guī)制對技術(shù)創(chuàng)新的影響。采掘業(yè)與制造業(yè)在資源投入、生產(chǎn)過程、產(chǎn)出等方面存在很大差異。為了實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展，我國近年來對煤炭開采業(yè)實施了較為嚴(yán)格的環(huán)境規(guī)制。在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，本研究專門分析了環(huán)境規(guī)制對煤炭開采業(yè)的影響。

2 研究設(shè)計

2.1 研究方法

研究中需要驗證技術(shù)創(chuàng)新與環(huán)境規(guī)制的關(guān)系?；貧w分析可以用來解釋一個變量或一些變量與另一個變量之間的變化關(guān)系，符合本研究的需要。為了檢驗?zāi)Ｐ偷姆€(wěn)健性，研究使用了White檢驗、DW檢驗和平穩(wěn)性檢驗。

2.2 變量設(shè)置

2.2.1 解釋變量

對于環(huán)境規(guī)制的變化，研究使用環(huán)境規(guī)制程度變量進(jìn)行表征。已有文獻(xiàn)主要從2個角度進(jìn)行度量：一種方法是根據(jù)企業(yè)在環(huán)境治理方面的投入即污染治理支出度量環(huán)境規(guī)制程度，如環(huán)境R&D支出、污染減排與控制支出等[7-14]；另一種是根據(jù)環(huán)境規(guī)制的產(chǎn)出即各種污染排放量進(jìn)行度量，通常使用排放強度、排放水平下降率等[15-16]。相比較而言，產(chǎn)出指標(biāo)對環(huán)境規(guī)制程度的衡量較為全面。因此，研究選取污染排放量作為環(huán)境規(guī)制程度的測度指標(biāo)。由于煤炭開采業(yè)污染排放數(shù)據(jù)量較少，采取工業(yè)污染排放量作為我國環(huán)境規(guī)制程度的表征，具體包含工業(yè)廢水排放量P1，工業(yè)廢氣排放量P2，工業(yè)固體廢棄物排放量P3.為了剔除經(jīng)濟規(guī)模的影響，進(jìn)一步計算產(chǎn)值/污染排放量，得到相應(yīng)的污染強度PI.具體計算方法如式（1）。

2.2.2 解釋被變量

技術(shù)創(chuàng)新可以從創(chuàng)新投入或創(chuàng)新產(chǎn)出等不同的角度進(jìn)行衡量。產(chǎn)出的衡量指標(biāo)有專利授權(quán)數(shù)、新產(chǎn)品數(shù)、科技論文數(shù)等；投入的衡量指標(biāo)有技術(shù)人員數(shù)量、研究經(jīng)費等?？紤]到數(shù)據(jù)的可獲得性，研究從投入的角度對煤炭開采業(yè)技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行度量。為了剔除規(guī)模擴大造成的影響，需要將上述絕對指標(biāo)轉(zhuǎn)換成相對指標(biāo)。通過換算得到科技人員比重RY，技術(shù)開發(fā)經(jīng)費占銷售收入比重JF，計算公式如（3）（4）所示。

2.3 數(shù)據(jù)來源

解釋變量中涉及的工業(yè)廢水排放量P1，工業(yè)廢氣排放量P2，工業(yè)固體廢棄物排放量P3有關(guān)數(shù)據(jù)來自《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》。被解釋變量中涉及的科技人員數(shù)量、技術(shù)開發(fā)經(jīng)費支出、從業(yè)人員數(shù)量、銷售收入的數(shù)據(jù)來自《中國科技統(tǒng)計年鑒》。煤炭消費量數(shù)據(jù)來自《中國能源統(tǒng)計年鑒》。所有數(shù)據(jù)的計算期取自1990—2013年。

3 研究結(jié)果與討論

3.1 變量的平穩(wěn)性檢驗

研究中使用時間序列數(shù)據(jù)，在建立模型前需要進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗。常用方法有ADF檢驗、PP檢驗和DF檢驗，一般認(rèn)為DF檢驗是ADF檢驗的特殊形式，所以研究采用ADF檢驗和PP檢驗。檢驗結(jié)果表明，變量ER和變量INO在5%的顯著性水平下都是平穩(wěn)的。但是變量MAR的檢驗結(jié)果顯示非平穩(wěn)，取其一階差分ΔMAR進(jìn)行檢驗，最終結(jié)果符合研究要求。

3.2 回歸模型的估計和檢驗

在平穩(wěn)性檢驗的基礎(chǔ)上，建立煤炭開采業(yè)創(chuàng)新投入對環(huán)境規(guī)制程度和市場需求變化的計量模型，如式（7）所示。

由表1可知，整個回歸方程的F值為29.645 2，通過了顯著性水平為0.01檢驗，整個模型回歸效果顯著；可決系數(shù)R2為0.767 1，表明環(huán)境規(guī)制程度和市場需求變化共解釋了創(chuàng)新投入方差的76.71%；2個解釋變量對應(yīng)的回歸系數(shù)分別是0.514 7和2.439 3，且都通過了0.01的顯著性檢驗，表明這2個變量對煤炭企業(yè)創(chuàng)新投入都具有正向影響；根據(jù)可決系數(shù)進(jìn)一步計算出方差膨脹因子VIF值為4.293 6，表明該模型中2個解釋變量間不存在嚴(yán)重的共線性問題。由懷特檢驗結(jié)果顯示對應(yīng)的P值為0.484 8，說明該模型中的隨機誤差項μ不存在異方差問題；DW檢驗結(jié)果顯示檢驗值為1.298 9，通過了顯著性水平為0.05的檢驗，表明該模型的隨機誤差項不存在自相關(guān)問題。以上結(jié)果表明：該回歸模型滿足古典線性回歸的基本假定，回歸結(jié)果有效。

3.3 環(huán)境規(guī)制程度對煤炭開采業(yè)創(chuàng)新投入的進(jìn)一步檢驗

進(jìn)一步研究環(huán)境規(guī)制程度ER和技術(shù)創(chuàng)新投入INO的散點圖（如圖1所示），可以看到在環(huán)境規(guī)制早期，煤炭企業(yè)的創(chuàng)新投入隨之增加的速率比較平緩，但是當(dāng)環(huán)境規(guī)制程度變動到水平1之上（大于均值一個標(biāo)準(zhǔn)差），創(chuàng)新投入隨之增加的速率開始變大，即環(huán)境規(guī)制程度對創(chuàng)新投入的影響可能存在結(jié)構(gòu)性變化。鄒氏斷點檢驗是該類情境下常用的檢驗方法。對比原始數(shù)據(jù)可以看到自2006年之后環(huán)境規(guī)制程度達(dá)到水平1之上，使用鄒氏斷點檢驗得到F值為11.956 0，對應(yīng)P值為0.000 7，小于0.01的顯著性水平，表明以2006年為轉(zhuǎn)折點環(huán)境規(guī)制程度對煤炭開采業(yè)創(chuàng)新投入的影響發(fā)生了改變，此后隨著環(huán)境規(guī)制程度的進(jìn)一步加大，煤炭企業(yè)需要投入的創(chuàng)新資金和人員呈加速上揚的趨勢。

3.4 結(jié)果討論

模型運算結(jié)果表明，市場需求變動的推動力和環(huán)境規(guī)制的壓力是影響煤炭企業(yè)創(chuàng)新投入的主要因素。隨著市場需求的擴大，煤炭開采業(yè)的創(chuàng)新投入呈上升趨勢；隨著環(huán)境規(guī)制程度的加深，該產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新投入也呈上升趨勢；而煤炭開采業(yè)創(chuàng)新的主要驅(qū)動力還是來自市場需求。此結(jié)論與Horbach（2012）[17]等學(xué)者的研究結(jié)論基本一致。

以往研究認(rèn)為環(huán)境規(guī)制對創(chuàng)新的作用是正向而且線性的，幾乎所有的實證也都是建立的線性模型。本研究使用鄒氏斷點檢驗驗證了環(huán)境規(guī)制程度對煤炭開采業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的正向作用所發(fā)生的結(jié)構(gòu)性變化，即當(dāng)環(huán)境規(guī)制程度超過一定水平后，它的單位增加量對煤炭開采業(yè)創(chuàng)新投入增加量的作用開始變大。這意味著隨著環(huán)境規(guī)制的加深，煤炭企業(yè)需要投入比以往更多的創(chuàng)新資源才能滿足規(guī)制的需要。

一般情況下，環(huán)境規(guī)制初期的規(guī)制程度不大，通過末端治理技術(shù)即可滿足要求。而末端治理技術(shù)作為綠色技術(shù)的推廣，此時不需要企業(yè)太多的創(chuàng)新投入，因此較低的投入產(chǎn)出比是可行的。由于任何技術(shù)都有它的軌道和極限，當(dāng)?shù)竭_(dá)現(xiàn)有極限時，繼續(xù)加大創(chuàng)新投入進(jìn)行改進(jìn)可能不會滿足越來越強的環(huán)境規(guī)制，此時就需要出現(xiàn)技術(shù)跳躍脫離原有的軌道。隨著環(huán)境規(guī)制程度的加深，末端治理已不能滿足規(guī)制要求，企業(yè)需要從工藝過程、產(chǎn)品質(zhì)量等方面做出改進(jìn)，因此需要開發(fā)無廢工藝和清潔技術(shù)，這個階段與末端治理最大的不同在于它不是污染后的修復(fù)彌補，而是在生產(chǎn)過程中對污染源的控制和減少，因此需要投入較多的創(chuàng)新資源對原有的工藝和產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)。歐盟的發(fā)展歷程也驗證了這一點[18]。

自2005年后，隨著落實科學(xué)發(fā)展觀、加強環(huán)境保護(hù)的各項政策的出臺，我國的環(huán)境規(guī)制進(jìn)入加強階段，修訂后的《煤炭法》在煤炭開采的回采率、水循環(huán)利用率、土地復(fù)墾率、燃煤SO2排放等方面做出明確規(guī)定。為了滿足規(guī)制需要，煤炭企業(yè)在末端治理的基礎(chǔ)上，在開采過程中加大了創(chuàng)新投入。

4 政策啟示

上述研究結(jié)果表明，我國的環(huán)境規(guī)制對煤炭開采業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新起到了刺激作用，而且隨著規(guī)制程度的增加，煤炭開采業(yè)的創(chuàng)新投入呈加速上漲趨勢。因此，適度的環(huán)境規(guī)制能夠促進(jìn)該行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。但是考慮到該行業(yè)的產(chǎn)業(yè)特征，創(chuàng)新多表現(xiàn)在開采過程中，創(chuàng)新成果不能直接體現(xiàn)在煤炭當(dāng)中，因而創(chuàng)新投入較難在市場中獲得回報。為了鼓勵企業(yè)積極創(chuàng)新，并保護(hù)企業(yè)的創(chuàng)新收益，政府在推出環(huán)境規(guī)制措施時，在行政命令的基礎(chǔ)上，可以采取多樣的市場型規(guī)制措施。

在制度設(shè)計時，可以參照美國、德國等的做法，按照“防范性補償優(yōu)先、即時性補償為主、修復(fù)性補償為輔”的原則，事先對煤炭開采可能造成的生態(tài)環(huán)境破壞進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，并采取嚴(yán)格、有效的防范性措施，將可能的損失減小到最低；通過即時補償對開采過程中造成的生態(tài)環(huán)境破壞進(jìn)行修復(fù)。在具體補償方法上，政府可以給予資金、技術(shù)、特殊機會與精神鼓勵等多種形式的支持，納入更多的市場型激勵手段，以增強管理者的機會感知，激勵煤炭企業(yè)開發(fā)新技術(shù)，采用高標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)代化開采設(shè)施和集約化、綜合化開采工藝，改變原有的先開采后治理的模式，走綠色開采之路。具體可以包括減免設(shè)備稅收、直接補貼資金，支持相關(guān)設(shè)備的使用，給予開采企業(yè)特殊機會、優(yōu)惠政策乃至某種優(yōu)先權(quán)，以及通過媒體塑造綠色礦山企業(yè)的公眾形象等。

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