基于經(jīng)濟(jì)門檻效應(yīng)的創(chuàng)新能力與生態(tài)環(huán)境非均衡關(guān)系研究

嚴(yán) 翔,成長春,金 巍,周亮基

(1.河海大學(xué)商學(xué)院，江蘇 南京 211100；2.鹽城師范學(xué)院商學(xué)院，江蘇 鹽城 224002)

基于經(jīng)濟(jì)門檻效應(yīng)的創(chuàng)新能力與生態(tài)環(huán)境非均衡關(guān)系研究

嚴(yán) 翔1,2,成長春1,金 巍1,周亮基1

(1.河海大學(xué)商學(xué)院，江蘇 南京 211100；2.鹽城師范學(xué)院商學(xué)院，江蘇 鹽城 224002)

本文基于Hansen非動(dòng)態(tài)面板門檻回歸模型，利用中國30個(gè)省份1998—2014年的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析，驗(yàn)證區(qū)域創(chuàng)新能力與生態(tài)環(huán)境間的非均衡發(fā)展關(guān)系。結(jié)果表明：創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的正向影響具有顯著的門檻效應(yīng)，東部的積極拉動(dòng)效應(yīng)明顯強(qiáng)于中部；分別以經(jīng)濟(jì)水平及工業(yè)結(jié)構(gòu)為門檻變量時(shí)，出現(xiàn)了不同的影響關(guān)系曲線。在目前生態(tài)約束加劇的背景下，要堅(jiān)持“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、生態(tài)優(yōu)先”的發(fā)展理念，通過提升區(qū)域創(chuàng)新能力，驅(qū)動(dòng)工業(yè)綠色發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)間融合滲透，落實(shí)生態(tài)環(huán)境倒逼機(jī)制，推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，對中國生態(tài)環(huán)境改善具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展；生態(tài)環(huán)境；創(chuàng)新能力；門檻效應(yīng)

1 文獻(xiàn)回顧及述評

1.1 國內(nèi)外文獻(xiàn)梳理

尋求促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境間協(xié)調(diào)發(fā)展的新動(dòng)能，成為學(xué)術(shù)界的焦點(diǎn)議題。Ehrlich和Holdren的研究早就構(gòu)建了IPAT模型，指出技術(shù)進(jìn)步可以減輕由人口增長造成的環(huán)境污染[1]；Grossman和Krueger也提出技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展效應(yīng)，認(rèn)為越先進(jìn)的技術(shù)往往越“綠色”，強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新在改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量中的重要作用[2]。關(guān)于創(chuàng)新能力與生態(tài)環(huán)境對社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響研究最具代表性的是“波特假說”，認(rèn)為嚴(yán)苛的環(huán)保政策對經(jīng)濟(jì)的主要影響途徑是促進(jìn)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新或采用創(chuàng)新性技術(shù)，雖然可能在短期內(nèi)增加成本，但在長期內(nèi)可以提升生產(chǎn)效率，增加企業(yè)競爭力，補(bǔ)償生態(tài)環(huán)境建設(shè)的成本，進(jìn)而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長[3]。

國內(nèi)學(xué)者也結(jié)合中國情境進(jìn)行了多角度研究。如從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)角度，李建蘭用循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論分析經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展過程中存在的問題，指出調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、研發(fā)高新技術(shù)等相關(guān)措施是大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要手段，也是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的必然選擇[4]。彭建通過構(gòu)建不同產(chǎn)業(yè)類型的生態(tài)環(huán)境影響系數(shù)與區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的總體生態(tài)環(huán)境影響指數(shù)，定量評述麗江市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化帶來較好的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)[5]。劉躍等通過空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型，得出區(qū)域間技術(shù)創(chuàng)新的溢出效應(yīng)對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境的發(fā)展具有正向帶動(dòng)作用[6]；另有些學(xué)者從三廢排放的環(huán)境壓力視角探析創(chuàng)新能力與生態(tài)環(huán)境間的關(guān)系。如李斌實(shí)證分析了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)進(jìn)步對工業(yè)廢氣減排的關(guān)系，表明結(jié)構(gòu)生產(chǎn)技術(shù)效應(yīng)和結(jié)構(gòu)治理技術(shù)效應(yīng)都可促進(jìn)廢氣減排[7]。李博、黃娟的研究則分別從碳排放與SO2排放切入，驗(yàn)證區(qū)域創(chuàng)新能力的正向改善效用[8-9]；還有些研究基于波特假說，驗(yàn)證了環(huán)境規(guī)制與技術(shù)創(chuàng)新間有著顯著的正向效應(yīng)[10-12]。王國印則指出波特假說在較落后的中部地區(qū)得不到支持，而在較發(fā)達(dá)的東部地區(qū)則得到很好的支持[13]。也有相關(guān)研究表明，當(dāng)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)增長發(fā)生矛盾時(shí)，技術(shù)創(chuàng)新更多傾向于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長[14]。

1.2 文獻(xiàn)述評

通過整理研究文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用下，創(chuàng)新能力與生態(tài)環(huán)境之間存在著不斷的交互作用：創(chuàng)新能力的提升不僅可以提高生產(chǎn)率，拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也可緩解環(huán)境惡化，為生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)提供技術(shù)支撐；反之，生態(tài)環(huán)境的優(yōu)勢可以吸引投資、人才等生產(chǎn)要素的輸入，生態(tài)環(huán)境的壓力亦會(huì)倒逼企業(yè)提高科技創(chuàng)新能力以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。但不可回避的是兩者的發(fā)展都需要大量的資金成本，需要一定的經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)，尤其在資源約束不斷強(qiáng)化的當(dāng)下，任一方的提高都有可能擠占另一方的資源與空間，造成不均衡發(fā)展。由于研究缺乏，學(xué)界對創(chuàng)新能力與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系研究并無定論，兩者間是否存在正向關(guān)系值得進(jìn)一步探討。

過往相關(guān)研究囿于統(tǒng)計(jì)方法或數(shù)據(jù)來源的限制，大都采用普通線性回歸分析，缺失“門檻效應(yīng)”引起的兩者間非均衡關(guān)系的研究，掩蓋了科技創(chuàng)新對生態(tài)環(huán)境的階段性影響趨勢，分析結(jié)果可能有?，F(xiàn)實(shí)，進(jìn)而影響相關(guān)政策制定的有效性。什么樣的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)可以釋放創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的拉動(dòng)效能？是否當(dāng)創(chuàng)新能力發(fā)展到一定階段才會(huì)對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生正向影響，抑或當(dāng)創(chuàng)新能力超過某一閾限后，反而會(huì)弱化對生態(tài)環(huán)境的正向作用，甚至是負(fù)向影響，兩者之間的影響是否存在多重邊界的門檻效應(yīng)也是值得分析的。

以往相關(guān)研究大都用單一指標(biāo)參與分析，如使用CO2排放量代表生態(tài)環(huán)境水平；使用專利量代表創(chuàng)新能力。本研究認(rèn)為單一指標(biāo)可能是描述某一變量的有用指標(biāo)，但忽略了其他相關(guān)指標(biāo)的價(jià)值貢獻(xiàn)，不能全面解釋目標(biāo)構(gòu)念的整體發(fā)展趨勢。在現(xiàn)實(shí)情況下有可能出現(xiàn)雖然“三廢”排放較大，但治理力度也大，或者即便治理投入大，但整體生態(tài)環(huán)境發(fā)展卻遲滯不前的情況。

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有研究空白，本文嘗試通過建立指標(biāo)體系的方法綜合衡量區(qū)域生態(tài)環(huán)境及創(chuàng)新能力的發(fā)展，避免以往文獻(xiàn)中使用單一指標(biāo)參與分析可能帶來的解釋偏誤，同時(shí)采用Hansen非動(dòng)態(tài)面板門檻模型探析近20年在中國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化影響下的創(chuàng)新能力與生態(tài)環(huán)境間非均衡發(fā)展關(guān)系，檢驗(yàn)是否存在階段性非線性影響作用，對我國在生態(tài)約束加劇、努力由“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變的背景下，貫徹生態(tài)優(yōu)先、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的發(fā)展理念，走符合國情的可持續(xù)發(fā)展道路。

2 模型設(shè)定

“門檻效應(yīng)”是指當(dāng)一個(gè)經(jīng)濟(jì)參數(shù)達(dá)到特定的數(shù)值后，引起另一個(gè)經(jīng)濟(jì)參數(shù)發(fā)生突然轉(zhuǎn)向其他發(fā)展形式的現(xiàn)象。以往不管是基于離散型變量還是連續(xù)型變量，大都采用分組的方法以檢驗(yàn)門檻效應(yīng)，或?qū)㈤T檻變量與被影響的變量交叉作為解釋變量，一起引入回歸模型進(jìn)行檢驗(yàn)門檻效應(yīng)存在與否。但判斷分組的標(biāo)準(zhǔn)靠主觀判斷，而交叉項(xiàng)的形式及內(nèi)涵意義也不易確定，且這兩類方法的門檻效應(yīng)顯著性無法檢驗(yàn)。為了彌補(bǔ)上述不足，本研究采用Hansen的非動(dòng)態(tài)面板門檻回歸模型[15]，驗(yàn)證區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的影響是否存在非線性門檻效應(yīng)，將經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)作為待估計(jì)值，即門檻變量，構(gòu)建分段函數(shù)。優(yōu)點(diǎn)是以“內(nèi)生分組”替代主觀性較強(qiáng)的“外生分組”，一定程度上避免了人為武斷判斷；同時(shí)與一般回歸的分析結(jié)果相比，門檻回歸方法得到的結(jié)果更能準(zhǔn)確擬合不同分組中自變量與它變量之間的非線性發(fā)展關(guān)系。構(gòu)建的單一門檻模型如下：

yit=μit+θxit+β1IAitIit(thrit≤γ1)+

β2IAitIit(thrit>γ1)+εit

(1)

式中，i表示地區(qū)，t為年度。yit(生態(tài)環(huán)境)為被解釋變量；xit為影響生態(tài)環(huán)境的控制變量集，本文選擇已經(jīng)被證實(shí)與生態(tài)環(huán)境有穩(wěn)定關(guān)系的因素，包括經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、資本存量、人力資本；θ為相應(yīng)變量的系數(shù)；IAit(創(chuàng)新能力)為受門檻變量影響的解釋變量；thrit為門檻變量(為防止多重共線性問題，分別將經(jīng)濟(jì)水平、工業(yè)比例作為門檻變量)。γ為待估門檻值；I(·)為指示函數(shù)，當(dāng)thr≤γ時(shí)，I(·)=1，否則I(·)=0；εit為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。雙重門檻或多重門檻可在模型(1)的基礎(chǔ)上擴(kuò)展推得。

2.1 顯著性檢驗(yàn)

2.2 真實(shí)性檢驗(yàn)

3 數(shù)據(jù)來源及說明

3.1 數(shù)據(jù)來源

本次研究的時(shí)間跨度較大，各類統(tǒng)計(jì)年鑒中相關(guān)創(chuàng)新能力與生態(tài)環(huán)境指標(biāo)的口徑保持不變的不多，同時(shí)由于重慶1997年成為直轄市，因此在保證原始數(shù)據(jù)可獲得性及連續(xù)性的基礎(chǔ)上，本文選取1998—2014年30個(gè)省、直轄市和自治區(qū)的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析(西藏的數(shù)據(jù)缺失較多，未納入樣本范圍)。數(shù)據(jù)大體來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國科技統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》及各省市自治區(qū)的統(tǒng)計(jì)年鑒，個(gè)別缺失數(shù)據(jù)參考各省市同期統(tǒng)計(jì)年鑒或采用插值法估得。

3.2 指標(biāo)遴選及說明

經(jīng)濟(jì)水平(PGDP)。既有相關(guān)文獻(xiàn)普遍認(rèn)可將人均GDP作為評價(jià)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的指標(biāo)，本研究以1998年為基期進(jìn)行平減處理，去除價(jià)格因素的影響。

人力資本(HUM)。借鑒Barro和Lee的算法[16]，衡量區(qū)域勞動(dòng)者平均受教育水平程度，將小學(xué)、初中、高中和大專及以上的受教育年限分別設(shè)定為6年、9年、12年和16年，區(qū)域資本存量計(jì)算公式為HUM=(6×小學(xué)人口+9×初中人口+12×高中人口+16×大專及以上人口)/6歲以上人口總數(shù)。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(IND2、3)。既有研究表明，相對于第一產(chǎn)業(yè)，二、三產(chǎn)業(yè)對生態(tài)環(huán)境和創(chuàng)新能力關(guān)聯(lián)較大[17]。第二產(chǎn)業(yè)可分為工業(yè)和建筑業(yè)，占比較小的建筑業(yè)對資本依賴較大，與創(chuàng)新能力、生態(tài)環(huán)境的關(guān)聯(lián)體現(xiàn)不明顯，而工業(yè)變化對生態(tài)及創(chuàng)新能力的影響更符合現(xiàn)實(shí)情況需要。因此，本文選擇第二產(chǎn)業(yè)中的工業(yè)增加值占GDP比重(IND2)與第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重(IND3)來表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展。

資本存量(CAP)。本文使用永續(xù)盤存法進(jìn)行存量資本計(jì)算，借鑒單豪杰的研究[18]，以1952年為資本原值，折舊率為10.96%，并參照其方法將資本存量擴(kuò)展到2014年。具體形式為Kit=(1-δ)Ki,t-1+Iit，Kit表示第i個(gè)地區(qū)第t年的資本存量，Iit表示第i個(gè)地區(qū)第t年的投資量，δ表示資本存量折舊率。

創(chuàng)新能力(IA)。本文借鑒陳勁與劉中文的研究[19-20]，用創(chuàng)新投入、創(chuàng)新產(chǎn)出、創(chuàng)新擴(kuò)散與創(chuàng)新環(huán)境4個(gè)一級指標(biāo)，共13個(gè)二級指標(biāo)，綜合反映創(chuàng)新能力發(fā)展水平(見表1)。

表1 創(chuàng)新能力指標(biāo)體系

續(xù)表1

注：如果門檻變量含有較強(qiáng)的時(shí)間趨勢，帶入方程后將改變模型突變點(diǎn)的似然分布，進(jìn)而無法構(gòu)建置信區(qū)間(Hansen,1992)，因此本研究通過建立指標(biāo)體系，放棄帶有趨勢的絕對指標(biāo)，而選擇相對指標(biāo)。

具體計(jì)算方法如下：

(1)首先采用極差法對正向、逆向指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理，消除原始數(shù)據(jù)多指標(biāo)間的單位及數(shù)量級等差異。同時(shí)為了滿足取對數(shù)的要求，將指標(biāo)函數(shù)公式調(diào)整為：

其中，xθij為區(qū)域i第θ年的第j個(gè)創(chuàng)新能力指標(biāo)值。

(3)采用幾何平均法和線性加權(quán)法對各二級指標(biāo)逐層集成，測算綜合功效函數(shù)如下：

生態(tài)環(huán)境(ECO)。學(xué)術(shù)界一般從水、土、氣、生物和資源能源五要素出發(fā)構(gòu)造生態(tài)環(huán)境發(fā)展水平[21]，本文借鑒OECD與UNEP提出的生態(tài)環(huán)境PSR概念模型，將要素劃分為生態(tài)環(huán)境的壓力、狀態(tài)和響應(yīng)三類，并參考劉耀斌的研究[22]，選取7個(gè)二級指標(biāo)以構(gòu)造評價(jià)體系，其中前一類是負(fù)功效指標(biāo)，后兩類是正功效指標(biāo)(見表2)。計(jì)算方法同上。

表2 生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系

4 實(shí)證結(jié)果與分析

根據(jù)上文研究方法，利用STATA13.0，按照最終效果選擇固定效應(yīng)面板門檻模型估算，P值及臨界值都采用Bootstrap法模擬300次后的結(jié)果(Hansen等指出，計(jì)算估計(jì)量的一般統(tǒng)計(jì)量只需 50～200次自抽樣即可，本研究為確保估計(jì)量的精確度，將自抽樣次數(shù)增至300)。

4.1 門檻存在性及置信區(qū)間檢驗(yàn)

表3列出了全國及東、中、西三區(qū)的門檻效應(yīng)存在性檢驗(yàn)結(jié)果，表4列出了以PGDP與IND2為門檻變量時(shí)，全國及三區(qū)的門檻估計(jì)值及95%置信區(qū)間。除西部在IND2門檻下的三重門檻效應(yīng)不顯著外，其余三重門檻效應(yīng)皆在5%水平下顯著。為了更準(zhǔn)確地分析創(chuàng)新能力與生態(tài)環(huán)境間的影響趨勢，本文選擇三重門檻模型進(jìn)行分析，這也說明兩者間的非均衡發(fā)展研究具有一定得合理性。

表3 門檻變量檢驗(yàn)結(jié)果

注：**、***分別表示在5%、1%的水平下顯著，下同。

4.2 全國實(shí)證結(jié)果分析

三重門檻參數(shù)估計(jì)結(jié)果見表5，雖然個(gè)別省份的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對生態(tài)環(huán)境可能存在正向促進(jìn)作用，但從全國層面各控制變量對生態(tài)影響數(shù)值來看，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍然對生態(tài)環(huán)境造成了負(fù)面影響，且工業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與生態(tài)環(huán)境間皆為顯著負(fù)向關(guān)聯(lián)，EKC中的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對環(huán)境改善的拐點(diǎn)還沒到來，尚未產(chǎn)生正向拉動(dòng)作用。究其原因，中國早期經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展一定程度上是以犧牲環(huán)境為代價(jià)：工業(yè)化以高投入、高消耗、高排放的粗放發(fā)展模式。20世紀(jì)末至2008年，勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)占比一直維持在20%左右，而高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)占比卻長時(shí)間滯留在5%以下。雖然2008年金融危機(jī)后，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐步進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)占比大幅提升，但多年對生態(tài)環(huán)境的破壞使得工業(yè)污染超過環(huán)境承載閾限，環(huán)境治理進(jìn)度不及污染速度，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)水平與生態(tài)環(huán)境發(fā)展不平衡；第三產(chǎn)業(yè)與工業(yè)相比，對生態(tài)環(huán)境的負(fù)向影響較弱[23]，在不同門檻變量的影響下彈性系數(shù)存在0.069與0.248的差距，但商業(yè)生活也帶來了諸如塑料袋、塑料瓶、一次性包裝等“白色污染”，房地產(chǎn)開發(fā)擠占了森林綠地與農(nóng)墾資源的同時(shí)，也帶來了施工垃圾與玻璃幕墻污染，交通運(yùn)輸?shù)饶芎男彤a(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了大量的尾氣及噪音。

表4 門檻估計(jì)值及置信區(qū)間

表5 全國層面回歸結(jié)果

注：*、**、***分別表示在10%、5%、1%的水平下顯著，下同。

但我們也欣喜地發(fā)現(xiàn)，多年來我國人力資本、資本存量對生態(tài)環(huán)境的回歸系數(shù)顯著為正，促進(jìn)了生態(tài)環(huán)境的發(fā)展，這與我國現(xiàn)實(shí)發(fā)展情況相符。主要因?yàn)槿肆Y本反映了居民受教育程度，提高改善了人們?nèi)粘Ｉ畹南M(fèi)結(jié)構(gòu)及排污習(xí)慣，同時(shí)也提高了人們在生產(chǎn)過程中對資源的合理開發(fā)與可持續(xù)利用能力，也是幾十年來創(chuàng)新能力穩(wěn)步提升的體現(xiàn)；資本存量對生態(tài)環(huán)境的正向影響主要由于近20年在基建投資方面的持續(xù)增加，如污水、生活垃圾等處理設(shè)施建設(shè)，城市園林綠化建設(shè)，以及“三廢”綜合利用等污染治理項(xiàng)目的持續(xù)投資等。尤其是在2009年全球金融危機(jī)后，國家大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)刺激使基建固定資產(chǎn)投資實(shí)現(xiàn)了42%的同比增長。最近幾年的基建投資增長雖有所下降，但2015年同比仍然達(dá)17%。這些都帶動(dòng)了生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與治理。

創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的非線性正向影響效應(yīng)得到驗(yàn)證，說明創(chuàng)新能力提升帶來的技術(shù)進(jìn)步可以有效提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，進(jìn)而促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的發(fā)展。但值得注意的是，表5中不同門檻變量影響下的生態(tài)環(huán)境發(fā)展趨勢迥異，創(chuàng)新能力對環(huán)境的正向拉動(dòng)效應(yīng)強(qiáng)弱也取決于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)配比。

全國經(jīng)濟(jì)發(fā)展門檻檢驗(yàn)顯示，當(dāng)人均GDP低于25000元時(shí)，創(chuàng)新能力在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用下對生態(tài)環(huán)境的影響最大，彈性系數(shù)為0.43，但越過此門檻后，不管是區(qū)域人均GDP在25000～33000元，還是大于33000元，兩變量間的正向影響效應(yīng)均減弱，彈性系數(shù)由0.294再次降低為0.182，呈邊際效應(yīng)遞減。原因在于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是創(chuàng)新能力提升的基礎(chǔ)，直接關(guān)系創(chuàng)新人才的引進(jìn)及區(qū)域市場對新技術(shù)、新產(chǎn)品的消化吸收能力，同時(shí)也決定區(qū)域環(huán)境規(guī)制的強(qiáng)弱與諸如物流、通信、交通等配套基建設(shè)備的完善程度。因此隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境的其他影響要素作用日益顯現(xiàn)，而創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的促進(jìn)作用則相對減弱。

全國工業(yè)占比門檻檢驗(yàn)分析，創(chuàng)新能力與生態(tài)環(huán)境的正向作用呈現(xiàn)“U型”發(fā)展。當(dāng)工業(yè)占比低于27.2%時(shí)，彈性系數(shù)高達(dá)0.52，但在27.2%至40.9%的門檻區(qū)間內(nèi)，彈性系數(shù)突降至0.27，但越過40.9%的工業(yè)占比門檻后，彈性較前一門檻有所提高，超過49.5%后由系數(shù)由0.383再回升至0.477。究其原因，中國早期的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展主要?dú)w因于資源密集型與勞動(dòng)密集型工業(yè)的拉動(dòng)，此種工業(yè)類型占比的增加使得創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的正向拉動(dòng)效應(yīng)邊際遞減。自十七大報(bào)告后，中國開始轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，第二產(chǎn)業(yè)由低端制造業(yè)向高技術(shù)產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，從勞動(dòng)密集型、資本密集型產(chǎn)業(yè)向技術(shù)密集型和知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)過渡。經(jīng)過十多年依靠科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，中國工業(yè)增加值連年提高的同時(shí)，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)在整個(gè)工業(yè)的占比也在逐年提高，更好地發(fā)揮創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的正向影響作用，科技創(chuàng)新能力積累到一定程度后對生態(tài)環(huán)境的反哺效應(yīng)顯現(xiàn)，出現(xiàn)了越過第二門檻值后對生態(tài)環(huán)境拉動(dòng)效應(yīng)的兩次增幅。

4.3 區(qū)域間比較分析

鑒于中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有明顯的地域差異，因此本研究對照全國實(shí)證分析的結(jié)論，進(jìn)一步檢驗(yàn)東、中、西區(qū)的創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的影響。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展門檻檢驗(yàn)的結(jié)果如表6所示，東部跨越兩道門檻值后，創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的正向彈性都較前一門檻顯著縮小，由最初的0.374降為0.101。中、西兩區(qū)則皆呈現(xiàn)倒U型發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展較低水平的門檻下，對生態(tài)環(huán)境的正向影響階段性提升明顯，但越過8592.7元門檻后，創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的拉動(dòng)效能疲態(tài)凸顯。

門檻檢測結(jié)論與上文分析吻合，原因在于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是創(chuàng)新能力提升的基礎(chǔ)，直接影響創(chuàng)新人才引進(jìn)及區(qū)域市場對新技術(shù)、新產(chǎn)品的消化吸收能力，但經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平同樣也決定與生態(tài)環(huán)境相關(guān)的其他因素，諸如區(qū)域環(huán)境規(guī)制的強(qiáng)弱，環(huán)保宣傳的力度，基礎(chǔ)設(shè)施的完善程度等。隨著東部經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的促進(jìn)效能邊際遞減，而其他要素對生態(tài)環(huán)境的影響作用日益顯現(xiàn)；經(jīng)濟(jì)相對落后的中西部地區(qū)傳統(tǒng)資源消耗型產(chǎn)業(yè)基數(shù)大，近二十年粗放式發(fā)展使環(huán)境污染嚴(yán)重，諸如政策扶持、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移等帶來的創(chuàng)新能力提升短時(shí)間內(nèi)是可以有效降低能耗，減少污染排放，對生態(tài)環(huán)境的正向影響會(huì)呈階段性邊際效能提升。但中西部地區(qū)缺少創(chuàng)新能力培養(yǎng)與投資的長效機(jī)制，缺少源源不斷的創(chuàng)新輸入，再加之基礎(chǔ)設(shè)施、教育、通信等社會(huì)各方面建設(shè)都亟待分享經(jīng)濟(jì)發(fā)展的紅利，而反哺給生態(tài)環(huán)境修復(fù)的部分偏少，且顯得不那么急迫。所以如再不注意經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式調(diào)整，中西部生態(tài)環(huán)境的壓力還會(huì)繼續(xù)加大。

表6 基于PGDP為門檻變量的區(qū)域間比較

工業(yè)結(jié)構(gòu)占比門檻檢驗(yàn)的結(jié)果如表7所示，東部創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的正向影響系數(shù)經(jīng)歷先降再升的“U型”發(fā)展，在跨越工業(yè)占比門檻值50.4%后由正向邊際遞減效應(yīng)反升至0.433；中部地區(qū)的正向拉動(dòng)效用持續(xù)下行，由0.553降至0.183；西部地區(qū)三重門檻檢驗(yàn)不顯著，不參與分析。

表7 基于IND2為門檻變量的東西部比較

據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2014年東部地區(qū)的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務(wù)收入高達(dá)全國的72.3%，近中西兩區(qū)總和的三倍，技術(shù)合同成交額及技術(shù)吸納交易額近全國總額的70%。作為中國創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的前沿陣地，東部發(fā)展也可以部分代表全國發(fā)展趨勢，實(shí)證結(jié)果也與上文全國數(shù)據(jù)結(jié)論相似。主要原因是東部同樣也經(jīng)歷過低端制造業(yè)、勞動(dòng)密集型工業(yè)主導(dǎo)，高科技低污染產(chǎn)業(yè)占比不高的階段，該時(shí)期的創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的影響經(jīng)由上文分析，呈現(xiàn)邊際效應(yīng)遞減，如發(fā)展模式再不加轉(zhuǎn)換，甚至可能出現(xiàn)負(fù)向效應(yīng)。但近十幾年東部地區(qū)工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在優(yōu)化調(diào)整中注重節(jié)能環(huán)保的綠色高科技產(chǎn)業(yè)占比提升，多年來的創(chuàng)新儲(chǔ)備使其越過門檻拐點(diǎn)后對生態(tài)環(huán)境的后發(fā)影響優(yōu)勢凸顯；經(jīng)濟(jì)發(fā)展較落后的中部地區(qū)因先天的資源稟賦，而選擇資源密集型產(chǎn)業(yè)為主，這可能是其陷入“資源詛咒”的原因之一。雖然從上個(gè)十年開始，中區(qū)開始承接?xùn)|區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，但囿于產(chǎn)業(yè)甄別機(jī)制不完善、人才配比不合理、基礎(chǔ)設(shè)施不配套等，造成高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢，加之東部轉(zhuǎn)入的技術(shù)日趨淘汰，對生態(tài)環(huán)境的正向影響大不如前，所以從各門檻區(qū)間內(nèi)呈現(xiàn)邊際效能遞減的結(jié)果來看，中區(qū)在資源約束變大的背景下，創(chuàng)新能力發(fā)展遇到了瓶頸(通過各門檻區(qū)間的彈性系數(shù)也可以發(fā)現(xiàn)中部創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的拉動(dòng)效應(yīng)明顯弱于東部)，對生態(tài)環(huán)境的拉動(dòng)效應(yīng)放緩。

4.4 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

本研究采用三種方法檢驗(yàn)前文研究結(jié)果的穩(wěn)健性。首先采用替換解釋變量法，將區(qū)域創(chuàng)新能力做滯后一期處理(IAit-1)，發(fā)現(xiàn)以(t-1)期區(qū)域創(chuàng)新能力參與運(yùn)算的結(jié)果中系數(shù)符號(hào)與顯著性均無變化，相關(guān)系數(shù)略有下降；其次使用替換控制變量法，用J-F“終生收入法”替換前文“教育指標(biāo)法”，再次測度人力資本[24]，發(fā)現(xiàn)相關(guān)系數(shù)及顯著性變化也不大；最后通過逐步帶入控制變量法，發(fā)現(xiàn)只有一些控制變量的顯著性略有波動(dòng)。綜合檢驗(yàn)結(jié)果，雖然改變了原有模型的部分參數(shù)設(shè)定，某些變量彈性系數(shù)略有波動(dòng)，但符號(hào)與顯著性變化不大，支持前文研究結(jié)論，實(shí)證結(jié)果穩(wěn)健性較好。

5 結(jié)論與建議

本文利用Hansen面板門檻回歸模型驗(yàn)證了創(chuàng)新能力與生態(tài)環(huán)境間的非均衡發(fā)展關(guān)系，具體結(jié)論如下：①中國近二十年的經(jīng)濟(jì)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展對生態(tài)環(huán)境有一定的負(fù)向影響，EKC中經(jīng)濟(jì)發(fā)展拐點(diǎn)還沒到來，尚未對環(huán)境產(chǎn)生拉動(dòng)影響，但人力資本及資本存量的發(fā)展均對生態(tài)環(huán)境的促進(jìn)作用顯著；②各區(qū)創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的非線性正向影響效應(yīng)在各門檻變量下皆得到驗(yàn)證，且東部的拉動(dòng)效應(yīng)明顯強(qiáng)于中部；③在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平作用下，全國與東部的創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的影響呈邊際效應(yīng)遞減趨勢，中西部皆為先升后降的倒“U”型發(fā)展；④在工業(yè)發(fā)展水平作用下，全國與東部的創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的影響呈先降后升的“U型”發(fā)展，而中部地區(qū)則呈現(xiàn)邊際效應(yīng)遞減趨勢。本研究認(rèn)為，生態(tài)環(huán)境問題歸根到底還是經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式問題，激發(fā)創(chuàng)新能力以突破EKC曲線中經(jīng)濟(jì)發(fā)展的拐點(diǎn)對生態(tài)環(huán)境的改善尤為關(guān)鍵，對此本文給出如下政策建議：

(1)以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)工業(yè)綠色發(fā)展。中國前期經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展是以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)，工業(yè)污染占污染總量的70%以上，成為環(huán)境污染的主要根源。但日本、韓國、新加坡等成功實(shí)現(xiàn)趕超的發(fā)達(dá)國家在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展中的第二產(chǎn)業(yè)比重卻一直處于上升趨勢，在工業(yè)化后期能達(dá)到55%以上，其中高科技產(chǎn)業(yè)占比很大，這些國家的生態(tài)環(huán)境優(yōu)越也是有目共睹的。因此，中國在解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)間矛盾時(shí)，不可簡單抑制工業(yè)的發(fā)展，而要改變工業(yè)增長模式：走創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展道路，提升高科技工業(yè)占比；普及能源利用率高、污染排放度低的綠色生產(chǎn)技術(shù)，發(fā)揮創(chuàng)新能力對生態(tài)環(huán)境的正向拉動(dòng)效能。

(2)促進(jìn)第三產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。第三產(chǎn)業(yè)本身對環(huán)境的污染較小，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、降低環(huán)境污染方面的貢獻(xiàn)效率更高。如服務(wù)業(yè)對綠色消費(fèi)結(jié)構(gòu)的引領(lǐng)，教育業(yè)對人力資本、創(chuàng)新能力的培育，生態(tài)旅游或水利、環(huán)境等公共設(shè)施業(yè)對生態(tài)環(huán)境的修復(fù)改造等。在目前發(fā)展轉(zhuǎn)型期，需要促進(jìn)產(chǎn)業(yè)融合滲透，如互聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代化工業(yè)、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)融合，不僅拓展了市場，也催生出諸多新業(yè)態(tài)、新商業(yè)模式。

(3)建立生態(tài)環(huán)境倒逼機(jī)制。完善環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，提高產(chǎn)業(yè)環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度，把資源消耗、環(huán)境污染、生態(tài)效益等指標(biāo)納入產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展評價(jià)指標(biāo)體系中：一方面通過提高技術(shù)、環(huán)境的門檻與懲罰力度，倒逼企業(yè)開展研發(fā)活動(dòng)和技術(shù)升級，淘汰落后產(chǎn)能；另一方面通過環(huán)境補(bǔ)償統(tǒng)籌機(jī)制，鼓勵(lì)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新并給予相應(yīng)“創(chuàng)新補(bǔ)償”，在提高生產(chǎn)效率和競爭力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，促進(jìn)生態(tài)凈化。

(4)推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。推進(jìn)人們生產(chǎn)生活方式、思維模式和價(jià)值觀念的變革，切實(shí)把綠色發(fā)展理念融入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的各個(gè)方面，也是將環(huán)境成本有效內(nèi)部化的過程。譬如出臺(tái)價(jià)格杠桿和稅收等政策引導(dǎo)消費(fèi)，采用綠色科學(xué)技術(shù)參與生產(chǎn)，培育健康生活方式和綠色生產(chǎn)模式，建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)。

[1]EHRLICH P R,HOLDREN J P.Impact of population growth[J].Science,1971,171(3977):1212-1217.

[2]GROSSMAN G M,KRUEGER A B.Environmental impacts of the north American free trade agreement[R].Cambridge:Working Paper,1991.

[3]PORTER M E,VAN L C.Toward a new conception of the environment-competitiveness relationship[J].Journal of economic perspectives,1995(9):97-118.

[4]李建蘭.發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展[J].四川行學(xué)院學(xué)報(bào),2004(06):62-65.

[5]彭建,王仰麟,葉敏婷,常青.區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)——以云南省麗江市為例[J].地理學(xué)報(bào),2005(05):798-806.

[6]劉躍,卜曲,彭春香.中國區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力與經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量的關(guān)系[J].地域研究與開發(fā),2016(03):1-4+39.

[7]李斌,趙新華.經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步與環(huán)境污染——基于中國工業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)的分析[J].財(cái)經(jīng)研究,2011(04):112-122.

[8]李博.中國地區(qū)技術(shù)創(chuàng)新能力與人均碳排放水平——基于省級面板數(shù)據(jù)的空間計(jì)量實(shí)證分析[J].軟科學(xué),2013(01):26-30.

[9]黃娟,汪明進(jìn).科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)集聚與環(huán)境污染[J].山西財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào),2016(04):50-61.

[10]王鵬,謝麗文.污染治理投資、企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與污染治理效率[J].中國人口·資源與環(huán)境,2014(09):51-58.

[11]趙細(xì)康.環(huán)境政策對技術(shù)創(chuàng)新的影響[J].中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2004(01):24-28.

[12]趙紅.環(huán)境規(guī)制對產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的影響——基于中國面板數(shù)據(jù)的實(shí)證分析[J].產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究,2008(03):35-40.

[13]王國印,王動(dòng).波特假說、環(huán)境規(guī)制與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新——對中東部地區(qū)的比較分析[J].中國軟科學(xué),2011(01):100-112.

[14]沈斌,馮勤.基于可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新及其政策機(jī)制[J].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理,2004(08):52-55.

[15]HANSEN B E.Threshold effects in non-dynamic panels：estimation,testing,and inference[J].Journal of econometrics,1999,93(2)：345-368.

[16]BARRO R J,LEE J W.International comparison of educational attainment[J].Journal of monetary economics,1993(3):363-394.

[17]謝蘭云.創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)增長的門檻效應(yīng)分析[J].經(jīng)濟(jì)理論與經(jīng)濟(jì)管理,2015(02):51-59.

[18]單豪杰.中國資本存量K的再估算:1952—2006年[J].數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究,2008(10):17-31.

[19]陳勁,陳鈺芬,余芳珍.FDI對促進(jìn)我國區(qū)域創(chuàng)新能力的影響[J].科研管理,2007(01):7-13.

[20]劉中文,姜小冉,張序萍.我國區(qū)域技術(shù)創(chuàng)新能力評價(jià)指標(biāo)體系及模型構(gòu)建[J].技術(shù)經(jīng)濟(jì)與管理研究,2009(01):32-35.

[21]楊士弘,等.城市生態(tài)環(huán)境學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2003.

[22]劉耀彬,李仁東,張守忠.城市化與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)及其評價(jià)模型研究[J].中國軟科學(xué),2005(05):140-148.

[23]藺棟華.生態(tài)環(huán)境與第三產(chǎn)業(yè)[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì),2001(02):22-26.

[24]李海崢,梁赟玲,BARBARA F,劉智強(qiáng),王小軍.中國人力資本測度與指數(shù)構(gòu)建[J].經(jīng)濟(jì)研究,2010(08):42-54.

(責(zé)任編輯 沈蓉)

Non-EquilibriumRelationshipBetweenRegionalInnovationAbilityandEcologicalEnvironmentBasedonEconomicThresholdEffect

Yan Xiang1,2,Cheng Changchun1,Jin Wei1,Zhou Liangji1

(1.Business School of Hohai University，Nanjing 211100，China; 2.Business School of Yancheng Teachers University，Yancheng 224002，China)

This paper applies non-dynamic panel threshold regression model of Hansen,based on the panel data of Chinese provincial level from 1998 to 2014,and verifies the non-equilibrium relationship of development between regional innovation ability and ecological environment.The results show that：the positive effect of innovation ability on ecological environment has a significant threshold effect,and the positive stimulating effect is stronger in the eastern than in the central.Using the economic level and industrial structure as the threshold variable respectively,it finds different influence relation curves.In the current background of ecological constraints intensifying in China,we should adhere to the concept of“innovation-driven and ecological priority”,and through enhancing regional innovation capability,we could drive industrial green development,promote inter-industry integration and infiltration,implement mechanism of reversal pressure on ecological environment,and promote construction of ecological civilization,which would be great practical significance to the improvement of China’s ecological environment.

Economic growth；Ecological environment；Innovation ability；Threshold effect

2016年度國家社會(huì)科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“長江經(jīng)濟(jì)帶協(xié)調(diào)性均衡發(fā)展研究”(16AJL015)。

2017-01-04

嚴(yán) 翔(1983-)，男，江蘇鹽城人，博士研究生，講師;研究方向：區(qū)域經(jīng)濟(jì)、戰(zhàn)略管理。

F204

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