科技創(chuàng)新對(duì)工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率的門檻效應(yīng)分析——基于環(huán)境規(guī)制視角

籍艷麗

科技創(chuàng)新對(duì)工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率的門檻效應(yīng)分析——基于環(huán)境規(guī)制視角

籍艷麗

（常熟理工學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院，江蘇 常熟 215500）

工業(yè)經(jīng)濟(jì)新發(fā)展理念中，綠色與創(chuàng)新發(fā)展尤為重要。不同環(huán)境規(guī)制水平下，科技創(chuàng)新對(duì)工業(yè)綠色發(fā)展的影響可能存在門檻效應(yīng)。結(jié)合中國(guó)2000—2017年省際面板數(shù)據(jù)，采用DEA-Malmquist指數(shù)測(cè)算地區(qū)工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率指數(shù)，并選擇環(huán)境規(guī)制門檻變量，運(yùn)用面板門檻回歸模型，考察科技創(chuàng)新的非線性影響。研究表明，兩者間存在單一門檻效應(yīng)。當(dāng)環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度較低時(shí)，科技創(chuàng)新阻礙工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率指數(shù)的提升，但作用不顯著；而環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度較高時(shí)，正向促進(jìn)作用顯著。同時(shí)，城鎮(zhèn)化水平抑制作用最強(qiáng)，能源價(jià)格促進(jìn)效應(yīng)次之，外商直接投資影響最弱，產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)阻礙作用與科技創(chuàng)新程度相當(dāng)?；谏鲜鼋Y(jié)論，提出助推地區(qū)工業(yè)綠色發(fā)展的建議。

科技創(chuàng)新；環(huán)境規(guī)制；工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率；面板門檻回歸分析

近年來(lái)，涌現(xiàn)出許多討論工業(yè)綠色發(fā)展水平及其成因的文獻(xiàn)[1-5]。多數(shù)學(xué)者采用綠色全要素生產(chǎn)率測(cè)度地區(qū)或國(guó)家的工業(yè)綠色發(fā)展水平。眾多探究影響因素的研究中，環(huán)境規(guī)制是一常見變量[1,2,5]。隨著供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革的進(jìn)一步推進(jìn)，各級(jí)政府供給的環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度必然會(huì)逐步加大，企業(yè)與居民的環(huán)保意識(shí)也會(huì)日益增強(qiáng)。在這樣的背景下，討論環(huán)境規(guī)制對(duì)工業(yè)綠色與創(chuàng)新發(fā)展的影響效應(yīng)，具有較大的實(shí)踐意義?；诖?，本文從環(huán)境規(guī)制視角出發(fā)，就科技創(chuàng)新對(duì)工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率的門檻效應(yīng)展開實(shí)證分析，以期為地區(qū)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展提供參考依據(jù)。

1 方法、模型與變量

1.1 工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率測(cè)算

與張虎、宮舒文[4]做法一致，在構(gòu)建包含資本、勞動(dòng)力與能源投入要素，工業(yè)合意與非合意產(chǎn)出變量的指標(biāo)體系基礎(chǔ)上，采用DEA-Malmquist指數(shù)測(cè)算中國(guó)省際工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率指數(shù)，度量地區(qū)工業(yè)綠色發(fā)展水平。

具體做法為，結(jié)合中國(guó)大陸2000—2017年30個(gè)省市自治區(qū)（由于西藏?cái)?shù)據(jù)缺失過(guò)多，無(wú)法分析）的工業(yè)固定資產(chǎn)凈值、第二產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員（因缺少工業(yè)從業(yè)人員數(shù)據(jù)，且部分省份也無(wú)分行業(yè)從業(yè)人員的相關(guān)數(shù)據(jù)，故采用第二產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員作為替代指標(biāo)）與工業(yè)終端能源消費(fèi)量、工業(yè)增加值與工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量數(shù)據(jù)，測(cè)算該時(shí)期30個(gè)省市自治區(qū)的工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率指數(shù)。

從測(cè)算結(jié)果來(lái)看，工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率指數(shù)地區(qū)差異明顯，且各地區(qū)在時(shí)間上的演變方向不同，與東、中、西部的區(qū)域劃分不完全一致。這由什么原因?qū)е拢绕涫强萍紕?chuàng)新與環(huán)境規(guī)制的影響如何，還需進(jìn)一步分析。將2000年Malmquist指數(shù)取值為1，后續(xù)年份指數(shù)依此為基期累積折算，作為被解釋變量供后文分析，用表示。

1.2 解釋變量與數(shù)據(jù)

1.2.1 核心變量

核心變量包括科技創(chuàng)新和環(huán)境規(guī)制?？刹捎醚邪l(fā)強(qiáng)度來(lái)度量一個(gè)地區(qū)科技創(chuàng)新能力，具體為規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)內(nèi)部研發(fā)費(fèi)用占工業(yè)增加值比重，用表示。環(huán)境規(guī)制對(duì)綠色全要素生產(chǎn)率的影響主要通過(guò)創(chuàng)新下降和價(jià)值提升兩種方式完成。本文選用排污密度作為環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度的度量指標(biāo)，采用工業(yè)廢水排放量、工業(yè)SO2排放量與工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生量占工業(yè)增加值之比度量，用1表示。該變量數(shù)據(jù)越小，表示環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度越高。

1.2.2 控制變量

為增強(qiáng)模型的解釋力度，遵循“文獻(xiàn)頻數(shù)法”與“經(jīng)濟(jì)理論”相結(jié)合原則，選擇能源價(jià)格水平、城鎮(zhèn)化水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、外商直接投資、產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)與對(duì)外貿(mào)易六個(gè)控制變量。其中，能源價(jià)格采用燃料動(dòng)力購(gòu)進(jìn)價(jià)格指數(shù)度量，用表示。城鎮(zhèn)化水平采用人口城鎮(zhèn)化指標(biāo)度量，用表示。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)選擇第三產(chǎn)業(yè)增加值占比度量，用表示。外商直接投資選用外商直接投資占地區(qū)生產(chǎn)總值比重度量，用表示。產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)采用國(guó)有控股工業(yè)企業(yè)銷售產(chǎn)值占比度量，用表示。對(duì)外貿(mào)易采用進(jìn)出口貿(mào)易總額占地區(qū)生產(chǎn)總值比重度量，用表示。

1.2.3 數(shù)據(jù)與處理

數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》和各省市自治區(qū)官方統(tǒng)計(jì)網(wǎng)站與Wind數(shù)據(jù)庫(kù)。其中，計(jì)算外商直接投資與對(duì)外貿(mào)易指標(biāo)時(shí)，需結(jié)合人民幣美元匯率，折算后與相應(yīng)地區(qū)生產(chǎn)總值作商才能得到。能源價(jià)格水平是以2000年為基期、后續(xù)年份轉(zhuǎn)化的定基價(jià)格指數(shù)。部分變量在個(gè)別省份的數(shù)據(jù)缺失，采用相鄰年份的平均值替代。為消除異方差影響，對(duì)所有變量進(jìn)行對(duì)數(shù)化處理。

1.3 面板門檻回歸理論模型

依據(jù)Hansen[6]的思路，構(gòu)建單一門檻回歸模型：

如需考慮多結(jié)構(gòu)突變，則將（1）式修改為雙重門檻回歸模型：

門檻回歸模型分析要回答兩個(gè)問(wèn)題。第一，門檻效應(yīng)是否顯著；第二，門檻估計(jì)值是否接近真實(shí)值。前者通過(guò)構(gòu)造F統(tǒng)計(jì)量完成，但因該統(tǒng)計(jì)量不服從F分布，需通過(guò)自抽樣法模擬檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的漸進(jìn)分布及其對(duì)應(yīng)p值，結(jié)合假設(shè)檢驗(yàn)決策規(guī)則做出判斷。后者則通過(guò)構(gòu)造估計(jì)門檻值的置信區(qū)間完成。

2 面板門檻回歸模型估計(jì)分析

2.1 門檻效應(yīng)檢驗(yàn)

結(jié)合數(shù)據(jù)，采用Stata軟件驗(yàn)證中國(guó)省際科技創(chuàng)新對(duì)工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率指數(shù)影響的單一門檻、雙重門檻和三重門檻效應(yīng)是否存在。表1列示了三種情形下檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量F值、采用自抽樣法得到的p值和三種不同顯著性水平下對(duì)應(yīng)的臨界值。

由表1可知，單一門檻模型自抽樣檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量F=89.343，對(duì)應(yīng)相伴概率p=0.000，小于1%顯著性水平。因此，拒絕不存在一個(gè)門檻的原假設(shè)。也即單一門檻通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，而雙重門檻與三重門檻都沒有通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。其檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量對(duì)應(yīng)相伴概率值分別為0.107與0.112，大于10%顯著性水平，說(shuō)明雙重與三重門檻效應(yīng)并不顯著。因此，選擇單一門檻模型。下面進(jìn)一步檢驗(yàn)門檻估計(jì)值與真實(shí)值是否較為接近。

表1 門檻效應(yīng)自抽樣檢驗(yàn)結(jié)果表

注：采用自抽樣法反復(fù)抽樣800次得到的結(jié)果，***表示在1%的顯著性水平下通過(guò)檢驗(yàn)。

單一門檻估計(jì)值和相應(yīng)95%的置信區(qū)間列示于表2。同時(shí)，圖1繪制了門檻估計(jì)值的似然比統(tǒng)計(jì)量LR。

表2 門檻估計(jì)值與置信區(qū)間

圖1 單一門檻似然比圖

2.2 門檻回歸結(jié)果及分析

2.3 進(jìn)一步的分析

在低強(qiáng)度的環(huán)境規(guī)制水平下，科技創(chuàng)新對(duì)工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率指數(shù)的阻礙作用并不顯著，而在高強(qiáng)度的環(huán)境規(guī)制水平下，科技創(chuàng)新的正向促進(jìn)作用明顯。原因可能在于，當(dāng)環(huán)境規(guī)制水平較低時(shí)，由于規(guī)制成本較低，工業(yè)企業(yè)進(jìn)行科技創(chuàng)新的動(dòng)力相對(duì)不足，企業(yè)會(huì)減少科技創(chuàng)新的投入。而當(dāng)環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度提高到一定水平后，工業(yè)企業(yè)面對(duì)高額的環(huán)境規(guī)制成本，會(huì)加大投入進(jìn)行創(chuàng)新研究，由此導(dǎo)致價(jià)值提升效果明顯。最終，科技創(chuàng)新對(duì)工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率的影響顯著，且為促進(jìn)作用。由此可見，環(huán)境規(guī)制對(duì)工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展起到了積極的作用。

表3 面板門檻回歸結(jié)果

注：OLS與WLS分別對(duì)應(yīng)同方差普通最小二乘法和異方差加權(quán)最小二乘法，*、**與***分別表示在10%、5%和1%的顯著性水平下通過(guò)檢驗(yàn)。

城鎮(zhèn)化水平影響顯著，且負(fù)向效應(yīng)最大。原因可能在于，過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，我國(guó)城鎮(zhèn)化只是人口意義上的城鎮(zhèn)化。在城鎮(zhèn)規(guī)模擴(kuò)張過(guò)程中，水泥等高能耗、高污染工業(yè)行業(yè)的發(fā)展降低了當(dāng)?shù)氐墓I(yè)綠色發(fā)展水平。數(shù)據(jù)顯示，2000年至今多數(shù)省市自治區(qū)的城鎮(zhèn)化推進(jìn)速度較快，故其影響效應(yīng)較大。

能源價(jià)格水平正向促進(jìn)作用明顯。這說(shuō)明能源價(jià)格波動(dòng)會(huì)影響其供需市場(chǎng)。能源價(jià)格水平的提高，一定程度上抑制了能源消費(fèi)，提升了工業(yè)綠色發(fā)展水平。這種影響渠道較為暢通。

外商直接投資正向作用顯著。這說(shuō)明樣本時(shí)期“污染天堂”效應(yīng)略弱于“東道國(guó)技術(shù)引進(jìn)”作用，體現(xiàn)了外商直接投資有助于工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率的改善。

產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)具有負(fù)向作用，因?yàn)樗接衅髽I(yè)比國(guó)有企業(yè)更傾向且更易于推進(jìn)工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展。

3 結(jié)論與啟示

3.1 結(jié)論

結(jié)合中國(guó)2000—2017年省際面板數(shù)據(jù)，在采用DEA-Malmquist指數(shù)測(cè)算該時(shí)期地區(qū)工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率指數(shù)的基礎(chǔ)上，選擇環(huán)境規(guī)制門檻變量，采用面板門檻回歸模型，考察樣本期內(nèi)科技創(chuàng)新對(duì)工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率指數(shù)影響的非線性關(guān)系。研究結(jié)論顯示，科技創(chuàng)新對(duì)工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)的影響存在單一門檻效應(yīng)。當(dāng)排污密度高于0.1676（環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度低）時(shí)，科技創(chuàng)新的負(fù)向作用并不顯著；而當(dāng)排污密度低于或等于0.1676（環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度高）時(shí)，科技創(chuàng)新的正向促進(jìn)作用明顯。

能源價(jià)格水平、城鎮(zhèn)化水平、外商直接投資和產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)影響作用顯著，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與對(duì)外貿(mào)易水平的影響并不顯著。其中，城鎮(zhèn)化水平與所有制結(jié)構(gòu)發(fā)揮負(fù)向阻礙作用，能源價(jià)格、外商直接投資則相反。且城鎮(zhèn)化水平效應(yīng)最強(qiáng)，能源價(jià)格水平次之，產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)較弱，外商直接投資最弱。

3.2 啟示

本文實(shí)證分析結(jié)果對(duì)提升地區(qū)工業(yè)綠色發(fā)展水平具有一定的參考意義。（1）適度加大環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度。研究發(fā)現(xiàn)，較高的環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度條件下，科技創(chuàng)新對(duì)工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率指數(shù)的正向作用顯著。這說(shuō)明較高強(qiáng)度的環(huán)境規(guī)制對(duì)地區(qū)工業(yè)綠色發(fā)展發(fā)揮了積極作用。因此，在供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革推進(jìn)中，各級(jí)政府可結(jié)合地區(qū)具體情況，提供強(qiáng)度適中的環(huán)境規(guī)制水平，助推地區(qū)工業(yè)企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展。（2）積極提升開放程度。一方面，鞏固并壯大民營(yíng)企業(yè)的發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，國(guó)有控股企業(yè)工業(yè)銷售產(chǎn)值占比度量的產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)指標(biāo)越大，工業(yè)綠色發(fā)展水平越低。因此，可提升民營(yíng)企業(yè)的比例，擴(kuò)大對(duì)內(nèi)開放力度。另一方面，加大FDI引進(jìn)力度。樣本期內(nèi)，F(xiàn)DI對(duì)工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率提升作用較弱。因此，未來(lái)可進(jìn)一步挖掘其潛力。（3）推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)。城鎮(zhèn)化并不僅僅是城鎮(zhèn)規(guī)模的擴(kuò)張，更需注重城鎮(zhèn)化的全面發(fā)展，走集約化發(fā)展之路。（4）繼續(xù)發(fā)揮能源價(jià)格調(diào)節(jié)作用。樣本期內(nèi)，能源價(jià)格水平與工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率指數(shù)呈同向變動(dòng)，因此，未來(lái)可繼續(xù)保持能源價(jià)格對(duì)能源消費(fèi)的抑制作用，進(jìn)而助推地區(qū)工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展。

[1] 李斌,彭星,歐陽(yáng)銘珂.環(huán)境規(guī)制、綠色全要素生產(chǎn)率與中國(guó)工業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變:基于36個(gè)工業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)證研究[J].中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì),2013(4):56-68.

[2] 原毅軍,謝榮輝.FDI、環(huán)境規(guī)制與中國(guó)工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng):基于Luenberger指數(shù)的實(shí)證研究[J].國(guó)際貿(mào)易問(wèn)題,2015(8):84-93.

[3] 陳超凡.中國(guó)工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率及其影響因素:基于ML生產(chǎn)率指數(shù)及動(dòng)態(tài)面板模型的實(shí)證研究[J].統(tǒng)計(jì)研究,2016(3):53-62.

[4] 張虎,宮舒文.基于DEA-Malmquist的工業(yè)綠色全要素生產(chǎn)率測(cè)算及分析:以湖北省為例[J].江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2017(5):531-537.

[5] 杜龍政，趙云輝，濤克濤，等.環(huán)境規(guī)制、治理轉(zhuǎn)型對(duì)綠色競(jìng)爭(zhēng)力提升的復(fù)合效應(yīng):基于中國(guó)工業(yè)的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)[J].經(jīng)濟(jì)研究,2019(10):106-120.

[6] BRUCE E, HANSEN. Threshold effects in non-dynamic panels: estimation, testing, and inference [J].Journal of econometrics,1999,93(3):345-368.

Analysis of the Threshold Effect of Scientific and Technological Innovation on Industrial Green Total Factor Productivity：From the Perspective of Environmental Regulation

JI Yan-li

(School of Mathematics and Statistics, Changshu Institute of Technology, Changshu 215500, China)

Under different levels of environmental regulation, technological innovation may have threshold effect on industrial green development. Based on the provincial data of China from 2000 to 2017, the DEA Malmquist index is used to calculate the regional green total factor productivity index. Then the threshold variable of environmental regulation is selected, and the panel threshold regression model is used to investigate the non-linear relationship between the impact of scientific and technological innovation on it. The results show that there is a single threshold effect. When the intensity of environmental regulation is low, the negative effect of technological innovation on the green total factor productivity index of industry is not significant; when the intensity of environmental regulation is high, the positive effect is significant. At the same time, the level of urbanization has the strongest inhibition effect, energy price level has the second positive promotion effect, foreign direct investment has the weakest influence, and the reverse blocking effect of property right structure is equivalent to the level of scientific and technological innovation. Based on the empirical conclusion, this paper puts forward some suggestions to promote the green transformation and development of regional industry.

scientific and technological innovation; environmental regulation; green total factor productivity of industry; panel threshold regression analysis

F124.3

A

2096–7772(2020)03–0030–05

2020-03-02

全國(guó)統(tǒng)計(jì)科學(xué)研究項(xiàng)目（2018LY09）；江蘇省高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究基金項(xiàng)目（2018SJA1370）

籍艷麗（1978―），女，山西長(zhǎng)治人，副教授，博士，主要從事工業(yè)統(tǒng)計(jì)與環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究。

（責(zé)任編輯楊文忠）