技術創(chuàng)新降低環(huán)境污染的門檻效應分析

摘要：通過構建非線性面板門檻回歸模型，基于285個城市面板數(shù)據(jù)分析我國技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的門檻效應。結果表明：技術創(chuàng)新對環(huán)境污染具有單門檻效應，當技術創(chuàng)新水平小于門檻值時，技術創(chuàng)新會增加環(huán)境污染，當技術創(chuàng)新跨越門檻值后，技術創(chuàng)新對環(huán)境污染具有顯著的抑制作用。我國各城市技術創(chuàng)新水平不斷跨過門檻值，東部地區(qū)樣本城市的技術創(chuàng)新水平仍顯著高于中西部地區(qū)，但中部和西部地區(qū)的技術追趕效應開始顯現(xiàn)。此外，經(jīng)濟發(fā)展水平與環(huán)境污染之間存在“倒U型”關系，產(chǎn)業(yè)結構升級和人口集聚均有助于改善環(huán)境，而能源消耗不利于環(huán)境問題的改善。因此，應著力推進產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化升級，完善創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境，積極開展綠色技術創(chuàng)新活動，推動城市協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。

關鍵詞：技術創(chuàng)新;環(huán)境污染;面板計量;門檻效應

中圖分類號：F127;F124.3? ? ?文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1003-1502（2021）01-0098-12

引? ?言

新常態(tài)下，我國經(jīng)濟已由高速增長階段向高質量發(fā)展階段轉變，但伴隨著經(jīng)濟高速增長出現(xiàn)的資源過度消耗、生態(tài)系統(tǒng)脆弱等環(huán)境問題尚未根本扭轉，環(huán)境問題已嚴重制約了我國經(jīng)濟高質量發(fā)展。近年來，我國十分重視生態(tài)文明建設和生態(tài)環(huán)境保護，黨的十九大報告也強調了綠色發(fā)展的重要作用，我國各地區(qū)生態(tài)環(huán)境質量已有明顯改善。據(jù)《2019年中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》顯示，2019年我國地級及以上城市環(huán)境空氣PM2.5年均濃度呈不斷下降趨勢，其中，有337個城市的平均優(yōu)良天數(shù)比例達到82%，生態(tài)環(huán)境總體呈現(xiàn)好轉態(tài)勢。隨著綠色發(fā)展以及智慧城市建設理念的深入推進，技術創(chuàng)新降低城市環(huán)境污染這一特征十分顯著[1]。因此，在我國全面建設社會主義現(xiàn)代化國家的關鍵時期，要深入踐行習近平總書記綠色發(fā)展理念，有效發(fā)揮技術創(chuàng)新對環(huán)境污染治理的重要作用。那么，隨著我國各地區(qū)科技創(chuàng)新水平的不斷提升，技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的影響機制如何，是否有利于改善環(huán)境質量，由此，本文聚焦技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的影響特征，并以中國285個城市為例，驗證技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的門檻效應，對于深入推進創(chuàng)新驅動經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略及落實相應節(jié)能減排政策具有重要的現(xiàn)實意義。

學術界也重點探討了技術創(chuàng)新與環(huán)境污染之間的關系，關于技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的作用方向卻觀點各異。其中，部分研究證實了技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的影響具有顯著的階段性特征。Jaffe等學者研究認為經(jīng)濟發(fā)展初期生產(chǎn)型創(chuàng)新會加劇環(huán)境污染，而經(jīng)濟發(fā)展轉型后生態(tài)型創(chuàng)新則會降低環(huán)境污染[2]。同樣，宋馬林和王舒鴻發(fā)現(xiàn)當技術水平低于經(jīng)濟發(fā)展水平時，雖然技術進步可能提高生產(chǎn)效率，但也會過度消耗資源而造成環(huán)境污染[3]。李粉等認為由于環(huán)保技術創(chuàng)新不成熟、缺乏綠色專利以及高技術企業(yè)對綠色技術的搶占等原因，使得技術創(chuàng)新加劇了環(huán)境污染的排放[4]。張居營認為技術創(chuàng)新主要通過工業(yè)新產(chǎn)品研發(fā)、壓縮生產(chǎn)工藝流程、降低生產(chǎn)成本等方式發(fā)揮作用，但技術創(chuàng)新的早期階段由于過于重視工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟價值而忽視了環(huán)境污染問題，而新出現(xiàn)的綠色技術使得工業(yè)生產(chǎn)中的資源得到充分利用，從而有助于降低環(huán)境污染[5]。但是，也有研究認為技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的作用有限。如學者瑋娜、姜照華和馬嬌認為由于現(xiàn)階段中國環(huán)境污染治理、科技創(chuàng)新機制、綠色創(chuàng)新發(fā)展不夠成熟等原因，技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的改善作用則較為有限，只有實現(xiàn)經(jīng)濟水平和科技創(chuàng)新同步發(fā)展，擴大綠色創(chuàng)新效益，加強綠色創(chuàng)新意識才能真正解決環(huán)境問題[6] [7]。此外，還有多位學者從不同視角驗證技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的改善作用。一方面，技術創(chuàng)新對降低環(huán)境污染產(chǎn)生了直接效應。Levinson等通過研究美國企業(yè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)美國制造業(yè)中的技術進步有利于減少SO2排放量[8]。黃娟和汪明進認為科技創(chuàng)新有助于降低污染排放量[9]。郝漢舟和吳則宇運用情景分析驗證了科技創(chuàng)新水平的提升對我國東中部地區(qū)的環(huán)境污染減排成效最為明顯[10]。黃天航等基于轉型創(chuàng)新政策視角，認為當環(huán)境規(guī)則政策發(fā)揮作用時，通過技術轉型創(chuàng)新發(fā)展可以有效減少環(huán)境污染[11]。任亞運和張廣來基于空間溢出視角，研究發(fā)現(xiàn)技術創(chuàng)新具有積極的減霾作用[12]。另一方面，技術創(chuàng)新通過間接作用的發(fā)揮而有助于降低環(huán)境污染。原毅軍和謝榮輝提出技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)集聚的關聯(lián)效應更有助于改善環(huán)境質量[13]。王文普、宋弘和孫雅潔等認為污染減排、低碳城市建設和產(chǎn)業(yè)結構升級能有效促進科技創(chuàng)新，創(chuàng)新驅動作為城市發(fā)展戰(zhàn)略，技術創(chuàng)新不僅能優(yōu)化城市治理模式，還能通過提升城市資源利用效率，進而改善環(huán)境狀況，實現(xiàn)技術創(chuàng)新水平和環(huán)境保護共贏[14][15]。而逯進等則認為由于技術創(chuàng)新和人力資本的協(xié)同作用以及產(chǎn)業(yè)結構、金融發(fā)展、外商直接投資的中間傳導機制影響，技術創(chuàng)新呈現(xiàn)出明顯的減污效應[16]。

綜上所述，目前學者關于環(huán)境污染問題的相關研究較為豐富，證實了技術創(chuàng)新是解決環(huán)境污染問題的關鍵因素，為本文提供了參考。但現(xiàn)有文獻關于技術創(chuàng)新的數(shù)據(jù)樣本大多停留在工業(yè)或企業(yè)數(shù)據(jù)層面，不能較為全面地反映整體創(chuàng)新水平。此外，文獻大部分直接驗證技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的影響，未考慮技術創(chuàng)新水平不同階段對環(huán)境問題的影響。因此，基于數(shù)據(jù)樣本選取存在地區(qū)差異性，需要在考察技術創(chuàng)新樣本分布特征的基礎上，深入探討技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的影響效應。本文邊際貢獻在于：一是深入分析技術創(chuàng)新對環(huán)境影響的作用機制，旨在充分厘清技術創(chuàng)新與環(huán)境污染之間的內在機理，為本文后續(xù)實證分析提供依據(jù);二是借助復旦大學產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心發(fā)布的中國城市創(chuàng)新能力指數(shù)，基于中國2005—2016年的285個城市面板數(shù)據(jù)考察技術創(chuàng)新水平對環(huán)境污染的影響，彌補了省際層面數(shù)據(jù)的粗糙性;三是采用基準回歸模型和門檻模型分析技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的直接影響特征及非線性關系，并對不同技術創(chuàng)新能力的城市進行分組，驗證技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的門檻效應，保證結論更具有穩(wěn)健性。

一、技術創(chuàng)新對環(huán)境的作用機制分析

根據(jù)波特假說，技術創(chuàng)新會不斷激發(fā)企業(yè)的“創(chuàng)新補償”效應，從而有助于降低環(huán)境污染。更多學者研究認為，技術創(chuàng)新對環(huán)境的影響差異關鍵在于人類使用生產(chǎn)技術的方式、治理技術水平高低、產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化效應以及是否存在嚴格的環(huán)境規(guī)章制度等[12] [17] [18]。本文認為技術創(chuàng)新對環(huán)境的作用機制表現(xiàn)在兩個階段（如圖1所示），在技術創(chuàng)新初始階段，經(jīng)濟規(guī)模擴張及工業(yè)技術發(fā)展引致的資源利用和能源消耗是引起環(huán)境問題的關鍵，而在技術創(chuàng)新成熟階段，不斷優(yōu)化的綠色技術創(chuàng)新能夠開發(fā)清潔能源，減少不可再生能源的使用，提升資源利用效率和生產(chǎn)效率，從而有助于改善環(huán)境。

具體而言，在經(jīng)濟規(guī)模擴張階段或工業(yè)生產(chǎn)初期，技術創(chuàng)新對環(huán)境具有一定的負向作用。在初始階段，創(chuàng)新主體為追求過多的經(jīng)濟效益而忽略了公共利益，其技術效應缺乏具有生態(tài)偏好的生態(tài)型技術外溢[19]，且用于研究可再生能源的經(jīng)費有限，從而轉為向大自然索取資源、物質進行生產(chǎn)。當這一技術的應用過程無法帶動產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化升級且對環(huán)境的影響超過環(huán)境承載力時，必然會加劇環(huán)境污染[18]。這一觀點也被學者Wils[20]、李粉等[4]證實，企業(yè)往往為了追求經(jīng)濟利益而忽視對環(huán)境造成的負面效應和科技研發(fā)，特別是一些低技術企業(yè)對綠色技術的研發(fā)投入相對不足，影響了整體生態(tài)環(huán)境質量的建設與改善。這一階段，由外商直接投資引致的生產(chǎn)性技術外溢效應也較為明顯，也不利于環(huán)境質量的改善。由此，能源與環(huán)境的約束引發(fā)市場主體進一步考慮平衡經(jīng)濟增長與環(huán)境之間的關系，從而推動了經(jīng)濟增長方式轉型。技術開發(fā)不斷優(yōu)化生產(chǎn)方式，轉向環(huán)境友好型發(fā)展，技術創(chuàng)新進入成熟階段。

隨著經(jīng)濟發(fā)展轉型以及工業(yè)化水平的不斷提升，成熟階段的技術創(chuàng)新對環(huán)境污染具有改善優(yōu)化作用。全球環(huán)境問題日益凸顯，創(chuàng)新主體逐漸認識到環(huán)境污染帶來的弊端，考慮到技術進步與環(huán)境污染的關系，提出偏向于節(jié)能環(huán)保的綠色技術創(chuàng)新[21]。創(chuàng)新主體對技術進行創(chuàng)新研發(fā)，逐步完善技術體系，通過資源有效利用、產(chǎn)業(yè)轉型升級和人口集聚等效應的發(fā)揮，有效降低了污染排放量[22]。由此，技術創(chuàng)新發(fā)展轉向更加成熟的階段。在這一階段，創(chuàng)新主體在技術研發(fā)過程中更加注重創(chuàng)新引領可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境建設、綠色技術創(chuàng)新等理念，開展綠色創(chuàng)新活動來實現(xiàn)經(jīng)濟增長[17]。而具有生態(tài)偏好的生態(tài)型技術創(chuàng)新不斷開發(fā)清潔能源、新型技術、低耗能產(chǎn)品，構建科技創(chuàng)新生態(tài)體系，選擇更加優(yōu)化升級的技術、產(chǎn)品和行動[23]，提升資源利用效率和生產(chǎn)效率，從而使環(huán)境問題得到有效改善。因此，處于成熟階段的技術創(chuàng)新目的是減少對環(huán)境的不利影響，設定有利于生態(tài)建設的可持續(xù)發(fā)展目標，將環(huán)境績效考慮在內，在社會上的表現(xiàn)形式為開展實現(xiàn)環(huán)境—經(jīng)濟—社會協(xié)同發(fā)展的創(chuàng)造性活動，通過綠色技術創(chuàng)新的應用助推經(jīng)濟轉向高質量發(fā)展[24]。

二、模型構建與數(shù)據(jù)來源

（一）實證模型

文中構建技術創(chuàng)新對環(huán)境污染直接影響的基準回歸模型，如式（1）所示，并以我國285個城市的面板數(shù)據(jù)為樣本開展實證分析，以驗證技術創(chuàng)新對環(huán)境的作用機制。

POL_it=β₀+β₁INN_it+αX_it+μ_i+υ_i+ε_it（1）

其中，POLit表示環(huán)境污染水平，INNit表示技術創(chuàng)新水平，Xit為控制變量組合，μi和υi分別表示時間效應和個體效應，εit表示隨機干擾項，下標i表示城市，t表示為年份。

針對技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的非線性門檻效應，文中以技術創(chuàng)新為門檻變量，構建的門檻效應模型如式（2）所示：

POL_it=φ₀+φ₁INN_it·I（INN_it≤γ）+φ₂INN_it·I（INN_it>γ）+αX_it+μ_i+ε_it（2）

其中，INNit為門檻變量和核心解釋變量;I（·）為示性函數(shù)，γ為技術創(chuàng)新估計門限值，μi為個體固定效應，εit服從獨立同分布。

（二）變量選取與數(shù)據(jù)來源

1.變量選取

為深入探討技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的影響效應，本文的被解釋變量為環(huán)境污染，核心解釋變量和門檻變量為技術創(chuàng)新，此外，還選用地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平、能源消耗、產(chǎn)業(yè)結構、人口密度等指標作為控制變量。具體指標說明如下：

環(huán)境污染指數(shù)（POL）。借鑒陳陽等[18]的方法，對工業(yè)三廢排放量進行標準化后之和來表示城市環(huán)境污染指數(shù)。此外，還借鑒劉飛宇和趙愛清[25]的研究，采用工業(yè)二氧化硫（SO2）、工業(yè)廢水（H2O）和工業(yè)煙塵（SD）進一步衡量環(huán)境污染水平，以保證模型分析的穩(wěn)健性。

技術創(chuàng)新水平（INN）。本文選用復旦大學產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心發(fā)布的城市創(chuàng)新指數(shù)來衡量技術創(chuàng)新水平，該創(chuàng)新指數(shù)主要結合專利和創(chuàng)業(yè)兩方面數(shù)據(jù)，能夠較為客觀地反映技術創(chuàng)新水平，保證了研究的穩(wěn)健性。因此，本文以技術創(chuàng)新（INN）作為核心解釋變量和門檻變量研究分析不同技術創(chuàng)新水平下環(huán)境污染的影響因素及其作用程度。

此外，為了避免內生性問題的出現(xiàn)，本文選取了地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平、能源消耗、產(chǎn)業(yè)結構、人口密度等指標作為主要控制變量。其中，地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平用人均地區(qū)生產(chǎn)總值（PGDP）反映，預期經(jīng)濟發(fā)展水平越高則越有利于提升技術創(chuàng)新水平;能源消耗用全社會用電量（ELE）來反映，更多能源消耗不僅會加劇資源枯竭，還會對環(huán)境質量造成負面影響;產(chǎn)業(yè)結構用第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值與第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重（IND）來反映，一般情況下隨著第二產(chǎn)業(yè)比重降低以及第三產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過程中的污染物排放量勢必下降，同時還可吸納更多高質量的人力資本集聚，進而通過實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結構轉型升級助推環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展;人口密度用地區(qū)單位面積人口數(shù)（PEO）來反映，人才要素集聚有助于降低“城市蔓延”帶來的環(huán)境污染，隨著人口素質的提升以及環(huán)保意識的轉變，更利于環(huán)保技術研發(fā)并傾向于使用清潔能源，因此預期高素質人口集聚將會減少環(huán)境污染。

2.數(shù)據(jù)來源

基于數(shù)據(jù)可得性的考慮，文中以2005—2016年的中國285個地級及以上城市面板數(shù)據(jù)為研究樣本。其中，技術創(chuàng)新指數(shù)選自《中國城市和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新力報告2017》[26]，其余指標數(shù)據(jù)均來源于2006—2017年的《中國城市統(tǒng)計年鑒》，部分缺失數(shù)據(jù)采用插值法補充，所有以貨幣為單位的數(shù)據(jù)均以2005年為基期進行消除通貨膨脹處理?；诩夹g創(chuàng)新指數(shù)已消除量綱的考慮，這里對除技術創(chuàng)新以外的所有數(shù)據(jù)進行對數(shù)化處理。各變量經(jīng)過處理后的描述性統(tǒng)計特征如表1所示。

三、實證檢驗與結果分析

（一）單位根檢驗和協(xié)整檢驗

為保證面板數(shù)據(jù)模型參數(shù)估計的有效性，文中采用HT檢驗對各指標變量進行平穩(wěn)性檢驗和協(xié)整關系檢驗（如表2所示）。其中，環(huán)境污染指數(shù)、工業(yè)三廢排放量、技術創(chuàng)新水平、經(jīng)濟發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結構、能源消耗、人口密度等變量均通過了單位根檢驗，為平穩(wěn)序列。另外，本文采用Kao檢驗對變量進行協(xié)整關系檢驗，分別對以城市環(huán)境污染指數(shù)（POL）、工業(yè)二氧化硫（SO2）、工業(yè)廢水（H2O）和工業(yè)煙塵（SD）衡量環(huán)境污染水平的面板數(shù)據(jù)模型進行協(xié)整分析，結果顯示四種情況下的ADF值分別為-13.10、-23.20、-3.20和-26.97，通過了1%的顯著性檢驗，說明各變量之間均具有長期協(xié)整關系。

（二）面板計量回歸及穩(wěn)健性檢驗

本文首先運用基準面板計量模型驗證技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的線性影響，分別運用混合回歸、隨機效應和固定效應模型進行回歸，另外，根據(jù)基準回歸的LM檢驗和Hausman檢驗結果，最終選擇固定效應模型，回歸結果如表3所示，從我國285個城市整體來看，自2005年以來，技術創(chuàng)新（INN）對環(huán)境污染（POL）具有顯著的負向效應，說明技術創(chuàng)新有助于改善環(huán)境污染。本文引入人均地區(qū)生產(chǎn)總值的二次項，系數(shù)為-0.0218，證實了研究期內經(jīng)濟發(fā)展水平與環(huán)境污染之間仍呈現(xiàn)“倒U型”關系，符合為環(huán)境庫茲涅茨曲線（EKC），驗證了經(jīng)濟發(fā)展水平與環(huán)境污染之間的非線性關系?？刂谱兞恐校a(chǎn)業(yè)結構（IND）系數(shù)顯著為負，說明產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化升級有助于降低環(huán)境污染，特別是近年來隨著第三產(chǎn)業(yè)比重的不斷上升，有效降低資源和能源的消耗量，從而減少了環(huán)境污染。人口密度（PEO）系數(shù)顯著為負，人口密度每提升1%，會有效降低環(huán)境污染指數(shù)0.1083%，這說明隨著人口密度的增加，特別是人才要素不斷向創(chuàng)新水平發(fā)達的城市集聚，將有利于開展創(chuàng)新活動并提升技術創(chuàng)新水平，從而改善環(huán)境狀況。能源消耗量（ELE）系數(shù)顯著為正，全社會用電量每增加1%，會導致環(huán)境污染指數(shù)增加0.028%，表明全社會用電量的增加會對環(huán)境質量產(chǎn)生明顯的負面作用，進而加劇了環(huán)境污染。

為深入考察技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的影響，借鑒劉飛宇和趙愛清[25]的研究，驗證模型的穩(wěn)健性，結果如表4所示，與環(huán)境污染（POL）作為被解釋變量的回歸結果基本保持一致。技術創(chuàng)新對工業(yè)二氧化硫排放量和工業(yè)煙塵排放量仍表現(xiàn)出顯著的負效應，工業(yè)廢水排放量作為被解釋變量的回歸結果不顯著，但符號為負，進一步驗證了技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的抑制作用，說明本文選擇的變量數(shù)據(jù)具有穩(wěn)健性，模型設定合理。另外，經(jīng)濟發(fā)展水平對環(huán)境污染的影響仍呈現(xiàn)“倒U型”關系，人均地區(qū)生產(chǎn)總值的二次項的影響系數(shù)分別為-0.0426、-0.0455和-0.1629，仍符合EKC曲線。值得關注的是，全社會用電量每增加1%，會導致工業(yè)二氧化硫（SO2）、工業(yè)廢水（H2O）和工業(yè)煙塵（SD）等工業(yè)三廢排放量的提高0.0729%、0.0609%和0.1875%，因此，應重點發(fā)展綠色技術創(chuàng)新，通過技術創(chuàng)新實現(xiàn)能源節(jié)約，降低能源使用成本[27]，從而達到節(jié)能降耗的目的。

（三）環(huán)境污染門檻效應檢驗結果

本文運用面板門檻模型驗證技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的門檻效應，以便深入分析技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的影響。表5和表6所示為門檻效應檢驗結果，單一門檻在10%的顯著性水平下通過檢驗，門檻估計值為0.32，95%置信區(qū)間為[0.30，0.34]。因此，可以判定技術創(chuàng)新和環(huán)境污染之間具有非線性關系，且技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的影響存在單一門檻效應，最終選擇單門檻模型。

（四）環(huán)境污染面板門檻效應結果分析

如表7所示，門檻值均通過1%的顯著性水平檢驗，當技術創(chuàng)新指數(shù)在0.32門檻值以下時，技術創(chuàng)新對環(huán)境污染的影響顯著為正，系數(shù)為0.119，這說明當?shù)貐^(qū)技術創(chuàng)新指數(shù)較低時，技術創(chuàng)新指數(shù)每增加1%時，會導致環(huán)境污染加劇0.119%;而當技術創(chuàng)新指數(shù)跨過0.32門檻值時，技術創(chuàng)新對環(huán)境污染具有顯著的抑制作用，意味著當?shù)貐^(qū)技術創(chuàng)新能力相對較高且超過0.32時，技術創(chuàng)新水平的提升將有助于降低環(huán)境污染。由此說明我國285個城市的技術創(chuàng)新水平對環(huán)境污染具有顯著的“單門檻效應”。同樣，與基準回歸參數(shù)估計結果一致，經(jīng)濟發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結構和人口密度與環(huán)境污染呈現(xiàn)負相關關系，而能源消耗會加劇環(huán)境污染。其中，人口密度系數(shù)為-0.105，再次驗證了人口向城市集聚有助于降低環(huán)境污染，特別是本地區(qū)的高素質人才與技術創(chuàng)新的協(xié)同效應更利于改善環(huán)境質量。根據(jù)《2020年中國城市人才吸引力報告》顯示，2019年我國超過六成的人才流向五大城市群，其中長三角地區(qū)人口凈流入最高，達5.0%。而生態(tài)環(huán)境部公布的2019年全國生態(tài)環(huán)境質量簡況顯示，長三角地區(qū)41個城市平均優(yōu)良天數(shù)比例為76.5%，空氣質量狀況明顯好于其他重點區(qū)域空氣質量。事實數(shù)據(jù)也說明人口流動比率與地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)空間結構和生態(tài)宜居環(huán)境密切相關，特別是隨著第三產(chǎn)業(yè)所占比重上升時，吸納了大量的高素質人才就業(yè)，推進了一些新興產(chǎn)業(yè)、高端服務業(yè)的快速發(fā)展，由此，人口集聚對環(huán)境污染也產(chǎn)生了很強的抑制作用，顯著促進了地區(qū)經(jīng)濟高質量發(fā)展。

為進一步證明技術創(chuàng)新水平對環(huán)境污染的作用以及門檻模型的穩(wěn)健性，本文以技術創(chuàng)新指數(shù)門檻值0.32為界，將數(shù)據(jù)樣本分為低技術創(chuàng)新水平城市組和高技術創(chuàng)新水平城市組開展分析。具體來看，研究期內我國低技術創(chuàng)新水平城市數(shù)量呈現(xiàn)逐漸遞減趨勢，而高技術創(chuàng)新水平城市數(shù)量則顯著增多，東、中、西部三大地區(qū)高技術創(chuàng)新水平城市的增長率分別為58.73%、288%、315.79%，表明我國285個城市整體技術創(chuàng)新水平呈不斷提升態(tài)勢，且中部和西部地區(qū)的技術創(chuàng)新水平提升速度較快，技術追趕效應開始顯現(xiàn)。在此基礎上，本文采用模型（1）對低技術創(chuàng)新水平城市組和高技術創(chuàng)新水平城市組分別進行固定效應面板回歸，結果如表8所示，在低技術創(chuàng)新水平樣本城市組中，技術創(chuàng)新在5%顯著性水平上對環(huán)境污染具有顯著正效應，而高技術創(chuàng)新水平樣本城市組中，技術創(chuàng)新在10%統(tǒng)計水平上對環(huán)境污染具有顯著負效應，與門檻回歸結論一致。其他變量中，高創(chuàng)新水平地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結構和人口密度均對環(huán)境污染具有顯著負效應，對環(huán)境具有顯著改善作用。而能源消耗量對環(huán)境污染的影響系數(shù)顯著為正，低技術創(chuàng)新水平城市組的系數(shù)為0.0215，高技術創(chuàng)新水平城市組的系數(shù)為0.04。由此，各地區(qū)在加快推進創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略的同時，要不斷踐行新發(fā)展理念，一方面應著力推動能源轉型，降低對能源的依賴程度，另一方面加快整合創(chuàng)新資源，推進產(chǎn)業(yè)轉型升級，助推地區(qū)經(jīng)濟高質量發(fā)展。

四、結論與政策啟示

本文基于2005—2016年我國285個城市的面板數(shù)據(jù)，以技術創(chuàng)新指數(shù)為核心解釋變量和門檻變量，運用基準回歸參數(shù)估計和面板門檻模型，研究技術創(chuàng)新水平對環(huán)境污染的直接影響特征和非線性關系，結果表明：1.技術創(chuàng)新對環(huán)境污染整體上呈現(xiàn)“先促進，后抑制”的單門檻效應。當技術創(chuàng)新水平低于門檻值時，技術創(chuàng)新會增加環(huán)境污染，這主要源于經(jīng)濟擴張時期，工業(yè)技術研發(fā)過程中的資源過度利用和能源大量消耗導致了環(huán)境問題的惡化。當技術創(chuàng)新水平跨越門檻值后，技術創(chuàng)新則有助于降低環(huán)境污染，原因在于隨著工業(yè)技術開發(fā)過程的優(yōu)化及經(jīng)濟轉型時期創(chuàng)新主體意識的轉變，推進了綠色技術創(chuàng)新的應用，而具有生態(tài)偏好的生態(tài)型技術創(chuàng)新又顯著提升了資源利用效率和生產(chǎn)效率，從而達到節(jié)能減排的目的。2.總體來看，我國各城市的技術創(chuàng)新水平正不斷提升，呈現(xiàn)環(huán)境友好發(fā)展態(tài)勢。其中，我國低技術創(chuàng)新水平城市數(shù)量呈現(xiàn)逐漸遞減趨勢，高技術創(chuàng)新水平城市數(shù)量增長態(tài)勢明顯，且樣本城市整體技術創(chuàng)新水平不斷跨過門檻值。3.由于不同城市的技術創(chuàng)新水平存在差異，跨越門檻值呈現(xiàn)出顯著的區(qū)域分異特征。其中，東部地區(qū)樣本城市的技術創(chuàng)新水平仍顯著高于中西部地區(qū)，但中部和西部地區(qū)的技術創(chuàng)新水平提升速度也較快，技術追趕效應開始顯現(xiàn)。4.我國285個城市的經(jīng)濟發(fā)展水平與環(huán)境污染之間仍呈現(xiàn)“倒U型”關系，產(chǎn)業(yè)結構升級和人口集聚均有助于降低環(huán)境污染，能源消耗的增加會加劇環(huán)境污染。進一步分析表明，我國現(xiàn)階段應通過推動能源轉型，降低對能源的依賴程度，同時強化本地區(qū)的高素質人才與技術創(chuàng)新的協(xié)同效應，促進產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化升級，從而有效改善環(huán)境質量。

基于以上結論，本文的政策啟示如下：

第一，強化重點領域核心技術研發(fā)，提升技術研發(fā)能力。雖然我國技術創(chuàng)新水平對環(huán)境污染呈現(xiàn)顯著的抑制作用，但仍存在單一門檻效應。因此，各城市應運用產(chǎn)業(yè)鏈思維，推動構建科技創(chuàng)新生態(tài)體系和跨境創(chuàng)新網(wǎng)絡，培育科技創(chuàng)新企業(yè)，強化重點領域核心技術研發(fā)，融入全球分工體系;推動科研服務平臺建設，構建多渠道融資服務體系，切實加強科技金融支撐，打造適于科技創(chuàng)新企業(yè)成長發(fā)展的全流程金融服務鏈;有效整合本地創(chuàng)新資源，吸引域外創(chuàng)新要素集聚，充分調動創(chuàng)新主體以及科技創(chuàng)新人才的積極性和創(chuàng)新活力，激發(fā)其創(chuàng)新能力。

第二，構建產(chǎn)業(yè)生態(tài)要素供給體系，推動產(chǎn)業(yè)轉型升級。各地區(qū)應聚焦本地區(qū)重點領域、重點行業(yè)，推動構建“產(chǎn)業(yè)+配套、平臺+生態(tài)、技術+賦能”的產(chǎn)業(yè)生態(tài)要素供給體系;以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級為主線，推進新型產(chǎn)業(yè)與本地傳統(tǒng)業(yè)態(tài)融合發(fā)展，強化提升制造業(yè)智能制造基礎支撐條件，并推進主導產(chǎn)業(yè)與大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新業(yè)態(tài)融合創(chuàng)新，逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉型升級;大力發(fā)展現(xiàn)代服務業(yè)，完善產(chǎn)業(yè)配套工作，并提供便捷的融資渠道，實現(xiàn)人才、資金、土地、技術和信息等產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈要素的高效配置和集約利用，形成良好的具有本地特色的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

第三，加強綠色技術創(chuàng)新與應用，實現(xiàn)綠色科技躍升。各城市應樹立綠色創(chuàng)新和節(jié)能環(huán)保理念，以“創(chuàng)新”“綠色”為引領，制定完善的綠色創(chuàng)新發(fā)展體系。首先，培養(yǎng)綠色技術創(chuàng)新主體，挖掘人才資源優(yōu)勢，加強與高等院校、科研院所、企業(yè)研發(fā)中心等機構的聯(lián)動互助，提升綠色技術供給能力;其次，建立綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)調推進機制，出臺專項政策措施，放寬綠色產(chǎn)業(yè)服務消費領域市場準入，并以重大政策清單推進綠色科技發(fā)展;最后，進一步強化市場和行業(yè)監(jiān)管，推進綠色產(chǎn)業(yè)標準建設，為企業(yè)綠色技術創(chuàng)新提供公平競爭和服務環(huán)境。

第四，加快數(shù)字基建的建設，推動城市間協(xié)同創(chuàng)新。數(shù)字基建是技術創(chuàng)新的新載體，有助于各城市實現(xiàn)傳統(tǒng)主導產(chǎn)業(yè)與新興技術的融合創(chuàng)新，因此，應積極推進新型基礎設施建設，積極營造良好的創(chuàng)新網(wǎng)絡環(huán)境，優(yōu)化科技創(chuàng)新管理辦法，為技術創(chuàng)新發(fā)展提供優(yōu)越的運營環(huán)境，從而有效降低環(huán)境治理成本。同時，還應加強城市間的協(xié)同創(chuàng)新，推進技術創(chuàng)新成熟地區(qū)對技術創(chuàng)新落后地區(qū)的精準幫扶，促進全域要素的有效流動和資源的優(yōu)化配置，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，助推低創(chuàng)新水平城市的產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化升級，進一步釋放各城市的潛力、活力，從而推進經(jīng)濟高質量發(fā)展。

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An Analysis of the Threshold Effect of Technological Innovation on Environmental Pollution Reduction

——An Empirical Test Based on Panel Data of 285 Cities in China

FAN Xiaoli

Abstract： This paper analyzes the threshold effect of technological innovation on environmental pollution in China based on panel data from 285 cities by building a nonlinear panel threshold regression model.The results show that technological innovation has a single threshold effect on environmental pollution. When the technological innovation level is lower than the threshold value， technological innovation will increase environmental pollution. When the technological innovation crosses the threshold value， technological innovation has a significant inhibition effect on environmental pollution.The technological innovation level of all cities in China keeps crossing the threshold value. The technological innovation level of the sample cities in the eastern region is still significantly higher than that of the central and western regions， but the technological catch-up effect of the central and western regions begins to appear.In addition， there is an "inverted U-shaped" relationship between the level of economic development and environmental pollution， and the upgrading of industrial structure and population agglomeration are both conducive to improving the environment.Energy consumption is not conducive to the improvement of environmental problems.Therefore， it is important to promote the optimization and upgrading of industrial structure， improve the innovation of ecological environment， actively carry out green technology innovation activities， and promote the collaborative innovation development of cities.

Key words： technological innovation; environmental pollution; panel metering; threshold effect

責任編輯：翟? ?祎

基金項目：天津市科技發(fā)展戰(zhàn)略研究計劃項目“天津市科技創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)演化路徑與發(fā)展建設研究”，項目編號：18ZLZXZF00280。

作者簡介：范曉莉（1982—），女，經(jīng)濟學博士，天津城建大學經(jīng)濟與管理學院副教授、碩士生導師。