環(huán)境規(guī)制與中國火電上市企業(yè)創(chuàng)新投入變化研究

（中國海洋大學 經濟學院，山東 青島 266100）

一、引言

作為中國六大能源密集型行業(yè)之一，電力行業(yè)一直是減排治污和環(huán)境規(guī)制的重點關注對象，2003—2012年電力部門的煤炭消費量約占中國整個工業(yè)部門煤炭消費量的一半以上，2018年略有下降，但占比仍然較高。盡管火電行業(yè)受到的環(huán)境規(guī)制嚴于其他行業(yè)，但其污染排放份額依舊維持在較高水平。實現(xiàn)電力部門的節(jié)能減排勢在必行，而技術創(chuàng)新是實現(xiàn)這一目標的必經之途。黨的十八大報告中明確提出實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，作為科技創(chuàng)新的主體，企業(yè)的創(chuàng)新行為不僅是自身發(fā)展的源動力，更是驅動整個行業(yè)、國家經濟高質量發(fā)展的關鍵因素。在此背景下，實現(xiàn)火電企業(yè)的治污減排、提升技術創(chuàng)新效率，已成為實現(xiàn)環(huán)境和經濟均衡發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

環(huán)境規(guī)制和技術創(chuàng)新之間的關系一直是學者研究的焦點。Porter ME最早于1991年提出波特假說，認為環(huán)境保護法規(guī)非但不會增加企業(yè)成本，反而能夠促進創(chuàng)新、增加收益，實現(xiàn)環(huán)境與經濟的雙贏[1]。此后，以Lanjouw、Mody J O等、Jaffe A B以及王鋒正等為代表的學者，實證檢驗發(fā)現(xiàn)環(huán)境規(guī)制與投入呈現(xiàn)顯著正相關關系，進一步支持了波特假說[2][3][4]。但也有學者得出相反結論，即認為環(huán)境規(guī)制抑制企業(yè)技術創(chuàng)新。Barbera AJ等研究發(fā)現(xiàn)由于環(huán)境規(guī)制使工業(yè)產業(yè)的污染治理投資提高，進而導致企業(yè)經濟績效下降[5]；Palmer K等基于傳統(tǒng)的新古典理論認為環(huán)境規(guī)制的強度增加會擠占研發(fā)投入，從而抑制技術創(chuàng)新[6]。隨著對這個問題的持續(xù)討論，有學者認為二者之間可能存在更為復雜的非線性關系。中國中、東、西部地區(qū)面板數(shù)據(jù)的計量分析表明不同區(qū)域發(fā)展水平及不同程度環(huán)境規(guī)制政策下技術進步與環(huán)境規(guī)制呈現(xiàn)的關系是不同的[7][8][9][10][11][12][13]，不同污染程度的產業(yè)間環(huán)境規(guī)制對技術創(chuàng)新的作用也是不同的[14][15]。另外，從環(huán)境規(guī)制與技術創(chuàng)新的內生性出發(fā)，劉金林等、余東華等探討了影響二者關系的行業(yè)異質性[16][17]；U型杠桿效應、N型曲線關系和雙門檻效應是王樹喬等、石華平等和張倩對江蘇制造業(yè)和中國工業(yè)層面環(huán)境規(guī)制與技術創(chuàng)新的關系描述[18][19][20]。

綜上，關于環(huán)境規(guī)制與技術創(chuàng)新的關系已有較多研究，但尚存在進一步深化和拓展的空間。一是，現(xiàn)有文獻多關注環(huán)境規(guī)制的技術進步效應或環(huán)境規(guī)制與企業(yè)技術創(chuàng)新績效的關系，研究內容停留在二者的關系上，而事實上企業(yè)研發(fā)投入是否更加積極以及受何種因素影響，能夠更直觀反映環(huán)境規(guī)制對企業(yè)技術創(chuàng)新的作用。二是，中國的經驗研究大多在區(qū)域或行業(yè)層面，難以深入揭示企業(yè)層面的微觀機制，尤其是火電公司層面。三是，既往文獻多使用計量模型驗證環(huán)境規(guī)制與技術創(chuàng)新的關系，在環(huán)境規(guī)制代理變量的選取上存在主觀性，加之工具變量存在內生性，限制了許多研究。

鑒于此，本文的研究貢獻主要體現(xiàn)在以下三個方面：（1）不同于以往文獻側重于驗證環(huán)境規(guī)制與技術創(chuàng)新的關系，本文將研究拓展到對環(huán)境規(guī)制下R&D投入變化的影響因素分析，從投入產出角度揭示“波特假說”的內在機理。（2）以中國的火電上市公司為樣本，從微觀企業(yè)視角解釋宏觀環(huán)境規(guī)制政策對技術創(chuàng)新的影響機制。（3）構建包含期望產出和非期望產出的聯(lián)合生產技術，基于子向量投入距離函數(shù)構造創(chuàng)新激勵效應，進一步運用DEA多重分解方法探究火電公司的R&D投入及其變動的影響因素，避免了計量方法應用中代理變量選取的主觀性及內生性等問題，從而細化環(huán)境規(guī)制對技術創(chuàng)新的影響研究，同時為政府和火電公司的管理和發(fā)展提供建議。

二、研究方法

（一）環(huán)境生產技術與子向量投入距離函數(shù)

借鑒Wu F等的研究并加以改進，本文使用子向量投入距離函數(shù)來確定各因素在解釋決策單元R&D投入變化方面的相對重要性[22]。對于投入導向型DEA模型，在保持其所觀察到的期望產出和非期望產出產量的情況下，通過測量決策單元對R&D投入的最大收縮，來識別其技術效率的高低。該生產技術可以表示為時期t的子向量投入距離函數(shù)：

因此，環(huán)境規(guī)制下的子向量投入距離函數(shù)的線性規(guī)劃問題為：

同樣地，非環(huán)境規(guī)制下的子向量距離函數(shù)的線性規(guī)劃問題為：

（二）創(chuàng)新激勵效應

前面定義了環(huán)境規(guī)制生產技術和非環(huán)境規(guī)制生產技術，受環(huán)境規(guī)制技術的距離函數(shù)受到非期望產出的約束，而不受環(huán)境規(guī)制技術的距離函數(shù)不受非期望產出的約束，進而可以忽略。在確定了環(huán)境規(guī)制技術模型（2）和非環(huán)境規(guī)制技術模型（4）的最優(yōu)R&D投入后，由于環(huán)境規(guī)制的存在，企業(yè)較之無環(huán)境規(guī)制下最優(yōu)R&D投入發(fā)生改變，本文定義由于環(huán)境規(guī)制導致的最優(yōu)R&D投入的變化為環(huán)境規(guī)制的創(chuàng)新激勵效應（Innovation Incentive Effection），記為 IIE。則 t時期的創(chuàng)新激勵效應（IIEt）可表示為：

相應地，t+1時期的創(chuàng)新激勵效應（IIEt+1）為：

由公式（6）和公式（7）可知，IIEt和 IIEt+1分別為 t時期和t+1時期非期望產出受到環(huán)境規(guī)制時的最優(yōu)R&D投入相對于非期望產出不受環(huán)境規(guī)制時的最優(yōu)R&D投入的比值。IIE衡量的是與環(huán)境規(guī)制技術相關的R&D投入的變化，體現(xiàn)了企業(yè)將環(huán)境規(guī)制轉化為科技研發(fā)投入的積極性。環(huán)境規(guī)制和不受環(huán)境規(guī)制生產技術之間的最優(yōu)R&D投入水平之比表示與現(xiàn)有污染減輕水平相關的R&D投入增減量。

結合公式（6）及（7），由于創(chuàng)新激勵的變動而引致的最優(yōu)R&D投入變動可寫成：

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TE和TC衡量了全要素變動中由于技術效率變化及技術進步對R&D投入的影響。其中，TE是生產決策單位在兩期之間技術效率的改變，TE小于1，則表示t+1時期較t時期技術效率水平提高，環(huán)境規(guī)制下的實際R&D投入將降低。TC反映從t時期到t+1時期環(huán)境規(guī)制生產前沿面的移動，TC小于1，則表示技術進步，相應地，環(huán)境規(guī)制下所需的實際R&D投入將減少。

IOC捕捉了在t時期和t+1時期之間的R&D投入產出混合效應的變化。借鑒王兵等的研究[26]，將IOC進一步分解：

其中，KY、LY、EY量化了環(huán)境規(guī)制下R&D投入與不同投入要素之間的影響關系。具體地，KY代表公司資產—產出比的變動對R&D投入的影響，即資產替代效應，當KY大于1，表明資產對企業(yè)R&D投入具有正向促進作用。LY為勞動替代效應，LY大于1，表示火電公司的投入結構由勞動密集型向資本密集型轉變，使R&D投入增加。同理，EY作為能源替代效應，反映了能源投入對R&D投入的影響。OC反映期望產出結構變化對R&D投入的影響，本文未對產出結構做劃分，故OC數(shù)值為1。OCb測度的是非期望產出變化對R&D投入的影響，稱之為非期望產出效應。SC代表規(guī)模效應，SC大于1表示隨著規(guī)模的擴大R&D投入提高。

至此，R&D投入的變化可以分解為：

三、變量選取與數(shù)據(jù)處理

本文以火電上市公司為研究對象，從數(shù)據(jù)可得性出發(fā)，最終選取了中國滬深兩市19家火電上市公司2008—2018年共209個觀測資料，具體數(shù)據(jù)來源于巨潮資訊網、東方財富網、新浪財經以及各公司官方網站。投入產出指標及含義如表1所示。

表1 投入產出指標

四、實證分析

（一）創(chuàng)新激勵效應的變化

為研究中國火電公司環(huán)境規(guī)制對企業(yè)創(chuàng)新投入的綜合影響，將所有火電公司視為一個整體，如圖1所示，可以看出整體上環(huán)境規(guī)制和非環(huán)境規(guī)制下的最優(yōu)R&D投入均呈不斷增長的趨勢，這是環(huán)境規(guī)制的激勵作用在R&D投入上的體現(xiàn)。尤其在2012年以后，環(huán)境規(guī)制的創(chuàng)新激勵值一直處于較高水平。這可能是由于中國“十二五”規(guī)劃綱要和國家環(huán)境保護“十二五”規(guī)劃政策的出臺，使火電企業(yè)增加環(huán)境治理投入，并加快了環(huán)境規(guī)制下的技術創(chuàng)新。

從附圖中環(huán)境規(guī)制的創(chuàng)新激勵效應的升降趨勢可以看出：除2009年外，火電行業(yè)整體的環(huán)境規(guī)制創(chuàng)新激勵效應均大于1，說明總體上環(huán)境規(guī)制對技術創(chuàng)新投入表現(xiàn)出正向促進作用，2009年的特殊情況可能是由于2008年金融危機的廣泛影響所致。具體講，創(chuàng)新激勵效應值呈現(xiàn)上升—下降—上升的非線性趨勢，說明環(huán)境規(guī)制對火電行業(yè)的R&D投入表現(xiàn)為增強—減弱—增強的正向激勵作用。在研究樣本期間初期，由于環(huán)境規(guī)制的約束，公司增加了科技研發(fā)投入，但由于短期內科技研發(fā)投入并未帶來明顯的治污環(huán)保效果，引發(fā)企業(yè)管理層研發(fā)投入的動力和意愿有所降低的短視行為，即環(huán)境規(guī)制轉而減弱了企業(yè)的科技研發(fā)投入的動力，因此創(chuàng)新激勵效應值開始下降。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入以及相關環(huán)境保護和資源節(jié)約等一系列政策出臺，綠色、開放、創(chuàng)新的企業(yè)經營思路使作為能源密集型產業(yè)的火電公司開始加大科技研發(fā)投入強度，環(huán)境規(guī)制對技術創(chuàng)新投入的影響逐漸加強，因此環(huán)境規(guī)制創(chuàng)新激勵效應維持在大于1的水平，并且保持穩(wěn)中有升的態(tài)勢。

附圖 環(huán)境規(guī)制下與非環(huán)境規(guī)制下最優(yōu)投入及創(chuàng)新激勵效應

（二）實際R&D投入變化及其分解

為進一步對影響R&D投入的因素進行剖析，根據(jù)公式（12）對其進行多重分解，從時間維度展開分析。

從整體上看，R&D投入的增速呈現(xiàn)出先加快后減緩，2016年以后又緩慢上升的態(tài)勢。近年來，中國各行業(yè)龍頭企業(yè)紛紛加大研發(fā)投入，成為一個引人注目的現(xiàn)象。2008年以后，R&D投入的增速呈現(xiàn)出明顯加快趨勢，而后由于創(chuàng)新激勵不足，政策的激勵作用減小，R&D投入增速減緩直至2012年后緩慢上升。聚焦到本文的研究主體——火電行業(yè)，R&D投入具體的變化趨勢以及影響因素列示在表2中。

表2 2008—2018年投入變化的分解

從全要素視角出發(fā)，研究發(fā)現(xiàn)除2010—2011年間，其他年份的技術效率變化均大于1，表示技術效率下降，表明技術效率并未對R&D投入起到顯著促進作用，這可能與火電公司一直以來粗放型的增長模式有關。技術進步TC小于1代表技術進步，從表中可以看出2012—2018年間表現(xiàn)出技術進步，這也佐證了波特假說，說明隨著時間維度的拉長，火電行業(yè)的環(huán)境規(guī)制能夠提升技術水平，激發(fā)企業(yè)的技術創(chuàng)新。因此，加強環(huán)境規(guī)制可以提高技術效率、推動綠色技術創(chuàng)新，促進技術進步并提升R&D投入水平。

觀察非R&D投入產出效應值可以發(fā)現(xiàn)，除了2011年、2015年和2016年，資產替代效應值均小于1，說明資產對R&D投入產生的是非替代效應；而勞動替代效應值整體上一直大于1的情況說明勞動與R&D投入之間存在替代關系，表明公司在增加科技研發(fā)投入的同時會擠占一部分勞動力的投入，以科技代替人力，減少了人員投入，也說明火電公司逐漸由勞動密集型向資本密集型轉變；能源替代效應并未表現(xiàn)出一致性或普適性的規(guī)律，說明能源對R&D投入的作用不是單一不變的。

另外，除個別情況，多數(shù)年份的非期望產出效應均大于1，說明整體上環(huán)境規(guī)制對污染排放的約束力度加大促使企業(yè)增加R&D投入，這是環(huán)境規(guī)制污染治理成本上升的體現(xiàn)。規(guī)模效應值SC大于1，表示一般意義上，公司的規(guī)模越大，R&D投入會越多，這說明公司的規(guī)模在R&D投入上產生正向激勵效應。

五、結論與政策建議

本文以中國滬深兩市19家火電上市公司為決策單元，構造包含期望產出和非期望產出的聯(lián)合生產函數(shù)，基于子向量投入距離函數(shù)測度環(huán)境規(guī)制對R&D投入影響變化的創(chuàng)新激勵效應，并通過DEA多重分解分析這種變化的影響因素，結論如下：

（1）樣本期內，環(huán)境規(guī)制下的最優(yōu)R&D投入大于非環(huán)境規(guī)制下的最優(yōu)R&D投入。整體上看，火電行業(yè)的環(huán)境規(guī)制創(chuàng)新激勵效應呈現(xiàn)增強—減弱—增強的非線性趨勢，這表明：長期來看，環(huán)境規(guī)制有利于實現(xiàn)經濟環(huán)境雙重紅利，公司創(chuàng)新投入意愿增強。

（2）技術進步、勞動投入和污染約束強度的變化是促進R&D投入增加的主要因素，能源投入的影響作用越來越突出。勞動和R&D投入之間表現(xiàn)出替代效應；隨著新能源產業(yè)的興起與發(fā)展，能源和R&D投入之間由不明顯的波動性關系轉化為替代效應；環(huán)境規(guī)制強度的增強使火電公司對污染物排放的約束加強，進而提高R&D投入；規(guī)模大的公司表現(xiàn)出較強的R&D投入意愿和創(chuàng)新能力。

根據(jù)以上研究結論，本文提出以下對策建議：

環(huán)境規(guī)制對火電公司的R&D投入的作用處于正向促進的階段，政府監(jiān)管部門應因時制宜，適當提高環(huán)境規(guī)制強度，激發(fā)公司技術創(chuàng)新的積極性。就火電公司而言，技術進步是促進技術創(chuàng)新的顯著因素，而技術效率變化對R&D投入的作用并不明顯，故應重技術進步而輕技術效率；精簡員工隊伍，提高勞動力素質，加大人才引進力度；順應能源結構的形勢變化，加快向清潔能源和新能源轉型；引進治污減排設備和技術，減少污染物排放。◆