技術(shù)創(chuàng)新對(duì)環(huán)境污染影響的研究

周勇鍵

【摘? 要】論文基于2003-2017年中國(guó)31個(gè)省級(jí)面板數(shù)據(jù)，實(shí)證檢驗(yàn)了技術(shù)創(chuàng)新水平對(duì)中國(guó)環(huán)境污染的影響。論文運(yùn)用空間杜賓模型進(jìn)行回歸分析，結(jié)果表明環(huán)境污染具有空間正相關(guān)性，本省和鄰近省份技術(shù)創(chuàng)新水平的提升會(huì)降低本省的環(huán)境污染程度。為此，企業(yè)應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新水平的提升，提高能源的利用效率，改善環(huán)境污染問(wèn)題。

【Abstract】Based on the panel data of 31 provinces in China from 2003 to 2017， this paper empirically tests the impact of the technological innovation level on China's environmental pollution. The paper uses the spatial Dubin model to perform regression analysis， and the results show that environmental pollution has a positive spatial correlation. The improvement of the technological innovation level of this province and neighboring provinces will reduce this province's environmental pollution degree. Therefore， enterprises should continue to strengthen the improvement of the technological innovation level， improve energy utilization efficiency and improve environmental pollution problems.

【關(guān)鍵詞】技術(shù)創(chuàng)新;環(huán)境污染;空間杜賓模型

【Keywords】technological innovation; environmental pollution; spatial Dubin model

【中圖分類號(hào)】F124.3;X196? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2022）01-0124-03

1 引言

改革開放以來(lái)，中國(guó)取得許多輝煌成就。我國(guó)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)全面建成小康社會(huì)目標(biāo);全國(guó)脫貧任務(wù)基本完成;在科技方面，北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)全面建成，火星探測(cè)器成功發(fā)射;在經(jīng)濟(jì)方面，工業(yè)產(chǎn)值位列世界第一。然而，在中國(guó)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)的同時(shí)也面臨資源的匱乏和環(huán)境的惡化。Grossman和Krueger（1995）認(rèn)為收入水平較低的國(guó)家中環(huán)境污染與人均GDP呈負(fù)向關(guān)系[1]。環(huán)境污染現(xiàn)象日益嚴(yán)重，不僅危害人們健康，也為社會(huì)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展帶來(lái)一系列問(wèn)題。為此，習(xí)近平總書記在黨的十九大報(bào)告中指出，要貫徹和落實(shí)保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策。當(dāng)前，我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型時(shí)期，在推進(jìn)服務(wù)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的同時(shí)，在工業(yè)方面更注重綠色化發(fā)展，采用新能源、可再生能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的不可再生能源，更加注重減排，提高資源利用效率，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，這些都與技術(shù)創(chuàng)新密切相關(guān)。

2 文獻(xiàn)回顧

環(huán)境污染有很多影響因素，主要包括外商直接投資（許和連和鄧玉萍，2012）[2]、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（李鵬，2015）[3]、城市化水平（李姝，2011）[4]等，其中，技術(shù)創(chuàng)新是研究環(huán)境污染的重要切入點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者探究技術(shù)創(chuàng)新對(duì)環(huán)境污染的影響主要持3種觀點(diǎn)：

第一，部分學(xué)者認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新有利于緩解環(huán)境污染。Kemfert（2004）探究企業(yè)的技術(shù)研發(fā)與能源利用率的關(guān)系，認(rèn)為增加技術(shù)研發(fā)的支出能顯著促進(jìn)能源利用率的提升[5]。王鵬和謝麗文（2014）探究企業(yè)創(chuàng)新與工業(yè)廢水、廢氣、固體廢物污染治理效率之間的聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新顯著提高二氧化硫的去除率，而在工業(yè)用水循環(huán)利用和工業(yè)固體廢物綜合利用率方面促進(jìn)作用相對(duì)較弱[6]。

第二，有學(xué)者持相反觀點(diǎn)，即技術(shù)創(chuàng)新會(huì)進(jìn)一步惡化資源環(huán)境，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。李粉等（2017）通過(guò)分析中國(guó)21個(gè)工業(yè)行業(yè)，認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新不利于環(huán)境污染的改善，同時(shí)，其發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)一步惡化資源環(huán)境，處于產(chǎn)業(yè)集聚初期和中期的企業(yè)更多地關(guān)注利潤(rùn)和報(bào)酬，環(huán)保技術(shù)往往被忽視[7]。Zhang等（2019）提出了環(huán)境規(guī)制對(duì)空氣污染治理影響的理論機(jī)制，認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新通過(guò)“合規(guī)成本”效應(yīng)進(jìn)而惡化空氣環(huán)境，技術(shù)創(chuàng)新與環(huán)境污染具有顯著正向關(guān)系[8]。

第三，有學(xué)者認(rèn)為二者之間的關(guān)系并不是單一的促進(jìn)和抑制關(guān)系，或者需要在調(diào)節(jié)變量的控制下二者之間才會(huì)有關(guān)聯(lián)。孫軍和高彥彥（2014）對(duì)技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行異質(zhì)性實(shí)證分析后發(fā)現(xiàn)，只有資源節(jié)約型的技術(shù)創(chuàng)新才能促進(jìn)環(huán)境污染問(wèn)題的減緩，部分發(fā)達(dá)國(guó)家更多地只顧眼前的利潤(rùn)利益而忽略本身所帶來(lái)的環(huán)境污染等社會(huì)影響，同時(shí)，末端治理模式使后發(fā)國(guó)家也經(jīng)歷環(huán)境污染，形成惡性循環(huán)[9]。白俊紅和聶亮（2017）基于倒U形的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線的理論觀點(diǎn)提出假設(shè)，通過(guò)門檻回歸分析發(fā)現(xiàn)我國(guó)技術(shù)創(chuàng)新與環(huán)境污染存在倒U形關(guān)系，東部、中部已經(jīng)進(jìn)入環(huán)境污染下降階段，而西部還未進(jìn)入下降階段[10]。

綜上所述，目前對(duì)于技術(shù)創(chuàng)新與環(huán)境污染的關(guān)系還沒有明確的界定?？梢园l(fā)現(xiàn)，年份較遠(yuǎn)的文獻(xiàn)通常贊同技術(shù)創(chuàng)新有利于環(huán)境污染的改善，但是近年來(lái)的觀點(diǎn)更多是倒U形以及技術(shù)創(chuàng)新加劇了環(huán)境污染的惡化，為此，需要辯證地看待二者的關(guān)系，對(duì)今后社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展指明新的方向。

3 研究設(shè)計(jì)

3.1 計(jì)量模型的構(gòu)建

為分析技術(shù)創(chuàng)新與環(huán)境污染的關(guān)系，本文構(gòu)建了空間面板模型。

式（1）～（3）分別為空間自回歸模型、空間誤差模型與空間杜賓模型。其中，被解釋變量lnair為環(huán)境污染狀況;核心解釋變量lntech為技術(shù)創(chuàng)新水平;ρ 和θ為空間自回歸系數(shù);W為空間權(quán)重矩陣;X為控制變量集;εi，t 為隨機(jī)誤差; ψi，t為遺漏變量的空間相關(guān)性;μ 為時(shí)間和個(gè)體效應(yīng);i和t分別為省份和時(shí)間。

①空間權(quán)重矩陣。

本文選取0-1矩陣作為空間權(quán)重矩陣。眾多學(xué)者采取空間權(quán)重矩陣（0-1矩陣）對(duì)環(huán)境污染狀況進(jìn)行分析，當(dāng)省份i與省份j邊界相鄰時(shí)，取值為1;反之兩個(gè)省份邊界不相鄰時(shí)則為0。

②空間自相關(guān)檢驗(yàn)。

在進(jìn)行空間面板實(shí)證分析時(shí)，首先應(yīng)檢驗(yàn)是否存在空間自相關(guān)，通常通過(guò)莫蘭指數(shù)、吉爾里指數(shù)和Getis-Ord指數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)。本文采用莫蘭指數(shù)（Moran's I）進(jìn)行檢驗(yàn)分析。

3.2 變量選取

本文選擇二氧化硫的排放量作為被解釋變量。核心解釋變量創(chuàng)新水平通常用專利申請(qǐng)量來(lái)衡量。對(duì)于控制變量，外商直接投資通常采用實(shí)際利用外資占GDP比重來(lái)衡量;經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平采用人均實(shí)際GDP來(lái)衡量;人口規(guī)模水平采用人口總數(shù)來(lái)衡量;財(cái)政支出采用財(cái)政支出占GDP比重來(lái)衡量。

基于數(shù)據(jù)的可得性，本文最終選取2003-2017年中國(guó)31個(gè)省份的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)主要來(lái)源于2004-2018年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》。變量的描述性統(tǒng)計(jì)如表1所示。

4 實(shí)證研究

4.1 空間面板模型分析

表2為2003-2017年中國(guó)31個(gè)省份環(huán)境污染的莫蘭指數(shù)。從空間權(quán)重矩陣的Moran's I指數(shù)可以看出，系數(shù)均大于0，且都在1%水平下通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，表明環(huán)境污染的布局情況具有空間正相關(guān)性。

由表3可知，空間回歸系數(shù)ρ（λ）均大于0，且均通過(guò)1%的顯著性水平，這表明中國(guó)各省份的環(huán)境污染存在空間溢出效應(yīng)，受到相鄰省份環(huán)境污染的影響，同時(shí)，受到相鄰省份沖擊擾動(dòng)的影響?？臻g面板模型的LR檢驗(yàn)結(jié)果表明，都通過(guò)1%的顯著性水平，拒絕SDM可以還原成SAR和SEM的原假設(shè)，同時(shí)，SDM中R2和Log-likelihood的數(shù)值最大，表明模型擬合效果最佳。為此，本文選擇空間杜賓模型進(jìn)一步分析。模型3的空間系數(shù)ρ（λ）為0.610 4且通過(guò)1%的顯著性水平，表明技術(shù)創(chuàng)新的必要性，且對(duì)環(huán)境污染的惡化具有緩解作用。首先，技術(shù)創(chuàng)新帶來(lái)了生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)了能源循環(huán)利用，大大減少了能源的消耗量，進(jìn)而能源在消耗過(guò)程中轉(zhuǎn)化的各種污染物的排放量減少。其次，新能源時(shí)代更多以風(fēng)力、水力、太陽(yáng)能發(fā)電，新能源汽車的普及使清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽油，環(huán)境污染得到改善。在技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與轉(zhuǎn)型，淘汰傳統(tǒng)粗放的重污染企業(yè)，轉(zhuǎn)向低排放的高新技術(shù)制造業(yè)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)。從空間滯后項(xiàng)系數(shù)來(lái)看，技術(shù)創(chuàng)新對(duì)環(huán)境污染的影響也呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，且通過(guò)1%水平的顯著性檢驗(yàn)。由于技術(shù)創(chuàng)新往往具有溢出效應(yīng)，當(dāng)某個(gè)省份技術(shù)創(chuàng)新水平較突出時(shí)，往往會(huì)向四周省份輻射，帶動(dòng)四周省份的發(fā)展，較為典型的例子就是蘇浙滬地區(qū)，通過(guò)技術(shù)相互共享，在能源利用、新能源的研究與綠色科技等方面作出卓越的貢獻(xiàn)。

4.2 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

為確保實(shí)證的有效性，本文進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)：第一，為剔除異常值對(duì)結(jié)果的影響，利用winsorize函數(shù)對(duì)樣本進(jìn)行縮尾處理;第二，將表示環(huán)境污染水平的二氧化硫排放量換為工業(yè)廢水排放量進(jìn)行空間杜賓回歸。表4為穩(wěn)健性檢驗(yàn)結(jié)果，從中可以看出，模型1、2中技術(shù)創(chuàng)新水平的系數(shù)依然為負(fù)值，且通過(guò)5%的顯著性水平，肯定了技術(shù)創(chuàng)新可以改善環(huán)境污染，同時(shí)，控制變量估計(jì)結(jié)果也與上述空間面板估計(jì)結(jié)果大致相同。

5 結(jié)論與啟示

本文基于2003-2017年中國(guó)31個(gè)省級(jí)面板數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析，探討技術(shù)創(chuàng)新水平對(duì)中國(guó)環(huán)境污染的影響，得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：通過(guò)空間杜賓模型進(jìn)行回歸分析，結(jié)果表明環(huán)境污染具有空間正相關(guān)性，呈現(xiàn)“高-高、低-低”的空間集聚現(xiàn)象。通過(guò)工業(yè)廢水排放量代替二氧化硫排放量進(jìn)行穩(wěn)定性檢驗(yàn)，肯定了技術(shù)創(chuàng)新改善環(huán)境污染的情況。

基于以上結(jié)論，本文提出以下政策建議：企業(yè)應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新水平的提升，通過(guò)生產(chǎn)技術(shù)的不斷研發(fā)，提供環(huán)保設(shè)備的強(qiáng)力保障，同時(shí)，新的生產(chǎn)技術(shù)的出現(xiàn)和新設(shè)備的研發(fā)，通過(guò)減少資源、能源的消耗，提高資源、能源的利用效率，大大減少污染物的排放量。政府應(yīng)加強(qiáng)環(huán)保政策的實(shí)施與監(jiān)管，完善環(huán)保政策體系與綠色產(chǎn)業(yè)體系，加大對(duì)企業(yè)綠色技術(shù)創(chuàng)新的研發(fā)投入，加大對(duì)企業(yè)的綠色監(jiān)管執(zhí)行力度，引導(dǎo)企業(yè)增加清潔環(huán)保技術(shù)的研發(fā)投入，加大對(duì)新型環(huán)保產(chǎn)業(yè)和節(jié)能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)支持，依靠科技創(chuàng)新加快推動(dòng)制造業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級(jí)。

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