科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與碳排放的傳導(dǎo)效應(yīng)
——基于半?yún)?shù)空間面板VAR 模型

葉娟惠，葉阿忠

（1.福州市社會(huì)科學(xué)院，福州 350007；2.福州大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，福州 350116）

環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為全球面臨的最大挑戰(zhàn)，以二氧化碳為首的溫室氣體過(guò)量排放是造成全球生態(tài)環(huán)境惡化的重要原因。2020 年，我國(guó)在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上明確提出了二氧化碳排放要力爭(zhēng)在2030 年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、在2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和等目標(biāo)。黨的十九大報(bào)告指出，中國(guó)碳減排的主要驅(qū)動(dòng)力在于科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，二者既是實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)與發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟(jì)的決定性因素，也是推動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求。而碳減排的要求也在不同程度上通過(guò)環(huán)境規(guī)制倒逼企業(yè)進(jìn)行科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)。雖然，中國(guó)的科技創(chuàng)新指數(shù)在全球排名第14 位，第二、三產(chǎn)業(yè)占GDP 的比例已高達(dá)93%，但是科技創(chuàng)新動(dòng)能不足、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)區(qū)域發(fā)展不平衡等問(wèn)題依然突出，而且已成為制約中國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展與碳減排的瓶頸因素。那么，科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與碳排放三者之間存在怎樣的相互關(guān)系？科技創(chuàng)新對(duì)碳減排的影響作用大，還是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)碳減排的貢獻(xiàn)大？碳排放是否通過(guò)環(huán)境規(guī)制對(duì)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)產(chǎn)生影響？通過(guò)上述問(wèn)題的回答，對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳減排和碳中和目標(biāo)，促進(jìn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、文獻(xiàn)綜述

科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與碳排放已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱門話題。但大部分學(xué)者主要關(guān)注科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與碳排放其中兩兩之間的關(guān)系。

（一）科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)

關(guān)于科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的研究，大多數(shù)文獻(xiàn)聚焦于科技創(chuàng)新對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的促進(jìn)作用，較少文獻(xiàn)直接研究產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)科技創(chuàng)新的影響。一方面，大部分學(xué)者認(rèn)為科技創(chuàng)新促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，并且存在區(qū)域異質(zhì)性。如陳堂和陳光（2020）從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化兩個(gè)角度分析了科技創(chuàng)新對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的促進(jìn)作用及空間外溢效應(yīng)。Lager（2016）認(rèn)為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中必須依靠創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。Lucchese（2011）通過(guò)對(duì)德國(guó)等6 個(gè)主要?dú)W洲國(guó)家的實(shí)證分析發(fā)現(xiàn)，技術(shù)創(chuàng)新的差異對(duì)一個(gè)國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化和發(fā)展具有推動(dòng)作用；另一方面，也有少部分學(xué)者認(rèn)為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)科技創(chuàng)新存在推動(dòng)作用。比較有代表性的是趙慶（2018）研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)顯著促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新效率，并且表現(xiàn)出地域依賴和路徑依賴特征。因此，科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)存在雙向互動(dòng)影響。如王慧艷等（2019）研究發(fā)現(xiàn)，科技創(chuàng)新是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心動(dòng)力，產(chǎn)業(yè)升級(jí)對(duì)科技創(chuàng)新也具有明顯的拉動(dòng)作用，二者存在相互促進(jìn)的良性互動(dòng)關(guān)系。夏業(yè)領(lǐng)和何剛（2018）、李政和楊思瑩（2017）也驗(yàn)證了科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)存在相互促進(jìn)的雙向互動(dòng)關(guān)系。

（二）科技創(chuàng)新與碳排放

關(guān)于科技創(chuàng)新與碳排放的研究，大多聚焦于環(huán)境庫(kù)茲涅茨（EKC）曲線分析科技創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與碳排放的關(guān)系，而直接研究碳排放對(duì)科技創(chuàng)新影響的文獻(xiàn)很少。一方面，研究關(guān)于科技創(chuàng)新對(duì)碳排放的作用。有的學(xué)者認(rèn)為科技創(chuàng)新可以促進(jìn)碳減排。例如，王鑫靜等（2019）基于“一帶一路”沿線國(guó)家的面板數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，科技創(chuàng)新通過(guò)提高能源的利用效率，提升碳排放效率，有效促進(jìn)碳減排。馬艷艷等（2016）考慮了不同區(qū)域技術(shù)進(jìn)步對(duì)碳排放強(qiáng)度的影響，發(fā)現(xiàn)省域間技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)碳減排的顯著作用存在差異性。但也有少部分的學(xué)者認(rèn)為科技創(chuàng)新增加碳排放。如張兵兵等（2017）研究發(fā)現(xiàn)，技術(shù)進(jìn)步在碳減排中存在雙刃效應(yīng)，低能源效率行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步增加二氧化碳排放，通過(guò)技術(shù)進(jìn)步改進(jìn)能源效率帶來(lái)的碳減排效應(yīng)不能抵消其推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)的二氧化碳排放增長(zhǎng)效應(yīng)。另一方面，較少文獻(xiàn)探究碳排放對(duì)科技創(chuàng)新的反向作用。比較有代表性的如劉志華等（2022）通過(guò)面板向量自回歸（PVAR）模型分析發(fā)現(xiàn)，短期內(nèi)碳排放效率可以倒逼科技創(chuàng)新水平提升，但長(zhǎng)期來(lái)看，這種正向影響不斷減弱并且逐漸變?yōu)樨?fù)向影響。因此，科技創(chuàng)新與碳排放存在雙向互動(dòng)影響。

（三）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與碳排放

關(guān)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與碳排放的研究，學(xué)者主要基于LMDI 分解法（迪氏對(duì)數(shù)指標(biāo)分解法，log mean Divisia index）、投入產(chǎn)出法等探析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)碳排放的影響，同時(shí)從區(qū)域異質(zhì)性角度進(jìn)行了研究。一方面，關(guān)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)碳排放的影響。大部分學(xué)者認(rèn)為，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)促進(jìn)碳減排。如楊筱茜等（2022）、孫麗文等（2020）都驗(yàn)證了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)可以顯著減少碳排放；但也有學(xué)者認(rèn)為，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整不會(huì)促進(jìn)碳減排。如郭朝先（2012）采用LMDI 分解法研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)驅(qū)動(dòng)了碳排放增長(zhǎng)，但通過(guò)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)值的預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，未來(lái)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)將有助于碳減排。另一方面，關(guān)于碳排放對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的影響。如孟浩和張美莎（2021）研究發(fā)現(xiàn)，二氧化碳排放等污染物的排放阻礙了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和高級(jí)化進(jìn)程，并且存在顯著的空間溢出效應(yīng)。張翱祥和鄧榮榮（2021）通過(guò)耦合協(xié)調(diào)模型分析發(fā)現(xiàn)，中部六省碳排放效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的耦合協(xié)調(diào)度偏低。因此，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與碳排放存在雙向互動(dòng)關(guān)系。如丁涵等（2021）通過(guò)構(gòu)建PVAR 模型和脈沖響應(yīng)函數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化和碳排放之間存在雙向動(dòng)態(tài)關(guān)系。陶長(zhǎng)琪等（2015）基于PVAR 模型分析發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與碳排放存在雙向動(dòng)態(tài)關(guān)系，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是影響碳排放的重要因素，從長(zhǎng)期來(lái)看增加碳排放量有利于促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)。

綜上可以看出，雖然國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與碳排放關(guān)系的研究文獻(xiàn)很豐富，但是仍然有值得進(jìn)一步深入探討的方面。一是，現(xiàn)有相關(guān)研究主要關(guān)注科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和碳排放其中兩兩之間的關(guān)系，而部分文獻(xiàn)對(duì)三者之間關(guān)系的研究沒(méi)有充分考慮變量的內(nèi)生性問(wèn)題。二是，現(xiàn)有的關(guān)于科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和碳排放三者關(guān)系的相關(guān)研究主要局限于非空間層面，而有研究表明這三者之間的相互影響存在空間異質(zhì)性。因此，有必要從空間視角研究三者之間的雙向傳導(dǎo)效應(yīng)。三是，不能忽視政府在這三者之間發(fā)揮的重要調(diào)節(jié)作用。由于碳排放等環(huán)境污染的負(fù)外部性，“市場(chǎng)失靈”情形下要發(fā)揮政府“有形之手”的調(diào)節(jié)作用，環(huán)境規(guī)制是政府通過(guò)制定相應(yīng)政策措施達(dá)到環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)的重要手段。如吳茵茵（2021）等研究發(fā)現(xiàn)，政府行政干預(yù)對(duì)碳減排具有顯著影響。因此，有必要將環(huán)境規(guī)制作為政府對(duì)三者影響的外生變量引入研究框架中?；诖?，本文將科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與碳排放納入一個(gè)整體研究體系中，在理清三者的影響機(jī)制基礎(chǔ)上，通過(guò)構(gòu)建半?yún)?shù)空間面板向量自回歸模型（SSPVAR），并利用脈沖響應(yīng)函數(shù)刻畫三者在時(shí)間和空間維度上的傳導(dǎo)效應(yīng)，以及環(huán)境規(guī)制作為政府對(duì)三者影響的外生變量在這個(gè)體系中的非線性影響。

二、科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與碳排放的影響機(jī)制

（一）科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的互動(dòng)關(guān)系

一方面，科技創(chuàng)新主要通過(guò)供給和需求影響產(chǎn)業(yè)的投入、產(chǎn)出及生產(chǎn)要素的配置效率，進(jìn)而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)。從供給角度來(lái)看，科技創(chuàng)新促進(jìn)勞動(dòng)分工的精細(xì)化，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，推動(dòng)社會(huì)資源重新分配，促進(jìn)生產(chǎn)要素在不同行業(yè)間迅速流動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、升級(jí)；從需求角度來(lái)看，科技創(chuàng)新通過(guò)滿足消費(fèi)者的消費(fèi)需求、生產(chǎn)者的生產(chǎn)需求等，促進(jìn)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、投資結(jié)構(gòu)的改變，進(jìn)而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。同時(shí)，科技創(chuàng)新在促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，也推動(dòng)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造升級(jí)。另一方面，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)通過(guò)影響需求，進(jìn)而促進(jìn)科技創(chuàng)新。根據(jù)市場(chǎng)需求的變化，可能會(huì)出現(xiàn)某一新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的趨勢(shì)，為了保持新興產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，不斷提升產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量，這一產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)會(huì)不斷加大技術(shù)投入，提升勞動(dòng)生產(chǎn)率，或加大固定資產(chǎn)投入力度，這個(gè)過(guò)程將對(duì)科技創(chuàng)新產(chǎn)生較大的需求，從而推動(dòng)科技創(chuàng)新發(fā)展。但也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)科技創(chuàng)新存在抑制作用。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)存在路徑依賴，其對(duì)科技創(chuàng)新表現(xiàn)出時(shí)間滯后性的影響（涂建軍等，2021）。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)創(chuàng)新的影響路徑有兩個(gè)步驟：一是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)促進(jìn)分工的專業(yè)化和深化，帶動(dòng)第二產(chǎn)業(yè)內(nèi)部升級(jí)和第三產(chǎn)業(yè)新服務(wù)的發(fā)展；二是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)通過(guò)需求拉動(dòng)等效應(yīng)對(duì)科技創(chuàng)新產(chǎn)生影響。根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的差異，產(chǎn)業(yè)升級(jí)的創(chuàng)新路徑存在較大差異?；谏鲜龇治?，本文提出如下假設(shè)：

科技創(chuàng)新通過(guò)影響供給和需要促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)（H1a）；

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)科技創(chuàng)新的影響隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化而變化，且存在時(shí)間滯后性（H1b）。

（二）科技創(chuàng)新與碳排放的互動(dòng)關(guān)系

一方面，關(guān)于科技創(chuàng)新對(duì)碳排放的影響。有學(xué)者認(rèn)為，科技創(chuàng)新可以促進(jìn)碳減排。科技創(chuàng)新通過(guò)提升綠色技術(shù)水平，提高能源效率，促進(jìn)清潔可再生能源的開(kāi)發(fā)和使用，進(jìn)而推動(dòng)碳減排。同時(shí)，科技創(chuàng)新可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，促進(jìn)生產(chǎn)要素流動(dòng)，提高生產(chǎn)要素的配置效率和質(zhì)量，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，進(jìn)而減少生產(chǎn)過(guò)程中二氧化碳排放（孫麗文等，2020）；也有學(xué)者認(rèn)為，科技創(chuàng)新帶來(lái)的碳減排效應(yīng)不能抵消其推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)的二氧化碳排放增長(zhǎng)效應(yīng)。科技創(chuàng)新在推動(dòng)產(chǎn)出和消費(fèi)增長(zhǎng)的同時(shí)，增加了生產(chǎn)中所需的能源消耗，引致二氧化碳排放增加，當(dāng)科技創(chuàng)新傾向于清潔能源行業(yè)和綠色低碳技術(shù)的創(chuàng)新，將通過(guò)提高能源效率抵消經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)的二氧化碳排放，進(jìn)而促進(jìn)碳減排，當(dāng)科技創(chuàng)新朝著非綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展，不能抵消其推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)的二氧化碳排放增長(zhǎng)效應(yīng)（張兵兵等，2017）。另一方面，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，碳排放可以倒逼科技創(chuàng)新發(fā)展（劉志華等，2022）。碳排放主要通過(guò)環(huán)境規(guī)制的中介作用對(duì)科技創(chuàng)新產(chǎn)生影響。由于環(huán)境的負(fù)外部性，導(dǎo)致市場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)制失靈，需要依靠政府“有形之手”進(jìn)行調(diào)節(jié)。而環(huán)境規(guī)制作為政府解決二氧化碳排放等環(huán)境污染的主要措施，可能通過(guò)“創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng)”對(duì)科技創(chuàng)新產(chǎn)生正向影響，也可能遵循“成本效應(yīng)”對(duì)科技創(chuàng)新產(chǎn)生負(fù)向影響（李巍和郗永勤，2017）?；谏鲜龇治觯疚奶岢鋈缦录僭O(shè)：

科技創(chuàng)新對(duì)碳排放存在雙刃效應(yīng)，科技創(chuàng)新既可能增加碳排放，也可能會(huì)減少碳排放（H2a）；

碳排放可以通過(guò)環(huán)境規(guī)制對(duì)科技創(chuàng)新產(chǎn)生反向影響，既可能通過(guò)“創(chuàng)新補(bǔ)償效應(yīng)”對(duì)科技創(chuàng)新產(chǎn)生正向影響，也可能遵循“成本效應(yīng)”對(duì)科技創(chuàng)新產(chǎn)生負(fù)向影響（H2b）。

（三）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與碳排放的互動(dòng)關(guān)系

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)是指三次產(chǎn)業(yè)向高級(jí)化和合理化調(diào)整優(yōu)化的過(guò)程。一方面，關(guān)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)碳排放的影響。有學(xué)者認(rèn)為，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)促進(jìn)碳減排。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)過(guò)程中，產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)要素從勞動(dòng)密集型為主，向資本密集型再向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)移，推動(dòng)技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時(shí)，產(chǎn)業(yè)自身逐漸向高技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高附加值產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變，降低對(duì)能源資源的消耗，將有利于減少二氧化碳排放。但也有學(xué)者認(rèn)為，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)不會(huì)促進(jìn)碳減排。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化過(guò)程中，勞動(dòng)、資本等生產(chǎn)要素資源在各產(chǎn)業(yè)間流動(dòng)，資源要素得到合理再配置，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸向合理化方向調(diào)整，如果調(diào)整方向?yàn)槲廴久芗彤a(chǎn)業(yè)，將增加二氧化碳排放，如果向綠色清潔型產(chǎn)業(yè)調(diào)整，將減少二氧化碳排放（龔夢(mèng)琪和劉海云，2020）。目前，中國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以第一產(chǎn)業(yè)向第二產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移為主，高污染、高能耗部門主要集中在第二產(chǎn)業(yè)，部分產(chǎn)業(yè)的調(diào)整可能促進(jìn)能源消耗，增加二氧化碳排放。另一方面，關(guān)于碳排放對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的影響機(jī)制。碳排放對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的影響效應(yīng)主要基于環(huán)境規(guī)制的視角。隨著二氧化碳等環(huán)境污染物排放的增加，環(huán)境質(zhì)量惡化，環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度隨之提升，污染密集型產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)成本不斷增加，既可能因擠占了企業(yè)的轉(zhuǎn)型投資成本而抑制產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，也可能倒逼企業(yè)加快低碳產(chǎn)業(yè)和綠色生產(chǎn)工藝的調(diào)整，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)（鐘茂初等，2015）?；谏鲜龇治觯疚奶岢鋈缦录僭O(shè)：

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)碳排放的影響具有不確定性，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化可能促進(jìn)碳減排，也可能增加二氧化碳排放（H3a）；

碳排放主要通過(guò)環(huán)境規(guī)制對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)產(chǎn)生反向影響，既可能對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)產(chǎn)生促進(jìn)作用，也可能對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)產(chǎn)生抑制作用（H3b）。

三、實(shí)證模型、變量與數(shù)據(jù)說(shuō)明

（一）模型構(gòu)建

考慮到科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與碳排放之間存在的內(nèi)生性問(wèn)題，單方程模型不能準(zhǔn)確反映各變量之間的雙向作用關(guān)系，也不能有效描述三者在空間層面的相互傳導(dǎo)效應(yīng)。同時(shí)，環(huán)境規(guī)制作為政府對(duì)三者影響的外生變量，與其他經(jīng)濟(jì)變量往往存在非線性關(guān)系，參數(shù)估計(jì)模型不能滿足非線性關(guān)系的研究需要（葉阿忠和鄭萬(wàn)吉，2016）。因此，本文構(gòu)建以科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與碳排放為內(nèi)生變量，以環(huán)境規(guī)制為非參數(shù)外生變量的半?yún)?shù)空間面板向量自回歸模型（SSPVAR）。該模型既考慮了科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與碳排放之間的同期影響和時(shí)間滯后一期影響，還考慮了三者在時(shí)間和空間均滯后一期所產(chǎn)生的影響。構(gòu)建模型如式（1）所示。

將式（1）中等號(hào)右邊的同期變量移到左側(cè)，并將所提取的系數(shù)矩陣的逆矩陣乘以等號(hào)右邊的滯后變量，用向量形式表示如式（2）所示。

其中：u=(u1t，u2t，u3t)′；G(ERit)=[G1(ERit)，G2(ERit)，G3(ERit)]′。

同時(shí)，將公式（2）中同期變量的逆矩陣與滯后期的系數(shù)矩陣相乘，得到估計(jì)模型如式（3）所示。

其中：γ=β-1×θ；η=β-1×σ；M(ERit)=β-1×G(ERit)；υ=β-1×μ。i為省份；t為年份；INNOit、ISit、CIit分別為內(nèi)生變量科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和碳排放；INNOi，t-1、ISi，t-1、CIi，t-1分別為各內(nèi)生變量的時(shí)間滯后一期項(xiàng)；分別為各內(nèi)生變量的時(shí)間及空間均滯后一期項(xiàng)；γ 為時(shí)間滯后一期項(xiàng)的系數(shù)矩陣；η為時(shí)間及空間均滯后一期項(xiàng)的系數(shù)矩陣；υ為殘差項(xiàng)；ERit為外生變量環(huán)境規(guī)制；M(ERit)為環(huán)境規(guī)制的半?yún)?shù)函數(shù)形式。

（二）變量選擇

1.科技創(chuàng)新

科技創(chuàng)新采取每萬(wàn)人國(guó)內(nèi)三種專利申請(qǐng)授權(quán)量進(jìn)行衡量（尹迎港和常向東，2021）?？萍紕?chuàng)新包含創(chuàng)新投入和創(chuàng)新產(chǎn)出，創(chuàng)新產(chǎn)出可以更加直接的反映科技創(chuàng)新水平。因此本文選取每萬(wàn)人國(guó)內(nèi)三種專利申請(qǐng)授權(quán)量衡量科技創(chuàng)新水平，該數(shù)值越大，表示創(chuàng)新產(chǎn)出效率越高，科技創(chuàng)新水平越高。

2.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)

借鑒干春暉等（2011）的做法，從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化兩個(gè)維度衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)水平。

（1）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化采用泰爾指數(shù)的倒數(shù)進(jìn)行衡量（于斌斌，2015）。泰爾指數(shù)越大，表示經(jīng)濟(jì)發(fā)展越偏離了均衡狀態(tài)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)越不合理。采用泰爾指數(shù)的倒數(shù)對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化指標(biāo)進(jìn)行度量，該數(shù)值越大，表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化程度越高。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化的計(jì)算方法如式（4）所示。

其中：ISR為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化；TL為泰爾指數(shù)；Yi為第i產(chǎn)業(yè)增加值；Y為地區(qū)生產(chǎn)總值；Li為第i產(chǎn)業(yè)的就業(yè)人數(shù)；L為地區(qū)總就業(yè)人數(shù)。

（2）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化（ISU）采用第三產(chǎn)業(yè)增加值與第二產(chǎn)業(yè)增加值的比重進(jìn)行衡量。該比重的數(shù)值越大，表示經(jīng)濟(jì)在朝著服務(wù)化的方向發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向服務(wù)化方向推進(jìn)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化趨勢(shì)越顯著。

3.碳排放

碳排放使用單位GDP 所產(chǎn)生的二氧化碳排放量進(jìn)行衡量。借鑒路正南和羅雨森（2021）的做法，選取煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然氣8 種主要化石能源的消費(fèi)量，根據(jù)IPCC（2006）的方法測(cè)度各省份的二氧化碳排放量，碳排放的計(jì)算方法如式（5）所示。

其中：CE為8 種主要化石能源的二氧化碳排放量；Ei為第i種化石能源的消費(fèi)量；NCVi為第i中化石能源的平均低位發(fā)熱量；CEFi為第i種化石能源的二氧化碳排放系數(shù)；GDP 為各省份的地區(qū)生產(chǎn)總值。

4.環(huán)境規(guī)制

環(huán)境規(guī)制使用工業(yè)污染治理完成投資占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重進(jìn)行衡量。根據(jù)陶靜和胡雪萍（2019）的研究，環(huán)境污染治理投資的強(qiáng)度可以更為直觀的反映地方政府實(shí)施環(huán)境規(guī)制政策的力度，環(huán)境污染治理投入越大，環(huán)境規(guī)制力度越大。

（三）數(shù)據(jù)說(shuō)明

鑒于數(shù)據(jù)的可得性和有效性，本文選取2004—2019 年中國(guó)30 個(gè)?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)）的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行研究（由于數(shù)據(jù)缺失，研究樣本暫未包括西藏和港澳臺(tái)地區(qū)）。相關(guān)數(shù)據(jù)均來(lái)源于歷年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》和國(guó)家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站。為減少異方差的影響，對(duì)科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化和碳排放指標(biāo)做對(duì)數(shù)化處理。

四、實(shí)證結(jié)果分析

（一）實(shí)證模型檢驗(yàn)

1.單位根檢驗(yàn)和格蘭杰因果檢驗(yàn)

由于面板數(shù)據(jù)也包含時(shí)間因素，為避免偽回歸現(xiàn)象的出現(xiàn)，在回歸之前需要對(duì)各變量進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)。常用的面板數(shù)據(jù)平穩(wěn)性檢驗(yàn)方法包括LLC 檢驗(yàn)、IPS 檢驗(yàn)、ADF-Fisher 檢驗(yàn)、PP-Fisher 檢驗(yàn)4 種檢驗(yàn)方法，各變量的單位根檢驗(yàn)結(jié)果詳見(jiàn)表1。從表1 可知，各變量的單位根檢驗(yàn)結(jié)果均在10%的顯著性水平上拒絕了“存在單位根”的原假設(shè)。因此各變量都是平穩(wěn)的，可以構(gòu)建面板VAR 模型。

表1 各變量的單位根檢驗(yàn)

通過(guò)面板數(shù)據(jù)的格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)可知，科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)（產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化）和碳排放兩兩之間存在顯著的因果關(guān)系（由于篇幅有限，未列出詳細(xì)檢驗(yàn)結(jié)果）。因此，可以利用面板VAR 模型分析各變量之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。

2.空間相關(guān)性檢驗(yàn)

本文基于queen 鄰近的0-1 空間權(quán)重矩陣對(duì)各變量進(jìn)行空間相關(guān)性檢驗(yàn)，并利用Moran’I值檢驗(yàn)變量的空間相關(guān)性，各變量的Moran’I值和P值如圖1 所示。從圖1（a）可以看出，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化的空間相關(guān)性最強(qiáng)，碳排放和科技創(chuàng)新的空間相關(guān)性次之，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化的空間相關(guān)性最弱。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化的空間相關(guān)性波動(dòng)性較小，碳排放的空間相關(guān)性呈現(xiàn)小幅穩(wěn)步下降的趨勢(shì)，科技創(chuàng)新的空間相關(guān)性呈現(xiàn)小幅穩(wěn)步上升的趨勢(shì)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化的空間相關(guān)性從負(fù)值到正值，呈現(xiàn)顯著上升的趨勢(shì)。從圖1（b）可以看出，科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和碳排放幾個(gè)變量各年份的Moran’I值都在5%顯著性水平下通過(guò)檢驗(yàn)并且都為正數(shù)，表明各變量存在顯著的正向空間溢出效應(yīng)，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化水平在2010 年之前的Moran’I值為負(fù)數(shù)并且不顯著，2010 年之后的Moran’I值都在10%水平上顯著并且為正值。因此，可以建立空間面板VAR 模型。

圖1 lnINNO、lnISR、lnISU、lnCI 的Moran’I 值和P 值

（二）半?yún)?shù)空間面板向量自回歸模型結(jié)果分析

利用R、MATLAB 軟件采用局部線性估計(jì)和廣義矩估計(jì)方法（GMM）對(duì)半?yún)?shù)空間面板向量自回歸模型（SSPVAR）進(jìn)行估計(jì)，參數(shù)的估計(jì)結(jié)果詳見(jiàn)表2。各變量之間的相互影響關(guān)系通過(guò)時(shí)空脈沖響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行分析（圖2～圖7），非參數(shù)部分的估計(jì)結(jié)果如圖8 和圖9 所示。

表2 SSPVAR 模型參數(shù)估計(jì)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

（三）時(shí)空脈沖響應(yīng)分析

與傳統(tǒng)的脈沖響應(yīng)相比，時(shí)空脈沖響應(yīng)不僅反映變量間在時(shí)間維度上的“沖擊-響應(yīng)”關(guān)系，而且反映變量在空間維度上的變化。在本文時(shí)空脈沖響應(yīng)函數(shù)中，一個(gè)地區(qū)的一個(gè)變量產(chǎn)生一次沖擊，中國(guó)30 個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的3 個(gè)內(nèi)生變量都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)的脈沖，形成90 幅脈沖響應(yīng)圖。由于篇幅有限，難以對(duì)所有模擬結(jié)果一一進(jìn)行展示。本文根據(jù)研究目的和空間個(gè)體的代表性，選取科技創(chuàng)新水平靠前的廣東、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化均靠前的江蘇、二氧化碳排放大省的河北作為核心沖擊源，其他在空間上鄰近省份的響應(yīng)情況作為關(guān)聯(lián)變動(dòng)的代表性樣本。

1.科技創(chuàng)新的沖擊影響

從圖2 和圖3 可以看出，在廣東地區(qū)科技創(chuàng)新一個(gè)正向標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊下，福建、廣西和海南地區(qū)的科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和碳排放均產(chǎn)生了不同程度的響應(yīng)，響應(yīng)幅度由大到小依次為海南、福建、廣西，在一定程度上呈現(xiàn)出空間異質(zhì)性。具體而言：①?gòu)膱D2（a）和圖3（a）可以看出，在廣東地區(qū)科技創(chuàng)新一個(gè)正向標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊下，廣東自身在第1 期的響應(yīng)值最大，分別為0.0917 和0.0847，海南、福建和廣西都是滯后一期達(dá)到最大正向響應(yīng)值，模型1 中的最大響應(yīng)值分別為0.0173、0.0058、0.0043，模型2 中的最大響應(yīng)值分別為0.0216、0.0072、0.0054。兩個(gè)模型的結(jié)果均表明，科技創(chuàng)新不僅具有正向自強(qiáng)化效應(yīng)，而且具有正向空間溢出效應(yīng)。②從圖2（b）和圖3（b）可以看出，在廣東地區(qū)科技創(chuàng)新一個(gè)正向標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊下，廣東的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化在第1 期的響應(yīng)幅度最大，分別為0.0098 和0.0100，海南、福建和廣西都是在第2 期達(dá)到最大正向響應(yīng)值，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化的最大響應(yīng)值分別為0.0379、0.0126、0.0095，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化的最大響應(yīng)值分別為0.0412、0.0137、0.0103。該結(jié)論表明，科技創(chuàng)新促進(jìn)本地和鄰近地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化，存在正向空間溢出效應(yīng)，驗(yàn)證了假設(shè)H1a。該結(jié)果還表明，科技創(chuàng)新對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化的促進(jìn)作用大于對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化的正向影響。③從圖2（c）和圖3（c）可以看出，在廣東地區(qū)科技創(chuàng)新一個(gè)正向標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊下，海南、福建和廣西的碳排放脈沖響應(yīng)值均在第2 期達(dá)到最大值，模型1 中的最大響應(yīng)值分別為0.0243、0.0081、0.0061，模型2 中的最大響應(yīng)值分別為0.0326、0.0109、0.0081，三個(gè)鄰近地區(qū)的脈沖響應(yīng)路徑均呈現(xiàn)出“N”形波浪式收斂趨勢(shì)，并且正向效應(yīng)顯著大于負(fù)向效應(yīng)。而廣東科技創(chuàng)新的正向沖擊，對(duì)本地區(qū)碳排放的脈沖響應(yīng)最大值和最小值分別為0.0075、-0.0073（模型1）和0.0078、-0.0083（模型2）。該結(jié)果表明，廣東地區(qū)科技創(chuàng)新的沖擊刺激鄰近地區(qū)二氧化碳排放強(qiáng)度上升，不利于鄰近地區(qū)的碳減排，但有利于本地區(qū)的碳減排，并且這種影響呈現(xiàn)波動(dòng)式收斂趨勢(shì)，驗(yàn)證了假設(shè)H2a。由于廣東的科技創(chuàng)新水平較高，在產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)終端位置優(yōu)勢(shì)，通過(guò)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移將高污染、高能耗的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向周邊經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱地區(qū)，這種產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移所產(chǎn)生的技術(shù)溢出效應(yīng)存在高能耗特性，不利于周邊地區(qū)碳減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

圖2 模型1 沖擊源廣東科技創(chuàng)新：樣本地區(qū)相關(guān)變量的響應(yīng)圖

圖3 模型2 沖擊源廣東科技創(chuàng)新：樣本地區(qū)相關(guān)變量的響應(yīng)圖

2.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的沖擊影響

從圖4 和圖5 可以看出，在江蘇地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化一個(gè)正向標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊下，上海、江蘇、浙江和山東地區(qū)的科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和碳排放均產(chǎn)生了不同的響應(yīng)路徑，響應(yīng)幅度由大到小依次為江蘇、上海、山東、浙江，表現(xiàn)出區(qū)域異質(zhì)性。具體而言：①?gòu)膱D4（a）和圖5（a）可以看出，在江蘇地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化一個(gè)正向標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊下，江蘇、上海、山東和浙江地區(qū)都是滯后一期表現(xiàn)出顯著的負(fù)向響應(yīng)（模型1 中和模型2 中的最小響應(yīng)值分別為-0.0130、-0.0030、-0.0019、-0.0015 和-0.0087、-0.0066、-0.0033、-0.0026），在第3 期則表現(xiàn)出正向響應(yīng)，并且負(fù)向效應(yīng)顯著大于正向效應(yīng)，該影響在第5 期基本收斂趨于零。兩個(gè)模型的結(jié)果均表明，江蘇地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化都對(duì)本地和鄰近地區(qū)的科技創(chuàng)新產(chǎn)生不同程度的時(shí)間滯后性的抑制作用。該結(jié)果還表明，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化對(duì)鄰近地區(qū)科技創(chuàng)新的負(fù)向效應(yīng)大于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化的負(fù)向效應(yīng)。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)在一定程度上存在路徑依賴性，因此表現(xiàn)出時(shí)間滯后性。同時(shí)，與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)正處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以第一產(chǎn)業(yè)向第二產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移為主的初級(jí)階段，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向第二產(chǎn)業(yè)升級(jí)比向第三產(chǎn)業(yè)升級(jí)更有利于推動(dòng)科技創(chuàng)新。因此，以產(chǎn)業(yè)服務(wù)化為主要測(cè)度指標(biāo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)將導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)速度與科技創(chuàng)新速度不匹配，進(jìn)而對(duì)科技創(chuàng)新產(chǎn)生短暫的抑制作用，驗(yàn)證了假設(shè)H1b。②從圖4（b）和圖5（b）可以看出，在江蘇地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化一個(gè)正向標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊下，江蘇地區(qū)自身在第1 期達(dá)到最大正向響應(yīng)值，分別為0.0615 和0.0551，而上海、浙江和山東地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化均表現(xiàn)出較弱的負(fù)向效應(yīng)，模型1 中和模型2 中的最大負(fù)向響應(yīng)幅度分別為-0.0030、-0.0014、-0.0015 和-0.0028、-0.0017、-0.0014。結(jié)果表明，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化都具有正向自強(qiáng)化效應(yīng)，但是對(duì)鄰近地區(qū)產(chǎn)生較弱的負(fù)向溢出影響。③從圖4（c）和圖5（c）可以看出，在江蘇地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化一個(gè)正向標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊下，上海、山東和浙江地區(qū)的碳排放均表現(xiàn)出負(fù)向響應(yīng)，且模型1 中和模型2 中的最小響應(yīng)值分別為-0.0023、-0.0012、-0.0009 和-0.0031、-0.0016、-0.0013。而江蘇地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化的正向沖擊，對(duì)本地區(qū)碳排放的脈沖響應(yīng)最大值和最小值分別為0.0118、-0.0006（模型1）和0.0117、-0.0014（模型2）。該結(jié)果表明，江蘇地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化有助于減少周邊鄰近地區(qū)的二氧化碳排放，但不利于自身的碳減排，驗(yàn)證了假設(shè)H3a，并且產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化的碳減排效應(yīng)比產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化的碳減排效應(yīng)更加顯著。同時(shí)，結(jié)合圖2（c）和圖3（c）的結(jié)果可知，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)碳減排的效應(yīng)高于科技創(chuàng)新對(duì)碳減排的效應(yīng)。

圖4 模型1 沖擊源江蘇產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化：樣本地區(qū)相關(guān)變量的響應(yīng)圖

圖5 模型2 沖擊源江蘇產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化：樣本地區(qū)相關(guān)變量的響應(yīng)圖

3.碳排放的沖擊影響

從圖6 和圖7 可以看出，在河北地區(qū)碳排放一個(gè)正向標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊下，北京、天津和遼寧地區(qū)的科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和碳排放均產(chǎn)生了不同的響應(yīng)路徑。具體而言：①?gòu)膱D6（a）和圖7（a）可以看出，在河北地區(qū)碳排放一個(gè)正向標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊下，北京、天津和遼寧地區(qū)的科技創(chuàng)新響應(yīng)值均在第2 期達(dá)到最小值（模型1和模型2 的最小響應(yīng)值分別為-0.0117、-0.0117、-0.0078 和-0.0138、-0.0138、-0.0092），之后呈現(xiàn)正向收斂趨勢(shì)，而河北自身的科技創(chuàng)新響應(yīng)值在第3 期達(dá)到最小值（-0.0060 和-0.0065），該影響在第6 期基本收斂趨于零。結(jié)果表明，河北地區(qū)二氧化碳排放強(qiáng)度的上升抑制了本地和鄰近地區(qū)的科技創(chuàng)新發(fā)展，驗(yàn)證了假設(shè)H2b中的“成本效應(yīng)”。該結(jié)果還表明，河北地區(qū)二氧化碳排放強(qiáng)度的上升對(duì)鄰近地區(qū)科技創(chuàng)新的負(fù)向效應(yīng)大于對(duì)本地科技創(chuàng)新的負(fù)向影響，存在顯著的空間負(fù)向溢出效應(yīng)。②從圖6（b）和圖7（b）可以看出，在河北地區(qū)碳排放一個(gè)正向標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊下，河北地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化的響應(yīng)值均在第2 期達(dá)到最大值（0.0143 和0.0133），在第3 期達(dá)到最小值（-0.0063 和-0.0073），總體上表現(xiàn)出正向收斂特征。而北京、天津和遼寧地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化的最大響應(yīng)值（0.0008、0.0008、0.0007 和0.0016、0.0016、0.0011）和最小響應(yīng)值（-0.0016、-0.0016、-0.0013 和-0.0027、-0.0027、-0.0018），總體上表現(xiàn)出負(fù)向收斂特征。該結(jié)果表明，河北地區(qū)二氧化碳排放強(qiáng)度的上升對(duì)本地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化的促進(jìn)作用顯著，但是在不同程度上抑制了鄰近地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化，且抑制作用微弱，驗(yàn)證了假設(shè)H3b。結(jié)合圖6（a）和圖7（a）還可以發(fā)現(xiàn)，河北地區(qū)碳排放對(duì)鄰近地區(qū)科技創(chuàng)新的負(fù)向效應(yīng)大于對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化的負(fù)向效應(yīng)，而河北地區(qū)碳排放，有利于本地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化，抑制本地科技創(chuàng)新發(fā)展。③從圖6（c）和圖7（c）可以看出，在河北地區(qū)碳排放一個(gè)正向標(biāo)準(zhǔn)差的沖擊下，北京、天津和遼寧地區(qū)的碳排放均在第2 期達(dá)到最大響應(yīng)值（0.0593、0.0593、0.0395 和0.0101、0.0101、0.0067），而河北本地的碳排放在第1 期達(dá)到最大響應(yīng)值（0.4618 和0.0689），在第2 期達(dá)到最小響應(yīng)值（-0.1601 和-0.0102），且正向沖擊效應(yīng)大于負(fù)向沖擊效應(yīng)。該結(jié)果表明，河北地區(qū)二氧化碳排放的正向沖擊具有正向自強(qiáng)化效應(yīng)和顯著的正向空間溢出效應(yīng)，且模型1 的響應(yīng)幅度顯著高于模型2。

圖6 模型1 沖擊源河北碳排放：樣本地區(qū)相關(guān)變量的響應(yīng)圖

圖7 模型2 沖擊源河北碳排放：樣本地區(qū)相關(guān)變量的響應(yīng)圖

（四）環(huán)境規(guī)制的效應(yīng)分析

半?yún)?shù)部分通過(guò)導(dǎo)數(shù)散點(diǎn)圖直觀的分析環(huán)境規(guī)制對(duì)三個(gè)內(nèi)生變量的具體影響程度。在圖8 和圖9 中，橫軸表示環(huán)境規(guī)制（lnER），數(shù)值越大表明環(huán)境規(guī)制力度越大，縱軸表示各內(nèi)生變量的導(dǎo)數(shù)值，表明環(huán)境規(guī)制變化一個(gè)單位對(duì)各內(nèi)生變量的影響幅度?？傮w來(lái)看，環(huán)境規(guī)制對(duì)科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化、碳排放都存在顯著的非線性影響，證實(shí)了在模型中加入非參數(shù)項(xiàng)的合理性和必要性。

1.環(huán)境規(guī)制對(duì)科技創(chuàng)新的影響

從圖8（a）可以看出，模型1 中的環(huán)境規(guī)制對(duì)科技創(chuàng)新呈現(xiàn)“M”形波動(dòng)影響，且影響效應(yīng)大部分為正，表明環(huán)境規(guī)制對(duì)科技創(chuàng)新的促進(jìn)作用存在正向波動(dòng)性。從圖9（a）可以看出，模型2 中的環(huán)境規(guī)制對(duì)科技創(chuàng)新的影響呈現(xiàn)三個(gè)階段特點(diǎn)，首先呈現(xiàn)快速上升趨勢(shì)，隨后保持平穩(wěn)上升趨勢(shì)，最后呈現(xiàn)波動(dòng)式下降趨勢(shì)，并且影響效應(yīng)大部分為正。

2.環(huán)境規(guī)制對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的影響

從圖8（b）和圖9（b）可以看出，環(huán)境規(guī)制對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化的影響路徑基本一致，總體上呈現(xiàn)“U”形波動(dòng)趨勢(shì)，先呈現(xiàn)快速下降趨勢(shì)，隨后保持波動(dòng)式緩慢上升趨勢(shì)，且影響效應(yīng)大部分為正。

3.環(huán)境規(guī)制對(duì)碳排放的影響

從圖8（c）和圖9（c）可以看出，環(huán)境規(guī)制對(duì)碳排放的影響路徑與對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的影響路徑相似，總體上也呈現(xiàn)“U”形波動(dòng)趨勢(shì)。該結(jié)果表明，隨著環(huán)境規(guī)制力度的增加，有利于減少二氧化碳排放，但是當(dāng)環(huán)境規(guī)制力度增加到一定程度，不利于碳減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

圖8 模型1 中各變量對(duì)lnER 的導(dǎo)數(shù)散點(diǎn)圖

圖9 模型2 中各變量對(duì)lnER 的導(dǎo)數(shù)散點(diǎn)圖

五、結(jié)論與建議

（一）主要結(jié)論

本文基于三者影響機(jī)制的分析，以2004—2019 年中國(guó)30 個(gè)省（市、自治區(qū)）（因數(shù)據(jù)缺失，未包括西藏和港澳臺(tái)地區(qū)）的面板數(shù)據(jù)為樣本構(gòu)建半?yún)?shù)空間面板向量自回歸模型（SSPVAR），對(duì)科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化、碳排放之間的雙向空間傳導(dǎo)效應(yīng)進(jìn)行了實(shí)證研究，并將環(huán)境規(guī)制作為外生變量的半?yún)?shù)項(xiàng)刻畫其與三個(gè)內(nèi)生變量的非線性關(guān)系。主要結(jié)論如下：

（1）科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和碳排放之間存在時(shí)空互動(dòng)關(guān)系，即時(shí)間滯后效應(yīng)和空間傳遞效應(yīng)。科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化、碳排放自身都具有較強(qiáng)的正向自強(qiáng)化效應(yīng)，科技創(chuàng)新和碳排放均存在顯著的正向空間溢出效應(yīng)，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化存在負(fù)向空間溢出效應(yīng)。

（2）科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)只存在單向促進(jìn)關(guān)系。科技創(chuàng)新促進(jìn)本地和鄰地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化，但是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化均抑制了本地和鄰地的科技創(chuàng)新發(fā)展。

（3）科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)碳減排的效應(yīng)存在區(qū)域異質(zhì)性?？萍紕?chuàng)新有利于本地碳減排，但增加了鄰地的二氧化碳排放強(qiáng)度；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化有利于鄰地碳減排，但增加了本地的二氧化碳排放強(qiáng)度，且產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化的碳減排效應(yīng)比產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化更顯著。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的碳減排效應(yīng)高于科技創(chuàng)新的碳減排效應(yīng)。

（4）環(huán)境規(guī)制對(duì)科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、碳排放都存在顯著的非線性影響。在環(huán)境規(guī)制政策實(shí)施的初級(jí)階段，隨著環(huán)境規(guī)制力度的增加，有利于減少二氧化碳排放，但是當(dāng)環(huán)境規(guī)制力度增加到一定程度，不利于碳減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（二）對(duì)策建議

基于上述結(jié)論，提出以下對(duì)策建議：

（1）完善區(qū)域間的科技交流和共享機(jī)制，構(gòu)建區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的科技創(chuàng)新體系。加大區(qū)域間技術(shù)合作，特別是碳減排和清潔能源領(lǐng)域的技術(shù)交流和合作，通過(guò)發(fā)揮發(fā)達(dá)地區(qū)的帶動(dòng)效應(yīng)，進(jìn)一步擴(kuò)大科技創(chuàng)新的正向溢出影響和碳減排效應(yīng)，減少區(qū)域間的技術(shù)溢出壁壘和技術(shù)轉(zhuǎn)移門檻，增強(qiáng)技術(shù)溢出的消化吸收和再創(chuàng)新能力。

（2）增強(qiáng)區(qū)域間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級(jí)化的協(xié)同減排效應(yīng)，探索產(chǎn)業(yè)碳減排協(xié)同發(fā)展機(jī)制。一方面，要加大產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新投入力度，尤其是低碳和節(jié)能關(guān)鍵核心技術(shù)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展；另一方面，要推動(dòng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，通過(guò)產(chǎn)業(yè)的內(nèi)部循環(huán)減少二氧化碳排放，還可以通過(guò)產(chǎn)業(yè)間的合作提高資源的利用效率。

（3）采取分階段的環(huán)境規(guī)制力度，推動(dòng)區(qū)域環(huán)境聯(lián)合治理。由于環(huán)境規(guī)制對(duì)科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和碳排放都存在顯著的非線性影響。因此在制定環(huán)境規(guī)制政策時(shí)，應(yīng)根據(jù)區(qū)域科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和碳排放所處的不同發(fā)展階段，因地制宜采取合理的環(huán)境規(guī)制治理力度?？紤]到碳排放的空間溢出效應(yīng)，應(yīng)增強(qiáng)區(qū)域間的協(xié)同治理能力，促進(jìn)區(qū)域環(huán)境的良性循環(huán)。