【摘要】文章基于市級面板數(shù)據(jù),采用動態(tài)面板門檻回歸模型,研究了中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷對碳科技創(chuàng)新的影響。在構(gòu)建門檻回歸模型的基礎(chǔ)上,以第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)比重為門檻變量,第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重為核心解釋變量,同時納入了經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)化水平、資本要素、創(chuàng)新人力資本、環(huán)境污染等維度的控制變量,考察了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動對碳科技專利授權(quán)數(shù)量的非線性影響。實(shí)證結(jié)果表明,當(dāng)?shù)谌a(chǎn)業(yè)就業(yè)比重超過49.19%后,第三產(chǎn)業(yè)占比提高開始促進(jìn)碳科技創(chuàng)新,服務(wù)業(yè)自身的創(chuàng)新動力顯現(xiàn),但同時也對工業(yè)部門形成“擠出效應(yīng)”。基于此文章認(rèn)為中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級與碳科技創(chuàng)新的關(guān)系并非簡單的線性關(guān)系,而是存在顯著的“結(jié)構(gòu)突變”,這種突變受到服務(wù)業(yè)就業(yè)比重的門檻效應(yīng)影響。為推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和碳科技創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展,一方面要大力發(fā)展生產(chǎn)性服務(wù)業(yè),提升其環(huán)保、節(jié)能等生產(chǎn)性服務(wù)功能;另一方面要推動科技資源開放共享,促進(jìn)創(chuàng)新資源向綠色低碳領(lǐng)域集聚。
【關(guān)鍵詞】產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷;碳科技產(chǎn)出;門檻效應(yīng);動態(tài)面板模型
【中圖分類號】F127
★ 基金項(xiàng)目:本文為河北省高校人文社科研究計(jì)劃青年基金項(xiàng)目《基于去中心化應(yīng)用的河北碳交易體系研究》(編號:SQ2023107)和河北省社科聯(lián)課題《河北省產(chǎn)業(yè)數(shù)字化推動實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)路徑研究》(編號202303 03022)的成果。
一、引言
碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下,傳統(tǒng)的高碳發(fā)展路徑和經(jīng)濟(jì)增長方式面臨重大挑戰(zhàn)。推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級、加快發(fā)展綠色低碳產(chǎn)業(yè)已成為共識。但在現(xiàn)實(shí)中,不同產(chǎn)業(yè)部門在低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)程中的表現(xiàn)存在明顯差異,其對碳科技創(chuàng)新的貢獻(xiàn)也大相徑庭。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中,不同產(chǎn)業(yè)部門低碳發(fā)展水平的差異,以及現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的高低,都會對整個經(jīng)濟(jì)體的碳科技創(chuàng)新產(chǎn)出產(chǎn)生復(fù)雜影響。厘清這種結(jié)構(gòu)性影響的作用機(jī)制,對于因地制宜地推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、精準(zhǔn)施策引導(dǎo)綠色技術(shù)創(chuàng)新,加快實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)具有重要意義。本文擬通過構(gòu)建門檻回歸模型,以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為核心解釋變量,納入一系列經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境維度的控制變量,考察產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷對碳科技創(chuàng)新的非線性影響。
二、文獻(xiàn)綜述
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化與碳科技創(chuàng)新產(chǎn)出的關(guān)系日益受到學(xué)界關(guān)注。王中英和王禮茂(2006)通過相關(guān)分析探討了中國國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的增長與碳排放量的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)二者有明顯的相關(guān)性。他們進(jìn)一步指出,中國過分依賴投資的經(jīng)濟(jì)增長方式和以第二產(chǎn)業(yè)為主的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)在很大程度上導(dǎo)致了溫室氣體排放量的增加[1]。李健和周慧(2012)運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法,研究了中國碳排放強(qiáng)度與各產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)聯(lián)性,結(jié)果表明第二產(chǎn)業(yè)是影響地區(qū)碳排放強(qiáng)度的主要因素,而第三產(chǎn)業(yè)對地區(qū)碳排放強(qiáng)度的降低效應(yīng)并不明顯[2]。張永軍(2011)估算了中國1978—2008年的碳生產(chǎn)率,并用拉氏分解法分析了技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)等因素的影響,認(rèn)為推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)演進(jìn)是提高碳生產(chǎn)率、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的可靠路徑[3]。隨著近年來低碳經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展理念的深入,學(xué)者們開始更多關(guān)注產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與碳排放效率之間的關(guān)系。劉志華等(2022)基于PVAR模型,以中國30個?。ㄊ?、自治區(qū))2010—2018年的數(shù)據(jù)為例,分析了科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與碳排放效率的動態(tài)關(guān)系[4]。宋錦和張午敏(2023)利用CHIP數(shù)據(jù),通過Brown分解從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)角度識別了中國勞動收入增長的主要來源,以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化和勞動稟賦變化在其中的作用[5]。卓瑪草(2022)基于“需求增加值法”結(jié)合供給側(cè)相對價格效應(yīng)、需求側(cè)收入效應(yīng)和其他因素量化評估廣延和集約邊際需求變化,解釋了中國1981—2017年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷的特征和貢獻(xiàn)[6]。
文獻(xiàn)表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷與碳排放強(qiáng)度和效率密切相關(guān),合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整有助于推動低碳技術(shù)進(jìn)步和碳生產(chǎn)率的提高。但產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對碳科技創(chuàng)新的影響機(jī)制可能因經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段和區(qū)域特征而有所差異,這需要在未來研究中給予更多關(guān)注。
三、研究方法
自Hansen(1999)提出門檻效應(yīng)模型后,該方法在研究經(jīng)濟(jì)變量雙向影響關(guān)系方面得到了廣泛應(yīng)用。胡援成和肖德勇(2007)通過構(gòu)建模型和運(yùn)用面板門檻回歸分析,研究了制約我國省際層面自然資源詛咒現(xiàn)象的經(jīng)濟(jì)因素[7]。連玉君和程建(2006)則從委托代理理論出發(fā),在考慮公司成長機(jī)會差異的情況下,采用門檻面板模型對上市公司資本結(jié)構(gòu)與經(jīng)營績效間的關(guān)系進(jìn)行了研究[8]。此類基于門檻效應(yīng)的研究范式在學(xué)術(shù)界已經(jīng)得到廣泛承認(rèn),門檻效應(yīng)模型能夠有效捕捉經(jīng)濟(jì)變量之間的非線性關(guān)系和結(jié)構(gòu)突變,為理解復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象提供了新的視角。
四、實(shí)證研究
(一)模型構(gòu)建
(二)數(shù)據(jù)來源
1.被解釋變量:碳科技創(chuàng)新
被解釋變量為各省份每年的綠色低碳技術(shù)專利授權(quán)數(shù)量,反映了各地區(qū)綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出的規(guī)模和水平。專利數(shù)據(jù)根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局發(fā)布的《綠色低碳技術(shù)專利分類體系》進(jìn)行遴選和統(tǒng)計(jì)。該分類體系從化石能源降碳技術(shù)、節(jié)能與能量回收利用、清潔能源、儲能技術(shù)、溫室氣體捕集利用封存五個方面,對綠色低碳技術(shù)專利進(jìn)行了系統(tǒng)梳理和歸類,并明確了各技術(shù)類別對應(yīng)的IPC分類號和關(guān)鍵詞。
基于專題分類標(biāo)準(zhǔn),編寫了涵蓋五大類低碳技術(shù)的數(shù)據(jù)庫檢索式,利用專利之星檢索平臺2(CPRS)獲取了300個主要城市的2015—2023年的綠色低碳技術(shù)專利授權(quán)數(shù)據(jù)。一方面,專利授權(quán)數(shù)量直接體現(xiàn)了創(chuàng)新成果的數(shù)量和質(zhì)量;另一方面,《綠色低碳技術(shù)專利分類體系》3權(quán)威性強(qiáng)、涵蓋全面,能夠精準(zhǔn)刻畫綠色低碳技術(shù)的內(nèi)涵和外延。因此,基于該分類體系的專利數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),能夠準(zhǔn)確反映各地綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新的真實(shí)水平1、2,數(shù)據(jù)表征見圖1,表2。
不同類型的碳減排技術(shù)專利授權(quán)數(shù)量在城市間差異顯著,平均數(shù)遠(yuǎn)低于最大值,說明某些城市在特定領(lǐng)域的碳減排技術(shù)研發(fā)上非?;钴S??傮w上,清潔能源與節(jié)能與能量回收技術(shù)較為活躍,同時標(biāo)準(zhǔn)差較大。
2.解釋變量與控制變量
本文使用了2015—2023年中國地級市的面板數(shù)據(jù)。解釋變量與控制變量的原始數(shù)據(jù)主要來源于《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》。該年鑒由國家統(tǒng)計(jì)局城市社會經(jīng)濟(jì)調(diào)查司編制,數(shù)據(jù)權(quán)威、口徑一致、時間跨度長,是開展城市層面實(shí)證研究的重要數(shù)據(jù)源。
由于數(shù)據(jù)收集和整理工作截止于2023年,而2022年和2023年的《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》尚未正式發(fā)布,對每個城市的各變量數(shù)據(jù)分別計(jì)算自相關(guān)系數(shù)(ACF)和偏自相關(guān)系數(shù)(PACF),確定ARIMA模型中AR項(xiàng)和MA項(xiàng)的最大滯后階數(shù),并結(jié)合 AIC、BIC等準(zhǔn)則選擇最優(yōu)模型,然后利用2021年及以前的實(shí)際數(shù)據(jù)對2022—2023年進(jìn)行動態(tài)預(yù)測。
經(jīng)過插補(bǔ)和預(yù)測后形成了一個包含300個地級市、時間跨度為2015—2023年的平衡面板數(shù)據(jù)集。通過Stata軟件檢查面板數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu),確認(rèn)其為強(qiáng)平衡面板(strongly balanced panel)。城市在所有時期都有完整的觀測記錄,不存在任何缺失值。該數(shù)據(jù)集涵蓋了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、工業(yè)化程度、資本要素稟賦、政府支持力度、創(chuàng)新人力資本、環(huán)境污染程度等多個維度的變量,可以較為全面地刻畫影響碳科技創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)社會因素。
其中門檻變量第三產(chǎn)業(yè)比重呈現(xiàn)駝峰型,在2020年各市均值達(dá)到最高,為49%,隨后逐年下降,各個城市間的差異較大,見圖2,表3。
第三產(chǎn)業(yè)比重和第三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員數(shù)據(jù)共有2700個觀察值。第三產(chǎn)業(yè)比重的平均值為46.18,標(biāo)準(zhǔn)差為9.09,變量值范圍從0到83.87,表明數(shù)據(jù)集中第三產(chǎn)業(yè)比重的分布相對集中,波動較小。第三產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員的平均值為31.98,標(biāo)準(zhǔn)差為57.02,數(shù)據(jù)的分布較廣。
(三)回歸結(jié)果
通過估計(jì)上述模型,試圖觀察產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動對碳科技創(chuàng)新的總體影響方向和強(qiáng)度;不同門檻區(qū)制下,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動對碳科技創(chuàng)新影響的差異,并探討門檻效應(yīng)形成的原因,以及背后的經(jīng)濟(jì)學(xué)邏輯和現(xiàn)實(shí)意義,在使用Stata中xthenreg命令,將門檻變量的取值范圍劃分為200個等距點(diǎn),分別估計(jì)模型,并最終選擇殘差平方和最小的點(diǎn)作為門檻值估計(jì)結(jié)果,對門檻變量取值的最小30%和最大30%的觀測值進(jìn)行縮尾處理,即將其替換為相應(yīng)百分位數(shù)的值,門檻回歸結(jié)果見表4。
從門檻估計(jì)結(jié)果來看,模型識別出的門檻值(r)為49.18688,即當(dāng)?shù)谌a(chǎn)業(yè)就業(yè)比重超過49.19%時,核心解釋變量(PV3GDP)對被解釋變量(T)的影響系數(shù)發(fā)生了顯著變化。
從回歸系數(shù)的估計(jì)結(jié)果來看:當(dāng)?shù)谌a(chǎn)業(yè)就業(yè)比重低于門檻值49.19%時(系數(shù)后綴為_b),碳科技專利的一階滯后項(xiàng)(Lag_y)系數(shù)為0.8432,說明當(dāng)期專利數(shù)量與前期水平呈顯著正相關(guān),表明存在明顯的路徑依賴效應(yīng)。第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)比重(TertiangTmpRatio)的系數(shù)為-0.2778,在10%的水平下顯著,表明第三產(chǎn)業(yè)占比提高反而不利于碳科技創(chuàng)新。這可能是由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)“高級化”程度不夠所致。工業(yè)企業(yè)數(shù)量(ln_Industrial Ents)、研發(fā)人員數(shù)量(ln_ Research Emp)、科技支出強(qiáng)度(Science Expenditure Rate)的系數(shù)均在5%水平下顯著為正,表明工業(yè)化水平、創(chuàng)新人力資本和科研投入是促進(jìn)碳科技創(chuàng)新的重要因素。
固定資產(chǎn)規(guī)模(ln_ AvgFixedAssets)、二氧化硫排放強(qiáng)度(ln_SO2 Generated GDP)的系數(shù)在5%水平下顯著為負(fù),說明資本存量提高和污染加劇可能擠占了碳科技創(chuàng)新的資源空間。
當(dāng)?shù)谌a(chǎn)業(yè)就業(yè)比重高于門檻值49.19%時(系數(shù)后綴為_d):碳科技專利的一階滯后項(xiàng)系數(shù)提高到0.9604(=0.8432+0.1171),動態(tài)相關(guān)性進(jìn)一步增強(qiáng)。第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)比重的系數(shù)變?yōu)?.5355(=-0.2778+1.8133),由顯著負(fù)向變?yōu)轱@著正向,表明第三產(chǎn)業(yè)占比提高開始促進(jìn)碳科技創(chuàng)新。這意味著,只有第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定水平,其環(huán)保、節(jié)能等生產(chǎn)性服務(wù)功能才能有效發(fā)揮。工業(yè)企業(yè)數(shù)量的系數(shù)變?yōu)?39.0733(=12.9527-52.0261),由正轉(zhuǎn)負(fù),且絕對值大幅上升,說明過度“去工業(yè)化”并不利于碳科技創(chuàng)新。這凸顯了實(shí)體經(jīng)濟(jì)的重要性。財(cái)政支出(ln_Local Fiscal Expenditure)、PM2.5濃度(ln_PM25 Concentration GDP)的系數(shù)轉(zhuǎn)為顯著為負(fù),科技支出強(qiáng)度的系數(shù)也由正轉(zhuǎn)負(fù),表明經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型期,政府投資和污染治理的機(jī)會成本上升,創(chuàng)新資源配置的效率有待提高。
上述門檻回歸結(jié)果表明,第三產(chǎn)業(yè)就業(yè)比重是影響第三產(chǎn)業(yè)占比與碳科技創(chuàng)新關(guān)系的關(guān)鍵門檻變量。當(dāng)?shù)谌a(chǎn)業(yè)發(fā)展水平較低時,碳科技創(chuàng)新主要依賴于工業(yè)部門的資本和技術(shù)積累;而當(dāng)?shù)谌a(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定水平后,其自身的創(chuàng)新動力開始顯現(xiàn),但同時也對傳統(tǒng)制造業(yè)部門形成了一定的“擠出效應(yīng)”。
五、結(jié)論與建議
根據(jù)上述門檻回歸結(jié)果,認(rèn)為推動第三產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,應(yīng)加快生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)發(fā)展。研究表明,只有第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定水平,才能有效發(fā)揮其環(huán)保、節(jié)能等生產(chǎn)性服務(wù)功能,促進(jìn)碳科技創(chuàng)新。研究結(jié)果同時顯示,經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型期,政府投資和科技支出的機(jī)會成本上升,創(chuàng)新資源配置效率有待提高。因此,要進(jìn)一步深化科技體制改革,建立健全政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制,推動科技資源開放共享,促進(jìn)創(chuàng)新資源向綠色低碳領(lǐng)域集聚。此外根據(jù)控制變量的回歸結(jié)論,無論是第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平較低還是較高,工業(yè)部門在碳科技創(chuàng)新中都發(fā)揮著不可替代的作用。因此,在大力發(fā)展服務(wù)業(yè)的同時,也要維護(hù)制造業(yè)合理比重,推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展。要加快構(gòu)建現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系,促進(jìn)工業(yè)和服務(wù)業(yè)融合發(fā)展,培育發(fā)展新動能。
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化程度達(dá)到一定閾值后,服務(wù)業(yè)的發(fā)展才能真正促進(jìn)碳科技創(chuàng)新。在此之前,服務(wù)業(yè)比重提高反而可能擠壓制造業(yè)創(chuàng)新資源,對碳科技創(chuàng)新形成負(fù)面影響。這提示我們在推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級時,要注重提升服務(wù)業(yè)發(fā)展質(zhì)量,特別是生產(chǎn)性服務(wù)業(yè),增強(qiáng)其對制造業(yè)的支撐作用,而不是簡單追求服務(wù)業(yè)比重。
在不同產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)階段,影響碳科技創(chuàng)新的關(guān)鍵因素有所差異。對于服務(wù)業(yè)發(fā)展不充分的地區(qū),工業(yè)企業(yè)數(shù)量、研發(fā)投入等傳統(tǒng)創(chuàng)新要素發(fā)揮著主導(dǎo)作用;而在服務(wù)業(yè)比重較高的地區(qū),環(huán)境約束因素的影響開始凸顯。這提示地方在制定碳科技創(chuàng)新政策時,要因地制宜,充分考慮產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
科技資源開放共享、環(huán)境約束硬化,是推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和碳科技創(chuàng)新良性互動的關(guān)鍵。當(dāng)服務(wù)業(yè)比重較高時,加大科研支出、加強(qiáng)環(huán)境管控,反而會抑制碳科技創(chuàng)新。這可能是由于創(chuàng)新資源配置不合理、環(huán)保措施較為粗放導(dǎo)致的。未來應(yīng)推動科技資源向綠色低碳領(lǐng)域聚集,完善碳排放權(quán)交易等市場化環(huán)境政策工具。
推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與碳科技創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展,既要發(fā)揮好市場機(jī)制的資源配置作用,又需要政府加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。應(yīng)加快建立健全有利于低碳轉(zhuǎn)型的制度體系,完善綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新的激勵機(jī)制,為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級營造良好的制度環(huán)境。
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責(zé)編:楊雪
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2 專利之星檢索平臺:https://cprs.patentstar.com.cn/
3 國家知識產(chǎn)權(quán)局:《綠色低碳技術(shù)專利分類體系》,https://www.cnipa.gov.cn/