碳稅政策下的我國低碳技術創新

徐盈之　周秀麗

[內容摘要]基于誘導型技術創新理論和技術推動型理論，運用GMM估計法，實證研究碳稅征收、低碳技術知識存量、政府科學技術財政投入和科技人員投入對我國整體及八大綜合經濟區低碳技術創新的影響大小及滯后年限。結果表明，碳稅政策對于低碳技術創新作用最為明顯。此外，不同的綜合經濟區存在著明顯的政策效果差異，滯后年限也隨著地區產業能源消耗結構的不同存在較大差異。

[關鍵詞]低碳技術創新；GMM估計；碳稅

一、引言

當前，面對能源約束趨緊和環境質量下降的雙重壓力，各國都正致力于解決清潔能源的開發和環境污染管制等問題。作為世界第二大經濟體，目前中國的經濟數量擴張與經濟質量卻面臨高度的不一致，2013年全國能源消費總量為37.6億噸標煤，相比2012年增長3.9%，即便如此，能源消費總量控制和能源結構優化的任務依然繁重。而碳稅作為一項改善環境的重要政策措施，已經被國家環保部提上議程。

環境政策可分為命令手段、市場手段和相互溝通手段三類（Kemp，1997）。但相較于缺乏有效管理系統、可靠信息披露體系、科學計量和監測等條件的碳排放交易權，碳稅更易操作（劉小川等，2009；石俊，2011）。當前，國內外學者多集中于碳稅對宏觀經濟的影響及碳稅政策設計的研究兩方面。關于碳稅對宏觀經濟影響，主要有可計算一般均衡（CGE）模型和面板數據計量模型兩種分析方法，且研究結果均表明碳稅能夠顯著遏制能源消費，但會擴大地區資本所有者與勞動者收入分配的差距（朱永彬等，2010；Annegrete Bruvoll et.al，2004；張明文等，2009）。并且，碳稅的政策設計需兼顧效率、公平、收入、成本等政策目標之間的協調問題（薛剛，2010）。碳稅政策對于我國碳減排的作用途徑，實質上是依靠提升投入要素價格來遏制能源消費，敦促企業加大技術創新提高能源利用效率。國內外學者主要從地區財政創新支持、金融創新支持、外商投資的技術溢出、地區人力資本稟賦等方面對技術創新的影響進行了研究（范群林等，2013），也有學者運用靜態模型分析了碳稅和碳排放權政策對技術創新的激勵作用（耿偉等，2011）。綜上所述，國內外學者對環境政策和低碳技術創新進行了充分的理論及實證研究，但既存的研究也存在諸多不足，包括鮮有文獻涉及碳稅政策及低碳知識存量對低碳技術創新的動態影響。

誘導型技術創新理論認為投入要素的相對價格變化將鼓勵技術創新，而碳稅對國民經濟的影響主要通過對碳排放量征稅，從而間接提高投入要素的價格，使得不同投入比率的低碳技術之間產生替代效應，以鼓勵企業進行更經濟的能源利用技術的創新。此外，技術推動型創新理論強調現有科技知識存量也將有利于新技術的創新。所以，本文基于碳稅即將征收的政策背景，基于誘導型技術創新理論和技術推動型理論，分析碳稅對當前低碳技術創新的動態影響大小及滯后年限，提出促進我國整體及地區低碳技術創新的政策措施，具有重要的理論及現實意義。

二、模型構建及數據來源

（一）碳稅政策下的低碳技術創新模型構建

從驅動機制的角度，環境政策對低碳技術創新的影響一般可以分為內在驅動力、內在阻力、外在驅動力和外在阻力。趙細康（2004）認為，內在驅動力包括對創新的追求、對技術累積的追求、對企業形象的維護等，內在阻力一般包括創新研發費用（R&D）、創新的風險等；而創新的外在驅動力包括科技推動力、社會需求拉動力、政府影響力等，外在阻力包括資源約束力、產業發展約束力等。本研究在此基礎上，提出低碳經濟背景下低碳技術創新技術除了受到碳稅的影響外，還應該包括政府對科學技術財政支出、科技研究人員的投入。根據技術推動型理論，已有的科學知識存量對新發明、新研究具有推動作用，所以本研究選取低碳技術知識存量作為低碳技術創新的影響因素之一。作為一種新型稅種，碳稅的作用機制本質上就是通過提高使用各種化石能源的稅率，從而遏制企業和個人的化石能源需求，最后達到減少二氧化碳排放的目的，所以本文運用資源價格數據代替還未征收的碳稅價格數據。

式（3）中，k_i，t代表省份在年度的知識存量；β₁和β₂分別代表知識的陳腐率和擴散率，陳腐率代表舊知識逐漸被新知識取代時知識的老化速度，擴散率表示新知識從產生到大規模應用所需要的時間；PAT代表專利申請量；s表示從基期到當年的時間。由于對知識存量的陳腐率進行直接測算比較困難，本文參照蔡虹等（2005）將其設定為36%，而知識存儲量的擴散率，依據大多數文獻將其設定為3%。

（三）數據來源及處理

根據國務院發展研究中心對我國經濟區域的劃分，本文將我國劃分為八大區域，分別是東北綜合經濟區、北部沿海綜合經濟區、黃河中游綜合經濟區、大西南綜合經濟區、長江中游綜合經濟區、東部沿海經濟區、南部沿海經濟區以及大西北綜合經濟區。由于數據的可獲得性，剔除四川、西藏以及內蒙古。本文選取2000-2012年作為數據的觀測期，專利申請量數據來自中國專利數據庫，科學技術財政支出數據來源于各省（市）的統計年鑒，并利用居民消費價格指數折算成不變價數據。另外，各省（市）碳稅價格數據用統計年鑒中的原材料燃料、動力購進價格指數替代。

三、實證分析

（一）單位根檢驗及內生性檢驗

為了保證方程回歸結果的有效性及避免偽回歸，需要對各變量進行單位根檢驗。檢驗結果如表1所示。

如表1所示，所有變量均為平穩變量。考慮到廣義矩（GMM）估計能夠有效地克服式（2）中低碳技術專利占比的滯后項的內生性問題，本文進一步運用動態面板GMM估計法，為了驗證比較結果的有效性，并給出差分GMM和系統GMM方法兩種方法的估計結果。Hausman檢驗結果顯示P值大于0.5，拒絕了所有變量皆為外生變量的原假設，即模型存在內生變量，因此可以使用工具變量解決模型的內生性問題。endprint

（二）我國低碳技術創新影響分析

全國共同的低碳技術需求會同時對每個地區產生影響，并且隨著經濟一體化的加深，地區之間的“羊群行為”也會使得地區之間存在空間依存性。因此，本文同時引入年度虛擬變量以克服橫截面相依性對模型估計的影響。本文運用系統GMM估計法和差分GMM估計法分別對式（2）進行估計。結果如表2所示。

根據表2，估計結果顯示未包含年度虛擬變量的兩步系統GMM估計的變量系數值大多不顯著，兩步差分GMM估計系數只有被解釋變量的滯后項有效，而兩步系統GMM估計的變量系數值均通過有效性檢驗。此外，包含年度虛擬變量的兩步差分GMM估計和包含年度虛擬變量的兩步系統GMM估計的AR（2）值均大于0.05，但綜合各項檢驗和變量系數的有效性結果，顯示兩步系統GMM估計結果更具有可靠性和穩健性。

根據表2，可知z-1的估計系數值為0.4346，由此可以計算出各變量的長期彈性值。具體結果如表3所示。

根據表3，可以得出如下結論：（1）碳稅價格對低碳技術創新的促進作用最大，短期彈性值和長期彈性值分別達到0.2407和0.4257，這是由于碳稅的征收會引起化石能源使用的環境成本日益提高，間接提高各產業部門的生產成本，從而促使企業尋求價格低廉的可再生能源。從長期來看，碳稅價格對低碳技術創新的影響彈性值接近短期的2倍，可以看出碳稅對于企業的低碳技術創新作用日益增大；（2）低碳技術知識存量將會為當前低碳技術創新提供技術支持和保障，其對低碳技術創新的短期彈性影響和長期彈性影響分別是0.1731和0.3061；（3）科技人員投入對低碳技術創新的短期彈性影響和長期彈性影響分別為0.1587和0.2807，雖然我國科技人員投入的增長速度較快，但科技人員類型與企業專業技術需求的匹配度還有待進一步提高；（4）政府科學技術財政支出對于企業低碳技術創新的影響最小，短期彈性影響和長期彈性影響分別為0.0449和0.0794，雖然全國科技財政支出逐年增長，但是存在科技資源分散封閉重復、資源布局條塊分割，科技計劃綜合評估和終止機制不健全等不足，使得當前政府科技財政支出對低碳技術創新的激勵作用比較有限。

相比較而言，碳稅對低碳技術創新的影響比低碳技術知識存量更為明顯，因為碳稅的征收必將造成能源相關產品價格的大幅度上漲，從而加大消費者對節能產品和節能技術的需求，使得企業加速低碳技術創新以滿足市場需求。另外，表3顯示平均滯后時間和中值滯后時間分別為0.76年和0.83年，即各因素對低碳技術創新的影響至少有一半影響在0.5-1年之內發揮作用。首先，碳稅通過將消費者的消費習慣轉向低碳、低耗的產品來促進企業加大低碳技術的投入，其影響過程存在時間的滯后；其次，從低碳技術知識存量發揮作用到新低碳技術的成功創新需要一定的研發滯后時間差。

（三）八大綜合經濟區低碳技術創新影響分析

由于我國不同地區的經濟發展、產業類型存在差異，本文運用系統GMM估計法對我國八大綜合經濟區的低碳技術創新影響進行分析。具體結果如表4所示。

根據表4，AR（2）和Sargan值均大于0.05，說明模型殘差不存在二階序列相關，且工具變量均有效。結果說明：（1）碳稅對于八大綜合經濟區低碳技術創新都具有正向促進作用，其中對長江中游綜合經濟區的低碳技術創新影響最大，彈性值為0.5418，主要是由于長江中游綜合經濟區以鋼鐵、石化為主要支柱產業，與化石能源使用聯系緊密，受低碳環境政策的影響也較為明顯；大西南綜合經濟區次之，彈性值為0.4083，碳稅的征收必然會造成以重慶為中心的重化工業和以成都為中心的輕紡工業兩大組團的化石能源價格上漲，提升生產成本，在企業利潤的驅動下，將促進其提高能源使用效率，進行低碳技術創新；對南部沿海經濟區的低碳技術創新的影響最小，彈性值為0.1693，南部沿海經濟區的經濟標簽為重要的外向型經濟發展的基地，對化石能源消耗需求相對較小，因此征收碳稅對該地區低碳技術創新的促進作用較為有限。（2）政府科學技術財政支出對于各綜合經濟區低碳技術創新的作用都較小。首先國家的科技投入的項目采取招標制，而中西部地區的企業和研究所人才凋零、科技集成度低、信息落后等缺陷，使得自身很難競爭過東部發達地區，這種“弱者恒弱”的格局使得區域間的科技創新水平差距越來越大。（3）從理論上來說，低碳技術知識存量是當期低碳技術創新的基礎，東部沿海經濟地區匯集了經濟總量較大的上海、江蘇以及浙江，具有豐富的低碳技術研究基礎，能對低碳技術創新產生明顯的促進作用，而其他中西部經濟綜合區由于低碳技術知識基礎薄弱，所以其對低碳技術創新的影響較小。（4）除北部沿海綜合經濟區和東部沿海綜合經濟區之外，其他綜合經濟區科技人員投入對低碳技術創新的影響均為負，特別是長江中游綜合經濟區，短期彈性值為-0.5153，并且研發人員的配置結構不盡合理，造成配備的低碳技術研究資源的浪費，嚴重阻礙了低碳技術的創新，難以滿足企業日益增長的研發需求。

從圖1可以看出，東北綜合經濟區作為重要的能源原材料制造業基地，市場對于能源原材料的持續需求使得當前促進低碳生產的進程緩慢，滯后年限為4年以上；長江中游綜合經濟區對外開放程度低，缺乏低碳技術創新的知識儲量，產業轉型壓力大，政府環境政策對其低碳技術創新在3.5-4年才能發揮功效；北部沿海綜合經濟區包括北京、天津、河北和山東4省市，擁有全國最有實力的高新技術研發和制造中心，低碳技術創新效果周期為3.5年左右；大西南綜合經濟區涵蓋了廣西自治區、重慶、四川、貴州、云南五省，且以重化工業和紡織業為主，碳稅征收、政府科技財政投人等因素需要在3年左右發揮作用；大西北綜合經濟區作為重要的能源戰略接替基地，卻面臨地廣人稀、市場狹小等限制性因素，與黃河中游綜合經濟區相似，碳稅的征收等因素對低碳技術創新的促進效果將會在2.5-3年之后顯現；東部沿海經濟區擁有發達的高技術產業群，科技人員素質較高，政府也著重于地區低碳經濟的發展，其對低碳技術創新的促進作用滯后僅為1.5年左右；最后，南部沿海經濟區作為重要的高新技術吸收和產品制造基地，碳稅政策以及政府部門的低碳技術保障措施在0.5年左右即能初顯成效。endprint

四、結論與政策建議

本文主要以探討公共政策如何推動低碳技術的創新為出發點，在誘導型技術創新理論和技術推動型理論的基礎之上，運用GMM估計法，對我國整體和八大綜合經濟區低碳技術創新的影響因素進行實證分析。結果表明，環境政策對于低碳技術創新作用最大，其次為低碳技術知識存量，最后為政府科學技術財政投入和人員投入。在不同的綜合經濟區也存在著明顯的環境政策效果差異，長江中游綜合經濟區對于碳稅征收引起的能源價格上漲反應最為敏銳，各影響因素的作用效果年限也隨著地區能源消費結構不同而存在較大差異。根據以上結論，本文提出以下政策措施：

（1）加快碳稅的開征進程，實行階段性碳稅稅率。在當前環境惡化和能源緊縮的雙重壓力下，政府應當加快碳稅開征的進程，最大化地利用碳稅政策的宏觀調控作用；對于長江中游綜合經濟區、大西南綜合經濟區等高度依賴化石能源的綜合經濟區而言，化石碳稅上調必定會造成企業獲利空間的下降，加劇區域間經濟發展的不均衡，所以政府在碳稅稅率的選擇上應實行在短期內以低稅率為主，給予長江中游綜合經濟區等能源依賴型地區的產業調整以緩沖期，再在長期再考慮高稅率與籌集低碳資金相結合的措施，以實現碳稅的環境價值。

（2）加大低碳技術的財政支持，配備相應政策保障措施。當前市場對于舊有化石能源技術的依賴使得新低碳技術的經濟效益尚不顯著，從而造成企業的資金投入存在融資難及盈利風險等問題。尤其對于黃河中游綜合經濟區、大西南綜合經濟區等低碳技術稍落后的地區，政府應在加大對企業及各科研院所的低碳技術研發財政投入的基礎上，對大黃河中游綜合經濟區、大西南綜合經濟區、長江中游綜合經濟區中積極實施低碳技術創新的企業給予財政稅收和銀行信貸及利率的優惠，合理化企業技術創新風險的承擔方式。

（3）加大低碳技術人才的選拔培養，完善當前研發結構。除去擁有人才優勢的北部沿海綜合經濟區和東部沿海綜合經濟區之外，其他綜合經濟區大多存在不利于低碳技術人才成長、流動和使用的體制機制性障礙，所以政府與企業應當建立人才云集、智慧聚集的有效載體，積極創造條件輸送高層次低碳技術人才的進修條件；與低碳技術先進的各個領域的主導者包括大學、技術先進企業和專業的研究機構等建立長期的低碳技術合作研發聯系，以有效地跟蹤學習、引進、以較低的成本將先進工業國家同行業有潛力的低碳技術有效地納入自己的研發系統。

（4）完善各地區相關法律法規，制定低碳發展規劃。在強調政府對于低碳技術創新的保障政策及機制的同時，也需制定并完善相應低碳技術研發的法案；將低碳技術的科學研究、技術開發及產業化納入地區間的科技發展規劃，整合現有低碳技術資源，尤其對于如大西南綜合經濟區、大西北綜合經濟區、南部沿海經濟區，技術研究基礎較為薄弱，政府應當重點完善技術和產業服務體系，推動低碳領域的產學研結合；加強能源資源高儲量地區的能源審計，從政策法規上規范能源的合理利用；把區域發展規劃建設政策和控制二氧化碳排放指標掛鉤，把低碳技術研發、提高可再生能源使用率等確定為法定控制性規劃手段。

責任編輯：廖中新endprint