環境規制的技術進步效應：基于省級面板數據的經驗分析

孫文遠+孫治宇+任志成

摘 要：利用2000—2010年中國內地30個省市面板數據，對環境規制與技術進步的關系進行實證研究。結果表明，基于全國層面的分析，環境規制對技術進步有正向影響;基于地區層面的分析，環境規制對技術進步的影響具有明顯的區域差異，東部地區為正面效應，中部和西部地區為負面效應。在此基礎上，驗證環境規制對于技術進步的影響呈現倒“N”型曲線特征。針對研究結果，提出相應的政策建議。

關鍵詞：環境規制;技術進步;倒“N” 型曲線

引言

近年來，中國GDP增長迅速，已經成為全球第二大經濟體，經濟增長的同時，能源消耗也隨之增加，不可避免地產生了環境惡化問題。地方政府在面對清潔的環境與增長的GDP之間需要進行取舍，因為目前有很大一部分GDP增長實質上是高能耗、高投資的粗放型增長，帶來高排放、環境惡化、資源浪費的惡果，往往不具有可持續性。2013年全國能源消費總量為37.6億噸標煤，相比2012年增速為3.9%，因此，采取環境管制措施是一個必然的選擇。

傳統觀點認為，環境規制必然會提高企業的運營成本，降低經濟增長水平，帶來一系列負面影響;而修正主義者持反向觀點，認為環境規制的實施能夠促進企業的技術進步、促進經濟可持續地成長。不少學者在此基礎上進行了實證研究，研究得出的觀點主要有兩類。

第一種觀點：環境規制促進了技術進步。對于環境規制技術進步效應的影響，持有肯定意見的典型文獻當屬Porter（1991）。其研究認為，合適的環境規制措施不僅帶來了社會公共福利的增加，同時可以刺激企業增加研發投入、進行技術創新，促使企業進行清潔生產和清潔產品的研發創新活動，努力改變生產工藝流程、甚至是改變生產方式或生產新的產品以適應環境規制政策。后來，Porter和Linde（1995）在研究影響創新技術供給和需求因素的基礎上，通過案例證明了嚴格的環境管制可能會激發企業創新的動力。這也就是所謂的“波特”假說的由來。沿著“波特”假說的分析路徑，學者們嘗試著就環境規制促進技術創新的機制和實證兩個方面進行了探討。Lnajuow和Mody（1996）利用1972—1986年美國、日本和德國的專利發明數據，研究環境管制與產業間的技術發明和擴散間的關系，結果表明，污染減排費用支出的增加能夠提高專利數量。Mohr（2002）引入外部規模經濟特征，并假設新的生產資本比先前的資本產生的污染排放較少，那么，環境規制能夠在減少污染的同時提高生產率。Brunnermeier和Cohen（2003）從涉及環保的專利申請數量與環境規制的關系進行實證分析，發現兩者之間存在正相關關系，且在統計上是顯著的。Horbach（2008）利用德國企業層面的數據，Murty和Kumar（2003）采用印度企業的面板數據，實證研究表明環境規制對環保行業技術進步有明顯的促進作用。

第二種觀點：環境規制對技術進步的影響微不足道，可能是負面影響。環境規制的目的是糾正“市場失靈”，將負外部性內化到產品生產成本中去。這類分析往往基于靜態標準進行分析，即假設企業的技術、資源配置、消費需求都固定不變時，分析環境管制對于企業成本和收益的影響（Cropper，Gates，1992）。基于靜態模型的分析框架下，環境規制必然導致企業成本上升，從而影響企業的技術開發投資，對于企業的技術進步呈現負向效應。Gray和Shadbegian（1995）利用美國1979—1990年259家企業的數據，從環境規制措施與全要素生產率之間的關系角度進行了分析，結果表明污染治理成本的增加明顯降低企業的生產率。當然，在其研究的三類行業中，環境管制措施的具體執行，如執法力度、遵守標準的程度及排放強度對生產率的影響強度有較大差別，作用方向一致。更早的一項針對美國的造紙業、化學制品業、石材及玻璃制制造業、鋼鐵制造業、有色金屬制造業五個嚴重污染產業的情況進行考察，也得出了類似的結論（Barbara和Mconnell，1990）。Jaffe和Palmer（1997）分析了美國制造業1975—1991年的區間數據，用總研究開發經費支出與總成功專利申請數量作為技術創新的衡量指標，用污染減排成本作為環境規制強度的衡量指標，考察了環境規制與技術創新的關系。研究沒有發現專利申請數量與環境規制之間具有顯著的正向關系。

國內學者也對該問題有所關注。許慶瑞等（1995）通過對江蘇和浙江地區50多家企業進行訪談進行研究，其研究表明，政府強制性的政策法令是企業外部環境技術創新最重要的動力源，而公眾輿論壓力以及排污收費等經濟刺激手段對企業技術創新的激勵作用相對較低，這充分說明環境規制對于技術創新的促進作用。張其仔等（2006）研究認為，中國環境保護與科技創新政策關聯性有待提高。黃德春和劉志彪（2006）通過典型案例從微觀企業個體角度分析了海爾集團，其研究表明，恰當的環境規制可以改善環境質量，促進企業進行技術創新。王俊豪、李云雁（2009）將企業區分為“主動型”與“防御型”兩種類型，其依據企業應對環境規制上的戰略差異，對浙江紡織行業78家企業進行了問卷調查，結果表明，相較“防御性”企業而言，“主動型”企業傾向于實行綠色工藝或綠色產品的創新行為。趙紅（2008）基于中國工業企業1996—2004年面板數據，從環境規制與研發經費投入強度以及專利授權數量角度進行了實證分析，發現在一定程度上促進了中國企業的技術創新。江珂（2009）研究發現環境規制促進了技術創新能力，但是區域之間存在一定的差異，東部地區影響顯著，而中西部和東北地區影響不明顯。

還有學者從環境管制對于生產率影響角度分析環境規制對于技術進步的影響。張成等（2011）通過建立數理模型分析環境規制與生產技術進步之間的關系，并利用中國1998—2007年省際面板數據進行了實證分析，結果表明東、中部地區環境規制與技術進步率之間存在“U”型關系，但在西部地區關系尚不明確。李玲、陶鋒（2012）利用面板模型檢驗了環境規制強度與綠色全要素生產率的關系，其研究中將制造業分為重度、中度和輕度污染三種類型產業，研究結果表明：在重度污染產業中，環境規制強度與綠色TFP、技術進步與技術效率的關系符合倒“U”型;而在中、輕度污染產業中，環境規制強度與三者之間呈現“U”型關系。endprint

縱觀國內外學者研究，有關環境規制與技術進步的理論分析以及對實踐問題的探討取得了較豐富的成果，研究大都以發達國家為樣本進行研究，但是并沒有得到一個為各方都認可的統一結論，在不同國家不同地區甚至不同行業呈現出不同的關系。因此，有必要對中國環境規制與技術進步之間的關系做進一步的研究。本文擬通過對中國30個省2000—2010年的相關數據考察，研究環境規制的技術進步效應。

本文研究試圖回答如下問題：環境規制能否促進技術進步？考慮到中國巨大的地區差異、城鄉差異等二元經濟特征，以及中國東中西部市場化進程的巨大差異，環境規制對于不同地區的技術進步提升程度是否也有差異？本文的總體思路是：首先對于前人研究文獻綜述，分析環境規制對于技術進步影響的機制，在此基礎上，收集、整理和分析各省市環境規制、技術進步數據，并從全國層面和分地區角度進行實證分析，以期得到環境規制對于技術進步的具體影響效應，最后是得出結論，并提出可能的政策建議。

一、環境規制影響技術進步的機制

一般來說，技術進步有科學技術內部自生長規律，也有經濟發展和市場需求的需求拉力，另外，還與一國政府所采取的促進和激勵措施相關。一國政府往往通過扶持政策或政府規制促進技術創新和技術進步。扶持主要是通過資助公共研發機構、采取研發補貼等措施來進行;政府規制主要是采取規范、標準等來影響企業技術進步的方向，政府通過稅收、標準、契約等政策工具來進行規制，企業在規制基礎上進行回應，通過生產過程和產品上的漸進式創新以及促使現有技術的擴散與傳播獲得增長。環境規制對技術創新活動可能通過幾種機制發生作用。

1.降低投資不確定性的信號機制

環境管制的出現，使得企業認識到資源利用對于環境的負效應，可“強制”企業意識到生態創新的經濟效益;并為企業指明了可能的技術改進方向，這樣企業也就明確了研發方向而不用再擔心技術創新的風險。環境規制政策往往都具有嚴厲性、可預測性和靈活性等特征，相關研究表明，環境政策的三個特征對創新均有顯著的正向作用，尤其是可預測性，其作用影響大于嚴厲性，嚴厲性只不過是環境政策一個方面，而政策的可預測性可以鼓勵企業的投資（包括風險投資）（Johnstone等，2010）。

環境規制政策實施的背景下，企業綠色產品開發意識及消費者的綠色產品消費意識都明顯增強，市場上“綠色”概念的產品明顯增多，超市里多了綠色或有機食品柜臺，企業產品宣傳冊里開始強調產品使用過程對環境和人體無害等內容。且隨著環境管制越來越嚴格，企業綠色產品開發的理念不僅體現在最終產品的環境友好性能上，還延伸到了綠色生產、綠色報廢等環節，尋求產品既節約原料和能源，又符合使用中的環保要求，并且報廢后易處置和回收利用。

2.禁止性規定與成本壓力機制

環境管制背景下，環境成本被考慮到企業生產中，企業產品生產成本提高，“成本壓力”由此產生。企業為降低產品成本，可能引導企業進行相應的技術創新活動。環境稅制度的實施，引導企業對資源進行重新合理配置，如通過逐步提高對傳統的高污染高排放行業的稅率，合理調整能源價格中的稅款比例，達到節能減排的目的;增加對使用可再生能源的稅收優惠，使征收與使用、懲罰與鼓勵有機結合;同時通過配套的稅收返還機制，鼓勵企業將更多的資金投入到環保當中去。

如果是一項禁止性規定出臺的話，企業要么進行技術創新，要么離開市場。大部分企業可能的選擇就是針對禁止性規定進行創新科技。比如，鉛作為一種有害物質，如果在人體中長期留存，會形成比較大的危害，造成關節、腎臟損害等。美國在1947年頒布《清潔空氣法》，要求減少汽油的含鉛量，并且同時提供無鉛汽油供消費者選擇，該法實施極大地刺激了發動機點火階段使用的催化劑的創新。

3.環境管制的產業結構優化機制

環境管制約束下，現有的污染重、競爭力差，無法達到相應環境標準的企業將被迫退出，新的企業在較高的環境標準下又很難進入，這樣就在特定產業和市場中維持了數量適中、競爭力較強、規模相對較大、經營相對穩定的企業群體，也即在特定產業中保持了較高的市場集中度。較高的市場集中度有利于企業規模化生產的實現，且大規模企業更可能開展技術創新活動，從而有助于提升產業競爭力。換言之，環境管制會影響產業集中度，從而影響產業升級。在環境管制約束下，現代產業發展新體系在產業結構上將更加綠色，這主要體現在以下幾個方面：淘汰傳統的落后產能，注重傳統產業的節能減排工作，促進全產業鏈整體升級。Synder等（2003）研究表明，美國對氯生產的環境規制政策改變了氯使用者的氯需求，進而迫使那些仍使用原有生產技術的企業關閉，環境規制增加了使用氯新技術的生產企業的市場份額，促進了高效率技術的應用。

4.補貼的促進機制

由于技術具有公共產品的特殊性質，這樣生產知識、技術的研發活動不可避免地會遇到市場失靈和投資不足的問題。因此，發展中國家政府往往會通過稅收減免、研發補貼等手段和公共政策措施來糾正這種外部性。十八大報告提出，面對資源約束趨緊、環境污染嚴重、生態系統退化的嚴峻形勢，必須把生態文明建設放在突出地位，融入經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設各方面和全過程。十八大報告提出，要深化資源性產品價格和稅費改革，建立反映市場供求和資源稀缺程度、體現生態價值和代際補償的資源有償使用制度和生態補償制度。這就要求政府和企業要求使用環境友好性技術來組織生產，在企業面對巨大市場風險的時候，需要政府采取稅收優惠、研發補貼等手段鼓勵企業進行技術改造。政府補貼有助于提高企業總研發強度與企業自主創新強度。政府通過設計激勵機制對企業R&D活動進行補貼，將對企業加大R&D投入，并使企業逐步成為技術創新主體能夠起到很好的促進作用。

二、實證模型選擇與實證檢驗endprint

1.實證模型選擇與建立

根據相關經濟理論，技術進步作為一種經濟現象，實際上也相當于一種產出，其生產過程就是利用勞動、資本、制度等要素創造出新知識的過程。技術進步創新過程的生產函數可以用下面的公式表示：

tech=Af（k，l，z） ? ?（1）

式（1） 中，A表示制度化因素，tech表示技術創新過程中的技術進步產出，L表示技術創新過程中的勞動力投入，本文中主要指技術人員的投入（human），K 表示技術創新過程中的資金投入，本文主要包括兩個方面：一是外商直接投資水平（fdi），二是研發投入（rnd），Z 表示技術創新過程中可能影響技術創新的其他因素。本文主要包括：其一是各地的環境規制水平（envir）;其二是我國各地經濟開放程度（trade），開放所帶來的技術外溢，主要包括對外貿易等。因此，本研究構建更一般的生產函數如下：

tech=Af（fdi，rnd，envir，human，trade，market） ? （2）

以式（2）為基礎，對技術進步的影響因素進行分析，類似于Amiti & Wei（2004），檢驗模型設定為：

techi，t=c+α1enviri，t+α2rndi，t+α3fdii，t+α4humani，t+α5tradei，t+

α6marketi，t+εi，t ?（3）

其中，tech為各省技術進步系數。變量下標i 代表不同省（市），下標t 代表不同年份;α、c為待估參數。

2.變量說明與數據來源

（1）技術進步（TECH）。技術進步的過程，也就是通過擁有自主知識產權的核心技術實現新產品價值增值過程，對于技術進步的測度是一個復雜問題。目前，文獻中測度技術進步的方法有好幾種，大量研究采用專利產出作為技術進步的代理變量（涂紅星、肖序，2014），考慮到現實生活中，很多技術進步實際上是一個微創新的過程，不一定都去申請專利;還有一些研究采用全要素生產率作為技術進步的代理指標（黃凌云、吳維瓊，2013），全要素生產率是指“生產活動在一定時間內的效率”，它實際上是一個間接指標，需要通過測算得出的。考慮到省級層次上數據的獲得性，我們用各省市單位GDP能源消耗量來表示，這個相對于專利數量表示的技術進步更為完善。筆者認為現實經濟生活中的技術進步并不一定完全表現為專利的獲得，有時候僅僅表現為生產過程的一小點的進步，這個往往都能夠從單位能源消耗中得到體現。因此，本文用單位GDP的能源消耗量表示。

（2）環境規制水平（ENVIR）。由于環境規制工具的多樣性，并且各個工具使用的強度數據不易獲得，數據質量低，基于不同的研究目標，學者主要從以下幾個角度來度量環境規制：環境規制政策、治污投資占企業總成本或產值的比重、治理污染設施運行費用、人均收入水平、環境規制機構對企業排污的檢查和監督次數、環境規制下的污染排放量變化等來度量（張成，等21014）。本文使用工業廢水排放達標率，即用各地區工業廢水排放達標量與工業廢水排放總量的比值衡量。

（3）控制變量。研發投入經費支出比率（R&D）：用各地區研發經費支出占地區國內生產總值的比重衡量;貿易開放程度（TRADE）：各地區進出口貿易總額占當地國內生產總值比重衡量。人力資本（Human）：采用各省市大專及以上人口的比例來衡量各省市的人力資本水平。市場化程度（MARKET）：用各地區民營經濟所占比重表示。

在運用以上變量進行估計時，所有的變量均取了自然對數，因此變量前的估計系數也可以看作是彈性系數。具體變量的選擇、說明及數據來源（見表1）。

在實證分析中，本文將中國大陸的省市自治區分為東、中、西三大地區。其中東部地區包括遼寧、北京、河北、天津、山東、江蘇、上海、福建、浙江、廣東、廣西、海南，共12個省市區;中部地區包括內蒙、山西、吉林、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北、湖南，共9個省區;西部地區包括四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、重慶，共10個省市區，由于缺乏西藏數據，故本文在實際研究中將其剔除，這樣選定的地區共30個。本文將考察時期定為2000—2010年。

3.檢驗結果分析

在環境規制對于技術進步影響機制理論分析的基礎上，筆者使用了單位GDP能源消耗量作為被解釋變量進行回歸分析。由于主要分析的是中國30個地區的環境規制對于技術進步的影響，因此本文選擇了固定效應的面板數據模型進行分析。實證分析主要包括基于全國面板數據和基于東中西部地區數據的兩個層面的分析。

下頁表2 是基于全國層面數據的實證分析結果。在通過逐步加入其他控制變量的方法進行實證分析中，發現環境規制對于技術進步的影響統計分析上為正，這說明了兩個問題：一是環境規制對于提高我國各省區技術進步確實有積極的效應，二是回歸結果具有較好的穩定性。以模型4為例，環境規制對技術進步的影響系數估計值為0.601，說明環境規制程度變化每增加1%，當年的技術進步平均增加0.601%。因此，在全國總體層次上，環境規制在一定程度上導致了中國各地區技術進步的提高。

在控制變量分析中，R&D投入增加能夠提高技術進步水平;人力資本變量的回歸系數顯示其對技術進步的提高具有一定的促進效應;對外貿易和FDI對于技術水平的提高具有積極意義，表明對外開放促進了我國技術水平的提高。這個與張中元、趙國慶（2012）的研究結論并不一致，他們研究表明FDI溢出效應阻礙了各地區工業技術的進步。

在模型4中，還考察了環境規制與市場化程度的聯合作用，筆者發現，環境規制能通過市場機制的作用提高技術進步水平。endprint

考慮到東西部地區的發展差異，環境治理水平和強度、地方市場化機制的完善程度等多方面都存在巨大的差異，環境規制對于技術進步的影響在地區間可能也會存在一定的差異。下文將依次從東部、中部和西部分別進行回歸分析，以分析地區之間可能存在的差異。

第101頁表3是采用面板數據針對分地區的回歸分析。估計結果表明，環境規制對技術進步的影響存在區域性差異。具體來說，東部地區環境規制的實施促進了技術水平的提高，中西部實施環境規制政策限制了技術水平的提高。一個可能的原因是東部和中西部地區的結構差異、發達程度等方面的原因，另一方面可能是經濟發展相對成熟的地區市場機制較強，環境規制對于技術水平的傳導效果更好，因此影響效果更明顯。

三、環境規制影響技術進步的類型檢驗

在研究中，筆者試圖分析環境規制與技術進步之間的某種非線性關系，類似的研究如涂紅星、肖序（2014）的研究，其研究發現：環境管制與自主創新之間呈現出類似環境庫茲涅茨曲線的“U”型關系。為了檢驗環境規制與技術水平間是否也存在著類似的關系，以及環境規制影響技術水平效應的類型，我可建立如下計量模型：

techi，t=α+β1enviri，t+β2enviri，t2+β3enviri，t3+εi，t ? ? ? （4）

式（4）用來檢驗環境規制對技術進步效應的類型。根據（4）式的估計結果，若估計結果β1>0，β2<0且β3>0，則曲線呈“N”型，反之，如果β1<0，β2>0且β3<0，則為倒“N”型曲線。

下頁表4給出了針對環境規制對于技術進步影響的面板數據回歸結果，結果分別列出了固定效應和隨機效應兩種模型的結果，從實證分析的結果來看，Hausman檢驗拒絕了隨機效應模型，采用固定效應模型較為合適。因此，本文使用固定效應模型來解釋實證的結果。

由下頁表4模型11的估計結果發現，β1<0，β2>0且β3<0，且通過統計意義上的顯著性檢驗，即估計結果支持倒“N”型假說。因此，環境規制的技術進步效應符合倒“N”型假說，即隨著環境規制程度的不斷提高，其技術進步效應的貢獻程度呈現出先遞增后遞減的態勢，結合前文的分析，目前中國環境規制促進了中國技術進步，從東中西部分地區來看，東部地區起到促進作用，中西部地區負面作用。

可以估計，當前中國的環境規制的技術進步效應處于倒“N”型曲線的第二部分的階段，也就是說，如果不考慮其他原因，隨著環境規制程度的進一步提高，技術進步仍然將進一步改善，改善的程度且呈現遞增趨勢;但是在經過某個臨界點之后，會限制技術進步的提高。

結論與政策建議

本文選取中國30個省市自治區，采用2000—2010年面板數據，就中國參與環境規制對于地區內的技術進步效應進行了實證檢驗。

結果顯示，環境規制趨于提高技術水平;從短期來看，其促進增加的速度呈現加速狀態，而從長期來看，環境規制對于技術水平的影響將趨于限制作用。通過對不同地區的考察發現，環境規制對中國分省技術進步的影響存在區域性的差異，其影響程度在東部表現為：環境規制促進了技術進步;在中部和西部的表現：環境規制限制了技術進步。

環境規制對于技術進步的影響呈現倒“N”型，目前處于倒“N”曲線第二部分階段。東部地區處于第二階段，而中西部地區仍處于第一階段的下降通道中。因此，從技術進步提高的角度來看，各地在實施環境規制、強度和措施時，需要關注環境規制對于技術進步影響的區域差異。環境規制成為理解中國GDP增長和技術進步的一個重要因素。

本文政策含義在于：環境管制是一把“雙刃劍”，它可以對技術進步帶來積極影響，又可能會限制技術進步，產生阻礙作用。從長期來看，統籌經濟增長與環境保護才能夠帶來中國經濟與環境文明的雙贏發展。當然，一個好的管制措施在能夠改善環境的同時，如果能夠有利于企業的成長，有利于技術的進步，則可能是最佳的政策。

環境作為一項公共品，政府、企業、公民都需要清潔的環境。環境污染是一種“有害”的公共產品，具有很強的外部負效應，往往存在市場失靈的現象，需要政府采取措施加以規制。面對環境持續惡化的狀態，政府應該采取了相應的環境管制措施，如2013年，全國萬元GDP能耗水平為0.737噸標煤，比2012年下降3.7%，這實際就是環境規制和經濟發展的和諧互動的結果，同時也表明了技術進步。

理想的環境規制應滿足以下特征：一是要有足夠的嚴厲性，以實現社會最優的污染排放水平;二是應有足夠的穩定性，以便為創新者的風險投資提供必要的規劃時間;三是要有足夠的靈活性，使創新者能識別有效的創新方案;四是要盡可能地具有針對性，以避免創新努力的錯誤配置;最后是政策能為環境技術創新提供持續動力（Johnstone等，2010）。

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The Impact of Environmental Regulation on Regional Technical progress：

Study Based on Provincial Panel Data

SUN Wen-yuan，SUN Zhi-yu，REN Zhi-cheng

（Nanjing Audit University，Nanjin ?211815，China）

Abstract：In t his paper，based on panel data of 30 provinces （municipalities） in China from 2000 to 2010，it researches on the relationship between environmental regulation and regional technological progress，the empirical results show that environment al regulations offers significant positive effect on the technological progress.Based on the findings，the paper researches the environmental impact of regulation on technological progress，and puts forward the corresponding policy and suggestions.

Key words：environmental regulation;technical innovation;inverted “N” curveendprint