貿易開放差異下環境規制的“創新補償”研究——基于省級面板數據的經驗分析

■薛福根，蔡濛萌

（福建江夏學院經濟貿易學院，福建福州350108）

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貿易開放差異下環境規制的“創新補償”研究——基于省級面板數據的經驗分析

■薛福根，蔡濛萌

（福建江夏學院經濟貿易學院，福建福州350108）

[摘要]將貿易開放引入環境規制“創新補償”的分析框架，分別構建了貿易開放、環境規制及技術進步變量并進行測算，運用動態面板數據模型對我國30個省份2000～2013年的相關數據進行估計和檢驗。研究結果表明：我國各地區的貿易開放度具有較強的流域性特征，除東部沿海地區的貿易開放度最高以外，黃河流域主要省份的貿易開放度總體上低于長江流域；高貿易開放度地區環境規制“創新補償”的U型特征明顯高于中等貿易開放度地區，而低貿易開放度地區的“創新補償”則呈現倒U型特征；“波特假說”在長期中適用于中高度貿易開放地區，而在短期中適用于低貿易開放度地區。因此，我國應充分考慮地區經濟的異質性特征來提高環境規制的針對性和動態性，以更為多樣化的政策工具增強環境規制對企業技術創新的激勵，并更多發揮貿易開放中環保技術溢出和環境倒逼機制在環境規制促進“創新補償”方面的作用。

[關鍵詞]貿易開放；環境規制；創新補償

網絡出版網址：http://www.cnki.net/kcms/detail/13.1356.F.20160201.1137.007.html網絡出版時間：2016-2-1 11:37:33

一、引　言

進入21世紀以來，在技術創新為經濟增長不斷注入內生動力的同時，經濟增長的環境成本也越來越高，而環境規制也日益成為世界各國共同關注的問題。傳統的觀點認為，環境規制會因增加企業的環境成本而擠占企業的技術創新支出，從而阻礙企業的技術進步和競爭力的提高（Gollop, 1983），這種認為環境規制和技術進步不可兼得的觀點在現實中也一度得到許多工業企業的支持。但20世紀90年代提出的“波特假說”（Porter, 1995）認為，適度的環境規制有利于刺激企業通過技術創新和升級降低污染排放，減少私人和社會的環境成本，從而實現對環境規制的“創新補償”（Innovation Compensation），這意味著環境規制和技術進步可以并行不悖。此后的許多學者從污染治理技術專利及相關研發投入（Brunnermeier & Cohen, 2003）等方面對該假說進行了實證研究，并獲得了大量支持性的經驗證據。需要指出的是，已有研究并未將環境規制的“創新補償”放在開放經濟條件下進行深入研究。但實際上，隨著全球各個國家和地區間貿易開放程度的提高，一國的環境質量和環境規制水平也越來越多地受到國際因素的影響。20世紀90年代開始，有學者開始關注貿易開放對環境規制的影響，并提出應從規模效應、技術效應和結構效應三個方面綜合評價貿易開放對東道國環境的影響（Grossman & Krueger, 1995）。而近年來頗為流行的污染避難所假說（Pollution Heaven Hypothesis）認為，當發達國家和地區的企業由于國內日益提高的環境規制標準而面臨更高的環保成本時，就可能選擇將污染排放較多的生產項目和環節轉移到環境規制標準相對較低的發展中國家或地區（Chichilinisky, 1994）。與此同時，發展中國家又面臨擴大貿易開放以吸引國外先進技術和發展本國經濟的迫切要求，從而在實際上放松環境規制標準和在一定程度上容忍污染的“逐底競爭”（Wheeler, 2001）。但也有學者認為貿易開放程度的提高未必會導致東道國的環境惡化，反而有可能由于“示范效應”和“學習效應”提高其環境規制水平（張成，2012）。

對既有文獻的回顧發現，貿易開放對環境規制的影響會不可避免地傳遞到相關的技術創新上，從而自然地影響到環境規制的“創新補償”。我國作為幅員遼闊的發展中大國，區域經濟的不平衡性特征十分明顯，這種不平衡性又顯著地體現在各地區貿易開放度的差異上。那么，我國環境規制的“創新補償”是否會因不同地區間貿易開放度的不同而存在差異？這種差異呈現的基本特征是什么？本文擬在現有研究的基礎上將貿易開放因素納入環境規制“創新補償”效應的分析框架，并以省級面板數據為分析對象，通過對相關指標的測算和計量經濟模型的估計加以驗證。

二、指標構建及測算

為對貿易開放度異質性下環境規制的“創新補償”進行實證分析，首先需要對全國各省級區域的貿易開放度、環境規制強度和“創新補償”效應進行指標測度。本部分將在構建相關指標的基礎上對實際數據進行測算，并初步考察全國各省級區域①在貿易開放度、環境規制強度和“創新補償”效應上的差異性，為計量經濟模型構建和檢驗提供準備。測算使用的原始數據均來自《中國統計年鑒》《中國環境統計年鑒》及各省級區域統計年鑒。

（一）貿易開放度指標及測算結果

貿易開放度作為衡量對外經濟開放水平的重要指標，在既有研究中的度量方法主要包括以下3類：第一類是依存度單一指標法，該方法以對外貿易依存度作為貿易開放度的替代指標，即以對外貿易總額除以當期的國內生產總值，或分別以進口總額和出口總額除以國內生產總值所得百分比即為貿易開放度。但也有學者（Edward, 1998）認為該指標過于簡單，難以反映國內消費需求和經濟發展階段等因素的影響。第二類是綜合指標法，即加入實際關稅稅率、黑市交易費用等因素對單一指標進行調整，較為典型的方法包括Dollars指數（Dollars，1992）等。第三類是差值法，該方法多以貿易強度的預測值減去實際值作為貿易開放度的衡量指標，其中預測值則是由以較為復雜的回歸模型或引力模型為基礎計算獲得。以上3類方法均可用于國家層面貿易開放度的測算，但在衡量一國之內各地區貿易開放度時則容易受到數據可獲得性的限制。本研究中主要變量的原始數據均為省級數據，考慮到綜合指標法和差值法的數據統計僅在國家層面存在，而單一指標法的省級數據可以直接獲得，因此構建簡單地區貿易開放度指標如下：

其中，TOit表示省級區域i在第t年的貿易開放度，EXit和IMit分別代表省級區域i在第t年的出口和進口貿易總額，Yit則表示省級區域i在第t年的國內生產總值。

根據測算所得的貿易開放度將各省級區域劃分為3類地區，其中上海、北京、廣東、天津、福建、浙江、江蘇、海南、遼寧和山東劃為貿易開放度較高的第一梯度地區；重慶、吉林、湖北、山西、黑龍江、安徽、湖南、云南、河北、新疆、四川、江西和廣西劃為具有中等貿易開放度的第二梯度地區；山西、河南、甘肅、內蒙古、寧夏、青海、貴州則為貿易開放度較低的第三梯度地區。從各省級區域的總體梯度分布來看，東部沿海地區各省級區域大多具有較高的貿易開放度，中等貿易開放度的省級區域主要集中在長江流域，而低貿易開放度的省級區域主要集中在黃河流域。

（二）環境規制強度指標及測算結果

目前國外研究成果中對環境規制強度較多以污染治理的市場成本費用來衡量（Berman，2001），但由于我國在該領域的統計口徑與國外有所不同，導致無法獲得相關的市場成本數據。同時考慮到我國各省級區域在產業結構方面存在較大的差異性，在污染物排放和環境規制特征方面有所不同，構建環境規制強度綜合指標可以避免由于單一指標帶來的誤差。因此選擇以統計數據中可獲得的廢水排放達標率、SO2去除率及固體廢棄物指標綜合利用率三項二級指標構建環境規制強度的綜合指標。借鑒趙細康（2003）的方法對各二級指標進行賦權，并按照權重Wij計算各省級區域環境規制強度ERIit（見表1）。

表1　各省級區域環境規制強度指標值

從表1顯示的各省級區域2000～2013年環境規制強度測算結果均值可以發現，各省區的環境規制強度存在較大差異性。其中河北、河南、山西、山東4省的環境規制強度均處于0到0.5之間，屬于低規制強度地區；吉林、天津、新疆、浙江、江蘇、黑龍江、遼寧、青海、廣東、云南、北京、湖北、陜西、湖南、四川等省級區域的環境規制強度均處于0.5到1.0之間，屬于中等規制強度地區；安徽、重慶、福建、江西、海南、甘肅、寧夏、上海、廣西、內蒙古、貴州則屬于高規制強度地區。

（三）“創新補償”指標及其測算結果

考慮到工業行業是受到環境規制較多和“創新補償”效果最為顯著的領域，此處選擇以工業技術進步程度作為“創新補償”的指標變量，以Malmquist生產率指數法（Fare，1994）將基于投入的全要素生產率TFP分解為技術進步TECH與技術效率EFFCH兩個部分，并進一步將EFFCH分解為純技術效率PECH與規模效率SECH兩部分：

其中，各自變量和因變量中值大于1表示相應的指標出現了正向變化，如TECH大于1表示正向的“創新補償”，小于1則表示負向“創新補償”。選擇公式（3）中的TECH指標作為反映各省級區域“創新補償”效果的變量，對各省級區域2000～2013年“創新補償”的TECH指標均值的計算結果如表2所示。

表2　各省級區域“創新補償”TECH指標測算結果

從表2的測算結果可以發現，各省區的“創新補償”的效果存在較大差異性，根據計算結果分為如下三個梯度：廣西、貴州、四川、甘肅、寧夏、福建、海南、云南的“創新補償”TECH指數均處于1.0到1.05之間，屬于第三梯度地區；吉林、山西、青海、安徽、陜西、重慶、內蒙古、黑龍江、江西、遼寧、湖南、河南、新疆、湖北的“創新補償”TECH指數均處于1.05到1.10之間，屬于第二梯度地區；天津、河北、山東、上海、江蘇、浙江、廣東、北京的“創新補償”TECH指數均處于1.10到1.05之間，屬于第一梯度地區。

三、模型設計及估計結果

已測算出的貿易開放度、環境規制及“創新補償”三項指標均具有較強的區域差異性，本部分將在運用計量經濟模型的基礎上，對各省級區域2000～2013年的動態面板數據進行估計，并根據估計結果對不同貿易開放度地區中環境規制的“創新補償”進行描述。

（一）計量經濟模型設計

首先選擇赤池信息準則檢驗法確定變量的滯后階數，由于變量一階滯后的AIC值最小，因此最優階數為一階滯后。其次考慮到變量之間關系的非線性可能，采用Ramsey檢驗法，依次把環境規制強度變量的平方項和三次方項引入模型進行檢驗，并確定在模型中引入平方項。由于現實中企業在面臨環境規制時的技術升級決策和實現過程往往需要一定時間，導致工業技術進步對環境規制強度的反應存在滯后性，因此將技術水平指標的一期滯后項引入模型。此外，根據熊彼特的新經濟理論，技術進步主要依靠創新，而創新則主要來源于對研發和教育的投資，而改革開放以來對國外技術的大量引進和消化吸收也是加速我國技術水平提高的重要途徑。因此選擇引入研發投入水平R&D和以教育投資為代表的人力資本存量水平HC作為控制變量。

式（4）中，Tit為i省級區域第t年的工業技術水平指標，Tit-1為滯后一期的工業技術水平指標，β為各變量系數，μ為隨機誤差項。

（二）模型估計及結果分析

公式4為面板數據模型而非橫截面數據模型，且存在因變量的一階滯后項，容易導致解釋變量與隨機誤差項的相關性，因此不能用傳統的Pooled OLS方法進行估計。為解決模型的內生性問題，一般可采取二階段或三階段最小二乘法，但該方法對擾動項的分布要求較高。而廣義矩估計（GMM）方法則具有穩健性較高和不受擾動項分布限制等優點，因此采用GMM方法動態對模型進行估計，估計結果如表3所示。

表3中的估計結果顯示，貿易開放度較高地區的ERI變量一次項符號在1%水平上顯著為負，二次項符號在5%水平上顯著為正，即此類地區的環境規制強度與工業技術水平之間的關系呈U型。表明強化的環境規制在短期內由于高度貿易開放地區相關工業企業需要支付的減污成本增加，導致生產技術水平提升速度降低，不利于生產技術水平提升。但從長期來看，隨著環境規制繼續強化到U型曲線的拐點，此類地區工業企業對研發集約型生產技術的投資與減排技術的投資效果開始不斷顯現。隨著單位時間內用更低的能耗和更少的污染物排放生產更多產品，而不能實現集約型生產的高污染企業停產或轉移到其它環境規制相對較低的區域，工業生產技術水平開始加速提升。

中度貿易開放地區的ERI變量一次項符號在5%水平上顯著為負，二次項符號在10%水平上顯著為正。表明同高貿易開放度地區相似，環境規制強度與工業生產技術水平之間的關系呈U型，但系數相對較小。說明同高貿易開放度地區相比，中等貿易開放度地區的環境規制強度對工業生產技術進步的影響力相對較弱。一個可能的解釋是由于不同地區之間存在競爭，地方政府在環境標準的政策執行方面會受不同程度的限制，導致部分對地方經濟影響較大。但中度貿易開放地區未能達到環境規制要求的企業并未被大量停產或轉移，給企業帶來的技術進步激勵低于高貿易開放度地區，此時環境規制對工業企業生產技術水平的影響較弱。

表3　動態面板數據GMM估計結果

低貿易開放度地區的ERI變量一次項符號在5%水平上顯著為正，二次項符號在5%水平上顯著為負，表明低貿易開放度地區的環境規制與工業生產技術水平之間的關系呈倒U型。由于低貿易開放度地區的初始環境規制水平較低，初期的環境規制強度的提高使得此類地區企業面臨的節能減排約束迅速增強，企業為達到基本的環境規制要求而迅速淘汰過度落后的生產技術使得生產技術水平迅速提升。但當環境規制強度繼續上升到拐點時，由于節能減排的邊際效果的不斷遞減，進一步降低污染所需付出的單位成本不斷提高阻礙了工業生產技術水平的繼續提升。

此外，三類不同貿易開放程度地區的研發投入與生產技術均在5%水平上顯著為正，且人力資本存量水平與生產技術分別在1%、5%和10%水平上顯著為正，這一結論驗證了在樣本區間內新經濟理論在不同貿易開放度地區均適用，即對研發和教育投資是提升生產技術水平的有效途徑。

四、結論與啟示

（一）主要結論

本文在將貿易開放度引入環境規制“創新補償”分析的框架基礎上，通過對相關指標的構建和測算，及對全國各省級區域的動態面板數據計量模型分析，得到如下主要結論：

第一，全國范圍內的區域貿易開放度存在明顯的流域差異。高貿易開放度的地區主要集中于東部沿海，大部分中等貿易開放度地區集中于長江流域，而大部分低貿易開放度地區集中于黃河流域。第二，不同貿易開放度地區環境規制的“創新補償”存在差異顯著，具體表現為：高貿易開放度地區的環境規制強度與“創新補償”之間的關系呈U型；中等貿易開放度地區環境規制強度與“創新補償”之間呈U型關系，但與高貿易開放度地區相比，環境規制強度對“創新補償”的影響力相對較弱；低貿易開放度地區的環境規制與“創新補償”之間的關系呈倒U型。第三，“波特假說”在長期中適用于我國的中高度貿易開放地區，而在短期中適用于低貿易開放度地區。貿易開放度處于中高度水平的地區強化環境規制在短期內可能會犧牲一定的“創新補償”速度，但在長期中會加速“創新補償”；而在貿易開放度較低的地區，環境規制強度提高帶來的“創新補償”效應持續時間較短。

（二）政策啟示

第一，充分考慮不同地區經濟發展的異質性特征，提高環境規制的針對性和動態性。鑒于當前我國依然面臨嚴峻的環境污染治理形勢，在總體上繼續提高環境規制強度，在長期中持續加大對環境污染的治理力度是十分必要的。但也需要充分考慮我國各地區在貿易開放水平、工業化發展階段，企業生產和污染治理的技術基礎等方面的差異，在遵循全國統一規劃的前提下采取因地制宜的環境規制，避免全部“一刀切”的硬性要求。對貿易開放度較高的發達地區，應以適度高于全國平均水平的速度和要求推進環境規制；而對貿易開放度較低的欠發達地區，則應充分考慮其經濟轉型升級的成本特征采取有針對性的環境規制措施，并對相關的環境規制標準采取適時的動態調整。

第二，積極探索通過環境規制激勵企業技術進步和創新的有效路徑，提高環境規制政策工具的多樣性。在保持環境規制總體強度不放松的前提下，應逐步改變“一罰了之”的環境規制簡單化政策傾向。除了有效運用污染限額排放等傳統環境規制政策工具外，應積極探索環境稅及其返還、綠色技術創新補貼、排污權市場化交易等新型政策工具，以此在降低環境規制成本的同時，提升企業主動引入和開發綠色生產技術的主動性，實現節能減排和技術進步的雙贏目標。

第三，更加注重通過擴大貿易開放提升環境規制的“創新補償”。作為全球南北貿易中典型的發展中國家，我國不僅應在國際貿易中避免實行降低環境規制標準“逐底競爭”政策，而且應積極尋求通過不斷擴大開放促進國內的環境規制水平提高，進而提升我國面對環境規制的技術創新能力。一方面應通過提高技術貿易中的綠色技術的份額、加強符合國際環境規制標準的綠色技術引進及合作等途徑吸納貿易開放中的環保技術溢出紅利；另一方面則應逐步強化貿易開放對環境規制下自主技術創新的倒逼機制，鼓勵和支持更多符合國際環境規制標準的綠色企業“走出去”，增強國內企業綠色技術創新的內生動力。

[注釋]

①考慮數據可獲得性和完整性，未將中國港澳臺地區和西藏自治區納入測算范圍。

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（責任編輯：張積慧）

The Innovation Compensation of Environmental Regulation under the Trade Openness Diversity——Empirical Analysis Based on Provincial Panel Data

Xue Fugen，Cai Mengmeng
（School of Economics and Trade, Fujian Jiangxia University，Fuzhou 350108,China）

Abstract:The paper introduced open trade into the framework of the innovation compensation effect of environmental regulation, and built variables of trade openness，environmental regulation and technological progress respectively，then further estimated and tested the provincial panel data of China's 30 provinces from 2000 to 2013. The results show that there are relatively obvious basin features of trade openness index in China's different provinces; the trade openness indexes of provinces in Yangtze River basin are higher than these in the Yellow River，besides the eastern costal area with the highest trade openness index. The U -shaped Characteristics of the innovation compensation effect of environmental regulation in provinces with high trade openness indexes are much more obvious than that in provinces with middle trade openness indexes，but the innovation compensation effect of environmental regulation in provinces with low trade openness indexes is inversed U -shaped. The Porter -hypothesis is adapted to regions with high trade openness indexes in the long-run，while regions with low trade openness indexes in the short run. Therefore，our country should fully take heterogeneous characteristics of regional economy into account to improve pertinence and dynamics of environmental regulation，enhance the incentives of environmental regulations on enterprises' technological innovation with more diversified policy tools，and make more use of environment-protect technology spillover and environmental reversed transmission effect in improving technological progress by environmental regulation.

Key words：trade openness；environmental regulation；innovation compensation

作者簡介：薛福根（1982-），男，山東青島人，福建江夏學院經濟貿易學院講師，博士，研究方向：產業經濟；蔡濛萌（1984-），吉林吉林人，福建江夏學院經濟貿易學院講師，博士，研究方向：貿易與環境。

基金項目：福建省社會科學規劃項目《產業轉型升級與生態環境優化互動關系研究》（2014C040）。

收稿日期：2015-09-14

DOI：10.13253/j.cnki.ddjjgl.2016.02.007

[中圖分類號]F752

[文獻標識碼]A

[文章編號]1673-0461（2016）02-0035-05