創新、產業結構升級與綠色經濟發展的關聯效應研究

劉金全 魏 闕

1（吉林大學商學院，長春 130012） 2（之江實驗室，杭州 311100）

引 言

當前我國經濟正處于 “增長速度換擋期、結構調整陣痛期、前期刺激政策消化期”三期疊加的關鍵時期，升級產業結構、促進綠色經濟發展既是社會發展的必然趨勢，也是滿足人民群眾日益增長物質需要的客觀要求。產業結構的升級離不開創新，經濟的綠色可持續發展也離不開創新，在我國經濟轉型發展過程中，創新、產業升級和綠色發展都具有至關重要的作用。

傳統理論認為，創新、產業結構升級和綠色經濟發展之間是互為因果關系，創新將帶動產業升級，產業升級會推動經濟的綠色發展。但是我國部分地區的情況與該理論并不相符，創新強省未必服務業占比就一定高，綠色經濟發展水平高的省份創新水平也并不一定強。這說明我國各省的創新、產業結構升級和綠色經濟發展之間并不是完全的因果關系。本文通過分析全國30個省份表征創新、產業結構升級、綠色經濟發展水平的面板數據，旨在深入研究以上三者之間的關聯，從理論上為各省根據實際情況鼓勵創新、促進產業結構升級、實現綠色經濟發展提供了理論依據。

1 研究基礎與研究假設

1.1 創新與產業結構升級之間的關聯

對于創新與產業結構升級之間關系的研究較為豐富，而問題研究首先要清楚我國目前的經濟發展階段及現階段的產業結構特征。黃群慧和李曉華（2015）[1]通過研究指出，以前我國的產業結構升級是由農業大國轉型成為工業大國，下一步將是由工業大國轉型成為工業強國。勞動效率的進一步提升需要依靠技術創新和商業模式創新，因此現階段產業結構升級需要依靠創新驅動。李昊和范德成（2019）[2]在研究中按照時期不同對我國產業結構升級驅動因子進行了分類，研究表明，從第三階段（2011～2012年）起，創新驅動因子對產業結構升級的推動作用日益顯現，到第四階段（2013年至今）已成為產業結構升級中最重要的驅動因子。葛秋萍和李梅（2013）[3]回顧了我國改革開放以來產業結構升級的路徑，得出在新時代創新驅動型產業結構升級將是我國今后發展的目標和重心的結論。除了以上這些宏觀層面的研究外，趙玉林和高裕（2019）[4]通過對湖北省高技術產業的研究發現基礎創新、產品創新和創新績效對于提升高技術產業在全球價值鏈的分工地位具有重要作用。綜上所述，在我國經濟當前發展階段，創新是產業結構升級的主要推動力之一。

研究創新與產業結構升級之間的關聯，還需要研究創新推動產業結構升級作用機制。程強和武笛（2015）[5]研究指出，創新會通過豐富傳統產業的表現形式、提高傳統產業的技術含量、拓展傳統產業的發展方向等方式促進產業的轉型升級。黃彬等（2015）[6]論證了科技創新驅動產業結構升級的基本路徑——創新將帶來技術升級，技術升級會影響市場供求從而帶來市場升級，市場升級倒逼全產業鏈升級，進而帶動產業結構升級。除了以上定性分析的研究之外，紀玉俊和李超（2015）[7]利用省級數據考查了創新和產業結構升級之間的關聯，研究表明區域創新對產業結構升級的促進作用不但顯著而且具有較強的穩健性，這種作用效果在不同省份之間還具有溢出效應。李彥和屠年松（2015）[8]同樣利用省級面板數據對科技創新和產業結構升級的內在聯系進行了實證分析。研究結果表明，科技創新對產業轉型升級具有持續的、動態的正向影響。以上研究從定性和定量兩個角度分析了科技創新影響產業結構升級的路徑和模式，總結以上研究不難發現，創新和產業結構升級并非是單純的因果關系，創新因產業基礎不同會沿著不同的路徑作用于區域產業結構升級過程。但如果單純依靠創新來促使產業升級會產生兩個新問題，（1）企業技術創新的利潤導向和地方產業結構升級的目標未必一致，技術創新對產業結構升級的方向和效果會呈現出一定的隨機性； （2）不同地區的產業基礎不同，因此創新對不同地區產業結構升級的影響也不盡相同，盲目鼓勵創新會帶來旨在 “鉆制度漏洞”和 “騙取制度紅利”的虛假創新行為，浪費創新資源、錯失發展機遇。

1.2 產業結構升級與綠色經濟發展之間的關聯

環境規制對產業升級的促進作用較為明顯。楊騫等（2019）[9]的研究指出，環境規制對產業結構升級具有顯著促進作用。李林漢和田衛民（2019）[10]運用門限面板模型研究了環境規制、金融發展對產業結構升級的影響，結果表明：環境規制對產業結構升級有促進作用，但并非環境規制越嚴格，對產業結構升級效果越明顯。王峰等（2018）[11]對環境規制與產業結構升級之間關聯的異質性進行了研究，結果表明環境規制對產業結構的作用具有明顯的區域異質性。綠色經濟發展的內涵除了環境規制之外還需要考慮經濟發展問題，關于綠色經濟發展對產業升級影響目前尚無定論。

在產業結構升級對綠色經濟發展影響的研究上，劉贏時等（2018）[12]的研究結果顯示，產業結構升級、能源效率以及兩者的交互作用對綠色全要素生產率具有正向推動作用，這種作用在東部地區和西部地區結果更為顯著，而中部地區部分不顯著。馮志軍等（2016）[13]考察了產業結構升級對廣東省綠色經濟發展的影響，結果表明：產業升級顯著促進了廣東省工業綠色經濟增長。在該研究的基礎上，武建新與胡建輝（2018）[14]分析了產業結構升級對綠色經濟發展的作用路徑，結果表明綠色經濟發展和產業結構升級的相互作用主要通過影響生產要素的配置來實現。

綜上所述，創新、產業結構升級、綠色經濟發展之間存在相互聯系，這已經是學界的共識，但目前的研究對于這三者之間的關聯還沒有定論。創新、產業結構升級、綠色經濟發展相互關聯效果很大程度上取決于區域產業基礎，因此在研究其關聯的過程中，應該考慮到地域因素。

2 理論分析和模型的建立

2.1 理論分析

根據內生經濟增長理論，技術、資本、勞動是促進經濟增長的三大主要因素。在經典柯布-道格拉斯生產函數中加入資源要素建立模型：

其中，A代表社會知識儲備帶來的 “勞動效率”提升，這里可以認為是創新經濟增長水平，α、β、γ分別為資本、勞動力和資源所帶來的產出彈性系數，（α、β、γ）∈[0，1]， 資源要素可以依據資源投入種類不同進一步分解為：

綜合式（1）和式（2） 并求全微分得：

令：

式（4）可轉寫為某種資源投入的彈性系數形式：

由式（5）可知，在自然資源投入不變的情況下提升產出水平可以通過兩種途徑實現： （1）通過創新提高能源消費對經濟增長的貢獻率；（2）通過調整產業結構提高除自然資源外的其他要素等對經濟增長的貢獻程度。當自然資源受限時，資源價格會發生變化，這會導致全社會節能環保意識增強，也會導致生產要素自發地向更少消耗這種資源的方面傾斜，引導產業結構向高級化、環保化的方面發展，對資源、能源耗費多、污染嚴重的原材料工業進行限制，對資源、能源耗費少、需要高度技術知識、能夠形成高附加值的技術和知識密集型產業在稅收上給予扶持。為了擺脫資源受限對生產造成的影響，社會會通過技術創新和商業模式創新等手段高效利用資源，這就會使得資源的使用結構發生變化。這些舉措和行動共同促進了產業結構的升級和全社會綠色經濟的發展。創新、產業結構升級、綠色經濟發展的關聯如圖1所示?？梢姡瑒撔?、產業結構升級、綠色經濟發展之間的關聯并非是簡單的因果，而是在共同誘因沖擊下的綜合作用。

圖1 創新、產業結構升級、綠色經濟發展之間的關聯機理

2.2 模型的建立

由于創新與產業結構轉型升級之間存在較為復雜的交互作用，為了更為全面地反映創新、產業結構升級、綠色經濟發展之間的內生依存關系，本文選擇面板向量自回歸模型（PVAR）進行分析，該模型是包含固定效應的動態面板模型，無需區分內生變量和外生變量，而是將所有的變量都視為內生變量?？梢哉f，PVAR模型集成了面板數據估計方法與向量自回歸模型兩種方法的優點，并在一定程度上降低了向量自回歸（VAR）方法對時間序列長度的限制性要求，可以較好地捕捉到樣本單元個體差異性對模型參數的影響。

由式（1）兩邊取對數得：

基于式（6）建立PVAR模型：

式（7）中，αi是固定效應向量，ηt是時間效應向量，γ0為截距項，εi，t為白噪音，βj是待估參數。yi，t為包含創新、產業結構升級、綠色經濟發展3個內生變量的列向量（PA，IU，GD）T?？紤]到數據的可獲得性和分析的有效性，本文通過利用國內除西藏及港澳臺地區外30個?。ㄊ校?002～2018年國內專利申請受理量（PA）、產業結構升級指數（IU）和綠色經濟發展水平（GD）的省級面板數據來指代創新、產業結構升級、綠色經濟發展變量，并對其關聯進行進一步考察。

2.3 數據來源

測算地區創新水平所需的國內專利申請受理量數據來源是中國統計局官方數據平臺 “國家數據”。使用專利受理量而不是授權量主要是考慮到 “創新”是一種發展方式而不是一種發展結果，專利授權與否既與創新的質量有關，也與專利申請過程中的權利聲明項數、申請書寫法、查新情況、專利審查員的主觀判斷等有關，而這些要素和創新水平并無直接的關聯，也并不影響區域創新的發展方式。采用 “每萬人專利申請量”就可以有效剔除這些無關因素，充分地反映地區的發展方式是否主要通過創新實現。

衡量產業結構升級的指標有很多，比較常見的做法是基于克拉克定律，采用農業與非農業產值比例來衡量產業結構升級情況?？紤]到本文主要是關于科學技術創新和商業模式創新的研究，在描述產業結構的時候理應加大第二產業和第三產業在指標中的權重，同時該操作不應該影響本文的結論，因此，本文參考徐德云（2008）[15]研究中使用的 “產業結構指數”構建 “產業升級指數”，具體過程如下：

第一步，計算 “產業結構指數”。對一二三產業賦予不同的權重，基于各產業占GDP的比重通過式（8）計算得出：

其中，IUi為i省產業結構指數的數值，In表示第n產業占GDP的比重。由指標構造易知n＝1，2，3，IUi數值越大就表明產業結構中第二、三產業所占比例越高。

第二步，根據 “產業結構指數”計算 “產業升級指數”。產業升級可以理解成本期產業結構與上一期產業結構的差別，因此 “產業升級指數”可以通過對 “產業結構指數”差分得到。

綠色經濟發展水平通過碳排放值與地區GDP相除得到。數據來源于 “國家數據”平臺和 “中國碳排放數據庫”（www.ceads.net）。

3 實證分析

3.1 穩定性檢驗和最優滯后階數的確定

本模型樣本選取了30個省份17年的數據，屬于典型的寬截面、短時間數據，采用一般單位根檢驗方法效果均不佳，本文采用H-T檢驗（Har?ris-Tzavalis）方法對原序列進行穩定性檢驗，檢驗結果如表1所示?？梢姡咳f人專利申請增量（PA）、產業結構升級指數（IU）和綠色經濟發展水平（GD）的HT檢驗結果均拒絕原假設，說明這3個序列均為平穩序列，可以用于實證分析。

表1 主要變量單位根檢驗結果

3.2 GMM估計

PVAR模型的優勢在于能夠在其他變量不變的情況下通過正交化響應，分解出每個沖擊對內生變量的影響。但是由于模型中存在固定效應，古典線性回歸中的嚴格外生性假定不再成立。因此需要進行系統廣義矩估計（GMM）。將每萬人專利申請增量、產業結構升級指數變化量、綠色經濟發展水平作為PVAR模型的內生變量，利用GMM方法進行有效性估計，結果如表2所示。根據MAIC、MBIC和MQIC最小化原則，本文將模型最優滯后階數確定為3。

表2 PVAR模型最優滯后階數的確定

利用系統GMM方法，對每萬人專利申請增量（PA）產業結構升級指數（IU）、綠色經濟發展水平（GD）三者之間PVAR模型估計結果，如表3所示。結果顯示，發明專利增量對其他變量的影響較小，創新本身對產業結構升級和綠色經濟發展的實現并不具有顯著的促進作用。對于這一現象的解釋是：無論是技術創新還是商業模式創新都是受利潤驅動的市場行為，創新本身并不能帶來直接的產業結構升級或是降級，更不會必然地促進全社會的綠色經濟發展。因此，有必要通過行政、稅收、輿論等手段對創新加以引導，從而發揮創新對全社會產業升級和綠色經濟發展的促進作用。分析結果還表明，綠色經濟發展對社會創新水平具有顯著的促進作用。這主要是因為隨著全社會生產方式的節能化、綠色化，產品競爭優勢的形成越發依賴于技術創新和商業模式創新，并且這種依賴性會隨著綠色經濟的不斷升級而越發明顯。

需要特別注意的是，僅從分析結果來說，綠色經濟發展和產業結構的升級具有相互促進作用。這一結論與傳統理論有所不同。一般認為，通過產業結構升級，社會的發展方式會逐漸趨向于節能、環保，因此，產業結構升級是因，綠色經濟發展是果。但是，本文中PVAR模型分析的結果表明，以上過程是相互的。隨著綠色經濟發展水平的不斷提高，環保訴求逐漸成為了全社會的共識，全社會都不得不通過技術創新和商業模式創新來迎合這一市場需求。在商品和服務不斷高級化、環保化的過程中，產業結構也就完成了升級。

表3 對創新、產業結構升級與綠色經濟發展相互影響的分析結果

為了進一步確認創新、產業結構升級和綠色經濟發展之間因果關系的真實存在，還需要對各變量進行格蘭杰（Granger）因果檢驗。不難看出，在區域內發展綠色經濟或者促進產業升級都不能直接提升區域創新水平；綠色經濟發展和產業結構升級之間互為格蘭杰因果。綜合表3和表4的結果可以得出結論，我國各省綠色經濟發展和產業結構升級之間普遍存在著互相促進、互為因果的動態關系。

表4 對創新、產業結構升級與綠色經濟發展相互影響的格蘭杰檢驗

3.3 脈沖響應與方差分解

在PVAR模型估計中，為了明確每一個內生變量的變化對模型的影響，需要對變量進行脈沖響應和方差分解。脈沖響應函數能夠分析隨機擾動項一個標準誤的沖擊對PVAR系統中各變量當前和未來一定時期內的影響，這種方法可以很好地反映各個變量之間的動態關系與影響程度。通過前面的研究難以判斷創新與產業結構升級、綠色經濟發展之間的關系，因此，本節的脈沖響應和方差分解只考慮產業結構升級和綠色經濟發展兩個變量。

從圖2的4個子圖來看，所有變量的脈沖響應經過10期后都呈現出收斂的態勢，說明本文所構建的PVAR模型是穩健的。觀察圖2中上面的兩個脈沖響應子圖可知，當產業結構出現高級化（即 “產業結構升級”）的變動時，該沖擊對自身的影響將在3期后基本消失，但單位GDP的能耗水平將很快出現響應而下降，綠色經濟發展水平將很快得到提高。隨后綠色經濟發展水平又在第2期、第4期出現一些小幅波動，在第5期后逐漸趨向于收斂到穩態，穩態值的能耗將比初始值稍低。說明產業結構升級后社會綜合能耗會有一個大幅的減少，實際上是通過產業結構升級使得創造每一單位GDP的能耗減少了。能耗減少有可能導致能源價格下降，進而又增加了社會對能源的消耗。從長期來看產業結構升級對綠色經濟發展仍然有一定的益處。觀察圖2中下面的兩個脈沖響應子圖可知，如果出現通過規制等手段強制影響能耗的沖擊，產業結構需要較長時間調整，這種調整在第5期前幾乎是隨機的，但在第5期后基本呈現出穩態。該穩態比初始值要高，也就意味著綠色經濟發展的沖擊會帶來產業結構的升級。

4 研究結論及政策建議

圖2 PVAR模型脈沖響應函數圖

本文利用全國30個省份2002～2018年間反映創新、產業結構升級、綠色經濟發展水平的面板數據，深入研究了不同省份以上三者之間的內在關聯。分析結果表明：（1）創新與產業結構升級、綠色經濟發展水平之間的直接相互影響并不明顯，從創新的內涵來說，無論是技術創新還是商業模式創新都是利潤驅動的市場行為，創新過程是沒有方向的，其本身并不能帶來直接的產業結構升級或是降級，更無法直接促進全社會的綠色經濟發展；（2）產業結構升級和綠色經濟發展之間存在著互為因果的關系，這有可能是因為隨著產業結構的升級，社會主要產品由工業品、農業品逐漸轉向各類服務產品，因此單位產值的能耗也不斷降低，綠色經濟得到發展。隨著綠色經濟的不斷發展，環保訴求逐漸成為全社會的共識，全社會都不得不通過不斷創新來迎合市場的這一需求。在商品和服務的不斷高級化、環?；^程中，產業結構也就完成了升級；（3）綠色經濟發展對社會創新水平具有顯著的促進作用。這主要是因為隨著全社會生產方式的節能化、綠色化，產品競爭優勢的形成越發依賴于技術創新和商業模式創新，并且這種依賴性會隨著綠色經濟的不斷升級而越發明顯。

基于以上研究結論，為促進我國產業結構進一步升級、綠色經濟進一步發展，提出如下政策建議：（1）要進一步完善對創新的引導，著力提升創新質量。創新本身是一種中性的市場行為，其本質還是逐利的。如果不加以正確引導，創新將只有 “數量”而沒有 “質量”，創新活動只會浪費寶貴的創新資源而并不會帶來產業結構的升級和綠色經濟的發展。因此，創新不應該是創新數量而應該是創新質量。對創新的引導和科學評價將更有助于社會的發展；（2）產業結構和綠色經濟發展的變化并不一定會帶來創新水平的提升。傳統理論認為通過優化產業結構和強化環境規制可以倒逼全社會增強技術創新和商業模式創新，從本文的研究結果來看是難以實現的。因此，提升創新的數量和質量仍然需要從完善鼓勵創新的體制機制和科學合理引導創新行為入手；（3）通過本文的研究可知，綠色經濟發展可以促進環境規制的完善，而環境規制會帶來產業結構的升級。促進產業結構升級也是加快實現綠色經濟發展的重要手段，綠色經濟的發展并非只能依靠農林牧漁業，第一產業比重過大反而不利于地區實現綠色經濟發展。要根據區域實際情況，適時調整產業政策，合理調整產業結構才能從根本上實現地區綠色經濟的發展。而綠色經濟發展本身也會對地區的產業結構升級產生促進作用?？茖W地設定地區綠色經濟發展目標，預先提出階段性的環境規制規劃都將有助于實現地區產業結構的升級。全面、綜合地制定產業促進政策和綠色經濟發展目標將有助于產業結構升級和綠色經濟發展協同發展。