創新驅動下環境規制與長江經濟帶制造業轉型關系研究

黃德春，苗藝錦

(1.河海大學商學院，江蘇 南京 211100； 2.江蘇省“世界水谷”與水生態文明協同創新中心，江蘇 南京 211100；3.河海大學產業經濟研究所，江蘇 南京 211100)

制造業是強國之基，要形成我國高質量發展的新動力，重點、難點和出路均在制造業[1]。目前我國制造業發展面臨新的挑戰，亟須轉型升級。長江經濟帶沿線聚集了我國44%的工業總量，是我國的制造業基地。長江經濟帶制造業轉型的成功與否直接影響我國制造業的轉型升級。環境約束和自主創新能力不強是制造業轉型的重要瓶頸[2]。2015年國務院發布的《中國制造2025》將綠色發展與創新驅動作為了基本方針[1]。制造業中高能耗、高污染行業對環境造成的危害最大，是污染排放最嚴重的產業[3]。在長江大保護戰略指導下，環境規制的制定對制造業轉型有著一定的影響。與此同時，依靠傳統要素驅動進行發展的紅利消失，《長江經濟帶創新驅動產業轉型升級方案》[4]要求長江經濟帶各省(市)研究創新驅動產業轉型的具體措施。因此，在創新驅動不同的發展階段，環境規制[5]能否推動制造業轉型，是目前政府和學術界需要解決的問題，對區域高質量發展和生態文明建設具有重要意義。

在環境規制與制造業轉型的關系研究中，現有文獻主要存在3種觀點：①環境規制倒逼制造業轉型[6]。這一過程中，環境規制的強度起著至關重要的作用，只有當環境規制達到一定的強度才能促進產業轉型，并且隨著環境規制強度的增加促進效果增強[7]。②環境規制對推動我國制造業轉型的“合力效應”尚不明顯[8]，環境規制抑制了制造業的轉型[9]。③環境規制對制造業轉型所產生的影響不是單純的促進或抑制，會受到技術創新等因素的影響[10]。由此可見，學者們對環境規制與制造業轉型關系的意見尚未達成一致。在考慮創新驅動對環境規制與制造業轉型關系的影響研究中，原毅軍等[11]運用GMM估計法檢驗環境規制與技術創新及綠色技術創新對制造業轉型升級的影響。Yuan等[12]研究認為，環境規制與技術創新之間，技術創新與制造業轉型之間均存在非線性關系。從創新驅動在環境規制與制造業轉型中的中介作用研究來看，汪小國等[13]將技術創新定為中介變量，通過建立系統GMM模型和固定效應模型研究環境規制對我國制造業轉型升級的影響。結果表明創新驅動會影響環境規制與制造業轉型的關系。

通過梳理相關文獻可以認為：①現有研究主要探討了環境規制、創新驅動和制造業轉型兩兩之間的關系，鮮有學者針對不同創新驅動水平下環境規制與制造業轉型的關系進行研究。②在研究對象上，目前鮮有針對長江經濟帶的研究。③在研究方法上，已有文獻多采用系統GMM模型對三者關系進行分析，但該方法只能得出環境規制在不同階段對制造業轉型影響存在差異。

為了甄別環境規制在創新驅動不同水平時對制造業轉型影響系數的可能差異，本文選用面板門檻模型尋找創新驅動對長江經濟帶制造業轉型影響系數的門檻值，研究不同創新驅動水平下，環境規制能否顯著促進長江經濟帶制造業轉型這一問題，為落實長江經濟帶“共抓大保護，不搞大開發”、實現制造業轉型提供參考依據。

1 機理分析

在創新驅動影響下，環境規制與制造業轉型的關系存在不確定性。創新驅動如何在環境規制與制造業轉型間發揮中介效應，取決于“成本說”與“補償說”的博弈結果。環境規制對制造業轉型升級的影響機制如圖1所示。

圖1 環境規制對制造業轉型升級的影響機制

根據新古典經濟學完美競爭市場的“成本說”，提高環境規制強度會對社會福利與生產成本產生相悖的沖擊效應[14]。環境規制增強使制造業企業付出了額外的治污環保成本。一方面，若企業保持原有的生產模式，則需要繳納排污費等由于污染負外部性帶來的懲罰。另一方面，短期內企業缺乏升級工藝所需的資本，傾向于通過購買排放權等末端治理手段轉移污染排放，以此響應環境規制政策。企業沒有充足的預留資本彌補環境規制帶來的額外成本，傾向于擠占創新投入維持企業運營，生產工藝革新停滯不前，此時環境規制沒有達到淘汰落后產能、實現傳統產業更新換代的目的，不利于制造業轉型。

以“波特假說”為主導的“補償說”[15]認為，環境規制限制企業排放污染物的種類和數量，倒逼企業通過創新驅動改善研發條件、增加研發投入、引進先進設備，實現末端治理到源頭治理的轉變。創新驅動使生產成本的規模遞減效應發揮作用，促進了制造業內部的合理分工，改善了生產工藝，淘汰了高能耗、高污染、高成本的落后產業，實現了企業由資源勞動密集型向資本技術密集型的轉變。創新驅動成果得到了市場的認可，既減少了制造業的污染又實現了制造業的轉型，對沖了環境規制帶來的額外成本，提高了企業的競爭力，并樹立了綠色發展的形象，提升了企業的社會擔當，進一步激勵了企業進行創新驅動，以實現良性循環。

2 研究設計與方法

2.1 變量選擇

2.1.1被解釋變量

制造業轉型(Y)。參考傅元海等[16]的做法，基于OECD制造業分類法將制造業分為三類，采用高端技術制造業產值與中端技術制造業產值之比來衡量制造業的轉型。

2.1.2核心解釋變量

a. 環境規制(R)。衡量環境規制的指標主要有污染物排放量的綜合指標、排污費指標、地區人均收入水平等。地區人均收入水平不能全方位衡量環境規制強度，本文不予考慮。污染物排放量的綜合指標雖較好地衡量了環境規制強度，但從2011年起《中國環境統計年鑒》不再公布各行業工業廢水排放達標量等數據，因此采用排污費作為環境規制的衡量指標。

b. 創新驅動(D)。在機理分析中，環境規制主要對創新投入資本產生一定的影響，因此采用環境規制和創新驅動投入占地區生產總值的比值，從投入角度測度創新驅動水平。

2.1.3控制變量

a. 政府干預(G)。政府的財政支出導向會影響制造業的轉型，采用政府財政支出與地區生產總值之比衡量。

b. 固定資產(K)。固定資產投資規模的擴張會影響制造業的轉型，采用地區全社會固定資產投資衡量。

c. 外商直接投資(F)。發達國家轉移污染產業，導致發展中國家制造業結構的變化。采用外商直接投資額與地區生產總值之比衡量。

d. 貿易水平(T)。進出口貨物的供需會影響產品結構進而影響制造業轉型。根據當年國家外匯管理局提供的每日匯價進行加權平均，計算得出當年人民幣兌換美元的平均匯率，采用地區進出口總額與地區生產總值的比值來衡量對外開放程度。

e. 人力資本(L)。人力資本是提高創新驅動水平和制造業轉型所需的人才。通過人均受教育年限衡量，計算式為

(1)

其中

eit=6pit+9jit+12hit+16cit

式中：Lit為i省第t年地區人均受教育年限；eit為地區受教育年限總量；pit、jit、hit、cit分別為小學、初中、高中、大專及以上文化程度人口數；Sit為地區6歲以上抽樣人口數。

2.2 數據來源與說明

基于數據的有效性和可得性，選取2005—2016年長江經濟帶11個省(市)的面板數據進行研究。數據來自于各省統計年鑒以及中國經濟與社會發展統計數據庫，選取的統計口徑為規模以上工業企業。2012年后更新了國民經濟行業分類標準，為保持統計口徑的一致性，參考有關研究[17]，選取20個細分行業，對制造業數據進行必要調整。

2.3 模型設定

2.3.1面板模型

為比較創新驅動在環境規制影響制造業轉型中的作用，首先構建包含創新驅動與環境規制交互項的面板模型，研究環境規制對制造業轉型的影響情況。借鑒已有的研究成果[18]，構造如下面板模型(為緩解異方差對K取對數)：

Yit=β0+β1Rit+β2RitDit+β3Git+β4lnKit+

β5Lit+β6Fit+β7Tit+ηi+μit

(2)

式中：β0為常數；β1～β7分別為對應各項的回歸系數；η、μit分別為不隨時間變化的個體效應和殘差。

2.3.2面板門檻模型

結合研究目標，參照Hansen[19]構建的適用于平衡面板數據的面板門檻回歸模型；基于機理分析，在長江大保護戰略實施過程中，考慮環境規制對長江經濟帶制造業轉型的影響可能受到創新驅動水平的約束，將創新驅動作為門檻變量，將環境規制作為核心解釋變量，構建影響長江經濟帶制造業轉型的分段函數來展開剖析。設定的門檻模型如下：

Yit=φ0+φ1RitI(D≤τ1)+

φ2RitI(τ1

φnRitI(D>τn)+λ1G+λ2lnK+

λ3L+λ4F+λ5T+μit

(3)

式中：I(·)為示性函數；τn為第n個待估門檻值；φ0為個體效應；μit為誤差項，且μit～iid(0，σ2)。

3 實證分析

3.1 變量多重共線性檢驗

針對解釋變量，方差膨脹因子VIF檢驗結果見表1。所有變量中最大的VIF值為5.46，遠小于10。因此，變量間不存在多重共線性。

表1 各解釋變量的方差膨脹因子VIF值

3.2 數據平穩性檢驗

數據非平穩會影響建模的質量和分析結果。為了避免偽回歸現象，選擇同質單位根LLC檢驗和異質單位根IPS檢驗對各變量的平穩性進行檢驗，結果見表2。本文選取的變量均為平穩變量，不存在偽回歸問題，可以進行面板回歸分析。

表2 單位根檢驗結果

3.3 面板回歸分析

首先在不考慮創新驅動的中介作用下，探究環境規制對制造業轉型的影響。使用計量軟件Stata16.0進行面板回歸分析，結果見表3。

依據表3的回歸結果分析：環境規制回歸系數在1%顯著水平上為0.042 3，即環境規制每增加1%，制造業轉型將提高0.042 3%。在不考慮創新驅動時，只通過提高環境規制強度可以促進制造業轉型。環境規制與創新驅動的交互項對制造業轉型產生了負向作用，環境規制與創新驅動的互動效果阻礙了制造業轉型，究其原因可能是環境規制導致生產投資的機會成本增加，對創新驅動資本有一定擠出效應，從而抑制了制造業的轉型。

表3 面板數據回歸結果

3.4 門檻效應檢驗與門檻估計

面板數據回歸是對長江經濟帶環境規制和制造業轉型關系的基本分析。通過機理分析及《中國制造2025》的基本方針可知，創新驅動已成為影響環境規制與制造業轉型關系的重要因素，因此構建面板門檻模型研究創新驅動的門檻效應，探討在創新驅動不同水平下，長江經濟帶環境規制對制造業轉型的影響。

使用計量軟件Stata16.0進行門檻效應檢驗，門檻變量為創新驅動的單一門檻和雙重門檻分別在10%和5%的置信水平下顯著，p值分別為0.07和0.05，而三重門檻的p值為0.240。單一門檻和雙重門檻效應顯著，三重門檻效應不顯著。據此選擇雙門檻模型。門檻效果檢驗表明：門檻估計值分別為0.011 4和0.026 2。

表4 面板門檻模型估計結果

3.5 面板門檻模型結果分析

由表4可知，創新驅動處于不同水平時，環境規制對制造業轉型的影響存在顯著差異。當創新驅動水平低于0.011 4時，環境規制與制造業轉型之間表現為顯著負相關；當創新驅動水平介于0.011 4和 0.026 2 時，環境規制與制造業轉型轉變為顯著正相關；當創新驅動水平高于0.026 2時，環境規制強度增加對制造業轉型的正向推動作用增強。系數符號的變化表明，環境規制對制造業轉型的影響依賴于創新驅動水平。

當創新驅動處于“慢車道”時，“成本說”作用大于“補償說”作用。環境規制政策使企業被迫增加治污費用，短期內企業傾向于擠占研發投入、彌補額外成本、維持生產活動，制造業內部結構沒有改變，不利于制造業轉型。當創新驅動越過第一門檻，處于“正常車道”時，“成本說”作用小于“補償說”作用。此時企業傾向于通過創新驅動引進先進技術和管理經驗，摒棄傳統生產工藝和流程，實現要素的高效再分配，既減少了環境污染，又促進了制造業轉型。當創新驅動越過第二門檻，處于“快車道”時，“補償說”作用遠大于“成本說”。由于企業已利用創新驅動進行自身結構改造、業務轉型，實現了規模報酬遞增和競爭力的提升。因此企業將持續提高對創新驅動的關注，利用創新驅動應對環境規制。本文采用地區污染物治理投資替代排污費，作為衡量環境規制的新變量以用于穩健性檢驗。回歸結果在系數符號上并沒有發生偏轉，結果依然表明環境規制對制造業轉型的影響存在顯著的創新驅動的雙門檻效應。

從控制變量的估計結果看，固定資產投資和人力資本投入對制造業轉型有顯著的促進作用。固定資產投資的規模和方向可以引導行業發展，支持制造業轉型；人力資本的投入既有助于傳統制造直接向智能制造轉型，又由于高質量人才的綠色發展意識普遍較高，對制造業污染的接受程度低，間接促進了制造業轉型。政府干預對制造業轉型有促進作用，但不顯著。可能是由于目前財政支出結構不合理，生產要素存在錯配或效率低下的問題。外商直接投資和貿易水平對制造業轉型有抑制作用，但不顯著。這可能是外商直接投資區域分布不合理、流域貿易水平差異所導致的。中下游流域的外商直接投資數量與質量均占優勢，貿易水平高。上游流域由于起步較晚，貿易水平低，容易吸收高污染、高能耗行業，成為國外企業的環境避難所。同時上游部分行業過度依賴外商投資，安于現狀，轉型動力不足。

為進一步考察長江經濟帶各流域創新驅動在環境規制對制造業轉型影響中介效應中的區域差異，測算得出長江經濟帶上游、中游、下游2005—2016年創新驅動水平分別為0.001 0、0.012 1和 0.021 2。三流域創新驅動水平均沒有越過第二門檻，中下游位于一二門檻之間，上游地區未達第一門檻值。這表明，中下游地區借助較為優越的地理優勢以及長江三角洲優惠政策的傾斜，創新驅動的動力較強，已經實現環境規制對制造業轉型的良性促進。上游地區由于資源分配不均，用于創新驅動的資本本來就較少，加之環境規制的實施，迫使企業挪用創新資本彌補排污帶來的懲罰，環境規制對制造業轉型存在負向影響。

4 結論與建議

4.1 結論

a. 在不考慮創新驅動的門檻效應時，環境規制對制造業轉型具有促進作用。環境規制與創新驅動的交互項對制造業轉型有消極作用。環境規制對制造業轉型的影響存在創新驅動水平的雙門檻效應，即環境規制會依賴于創新驅動水平的高低而對制造業轉型產生不同的影響。當創新驅動處于“慢車道”時，環境規制不利于長江經濟帶制造業轉型；創新驅動處于“正常車道”時，環境規制對長江經濟帶制造業轉型有促進作用；創新驅動處于“快車道”時，環境規制對制造業轉型的促進作用更加明顯。

b. 固定資產投資和人力資本投入與制造業轉型有顯著的正相關關系。政府干預、外商直接投資和貿易水平對制造業轉型的影響不顯著，其中，政府干預對其影響為正，外商直接投資和貿易水平對其影響為負。

c. 通過測算長江經濟帶三流域的創新驅動水平可知，中游和下游地區的創新驅動處于“正常車道”，環境規制促進制造業轉型；上游地區的創新驅動處于“慢車道”，環境規制抑制制造業轉型。

4.2 建議

a. 重視創新驅動與環境規制的協同作用，為制造業企業營造良好的創新環境。一方面，政府可以對通過創新驅動實現綠色發展的企業實行稅收減免與財政補貼，激勵企業通過創新驅動推出兼具商業價值和環境價值的新產品，實現環境規制對制造業轉型的促進作用。另一方面，政府可以通過征收附加稅的方式，倒逼企業主動進行綠色生產研發與清潔技術創新，從生產流程和污染治理兩個方面注入創新力量，通過智能制造實現綠色發展與制造業轉型。

b. 實施差異化的區域性環境規制政策。政府應當評估各流域制造業發展階段與污染特征、創新驅動能力與水平，因地制宜地制定不同力度的環境規制。上游流域創新驅動水平較低，傳統制造業占比較大，環境規制不宜過度嚴苛。可傾向于以激勵創新驅動為主，提高企業綠色創新活動的支持與補貼，幫助提升資源的使用效率，進而實現環境規制對制造業轉型的促進作用。對于中下游流域，可通過增收排污費等方式增加環境規制強度，同時完善環境規制體系，動態調整環境規制策略，增強環境規制對中下游制造業轉型的促進作用。

c. 對于固定資產投資和人力資本這類促進制造業轉型的因素，通過合理分配固定資產、加大教育投入、在企業內設立博士工作站等方式維持兩者對區域制造業轉型的促進作用。對于政府干預、外商直接投資與貿易水平這類制約制造業轉型的因素，應當通過適當改變予以破除。政府通過財政補貼支持等干預手段協助企業實現綠色發展與技術創新，實現政府干預對制造業轉型的顯著促進。對于外商直接投資和貿易水平，一方面，提高外商準入門檻，限制技術含量低、污染物排放量高的產業轉移；另一方面，引進綠色能源與先進技術，加強與外商的技術合作，從兩方面共同促進區域制造業轉型。