綠色創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系的實(shí)證研究
——基于天津市時間序列數(shù)據(jù)模型

黃 婷

(天津外國語大學(xué)國際商學(xué)院，天津 300450)

0 引言

2020年，我國提出2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和的“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)，2005—2020年中國碳排放量強(qiáng)度下降48.4%，非化石能源消費(fèi)比從7.4%上升至15.9%，2018年人均溫室氣體排放量7.56 t，從2005年開始，中國累積節(jié)能量占全球50%以上，大幅超額完成2020年氣候行動目標(biāo)。我國經(jīng)濟(jì)已經(jīng)由高速增長轉(zhuǎn)為高質(zhì)量發(fā)展階段，“雙碳”目標(biāo)的確立對實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型，經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

2022年天津市政府印發(fā)《天津市加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的實(shí)施方案》，積極開展“雙碳”工作，提出加快建立健全綠色低碳循環(huán)的經(jīng)濟(jì)體系，鼓勵綠色低碳技術(shù)研發(fā)，開展綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新試點(diǎn)，通過組建共生技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、開發(fā)節(jié)能降碳技術(shù)、支持企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)合作、依托循環(huán)系統(tǒng)和碳捕集技術(shù)開展試點(diǎn)等科技創(chuàng)新措施助力低碳發(fā)展。但實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)是一項(xiàng)長期任務(wù)，目前仍存在能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)綠色化轉(zhuǎn)型困難等問題，因此，本文基于1990—2020年天津市時間序列數(shù)據(jù)，運(yùn)用熵值法測算綠色創(chuàng)新能力，分析天津市綠色創(chuàng)新發(fā)展?fàn)顩r，進(jìn)行模型構(gòu)建，并為天津市開展“雙碳”工作提供可行的建議。

1 文獻(xiàn)綜述

關(guān)于綠色技術(shù)創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的研究，已有許多文獻(xiàn)從綠色創(chuàng)新效率測算、區(qū)域環(huán)境經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展等方面展開。在綠色創(chuàng)新效率測算方面，有許多學(xué)者通過超效率SBM模型、網(wǎng)絡(luò)超效率EBM模型和DEA窗口分析、三階段DEA模型、SFA隨機(jī)前沿法等進(jìn)行綠色創(chuàng)新效率評價。華振[1]運(yùn)用主成分分析法測度區(qū)域綠色創(chuàng)新績效；張振剛等[2]從能源、環(huán)境、創(chuàng)新3個維度衡量廣東省綠色創(chuàng)新能力；王郁蓉[3]采用因子分析法測算區(qū)域內(nèi)企業(yè)綠色創(chuàng)新能力。學(xué)者們對于綠色創(chuàng)新水平的測度與評價方法存在差異，但在測算中都包含了環(huán)境資源以及科技創(chuàng)新的評價尺度，較為客觀準(zhǔn)確地測算出綠色創(chuàng)新水平。

在區(qū)域環(huán)境經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展方面，程麗[4]通過區(qū)域環(huán)境經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的空間評價方法，得出天津市目前發(fā)展現(xiàn)狀較好，且總體向高級別發(fā)展；李瑩瑩[5]則認(rèn)為目前天津市環(huán)境和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的狀況仍處于中度失調(diào)衰退類環(huán)境之后型階段，二者關(guān)系呈現(xiàn)出“倒N型”的庫茲涅茨曲線關(guān)系。一些學(xué)者在綠色創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級、能源利用效率、城市碳減排等方面進(jìn)行定量分析，實(shí)證研究二者關(guān)系。汪發(fā)元等[6]實(shí)證檢驗(yàn)了環(huán)境規(guī)制與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的關(guān)系，其中，綠色創(chuàng)新發(fā)揮了中介效應(yīng)，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級；翟仁祥等[7]實(shí)證分析了我國沿海地區(qū)綠色技術(shù)創(chuàng)新與能源利用效率的關(guān)系；古惠冬等[8]基于空間杜賓模型對綠色技術(shù)創(chuàng)新影響碳排放的空間效應(yīng)進(jìn)行實(shí)證分析。

目前有關(guān)綠色創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系的實(shí)證研究大多采用的數(shù)據(jù)為全國層面的數(shù)據(jù)，區(qū)域?qū)用娴膶?shí)證研究還不足，且國內(nèi)學(xué)者的研究大多針對目前天津市環(huán)境質(zhì)量的現(xiàn)狀及解決對策，對綠色創(chuàng)新技術(shù)的涉及較少，缺乏實(shí)證研究方法。因此本文基于1990—2020年天津市時間序列數(shù)據(jù)模型，運(yùn)用熵值法從綠色發(fā)展和創(chuàng)新能力2個維度構(gòu)建綠色創(chuàng)新水平測度指標(biāo)體系，測算天津市綠色創(chuàng)新水平，對綠色創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系進(jìn)行實(shí)證分析。

2 模型構(gòu)建與變量選取

2.1 模型構(gòu)建

本文構(gòu)建的時間序列模型如下：

lngdpt=α1lngret+α2lnopet+α3lnisht+α4lninvt+c+μt

式中，α1、α2、α3、α4分別為綠色創(chuàng)新水平、對外開放水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、投資力度的回歸系數(shù)，c為常數(shù)項(xiàng)，μt表示隨機(jī)擾動項(xiàng)。

2.2 變量選取

2.2.1 被解釋變量

為研究天津市綠色創(chuàng)新水平對經(jīng)濟(jì)增長的影響，本文選取的被解釋變量為經(jīng)濟(jì)增長水平(lngdp)，用人均GDP(元/人)來衡量。

2.2.2 核心解釋變量

為更準(zhǔn)確測算出天津市綠色創(chuàng)新水平(lngdp)這一核心解釋變量，本文基于天津市發(fā)展實(shí)際及數(shù)據(jù)的可獲得性，從綠色發(fā)展和創(chuàng)新能力2個方面選取14個測度指標(biāo)構(gòu)建綠色創(chuàng)新水平指標(biāo)體系。運(yùn)用熵值法測度綠色創(chuàng)新水平，所得指標(biāo)權(quán)重如表1所示，進(jìn)而測算出天津市1990—2020年綠色創(chuàng)新水平。

表1 綠色創(chuàng)新水平測度指標(biāo)體系

根據(jù)熵值法測算出1990—2020年天津市綠色創(chuàng)新水平，從時間趨勢上看(見圖1)，1990年起，天津市綠色創(chuàng)新水平在不斷提升。1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年和2020年分別為0.044、0.068、0.078、0.244、0.425、0.697、0.931。1990—2000年綠色創(chuàng)新水平較低，且增長緩慢，2000年之后綠色創(chuàng)新水平持續(xù)上升，1995年國家提出“可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略，說明天津市為促進(jìn)綠色創(chuàng)新采取了相應(yīng)措施，鼓勵生態(tài)技術(shù)創(chuàng)新，節(jié)約資源、能源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，但此時整體的綠色創(chuàng)新水平較低。 2000年后，綠色創(chuàng)新水平持續(xù)向好，增長速度加快，增長較為穩(wěn)定，2016—2017年綠色創(chuàng)新水平有所下降，可能是由于粗放式的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式對資源和環(huán)境造成破壞，經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展的可持續(xù)性較弱。從趨勢上看，未來天津綠色創(chuàng)新水平仍能保持不斷提升。

圖1 天津市綠色創(chuàng)新水平

2.2.3 控制變量

本文選取的控制變量有：對外開放水平(lnope)，用進(jìn)出口總額(萬美元)衡量；產(chǎn)業(yè)升級水平(lnish)，用第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重來衡量；投資力度(lninv)，用固定資產(chǎn)投資(億元)來衡量。

2.3 數(shù)據(jù)來源

本文基于1990—2020年天津市31年的時間序列數(shù)據(jù)對綠色創(chuàng)新水平與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系展開研究。相關(guān)數(shù)據(jù)均來源于國家統(tǒng)計局和中經(jīng)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，缺失數(shù)據(jù)利用天津市各年統(tǒng)計年鑒以及EPS數(shù)據(jù)庫補(bǔ)齊，在實(shí)證分析中，為盡可能滿足經(jīng)典線性模型假設(shè)，避免異方差帶來的估計偏誤以及個別極端值的影響，本文對所有變量取自然對數(shù)。

2.4 變量描述性統(tǒng)計

描述性統(tǒng)計結(jié)果見表2，其中，被解釋變量人均GDP均值為10.186，最大值和最小值分別為11.528和8.157。綠色創(chuàng)新水平的最大值和最小值分別為-0.071和-3.139，天津市不同年份的綠色創(chuàng)新水平存在一定差距。

表2 描述性統(tǒng)計結(jié)果

3 實(shí)證分析

3.1 平穩(wěn)性檢驗(yàn)

為避免出現(xiàn)偽回歸，需要對時間序列進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，本文運(yùn)用Eviews軟件對回歸分析的各變量進(jìn)行ADF單位根檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果見表3。被解釋變量經(jīng)濟(jì)增長水平(lngdp)、核心解釋變量綠色創(chuàng)新水平(lngre)以及對外開放水平(lnope)均通過ADF檢驗(yàn)，不存在單位根，為平穩(wěn)序列。產(chǎn)業(yè)升級水平(lnish)以及投資力度(lninv)為不平穩(wěn)序列，對原序列進(jìn)行差分后生成一階差分變量dlnish、dlninv，對一階差分變量進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果表明一階差分后的序列為平穩(wěn)序列，可以進(jìn)行OLS估計。

表3 平穩(wěn)性檢驗(yàn)

3.2 OLS回歸

通過平穩(wěn)性檢驗(yàn)可知，一階差分后的變量dlnish、dlninv均為平穩(wěn)序列，本文對各平穩(wěn)序列進(jìn)行OLS估計，表4模型(1)為OLS回歸結(jié)果。模型通過了F檢驗(yàn)，且擬合優(yōu)度為0.99，模型的擬合優(yōu)度較好。核心解釋變量綠色創(chuàng)新水平在1%的水平下通過顯著性檢驗(yàn)，且回歸系數(shù)為0.403，說明綠色創(chuàng)新水平對經(jīng)濟(jì)增長具有顯著正向影響，綠色創(chuàng)新水平的提高能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。其他控制變量均通過顯著性檢驗(yàn)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對經(jīng)濟(jì)增長的促進(jìn)作用最強(qiáng)，回歸系數(shù)為1.96，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變，使經(jīng)濟(jì)增長更具有持續(xù)性。對外開放水平對天津市經(jīng)濟(jì)增長具有顯著正向影響，回歸系數(shù)為0.41，天津作為我國北方重要港口和最大沿海開放城市，具有獨(dú)特地理優(yōu)勢和政策便利，港口經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷優(yōu)化，推動經(jīng)濟(jì)增長。

3.3 異方差、序列相關(guān)性檢驗(yàn)及修正

為檢驗(yàn)殘差是否存在異方差，本文進(jìn)行懷特異方差檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果結(jié)果顯示N×R2的伴隨概率為0.308大于0.05，不能拒絕同方差的原假設(shè)，即殘差序列同方差。

為檢驗(yàn)殘差是否存在序列相關(guān)，本文進(jìn)行LM檢驗(yàn)。將resid(-1)以及resid(-2)引入模型中，resid(-1)t值為3.09，p值為0.005，在1%的水平下通過顯著性檢驗(yàn)，resid(-2)t值為-1.03，p值為0.31，未通過顯著性檢驗(yàn)。同時，N×R2的伴隨概率為0.012 2小于0.05，拒絕不存在序列相關(guān)的原假設(shè)，說明殘差序列存在一階自相關(guān)。

為修正一階序列相關(guān)對模型造成的影響，本文運(yùn)用廣義差分法和Newey West估計法對序列相關(guān)進(jìn)行修正。回歸結(jié)果如表4所示。修正后的模型擬合優(yōu)度分別為0.996和0.99，且通過了F檢驗(yàn)。核心解釋變量綠色創(chuàng)新水平的回歸系數(shù)分別為0.317和0.403，且在1%的水平下通過了顯著性檢驗(yàn)，說明綠色創(chuàng)新水平對經(jīng)濟(jì)增長具有顯著正向影響，這與前文OLS估計一致，說明回歸結(jié)果穩(wěn)健可靠。

表4 回歸結(jié)果

4 結(jié)論及建議

本文基于1990—2020年天津市時間序列數(shù)據(jù)，研究綠色創(chuàng)新水平對經(jīng)濟(jì)增長的影響，經(jīng)過平穩(wěn)性檢驗(yàn)構(gòu)建OLS回歸模型，對殘差序列進(jìn)行異方差和序列相關(guān)性檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果表明，殘差序列同方差且一階自相關(guān)，運(yùn)用廣義差分和Newey West修正序列相關(guān)對模型的影響，修正后的模型與OLS估計結(jié)果一致，綠色創(chuàng)新水平與經(jīng)濟(jì)增長二者存在顯著正相關(guān)關(guān)系，綠色創(chuàng)新水平的提高能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。

基于以上研究結(jié)論，本文提出以下政策建議。

1)構(gòu)建綠色低碳循環(huán)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)體系，加快綠色低碳技術(shù)推廣，推動高能耗、高排放、高污染、化石能源為主導(dǎo)的鋼鐵、建材等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)綠色低碳化轉(zhuǎn)型。同時，大力發(fā)展知識技術(shù)密集型、資源能源節(jié)約型的信息技術(shù)、新能源、新材料等低碳環(huán)保產(chǎn)業(yè)，各產(chǎn)業(yè)協(xié)同減小碳排放規(guī)模，提升碳效率，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈綠色低碳化。

2)政府通過稅收優(yōu)惠、政府補(bǔ)助，政策支持等方式激勵企業(yè)綠色技術(shù)創(chuàng)新，鼓勵技術(shù)研發(fā)。企業(yè)增加對低碳綠色發(fā)展的相關(guān)技術(shù)的研發(fā)投資，購置清潔能源和低碳排放設(shè)備，對配套技術(shù)進(jìn)行升級改造，依靠創(chuàng)新驅(qū)動綠色發(fā)展。目前天津市的綠色技術(shù)仍然有限，要調(diào)動科研力量盡快攻關(guān)關(guān)鍵性綠色低碳技術(shù)，提高能源利用效率。

3)構(gòu)建生態(tài)安全保護(hù)屏障，發(fā)揮好植被碳匯功能。推進(jìn)生態(tài)建設(shè)，開展生態(tài)修復(fù)工程，實(shí)施綠化工程、擴(kuò)大森林覆蓋率，退耕還林還草提高植被覆蓋率，助力低碳綠色發(fā)展。