环境规制的技术进步效应：基于省级面板数据的经验分析

孙文远+孙治宇+任志成

摘 要：利用2000—2010年中国内地30个省市面板数据，对环境规制与技术进步的关系进行实证研究。结果表明，基于全国层面的分析，环境规制对技术进步有正向影响;基于地区层面的分析，环境规制对技术进步的影响具有明显的区域差异，东部地区为正面效应，中部和西部地区为负面效应。在此基础上，验证环境规制对于技术进步的影响呈现倒“N”型曲线特征。针对研究结果，提出相应的政策建议。

关键词：环境规制;技术进步;倒“N” 型曲线

引言

近年来，中国GDP增长迅速，已经成为全球第二大经济体，经济增长的同时，能源消耗也随之增加，不可避免地产生了环境恶化问题。地方政府在面对清洁的环境与增长的GDP之间需要进行取舍，因为目前有很大一部分GDP增长实质上是高能耗、高投资的粗放型增长，带来高排放、环境恶化、资源浪费的恶果，往往不具有可持续性。2013年全国能源消费总量为37.6亿吨标煤，相比2012年增速为3.9%，因此，采取环境管制措施是一个必然的选择。

传统观点认为，环境规制必然会提高企业的运营成本，降低经济增长水平，带来一系列负面影响;而修正主义者持反向观点，认为环境规制的实施能够促进企业的技术进步、促进经济可持续地成长。不少学者在此基础上进行了实证研究，研究得出的观点主要有两类。

第一种观点：环境规制促进了技术进步。对于环境规制技术进步效应的影响，持有肯定意见的典型文献当属Porter（1991）。其研究认为，合适的环境规制措施不仅带来了社会公共福利的增加，同时可以刺激企业增加研发投入、进行技术创新，促使企业进行清洁生产和清洁产品的研发创新活动，努力改变生产工艺流程、甚至是改变生产方式或生产新的产品以适应环境规制政策。后来，Porter和Linde（1995）在研究影响创新技术供给和需求因素的基础上，通过案例证明了严格的环境管制可能会激发企业创新的动力。这也就是所谓的“波特”假说的由来。沿着“波特”假说的分析路径，学者们尝试着就环境规制促进技术创新的机制和实证两个方面进行了探讨。Lnajuow和Mody（1996）利用1972—1986年美国、日本和德国的专利发明数据，研究环境管制与产业间的技术发明和扩散间的关系，结果表明，污染减排费用支出的增加能够提高专利数量。Mohr（2002）引入外部规模经济特征，并假设新的生产资本比先前的资本产生的污染排放较少，那么，环境规制能够在减少污染的同时提高生产率。Brunnermeier和Cohen（2003）从涉及环保的专利申请数量与环境规制的关系进行实证分析，发现两者之间存在正相关关系，且在统计上是显著的。Horbach（2008）利用德国企业层面的数据，Murty和Kumar（2003）采用印度企业的面板数据，实证研究表明环境规制对环保行业技术进步有明显的促进作用。

第二种观点：环境规制对技术进步的影响微不足道，可能是负面影响。环境规制的目的是纠正“市场失灵”，将负外部性内化到产品生产成本中去。这类分析往往基于静态标准进行分析，即假设企业的技术、资源配置、消费需求都固定不变时，分析环境管制对于企业成本和收益的影响（Cropper，Gates，1992）。基于静态模型的分析框架下，环境规制必然导致企业成本上升，从而影响企业的技术开发投资，对于企业的技术进步呈现负向效应。Gray和Shadbegian（1995）利用美国1979—1990年259家企业的数据，从环境规制措施与全要素生产率之间的关系角度进行了分析，结果表明污染治理成本的增加明显降低企业的生产率。当然，在其研究的三类行业中，环境管制措施的具体执行，如执法力度、遵守标准的程度及排放强度对生产率的影响强度有较大差别，作用方向一致。更早的一项针对美国的造纸业、化学制品业、石材及玻璃制制造业、钢铁制造业、有色金属制造业五个严重污染产业的情况进行考察，也得出了类似的结论（Barbara和Mconnell，1990）。Jaffe和Palmer（1997）分析了美国制造业1975—1991年的区间数据，用总研究开发经费支出与总成功专利申请数量作为技术创新的衡量指标，用污染减排成本作为环境规制强度的衡量指标，考察了环境规制与技术创新的关系。研究没有发现专利申请数量与环境规制之间具有显著的正向关系。

国内学者也对该问题有所关注。许庆瑞等（1995）通过对江苏和浙江地区50多家企业进行访谈进行研究，其研究表明，政府强制性的政策法令是企业外部环境技术创新最重要的动力源，而公众舆论压力以及排污收费等经济刺激手段对企业技术创新的激励作用相对较低，这充分说明环境规制对于技术创新的促进作用。张其仔等（2006）研究认为，中国环境保护与科技创新政策关联性有待提高。黄德春和刘志彪（2006）通过典型案例从微观企业个体角度分析了海尔集团，其研究表明，恰当的环境规制可以改善环境质量，促进企业进行技术创新。王俊豪、李云雁（2009）将企业区分为“主动型”与“防御型”两种类型，其依据企业应对环境规制上的战略差异，对浙江纺织行业78家企业进行了问卷调查，结果表明，相较“防御性”企业而言，“主动型”企业倾向于实行绿色工艺或绿色产品的创新行为。赵红（2008）基于中国工业企业1996—2004年面板数据，从环境规制与研发经费投入强度以及专利授权数量角度进行了实证分析，发现在一定程度上促进了中国企业的技术创新。江珂（2009）研究发现环境规制促进了技术创新能力，但是区域之间存在一定的差异，东部地区影响显著，而中西部和东北地区影响不明显。

还有学者从环境管制对于生产率影响角度分析环境规制对于技术进步的影响。张成等（2011）通过建立数理模型分析环境规制与生产技术进步之间的关系，并利用中国1998—2007年省际面板数据进行了实证分析，结果表明东、中部地区环境规制与技术进步率之间存在“U”型关系，但在西部地区关系尚不明确。李玲、陶锋（2012）利用面板模型检验了环境规制强度与绿色全要素生产率的关系，其研究中将制造业分为重度、中度和轻度污染三种类型产业，研究结果表明：在重度污染产业中，环境规制强度与绿色TFP、技术进步与技术效率的关系符合倒“U”型;而在中、轻度污染产业中，环境规制强度与三者之间呈现“U”型关系。endprint

纵观国内外学者研究，有关环境规制与技术进步的理论分析以及对实践问题的探讨取得了较丰富的成果，研究大都以发达国家为样本进行研究，但是并没有得到一个为各方都认可的统一结论，在不同国家不同地区甚至不同行业呈现出不同的关系。因此，有必要对中国环境规制与技术进步之间的关系做进一步的研究。本文拟通过对中国30个省2000—2010年的相关数据考察，研究环境规制的技术进步效应。

本文研究试图回答如下问题：环境规制能否促进技术进步？考虑到中国巨大的地区差异、城乡差异等二元经济特征，以及中国东中西部市场化进程的巨大差异，环境规制对于不同地区的技术进步提升程度是否也有差异？本文的总体思路是：首先对于前人研究文献综述，分析环境规制对于技术进步影响的机制，在此基础上，收集、整理和分析各省市环境规制、技术进步数据，并从全国层面和分地区角度进行实证分析，以期得到环境规制对于技术进步的具体影响效应，最后是得出结论，并提出可能的政策建议。

一、环境规制影响技术进步的机制

一般来说，技术进步有科学技术内部自生长规律，也有经济发展和市场需求的需求拉力，另外，还与一国政府所采取的促进和激励措施相关。一国政府往往通过扶持政策或政府规制促进技术创新和技术进步。扶持主要是通过资助公共研发机构、采取研发补贴等措施来进行;政府规制主要是采取规范、标准等来影响企业技术进步的方向，政府通过税收、标准、契约等政策工具来进行规制，企业在规制基础上进行回应，通过生产过程和产品上的渐进式创新以及促使现有技术的扩散与传播获得增长。环境规制对技术创新活动可能通过几种机制发生作用。

1.降低投资不确定性的信号机制

环境管制的出现，使得企业认识到资源利用对于环境的负效应，可“强制”企业意识到生态创新的经济效益;并为企业指明了可能的技术改进方向，这样企业也就明确了研发方向而不用再担心技术创新的风险。环境规制政策往往都具有严厉性、可预测性和灵活性等特征，相关研究表明，环境政策的三个特征对创新均有显著的正向作用，尤其是可预测性，其作用影响大于严厉性，严厉性只不过是环境政策一个方面，而政策的可预测性可以鼓励企业的投资（包括风险投资）（Johnstone等，2010）。

环境规制政策实施的背景下，企业绿色产品开发意识及消费者的绿色产品消费意识都明显增强，市场上“绿色”概念的产品明显增多，超市里多了绿色或有机食品柜台，企业产品宣传册里开始强调产品使用过程对环境和人体无害等内容。且随着环境管制越来越严格，企业绿色产品开发的理念不仅体现在最终产品的环境友好性能上，还延伸到了绿色生产、绿色报废等环节，寻求产品既节约原料和能源，又符合使用中的环保要求，并且报废后易处置和回收利用。

2.禁止性规定与成本压力机制

环境管制背景下，环境成本被考虑到企业生产中，企业产品生产成本提高，“成本压力”由此产生。企业为降低产品成本，可能引导企业进行相应的技术创新活动。环境税制度的实施，引导企业对资源进行重新合理配置，如通过逐步提高对传统的高污染高排放行业的税率，合理调整能源价格中的税款比例，达到节能减排的目的;增加对使用可再生能源的税收优惠，使征收与使用、惩罚与鼓励有机结合;同时通过配套的税收返还机制，鼓励企业将更多的资金投入到环保当中去。

如果是一项禁止性规定出台的话，企业要么进行技术创新，要么离开市场。大部分企业可能的选择就是针对禁止性规定进行创新科技。比如，铅作为一种有害物质，如果在人体中长期留存，会形成比较大的危害，造成关节、肾脏损害等。美国在1947年颁布《清洁空气法》，要求减少汽油的含铅量，并且同时提供无铅汽油供消费者选择，该法实施极大地刺激了发动机点火阶段使用的催化剂的创新。

3.环境管制的产业结构优化机制

环境管制约束下，现有的污染重、竞争力差，无法达到相应环境标准的企业将被迫退出，新的企业在较高的环境标准下又很难进入，这样就在特定产业和市场中维持了数量适中、竞争力较强、规模相对较大、经营相对稳定的企业群体，也即在特定产业中保持了较高的市场集中度。较高的市场集中度有利于企业规模化生产的实现，且大规模企业更可能开展技术创新活动，从而有助于提升产业竞争力。换言之，环境管制会影响产业集中度，从而影响产业升级。在环境管制约束下，现代产业发展新体系在产业结构上将更加绿色，这主要体现在以下几个方面：淘汰传统的落后产能，注重传统产业的节能减排工作，促进全产业链整体升级。Synder等（2003）研究表明，美国对氯生产的环境规制政策改变了氯使用者的氯需求，进而迫使那些仍使用原有生产技术的企业关闭，环境规制增加了使用氯新技术的生产企业的市场份额，促进了高效率技术的应用。

4.补贴的促进机制

由于技术具有公共产品的特殊性质，这样生产知识、技术的研发活动不可避免地会遇到市场失灵和投资不足的问题。因此，发展中国家政府往往会通过税收减免、研发补贴等手段和公共政策措施来纠正这种外部性。十八大报告提出，面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，必须把生态文明建设放在突出地位，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程。十八大报告提出，要深化资源性产品价格和税费改革，建立反映市场供求和资源稀缺程度、体现生态价值和代际补偿的资源有偿使用制度和生态补偿制度。这就要求政府和企业要求使用环境友好性技术来组织生产，在企业面对巨大市场风险的时候，需要政府采取税收优惠、研发补贴等手段鼓励企业进行技术改造。政府补贴有助于提高企业总研发强度与企业自主创新强度。政府通过设计激励机制对企业R&D活动进行补贴，将对企业加大R&D投入，并使企业逐步成为技术创新主体能够起到很好的促进作用。

二、实证模型选择与实证检验endprint

1.实证模型选择与建立

根据相关经济理论，技术进步作为一种经济现象，实际上也相当于一种产出，其生产过程就是利用劳动、资本、制度等要素创造出新知识的过程。技术进步创新过程的生产函数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表示技术创新过程中的技术进步产出，L表示技术创新过程中的劳动力投入，本文中主要指技术人员的投入（human），K 表示技术创新过程中的资金投入，本文主要包括两个方面：一是外商直接投资水平（fdi），二是研发投入（rnd），Z 表示技术创新过程中可能影响技术创新的其他因素。本文主要包括：其一是各地的环境规制水平（envir）;其二是我国各地经济开放程度（trade），开放所带来的技术外溢，主要包括对外贸易等。因此，本研究构建更一般的生产函数如下：

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

以式（2）为基础，对技术进步的影响因素进行分析，类似于Amiti & Wei（2004），检验模型设定为：

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

α6marketi，t+εi，t  （3）

其中，tech为各省技术进步系数。变量下标i 代表不同省（市），下标t 代表不同年份;α、c为待估参数。

2.变量说明与数据来源

（1）技术进步（TECH）。技术进步的过程，也就是通过拥有自主知识产权的核心技术实现新产品价值增值过程，对于技术进步的测度是一个复杂问题。目前，文献中测度技术进步的方法有好几种，大量研究采用专利产出作为技术进步的代理变量（涂红星、肖序，2014），考虑到现实生活中，很多技术进步实际上是一个微创新的过程，不一定都去申请专利;还有一些研究采用全要素生产率作为技术进步的代理指标（黄凌云、吴维琼，2013），全要素生产率是指“生产活动在一定时间内的效率”，它实际上是一个间接指标，需要通过测算得出的。考虑到省级层次上数据的获得性，我们用各省市单位GDP能源消耗量来表示，这个相对于专利数量表示的技术进步更为完善。笔者认为现实经济生活中的技术进步并不一定完全表现为专利的获得，有时候仅仅表现为生产过程的一小点的进步，这个往往都能够从单位能源消耗中得到体现。因此，本文用单位GDP的能源消耗量表示。

（2）环境规制水平（ENVIR）。由于环境规制工具的多样性，并且各个工具使用的强度数据不易获得，数据质量低，基于不同的研究目标，学者主要从以下几个角度来度量环境规制：环境规制政策、治污投资占企业总成本或产值的比重、治理污染设施运行费用、人均收入水平、环境规制机构对企业排污的检查和监督次数、环境规制下的污染排放量变化等来度量（张成，等21014）。本文使用工业废水排放达标率，即用各地区工业废水排放达标量与工业废水排放总量的比值衡量。

（3）控制变量。研发投入经费支出比率（R&D）：用各地区研发经费支出占地区国内生产总值的比重衡量;贸易开放程度（TRADE）：各地区进出口贸易总额占当地国内生产总值比重衡量。人力资本（Human）：采用各省市大专及以上人口的比例来衡量各省市的人力资本水平。市场化程度（MARKET）：用各地区民营经济所占比重表示。

在运用以上变量进行估计时，所有的变量均取了自然对数，因此变量前的估计系数也可以看作是弹性系数。具体变量的选择、说明及数据来源（见表1）。

在实证分析中，本文将中国大陆的省市自治区分为东、中、西三大地区。其中东部地区包括辽宁、北京、河北、天津、山东、江苏、上海、福建、浙江、广东、广西、海南，共12个省市区;中部地区包括内蒙、山西、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南，共9个省区;西部地区包括四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、重庆，共10个省市区，由于缺乏西藏数据，故本文在实际研究中将其剔除，这样选定的地区共30个。本文将考察时期定为2000—2010年。

3.检验结果分析

在环境规制对于技术进步影响机制理论分析的基础上，笔者使用了单位GDP能源消耗量作为被解释变量进行回归分析。由于主要分析的是中国30个地区的环境规制对于技术进步的影响，因此本文选择了固定效应的面板数据模型进行分析。实证分析主要包括基于全国面板数据和基于东中西部地区数据的两个层面的分析。

下页表2 是基于全国层面数据的实证分析结果。在通过逐步加入其他控制变量的方法进行实证分析中，发现环境规制对于技术进步的影响统计分析上为正，这说明了两个问题：一是环境规制对于提高我国各省区技术进步确实有积极的效应，二是回归结果具有较好的稳定性。以模型4为例，环境规制对技术进步的影响系数估计值为0.601，说明环境规制程度变化每增加1%，当年的技术进步平均增加0.601%。因此，在全国总体层次上，环境规制在一定程度上导致了中国各地区技术进步的提高。

在控制变量分析中，R&D投入增加能够提高技术进步水平;人力资本变量的回归系数显示其对技术进步的提高具有一定的促进效应;对外贸易和FDI对于技术水平的提高具有积极意义，表明对外开放促进了我国技术水平的提高。这个与张中元、赵国庆（2012）的研究结论并不一致，他们研究表明FDI溢出效应阻碍了各地区工业技术的进步。

在模型4中，还考察了环境规制与市场化程度的联合作用，笔者发现，环境规制能通过市场机制的作用提高技术进步水平。endprint

考虑到东西部地区的发展差异，环境治理水平和强度、地方市场化机制的完善程度等多方面都存在巨大的差异，环境规制对于技术进步的影响在地区间可能也会存在一定的差异。下文将依次从东部、中部和西部分别进行回归分析，以分析地区之间可能存在的差异。

第101页表3是采用面板数据针对分地区的回归分析。估计结果表明，环境规制对技术进步的影响存在区域性差异。具体来说，东部地区环境规制的实施促进了技术水平的提高，中西部实施环境规制政策限制了技术水平的提高。一个可能的原因是东部和中西部地区的结构差异、发达程度等方面的原因，另一方面可能是经济发展相对成熟的地区市场机制较强，环境规制对于技术水平的传导效果更好，因此影响效果更明显。

三、环境规制影响技术进步的类型检验

在研究中，笔者试图分析环境规制与技术进步之间的某种非线性关系，类似的研究如涂红星、肖序（2014）的研究，其研究发现：环境管制与自主创新之间呈现出类似环境库兹涅茨曲线的“U”型关系。为了检验环境规制与技术水平间是否也存在着类似的关系，以及环境规制影响技术水平效应的类型，我可建立如下计量模型：

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

式（4）用来检验环境规制对技术进步效应的类型。根据（4）式的估计结果，若估计结果β1>0，β2<0且β3>0，则曲线呈“N”型，反之，如果β1<0，β2>0且β3<0，则为倒“N”型曲线。

下页表4给出了针对环境规制对于技术进步影响的面板数据回归结果，结果分别列出了固定效应和随机效应两种模型的结果，从实证分析的结果来看，Hausman检验拒绝了随机效应模型，采用固定效应模型较为合适。因此，本文使用固定效应模型来解释实证的结果。

由下页表4模型11的估计结果发现，β1<0，β2>0且β3<0，且通过统计意义上的显著性检验，即估计结果支持倒“N”型假说。因此，环境规制的技术进步效应符合倒“N”型假说，即随着环境规制程度的不断提高，其技术进步效应的贡献程度呈现出先递增后递减的态势，结合前文的分析，目前中国环境规制促进了中国技术进步，从东中西部分地区来看，东部地区起到促进作用，中西部地区负面作用。

可以估计，当前中国的环境规制的技术进步效应处于倒“N”型曲线的第二部分的阶段，也就是说，如果不考虑其他原因，随着环境规制程度的进一步提高，技术进步仍然将进一步改善，改善的程度且呈现递增趋势;但是在经过某个临界点之后，会限制技术进步的提高。

结论与政策建议

本文选取中国30个省市自治区，采用2000—2010年面板数据，就中国参与环境规制对于地区内的技术进步效应进行了实证检验。

结果显示，环境规制趋于提高技术水平;从短期来看，其促进增加的速度呈现加速状态，而从长期来看，环境规制对于技术水平的影响将趋于限制作用。通过对不同地区的考察发现，环境规制对中国分省技术进步的影响存在区域性的差异，其影响程度在东部表现为：环境规制促进了技术进步;在中部和西部的表现：环境规制限制了技术进步。

环境规制对于技术进步的影响呈现倒“N”型，目前处于倒“N”曲线第二部分阶段。东部地区处于第二阶段，而中西部地区仍处于第一阶段的下降通道中。因此，从技术进步提高的角度来看，各地在实施环境规制、强度和措施时，需要关注环境规制对于技术进步影响的区域差异。环境规制成为理解中国GDP增长和技术进步的一个重要因素。

本文政策含义在于：环境管制是一把“双刃剑”，它可以对技术进步带来积极影响，又可能会限制技术进步，产生阻碍作用。从长期来看，统筹经济增长与环境保护才能够带来中国经济与环境文明的双赢发展。当然，一个好的管制措施在能够改善环境的同时，如果能够有利于企业的成长，有利于技术的进步，则可能是最佳的政策。

环境作为一项公共品，政府、企业、公民都需要清洁的环境。环境污染是一种“有害”的公共产品，具有很强的外部负效应，往往存在市场失灵的现象，需要政府采取措施加以规制。面对环境持续恶化的状态，政府应该采取了相应的环境管制措施，如2013年，全国万元GDP能耗水平为0.737吨标煤，比2012年下降3.7%，这实际就是环境规制和经济发展的和谐互动的结果，同时也表明了技术进步。

理想的环境规制应满足以下特征：一是要有足够的严厉性，以实现社会最优的污染排放水平;二是应有足够的稳定性，以便为创新者的风险投资提供必要的规划时间;三是要有足够的灵活性，使创新者能识别有效的创新方案;四是要尽可能地具有针对性，以避免创新努力的错误配置;最后是政策能为环境技术创新提供持续动力（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