环境规制、政府投入和技术创新*
——基于演化博弈的分析视角

孙　　伟　　江三良　　韩裕光

环境规制、政府投入和技术创新*
——基于演化博弈的分析视角

孙伟1，2江三良1韩裕光1

（1.安徽大学经济学院，合肥230601；2.安徽建筑大学管理学院，合肥230601）

本文从演化博弈的视角，构建在不同环境规制强度和政府投入力度下政府和企业的博弈模型，并据此分析了环境规制、企业创新和政府投入的关系。研究表明，严格的环境规制与企业技术创新可以同时实现，需要的关键因素是有效的政府投入。在此基础上，分别运用全国31个省市和东中西部的面板数据，对环境规制、政府投入和技术创新之间关系进行实证分析，发现环境规制及政府投入存在创新产出弹性，即环境规制和政府投入可促使企业进行技术创新。建议政府根据东中西部不同区域的发展状况实行差别化的政策，并注重政策的配套实施。

环境规制；技术创新；政府投入；演化博弈

当前，中国的经济发展与环境污染之间的冲突已经十分明显。中国新《环境保护法》的实施，预示着环境规制趋严不可逆转，这会对企业发展带来怎样的影响。波特（1995）提出：环境规制能够促进企业创新和新技术的应用，提高生产效率。［1］文献［2］-［4］结合我国实际从不同角度对环境规制与技术创新的关系进行了检验。在已有的研究基础上，本文引入了政府投入因素，试图分析在环境规制力度和政府投入增强的背景下，环境规制、政府投入与技术创新的关系如何，是否环境规制与政府投入都能显著地促进企业的技术创新。本文首先运用演化博弈构造在环境规制下政府投入对企业技术创新的影响机理模型；其次，在环境规制的约束下，对我国31个省市的政府投入对技术创新的影响进行实证分析；最后提出政策建议。

一、演化博弈分析

（一）演化博弈参数假设及收益矩阵

若政府采取严格的环境规制政策，通过改善当地生态环境，可获得环保收益θ1，此时监管成本假定为δ；若政府采取宽松的环境规制政策，以牺牲环境为代价换取当地的经济增长，此时环保收益为θ2。从社会的发展来看，政府采取宽松环境规制政策是种短视行为，不仅会降低人们生活的舒适程度，且后期的污染治理将花费巨大的成本。据此，可认为θ1〉θ2，即采取严格环境规制的环保收益大于采取宽松环境规制的环保收益。

企业可以选择技术创新或是保持技术水平不变。假定企业进行技术创新的成本为β，政府对企业创新行为的投资或补贴为α；若企业不进行创新，则无法获得政府给予的投资或补贴。假定在严格环境规制下，创新企业由于采取新的技术，减少排污降低污染，面临的环保处罚为c1，而保持技术水平不变的企业，面临较重的环保处罚c2；假定在宽松的环保规制下，政府为了扶持创新企业，对其减免征收环保处罚，而对技术水平不变的企业依然征收环保处罚c3。显然，c1〈c2，c3〈c2。

根据上述假设，可得政府与企业的收益矩阵。

表1　政府与企业的收益矩阵

（二）动态复制及演化稳定策略

假设企业进行技术创新策略的比例为p=p （t），政府采取严格环境规制的比例为q=q（t）。

由于相同群体之间的互相模仿与优胜劣汰，可得出企业的动态微分方程：dp=p（1-p）（α-βdt c3-c1q-c2q+c3q），及政府的动态微分方程：dq=q dt（1-q）（θ1+θ2-δ-2αp）。

令dp=0，dq=0，则在政府环境规制下企业

dtdt

采取技术创新的演化博弈模型均衡点为：（0，0），（1，0），（0，1），（1，1），（p*，q*），其 中 ，p*= θ1+θ2-δ，q*=α-β-c3。

2αc1+c2-c3

根据Friedman［5］提出的雅可比矩阵的局部分析法可分析均衡点的稳定性。

当α-β〉c1+c2且θ1+θ2〉δ+2α时，即一方面政府给予企业的补贴足够大，另一方面政府采取环境规制获得足够多的补偿时，政府与企业博弈中达成的演 化稳定策略（Evolutionary Stable Strategy，简称为ESS）在（0，0）和（1，1）点实现，既可能演化到企业进行技术创新，政府采取严格环境规制的理想状态，也可能演化到企业不进行技术创新，政府采取宽松环境规制的相反状态。

当α-β〉c1+c2且θ1+θ2〈δ时，政府给予企业的补贴足够大，比企业技术创新时花费的成本和由于排污等行为导致的环保处罚要大时，企业有进行技术创新的动力；同时，当政府采取环境规制获得的环保收益小于政府因此采取的成本时，政府缺乏采取严格环境规制的动力。此时，政府与企业博弈中达成的ESS在（1，0）点实现，即企业进行技术创新，政府采取宽松的环境规制。

当α〈β且θ1+θ2〉δ+2α时，政府给予企业的补贴小于企业在创新时花费的成本，因此企业的创新动力不足；同时，政府采取环境规制获得的环保收益大于政府采取环境规制的成本和给予企业的补贴，即政府采取环境规制将获得足够多的补偿时，政府将采取严格的环境规则。此时，政府与企业博弈中达成的ESS在（0，1）点实现，即企业不进行技术创新，政府采取严格的环境规制。

（三）演化稳定策略的影响因素分析

系统的初始点不同时，最终的演化结果也不相同，整个变迁过程具有明显路径依赖的特征。为了实现政府采取严格规制和企业进行技术创新的“双赢”局面，可从以下进行分析：

首先，增大政府对企业技术创新的投入。企业创新作为一种具有正外部效应的产品，在市场作用下会导致产出过少，需要政府对企业研发行为进行补贴，提供相应激励，弥补企业创新成本，增加企业收益，此时企业才愿意进行创新。

其次，增加严格环境规制下的政府收益。环境作为典型的公共物品，会导致私人的过度消耗，这一状况可通过政府干预，实施严格的环境规制得以改善。只是，严格的环境规制将会带来一定成本，在一定程度上会影响经济的增长。在以经济增长作为官员考核的主要指标的时代，官员晋升会受经济增长绩效的影响。［6］［7］这时，政府缺乏采取严格环境规制的动力。对政府而言，只有增加环境规制下的政府收益，政府才愿意采取严格的环境规制。

最新修订的《环境保护法》为严格环境规制的实施提供了法律基础，预示着政府将采取趋严的环境规制。因此，当严格的环境规制成为政府的必然选择时，企业技术创新主要取决于政府投入的力度。

二、实证检验

（一）实证假设

1.企业技术创新与环境规制。环境规制会加大企业的环境成本，但同时也会促使企业进行技术创新。在我国日益趋严的环境规制约束下，企业有进行创新的压力和动力，从而环境规制对企业技术创新的促进作用表现更为明显。据此本文提出：

实证假设1：企业技术创新与环境规制正相关。

2.企业技术创新与政府投入。政府投入对企业技术创新的影响具有激励效应和挤出效应。在当前我国企业面临市场竞争激烈，环境规制严格的背景下，政府投入对企业技术创新的促进作用表现更为明显。据此本文提出：

实证假设2：企业技术创新与政府投入正相关。

（二）模型设定、变量构造与数据说明

1.模型设定

根据1979年Griliches提出的知识生产函数［8］并引入环境规制的约束，构造回归方程：

lnyit=β0+β1lnLit+β2ln（K1）it+β3ln（K2）it+β4lnEit+ε

其中，y是企业的技术创新成果，L是研发中的劳动投入，K1表示企业的科技投入资金，K2是政府的科技投入资金，E是环境规制强度。β0是截距，β1、β2、β3、β4是相关变量的产出弹性，ε是随机误差项。利用上述回归方程可以检验实证假设1和实证假设2：β4用来检验实证假设1，预期β4显著大于零；β3用来检验实证假设2，预期β3显著大于零。

2.变量构造

y表示企业的技术创新成果，用各省当年国内专利申请受理数代替。［9］L是研发中的劳动投入，用各省R&D人员全时当量表示。K1是企业的科技投入资金，用各省研究与试验发展经费内部支出中的企业资金表示，K2是政府的科技投入资金，用各省研究与试验发展经费内部支出中的政府资金表示。E是环境规制强度指标，用各省环境污染治理投资总额为衡量指标。

3.数据说明

本文所用数据来自 《中国科技统计年鉴》和《中国环境统计年鉴》，样本为2009—2013年的我国31个省市，实证检验采用的软件是Stata12.0。

（三）回归估计结果

在对全国31个省市进行回归时，本文比较了混合效应、随机效应和固定效应模型的回归结果，最终采取固定效应模型，回归结果见表2，即政府投入、企业科技投入和环境污染治理投资在1%的水平上显著，研发人员在 5%的水平上显著。政府投入的产出弹性和环境的产出弹性分别为0.4475和0.1786。当考虑到环境规制与政府投入的交互项时，为了避免多重共线性，采用了中心化的做法，交互项系数为0.0547，且显著性较高，说明存在政府投入时，环境规制对技术创新的产出弹性为正。

考虑到我国不同地区经济发展的差异，按照国家统计局的标准将我国分成东中西三大地带分别进行回归，并比较了混合效应、固定效应和随机效应模型的回归结果，东部地区采取了随机效应模型，而中部地区和西部地区采取了固定效应模型。

从回归结果来看，东部地区人力投入对专利产出的贡献最大，产出弹性为0.7341，企业资金的投入弹性为0.4048，政府投入和环境规制的产出弹性系数较小且不显著；中部地区的企业自身资金投入的产出弹性最大，为0.7429，其次是政府投入和环境规制的产出弹性，分别是0.4189和0.3547，而人力投入的产出弹性为负数不显著；西部地区的人力投入的产出弹性为1.4594，其次是政府投入和环境规制的产出弹性，分别为0.5345 和0.1462，企业投入的产出弹性较小，且不显著。考虑到环境规制与政府投入的交互项时，东部地区和西部地区在存在政府投入时环境规制对技术创新的产出弹性为正，且较为显著，表示在政府投入作用下，环境规制能促进技术创新；而中部地区的交互项系数不显著，不能拒绝H0=0的原假设。

回归结果表明，中部和西部的数据支持了实证假设1和实证假设2，而东部地区实证检验的结果不显著。这说明，中西部地区的政府投入和环境规制对专利产出均有一定的贡献，而在经济较为发达的东部地区，政府投入和环境规制对专利产出的贡献却较少。虽然东部地区的环境污染治理投资总额比中西部高，但环境污染治理投资占GDP比重却比中西部低，特别是西部地区的环境污染治理投资占GDP比重均高于东部和中部地区。这解释了为何实证结果中的西部地区环境规制的产出弹性最为显著，而东部地区的环境规制产出弹性不够显著。东部地区R&D内部支出中的政府资金最高，但从政府资金占R&D内部支出的比重来看，东部地区最低，这与实证分析中的中部和西部地区的政府投入产出弹性显著，而东部地区不够显著相吻合。该结论与现实也较为一致，东部地区凭借优越的地理位置和社会环境，吸引了大量的高素质人才，且企业自身资金比较充裕，环境规制力度相对于当地经济状况而言并不够大，因此政府投入和环境规制对企业技术创新的影响不大，对企业技术创新的作用也不够明显。这说明，若环境规制强度及政府投入的力度较小，对企业技术创新的作用有限。因此，政府在制定相关环境政策时应根据当地经济状况区别对待，同时，借助于政府投入支持企业研发进行技术创新，从而实现严格环境规制与企业创新的“双赢”。

（四）稳健性检验

为了检验结论的稳健性，本文利用各省“当年国内专利申请授权数”代替“当年国内专利申请受理数”，作为企业技术创新成果的度量指标，得到的实证结果与上文结果基本一致，这说明本文的结论是比较稳健的。

表2　全国和东中西地区的回归结果

三、结论及政策建议

本文的理论研究和实证分析表明，在环境规制趋严和政府科技投入逐年增大的背景下，企业技术创新会受到政府投入与环境规制强度的影响，并表现为同方向的变动，即严格的环境规制及加大政府投入力度，可以得到促进企业科技创新的结果。环境规制引发的生产成本和政府对技术创新的补贴，形成了有效激励；在微观层面，增强了企业加强技术创新的动力，使企业选择技术创新这一策略的机率增加；进而在宏观层面，可以预测越来越多的企业进行技术创新，从而使“政府－企业”博弈系统向双赢的稳定状态演化。

鉴于演化博弈模型分析中多个均衡点即演化方向的存在，上述“双赢”结果的实现只是其中之一。为更好地促进区域经济可持续发展，本文结合实证分析的结论，提出以下政策建议：

（一）加强政府环境规制力度

实施环境规制的短期效应不利于当地经济发展和财政增收，因此，地方政府承接、吸纳、保护污染企业和落后产能的情况十分常见。但政府不应以经济发展为名排斥环境规制。根据研究结论，严格的环境规制在一定程度上能够促进企业进行技术创新。而从长远看来，技术创新是企业发展的动力和根本，没有创新的企业就没有生命力。因此，地方政府不可忽视环境规制政策的积极作用，过分强调环境成本，而应该加大环境规制的力度和广度，促使企业进行技术创新，走经济和环境协调的可持续发展之路。

（二）根据发展阶段的特殊国情实施环境规制政策

中国处于发展阶段，应根据国情采取切实可行的环境规制政策，不能走入盲目提高环境规制强度的误区。一定程度上，为保证经济发展的适当速度，环境污染无法完全杜绝和避免，环境政策的规制强度应逐步趋强。同时，由于中国地区差异大，中国“东、中、西”部发展程度不同，自然条件不同、环境容量不同，政策实施也不宜“一刀切”。应根据各个地区的现实特点，因地制宜、因时制宜地加大环境规制强度，制定差异化政策。

（三）注重环境规制政策工具的多元化使用

应注重环境规制政策工具的多元化使用，通过多种机制发挥环境政策效用。传统强制性的环境规制政策目标的实现成本较高，采取市场型的政策工具如污染许可证制度，使企业能够以最低的成本实现排污目标。除了实施强制手段和经济手段以外，政府也可调动企业参与环境治理的主动性和自觉性，鼓励企业以自愿方式实施严格环境标准。

（四）加大政府投入对创新企业的支持力度

应充分考虑多种政策的配套实施。单一政策难以达到“双赢”目的，提高环境规制强度不能自动促进技术创新，“组合”政策的效果应予重视。相比较而言，政府投入既是推动企业创新的必要激励，也是可以和环境规制配套实施的较好调节手段。由于《环境保护法》等法律实施具有刚性，环境规制强度既难实现动态调节，又难实现区别对待，而政府投入则可实现动态操作，因此，可以依据不同区域、不同行业企业应对新的环境规制政策时的不同情况，有针对性地调节科技投入的强度，从而平衡企业成本收益，引导企业在环境规制趋严的前提下，加大技术创新力度。

四、小结

值得注意的是，本文仅仅从“企业”一端对波特假说进行分析，而博弈策略的选择实际上存在于双方。特别是在现阶段，与中央政府存在财政分权关系的中国地方政府是企业所面对的直接博弈者，地方政府是否有足够的动力对企业加强环境规制，又是否有足够的动力对企业创新进行财政投入和有效激励，在这一问题上，地方政府不仅仅是中央政策的单纯执行者，它同样有自己的“成本－收益”考量。一些地方于环境规制上“宣传多、口号多”，而“处理少、处罚少”，甚至保护污染企业的事实，一定程度也说明了这一点。对此，本文的理论模型有所体现，但不明确。这也构成了该领域可进一步研究的方向。

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（责任编辑明笃）

F427

A

1001－862X（2015）02－0034－005

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安徽省教育厅人文社科重点项目“基于合作博弈的安徽省建筑业动态联盟的利益分配研究”（SK2014A207）；安徽建筑大学建筑经济与房地产管理研究中心开放课题（JF2012-15）；安徽省教育厅2014年高校优秀青年人才支持计划资助

孙伟（1978—），女，安徽亳州人，安徽大学经济学院博士生，安徽建筑大学管理学院副教授，主要研究方向：产业经济；江三良（1969—），女，安徽歙县人，安徽大学经济学院教授，博士生导师，主要研究方向：产业经济及创业；韩裕光（1981—），安徽安庆人，安徽大学经济学院博士生，主要研究方向：产业经济。