环境规制对区域技术创新影响的门槛效应

根据式（ 5 ） ， 当环境规制强度由弱变强时， 企业的污 染排放量需要不断降低 。 根据 W ＜ 0， 这也意味着， 当环 α
α 不断增大 。 由此可见当 α 在 0 境规制强度不断提升时， T A W · f ＞ 0， + 至 0 ． 5 的 区 间 内 时， 由［ （ 1 － 2 α ） ］ 得 F W T E T E T A ＞ 0， ＜ 0， ＞ 0 。 表明， 根据 可得 当环境规制强度 W W W 环境规制强度的提升， 伴随着企业污染排放 相对较弱时， 的减少， 同时企业技术创新也趋于下降。当 α 在 0 ． 5 至 1 T A T E W ［ （ 1 － 2 α） ］ ·f ＜ 0ห้องสมุดไป่ตู้可得 + ＜ 0， 的区间内时， 此时 F W W T A 可以是大于零或是小于零的。但当环境规制强度在这 W 即当 α 变得接近于 1 时， 此时厂商的 个阶段继续增强时， T A 治污投入变得很大时， ＜ 0 ， 这表明， 当环境规制强度进 W 一步提高， 进入到一个较严厉的阶段时， 企业的污染排放 进一步降低的同时， 企业技术创新越明显。 根据上述推理， 本文可以得出如下命题： 从环境规制 “U” 强度来看， 环境规制强度与技术创新同样也呈现 型曲 线关系。即当环境规制强度较低时， 环境规制强度与技术 创新负相关； 当环境规制强度较高时， 环境规制强度与技 术创新正相关。
“创新补偿 ” 的关键在于 效应的大小， 准确地说， 很大程度 上取决于环境规制能否促进企业的生产技术进步。 关于 国内外学者进行了大 环境规制与企业竞争力的关系问题， 量的理论和实证研究， 初步形成了三种不同的观点： 一是 环境规制降低企业竞争力
［1 － 3 ］
。 部分学者根据新古典经
济学理论， 认为环境规制不可避免加重了企业的治污成本 负担， 在生产技术不变的条件下， 通过对生产性投资的挤 出效应和生产工艺的被迫改变等渠道降低了企业生产率。 二是 环 境 规 制 提 高 企 业 竞 争 力
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文献回顾
实现环境规制和企业竞争力、 经济增长之间“双赢 ”
收稿日期： 2011 － 10 － 19
。但是各地区在经
济规模、 产业结构、 污染排放方面存在的巨大差异， 对于不 同地区， 技术创新对环境政策的响应是有所区别的， 即使
作者简介： 沈能， 博士后， 副教授， 主要研究方向为区域可持续发展管理 。 基金项目： 国家自然科学基金项目（ 编号： 71003023 ） ； 江苏省教育厅人文社科项目（ 编号： 2010SJB790030 ） 。
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。部分学者研究发现， 环
境规制与企业竞争力的关系并非线性的， 环境规制对企业 竞争力的作用会受到产业技术特征、 环境规制执行情况以 及企业环保意识等内外部因素的影响， 最终结果取决于成 本负担效应和创新收益效应的力量对比。 传统研究大都是在区域同质性假设条件下， 考察环境 规制对区域技术创新的线性影响
摘要
“双赢” 实现环境规制和经济增长之间 的关键在于环境规制能否促进企业技术创新。 本文在环境规制强度和企业技术创新之
并基于区域异质性假定检验了我国环境规制与技术创新的非线性关系并确定了环境规制的最优规制水平 。 研究 间构建了数理模型， “U” 表明： 环境规制强度与技术创新是非线性的 。在强度维度上， 环境规制强度和企业技术创新之间符合 型关系， 即随着环境规制强 度的由弱变强， 对企业技术创新产生先降低后提高的影响 。环境规制的创新效应还取决于经济发展水平的变量。经济发展水平则存 在双门槛， 经济发展水平跨越的门槛值越高， 环境规制对技术创新的促进作用越显著。本文政策涵义明显： 政府切忌走入盲目提高环 应根据各区域现实特点， 有针对性地制定差异化的环境规制强度和标准， 并注重滚动修订， 及时调整至最优水平。 境规制强度的误区， 关键词 环境规制； 门槛效应； 波特假说； 环境库兹涅茨曲线 文献标识码 A 文章编号 1002 － 2104 （ 2012 ） 06 － 0012 － 05 doi： 10． 3969 / j． issn． 1002 － 2104． 2012． 06． 003 中图分类号 F062． 2
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环境规制对技术创新影响的数理模型
张成假设企业的污染排放与产出成正比， 产出越多，
污染排放越多， 而且企业的污染排放量不能超过政府环境 规制的最低要求
［8 ］
W W W = ·f + ·αf、 式（ 3 ） 和厂商的技术函数， 可 A F E
。利润最大化是企业的最终目标， 假设
P 代表商品价 其中， 企业的利润函数为 P · A （ K A ） f （ K P ） ， 格； A（ K A ） 为企业生产技术， 生产技术取决于企业的研发 f（ K P ） 为特定技术下的最大产出， 取决于企业 投入（ K A ） ， 的资本投入（ K P ） 。 希克斯中性技术假定下， 企业的产出 函数为： A（ K A ） f（ K P ） （ 用 F 表示） 。另外， 所有市场包括要 E ） 是企业的污染排 素和产品市场都是完全竞争的。W （ F， ·） ＞ 放量， 取决于产量（ F） 和治污支出（ E ） ， 且满足 W' （ F， 0， W' （ ·， E） ＜ 0［9 － 10］ ， W' （ F， ·） ＞ 0 说明产出与污染是递 E） ＜ 0 说明治污支出 增关系， 产出越多， 污染越多； W' （ ·， 与排放是递减关系， 治污支出越多， 污染越少。 由于污染 具有负外部性， 当政府规定了环境规制水平（ R ） 时， 企业 必须无条件满足环境规制的要求。 当政府设定了环境规制强度时， 企业通常会采用以下 “治污 两种方式降低污染排放以满足环境规制要求。一是 ， 技术进步效应” 即企业通过末端治污开支直接治理污染， ， 降低当期污染排放。 二是“创新补偿效应 ” 即企业通过 加大清洁技术的研发， 提高产量和利润， 拿出更多的资金 生产技术水平（ A ） 、 用于治污。所以企业的生产过程中， E ） 的大小， 治污技术水平 （ E） 决定了技术水平 T （ A， 且满 ·） ＞ 0 ， T' （ ·， E） ＞ 0 。 足 T' （ A， 可以将生产集划分为两部分， 以区分企业的“治污技 “创新补偿效应 ” ， 术进步效应” 和 一部分是厂商的总生产 集 A（ K A ） ·f （ K P ） ； 另一部分是治污的生产集 αA （ K A ） · f（ K P ） ， 0 ＜ α ＜ 1， α 表示用于治污支出占企业总产出的比 重， 也反映了企业对环境规制强度的响应程度。 根据上面 A（ K A ） ·f（ K P ） = E。另外， 的定义可知， 污染（ W ） 取决于 企业的总产出和治污支出， 那么企业治污和技术创新的最 优行为为： MaxΠ = P［ A（ K A ） f（ K P ） － αA（ K A ） f（ K P ） ］ （ 1）
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沈
能： 环境规制对区域技术创新影响的门槛效应
是同一地区， 环境规制与技术创新也并非是简单的线性关 系。如果两者是非线性的， 线性模型估计将是有偏的， 可 能会误导环境政策的选择。 考虑到我国各地区较大的差 异性， 环境规制与技术创新存在非线性关系是很有可能 的。而且环境规制创新效应的发挥会受多种条件因素的 “门槛 ” 。 因此， 面临着诸多 本文将在环境规制强度 影响， 与技术创新之间构建数理模型， 进而从理论上给出环境规 制强度与技术创新之间的关系； 然后从实证经验方面考察 ， 我国环境规制和技术创新的“门槛效应 ” 并给出相应建 议。
s． t
W［ A（ K A ） f （ K P ） ， αA（ K A ） f（ K P） ］= R
（ 2） （ 3）
根据企业优化的一阶条件， 可以推导出： W / E = － W / F 上述等式意味着： 面对一定的环境规制强度和标准， 企业的最优选择是让生产的边际污染增加等于治污的边 W 是在特定的环境规制强 际污染减少。根据式（ 2 ） 可知， 度下企业的污染排放量。 那么环境规制变量可以用企业 排放的污染量代理。若环境规制强度较低， 企业的污染排 放量就高， 若环境规制强度较高， 企业的污染排放量就低。 ·） ＞ 0 ， 另外根据企业的技术函数中 T' （ A， 可得： T T W T W = · + · ·αf ＞ 0 A W A W E 由 得： T A T E T W =（ + ） · ［ （ 1 － 2 α） ］ ·f ＞ 0 A W W F （ 5） （ 4）
自从上个世纪 70 年代以来， 环境污染、 生态失衡日益 严重， 已经成为影响人类生存和社会可持续发展的重大问 但是， 提高环境治理 题。尽管各国政府的环境政策不同， 标准， 加强环境规制水平是各国环境规制政策的核心手 段。不可否认， 提高环境规制水平在一定程度上能约束企 业的污染排放行为， 缓解环境压力， 但是也有可能因提高 治污成本给产业（ 企业） 绩效带来负面影响。 评价环境规 制有效性的一个重要原则是权衡企业的治污遵从成本和 环境保护的创新补偿效应， 只有在控制污染排放的前提下 能最大程度上减少环境规制对企业竞争力的负面影响甚 至获得额外收益时， 环境规制才达到了预期的目标。 那 “双赢 ” 在环境规制和企业竞争力之间能实现 吗？ 改革 么， 伴随着我国二元经济向一元经济转变， 加之工 开放以来， 业化和城市化的超常规发展使得我国不可避免地提前出 现了西方发达国家工业化进程中出现的环境污染和生态 2009 ） 。 尽管我国政府也意识到加 失衡问题 （ 张红凤等， 强环境规制的紧迫性和重要性， 但是生态环境先天不足以 及经济增速刚性约束使得我国环境保护与产业发展的矛 盾相对于其它发达国家而言更为突出， 我国的环境政策也 就被赋予了更多的责任。
［4 － 5 ］
。 以 波 特 （ Michael
Porter） 为代表的学者摈弃了传统的静态分析思路， 他们认 为， 尽管环境规制一定程度上提高了企业治污成本， 但是 科学合理的环境规制政策能够引致企业创新行为， 产生创 进而形成企业的竞争优势。三是环境规制对 新补偿效应， 企业竞争力的影响难以确定
· 中国人口 资源与环境
2012 年
第 22 卷
第6 期
CHINA POPULATION， RESOURCES AND ENVIRONMENT
Vol． 22
No． 6
2012
环境规制对区域技术创新影响的门槛效应
沈 能
1， 2
（ 1． 苏州大学商学院， 江苏 苏州 215021 ； 2． 苏州大学企业创新与发展研究中心， 江苏 苏州 215021 ）
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3． 1
环境规制影响技术创新的“门槛效应”
门槛面板模型 上述数理模型从理论上证明了环境规制强度与技术
创新的非线性关系。接下来， 本文以中国的经验数据实证
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· 中国人口 资源与环境 2012 年
第6 期
检验两者之间的关系。 以往文献不考虑环境规制创新效 “门槛效应 ” 。 所谓“门槛效应 ” ， 应存在 是指环境规制对 技术创新影响过程存在若干个关键点， 区域有关的经济变 量只有跨越关键点， 环境规制才会促进技术创新。 对“门 槛效应” 的检验方法， 通常采用分组检验和交叉项检验。 分组检验事先对样本进行分组， 但对样本进行分组的缺乏 客观统一的标准； 交叉项检验建立包含交叉项的线性模 型， 但交叉项的形式难以确定， 而且两种方法都无法解决 “门 槛 效 应 ”的 显 著 性 验 证 问 题。 为 此， 笔者采用 Hansen［14］ 提出的面板门槛回归模型。 它的优点在于一方 面能估计出门槛值， 同时也能对内生的“门槛效应 ” 进行 显著性检验。其思想是将某门槛值作为一个未知变量纳 “门槛效应 ” 构建分段函数，并对该 及相应 入回归模型中， 门槛值进行实证估计和检验。 除了环境规制强度（ Sit ） 的门槛值， 本文还选取了经 济发展水平（ GDP） 作为门槛测定的对象。 考虑到门槛变 因此分别建立如下以 Sit 和 量可能会存在多个门槛值， GDP 作为门槛变量的门槛面板数据模型： 如式 （ 6 ） 和式 （ 7） ： lnI it = δ + α1 lnS it *· I （ lnS it * γ1 ） + α2 lnS it *· I （ lnS it * ＞ γ1 ） + … + α n + 1 lnS it · I （ lnS it β3 GDP it + ε it （ lnGDP it ＞ γ1 ） + … + λ n + 1 lnS it *· I （ lnGDP it ＜ γ n ） + β1 H it + β2 M it + β3 GDP it + ε it 数。 进行门槛效应检验需要解决两方面的问题： 一是估计 门槛值及其系数； 二是对门槛效应进行显著性检验。 具体 检验方法参见 Bai 和 Hansen 提出的方法 3． 2