推文人 | 佘亮亮 

原文信息：Wei Jin, Heng-quan Zhang,Shuang-shuang Liu,Hong-bo Zhang. Technological innovation, environmental regulation,and green total factor effciency of industrial water resources. Journal of Cleaner Production,2019, 211:61–69.

 

一、引言

 

随着工业化进程的加快，中国资源消耗也大幅增加，工业水污染已成为环境污染的主要来源，对国民经济发展和水资源供给带来严峻挑战。因此，通过技术创新与环境规制，能否有效提高工业水资源的绿色全要素效率，减少工业水污染，进而形成中国工业经济的绿色发展模式已成为现阶段的重要研究问题之一。

 

本文利用2000-2016年中国30个省份的面板数据，使用非期望输出Super-SBM模型计算工业水资源的绿色全要素效率（GTFE），并基于人口、富裕程度和技术（STIRPAT）的随机回归影响模型，运用GMM法分析技术创新、环境规制及控制变量对工业水资源绿色全要素效率（GTFE）的影响。研究结果表明，技术创新和环境规制对工业水资源GTFE的影响存在区域、经济和产业结构差异。因此，中国需要制定差多元化的技术创新体系和环境保护政策，提高工业企业的绿色研发投资，形成绿色发展模式。

 

本文主要贡献在于：第一，采用Super-SBM模型测度中国30个省份的工业水资源的绿色全要素效率，以明确工业绿色发展状况；第二，引入技术创新与环境规制的交互项，以检验共同作用下不同地区工业水资源GTFE的变化；第三，使用GMM法估计技术创新、环境规制及其交互项对工业水资源GTFE的影响，以处理内生性问题。

 

二、模型构建

 

 

三、研究设计

 

 

（三）解释变量及来源

 

本文的解释变量包括：（1）技术创新，采用各地区研发支出与GDP的比值进行测度。（2）环境规制，以各地区工业污染治理投资总额占工业总产值的比值进行测度。（3）技术创新与环境规制的交互项，反映工业水资源GTFE在两个变量综合作用下的变化趋势。（4）居民教育水平，基于Barro和Lee(1993)的方法，使用各阶段受教育年限与学生比例的乘积之和进行测度。（5）工业发展水平，采用工业总产值占地区GDP的比值进行测度。（6）开放程度，进出口贸易总额占地区GDP的比值进行测度。（7）使用前期工业水资源GTFE反映工业水资源GTFE变化的连续性和普遍性。

 

四、实证结果

 

（一） 模型检验

 

本文对所构建的动态面板数据进行系统GMM估计时，需要检验模型的充分性和工具变量的有效性，具体包括两方面：第一，采用差分法对模型进行一阶差分，以检验模型的适用性；第二，应用一阶差分的剩余n阶序列自相关的统计量m (n)判别工具变量的有效性。

 

动态系统GMM估计(模型3)结果如表2所示，其中AR(1) 和AR(2) 的P值表明模型接受一阶差分的二阶序列相关原假设，即不存在二阶序列相关。Sagant检验(Sargan检验/J统计量)的P值为0.946，与原假设一致，从而表明动态面板模型设置恰当。为避免由于样本量和弱工具变量的影响使得系统GMM回归结果出现偏误，本文进一步采用动态OLS模型(模型1)和动态固定效应模型(模型 2)对模型进行估计。模型1和模型2的工业水资源GTFE滞后系数分别为0.143和0.134，而模型3的系数为0.141，进而表明系统GMM (模型 3)的估计结果稳健。系统GMM主要降低模型内生性对估计结果的影响，进一步在函数基础上进行静态OLS估计(模型4)、静态固定效应估计(模型5)和静态随机效应估计(模型6)。与模型3相比，这些模型的非显著项多于系统GMM，因此系统GMM的估计结果优于模型4至模型6。这表明模型中存在内生性问题，但系统GMM恰当地处理了该问题。

 

（二）国家实证分析

 

在系统GMM回归结果中，第一，前期工业水资源GTFE、技术创新与环境规制的交互项和开放程度对工业水资源GTFE均具有显著的促进作用。这说明工业水资源GTFE高的地区往往具有完善的工业基础设施和先进的节水、节能和减排的技术，也否定了对外开放“污染天堂”假说。从政策视角分析，国家必须提高环境保护强度，加速“绿色”技术创新。第二，环境规制显著抑制了工业水资源GTFE的提高。在经济进入高质量发展阶段后，排污成本降低了企业研发投资和绿色生产的积极性，导致环境规制的“挤出效应”和“抑制效应”。第三，技术创新、居民教育水平、工业发展水平对工业水资源GTFE无显著影响。随着中国居民教育水平提高，生活质量也随之提升，企业新产品研发更注重舒适性、高档性和替代性，对绿色技术研发投资存在挤出效应。此外，自改革开放以来，“三高”(高耗水、高耗能、高污染)产业往往只是转移到其他地区，并未通过技术创新实现工业企业绿色发展。

 

（三）区域对比分析

 

由表3可知，在东部地区，仅开放程度能够显著提高工业水资源GTFE，其他变量均不显著；在中部地区，前期工业水资源GTFE、居民教育水平、开放程度均与工业水资源GTFE显著正相关。然而，由于中部以重工业和机械制造业为主，企业更注重技术创新带来的利润，忽视绿色产品和生产技术的研发，导致技术创新对工业水资源GTFE的“抑制作用”；在西部地区，工业发展具有“先进优势”，更倾向于低耗水、低污染产业，因而西部地区的技术创新、工业发展水平和开放程度显著促进工业水资源GTFE，技术创新与环境规制的交互项、居民教育水平却对工业水资源GTFE具有显著抑制作用。

 

五、结论

 

本文应用Super-SBM模型测算了工业水资源的绿色全要素效率（GTFE），并使用系统GMM法分析了工业水资源绿色全要素效率（GTFE）的影响因素。研究结果显示：技术创新对中国工业水资源GTFE的作用不显著，但对中部地区具有显著的抑制作用；环境规制不利于中国工业水资源GTFE改善，且对东中西部地区工业水资源GTFE的促进作用不显著；技术创新与环境规制的交互项对中国工业水资源GTFE产生积极影响；全国前期工业水资源GTFE、开放程度、中部地区居民教育水平和西部地区工业发展水平均能有效提高工业水资源GTFE。最后，作者提出相关政策建议：在加快推进创新型国家建设的同时，要引导工业企业加大对绿色产品和制造技术的研发投资；环境规制应多样化，并考虑企业的技术创新能力，避免因环境政策与技术创新的不协调而降低工业水资源GTFE；西部地区要引导居民减少过度和高级消费，东部地区要逐步淘汰、转移和革新老工业企业，中部地区应加快推进区域重工业和制造业的绿色和智能制造。

 

Abstract

 

The aim of this study based on the panel data of 30 Chinese provinces obtained from 2000 to 2016 was to calculate the green total factor efficiecy (GTFE) of industrial water resources by applying the Super-Slack Based Measure (SBM) model of non-expected output,and to analyze the effect of core variables (tech-nological innovation, environmental regulation,and the interaction of these two factors) and controlvariables (education level,industrial development and the degree of openness) on the GTFE of industrial water resources by making use of Stochastic Impacts by Regression on Population, Affluence, and Technology (STIRPAT) model and the dynamic panel system Generalized Method of Moments (GMM).The results show that technological innovation had no significant impact on the GTFE of industrial water resources in China and the eastern region.It had a restraining impact on the central region,while apositive effect on the western region.Environmental regulation was not conducive to the improvementof China's GTFE of industrial water resources,and the promotion of efficiency in the eastern,central,and western regions was not significant. The interaction between technological innovation and environ-mental regulation positively affected the GTFE of industrial water resources of China, whereas it had a negative impact on the central region and an insignificant impact on the eastern and central regions. This showed that there were regional, economic,and industrial structure differences in the effect of tech-nological innovation and environmental regulation on the GTFE of industrial water resources.In addition,the first-phase lag of GTFE of industrial water resources in China and the central region,the degree of openness of China and eastern, central,and western regions,the education level of central residents,and the industrial development degree of western region effectively improved the GTFE of industrial waterresources,whereas the education level of western residents had an inhibitory impact. Therefore,Chinaneeds to formulate a differentiated and diversified technological innovation system and environmentalprotection policy,improve the green research and development investment of industrial enterprises,andform a green development model:at the same time,China needs to guide rational consumption,develop high-tech industries,and adhere to opening up.