原文信息：
Nicolò Barbieri, Alberto Marzucchi, Ugo Rizzo, Green technologies, interdependencies, and policy, Journal of Environmental Economics and Management, Volume 118, 2023, 102791.
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jeem.2023.102791.
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01
引言
长期气候目标的实现取决于环境政策所引发技术改进的能力。通过提供将环境退化的社会成本内部化的经济激励，监管的严格性刺激了旨在解决温室气体排放、提高自然资源的有效利用等方面的技术进步。探索技术变革的本质对于评估环境监管的有效性至关重要，现存文献表明技术不是孤立发展的，而是受益于空间封闭所产生的异质外部性来源，还有技术关联性。
这些见解如何应用于绿色技术的情况？可以预期，环境技术源于以新的方式对异质知识片段进行重组。绿色技术的发展在多大程度上取决于非绿色领域的进步，更具体地说，通过采用这种基于网络的观点，评估政策干预措施是否以及在多大程度上影响了那些引发了环境相关领域技术进步的非绿色技术（以下统称为非绿色相互依存技术）的发展，这一点变得很重要。为此，本文采用了一种相互依存的概念，其中相互依存的程度源于技术之间的相互作用程度，即重组的容易程度。当一种技术的发展为另一种技术产生正外部性时，两种技术被视为相互依存。
环境政策对非绿色相互依存技术的影响是什么？本文的论点是非绿色相互依存技术的取代可能会阻碍经济的绿色化。为了解决上述问题，研究的第一步是调查绿色技术和其他技术之间的相互依存关系。第二步，关注环境政策可能对非绿色相互依存技术产生的影响。研究结果表明：（1）绿色技术的发展与相互依存的技术领域的进步密切相关，而这些技术领域不一定能带来环境效益。（2）本文发现环境政策对非绿色相互依存技术的影响并不显著。因此，本文排除了环境政策对绿色发明产生的技术支柱的替代效应。
本文的贡献：（1）对绿色和非绿色技术之间可能的关系和相互依存性（而非正交性）提出了新见解。在本文的框架中，后者不一定取代前者。相反，直接考虑它们之间的相互依存关系，扩展了绿色技术解决方案可能建立在本身不可持续的技术之上的想法。（2）阐明了环境友好的技术变革，并直接关注非绿色但相互依存的技术中可能存在的根源。关注绿色技术和非绿色技术之间更具活力的关系，这对于促进向更绿色的生产形式过渡特别关键。
数据和衡量方法
02
2.1专利数据
本文收集了全球专利统计数据库（Patstat，2019年春季版）中包含的所有专利文件，使用CPC Y02代码和Env-Tech分类确定的其他类别来检测绿色技术：前者识别“缓解或适应气候变化的技术或应用”的专利，而后者是与环境管理技术有关的专利（不包括在Y02代码中）。同时，使用专利家族中每个发明人的位置来衡量国家的发明绩效。
2.2衡量非绿色相互依存技术
采用网络分析来确定绿色与其他技术领域之间关系的强度。在创新网络中，全数字分类代码是节点，这些代码在专利族中的共同出现代表了节点之间的联系。
本文将那些具有与绿色分类代码同时出现的全数字代码的技术定义为非绿色相互依赖技术。例如，与“光伏能源”（CPC Y02E 10/50）相关的绿色技术和与“半导体器件”（CPC H01L 31/04）相关的非绿色技术之间发生了共生。
图1显示了环境（绿点）和非绿色相互依存技术（橙点）之间的共生网络。它由大量的绿色代码组成，这些代码与其他绿色和非绿色技术共同出现。一些相互依存的技术只与特定的绿色技术（位于网络外部边界的技术）共存，而另一些技术则是开发各种绿色技术的基础，即内部橙色点。此外，知识溢出也发生在绿色技术领域内，位于网络中心的绿色节点就证明了这一点。
03
实证策略
3.1非绿色相互依存技术与绿色专利之间的关系
本文采用了一种基于准最大似然估计的固定效应空间自回归模型（1）来检验非绿色相互依存技术与绿色专利之间的关系：
其中git是绿色技术专利i在五年内的增长率, 如果分类号j是非绿色全数字CPC代码之一，则φj=1；Cij捕捉分析期开始前一年即t0期i与j的共现, 其中k表示共现矩阵的行。这个共现矩阵始建于专利中每个CPC代码的份额。δ是Kronecker delta表明本文排除了共现矩阵C的对角元素;τt和ui是时间（年）和绿色技术的固定效应。为了考虑CPC共现的性质随时间的变化，本文估计了一组共22个面板回归，每个回归都集中在10年的时间段上，第一个回归涵盖1979年至1988年，最后一个回归涵盖2000年至2009年。
3.2环境政策对非绿色相互依存技术的影响
通过利用不同领域的专利信息和政策干预的严格性，在国家一级仔细审查环境政策对创造性活动的影响。因此，本文利用经济合作与发展组织的环境政策严格性指数(EPSI)来研究国家层面的差异，对1990-2013年期间的23个经合组织国家进行了国家层面的分析。具体模型（2）如下：
其中，因变量反映了t年国家c的专利申请情况。L是技术类型。本文的主要兴趣在于测试环境政策对非绿色相互依存技术发展的影响（INTERPAT）。在每个专利文件中，需要获得非绿色代码总数中相互依存代码的份额。对每个国家的这一份额进行汇总，得出INTERPAT的价值。EPSI是反映环境政策严格性的指标（滞后一期）。X表示一组受知识生产函数文献启发的控制变量。τt和σc是时间和国家的固定效应。
为了缓解潜在的内生性问题，本文使用有关政策制定的政治框架的信息来作为EPSI的工具变量。具体而言，本文的识别策略依赖于民主竞争指数（POLCOM），该指数是通过由100减去选举中最大政党获得的选票百分比计算而成。该指标反映了较小政党的相关性，从而反映了政府对执政多数党（如果有的话）或反对党提出的政治挑战的稳定程度。在有明确执政党的情况下产生稳定结果的选举可以降低执政多数党被争夺的风险。这反过来又允许行政部门实施政策，如严格的环境法规，这些政策不会产生立即和短期的政治回报。与此同时，由于最大政党拥有更大的政治权力，政府的稳定性不会直接影响绿色和相互依存活动的专利申请。
基准回归结果
04
4.1 非绿色相互依存技术在环境专利增长中的作用
模型（1）中的ρ捕捉了所有其他绿色专利的增长与焦点绿色技术的增长之间的关系。本文感兴趣的是非绿色相互依存技术的增长与绿色专利的增长之间的关系。在本文使用的空间模型中，给定的可观察解释变量的总体效应可以分解为直接效应和间接效应，非绿色相互依存技术的进步与特定的绿色技术有关（直接效应），但它们也通过“邻近绿色发明”的反馈效应发挥作用（间接效应）。因此，本文的主要兴趣在于非绿色相互依存技术的直接影响。表2报告了空间回归的结果。本文创建了每10年一组的重复面板，并将绿色专利的五年增长率作为因变量。在整个时期内，其他绿色和非绿色相互依存技术的增长与绿色专利的增长密切相关。
这一结果证实，绿色技术不是孤立发展的；相反，它们受益于一系列技术领域产生的知识溢出，而与这些领域带来的环境效益无关。这表明环境技术结合了本质上不一定是绿色的技术知识，因此它们的发展是基于“借用”的想法，而这些想法没有明确的环境目标。
4.2绿色政策对非绿色相互依存专利的影响
为了验证支持经济绿色转型的政策行动的实施是否会危及那些建立可持续发明的非绿色支柱的发展，本文对模型（2）进行回归。表3的第（1）列介绍了将绿色专利作为因变量的回归结果，第（2）列的因变量则为非绿色相互依存技术的专利申请。在面板A和B中，分别给出了采用国家和时间固定效应以及IV模型的面板估计结果。
由panel A和panel B第（2）列的回归结果可以看到，EPSI的系数并不显著。这意味着环境政策的严格性不会导致非绿色相互依存技术的替代，环境政策不会以牺牲可能成为绿色技术专利技术支柱的那些发明（即非绿色相互依存技术）为代价来引发绿色技术变革。
稳健性检验
05
5.1替换距离矩阵
本文使用一个替代定义的距离矩阵，其中专利类别之间的连接从引用矩阵生成。两个分类号被专利引用的次数越高，它们的关系就越强。表4（推文中省略）报告了相关回归结果，可以看到这些系数与表2的主要结果相似，表明对于绿色技术的发展，绿色和非绿色相互依存的知识库是至关重要的。同时，表5的第（1）列重复了模型（2）的回归，可以看到EPSI的系数并不显著，与基准回归保持了一致。
5.2替换绿色和非绿色相互依存技术的衡量方法
首先，仅基于Y02 CPC代码的开发，使用了绿色技术的替代定义。表4显示了空间自回归模型的估计结果，绿色和非绿色相互依存的技术都与环境技术的发展有关，且非绿色技术领域与绿色技术发展的相关性更高。重新对模型（2）进行回归，由表5第（3）列可以发现，EPSI的系数并不显著，本文的基准回归结果是稳健的。其次，本文考察了非绿色相互依存技术的替代定义是否会影响结果。表6（推文中省略）的回归结果显示环境可持续专利和非绿色相互依存技术之间具有很强的相关性。关于模型（2）的回归结果，表5第（4）列显示，EPSI系数为正但无统计学意义，与之前的研究结果一致。第三，采用绿色专利的10年增长率作为因变量，表6和表5第（5）列的回归结果证实了本文基准回归结果的稳健性。最后，根据非绿色相互依存专利与绿色专利之间的关系强度对其进行加权，表5第（6）列的回归结果与本文基准回归结果是一致的。
5.3 环境政策指数的稳健性检验
一个国家的法规可能会影响其他国家的创新倾向，受Aghion等人（2016）的启发，本文计算了一个出口加权外交政策严格性指标作为环境政策指数的代理变量，回归结果见表7第（1）列和第（2）列，可以看到该结果与本文的基准回归结果一致。
其次，关于是否对EPSI变量进行对数变换，现有文献没有遵循共同的方法。本文的基准估计中使用了EPSI指数的对数变换，在这里本文不采用对数变换，新的回归结果见表8第（1）列和第（2）列，再次验证本文基准回归结果是稳健的。
第三，采用更长的解释变量时滞期限（分别为2年和3年）来证实本文的结果。表9第（1）列和第（2）列报告了绿色和非绿色相互依存专利采用2年滞后的结果；第（3）列和第（4）列报告了3年滞后的结果，发现这些结果与基准估计保持一致。
06
结论
绿色技术发展对经济体的脱碳和绿色转型至关重要。本文超越了将绿色技术作为独立发明的概念，转而采用系统观点。在这样做的过程中，实证分析提供了两个主要结论：（1）绿色技术的发展建立在非绿色相互依存技术的增长之上。也就是说，非绿色技术是绿色发明活动发展速度和方向的基础。（2）环境政策不会影响非绿色相互依存技术的产生，因此本文放弃了政策悖论的可能性，这一政策悖论为：环境政策非但没有引发绿色发明，反而有可能阻碍其发展所需的知识库（非绿色相互依存技术）的发展，从而取代它们。
Abstract
The present study explores the technological interdependencies between green and non-green inventions. First, we look at whether inventive activities in environmentally-friendly domains depend on patenting in related technological domains that are not green. Based on patent data filed over the 1978-2014 period, we estimate a spatial autoregressive model using co-occurrence matrices to capture technological interdependencies. Our first finding highlights that the development of green technologies strongly relies on advances in other green and in particular non-green technological domains, whose relevance for the green economy is usually neglected. Building on this insight, we detect the non-green interdependent technologies that co-occur with green ones and assess whether environmental policies affect this particular instantiation of technologies at the country level. The results of the instrumental variable approach confirm that while environmental policies spur green patenting, they do not displace the development of the non-green technological pillars upon which green inventions develop. However, at the same time, environmental policies do not enhance patenting in non-green interdependent technologies which would speed-up the transition towards sustainable economies.
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