中國30個地區環境技術創新能力分類特征*

范群林 邵云飛 唐小我，3

(1.電子科技大學經濟與管理學院，四川成都610054;2.西南民族大學管理學院，四川成都610041;3.四川省教育廳，四川 成都610041)

中國30個地區環境技術創新能力分類特征*

范群林1，2邵云飛1唐小我1，3

(1.電子科技大學經濟與管理學院，四川成都610054;2.西南民族大學管理學院，四川成都610041;3.四川省教育廳，四川 成都610041)

區域環境技術創新能力是決定區域產業發展水平、經濟實力增長的關鍵，是區域可持續競爭優勢的源泉。本文通過搜集環境技術創新投入、產出與關聯的相關變量和數據;利用Q型聚類方法，提取最具代表性的變量指標;然后對縮減后的變量作因子分析，提取主成分，隨之，按照各區域的主成分值進行聚類，確定各區域所屬類別，并采用判別分析方法，對各區域所屬類別進行檢驗、調整。結果顯示:第一類地區主要包括海南在內的經濟發展較為落后、生態環境遭受破壞相對較少的我國西部地區;第二類地區主要集中在技術引進與吸收能力強、區域內企業實力強、人力資本積聚能力強的東部和中部地區;第三類地區主要集中在我國農業產業發展歷史悠久，但隨著農業向工業快速發展，所遭受的環境破壞也愈發嚴重的中部地區;第四類地區主要包括遼寧、四川等我國工業制造業最集中和發達的地區;第五類地區則是我國市場經濟發展最完善、環保方面的經濟活動表現相對較優的東南沿海地區。最后，結合各類別地區環境技術創新的實際狀況與原因，針對性地提出對策，為提升各區域環境技術創新能力提供參考。

環境技術創新;區域創新能力;分類特征;多元統計方法

當今世界，科學技術是綜合國力競爭的決定性因素，自主創新已成為支撐經濟、社會、環境可持續發展的筋骨。改革開放以來，我國的經濟建設取得了巨大成就，經濟總量占世界經濟的比重也從1980年的2.59%上升到2009年的8%，綜合國力不斷增強，人們生活水平也逐步提高。但同時，經濟發展付出了沉痛的環境代價。據環保總局統計，截止到2009年，因為環境污染造成的經濟損失已經占到了GDP的8% －13%，經濟增長幾乎被環境污染完全抵消。為了解決當前我國面臨的環境難題，必須要重視環境保護，而加強環境保護，就必須不斷提高科學技術對環境保護的支撐能力。為此，我國中長期科技發展規劃已把環境保護相關科技列入優先領域［1］。

1 文獻回顧

當前，學術界也對創新和環境之間關系給予了越來越多關注，出現了“環境技術創新(Environmental technology innovation)”一詞。環境技術創新是環境創新(Environmental innovation)的重要組成部分。其實質是一種系統性的組織創新和技術創新，包括為避免或減少環境損害而產生的新的或改良的工藝、技術、系統和產品等。通過環境創新，可以改善企業內外的環境質量，降低社會成本和環境成本，承擔起社會責任和生態責任，進而提高經營績效。

有關環境技術創新的研究主要集中于分析其內涵、模式、動力因素，各個國家、區域、各類產業的環境科技管理體系的特點及經驗。這些研究大多來自于事實證據(Anecdotal evidence)和案例研究(Case study)，缺乏多元統計學與計量經濟學的研究。

在20世紀90年代中期，波特提出了著名的“波特假設”(Porter-hypothesis)［2］。認為企業的技術創新能夠被合理設置的環境規制政策所激發，由此產生創新補償作用，這些效應甚至會超過環境規制帶來的成本，使產業實現經濟績效和環境績效的“雙贏”，并提升產業的國際競爭力。隨后，Lanjouw and Mody使用美、日、德三國數據［3］，Brunnermeier and Cohen 基于美國制造業數據［4］，De Vries and Withagen 基于歐洲數據［5］，Mazzanti and Zoboli基于意大利企業數據［6］，Rehfeld［7］與 Horbach et al［8］基于德國企業數據，實證研究了各國環境技術創新的現狀與其影響因素，研究認為，隨著污染治理費用增長，環境創新也會增長，但就美國而言，政府的檢測行為對環境創新沒有影響［4］。對于德國企業而言，環境管理體系(EMS)主要用來促進過程創新，以實現環境質量提升和成本降低，這間接地促進了產品創新。同時，環境報告還促進了技術環境創新的擴散［1］。除此之外，技術能力(R＆D)的提升對環境創新而言非常重要。過去有過創新的企業在當前也有更大可能性創新;另一方面，需求也可以拉動環境創新，對未來需求的預期促進了更多創新［8］。此外，德國環保產品以及環境產品創新的主要障礙不是環境產品的質量與可靠性問題，而是價格問題，同時，大部分環境友好型產品仍然針對的是德國國內市場，而非全球市場。更進一步，除了其他因素和企業的特征，廢物回收措施和產品回收體系是環保產品創新的重要驅動力［7］。

國內學者研究認為，環境技術的發展與應用不能僅僅依靠市場的源動力，還必須有來自政府法規、標準的制訂與實施的支撐［1］。劉群慧［9］和白雪潔［10］分別以我國的汽車行業和火電行業為對象，研究得知，雖然環境規制總體上對技術創新存在激勵效應，但并非適用于各個地區。對東部有顯著的正影響，而對中部、西部、東北各區域技術創新的影響則不明顯［11］。在環境創新的國際擴散方面，政府環境管制也能創造一個擁有環境友好型產品、過程和服務的新市場。當其它國家相繼采用這些環境技術時，先行國家就自然獲得了出口機會［12］。

前人成果極大地豐富了環境技術創新研究的體系，對環境技術創新能力的研究具有重要的借鑒作用，但總體而言，國外實證研究多關注某個具體產業或某類企業，運用問卷調查獲取研究指標和數據，所得結論的針對性很強，但針對中國產業、企業的研究尚不多見。而國內學者雖然在近幾年意識到了環境技術創新的重要性，但現有研究成果，尤其是實證研究成果仍然極少，缺乏從省市角度量化分析環境技術創新能力問題的研究。按照我國行政劃分格局［17］，各省市在其區域范圍內具有對創新資源的絕對支配力，同時，也可以產生創新和知識外溢，促進提升所在地區環境技術創新整體水平。由于歷史和資源稟賦等原因，各個省市的經濟發展、創新人才、研發資金、環保意識等方面存在較大差異，因此，對我國各個區域環境技術創新能力進行分類，探討其特征，對充分利用有限的創新資源，取得更多創新成果至關重要。由此，本文運用多元統計方法，研究我國區域環境技術創新能力的分類與特征。據此提出有關策略，提升各個區域環境技術創新能力，促進我國的可持續發展。

2 區域視角的環境技術創新

環境技術概念的出現最早是在上世紀60年代。當時，一些發達國家發生了多起震驚世界的環境公害事件，引起社會輿論對環境問題的強烈關注。而環境技術創新就是在可預期的時間和空間內，從節約或保護資源、避免或減少環境污染的生產設備、生產方法和規程、產品設計以及產品發送的方法與技術等新產品或新工藝的設想產生到市場應用的完整過程，包括新設想的產生、研究、開發、商業化生產到擴散這樣一系列的活動［13］。

不可否認，傳統意義上的技術創新對于環境保護存在有利的方面［14］，但這并不意味著依靠技術創新就可以解決環境和資源問題。實際上，技術創新對于環境保護的影響存在利弊兩方面的影響。為什么會出現這種情況呢?那是因為技術創新強調的是科技成果的商業化、產業化過程。判斷技術創新成功與否的重要標準是市場的實現程度，即所獲得的商業利潤、市場份額的多少［15］。所以技術創新的惟一目的是經濟利益。凡是能夠帶來經濟效益，促進經濟增長的技術創新就是好的，否則，就是不好的。當環境保護與經濟增長發生矛盾時，技術創新更多地傾向于促進經濟增長。因此，在這樣的技術創新過程中，環境保護就不被重視甚至不予考慮，更不會從可持續發展的角度來考慮技術創新的成敗。由此，技術創新應該將發展經濟和保護環境結合起來，變追求經濟效益的單一目標為追求經濟效益、環境效益、社會效益相統一的多目標體系，走向環境技術創新，即既要通過技術革新保護和改善環境，又要通過解決環境問題推進技術進步。

結合已有研究和區域視角［16］，本文認為:環境技術創新，即主要依靠本地的R＆D資源，各創新主體通過研發，產生并擁有自主知識產權的成果和標準以及將這些成果和標準轉化為新產品或經濟效益的活動。人才、資金、技術、信息是創新的主要要素;企業、高校、各類科研機構是環境技術創新的活動主體，各級政府和中介機構在創新過程中也擔當著重要角色。由此，可將區域環境技術創新能力界定為:區域所擁有的企業、高校、科研等機構在技術創新方面的潛力，以及將這種潛力轉化為具有商業價值的技術創新產品的能力。各省市在其特定的地區內，作為區域經濟的控制和決策中心，其政策對整個地區具有強大吸引能力、拉動能力和綜合服務能力，能夠滲透和帶動所在地區經濟和社會的發展。當前作為我國政府戰略重點和全民教育重要方向之一的“低碳經濟”、“低碳社會”的發展與建設［17］，需要加強各省市的環境技術創新能力。

3 實證研究設計

3.1 研究過程

區域環境技術創新能力是決定區域產業發展水平和經濟增長實力的關鍵，是區域可持續競爭優勢的源泉。區域有不同的劃分方法，本文所界定的區域是對于次國家層次的區域而言，以行政區界限為主。

本文研究過程包括:①在現有研究文獻基礎上，選取變量并收集數據;②利用Q型聚類方法，提取最具代表性的變量指標;③對縮減后的變量作因子分析，提取主成分。④按照各區域的主成分值進行聚類，確定各區域所屬類別。⑤利用判別分析方法，對各區域所屬類別進行檢驗、調整。⑥通過均值比較分析，進一步研究各類別的主要特征，分析原因并提出有針對性的建議。

3.2 變量選擇與數據收集

對區域環境技術創新能力的分類，所選變量需要能夠反映區域環境技術創新能力與經濟發展、社會進步之間的相互影響、互為條件的特征;能夠反映政府、企業、高校等主體在創新中的作用;能夠反映區域與外界進行物質、能量和信息的交換。評價指標設計在遵循合理性、數據可得性等原則基礎上，從三方面選取變量指標。

區域環境技術創新投入。包括:科研課題項目數(X1)、科技人員中從事環境科技活動的人數比例(X2)、每萬人中科學家和工程師人數(X3)、環境保護系統中高級職稱人數比例(X4)、科研業務費支出萬元(X5)、科研課題經費數占GDP比例(X6)、環境保護系統年末機構總數(X7)、環境保護系統年末機構中科研所比例(X8)、高等學校數(X9)、預計畢業生數(X10)、教育經費占GDP比例(X11)、R＆D人員全時當量(X12)。

區域環境技術創新產出。包括:授權專利數項(X13)、授權發明專利數(X14)、獲科學技術獎勵數項(X15)、頒布地方環境標準數(X16)、圖書出版平均定價總額(X17)、三廢綜合利用產品產值占工業總產值比例(X18)、強制性清潔生產審核完成數(X19)、當年完成限期治理項目數(X20)、關停并轉遷企業數占全部企業數比例(X21)、已發放排污許可證數(X22)。

區域環境技術創新關聯。包括:環境宣教(X23)、人大政協建議提案(X24)、信訪工作來信數(X25)、單位平均繳納排污費(X26)、環境監測經費(X27)、環境監測儀器數量(X28)、環境法制工作(X29)、環境科技支出占財政支出比例(X30)、高新技術產品出口額占總出口額比例(X31)、技術市場成交額(X32)、環保產品年銷售產值萬元(X33)、大中型工業企業中有科技機構的企業比例(X34)、R＆D經費占主營業務收入比例(X35)、新產品產值占工業總產值比例(X36)、新產品銷售收入占主營業務收入比例(X37)、大中型工業企業成本費用利潤率(X38)、工業污染治理項目建設工業企業數(X39)、工業企業中平均專職環保人員數(X40)、職工平均工資(X41)、單位地區生產總值能耗(X42)、環境污染治理投資總額(X43)、醫院診療人次(X44)、每千人口衛生技術人員數(X45)、城鄉居民人民幣儲蓄存款統計(X46)、突發環境事件次數(X47)。

通過《中國城市統計年鑒》、《中國科技統計年鑒》等資料收集到我國30個省、市、自治區的相關數據(西藏自治區的數據缺失嚴重，在此省去)，根據后文計算需要，對數據進行標準化處理(以北京為基準100換算得出)。

4 分類方法

聚類分析和判別分析用于研究事物的分類，根據對象不同分為Q型聚類和R型聚類。

4.1 變量聚類分析

本文對區域環境技術創新能力實證研究時，選取的變量反映了創新投入、產出方面的能力，并力求兼顧區域在智力、經濟、創新意識方面的潛力，以及技術創新對經濟發展、社會進步的貢獻。研究初始，筆者盡可能多地考慮所有相關因素，以全面表征區域環境技術創新能力的特性，但是需要考察的變量過多，變量間相關系數較大，包含的錯誤變量會對最后結果產生影響。因此運用SPSS作變量聚類，找出代表性的變量，所得結果如下。

區域環境技術創新投入。包括:環境保護系統中高級職稱人數比例(U1)、環境保護系統年末機構總數(U2)、環境保護系統年末機構中科研所比例(U3)、高等學校數(U4)、預計畢業生數(U5)、教育經費占GDP比例(U6)、R＆D人員全時當量(U7)。

區域環境技術創新產出。包括:獲科學技術獎勵數項(U8)、三廢綜合利用產品產值占工業總產值比例(U9)、當年完成限期治理項目數(U10)、關停并轉遷企業數占全部企業數比例(U11)。

區域環境技術創新關聯。包括:環境宣教(U12)、人大政協建議提案(U13)、環境監測經費(U14)、環境監測儀器數量(U15)、環境法制工作(U16)、環保產品年銷售產值萬元(U17)、工業污染治理項目建設工業企業數(U18)、工業企業中平均專職環保人員數(U19)、環境污染治理投資總額(U20)、醫院診療人次(U21)、城鄉居民人民幣儲蓄存款統計(U22)。

4.2 主成分分析

主成分分析可以將彼此相關的多個變量用少數幾個綜合變量(主成分)來表示，以剔除多重共線性的影響。通過對22個變量的相關系數的計算，發現他們之間存在明顯的正相關，為此有必要從中提取能夠反映樣本信息且相對獨立的主成分來。

通過分析各成分的公因子方差可以發現，前三個主成分對應特征根的累計貢獻率達到了81.681%，大于80%。所以筆者最終提取3個主成分來分析我國區域環境技術創新能力。這三個主成分用y1，y2，y3表示，分別代表的含義如下。

(1)在主成分1上有較高載荷的評價指標有:教育經費占GDP比例，R＆D人員全時當量，環境宣教，人大政協建議提案，環境監測經費，環境監測儀器數量，環境法制工作，環保產品年銷售產值，工業污染治理項目建設工業企業數，各地區醫院診療人次，城鄉居民人民幣儲蓄存款。主成分1主要代表區域的經濟、社會、文化、法制環境，為區域環境技術創新提供支撐。包括社會生活條件，經濟發展狀況，科技創新意識、環境保護意識。

(2)在主成分2上有較高載荷的評價指標有:獲科技技術獎勵數，“三廢”綜合利用產品產值占工業總產值比例，當年完成限期治理項目數，關停并轉遷企業數，工業企業中平均專職環保人員數，環境污染治理投資總額。主成分2代表區域在環境技術創新的直接產出能力以及環境技術創新的間接成果。如環保帶來的收益。

(3)在主成分3上有較高載荷的評價指標有:環保系統中總高級職稱人數比例，環保系統年末機構總數，環保系統年末機構中科研所比例，高等學校數，預計畢業生數。主成分3代表了區域政府、教育系統等中介機構對環境技術創新的支持力度以及在人力、物力方面的潛力和轉移能力，如高等學校發展狀況，環保行業發展狀況。

4.3 在主成分分析基礎上的樣本聚類

根據4.2中的主成分數據進行樣本聚類分析，聚類方法采用Minkowski方法，類之間的距離使用的是最遠距離法(furthest neighbor)。用SPSS軟件及樣本數據，可以將我國區域環境技術創新能力劃分為五類:第一類:北京、內蒙古、上海、福建、廣西、海南、重慶、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆;第二類:天津、吉林、黑龍江、上海、湖北、湖南;第三類:山西、河北、安徽、江西、山東、河南;第四類:遼寧、廣東、四川;第五類:江蘇、浙江。接下來就可以用判別分析來檢驗這一分類的合理性。

5 判別分析

本文研究中使用的判別函數有兩類:Fisher判別函數和典則判別函數。

5.1 Fisher判別分析

根據上述的分類和三個主成分變量，用SPSS處理后所得五類區域的Fisher判別函數如下:

將各區域的主成分變量值帶入上述函數，比較5個函數值大小，哪個值大就可以判斷被檢驗的區域屬于哪一類。檢驗結果顯示，第一類區域中有兩個歸類錯誤，北京、上海應歸入第二類。第二類區域中有一個歸類錯誤，黑龍江應歸入第三類。第三類區域中有一個歸類錯誤，山西應歸入第四類。經檢驗，調整后的分類通過Fisher判別。

第一類:內蒙古、福建、廣西、海南、重慶、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆;第二類:北京、天津、吉林、上海、湖北、湖南;第三類:河北、黑龍江、安徽、江西、山東、河南;第四類:山西、遼寧、廣東、四川;第五類:江蘇、浙江。

5.2 典則判別法則

根據調整后的分類結果，做典則判別分析，得到前兩個典則判別函數的表達式:

根據調整后的分類結果及典則判斷函數，對30省、市、自治區做如下結果分析。

6 結果與對策

對30個省市的區域環境技術創新能力進行分類的目的在于分析各類特征，并針對性地提出建議。結合前述計算結果，五類區域的技術創新能力特征、原因、對策分析如下。

6.1 第一類區域環境技術創新能力

該區域有內蒙古、福建、海南、廣西、重慶、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆。從地理分布來看，第一類地區除福建、海南外，其余都集中在我國西部地區。這些地區長期以來都是我國經濟發展較為落后的地區。但與此同時，工業化水平較低，經濟落后的地區往往也是生態環境遭受破壞相對較少的地區。由于此類地區在經濟實力、居民生活質量、平均受教育程度、思想意識等方面都比較落后，直接導致了科研基礎設施差、政府投入不足、科技創新成果少、環保產業發展滯后。充分立足自身環境方面的先期優勢，加大與環境開發和保護相關聯的科技研發，有效運用排污收費、排污交易、環境補貼、排污許可等一系列環境政策工具，以避免“污染－治理－再污染”的經濟發展困境將是這類地區的優先選擇。

6.2 第二類區域環境技術創新能力

該區域有北京、天津、吉林、上海、湖北、湖南。從地理分布來看，第二類地區都集中在東部和中部。尤其是北京、上海和天津的經濟實力、技術基礎雄厚，生活質量較高，環保意識強烈，政府和企業在人力、財力上的投入大，吸引了大量創新人才，創新環境優越。環保產業產值占工業產值比重以及環保產業增加值占工業增加值比重也普遍高于其他地區。這說明該類區域的環境技術創新能力特征是:技術引進與吸收能力強，區域內企業具有較強實力，人力資本積聚能力強，但其自主創新能力有待提高。今后應努力提高自主創新能力，充分發揮自己的人才優勢，提高科研方面的投入產出效率。

6.3 第三類區域環境技術創新能力

該區域有河北、黑龍江、安徽、江西、山東、河南。從地理分布來看，第三類地區都集中在我國中部地區。是我國農業產業發展歷史悠久的地區，在經濟發展、人力資源、生活質量、平均受教育程度、技術創新意識、環保思想意識等方面都欠發達。隨著農業向工業的快速發展，所遭受的環境破壞也愈發嚴重。雖然政府和企業也開始加強對環境保護的重視，加大對研發的支持、重視環保產業和環保產品的發展，但由于地理位置、資源稟賦、經濟實力的限制。如何在農業經濟基礎上，通過加強環境保護方面的科研實力，提升區域環境技術創新能力，進一步發展健康、良好的工業化經濟，促進地區的可持續發展，首要一點應該是充分利用自己的區位優勢，加強與鄰邊的“富省”與“強省”，如廣東、北京、上海等在經濟、技術方面的交流，大力引進成熟技術;同時加強自己研發能力，優先促進環保產業的發展。

6.4 第四類區域環境技術創新能力

該區域有山西、遼寧、廣東、四川。這幾個省是我國工業制造業最為集中和發達的地方。工業作為三大產業中對環境影響最大的產業，所帶來的環境破壞不容小視。從指標數據來看，雖然三地區對環境的監測力度高于所有地區的平均水平，但是相比較于江浙一帶還有差距，同時，在對企業環保治理力度方面的差距則更大，環境行政處罰案件相對較多，這也是經濟發展水平不如江浙的表現。即便如此，此類地區的環境法制工作開展得相對不錯，在環保系統建設和環境技術創新方面表現也較好。但由于地理位置、歷史沿革、資源稟賦的限制，經濟總量和居民生活質量還趕不上第五類區域。提升區域環境技術創新能力，首要一點就是要充分利用自身已有的基礎，加強與經濟實力和科技實力強的其他省份展開交流，在進一步發展傳統制造業的同時，逐步促進環保產業更好的發展。

6.5 第五類區域環境技術創新能力

該區域有江蘇、浙江。此二省分布在我國東南沿海地區，是我國市場經濟發展最完善的地區。從指標數據來看，其對環境的監測力度和對環境的治理力度是我國30個省市中最大的。同時，在環保方面的經濟活動表現也是相對優秀的，其三廢綜合利用產品產值和環保產品年銷售產值最高。除此之外，其他各項指標相比其它四類地區也都處于較好水平。體現出了江浙一帶地區經濟實力雄厚，居民生活質量高，科技創新人才豐富，政府和企業對環境保護的重視，環境技術創新成果顯著。

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Research on the Classification Characteristics of Regional Environmental Technology Innovation Capability:A Case of China

FAN Qun-lin1，2SHAO Yun-fei1TANG Xiao-wo1，3
(1.School of Management and Economics，University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu Sichuan 610054，China;2.College of Management，Southwest University for Nationalities，Chengdu Sichuan 614000，China;3.Department of Education of Sichuan Province，Chengdu Sichuan 614000，China)

Regional environmental technology innovation capacity is the key to advantage of regional industrial development and growth of economic strength.At the same time，it is the principal source of regional advantage of sustainable competitiveness.Based on the present literature，this paper collects the related input，output and related variables and data of environmental technology innovation，extracts the most representative indexes as variables using the Q-type clustering method，then，draws up the principal component through factor analysis for the reduced variables.Following this，it determines to which class each region belongs according to clustering for regional principal component and tests，and adjusts the class of each area using discrimination analysis procedure.It is shown as follows，the first area includes the western regions in China which have long lagged behind economic development，and have hardly been damaged in their ecological environment;the second area concentrates in the eastern and central regions in China，which are strong in technology transfer and absorption capability，firm strength and human capital accumulation;the third area is mainly the central region in China which has a long history of agricultural industry，and the environment of which has been damaged with the fast speed of development from agriculture to industry;the fourth area mainly includes the most concentrated and developed regions in China，such as Liaoning and Sichuan;the last area covers the southeast coastal region in China which is the most perfect area of market economy and related optimal performance of environmental issues.Finally，integrating the actual situations and reasons of technological innovation in the regions of each category，the paper proposes some targeted measures in order to provide references for improving environmental technology innovation capability.

environmental technology innovation;regional innovation ability;classification characteristics;multivariate statistical methods

F062.4

A

1002－2104(2011)06－0031－06

10.3969/j.issn.1002－2104.2011.06.006

2010－12－04

范群林，博士生，主要研究方向為技術創新管理。

*國家社科基金重點項目(編號:08AJY011);教育部新世紀優秀人才支持計劃(編號:NCET－08－0094);科技部科技工作專項項目(編號:2007FY140400)。

(編輯:田 紅)