中國低碳城市綠色技術創新的示范效應研究

摘要：中國政府建設的低碳城市是中國的綠色先行者，希望其在城市綠色發展中發揮示范效應。通過構建一個包含技術領先國——低碳城市——其他城市的三層模型，從理論與實踐兩方面研究低碳城市在綠色技術創新方面的示范效應。找出低碳城市發展問題的關鍵在于如何平衡其研發驅動的技術流入和對其他城市投資驅動的技術流出的關系。實證結果證實，低碳城市在其他城市綠色技術創新中發揮著技術中介作用，低碳城市的示范效應受到地區的異質性的調節作用。

關鍵詞：低碳城市；綠色技術創新；技術溢出；示范效應；專利；技術轉移；經濟梯度；政策干預

中圖分類號：F291.1；F124.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-2101（2016）01-0107-04

一、引言

低碳城市是國內外研究的熱點[1]。在中國，預計到2025年，城市對經濟增長的貢獻率將達95%，同時溫室氣體排放的貢獻率將從2009年的60%達到頂峰[2]。綠色技術創新是實現節能減排的重要手段，而且對經濟增長沒有副作用[3]。為了推動中國綠色、低碳技術的創新與擴散，中國政府提出建設低碳示范區，吉林市成為中國第一個低碳示范區。到2014年，提出低碳城市建設目標的城市已接近100個，已經形成了環渤海、珠江三角洲、長江三角洲和西南地區四大區域[1]。這些城市大部分位于中、東部地區，擁有技術、資金和人力資本的優勢。自2008年，低碳城市的建設已有近6年的時間，需要及時檢驗低碳城市的發展是否完全符合政府預期。該研究有兩方面的意義：一方面，及時了解低碳城市的綠色技術創新水平，做好科技創新管理；另一方面，低碳城市是否充當其他城市進行綠色技術創新的中介，以便及時調整政策，更好地發展綠色經濟。

中國政府期望低碳城市作為“綠色先行者”，成為低碳發展與創新的典范：一方面通過采納性研發獲取國外的技術，將技術本地化，提高技術的適應能力，降低本地應用的風險，增加技術存量，擴展技術前沿；另一方面，希望低碳城市通過生產投資、技術轉讓等方式向其他城市轉移技術，發揮示范作用。在京津冀地區，北京作為低碳城市大量進行綠色研發，生產投資落戶河北各市的事例很多。但是研發投資和生產投資是有競爭的，跨市的生產投資雖然可以解放低碳城市一部分勞動力（主要是勞動工人），但是其他的資源（管理者、工程師和科學家）還是會產生競爭。而且，有些低碳城市建設的初衷僅僅是為了爭取中央的政策支持，目的是發展地方經濟[1]，而不是為了帶動其他城市的發展。在政府的這種預期下，低碳城市面臨的一個關鍵問題是如何平衡技術流入和技術流出之間的關系。針對這一問題，現有文獻多依據跨區的技術擴散模型來研究，如Dollar（1986）等[4]提出的南北技術擴散模型。在這些模型中，每一個城市只代表一種角色，要么是技術源，要么是技術模仿者。為了體現低碳城市既是模仿者又是技術源的雙重角色，筆者構建一個包含三類區域的三層模型，將三個技術上有區別的區域融入到一個模型中并進行實證檢驗。

二、理論分析

（一）基本假設

模型要包含三種不同類型的地區，兩類不同的技術轉移途徑，是一個相當復雜的框架。為了簡化問題，做出以下假設。

第一，假設發達國家以外生的概率進行綠色技術創新，這種技術創新既包含產品數量增加又有產品質量提高，本文僅研究產品數量增加這一類創新。這是因為根據專利統計，世界上90%的綠色技術集中于發達國家[5]，發展中國家的專利數量較少。

第二，把低碳城市看成是小的經濟體，他們通過采納性技術研發，不斷增加產品數量，然后通過生產投資和技術轉讓向其他城市轉移技術。2011年，中國的地級以上城市有289個，低碳城市僅有19個，是很小的一部分。

第三，國內其他城市的技術學習的途徑有兩個：一是可以直接采納發達國家的技術；二是采納已有低碳城市本地化后的技術。不管是直接采納還是通過低碳城市間接采納綠色技術，只要一項新技術被這些地區采納并進行生產，就代表一個周期結束。

第四，技術研發和生產需要勞動力，假設勞動力只在一個國家內部流動，不存在國際間的勞動力流動。

（二）模型中的技術擴散

模型構建的理論基礎主要有兩個：一是阿吉翁和豪威特[6]提出的通過社會學習的技術變遷理論；二是Hwan[7]構建的以中等收入國家為視角的多層模型。模型包括發達國家、低碳城市和國內其他城市三類區域，三類區域之間的技術擴散分為三個階段：第一階段，發達國家進行技術創新，技術創新以外生速率增加；第二階段，低碳城市投入勞動力進行采納性研發，以使技術本地化；第三階段，國內其他城市通過采納低碳城市本地化后的技術或者直接采納發達國家的技術獲得技術轉移。政府對低碳城市的政策干預，如金融支持，相當于降低了低碳城市的技術采納成本，激勵該地區進行采納性研發。

模型中的技術擴散如圖1所示，橫軸是時間，用t表示，發達國家在t時刻的技術創新數量為n（t）。用0、1和2分別表示發達國家、低碳城市、國內其他城市；nF0、nF1和nF2分別表示三類區域掌握了綠色技術的企業數量比，初始狀態為：nF0=1，nF1=0，nF2=0。隨著低碳城市采納性研發增加，nF1逐漸增大；nF2的變化有兩種途徑：一是以概率為λ0的速度直接向發達國家學習，λ0遠遠小于1；二是以概率為？覬的速度向國內的低碳城市學習，學習成功的概率？覬是低碳城市數的增函數。

（三）低碳城市的技術創新示范效應

低碳城市通過多種渠道做出示范，本文僅考慮對其他城市的生產投資這一種渠道，生產投資涉及的勞動力為L1-FDI，則：

式（2）為低碳城市的示范效應變化率。對此示范效應的優化可以采取三方面的政策：一是促使低碳城市調整研發人員和對外投資人員的比例。設政策干預系數ψ，即有αFDI=ψα，當ψ等于1時，相當于政府沒有干預。二是對低碳城市的金融支持和稅收優惠的政策，相當于勞動力外生地增加了，即L1=λL，當λ等于1時，相當于政府沒有干預。三是外生增加低碳城市數量，即公式（2）中nF1的數量增加，可以看出，示范效應將增加。這是因為外生地增加低碳城市的數量和種類，每個公司對外投資的額度不變，總的對外投資會相應增加。

三、低碳城市的示范效應檢驗

（一）研究假設

在上述模型中，針對低碳城市，中國政府的政策干預主要有兩種：第一，根據公式（1），政府可采取措施增加對低碳城市的投入，即提高單位勞動力的研發效率，采納性研發成本降低，此措施將提高低碳城市的技術種類，將有利于其他城市的學習和模仿。第二，根據公式（2），激勵低碳城市加大對其他城市的生產投資，這樣將加大其他城市學習的概率。對于第二種情況，基本前提是其他城市和低碳城市間存在經濟梯度，保證低碳城市向其他城市轉移生產投資是有利可圖的。第一種政策干預是從低碳城市的技術入口找出路，第二種政策干預是從低碳城市的技術轉移出口找出路。根據理論分析，提出兩個實證假設：

假設1：低碳城市在其他城市吸收發達國家的綠色技術創新中起著中介作用。

假設2：低碳城市的綠色技術創新示范效應與自身的綠色技術創新負相關。

（二）樣本選取

截至2011年，國家統計局和工信部公布的低碳城市為19個，如圖2所示。位于四大區域內部的城市有14個，包括環渤海地區的北京市、天津市、保定市，德州市和日照市；西南地區的成都市、重慶市、攀枝花市，貴陽市；長江三角洲地區的無錫市、杭州市和上海市；珠江三角洲的深圳市和珠海市。此外，還有位于四大區域外部的5個城市：宜春市、吉林市、長沙市、廈門市和南昌市。

（三）模型和變量

1. 模型設定

技術創新多用專利統計來作為代理變量[8]，但是中國缺少綠色技術專利數據庫，為了追蹤低碳城市的綠色技術擴散效應，筆者根據OECD出版的《綠色技術專利檢索戰略》中的關鍵詞，在中國知識產權局專利數據庫自行提取。先根據申請者的地址查詢每個城市每年的專利申請量，然后計算專利申請數量的增長率。綠色技術專利存量的計算以1985年為基年，綠色技術專利的提取和存量計算方法參見文獻[9]和文獻[10]。勞動力數據來自《中國城市統計年鑒》。

對于低碳城市，模型設定為：

式中，下標i表示觀察的城市，t是時間，L是勞動力，P是申請的專利數，Sd是國內的綠色技術存量，Sf是來自國外的綠色技術存量，εit是隨機誤差項。

2. 數據描述性統計

綠色技術創新的專利數據來自中國知識產權局，國外的綠色技術存量是所有在中國知識產權局申請的綠色技術專利。從2008年開始，收集低碳城市2008—2011年申請且受理的專利。數據收集的步驟為：首先登錄中國知識產權局網站；然后根據OECD公布的綠色技術專利檢索戰略關鍵詞按城市統計[11]；最后把查詢的統計數據按照年度匯總。如圖3所示，19個低碳城市的綠色技術創新年平均值為90，中位數是11，最大值為1 055，最小值為0，可見這些城市的綠色技術創新存在著巨大差異。北京、上海的綠色技術創新比較多，天津和重慶次之；邊緣型城市，如宜春市和吉林市，綠色技術創新比較少。

（四）檢驗結果

因變量專利申請量為非負整數，采用一般的線性回歸會產生無效和有偏的系數，計數模型則可以避免這類問題[12]。由圖3可以看出，綠色技術創新的的標準差大于均值，呈超離散分布，因此采用負二項回歸模型來估計。表1是模型估計結果，可以看出，勞動力對低碳城市綠色技術創新的促進效應不顯著；來自國外的綠色技術擴散對低碳城市的綠色技術創新起到促進作用，系數為53.644。國內其他城市的綠色技術存量抑制低碳城市的綠色技術創新，系數為-4.827。因為低碳城市對其他城市的技術擴散效應是沒有收益或者收益小于成本的，因此，這種技術轉移對低碳城市自身產生了一定的副作用，這恰恰說明了低碳城市發揮了中介作用。

四、結論與建議

從理論與實踐兩方面研究低碳城市的政策優化問題，目的是使其更好地發揮示范作用。由于低碳城市建設的時間短，現有文獻大多采取定性研究，缺乏對低碳城市的狀態和對其他城市的示范效應的檢驗。為了檢驗低碳城市在綠色技術擴散中的實際水平，筆者使用專利作為創新的代理變量進行估計。但僅根據專利統計一條途徑可能會低估了綠色技術創新擴散的實際范圍。盡管如此，根據理論與實證檢驗的結果，可以得出如下結論：第一，低碳城市在其他城市的綠色技術創新中發揮了示范作用，基本符合政府的預期。第二，低碳城市示范作用的大小與低碳城市的區位條件有關。從圖3看出，處于不同區位的低碳城市在綠色技術創新擴散方面存在顯著差別。在低碳城市的每件綠色專利帶來相同的示范效應強度下，中心城市的示范效應大于邊緣城市。第三，低碳城市的綠色技術創新示范效應為自身發展帶來了負效應。從表1可以看出，低碳城市的示范效應抑制了自身的技術創新，但該強度遠低于他從國外獲取的技術擴散效應。如果低碳城市減少對其他城市的生產投資，可能會有利于自身的技術發展，但由于人力資本在國家內部是可以自由流動的，低碳城市內部的企業自然會選擇人力成本更低的其他城市進行生產，這種示范效應的副作用不高于其采納性研發的正的收益，低碳城市均是有利可圖的。

經過分析，本文針對現有低碳城市數量和種類情況，提出如下建議：第一，在低碳城市數量和種類比較少的情況下，低碳城市對其他城市的綠色技術創新起到示范效應，應該持續考察隨著低碳城市數量和種類增多示范效應的變化。第二，應該精心選擇區位條件、產業發展更具有帶動性的城市作為低碳城市。低碳城市的示范效應與城市所處的區位和產業有直接關系，應該在城市空間網絡中，優先選擇區域中心城市作為低碳城市。同時，考慮低碳城市與其他城市的產業聯系，以使其更好地發揮示范效應。第三，低碳城市選取要考慮鄰接城市的經濟梯度和技術梯度。低碳城市在綠色技術創新中的示范效應，其實質是綠色技術創新的溢出效應，技術溢出受到技術吸收者自身的吸收能力和技術差距的影響[13]。因此，從國內其他城市吸收得技術溢出最大化考慮，要選取與鄰接城市具有合理的經濟差距和技術距離的城市作為低碳城市。

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責任編輯、校對：張增強