技術進步、環境規制與經濟增長動態關系的實證研究
——基于面板VAR模型

曾菊芬,孫 欣

(安徽財經大學 統計與應用數學學院，安徽 蚌埠 233000)

當前，我國經濟發展已進入“新常態”，經濟發展方式和理念已發生深刻變化。從傳統的高消耗高增長的發展方式向高質量方式轉變已成為經濟增長的關鍵。針對我國經濟發展過程中所遇到的問題和矛盾，十八屆五中全會確定了“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念。創新作為經濟發展的第一動力，是提升經濟發展水平的關鍵因素；綠色發展也需要不斷的技術創新和理論創新，其目的是推動我國經濟可持續發展；與此同時，經濟發展也引致、促進創新技術進步與綠色發展。因此，基于習近平總書記提出的新發展理念，建設現代化經濟體系的背景下，把技術進步和環境規制作為經濟發展的核心要素，深入探究我國技術進步、環境規制和經濟增長之間的動態影響關系是十分必要的。

一、文獻綜述

在新發展理念的背景下，創新作為發展的第一動力，使得技術進步與經濟增長之間的動態關系和影響的顯著性成為學者研究的重點。如李小倩(2017)[1]采用層次回歸和交互模型分析了技術進步、產業結構和經濟發展的影響方向和強度，結果表明技術進步對經濟發展具有促進作用，且作用的強度在不同地域上存在一定的差異；施生旭(2014)[2]在馬克思經濟增長模型的基礎上得出經濟增長與技術進步既存在正效應也存在負效應，然后通過實證研究發現，兩者之間的正效應要大于負效應。通過參考大多學者在此領域的研究發現，技術進步是影響經濟增長的關鍵因素。

近年來，眾多學者在區域、企業等層面研究經濟增長與環境規制關系的課題也很多，得到的研究結論不盡相同。李勝蘭等(2014)[3]認為，環境規制與經濟增長在全國層面上來看，兩者之間并不存在統計學意義上的顯著關系，但中部地區卻表現出明顯的環境庫茲涅茨“倒U型”關系；封福育(2014)[4]基于拉姆齊理論模型對環境規制與經濟增長進行評價研究時，認為經濟增長與環境規制之間是符合“波特假說”理論的，即環境規制對我國經濟增長具有顯著的促進作用，制定相應的環境政策有利于環境的改善和經濟的增長；吳明琴等(2016)[5]利用倍差分析法對環境規制與經濟增長之間是否會出現雙贏的局面進行了實證研究，結果表明環境規制與經濟增長并非是此消彼長的關系，適當的環境政策是有利于實現環境質量和經濟增長雙贏局面的。

從所檢索的文獻來看，大多學者將研究重點放在環境規制與經濟發展或技術進步與經濟發展的關聯分析中，而單獨考慮兩個變量的關系可能會發生關鍵因素遺落的問題，使得得出來的結論不夠全面。因此，本文從研究三個變量動態關系的目的出發，基于面板VAR模型，采用格蘭杰因果關系、脈沖響應和方差分解等計量方法來評價研究技術進步、環境規制和經濟增長三者之間的因果和動態關系。為提升我國經濟可持續發展提供理論基礎和政策建議。

二、模型與指標的選取

(一)面板VAR模型

傳統的計量方法難以解釋變量技術進步、環境規制與經濟增長之間的關系，而不以經濟理論為基礎的向量自回歸模型(VAR)可以將內生變量對模型的全部內生變量的滯后項進行回歸，進而估計出全部內生變量的動態關系，因此在研究中受到眾多學者的關注。故本文采用面板VAR模型對變量之間的動態關系進行實證研究。

一般含有N個變量滯后k期的VAR模型表達式如下：

Yt=μ+Π1Yt-1+Π2Yt-2+ΠkYt-k+μt

(1)

其中，Yt=(y1,t，y2,t，KyN,t)′,μ=(μ1,μ2,KμN)′,μt=(μ1,t,μ2,t,KμN,t)′

Yt是N×1階時間序列列向量，μ是N×1階常數項列向量。Π1,Π2ΛΠk是N×N階參數矩陣，μt是N×1階隨機誤差列向量。各元素之間是互不相關的，但不同方程所對應的隨機誤差項之間可能存在相關。

(二)評價指標的選取

1.經濟增長

經濟增長是指一個國家在一定時期內國民真實收入的增加值，可以用國內生產總值的增長率來衡量。度量經濟增長的指標一般選取人均國內生產總值，如果人均GDP出現正增長，說明整體經濟比較景氣；如果出現負數，則表明經濟出現衰退的狀況。本文以我國各區域人均GDP為指標來衡量經濟增長的變化趨勢，數據來源于《中國統計年鑒》。

2.技術進步

技術進步是技術不斷發展和完善的過程。隨著科技的發展，科學技術已日益滲透到各個領域中，成為生產力發展的重要因素之一。我國的經濟發展也離不開技術的進步，雖然在前沿技術的掌控和技術創新方面我國已取得一定成效，但相較技術發達的國家仍存在較大差距。要想縮小這種差距，并提高我國的生產力水平，將技術進步作為經濟發展的重要因素是必要的。因此，本文將我國各區域的科技創新能力作為衡量技術進步的指標來測度我國現階段的技術進步程度。其中，科技創新能力是以科技支出占財政支出的比重來衡量。數據來源于《中國統計年鑒》。

3.環境規制

環境規制是政府用于調節經濟與環境外部性問題上失靈，實現經濟可持續發展而制定的一系列政策與措施。有效的環境規制措施可以減少環境污染，優化生產方式，實現經濟與環境兩者的協調發展。因此，本文將環境污染治理投入費用占財政支出的比重作為環境規制的度量指標。數據來源于《中國環境統計年鑒》。

三、實證分析

(一)平穩性檢驗

為量化分析經濟增長、技術進步和環境規制之間的動態關系，本文考慮構建面板VAR模型進行實證探究。而構建VAR模型之前需要進行平穩性檢驗，若所選取的變量是平穩的，則可以直接構建無約束VAR模型；若不平穩，則需要對變量進行協整檢驗來確定變量間是否存在長期均衡關系；若不平穩也不存在協整關系，則需要進行差分處理。

因此，本文選取三大變量的對數(lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgz)做平穩性檢驗，目的在于消除時序中可能存在的異方差問題。運用stata.14進行平穩性檢驗的結果如表1：

表1 變量lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgz的ADF檢驗結果

表1的ADF檢驗結果表明，變量lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgz的統計值均小于顯著性水平為5%的臨界值，且P值均小于顯著性水平。說明變量lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgz不含單位根，應該拒絕非平穩序列的原假設。因此，可以用原序列直接構建無約束var模型對變量進行評價分析。

(二)格蘭杰因果檢驗

格蘭杰因果關系檢驗可用于研究經濟變量之間的因果關系。有兩個經濟變量x、y，如果x和y對將來預測的效果要比用單獨的y預測的效果好，則說明x是導致y的格蘭杰原因。本文選取格蘭杰因果檢驗對變量lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgz的因果關系進行實證研究，運用stata.14得到格蘭杰因果關系檢驗的結果如表2：

表2 變量lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgz的格蘭杰因果檢驗結果

根據表2的格蘭杰因果檢驗結果可從以下兩個角度分析：第一，經濟增長與環境規制。T值與5%顯著性水平下p值的結果顯示，經濟增長是影響環境規制的格蘭杰原因。因為環境污染治理需要資金的支撐，并且經濟的增長也會對環境產生了一定的影響，但環境規制不是經濟增長的格蘭杰原因。因此，在2007-2016年間環境規制與經濟增長之間存在單向因果關系。第二，經濟增長與技術進步。T值與5%顯著性水平下p值的結果顯示，技術進步是影響經濟增長的格蘭杰原因，技術的提升是國內生產總值增長的關鍵因素。但經濟的增長不是技術進步效率提高的格蘭杰原因。因此，在此期間技術進步與經濟增長之間也存在單向因果關系?？偟膩碚f，在2007-2016年間變量之間均是單向因果關系。

(三)VAR模型估計

單位根結果表明變量lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgz是平穩的，且格蘭杰因果檢驗顯示變量之間存在相關性?；贏IC最小原則確定的最佳滯后階數為2，故進一步運用stata.14建立VAR(2)模型來研究變量之間的動態關系。得到面板VAR(2)模型的參數估計和模型結果如表3：

表3 面板VAR(2)模型的參數估計結果

根據表3檢驗面板VAR(2)模型的參數結果可知，部分參數在顯著性水平下是顯著的，其中不顯著的參數是因為引入變量的滯后階數所導致的，但這并不影響用這些參數來構建面板VAR模型，因為VAR模型主要是用來做預測分析。

根據以上參數估計的結果，本文可以從三個角度進行評價分析。從經濟增長的角度來看，滯后兩期的人均GDP(P=0.000)和環境規制(P=0.003)在5%顯著性水平下對本年的經濟增長具有顯著的促進作用；從技術進步的角度來看，前一年科技創新能力(P=0.031)對科技創新具有促進作用；從環境規制的角度來看，只有自身的滯后一期(P=0.000)對環境規制存在顯著影響。面板VAR(2)模型的具體形式如下：

為了后續能進行脈沖響應和方程分解分析，還需要對所構建的面板VAR模型進行單位圓的平穩性檢驗，若所有變量均落在單位圓內，則面板VAR模型是平穩的；反之，則面板VAR模型是不平穩的。單位圓檢驗圖如下(圖1)：

圖1 面板VAR模型的平穩性檢驗

根據圖1單位圓對面板VAR模型的平穩性檢驗可知，所有變量均在單位圓內，說明面板VAR模型是穩定的，可以進行脈沖響應和方程分解等預測分析。

(四)脈沖響應分析

脈沖響應是用來分析誤差項發生變化或模型受到某種沖擊時對變量當前和未來取值的影響，并從中得出變量間時滯關系的分析方法。為了更進一步檢驗變量lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgz之間的動態關系，本文采用二階滯后的脈沖響應函數進行研究評價，得到各變量之間的脈沖響應圖如下：

圖2 變量之間的脈沖響應分析圖

由圖2變量之間的脈沖響應結果可知，技術進步和環境規制對經濟增長的沖擊使得經濟增長分別呈現出微小的上升趨勢和先上升后下降的趨勢，并且經濟增長對環境規制沖擊表現出來的這種趨勢符合“波特假說”理論。從整體上來看，環境規制和技術進步對經濟增長均具有促進作用。技術進步受到經濟增長和環境規制的沖擊后，經濟增長對技術進步的影響逐漸減弱，但脈沖響應在滯后期內呈正效應，而技術進步在前5期對來自環境規制的沖擊呈負效應，第5期開始處于上升階段，表明環境問題在后期得到了有效治理。環境規制受到經濟增長的沖擊后，脈沖響應出現了負效應。即在反映期內均為負值，并逐漸達到最大負值，表明經濟的增長在一定程度上是以環境污染為代價的。但隨著時間的推移環境污染也得到了一定的治理，這與我國經濟發展的狀況相符。

(五)方差分解分析

方程分解可以用來分析模型中每一隨機擾動項的沖擊對變量lnrjgdp、lnkjcxcd、lnhjgzd動態變化的重要程度。本文利用估計出的面板VAR模型對變量的相對重要性進行方差預測分析，得到方差分解結果如表4：

表4 經濟增長、技術進步和環境規制的方差預測分解結果

由表4方差預測分解結果可知，對經濟增長進行預測時，第一期只有自身的沖擊會產生影響，隨后自身的影響力開始逐漸下降，而環境規制和技術進步對經濟增長的沖擊所帶來的影響開始加強，在第8期分別達到9%和3.7%。表明環境規制和技術進步對經濟增長存在一定的影響；從技術進步的預測結果來看，技術進步自身的影響一直維持在92%以上，表明經濟增長與環境規制對其僅有微小的影響；從環境規制的方差分解結果來看，環境規制受到自身沖擊的影響率高達96%以上，表明經濟增長與技術進步對其影響不明顯，這可能與環境污染治理的投入力度(即政府在財政方面的支持力度)與政策實施貫徹的程度不夠有關；以上結論與脈沖響應分析的結論基本相符。

四、結論與政策建議

通過采用我國30個省域2007～2016年經濟增長、技術進步和環境規制的相關數據，基于面板VAR模型，運用格蘭杰因果檢驗、脈沖響應和方差分解方法對三個變量之間的動態關系進行實證研究。得到研究結論如下：經濟增長是環境規制的格蘭杰原因，技術進步是經濟增長的格蘭杰原因，且變量之間存在單向因果關系。脈沖響應和方差分解檢驗的結果表明，技術進步和環境規制對經濟增長具有積極的促進作用，并且經濟增長與環境規制之間的關系符合“波特假說”理論。同時技術進步與環境規制的沖擊反應表明對未來的預測主要歸結于自身的貢獻率，經濟增長受到沖擊時的反應也表明對未來的預測自身解釋了絕大部分，但是技術進步和環境規制也存在一定的影響。

基于以上結論分析，針對我國經濟發展理念和現狀提出以下建議：

第一，加快技術創新轉化率，提升經濟發展水平

要充分發揮技術進步對經濟增長的促進作用，可以從以下兩方面著手：一方面，加強科研投入力度；政府可通過增加研發資本投入來為大中型企業培育更多具有自主知識產權的高新技術產業群，增強企業自主創新能力。同時各區域可根據自身水平及能力提供相應福利政策來引進大量優秀科研人才，為科研與創新技術提供良好基礎和條件。另一方面，完善技術市場環境機制；技術市場是科技成果轉化為現實生產力的市場組織形式，也是提升經濟發展水平的有效途徑。目前，我國生產技術、市場化程度仍然較低，對技術的消化吸收能力較弱，從而沒有充分發揮出技術對經濟增長的推動作用。而成熟的技術市場能為科技創新成果的市場轉化提供良好的市場環境，加快技術要素流動，提高企業市場競爭力，進而加快各區域經濟快速增長。

第二，因地制宜實施環境規制政策，加快推進經濟增長

環境規制對經濟增長有顯著的促進作用，鼓勵各行業加大對環境污染治理的投入力度有利于提升經濟發展水平。故政府應充分鼓勵工業企業主動加大對環境污染投資治理，建立一種經濟增長與環境保護雙贏的“綠色經濟”發展模式。另外，政府在支持環境污染治理時，不要一味地加強對環境規制的實施，而忽略區域自身的發展水平和能力，應當根據各地區不同經濟發展水平制定符合區域發展的環境治理政策。才能實現經濟增長與環境治理雙贏的局面。此外提高技術水平也是降低能源消耗和治理環境的關鍵，各區域應多加培養和采取人才吸引政策來挖掘更多環境保護技術人才，依靠技術進步優化環境污染治理結構。

最后值得注意的是，影響經濟增長的因素不是單一的，經濟發展是一個長期的過程。僅對單因素進行考察，得到的只是經濟發展所需信息的一個方面。因此，我國經濟在未來發展過程中，應從多方面考慮經濟增長的因素，找出經濟增長與各因素之間的關系，優化發展路徑，推動各區域經濟持續穩定發展。