環(huán)境規(guī)制與中國火電上市企業(yè)創(chuàng)新投入變化研究

（中國海洋大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，山東 青島 266100）

一、引言

作為中國六大能源密集型行業(yè)之一，電力行業(yè)一直是減排治污和環(huán)境規(guī)制的重點(diǎn)關(guān)注對象，2003—2012年電力部門的煤炭消費(fèi)量約占中國整個(gè)工業(yè)部門煤炭消費(fèi)量的一半以上，2018年略有下降，但占比仍然較高。盡管火電行業(yè)受到的環(huán)境規(guī)制嚴(yán)于其他行業(yè)，但其污染排放份額依舊維持在較高水平。實(shí)現(xiàn)電力部門的節(jié)能減排勢在必行，而技術(shù)創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的必經(jīng)之途。黨的十八大報(bào)告中明確提出實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，作為科技創(chuàng)新的主體，企業(yè)的創(chuàng)新行為不僅是自身發(fā)展的源動(dòng)力，更是驅(qū)動(dòng)整個(gè)行業(yè)、國家經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵因素。在此背景下，實(shí)現(xiàn)火電企業(yè)的治污減排、提升技術(shù)創(chuàng)新效率，已成為實(shí)現(xiàn)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)均衡發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

環(huán)境規(guī)制和技術(shù)創(chuàng)新之間的關(guān)系一直是學(xué)者研究的焦點(diǎn)。Porter ME最早于1991年提出波特假說，認(rèn)為環(huán)境保護(hù)法規(guī)非但不會增加企業(yè)成本，反而能夠促進(jìn)創(chuàng)新、增加收益，實(shí)現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的雙贏[1]。此后，以Lanjouw、Mody J O等、Jaffe A B以及王鋒正等為代表的學(xué)者，實(shí)證檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)環(huán)境規(guī)制與投入呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系，進(jìn)一步支持了波特假說[2][3][4]。但也有學(xué)者得出相反結(jié)論，即認(rèn)為環(huán)境規(guī)制抑制企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。Barbera AJ等研究發(fā)現(xiàn)由于環(huán)境規(guī)制使工業(yè)產(chǎn)業(yè)的污染治理投資提高，進(jìn)而導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)濟(jì)績效下降[5]；Palmer K等基于傳統(tǒng)的新古典理論認(rèn)為環(huán)境規(guī)制的強(qiáng)度增加會擠占研發(fā)投入，從而抑制技術(shù)創(chuàng)新[6]。隨著對這個(gè)問題的持續(xù)討論，有學(xué)者認(rèn)為二者之間可能存在更為復(fù)雜的非線性關(guān)系。中國中、東、西部地區(qū)面板數(shù)據(jù)的計(jì)量分析表明不同區(qū)域發(fā)展水平及不同程度環(huán)境規(guī)制政策下技術(shù)進(jìn)步與環(huán)境規(guī)制呈現(xiàn)的關(guān)系是不同的[7][8][9][10][11][12][13]，不同污染程度的產(chǎn)業(yè)間環(huán)境規(guī)制對技術(shù)創(chuàng)新的作用也是不同的[14][15]。另外，從環(huán)境規(guī)制與技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)生性出發(fā)，劉金林等、余東華等探討了影響二者關(guān)系的行業(yè)異質(zhì)性[16][17]；U型杠桿效應(yīng)、N型曲線關(guān)系和雙門檻效應(yīng)是王樹喬等、石華平等和張倩對江蘇制造業(yè)和中國工業(yè)層面環(huán)境規(guī)制與技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)系描述[18][19][20]。

綜上，關(guān)于環(huán)境規(guī)制與技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)系已有較多研究，但尚存在進(jìn)一步深化和拓展的空間。一是，現(xiàn)有文獻(xiàn)多關(guān)注環(huán)境規(guī)制的技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)或環(huán)境規(guī)制與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績效的關(guān)系，研究內(nèi)容停留在二者的關(guān)系上，而事實(shí)上企業(yè)研發(fā)投入是否更加積極以及受何種因素影響，能夠更直觀反映環(huán)境規(guī)制對企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的作用。二是，中國的經(jīng)驗(yàn)研究大多在區(qū)域或行業(yè)層面，難以深入揭示企業(yè)層面的微觀機(jī)制，尤其是火電公司層面。三是，既往文獻(xiàn)多使用計(jì)量模型驗(yàn)證環(huán)境規(guī)制與技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)系，在環(huán)境規(guī)制代理變量的選取上存在主觀性，加之工具變量存在內(nèi)生性，限制了許多研究。

鑒于此，本文的研究貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：（1）不同于以往文獻(xiàn)側(cè)重于驗(yàn)證環(huán)境規(guī)制與技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)系，本文將研究拓展到對環(huán)境規(guī)制下R&D投入變化的影響因素分析，從投入產(chǎn)出角度揭示“波特假說”的內(nèi)在機(jī)理。（2）以中國的火電上市公司為樣本，從微觀企業(yè)視角解釋宏觀環(huán)境規(guī)制政策對技術(shù)創(chuàng)新的影響機(jī)制。（3）構(gòu)建包含期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出的聯(lián)合生產(chǎn)技術(shù)，基于子向量投入距離函數(shù)構(gòu)造創(chuàng)新激勵(lì)效應(yīng)，進(jìn)一步運(yùn)用DEA多重分解方法探究火電公司的R&D投入及其變動(dòng)的影響因素，避免了計(jì)量方法應(yīng)用中代理變量選取的主觀性及內(nèi)生性等問題，從而細(xì)化環(huán)境規(guī)制對技術(shù)創(chuàng)新的影響研究，同時(shí)為政府和火電公司的管理和發(fā)展提供建議。

二、研究方法

（一）環(huán)境生產(chǎn)技術(shù)與子向量投入距離函數(shù)

借鑒Wu F等的研究并加以改進(jìn)，本文使用子向量投入距離函數(shù)來確定各因素在解釋決策單元R&D投入變化方面的相對重要性[22]。對于投入導(dǎo)向型DEA模型，在保持其所觀察到的期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出產(chǎn)量的情況下，通過測量決策單元對R&D投入的最大收縮，來識別其技術(shù)效率的高低。該生產(chǎn)技術(shù)可以表示為時(shí)期t的子向量投入距離函數(shù)：

因此，環(huán)境規(guī)制下的子向量投入距離函數(shù)的線性規(guī)劃問題為：

同樣地，非環(huán)境規(guī)制下的子向量距離函數(shù)的線性規(guī)劃問題為：

（二）創(chuàng)新激勵(lì)效應(yīng)

前面定義了環(huán)境規(guī)制生產(chǎn)技術(shù)和非環(huán)境規(guī)制生產(chǎn)技術(shù)，受環(huán)境規(guī)制技術(shù)的距離函數(shù)受到非期望產(chǎn)出的約束，而不受環(huán)境規(guī)制技術(shù)的距離函數(shù)不受非期望產(chǎn)出的約束，進(jìn)而可以忽略。在確定了環(huán)境規(guī)制技術(shù)模型（2）和非環(huán)境規(guī)制技術(shù)模型（4）的最優(yōu)R&D投入后，由于環(huán)境規(guī)制的存在，企業(yè)較之無環(huán)境規(guī)制下最優(yōu)R&D投入發(fā)生改變，本文定義由于環(huán)境規(guī)制導(dǎo)致的最優(yōu)R&D投入的變化為環(huán)境規(guī)制的創(chuàng)新激勵(lì)效應(yīng)（Innovation Incentive Effection），記為 IIE。則 t時(shí)期的創(chuàng)新激勵(lì)效應(yīng)（IIEt）可表示為：

相應(yīng)地，t+1時(shí)期的創(chuàng)新激勵(lì)效應(yīng)（IIEt+1）為：

由公式（6）和公式（7）可知，IIEt和 IIEt+1分別為 t時(shí)期和t+1時(shí)期非期望產(chǎn)出受到環(huán)境規(guī)制時(shí)的最優(yōu)R&D投入相對于非期望產(chǎn)出不受環(huán)境規(guī)制時(shí)的最優(yōu)R&D投入的比值。IIE衡量的是與環(huán)境規(guī)制技術(shù)相關(guān)的R&D投入的變化，體現(xiàn)了企業(yè)將環(huán)境規(guī)制轉(zhuǎn)化為科技研發(fā)投入的積極性。環(huán)境規(guī)制和不受環(huán)境規(guī)制生產(chǎn)技術(shù)之間的最優(yōu)R&D投入水平之比表示與現(xiàn)有污染減輕水平相關(guān)的R&D投入增減量。

結(jié)合公式（6）及（7），由于創(chuàng)新激勵(lì)的變動(dòng)而引致的最優(yōu)R&D投入變動(dòng)可寫成：

納米藥物教學(xué)知識涉及面廣而雜，容易混淆，學(xué)科的知識點(diǎn)較難記憶。以學(xué)生為主導(dǎo)的課堂教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，可以令學(xué)生更加深入地了解與知識點(diǎn)相關(guān)的信息。

TE和TC衡量了全要素變動(dòng)中由于技術(shù)效率變化及技術(shù)進(jìn)步對R&D投入的影響。其中，TE是生產(chǎn)決策單位在兩期之間技術(shù)效率的改變，TE小于1，則表示t+1時(shí)期較t時(shí)期技術(shù)效率水平提高，環(huán)境規(guī)制下的實(shí)際R&D投入將降低。TC反映從t時(shí)期到t+1時(shí)期環(huán)境規(guī)制生產(chǎn)前沿面的移動(dòng)，TC小于1，則表示技術(shù)進(jìn)步，相應(yīng)地，環(huán)境規(guī)制下所需的實(shí)際R&D投入將減少。

IOC捕捉了在t時(shí)期和t+1時(shí)期之間的R&D投入產(chǎn)出混合效應(yīng)的變化。借鑒王兵等的研究[26]，將IOC進(jìn)一步分解：

其中，KY、LY、EY量化了環(huán)境規(guī)制下R&D投入與不同投入要素之間的影響關(guān)系。具體地，KY代表公司資產(chǎn)—產(chǎn)出比的變動(dòng)對R&D投入的影響，即資產(chǎn)替代效應(yīng)，當(dāng)KY大于1，表明資產(chǎn)對企業(yè)R&D投入具有正向促進(jìn)作用。LY為勞動(dòng)替代效應(yīng)，LY大于1，表示火電公司的投入結(jié)構(gòu)由勞動(dòng)密集型向資本密集型轉(zhuǎn)變，使R&D投入增加。同理，EY作為能源替代效應(yīng)，反映了能源投入對R&D投入的影響。OC反映期望產(chǎn)出結(jié)構(gòu)變化對R&D投入的影響，本文未對產(chǎn)出結(jié)構(gòu)做劃分，故OC數(shù)值為1。OCb測度的是非期望產(chǎn)出變化對R&D投入的影響，稱之為非期望產(chǎn)出效應(yīng)。SC代表規(guī)模效應(yīng)，SC大于1表示隨著規(guī)模的擴(kuò)大R&D投入提高。

至此，R&D投入的變化可以分解為：

三、變量選取與數(shù)據(jù)處理

本文以火電上市公司為研究對象，從數(shù)據(jù)可得性出發(fā)，最終選取了中國滬深兩市19家火電上市公司2008—2018年共209個(gè)觀測資料，具體數(shù)據(jù)來源于巨潮資訊網(wǎng)、東方財(cái)富網(wǎng)、新浪財(cái)經(jīng)以及各公司官方網(wǎng)站。投入產(chǎn)出指標(biāo)及含義如表1所示。

表1 投入產(chǎn)出指標(biāo)

四、實(shí)證分析

（一）創(chuàng)新激勵(lì)效應(yīng)的變化

為研究中國火電公司環(huán)境規(guī)制對企業(yè)創(chuàng)新投入的綜合影響，將所有火電公司視為一個(gè)整體，如圖1所示，可以看出整體上環(huán)境規(guī)制和非環(huán)境規(guī)制下的最優(yōu)R&D投入均呈不斷增長的趨勢，這是環(huán)境規(guī)制的激勵(lì)作用在R&D投入上的體現(xiàn)。尤其在2012年以后，環(huán)境規(guī)制的創(chuàng)新激勵(lì)值一直處于較高水平。這可能是由于中國“十二五”規(guī)劃綱要和國家環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃政策的出臺，使火電企業(yè)增加環(huán)境治理投入，并加快了環(huán)境規(guī)制下的技術(shù)創(chuàng)新。

從附圖中環(huán)境規(guī)制的創(chuàng)新激勵(lì)效應(yīng)的升降趨勢可以看出：除2009年外，火電行業(yè)整體的環(huán)境規(guī)制創(chuàng)新激勵(lì)效應(yīng)均大于1，說明總體上環(huán)境規(guī)制對技術(shù)創(chuàng)新投入表現(xiàn)出正向促進(jìn)作用，2009年的特殊情況可能是由于2008年金融危機(jī)的廣泛影響所致。具體講，創(chuàng)新激勵(lì)效應(yīng)值呈現(xiàn)上升—下降—上升的非線性趨勢，說明環(huán)境規(guī)制對火電行業(yè)的R&D投入表現(xiàn)為增強(qiáng)—減弱—增強(qiáng)的正向激勵(lì)作用。在研究樣本期間初期，由于環(huán)境規(guī)制的約束，公司增加了科技研發(fā)投入，但由于短期內(nèi)科技研發(fā)投入并未帶來明顯的治污環(huán)保效果，引發(fā)企業(yè)管理層研發(fā)投入的動(dòng)力和意愿有所降低的短視行為，即環(huán)境規(guī)制轉(zhuǎn)而減弱了企業(yè)的科技研發(fā)投入的動(dòng)力，因此創(chuàng)新激勵(lì)效應(yīng)值開始下降。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入以及相關(guān)環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約等一系列政策出臺，綠色、開放、創(chuàng)新的企業(yè)經(jīng)營思路使作為能源密集型產(chǎn)業(yè)的火電公司開始加大科技研發(fā)投入強(qiáng)度，環(huán)境規(guī)制對技術(shù)創(chuàng)新投入的影響逐漸加強(qiáng)，因此環(huán)境規(guī)制創(chuàng)新激勵(lì)效應(yīng)維持在大于1的水平，并且保持穩(wěn)中有升的態(tài)勢。

附圖 環(huán)境規(guī)制下與非環(huán)境規(guī)制下最優(yōu)投入及創(chuàng)新激勵(lì)效應(yīng)

（二）實(shí)際R&D投入變化及其分解

為進(jìn)一步對影響R&D投入的因素進(jìn)行剖析，根據(jù)公式（12）對其進(jìn)行多重分解，從時(shí)間維度展開分析。

從整體上看，R&D投入的增速呈現(xiàn)出先加快后減緩，2016年以后又緩慢上升的態(tài)勢。近年來，中國各行業(yè)龍頭企業(yè)紛紛加大研發(fā)投入，成為一個(gè)引人注目的現(xiàn)象。2008年以后，R&D投入的增速呈現(xiàn)出明顯加快趨勢，而后由于創(chuàng)新激勵(lì)不足，政策的激勵(lì)作用減小，R&D投入增速減緩直至2012年后緩慢上升。聚焦到本文的研究主體——火電行業(yè)，R&D投入具體的變化趨勢以及影響因素列示在表2中。

表2 2008—2018年投入變化的分解

從全要素視角出發(fā)，研究發(fā)現(xiàn)除2010—2011年間，其他年份的技術(shù)效率變化均大于1，表示技術(shù)效率下降，表明技術(shù)效率并未對R&D投入起到顯著促進(jìn)作用，這可能與火電公司一直以來粗放型的增長模式有關(guān)。技術(shù)進(jìn)步TC小于1代表技術(shù)進(jìn)步，從表中可以看出2012—2018年間表現(xiàn)出技術(shù)進(jìn)步，這也佐證了波特假說，說明隨著時(shí)間維度的拉長，火電行業(yè)的環(huán)境規(guī)制能夠提升技術(shù)水平，激發(fā)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。因此，加強(qiáng)環(huán)境規(guī)制可以提高技術(shù)效率、推動(dòng)綠色技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步并提升R&D投入水平。

觀察非R&D投入產(chǎn)出效應(yīng)值可以發(fā)現(xiàn)，除了2011年、2015年和2016年，資產(chǎn)替代效應(yīng)值均小于1，說明資產(chǎn)對R&D投入產(chǎn)生的是非替代效應(yīng)；而勞動(dòng)替代效應(yīng)值整體上一直大于1的情況說明勞動(dòng)與R&D投入之間存在替代關(guān)系，表明公司在增加科技研發(fā)投入的同時(shí)會擠占一部分勞動(dòng)力的投入，以科技代替人力，減少了人員投入，也說明火電公司逐漸由勞動(dòng)密集型向資本密集型轉(zhuǎn)變；能源替代效應(yīng)并未表現(xiàn)出一致性或普適性的規(guī)律，說明能源對R&D投入的作用不是單一不變的。

另外，除個(gè)別情況，多數(shù)年份的非期望產(chǎn)出效應(yīng)均大于1，說明整體上環(huán)境規(guī)制對污染排放的約束力度加大促使企業(yè)增加R&D投入，這是環(huán)境規(guī)制污染治理成本上升的體現(xiàn)。規(guī)模效應(yīng)值SC大于1，表示一般意義上，公司的規(guī)模越大，R&D投入會越多，這說明公司的規(guī)模在R&D投入上產(chǎn)生正向激勵(lì)效應(yīng)。

五、結(jié)論與政策建議

本文以中國滬深兩市19家火電上市公司為決策單元，構(gòu)造包含期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出的聯(lián)合生產(chǎn)函數(shù)，基于子向量投入距離函數(shù)測度環(huán)境規(guī)制對R&D投入影響變化的創(chuàng)新激勵(lì)效應(yīng)，并通過DEA多重分解分析這種變化的影響因素，結(jié)論如下：

（1）樣本期內(nèi)，環(huán)境規(guī)制下的最優(yōu)R&D投入大于非環(huán)境規(guī)制下的最優(yōu)R&D投入。整體上看，火電行業(yè)的環(huán)境規(guī)制創(chuàng)新激勵(lì)效應(yīng)呈現(xiàn)增強(qiáng)—減弱—增強(qiáng)的非線性趨勢，這表明：長期來看，環(huán)境規(guī)制有利于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)環(huán)境雙重紅利，公司創(chuàng)新投入意愿增強(qiáng)。

（2）技術(shù)進(jìn)步、勞動(dòng)投入和污染約束強(qiáng)度的變化是促進(jìn)R&D投入增加的主要因素，能源投入的影響作用越來越突出。勞動(dòng)和R&D投入之間表現(xiàn)出替代效應(yīng)；隨著新能源產(chǎn)業(yè)的興起與發(fā)展，能源和R&D投入之間由不明顯的波動(dòng)性關(guān)系轉(zhuǎn)化為替代效應(yīng)；環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度的增強(qiáng)使火電公司對污染物排放的約束加強(qiáng)，進(jìn)而提高R&D投入；規(guī)模大的公司表現(xiàn)出較強(qiáng)的R&D投入意愿和創(chuàng)新能力。

根據(jù)以上研究結(jié)論，本文提出以下對策建議：

環(huán)境規(guī)制對火電公司的R&D投入的作用處于正向促進(jìn)的階段，政府監(jiān)管部門應(yīng)因時(shí)制宜，適當(dāng)提高環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度，激發(fā)公司技術(shù)創(chuàng)新的積極性。就火電公司而言，技術(shù)進(jìn)步是促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新的顯著因素，而技術(shù)效率變化對R&D投入的作用并不明顯，故應(yīng)重技術(shù)進(jìn)步而輕技術(shù)效率；精簡員工隊(duì)伍，提高勞動(dòng)力素質(zhì)，加大人才引進(jìn)力度；順應(yīng)能源結(jié)構(gòu)的形勢變化，加快向清潔能源和新能源轉(zhuǎn)型；引進(jìn)治污減排設(shè)備和技術(shù)，減少污染物排放。◆