綠色與非綠色技術對后續創新影響的比較
——“厚此薄彼”還是“雙贏策略”

龔 紅，江俊霖

(1.武漢大學 經濟與管理學院；2.武漢大學 戰略性新興產業研究中心，湖北 武漢 430072)

0 引言

盡管綠色技術一直被認為具有廣闊的發展前景，但這些技術在企業間的擴散率卻很低[1]，這一現象被稱為“能源悖論”[2]。我國綠色專利占全部專利的比重歷年來僅為2%～3%[3]。企業在非綠色和綠色技術創新關系上存在著“厚此薄彼”的現象——重非綠色技術而輕綠色技術，從事綠色技術創新更多是迫于政府環境規制。這是因為：一方面，非綠色技術創新與產品直接相關，能給企業帶來實際經濟效益，而綠色技術創新則可以帶來更多社會效益；另一方面，綠色技術創新的復雜性、新穎性使得很多缺乏技術儲備和前瞻眼光的企業選擇沿著現有技術路線發展。因此，迫切需要設計更為有效的政策鼓勵企業開展綠色技術創新。

習近平總書記指出：“我們既要綠水青山，也要金山銀山”，指明了綠色和非綠色技術協同發展新路徑。本文通過比較我國綠色與非綠色技術知識溢出差異，探究綠色技術對整個社會后續創新是否產生了更大的正向影響力，即是否可以更有力地推動企業和社會后續創新，而不僅僅是帶來環保等社會效益。本研究對于政府設計綠色與非綠色技術創新“雙贏策略”，促進企業從“厚此薄彼”轉向綠色與非綠色技術雙創新具有重要意義。

1 文獻回顧

技術變革是一個累積過程，每一項技術創新都建立在之前的知識基礎上，同時又為后續創新奠定基礎[4]，一項技術對后續創新的影響主要通過知識溢出實現。內生經濟增長理論對知識外部性的解析使得知識溢出成為學者關注焦點，學者對技術知識的后續影響進行了充分研究。Romer[5]提出知識溢出AK模型，強調創新知識外部性溢出效應在經濟增長中所發揮的作用；Audretsch等[6]認為，在創新系統內部存在知識溢出效應，該效應是促進創新系統中創新網絡發展和系統經濟增長的源泉；白俊紅等[7]和蔣欣娟等[8]證實研發活動知識溢出效應對我國技術創新誕生和經濟增長有顯著正向影響。

近年來，氣候變化和環境問題使得綠色創新成為學者研究熱點。綠色創新是指為保護自然環境和生態資源以達到消除人類活動對環境的負面影響和實現環境可持續發展目標的技術創新[9]。現階段學者主要從自然資源基礎觀、制度理論、利益相關者理論和企業社會責任理論視角切入，研究綠色創新對社會和企業的影響以及如何通過各種政策措施促進企業綠色創新。Hart[10]提出自然資源基礎觀，認為自然環境影響企業持續競爭優勢，所以企業需要制定綠色發展戰略并加大綠色創新力度；但郭捷等[11]認為，企業進行綠色創新具有正外部性，環境改善的益處會部分由外部利益相關者獲得。因此，基于制度理論，李青原等[12]發現，環境規制會促使企業進行綠色創新，但政府環保補貼無法起到相應效果；張弛等[13]從社會責任視角出發，發現進行綠色創新并承擔更多環境責任的企業更有可能獲得消費者認可，從而提高財務績效。

但是，從知識溢出角度探討綠色技術對后續創新影響的研究較少。另外，原毅軍等[14]的研究表明，由于企業資源有限，綠色技術研發會擠出非綠色技術創新，從而出現“厚此薄彼”的現象。因此，比較綠色和非綠色技術對后續創新的影響，不僅能夠彌補綠色創新研究中較少考慮知識溢出這一缺憾，也能為設計有針對性的綠色創新政策提供參考。已有研究表明，能源因素和企業性質會對企業創新活動產生重要影響。于飛等[15]的研究表明，由資源剛性造成的組織惰性可能使不同能耗水平企業對綠色技術有不同的投資意愿。企業在新技術研發中墨守成規，綠色技術傳播和溢出則會受限。外部性理論認為，當一項活動產生正外部性時，企業自身無法達到社會最優狀態，此時需要政府給予一定支持。Clò等[16]的研究表明，研發收益不確定和知識溢出外部性使得不同性質企業綠色技術對后續創新的影響存在差異，但鮮有研究對這些影響因素進行充分討論。針對上述研究現狀，本文從以下兩個方面進行拓展：①從知識溢出角度，通過專利數據比較綠色技術與非綠色技術對后續創新的差異化影響；②考慮能源因素和企業性質，考察不同情境下綠色與非綠色技術對后續創新的差異化影響。

2 理論基礎與研究假設

2.1 綠色與非綠色技術對后續創新的差異化影響

創新是推動經濟發展的重要動力。資源枯竭和環境破壞帶來的經濟可持續壓力使社會發展更加依賴創新，尤其是綠色創新。外部性理論認為，市場機制本身無法提供社會最優數量的綠色創新，因為綠色創新具有知識正外部性特征。綠色研發活動稅收減免和補貼政策能夠在一定程度上解決市場失靈。原毅軍等[14]的研究表明，綠色技術研發可能會擠出非綠色技術。因此，在對綠色創新進行補貼之前應該比較二者對后續創新的差異化影響，即檢驗綠色技術社會回報是否比非綠色技術更高。

綠色技術對后續創新的積極影響主要體現在以下兩個方面：第一，綠色技術有更廣泛的應用，即綠色技術的通用性更強，意味著綠色技術能在不同領域產生影響。Pearson & Foxon[17]將綠色技術比作蒸汽機、電力等通用技術，認為其能夠廣泛刺激后續創新。第二，綠色技術具備更強的新穎性和復雜性特征，即綠色技術比非綠色技術融合了更多技術成分。Barbieri等[4]通過分析歐洲專利局數據發現，綠色技術的復雜性和新穎性特征能夠部分解釋綠色技術為何影響力更大。

發達國家研究為上述分析提供了經驗證據。Popp等[18]研究發現，可再生能源領域專利引用頻率更高，且許多引用來源于其它技術領域;Dechezleprêtre等[19]對交通運輸和電力行業進行實證研究發現，綠色技術相較于其它技術影響力更大。但是，這些研究多使用歐美或日本等發達國家的專利數據進行分析，且集中于某些特定領域，在我國結論是否一致仍需驗證。據此，本文提出如下假設：

H1：相較于非綠色技術，綠色技術對后續創新能夠產生更大的正向影響。

2.2 不同能耗水平下綠色與非綠色技術對后續創新的差異化影響

企業能耗水平顯著影響企業綠色創新投入。Stucki[2]考察能源成本在綠色創新與企業生產率關系中的調節作用發現，并非所有企業都能從綠色創新中獲益。不同能耗水平企業對綠色技術的需求差異影響綠色技術在企業間的擴散和影響。

(1)從組織惰性視角，綠色創新需要耗費大量資源，企業需要克服由資源剛性帶來的組織惰性才能完成綠色創新[15]。傳統企業往往具有較高的穩定性，企業內部慣例和規范容易使企業創新沿著已有技術路線發展[20]。而綠色技術比較復雜，企業在現有生產流程中融入綠色技術需要花費更多成本[4]。我國高能耗企業有傳統而穩定的生產作業流程，因此組織惰性往往更強。在高能耗企業中運用綠色技術可能意味著對整個生產流程的顛覆，投資超出企業目前知識范圍的新技術對企業來說不僅成本高昂且風險巨大，使得高能耗企業很難下定決心對自身生產流程進行變革[21]。組織惰性的另一表現是管理者趨于保守。當前，我國高能耗企業多為傳統重工業企業，在沒有政府管制的前提下，綠色技術對于這些企業發展并非必不可少。因此，管理者對綠色技術進展和可能帶來的收益缺乏了解[22-23]，導致高能耗企業知識儲備仍然沿著傳統高能耗技術路線發展而非開發綠色新技術。相比較而言，中低能耗行業中的企業更加靈活，受到的制約更小，因此綠色技術行業溢出和擴散程度更高。Cecere等[24]使用歐洲專利數據發現，信息通信等中低能耗行業綠色技術對后續技術的影響更大，普及率更高。

(2)從外部性理論視角看，能耗水平較高的企業(如金屬冶煉、化學品制造)在生產過程中會產生巨大的負外部性。已有研究表明，靠企業自身很難消除這種負外部性。原因在于，企業采用綠色技術減少負外部性，受益者往往不全是企業自身，還包括其他利益相關者，且減少外部性投入甚至可能產生負回報[25]。當企業無法從綠色創新中獲益時，高能耗企業可能缺乏進行綠色技術創新的動力。而中低能耗企業對環境的負面影響相對更弱，產生的負外部性也更小。Popp & Newell[18]研究發現，能耗較低領域的專利有更多的前向引用，表明中低能耗企業綠色技術對后續創新有更大的積極影響。

綜上所述，基于投資回報和技術風險考慮，高能耗行業企業對綠色技術投資的意愿更低。鑒于行業內專利技術更多由相同或類似行業中具有相似技術背景的技術創新引用[26]，當高能耗企業在新技術研發中更多引用非綠色技術而不是綠色技術時，非綠色技術對后續創新的正向影響將比綠色技術更大。而在中能耗和低能耗行業中，綠色技術比非綠色技術對后續創新的正向影響更大。據此，本文提出如下假設：

H2a：在高能耗水平下，非綠色技術比綠色技術對后續創新的正向影響更大；

H2b：在中低能耗水平下，綠色技術比非綠色技術對后續創新的正向影響更大。

2.3 不同企業性質下綠色與非綠色技術對后續創新的差異化影響

不同性質企業有不同的組織結構、權力授予方式和目標，因此企業性質影響企業創新能力和水平[27]。國內外學者對企業性質與創新績效的關系進行了大量研究，但結論不一。傳統觀點認為，由于存在內部監督不足、承擔過多社會任務、缺乏創新動力等問題，國有企業相較于其它性質企業效率更低，創新能力和創新績效也更低。馮福根等[28]對我國上市公司進行研究發現，國有持股比例越高，企業技術創新能力越弱。但越來越多的學者卻認為，國有企業在創新活動尤其是基礎性技術研發中能夠發揮獨特作用。

綠色創新等通用性較強的基礎性研發活動受研發收益不確定性和知識溢出外部性的制約[16]，而國有企業是政府解決此類市場失靈的重要工具。首先，國有企業與政府在政治上的聯系使其能夠獲得政府長期支持，緩解研發收益不確定帶來的風險。因此，國有企業研發活動更加穩定，也能夠進行暫時沒有收益的基礎性研發項目[29]。私營企業需要考慮多變市場環境和股東對利潤的短期要求，會將資源投入到能夠短期獲益的應用性研究而不是綠色技術溢出效應大的基礎性研究上[30]。Griliches等[31]的研究指出，企業從事高質量基礎性研究越多，研發活動所形成的知識溢出效應越大，對后續創新的影響也就更加顯著；葉靜怡等[32]使用中國企業數據實證研究發現，國有企業基礎研究對私營企業創新產出具有顯著正向影響。其次，政府干預理論認為，綠色創新產生的知識溢出使得企業創新投入不足，需要政府這只“看得見的手”修正市場對資源的扭曲配置。國有企業由于具有一定的公有特性，可能會考慮這種外部性，進行更多高質量的綠色技術研發，從而糾正市場失靈[33]。Clò等[16]使用91個國家數據實證研究發現，公有制與更高質量的專利活動正相關。綠色技術具有更強的通用性和基礎性，專有化程度較低[4]。據此，本文提出如下假設：

H3：相較于非國有控股企業，國有控股企業綠色技術對后續創新具有更加顯著的正向影響。

3 研究設計

3.1 數據來源

本文使用中國制造業上市公司1992—2019年數據進行研究，數據集最終包含555 497個觀測值。其中，專利數據來源于國家知識產權局專利數據庫、中國研究數據服務平臺(CNRDS)和中國專利數據服務平臺“智慧芽”，制造業上市公司數據來源于中國證券監督管理委員會官方網站和國泰安數據庫，行業能源消耗數據來源于《中國能源統計年鑒》。

3.2 變量選取

(1)被解釋變量：專利前向引用(FC)，即目標專利被引用次數。專利數據由于可以細分至技術領域，且能夠準確計量，因此在度量一項技術創新的后續影響上具有天然優勢。前向引用是衡量專利質量和影響力的常用指標。前向引用較多說明目標專利產生了較大的知識溢出效應，對后續創新影響力較大。由于不同專利公開時間不同，因此為增強數據之間的可比性，本文使用專利公開后3年(TFC)和5年(FFC)的被引用次數對專利前向引用進行衡量。

(2)解釋變量：綠色技術創新(GTI)。本文通過 WIPO Green Patent Inventory 公布的綠色專利IPC 號對專利進行識別。如果一項專利為綠色專利則標記為1，否則為0。

(3)調節變量：能耗水平(ECL)。本文使用《中國能源統計年鑒》公布的中國制造業各子行業能源消耗總量數據對制造業各子行業進行排序，并將排序結果分為3個等級，如圖1所示。從中可見，中國制造業各行業能源消耗量從1995-2015年總體呈上升趨勢，且各行業在不同時期的相對排序變化不大。考慮到各時間段能源消耗水平，本文將能源消耗總量最高的行業設定為高能耗行業，能源消耗總量最低的行業設定為低能耗行業，剩余行業為中能耗行業。

(4)控制變量：本文參考已有關于專利前向引用影響因素的研究[34]，設置發明人等10個控制變量。

圖1 中國制造業能源消耗量Fig.1 The energy consumption of China's manufacturing industries

3.3 研究方法與模型設計

本文構建模型1、模型2檢驗假設H1和假設H3。首先，從整體上考察綠色技術創新和非綠色技術創新在后續影響力方面的差異；其次，分別分析國有控股上市公司和非國有控股上市公司綠色創新與非綠色創新在后續影響力方面的差異。

FFCi=β0+β1GTI+β2ControlVariables+εi

(1)

TFCi=β0+β1GTI+β2ControlVariables+εi

(2)

其中，FFCi表示專利i在公開后5年內的前向引用次數，TFCi表示專利i在公開后3年內的前引次數；GTI為虛擬變量，表示專利是否為綠色專利，用1表示綠色專利，0表示非綠色專利；Control Variables表示所有控制變量；εi代表誤差項。

為檢驗假設H2，本文在模型3和模型4中加入綠色技術創新與能耗水平的交互項以考察能耗水平的調節作用。

FFCi=β0+β1GTI+β2ECL+β3GTI*ECL+β4ControlVariables+εi

(3)

TFCi=β0+β1GTI+β2ECL+β3GTI*ECL+β4ControlVariables+εi

(4)

其中，ECL表示擁有專利i的上市公司所在行業的能耗水平。當被解釋變量為計數變量時，一般采用泊松模型進行估計。因為很多專利從未被引用，故本文中被解釋變量存在較多0值。另外，本文被解釋變量均值與方差差異較大。在參考Vuong 檢驗結果并綜合考慮之后，本文使用零膨脹負二項模型進行估計。

4 實證檢驗

4.1 描述性統計分析

變量描述性統計結果見表1。可以看出，無論是專利前向引用5年還是3年，中位數均為0，說明至少有一半的專利從未被引用。此外，綠色技術創新的平均值為0.091，說明中國制造業上市公司只有不到10%的專利為綠色專利。

4.2 回歸分析與假設檢驗

首先，本文使用模型1和模型2對綠色技術創新與前向引用次數的關系進行檢驗，回歸結果見表2第1列和第2列。從中可見，無論是在專利公開后3年(β1=0.040 2，p<0.001)還是5年(β1=0.030 6，p<0.001)，專利綠色特性均會對專利前向引用產生顯著正向影響，初步驗證了假設H1，說明我國綠色技術創新相較于非綠色技術創新對后續創新的正向作用更加顯著。從整體上看，綠色技術創新擁有更加廣泛的影響力。除此之外，模型1和模型2回歸結果表明一項專利的前向引用受諸多因素影響。

為進一步研究綠色技術創新與非綠色技術創新后續影響在時間上的差異，本文對2001年之后的專利數據進行估計。圖2呈現了2001—2018年綠色與非綠色專利前向引用5年的差距及95%置信區間。結果發現，在2009年之前，傳統非綠色技術創新比綠色技術創新有更大的知識溢出和更廣泛的影響力，但這種差異在統計上不顯著；在2009年之后，綠色技術創新比非綠色技術創新有更多前向引用，產生了更大的影響力，且這種差異在統計上顯著。

表1 描述性統計結果Tab.1 Descriptive statistics

圖2 綠色與非綠色專利前向引用差異Fig.2 Forward citation differences between green and non-green patents

為檢驗假設H3，本文對國有控股上市公司和非國有控股上市公司專利數據進行分析，回歸結果見表2第3列(非國有控股)和第4列(國有控股)。從中發現，國有控股上市公司綠色技術創新比傳統非綠色技術創新有更強的知識溢出，因此對后續創新的正向作用也更加顯著。非國有控股上市公司綠色技術創新與非綠色技術創新對后續創新的影響差異不顯著。這說明，國有控股企業由于具有更強的政策敏感性會更多地響應綠色發展倡議，開發出高質量綠色技術，假設H3得到驗證。

表3對能耗水平在綠色技術創新與前向引用關系中的調節作用進行檢驗，結果發現其發揮顯著調節作用，但在不同能耗水平行業中這種調節作用不同。在中高能耗行業，能耗水平負向調節綠色技術創新與前向引用的關系，支持假設H2。隨著能耗水平提升，綠色技術創新對后續創新的正向影響力逐漸減弱。值得注意的是，在高能耗行業，能耗水平的負向調節作用很強，使得高能耗行業綠色技術創新對前向引用產生了負向影響。而中等能耗行業的負向調節作用較小，因此中能耗行業綠色技術創新對前向引用呈正向影響。如圖3所示，在高能耗行業，綠色技術創新相較于非綠色技術創新的前向引用數更少，對后續創新的影響力更弱；而在中能耗行業和低能耗行業，綠色技術創新相較于非綠色技術創新的前向引用數更多，對后續創新的影響更大。上述結果表明，高能耗行業企業由于轉換成本高、自身知識儲備不足，進行綠色技術創新的意愿不夠。因此，高能耗企業在進行技術研發時仍然傾向于借鑒和引用傳統非綠色技術以獲取更多經濟效益。

表2 綠色技術創新的后續影響：以非綠色技術為基組Tab.2 The impact of green technology innovations: non-green technologies as a base

4.3 穩健性檢驗

(1)在回歸中使用交互項考察能耗水平的調節作用。為使結論更加穩健，使用分組回歸對結論進行檢驗，結果見表4第1列～第3列。分組回歸結果與之前結論一致，即綠色技術創新在中低能耗行業對專利的前向引用有顯著正向影響；而在高能耗行業，綠色技術創新對專利的前向引用有顯著負向影響。隨著能耗水平提升，綠色技術創新對后續創新的正向影響逐漸減弱，甚至變為負向影響。

(2)只使用前向引用次數作為專利影響力衡量指標可能存在偏差。王蕭蕭等[35]提出，應該將前向引用與后向引用結合起來考察，使用前向引用與后向引用的比值作為衡量專利質量和影響力的指標。因此，本文更換被解釋變量進行重新估計。此時，被解釋變量不再是計數變量，且為歸并數據，本文使用Tobit模型進行估計，結果見表4第4列。從中可見，在將被解釋變量由前向引用變為前向引用與后向引用的比值后，之前的分析仍然成立。

(3)數據集中大部分專利從未被引用，如果有更多非綠色專利從未被引用，可能導致本文結論產生偏差。因此，對所有前向引用數大于0的專利重新進行分析。由于此時不存在0過多的情況，因此使用負二項回歸模型進行檢驗，結果見表4第5列。從中可見，在使用數量更少的子樣本后，之前結論仍然成立。

5 結論與建議

5.1 研究結論

本文使用中國制造業上市公司專利數據比較綠色與非綠色技術對后續創新的影響，得出以下結論：

(1)從總體上看，相較于非綠色技術，綠色技術的前向引用次數更多，且產生了更強的知識溢出效應，對整個社會后續創新也產生了更大的正向影響力，而不僅僅是帶來環保等社會效益。這為促進企業從“厚此薄彼”轉向綠色與非綠色技術“雙創新”、實現綠色與非綠色“雙贏”提供了經驗證據。

(2)在不同能耗水平下，綠色技術對后續創新的影響不同。由于存在轉化成本高、自身知識儲備不足等問題，在高能耗行業，相較于非綠色技術，綠色技術的前向引用次數更少，對后續創新的影響更弱；而在中低能耗行業，綠色技術的前向引用次數更多，產生了更大的知識溢出效應，對后續創新的積極影響也更大。

(3)國有控股上市公司由于具有一定的公有特性，會更加積極地響應國家關于綠色創新的政策號召，開發出更多高質量綠色技術。因此，國有控股上市公司綠色技術相較于非綠色技術對后續創新產生了更大的正向影響，而非國有控股上市公司綠色技術創新與非綠色技術創新對后續創新影響的差異不顯著。

表3 能耗水平與綠色技術創新后續影響結果：以低能耗非綠色技術為基組Tab.3 Energy consumption level and subsequent impact of green technology innovations: low energy non-green technologies as a base group

圖3 不同能耗水平下綠色與非綠色創新前向引用差異Fig.3 Forward citation differences between green and non-green innovations at different energy consumption levels

5.2 對策建議

根據上文研究結論，本文提出如下對策建議：

(1)從整體看，綠色技術相較于非綠色技術對后續創新有更大的積極影響。因此，即使在短期內綠色技術可能會擠出非綠色技術[36]，但綠色技術具有更強的知識溢出效應，且社會回報也更大，政府提供公共支持提高綠色技術普及度和成熟度是合理的。當企業在政府環境規制和補貼引導下跨過門檻后，綠色技術和非綠色技術就會在互補應用中實現雙贏。

(2)高能耗企業由于投資回報小、技術風險等原因不愿進行綠色技術創新，成為整個社會實現綠色發展的短板。因此，政府應該對高能耗企業綠色技術研發給予更多支持。具體來講，政府可以增加高能耗企業進行綠色技術研發的經濟回報以增強企業進行綠色創新的意愿。例如，利用公共激勵措施刺激消費者購買更多綠色產品。同時，加強綠色技術宣傳，促使高能耗企業高管從根本上樹立綠色生產理念，從而幫助高能耗企業自主研發綠色技術，提高綠色技術在行業內的成熟度和擴散率。

(3)國有控股上市公司綠色技術創新展現出積極的社會影響，政府后續應該進一步引導國有控股企業進行綠色技術研發。國有企業由于具有公有特性，在面對具有正外部性的技術時會加大更加合意的投資，以糾正市場失靈。因此，可以引導國有企業研發更多基礎性和通用性較強且具有更大知識溢出效應的綠色技術，更好地推動相關行業技術綠色化。同時，提高綠色技術研發減稅幅度，擴大非國有企業進行綠色技術研發的盈利空間，最終實現綠色技術和非綠色技術“雙贏”。

5.3 不足與展望

本文使用專利數據比較綠色與非綠色技術對后續創新的影響。專利前向引用雖然被廣泛用于測度技術創新知識溢出和后續影響，但一項技術的后續影響并非全部體現為專利引用[37]。因此，未來可開發更精確的方法測量綠色技術對后續創新的影響。除此之外，考慮到數據可獲取性，只使用制造業上市公司專利數據進行分析，未來可使用更加廣泛多樣的數據，從而得出更具普適性的結論。