能源企業異質性對綠色創新能力的影響
——基于空間溢出視角

郭 莉，紀首群

（西安科技大學 管理學院，陜西 西安 710054）

0 引言

隨著高質量發展的不斷推進，綠色創新逐漸占據主導方向。綠色創新行為不僅能夠直接創造經濟價值，還能夠對生態環境產生影響，獲取環境績效，最終實現全社會經濟高質量發展。能源作為經濟發展的源動力，是綠色發展的關鍵領域；企業作為創新主體，在創新過程中起到至關重要的作用。能源企業對綠色創新有著重要影響，往往能源企業的減排減碳措施更有利于促進綠色創新。能源企業的異質性使其綠色創新能力有所差異，不同地區、不同性質、不同規模的能源企業具備不同的綠色創新能力，且綠色創新能力的獲取和傳播也深受能源企業異質性的影響。作為綠色創新主體，能源企業異質性問題不可避免，分析能源企業異質性對綠色創新的影響，進而營造綠色創新利好政策環境，建立綠色創新科學研究體系，對推動高水平綠色創新和實現經濟高質量增長具有重要意義。

能源產業是我國支柱產業，能源企業作為能源產業的構成要素，其相關研究日益豐富，研究主要集中在傳統能源企業與新能源企業。在傳統能源企業研究方面，綠色投資能夠提升能源企業的績效與效率［1］，市場化程度能夠顯著正向促進能源企業價值［2］，能源供應商規模對能源企業業績沒有顯著影響［3］，財務杠桿對能源企業利潤具有負向作用［4］。為促進企業轉型，傳統能源企業應更加聚焦上下游核心資產，不同能源企業應根據自身需求采取不同的清潔低碳戰略，緊跟能源轉型趨勢，合理制定中短期的減排目標［5］，積極采取能源企業新合作形式，實現對傳統能源企業可持續發展過渡［6］。在新能源企業研究方面，政府補助對新能源企業R＆D 投入存在促進作用［7］，對新能源企業績效具有抑制作用［8］，風險投資對不同性質新能源企業的作用存在異質性，主要對創新產出起到激勵作用，但在一定程度上受到融資約束的阻礙［9］。政府將促進生產和補貼需求的兩類政策納入評價范疇，采用傳統補貼供給端扶持政策能夠引導新能源企業自主創新和健康發展［10］。

綠色創新能力，與一般創新能力既有聯系又有區別，體現了創新性原則、能力原則和可持續發展原則，是“綠色＋創新＋能力”的集成。其中，能力是基礎，創新是核心，綠色是條件［11］。綠色創新能力的相關研究主要集中于3 個方面：一是不同因素對綠色創新能力的影響。綠色化投資［12］、環保支出［13］和R＆D投入［14］能夠顯著促進綠色創新，政府補貼對工業企業綠色創新投入和產出能力總體上表現為“杠桿效應”［15］。二是在不同視角下探討區域或企業綠色創新能力。如，孫振清等［16］基于空間面板數據，實證研究了我國綠色創新產出的空間集聚和溢出效應；劉章生等［17］對我國省際綠色創新能力進行了測算，并對其時空演變規律和收斂性進行了分析。三是對綠色創新指標體系的相關研究。學者多基于熵權法構建綠色創新能力評價指標體系［18］，進而對區域綠色創新投入能力、綠色創新產出能力、綠色創新環境能力等維度進行測度［19］。

已有文獻對能源企業和綠色創新進行了豐富的研究，但仍存在不足：①對能源企業的研究集中于影響因素與新能源發展，較少探討能源企業異質性問題及其對其他方面產生的影響；②隨著高質量發展的不斷推進，綠色創新日益受到重視，能源企業作為綠色創新發展的關鍵領域，但對此相關方向的研究還有所欠缺，特別是在傳統能源企業對綠色創新影響研究方面；③基于空間視角進行的綠色創新研究較多集中于長三角和粵港澳地區，對其他地區的研究較少。基于此，本文對我國12 個省份企業異質性與綠色創新指標變量進行衡量，通過構建空間計量模型，從影響路徑、空間特征等方面分析能源企業異質性對綠色創新能力的影響，為加快我國低碳環保步伐和實現高質量發展提供參考。

1 研究范圍、指標體系與研究方法

1.1 研究范圍

本文借鑒《能源統計年鑒》中衡量能源經濟所使用的能源生產總量、能源消費總量、能源工業固定投資、傳統能源采選業及開采業投資等指標，對我國34個省份的能源經濟情況進行評估，并進一步根據各省份的能源儲藏水平、能源企業發達程度和能源企業占比情況，選取前1/3（12 個省份）作為研究范圍，具體包括：甘肅、廣西、河南、黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古、山東、山西、陜西、四川和新疆。

能源產業是對煤炭、石油、太陽能、風能等能源進行采選、開采、加工利用、回收等活動的產業，能源企業是能源產業的組成部分。選擇各省份傳統能源企業為研究對象，即以煤炭、石油、天然氣為對象進行經濟活動的企業，涉及煤炭開采和洗選業、燃氣生產和供應業、石油加工煉焦業等方面，典型企業如四川煤炭產業集團有限責任公司、陜西煤業化工集團有限責任公司、冀中能源集團有限責任公司等。

1.2 指標體系與數據來源

能源企業異質性指標：異質性理論指出，企業在性質、資產集中度、組織方式等方面的差異能夠解釋不同企業間的發展動態差異及其對行業和經濟發展的影響［20］。在衡量各省能源企業異質性的指標中，基于已有對能源企業指標的研究，選擇企業性質［5］指標；結合企業創新需求，選擇企業無形資產［21］與企業科技人員［22］指標；根據各省份能源企業差異，選擇非化石能源企業占比指標。

綠色創新能力指標：綠色創新主要指綠色技術創新，在具備創新一般性特征的同時，還具有資源節約和環境改善特征［23］。綠色創新能力（GTI）可由綠色專利申請數、綠色創新授權數、環境治理成果等方面來衡量，結合綠色創新相關文獻［13－15］，本文以各省份當年綠色發明專利授權數（GIP）、綠色實用新型專利授權數（GUMP）之和作為衡量綠色創新能力的指標。

表1 能源企業異質性指標及綠色創新能力指標Table 1 Heterogeneity indicators of energy companies and indicators of green innovation capabilities

數據來源：本文主要研究12 個省份傳統能源企業的異質性及其對綠色創新能力的影響。在各省份傳統能源企業指標中，企業性質指標來源于《中國統計年鑒2011—2020》，股權集中度、企業無形資產、企業科技人員、非化石能源企業占比指標根據《中國企業年鑒2011—2020》相關數據計算得出；在綠色創新能力指標中，綠色發明專利授權數與綠色實用新型專利授權數指標來源于《中國研究數據庫2011—2020》。

1.3 研究方法

本文通過對12 個省份能源企業異質性系數及其綠色創新能力進行測度，分析能源企業異質性對綠色創新能力的影響。對于企業異質性的研究與測度，多數研究都是將企業異質性納入研究模型［24］，并且對企業異質性的測度方法也不統一［25］。歐式距離法能夠測度元素在n 維空間的真實距離，可以使能源企業異質性得到量化。因此，本文借鑒此方法進行適當改進，以測算能源企業異質性的距離和平均值。計算公式為：

式中：I 為莫蘭指數；n 為研究省份數；xi為各省份綠色創新指數；Wa為空間權重矩陣。

為進一步研究各省能源企業異質性對綠色創新能力的影響，本文參考已有研究［1，3］，在面板數據模型的基礎上，選擇空間杜賓模型進行研究。相比于其他模型，空間杜賓模型能夠對空間滯后選項和空間誤差選項設立相應的約束條件，進而更加清晰地表現出變量的空間效應。同時，空間杜賓模型考慮了空間滯后的解釋變量和被解釋變量對被解釋變量的共同影響，能夠得到無偏系數估計，進而更好地估計不同觀測個體產生的溢出效應和基于面板數據測算空間溢出效應。計算公式為：

式中：y 為被解釋變量；ρ為空間自相關回歸系數；W 為空間權重矩陣；X 為解釋變量；β1、β2為變量系數；ε為誤差項。

空間權重矩陣：在空間計量模型分析中，空間依賴是通過空間權重矩陣表現出來的。空間權重矩陣能夠表示出空間內元素對空間單元溢出效應的方向和強度，進而表現出區域間的空間相關性。本文采用地理距離、地理距離與經濟距離的乘積來分別構建空間權重矩陣。

地理距離矩陣能夠反映出地區之間的影響與地區之間的距離成正比，取地區地理中心距離的倒數作為衡量權重，兩地區距離越近，矩陣元素的權重越大。地理距離矩陣（W1）的表達式為：

2 指標測度與空間自相關性

2.1 能源企業異質性測度

基于對各省能源企業的分析，使用歐氏距離方法對2010—2019 年12 個省份能源企業異質性進行測算，并對其時空演變過程進行刻畫（表2）。由表2可知，12 個省份能源企業異質性系數介于0.614—6.219 之間，異質性系數值越大，說明該省份能源企業與其他省份能源企業的差異越大，即該省份能源企業異質性越強。總體上，2010—2019 年12 個省份能源企業異質性系數呈上升趨勢。隨著我國對能源產業愈加重視，12 個省份能源企業得到了快速發展。相比于其他省份，山東省經濟發展水平處于領先地位，區位優勢也使其能源企業能夠根據發展需求快速轉型升級，故能源企業異質性系數一直保持高值領先；河南省、山西省、陜西省能源企業異質性系數在2010—2019 年間逐漸與其他省份拉開差距，自國家出臺《商品煤質量管理辦法》相關煤炭能源政策，以上3 個以煤炭能源為主的能源省份提升水平遠遠大于其他省份。

表2 2010—2019 年12 個省份能源企業異質性Table 2 The heteroge neity of energy enterprises in 12 provinces from 2010 to 2019

在ArcGIS10.2.1 軟件支持下，本文采用自然間斷點法對2010 年、2013 年、2016 年、2019 年12 個省份能源企業異質性系數空間格局進行了渲染（圖1）。從圖1 可見，能源企業異質性系數較高的省份位于東部與中部地區，總體上呈現出東部地區向周圍地區遞減的態勢；山東、山西、四川的能源企業異質性系數與同期其他省份相比一直處于前列；甘肅、內蒙、遼寧、黑龍江等受經濟發展水平和地理位置影響，能源企業異質性系數始終屬于低異質性區域。研究期內，高異質性系數省份不斷增長，偏遠省份能源企業異質性系數的相對變化量較為顯著。

圖1 2010—2019 年能源企業異質性空間分布Figure 1 Spatial distribution of heterogeneity of energy companies from 2010 to 2019

山東省歷來注重能源企業發展，2020 年是山東省能源企業“十三五”規劃收官之年。“十三五”期間，山東省能源企業規模當量大幅躍升，新舊動能集聚發展優勢，能源產品附加值不斷增長。四川省以《四川省“十三五”能源發展規劃》為中心，圍繞能源供給革命、能源消費革命、能源技術革命、能源體制革命和能源合作大力發展能源企業。山西省能源企業一直努力探尋能源轉型道路，故能源企業發展處于上游水平。西北、東北地區省份因經濟水平較低、能源企業轉型困難、科技實力薄弱等因素，能源企業發展相對落后。

2.2 綠色創新能力測度

基于12 個省份綠色專利數據，對12 個省份綠色創新能力測度，結果如表3 和圖2 所示。從表3和圖2 可見，2010—2019 年12 個省份獲得綠色專利授權數呈現遞增趨勢，表明隨著經濟發展，各省份綠色創新能力在不斷上升。山東省在經濟實力雄厚的基礎上，大力發展綠色金融，賦能綠色科技產業發展，故綠色創新水平遠高于其他省份；四川省利用自身水、風、光資源，綠色產業集聚發展態勢日益形成，河南省構建市場導向的綠色技術創新體系方案日益落實，兩省綠色技術創新能力也處于較高水平。山東、河南為高綠色創新水平密集區，吉林、黑龍江、新疆、甘肅、內蒙古為低綠色創新水平密集區。總體來看，綠色創新能力在省域之間存在差異，且具有“空間聚集”現象。

圖2 2010—2019 年12 個省份綠色創新能力強度Figure 2 Intensity of green innovation capabilities in 12 provinces from 2010 to 2019

表3 2010—2019 年12 個省份綠色創新能力強度Table 3 The intensity of green innovation capacity in 12 provinces from 2010 to 2019

2.3 綠色創新能力空間自相關性

選取莫蘭指數分析綠色創新能力數據在時空中表現出的相關性情況，對綠色創新能力數據進行取對數處理來緩解異方差帶來的影響后，運用STATA軟件對綠色創新能力進行全局空間自相關檢驗，結果如表4 所示。

從表4 可見，綠色創新能力在空間上表現出顯著的正相關，尤其是在地理經濟距離矩陣（W2）下，12 個省份綠色創新能力莫蘭指數基本上都能夠在1%水平上顯著，表明綠色創新能力在空間上呈現出高綠色創新能力省份與高綠色創新能力省份相鄰，低綠色創新能力省份與低綠色創新能力省份相鄰。綠色創新能力莫蘭指數在2010—2019 年基本表現為上升的態勢，隨著國家經濟水平的不斷提高，環保意識、綠色意識不斷增強，綠色創新能力也得到了長足發展。綠色創新能力莫蘭指數在2016 年之后出現小幅度下降，2015 年十八屆五中全會將“綠色”列為五大發展理念之一，山東省、四川省等省份作為綠色創新發展先驅，綠色創新能力得到顯著提升，并逐漸與周圍地區拉開差距，使得綠色創新能力莫蘭指數整體上有所下降。

表4 2010—2019 年12 個省份綠色創新能力莫蘭指數Table 4 Moran index of green innovation ability of 12 provinces from 2010 to 2019

3 模型構建與實證分析

3.1 模型變量的選擇

基于對能源企業異質性和綠色創新能力的分析，能源企業異質性可由企業性質、企業無形資產、企業科技人員、非化石能源企業占比衡量，綠色創新能力可由綠色專利授權數衡量。空間計量的被解釋變量為綠色創新能力（GTI）；解釋變量為企業性質（EN）、企業無形資產（IA）、企業科技人員（ITP）、非化石能源企業占比（NFEC）；控制變量為勞動力受教育水平（HC）、政府規模（GOV），勞動力受教育水平以勞動力人均受教育年限衡量，政府規模為政府財政支出占GDP比重。

3.2 空間計量模型的構建

鑒于綠色創新能力存在空間自相關性，在模型設定時充分考慮空間因素，建立空間計量模型來研究能源企業異質性對綠色創新能力的影響。根據文獻和相關檢驗，本文選擇建立空間杜賓模型研究能源企業異質性對綠色創新能力的空間溢出效應。為消除異方差產生的影響，對變量取雙對數處理，具體模型如下：

式中：W 表示空間權重矩陣；Wln GTI 表示綠色創新能力的空間滯后項；ln EN、lnIA、lnITP、lnNFEC表示能源企業異質性變量；Wln EN、Wln IA、Wln ITP、WlnNFEC 表示能源企業異質性變量的空間滯后項；WlnHC、Wln GOV 表示控制變量的空間滯后項；βi表示各變量系數；ρ表示空間自相關回歸系數；ε表示誤差項。

3.3 模型估計結果

在確定使用空間杜賓模型（SDM）研究能源企業異質性對綠色創新能力的影響后，為進一步確定選擇固定效應還是隨機效應，對模型進行Hausman 檢驗。結果表明，在兩個空間權重下都顯著拒絕原假設，因此選擇固定效應（地域固定、時間固定、地域時間雙固定）用于實證分析。基于兩個空間權重矩陣，模型的參數估計值、直接效應、間接效應和總效應的符號基本相同且顯著，說明模型估計結果是穩定的，計量結果如表5 所示。

從表5 可見，空間自相關系數均在1%水平上顯著，地域固定時系數最大，即空間溢出效應明顯，表明綠色創新能力對能源企業異質性存在空間依賴性，即能源企業異質性能夠影響其他省份綠色創新能力，也再次驗證了本文采用空間計量模型的合理性；能源企業性質、能源企業無形資產、能源企業科技人員變量及其空間滯后項總體上具有較好的顯著性；σ2與Log－ L 值也較為理想，表明模型整體解釋性較強。根據空間杜賓模型結果可得：①能源企業性質變量在1%水平上顯著為負，能源企業的國有性質會抑制綠色創新能力。能源國企多為壟斷企業，本身依靠壟斷勢力取得高額利潤使其綠色創新需求不顯著。以煤炭為主營業務的晉煤集團、陜煤集團等企業的轉型方法依舊是煤炭行業資源整合與企業兼并重組，較少關注綠色低碳轉型。正因為于此，國家在“十四五”能源規劃中明確提出要促進能源分布式發展和傳統能源清潔化利用，力求逐步實現能源國有企業綠色轉型升級。②能源企業無形資產與科技人員變量在地域固定下1%水平上顯著為正，即能源企業無形資產與科技人員對綠色創新起正向作用。無形資產與科技人員投入必然能夠使能源企業綠色創新能力得到提升，山東能源發展規劃中強調發展能源科研平臺、注重能源科技人員投入，以提升能源創新驅動能力和節約綠色生產為主要任務，使其能源企業發展及綠色轉型階段始終處于領先地位。③非化石能源企業占比系數在兩個矩陣下基本都不顯著。根據以往觀點［3，5，6］，煤炭、石油等傳統能源企業對環境消耗巨大，大多為“環境不友好”型企業，化石能源企業占比較大不利于綠色創新。本文以此為出發點，考慮一個省份非化石能源企業占比較大是否對綠色創新具有積極作用，結果發現非化石能源企業占比對綠色創新影響不顯著，從一定程度上可以說明對于促進綠色創新，傳統化石能源企業與新能源企業具有同等重要地位。《2030 年前碳達峰行動方案》中也明確表示煤炭企業、新能源企業都是節能減排實現碳達峰的重要推動手。

表5 SDM模型計量結果Table 5 Measurement results of SDM model

為進一步解釋空間杜賓模型達到均衡時能源企業異質性對綠色創新的影響，通過偏微分方法將能源企業異質性對綠色創新能力的總效應分解為直接效應（本地效應）和間接效應（空間溢出效應），結果如表6 所示。

從表6 可見：①能源企業性質對綠色創新能力的間接效應為正，表明能源企業國有性質對綠色創新能力具有顯著的正向空間溢出效應，即本省能源國有企業能有效促進區域內其他省份綠色創新能力。能源國有企業對綠色創新能力的間接效應為正，可能與其“示范效應”有關，即一個省份能源國企良好的綠色轉型規劃、強大的綠色創新能力能夠給周圍省份能源國企提供經驗，周圍省份能源國企紛紛模仿，進而提高綠色創新能力。以河南省為例，河南與山東相鄰，山東省能源國企規模龐大、綠色創新意識濃厚、創新能力強，具有較好的示范效應，河南省能源企業能夠快速學習山東省能源國企經驗進行綠色創新，2019 年綠色創新能力相比于2010 年提升了5.98 倍，位于前兩位水平。②無形資產與科技人員對綠色創新能力的間接效應為負，且至少在5%水平上顯著。一省無形資產與科技人員的提升會對區域內周圍省份綠色創新能力產生抑制作用。無形資產、科技人員、研發資金等資源往往都在向發達地區聚集，使得其他省份能源企業與綠色創新能力發展十分受限。山東省和遼寧省兩省地理位置相鄰，2019年山東省能源企業無形資產是遼寧省的5.37倍，綠色專利授權數是其3.21 倍，能源企業和綠色創新能力發展水平差距十分巨大。國家“十四五”能源規劃中強調要增加資本投入、提高能源產業科技水平，目的就是減少無形資產與科技人員的間接抑制作用。③能源企業異質性不僅會影響本省綠色創新能力，也會通過“示范效應”與“競爭效應”對周圍省份綠色創新能力產生一系列調整和變化，進而通過“反饋效應”影響自身。“東北振興”“中部崛起”和“西部開發”區域發展格局不斷推行，經濟發展水平、企業文化背景接近的省份能源企業制定同一發展目標，可使示范效應與空間溢出效應最大化，進而促進能源企業實現綠色創新突破。

表6 SDM模型的直接效應、間接效應和總效應Table 6 The direct effect，indirect effect and total effect of the SDM model

4 結論與建議

4.1 結論

企業是市場經濟的重要組成部分，是國家創新體系的中堅力量，故能源企業的發展對綠色創新有著重要影響。綠色創新能夠減少環境污染、節約能源，實現環境保護與企業競爭力相協調的綠色可持續發展。本文通過歐式距離法對我國12 個省份2010—2019 年能源企業異質性系數進行了測度，通過綠色專利授權數衡量12 個省份綠色創新能力強度，在充分考慮二者空間效應后，構建空間杜賓模型分析能源企業異質性對綠色創新能力的影響。主要結論為：①12 個省份能源企業異質性系數呈上升趨勢，隨著我國對能源產業愈加重視，各省份能源企業也得到了快速發展，經濟、區位、發展水平等優勢使得山東省異質性系數最高；綠色創新能力在空間上表現出顯著正相關，山東、河南等高綠色創新能力省份相鄰，吉林、黑龍江、內蒙古等低綠色創新能力省份相鄰。②企業的國有性質會抑制綠色創新能力，考慮空間效應后表現為促進效應；能源企業無形資產與科技人員對綠色創新能力起正向作用，考慮空間效應后對周圍省份綠色創新起負向作用；非化石能源企業占比對綠色創新能力的影響不明顯。③示范效應和反饋效應能夠實現空間溢出效應最大化，能源企業性質的間接效應為正，通過空間溢出效應對綠色創新能力產生促進作用；企業無形資產、企業科技人員的間接效應為負，通過空間溢出效應對綠色創新能力產生抑制作用。

4.2 建議

結合上述結論，本文提出以下建議：①深化能源企業交流合作，促進區域綠色創新要素的有效流動。能源企業進行綠色創新應充分考慮綠色創新能力的顯著空間關聯特征，重視各省份間能源企業的經濟活動聯系。綠色創新能力低的能源企業應合理制定企業綠色轉型規劃，積極利用綠色創新的示范效應，緊跟高綠色創新能源企業步伐，共同實現低碳發展。②能源國企作為能源供給的主力軍，關乎國計民生，是推動高質量發展的強力支持，對提升國家競爭力肩負重任。國家應加快能源國企改革，持續提升能源科技創新能力，推動內部產業結構調整和能源產品結構升級，促進科技和產業深度融合，以綠色創新鏈引領能源產業鏈優化升級，以能源產業鏈促進綠色創新鏈重點突破。③政府在制定促進綠色創新能力的相關政策時，首先應制定適宜的綠色創新策略，建立現實有效的激勵機制，形成積極良好的綠色創新氛圍，以能源企業異質性為導向，提升各省份綠色創新能力。能源企業則應積極響應“雙碳目標”號召，抓住綠色發展機遇，積極作為。