綠色創新與經濟增長關系的實證研究
——基于天津市時間序列數據模型

黃 婷

(天津外國語大學國際商學院，天津 300450)

0 引言

2020年，我國提出2030年碳達峰、2060年碳中和的“雙碳”戰略目標，2005—2020年中國碳排放量強度下降48.4%，非化石能源消費比從7.4%上升至15.9%，2018年人均溫室氣體排放量7.56 t，從2005年開始，中國累積節能量占全球50%以上，大幅超額完成2020年氣候行動目標。我國經濟已經由高速增長轉為高質量發展階段，“雙碳”目標的確立對實現經濟社會發展全面綠色轉型，經濟健康可持續發展具有重要意義。

2022年天津市政府印發《天津市加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的實施方案》，積極開展“雙碳”工作，提出加快建立健全綠色低碳循環的經濟體系，鼓勵綠色低碳技術研發，開展綠色低碳技術創新試點，通過組建共生技術創新聯盟、開發節能降碳技術、支持企業與科研機構合作、依托循環系統和碳捕集技術開展試點等科技創新措施助力低碳發展。但實現“雙碳”目標是一項長期任務，目前仍存在能源結構和產業結構綠色化轉型困難等問題，因此，本文基于1990—2020年天津市時間序列數據，運用熵值法測算綠色創新能力，分析天津市綠色創新發展狀況，進行模型構建，并為天津市開展“雙碳”工作提供可行的建議。

1 文獻綜述

關于綠色技術創新與經濟發展關系的研究，已有許多文獻從綠色創新效率測算、區域環境經濟協調發展等方面展開。在綠色創新效率測算方面，有許多學者通過超效率SBM模型、網絡超效率EBM模型和DEA窗口分析、三階段DEA模型、SFA隨機前沿法等進行綠色創新效率評價。華振[1]運用主成分分析法測度區域綠色創新績效；張振剛等[2]從能源、環境、創新3個維度衡量廣東省綠色創新能力；王郁蓉[3]采用因子分析法測算區域內企業綠色創新能力。學者們對于綠色創新水平的測度與評價方法存在差異，但在測算中都包含了環境資源以及科技創新的評價尺度，較為客觀準確地測算出綠色創新水平。

在區域環境經濟協調發展方面，程麗[4]通過區域環境經濟協調發展的空間評價方法，得出天津市目前發展現狀較好，且總體向高級別發展；李瑩瑩[5]則認為目前天津市環境和經濟協調發展的狀況仍處于中度失調衰退類環境之后型階段，二者關系呈現出“倒N型”的庫茲涅茨曲線關系。一些學者在綠色創新與產業升級、能源利用效率、城市碳減排等方面進行定量分析，實證研究二者關系。汪發元等[6]實證檢驗了環境規制與產業結構升級的關系，其中，綠色創新發揮了中介效應，推動產業結構升級；翟仁祥等[7]實證分析了我國沿海地區綠色技術創新與能源利用效率的關系；古惠冬等[8]基于空間杜賓模型對綠色技術創新影響碳排放的空間效應進行實證分析。

目前有關綠色創新與經濟增長關系的實證研究大多采用的數據為全國層面的數據，區域層面的實證研究還不足，且國內學者的研究大多針對目前天津市環境質量的現狀及解決對策，對綠色創新技術的涉及較少，缺乏實證研究方法。因此本文基于1990—2020年天津市時間序列數據模型，運用熵值法從綠色發展和創新能力2個維度構建綠色創新水平測度指標體系，測算天津市綠色創新水平，對綠色創新與經濟發展的關系進行實證分析。

2 模型構建與變量選取

2.1 模型構建

本文構建的時間序列模型如下：

lngdpt=α1lngret+α2lnopet+α3lnisht+α4lninvt+c+μt

式中，α1、α2、α3、α4分別為綠色創新水平、對外開放水平、產業結構升級、投資力度的回歸系數，c為常數項，μt表示隨機擾動項。

2.2 變量選取

2.2.1 被解釋變量

為研究天津市綠色創新水平對經濟增長的影響，本文選取的被解釋變量為經濟增長水平(lngdp)，用人均GDP(元/人)來衡量。

2.2.2 核心解釋變量

為更準確測算出天津市綠色創新水平(lngdp)這一核心解釋變量，本文基于天津市發展實際及數據的可獲得性，從綠色發展和創新能力2個方面選取14個測度指標構建綠色創新水平指標體系。運用熵值法測度綠色創新水平，所得指標權重如表1所示，進而測算出天津市1990—2020年綠色創新水平。

表1 綠色創新水平測度指標體系

根據熵值法測算出1990—2020年天津市綠色創新水平，從時間趨勢上看(見圖1)，1990年起，天津市綠色創新水平在不斷提升。1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年和2020年分別為0.044、0.068、0.078、0.244、0.425、0.697、0.931。1990—2000年綠色創新水平較低，且增長緩慢，2000年之后綠色創新水平持續上升，1995年國家提出“可持續發展”戰略，說明天津市為促進綠色創新采取了相應措施，鼓勵生態技術創新，節約資源、能源，保護生態環境，但此時整體的綠色創新水平較低。 2000年后，綠色創新水平持續向好，增長速度加快，增長較為穩定，2016—2017年綠色創新水平有所下降，可能是由于粗放式的經濟發展方式對資源和環境造成破壞，經濟綠色發展的可持續性較弱。從趨勢上看，未來天津綠色創新水平仍能保持不斷提升。

圖1 天津市綠色創新水平

2.2.3 控制變量

本文選取的控制變量有：對外開放水平(lnope)，用進出口總額(萬美元)衡量；產業升級水平(lnish)，用第三產業增加值占GDP比重來衡量；投資力度(lninv)，用固定資產投資(億元)來衡量。

2.3 數據來源

本文基于1990—2020年天津市31年的時間序列數據對綠色創新水平與經濟增長關系展開研究。相關數據均來源于國家統計局和中經網數據庫，缺失數據利用天津市各年統計年鑒以及EPS數據庫補齊，在實證分析中，為盡可能滿足經典線性模型假設，避免異方差帶來的估計偏誤以及個別極端值的影響，本文對所有變量取自然對數。

2.4 變量描述性統計

描述性統計結果見表2，其中，被解釋變量人均GDP均值為10.186，最大值和最小值分別為11.528和8.157。綠色創新水平的最大值和最小值分別為-0.071和-3.139，天津市不同年份的綠色創新水平存在一定差距。

表2 描述性統計結果

3 實證分析

3.1 平穩性檢驗

為避免出現偽回歸，需要對時間序列進行平穩性檢驗，本文運用Eviews軟件對回歸分析的各變量進行ADF單位根檢驗，檢驗結果見表3。被解釋變量經濟增長水平(lngdp)、核心解釋變量綠色創新水平(lngre)以及對外開放水平(lnope)均通過ADF檢驗，不存在單位根，為平穩序列。產業升級水平(lnish)以及投資力度(lninv)為不平穩序列，對原序列進行差分后生成一階差分變量dlnish、dlninv，對一階差分變量進行平穩性檢驗，檢驗結果表明一階差分后的序列為平穩序列，可以進行OLS估計。

表3 平穩性檢驗

3.2 OLS回歸

通過平穩性檢驗可知，一階差分后的變量dlnish、dlninv均為平穩序列，本文對各平穩序列進行OLS估計，表4模型(1)為OLS回歸結果。模型通過了F檢驗，且擬合優度為0.99，模型的擬合優度較好。核心解釋變量綠色創新水平在1%的水平下通過顯著性檢驗，且回歸系數為0.403，說明綠色創新水平對經濟增長具有顯著正向影響，綠色創新水平的提高能促進經濟增長。其他控制變量均通過顯著性檢驗，產業結構升級對經濟增長的促進作用最強，回歸系數為1.96，產業結構升級能夠促進經濟增長方式轉變，使經濟增長更具有持續性。對外開放水平對天津市經濟增長具有顯著正向影響，回歸系數為0.41，天津作為我國北方重要港口和最大沿海開放城市，具有獨特地理優勢和政策便利，港口經濟建設不斷優化，推動經濟增長。

3.3 異方差、序列相關性檢驗及修正

為檢驗殘差是否存在異方差，本文進行懷特異方差檢驗。檢驗結果結果顯示N×R2的伴隨概率為0.308大于0.05，不能拒絕同方差的原假設，即殘差序列同方差。

為檢驗殘差是否存在序列相關，本文進行LM檢驗。將resid(-1)以及resid(-2)引入模型中，resid(-1)t值為3.09，p值為0.005，在1%的水平下通過顯著性檢驗，resid(-2)t值為-1.03，p值為0.31，未通過顯著性檢驗。同時，N×R2的伴隨概率為0.012 2小于0.05，拒絕不存在序列相關的原假設，說明殘差序列存在一階自相關。

為修正一階序列相關對模型造成的影響，本文運用廣義差分法和Newey West估計法對序列相關進行修正。回歸結果如表4所示。修正后的模型擬合優度分別為0.996和0.99，且通過了F檢驗。核心解釋變量綠色創新水平的回歸系數分別為0.317和0.403，且在1%的水平下通過了顯著性檢驗，說明綠色創新水平對經濟增長具有顯著正向影響，這與前文OLS估計一致，說明回歸結果穩健可靠。

表4 回歸結果

4 結論及建議

本文基于1990—2020年天津市時間序列數據，研究綠色創新水平對經濟增長的影響，經過平穩性檢驗構建OLS回歸模型，對殘差序列進行異方差和序列相關性檢驗。檢驗結果表明，殘差序列同方差且一階自相關，運用廣義差分和Newey West修正序列相關對模型的影響，修正后的模型與OLS估計結果一致，綠色創新水平與經濟增長二者存在顯著正相關關系，綠色創新水平的提高能夠促進經濟增長。

基于以上研究結論，本文提出以下政策建議。

1)構建綠色低碳循環發展的產業體系，加快綠色低碳技術推廣，推動高能耗、高排放、高污染、化石能源為主導的鋼鐵、建材等傳統產業綠色低碳化轉型。同時，大力發展知識技術密集型、資源能源節約型的信息技術、新能源、新材料等低碳環保產業，各產業協同減小碳排放規模，提升碳效率，實現全產業鏈綠色低碳化。

2)政府通過稅收優惠、政府補助，政策支持等方式激勵企業綠色技術創新，鼓勵技術研發。企業增加對低碳綠色發展的相關技術的研發投資，購置清潔能源和低碳排放設備，對配套技術進行升級改造，依靠創新驅動綠色發展。目前天津市的綠色技術仍然有限，要調動科研力量盡快攻關關鍵性綠色低碳技術，提高能源利用效率。

3)構建生態安全保護屏障，發揮好植被碳匯功能。推進生態建設，開展生態修復工程，實施綠化工程、擴大森林覆蓋率，退耕還林還草提高植被覆蓋率，助力低碳綠色發展。