碳排放對綠色技術創新驅動產業升級的動態調節機制

韓先鋒，陳龍濤，宋文飛，李勃昕，陳星宇

（1.昆明理工大學管理與經濟學院，云南 昆明 650093；2.陜西師范大學西北歷史環境與經濟社會發展研究院，陜西 西安 710062；3.西安財經大學經濟學院，陜西 西安 710100；4.新加坡國立大學商學院，新加坡，119245）

改革開放四十多年的歷史經驗充分證明，技術創新一直是中國加快實現產業升級、推動經濟轉型的可靠路徑。然而，面對當前日益嚴峻的資源環境壓力，傳統的技術創新并不能較好地踐行綠色環保理念，已無法完全滿足經濟高質量發展和現代化經濟體系建設的現實要求。這種情形下，開展綠色技術創新就儼然成為政府加快產業轉型升級的重中之重。國家“十四五”規劃明確提出，要支持綠色技術創新，推進清潔生產，發展環保產業，推進重點行業和重要領域綠色化改造。因此，如何有效依托綠色技術創新加速產業升級就成為了近兩年學界關注的重點話題。但遺憾的是，當前關于綠色技術創新與產業升級的關聯性研究才剛剛起步，對于該問題的探討和認識尚較為有限。與此同時，“雙碳”目標的提出預示著持續降碳將可能成為未來較長一段時間內中國經濟發展的主基調，而碳減排和綠色技術創新又會不可避免地時刻發生著碰撞與交織，導致研究綠色技術創新的產業升級效應問題已無法忽略碳排放造成的潛在動態沖擊。那么，一系列值得深思的問題是，碳排放會如何動態調節綠色技術創新的產業升級效應？如何科學降碳才會最有利于激發綠色技術創新對產業升級的積極影響？碳排放的動態沖擊又會誘發何種時空差異現象？客觀回答上述問題，對于未來國家實現“雙碳”目標和經濟高質量發展的“雙贏”無疑具有重要的理論與現實意義。

1 文獻綜述與機制闡釋

1.1 文獻綜述

與本研究較為相關的早期文獻主要聚焦于探究一般技術創新對產業升級的影響。已有研究從不同角度直接肯定了產業升級過程中技術創新的積極作用。龔軼等［1］從過程創新和產品創新的雙重視角實證發現，技術創新有利于產業結構向更合理的方向演進。聶高輝等［2］采用時變參數向量自回歸模型研究表明，技術創新對產業結構升級的短期促進效應大于長期。沈瓊等［3］比較了技術創新和制度創新對中部地區產業轉型升級的影響，結果發現，相對于技術創新，制度創新對產業升級的積極貢獻更明顯。也有部分學者對技術創新驅動產業升級的約束機制作了探究，認為技術創新的產業升級效應會隨著外部環境因素的變化而演變。代表性的研究有：時樂樂等［4］考察顯示，高強度環境規制對技術創新具有倒逼作用，進而推動了產業結構升級，而宋德勇等［5］則得出了不相一致的研究結論，認為較弱的環境規制強度反而更有助于提升技術創新的產業結構合理化效應。王立新等［6］基于市場化角度分析發現，較低的市場化水平有利于技術模仿的產業升級效應，而當市場化水平超過一定限度時，這種積極影響將不再顯著。李愛真等［7］基于金融發展視角探究認為，當金融發展達到某一水平時，技術創新才能顯著地促進產業升級。可以發現，已有研究對關于何種因素會制約技術創新驅動產業升級這一問題的認識還不夠深入，研究視角也有待拓寬和挖掘。

進一步，隨著綠色發展理念的不斷深入，綠色技術創新對產業升級的沖擊逐步引起了學界的關注，但相關研究還比較少見。Wang 等［8］實證發現，綠色技術創新對全要素生產率增長具有積極作用，進而驅動了經濟的綠色可持續轉型。Xie 等［9］分析顯示，綠色技術創新是促進中國產業清潔升級的有效動力，但這種積極影響在低附加值經濟部門尚不明顯。畢克新等［10］基于中國制造業行業面板數據檢驗表明，低碳技術突破性創新對制造業產業升級具有顯著的正向影響，其中服務創新的正面沖擊最為明顯。劉在洲等［11］、汪發元等12］、謝長青等［13］基于不同角度得出了和上述學者較為一致的分析結論。然而，較為有限的文獻主要集中于分析綠色技術創新驅動產業升級的靜態特征，普遍忽略了探究綠色技術創新對產業升級的動態沖擊。徐盈之等［14］實證檢驗綠色技術創新對產業升級影響的要素市場扭曲調節機制。結果顯示，綠色技術創新能夠有效促進產業結構升級，而要素市場扭曲則會對綠色技術創新的產業升級效應產生抑制調節沖擊。Ge 等［15］研究表明，在綠色金融水平相對較低的地區，可再生能源技術創新會抑制產業升級，只有當綠色金融發展程度較高時，可再生能源技術創新才能對產業升級產生顯著的正向影響。上述文獻雖對加深理解如何提升綠色技術創新的產業升級效應具有重要啟示，但不足之處在于，現有研究挖掘的環境調節因素還極為有限，且鮮有文獻開始關注綠色技術創新與產業升級之間的異質動態關聯現象及其潛在的調節機制。

綜上可知，對于如何有效釋放綠色技術創新的產業升級紅利，部分學者已從要素市場扭曲、綠色金融等有限維度提出了寶貴意見，但尚未考慮到碳排放在當中究竟扮演著何種調控角色。特別是，關于如何最大化為綠色技術創新驅動產業升級提供助力的研究還極為少見，也幾乎未有文獻開始探究碳排放如何動態調節綠色技術創新的產業升級效應這一現實問題。不同于以往研究，本研究主要試圖從以下兩方面作出創新拓展：一方面，試圖將碳排放納入綠色技術創新影響產業升級的分析框架，闡釋促使綠色技術創新助力產業升級的碳排放動態調節機制，為依托碳排放與綠色技術創新聯動來有效助推產業升級提供新的分析視角，拓展當前產業升級問題的研究邊界；另一方面，通過不同碳排放水平、不同地區的異質性檢驗，不僅強化研究結果的可靠性，也探索有利于綠色技術創新驅動產業升級的最優化碳減排方案，從而可為政府在驅動產業升級過程中，更有針對性地制定碳減排與綠色技術創新的聯動政策提供現實依據。

1.2 機制闡釋

作為一種以生態環保和節能低碳為前提的新型技術創新模式，綠色技術創新是有效實現經濟、社會和環境協調發展的重要手段［16］，無形中會對地區產業升級產生潛在影響。一方面，通過開展綠色技術創新活動，企業便于獲取更多有利于節能減排和清潔升級的新知識、新工藝和新技術，由此帶來的技術應用、擴散和迭代創新將持續刺激和培育綠色產業和高新產業增長，從而帶動產業結構實現跨越式發展［14］；另一方面，綠色技術創新會產生明顯的信號特征和示范效應，在經濟高質量發展的現實約束下，一些高能耗、高污染的傳統產業面臨著被徹底淘汰的風險，其不得不研發或使用新技術、新設備進行清潔改造，這將會持續刺激和倒逼傳統產業加快綠色化轉型，由此亦會在一定程度上推動產業升級。據此提出第一個研究假說。

假說1：綠色技術創新有利于地區產業升級。

同時，在“雙碳”目標約束下，綠色技術創新活動將更加積極響應碳排放和環境法規的變化［17］，致使綠色技術創新與產業升級的協調發展始終難以脫離碳排放的約束和沖擊。這種情形下，碳排放強度是否適宜、碳減排策略是否科學均可能會直接影響到綠色技術創新的產業升級效果。具體而言，在碳排放強度過低時，產業和企業一般承受著過于沉重的減排壓力，往往導致其現有的綠色技術創新能力無法與碳減排的實際要求即時匹配，此種情境下盲目實施過于嚴苛的碳減排政策無形中會為企業日常運營套上遠超出自身承受能力的枷鎖。由于自主研發新技術又通常具有長周期、高風險和不確定性約束，導致企業往往可能選擇將有限綠色技術創新資源轉用于碳排放的末端治理，這種做法的后果無異于“飲鴆止渴”，故此時的碳排放強度可能會弱化，甚至不利于綠色技術創新的產業升級效應；當碳排放強度處于適度水平時，碳減排給社會經濟系統帶來的壓力處于可承受范圍內，在政府相關環境政策的監督和引導下，企業將不得不根據碳減排標準和要求開始研發、引進和使用清潔技術，以持續加快自身生產的清潔化和產品的綠色化。隨著碳減排要求的持續發力，綠色技術將在更大范圍、更多領域和更長時間內擴散應用，這既有利于不斷提高企業的經營績效，又能倒逼其主動承擔環境社會責任［18］，由此將會切實對產業升級產生積極影響；在全社會碳排放強度過高情境下，通常伴隨著較為寬松的環境治理政策和“為增長而增長”的粗放型發展模式，此時對應的綠色技術創新水平通常較為薄弱［19］。由于該階段污染所要付出的代價相對較小，導致碳減排并不能對企業綠色技術創新產生有效倒逼效果，相應的企業開展綠色技術創新的動機也較為缺失。在利益的持續驅使下，企業往往不會將有限的資源投向見效慢和風險高的綠色技術創新領域，從而致使過高的碳排放水平亦可能會損害綠色技術創新的產業升級效果。據此提出第二個研究假說。

假說2：碳排放對綠色技術創新的產業升級效應具有正向倒“U”型調節機制。

基于以上分析，碳排放會對綠色技術創新的產業升級效應產生明顯的調節影響。進一步，中國不同地區在經濟發展、環境政策和綠色產業發展等方面均存在明顯差距，東部沿海地區產業升級進程較快、綠色技術創新水平較高，具備綠色技術創新與產業升級協調發展的先天條件；而中西部地區受制于落后經濟發展水平，產業綠色化、清潔化能力偏弱，綠色技術創新發展較為滯后，導致其依托綠色技術創新助力產業升級的基礎相對薄弱。然而，正因為如此，導致“雙碳”目標帶給中西部地區綠色技術創新與產業升級的沖擊更為明顯。事實上，由于經濟發展階段不同，經濟落后地區與發達地區在碳排放強度、碳減排目標和傾向上通常有所差異，也往往在碳減排執行過程和效果上存在明顯偏差，這都會在一定程度上導致不同地區碳排放對綠色技術創新驅動產業升級的調節效應存在差異。加之，不同地區碳排放、綠色技術創新和產業升級三者均是隨時間持續動態演變的，這意味著碳排放對綠色技術創新驅動產業升級的調節廣度、深度和效果都始終在不斷變化，從而使得碳減排調節下綠色技術創新的產業升級效應呈現出潛在空間差異特征。據此提出第三個研究假說。

假說3：碳排放調節下綠色技術創新的動態產業升級效應存在一定的區域差異。

2 研究設計

2.1 計量模型構建

為較為全面地揭示碳排放對綠色技術創新助力產業升級的潛在沖擊，首先考察綠色技術創新對產業升級的靜態影響。具體建立如下線性模型：

其中：indit為表示產業升級水平的被解釋變量，gtiit為代表綠色技術創新水平的核心解釋變量，xit為其他一些可能影響產業升級的特征變量。i和t分別代表樣本和時間編號，α0為截距項，ηj為第j個控制變量的估計系數，εit表示隨機擾動項。α1為綠色技術創新變量的估計系數，其大小及方向刻畫了綠色技術創新對產業升級影響的基本特征。

在刻畫靜態特征的基礎上，構建面板門檻模型（2），檢驗綠色技術創新誘發產業升級的動態演變特征：

式中：gtiit、indit和其他變量的定義與式（1）相同。此處gtiit既是門檻變量，又是核心解釋變量。γ為門檻值，誤差項εit～iid(0，σ2)。I(*)是指示函數，當括號內條件滿足時，取值為1；不滿足時，取值為0。

由于模型（2）僅為單一門檻模型，考慮到可能存在多門檻沖擊情景，將單一門檻模型（2）拓展為多門檻模型：

進一步，引入碳排放這一重要的門檻調節變量，檢驗碳排放如何影響綠色技術創新的動態產業升級效應，具體在式（3）的基礎上構建如下模型：

式中：cemit為碳排放指標，表示門檻調節變量，基于cemit與門檻值γ的大小比較可將所有樣本劃分為多個門檻區間，不同區間內gtiit具有不同的估計系數，表示隨著碳排放水平的變化，綠色技術創新的產業升級效應也在相應變化。

為較好地剔除非線性模型的內生性干擾，進一步構建動態面板門檻模型：

2.2 變量設定

（1）被解釋變量：產業升級水平（ind）。產業升級體現了經濟系統中資源由生產效率低的產業部門向生產效率高的產業部門流動。隨著經濟發展水平的不斷提高，經濟結構服務化特征日益明顯，其已成為反映產業升級水平的最直觀指標。借鑒劉滿鳳等［20］、陸遠權等［21］的做法，基于第三產業增加值與第二產業增加值的比值來衡量產業升級水平。同時，為了確保研究結論的可靠性，還參照孫偉增等［22］的做法，采用產業結構層次系數體現產業升級水平，具體如下：

式中：pijt表示第j地區第i產業在t時期占地區生產總值的比重，該指數從份額比例的相對變化上反映了三大產業的動態演進過程。該指數數值越大，說明產業升級水平越高。

（2）核心解釋變量：綠色技術創新（gti）。目前關于綠色技術創新水平的衡量方法主要有兩種：一種是將二氧化硫等污染排放物作為整個經濟系統的非期望產出進行籠統測算，另一種是采用綠色專利來代理綠色技術創新。考慮到綠色專利能較為客觀和直觀地刻畫綠色技術創新的水平和能力［23］，參照宋德勇等［24］的經驗，選取綠色專利申請數來刻畫綠色技術創新。同時，為增強研究結論的穩健性，借鑒王洪慶等［25］的做法，采用綠色專利授權量作為輔助指標進行穩健性測試。為盡可能地消除異方差，均對上述指標作了對數化處理，指標數值越大，表示相應地區的綠色技術創新水平越高。

（3）調節變量：碳排放（cem）。根據李勃昕等［26］的經驗，采用二氧化碳排放量（百萬t）作為碳排放的代理指標，以檢驗碳排放在綠色技術創新驅動產業升級過程中的潛在調節機制，該數值越大表示碳排放水平越高。碳排放數據來自清華大學構建的中國碳核算數據庫。該機構研究人員基于政府間氣候變化專門委員會（IPCC）公布的碳排放系數，并采用分部門排放核算方法估算二氧化碳排放量。

（4）控制變量：為較為客觀地刻畫碳排放如何影響綠色技術創新的產業升級效應，還引入如下控制變量輔助實證檢驗，人力資本（hc），采用平均受教育年限來衡量；政府研發資助（gov），基于研發經費內部支出中政府資金金額占比來體現；貿易開放度（tra），運用人民幣表示的進出口總額與GDP 的比值來刻畫；就業水平（emp），選取對數化的就業人員年末數來反映；知識產權保護（ipr），參照吳超鵬等［27］的做法，采用專利未被侵權率指標來表征；經濟增長目標（mb），借鑒詹新宇等［28］的做法，使用歷年政府工作報告公布的經濟增長速度目標來表示。

2.3 數據說明與描述性統計

考慮到數據可獲得性和統計口徑的一致性，選取2004—2019 年30 個省級面板數據進行研究，未涉及西藏、香港、澳門和臺灣。研究基礎數據主要來自歷年的《中國統計年鑒》《中國知識產權年鑒》《中國科技統計年鑒》、省級政府工作報告，以及國家知識產權局中國專利公布公告網、中國碳核算數據庫和國家知識產權局官網。

圖1反映了考察期內碳排放、綠色技術創新和產業升級之間的三維關系。不難發現，第一，綠色技術創新與產業升級之間具有明顯的正向關聯，即綠色技術創新水平越高，產業升級進程就越快。第二，碳排放與綠色技術創新之間亦具有正向關聯性，說明碳排放有利于倒逼綠色技術創新發展。第三，隨著碳排放水平的提升，綠色技術創新與產業升級在中段位置的觀測點更為集中，初步印證了碳排放對綠色技術創新的產業升級效應具有異質調節差異。另外，三維立體空間圖中存在較多邊沿觀測點，又說明了三者間的關聯性可能存在一定差異。圖1 只是從表面初步刻畫了碳排放對綠色技術創新驅動產業升級的基本調節特征，為得到更為細致可靠的分析結論，仍需通過實證手段來進一步解析碳排放的潛在動態調節機制。

圖1 碳排放、綠色技術創新與產業升級三維關系

3 實證結果及分析

3.1 計量模型合理性檢驗

在實證分析前，首先做兩方面輔助檢驗，以證明上文所構建計量模型的合理性。一是多重共線性檢驗。測算VIF發現，本研究變量的平均方差膨脹因子VIF數值為1.47，最大、最小VIF數值分別為1.93 和1.10，尚遠遠低于多重共線性的判斷邊界10，完全處于可接受范圍內，可知本 研究所構建的計量模型共線性問題較弱，由此不會對下文的估計結果產生較大干擾。二是面板平穩性檢驗。為避免因省級面板數據波動而帶來的偽回歸現象，以確保計量結果的有效性，首先對主要變量的平穩性做了測試。具體分別基于原假設為存在同質面板單位根的LLC 方法，以及原假設為存在異質面板單位根的IPS、PP-Fisher 和ADF-Fisher 方法對變量的平穩性進行聯合檢驗。測試結果表明，碳排放、綠色技術創新和產業升級等變量均是一階平穩的，印證了本研究所選取面板數據是平穩的，這能在一定程度上避免或克服計量過程中的偽回歸沖擊，即在此基礎上可直接對計量模型進行回歸。

3.2 綠色技術創新驅動產業升級的基本事實刻畫

經Hausman 檢驗發現，固定效應模型更為吻合本研究。表1 反映了綠色技術創新對產業升級影響的具體情況。依據模型1的結果可知，綠色技術創新的估計系數顯著為正，表明綠色技術創新對產業升級產生了明顯的促進作用。從經濟顯著性上看，若綠色技術創新水平增加1%，將誘發產業升級水平提升0.034%，印證了假設1 成立。在此基礎上，為增強研究結論的可靠性，采用以下手段作了穩健性測試：一是改變研究方法。采用GLS 方法結合white-period穩健方法的固定效應結果見模型2，可知綠色技術創新的系數依然顯著為正，支持了基本結論。二是改變研究時段。考慮到2015年召開的十八屆五中全會首次提出了包括“綠色”“創新”在內的五大新發展理念，這預示著國家對綠色技術創新的重視上升到了一個新的高度。以此為分界點，將研究時段分解為2004—2014、2015—2019 兩個時段，具體結果分別見模型3 和模型4。可以發現，在國家提出新發展理念前，綠色技術創新對產業升級的影響效果并不明顯，而在2015年以后，綠色技術創新開始對產業升級產生了顯著的積極影響。三是改變被解釋變量。采用產業結構層次系數作為產業升級的代理指標，根據模型5 估計結果可知，綠色技術創新系數依然顯著為正，驗證了基本結論依然是穩健的。

表1 基本模型估計結果

進一步，為了盡可能降低內生性干擾，選擇滯后一期gti作為當期gti的工具變量，并采用固定效應的2SLS模型進行回歸。結果發現，第一階段回歸結果的F值統計量為90.78，大于10，說明工具變量選擇合理。第二階段估計結果中Kleibergen-Paap rk LM 檢驗、Kleibergen-Paap rk Wald F 檢驗統計量分別為75.686 和90.784，均在10%水平上拒絕原假設，證明了工具變量的有效性，進行工具變量處理后模型6 中的gti系數估計值仍然保持顯著為正，這和前文基本一致。同時加入綠色技術創新滯后一期和二期變量為核心變量再估計。模型7 中綠色技術創新估計系數顯著為正，說明本研究內生性問題并不嚴重。同時，滯后二期綠色技術創新的估計系數有所增大，表明綠色技術創新對產業升級的積極影響存在一定時滯特征，即綠色技術創新的產業升級效應發揮需要一個較長時間才能充分展現。納入滯后一期的ind為解釋變量構建動態面板模型進行重新估計。由模型8結果可知，加入產業升級滯后一期變量后，綠色技術創新變量的估計結果和模型1相比并不存在明顯區別。總體看來，考慮內生性后，綠色技術創新依然顯著有利于產業升級，再次印證了上文結論。那么，綠色技術創新的產業升級效應具有何種動態演化特征呢？碳排放在其中又扮演著何種調節角色呢？為回答上述問題找尋現實證據。

3.3 綠色技術創新驅動產業升級的碳排放調節機制分析

基于Hansen 面板門檻方法，首先以綠色技術創新為門檻變量，揭示其對產業升級影響的動態演變規律。具體運用“自舉法”重疊模擬似然比檢驗統計500次做檢驗，并依據bootstrapP值來判斷門檻效應的存在性。結果表明，以綠色技術創新作為門檻變量時，單一、雙重和三重門檻的F值均通過了1%的顯著性水平檢驗，表明采用三重面板門檻模型進行研究是科學的。進一步，以碳排放作為門檻變量，檢驗碳排放對綠色技術創新驅動產業升級的動態調節機制。可以發現，單一、雙重和三重門檻檢驗的F值均在1%的顯著性水平下通過了檢驗，且三重門檻檢驗的95%置信區間為［355.879，401.795］，說明綠色技術創新的產業升級效應存在顯著的基于碳排放的三重門檻效應，即采用三重門檻模型作解析是合理的。為確保上述檢驗和估計的可靠性，還從以下幾方面作了穩健性測試：一是改變研究方法，運用雙重面板門檻模型進行穩健性檢1，估計結果見模型3。二是改變研究時段，隨機選取2007—2017 年為研究時段作穩健性檢驗2，估計結果見模型4。三是改變核心解釋變量，選取綠色專利授權量作為綠色技術創新的代理指標作穩健性檢驗3，估計結果見模型5。四是核心變量滯后處理，綠色專利申請數滯后一期作穩健性檢驗4，估計結果見模型6。五是構建動態面板門檻模型進行穩健性檢驗5，估計結果見模型7。結果表明，不同情境下均適合采用門檻模型作估計，也初步反映本研究所得結論是可信的。具體檢驗結果見表2。

表2 門檻檢驗結果

表3 列示了上述檢驗對應的具體估計結果。由模型1 可知，綠色技術創新依次存在三個門檻值3.296、5.094和6.881，由此可以劃分為四個估計系數不同的門檻區間。具體而言，當綠色技術創新水平小于3.296 時，其在一定程度上遲滯了產業升級進程。當綠色技術創新水平依次超越3.296、5.094 但小于6.881 時，其對產業升級的影響開始“由負轉正”，但這種積極作用并不明顯。只有當綠色技術創新水平超越6.881時，其才能顯著地驅動產業升級。可以發現，綠色技術創新的產業升級效應發揮具有一定的條件約束。只有當綠色技術創新水平達到一定程度時，才能切實為產業升級發展提供助力，而過低的綠色技術創新水平甚至會阻礙產業升級進程。

表3 碳排放動態調節下的面板模型估計結果

由基準模型2的估計結果可知，綠色技術創新的產業升級效應會因碳排放強度的變化而呈現動態演化特征，且不同碳排放水平調節下綠色技術創新的估計系數及其顯著性存在一定差異。為了方便剖析，主要基于基準模型2 的結果展開。總體看來，在碳排放調節下，綠色技術創新對產業升級的影響呈現有條件的正向倒“U”型非線性規律，佐證了假設2 成立。具體而言，碳排放的三個門檻值從低到高依次分別為64.417、115.474 和380.795。當碳排放水平低于第一門檻值64.417 時，綠色技術創新系數為正但不顯著，表明在較低的碳排放水平調節下，綠色技術創新的產業升級效應不明顯，意味著過低強度的碳排放并不能有效釋放綠色技術創新的產業升級紅利。正如前文理論分析指出的，過低碳排放強度通常對應著過于嚴厲的環境標準，而這會在一定程度上為產業可持續發展帶來沉重負擔，企業也須因此付出更多代價，當這種成本效應遠超于碳減排帶來的激勵效應時，反而還可能會導致碳排放產生消極調節沖擊。當碳排放水平依次超越64.417和115.474但小于380.795水平時，綠色技術創新顯著地驅動了產業升級，且存在有利于綠色技術創新促進產業升級的最優碳排放調節區間（64.417，115.474］；當碳排放水平超越115.474 但小于380.795時，綠色技術創新的產業升級效應依然較為明顯，但這種積極效應已開始明顯減弱，此時存在有利于綠色技術創新助力產業升級發展的次優碳排放區間，表明適度強度的碳排放方能起到顯著的倒逼效果，且適度偏低的碳排放強度相對而言最為有利；當碳排放水平跨越380.795門檻時，綠色技術創新的產業升級效應則開始變得不明顯，意味著與適度碳排放水平情景相比，過高強度的碳排放不僅不能起到有效的激勵調節，反而會在較大程度上造成綠色技術創新賦能的紅利損失。可以發現，在不同碳排放水平沖擊下，綠色技術創新對產業升級的影響具有豐富的異質性特征。相對而言，過低或過高強度的碳排放均會造成綠色技術創新的產業升級紅利損失，而適度強度的碳排放才更有利于實現綠色技術創新和產業升級的良性協調，且適度偏低的碳排放對綠色技術創新驅動產業升級的激發效果是最優的，這意味著綠色技術創新和產業升級耦合系統對碳減排有著較強的承受力。

進一步計算發現，考察期內中國碳排放的平均水平為317.629，整體尚位于碳排放次優調節的第三門檻區間內，且距離第三門檻區間下限值115.474 差距較大，表明長期內通過降碳來倒逼綠色技術創新驅動產業升級是可行的。這也從另一側面印證了碳減排尚具有較大的調整空間，表明未來國家實現“雙碳”目標不僅不會損害綠色技術創新與產業升級的協調發展，反而會起到一定的助力效果，只是現階段碳排放的積極調控效果并未實現最優化。從各省份實際看，內蒙古、山西、山東、河北等9 個碳排放大省已跨入了第四門檻區間，天津、吉林、上海等18 省份的碳排放強度邁入了次優的第三門檻區間，僅北京邁入了最優碳排放區間，而海南和青海正處于碳排放的第一門檻區間內。另外，最優和次優門檻區間內的樣本集中度高達63%，表明現階段碳排放總體有利于提升綠色技術創新的產業升級效應。因此，推動降碳與綠色技術創新的融合對加速產業升級是大有裨益的，政府未來應積極實現“雙碳”目標，科學有序、分區分類調整碳減排壓力，以進一步激發綠色技術創新對產業升級的積極貢獻。進一步，對比模型3 至模型7 的穩健性估計結果發現，不同情境下五個穩健性檢驗模型亦在一定程度上佐證了本研究的新發現。

3.4 碳排放動態調節的空間異質性分析

為揭示碳排放動態調節的空間異質性特征，將全國行政區域按傳統地理劃分為東部、中部和西部三大地區繼續做考察。門檻檢驗結果表明，三大地區的碳排放變量均在不同顯著性水平下依次通過了單一、雙重和三重門檻檢驗，表明均應采用三重面板門檻模型作解析。同時，為盡可能增強研究結論的可靠性，還進行了以下穩健性處理：一是對于東部地區，將樣本區間隨機調整為2004—2018年進行檢驗；二是對于中部地區，將核心解釋變量替換為綠色專利授權量再檢驗；三是對于西部地區，將被解釋變量替換為產業結構層次系數作檢驗。結果發現，不同穩健性檢驗情景下的碳排放變量均依次通過了單一、雙重和三重門檻檢驗，具體檢驗結果見表4。

表4 分地區門檻檢驗結果

不同空間層面上碳排放動態調節綠色技術創新驅動產業升級的估計結果見表5。可以發現，不同地區綠色技術創新賦能產業升級發展過程中，碳排放扮演著動態化、差異化的調控角色，實際調節效果亦存在著顯著的空間差異。

表5 碳排放調節下的異質分區估計結果

由東部地區的基準模型1可知，碳排放對綠色技術創新驅動產業升級的動態影響存在倒“U”型調節特征。當碳排放水平低于78.994 時，其對綠色技術創新的產業升級效應具有一定的積極調節影響，但這種積極作用并不明顯，表明較低的碳排放水平并不能有效激發該地區綠色技術創新的產業升級溢出。也就是說，碳減排壓力并非越高越好，應有“度”的限制，不能超過地區經濟系統的承載能力；只有當碳排放水平超越78.994時，碳排放才會產生顯著的正向沖擊影響，且存在最優碳排放區間（78.994，130.352］，表明適度偏低的碳排放強度對提升東部地區綠色技術創新的產業升級效應是大有裨益的；當碳排放水平超越130.352、365.678時，綠色技術創新開始對產業升級產生了消極影響，且這一負面沖擊會隨著碳排放水平的提升而增強。采用2004—2018年樣本重新估計的模型2 亦支持了上述結論。由中部地區的基準模型3 可知，在碳排放約束下，綠色技術創新的產業升級效應呈現出顯著的正向“N”型特征。隨著碳排放水平的提升，綠色技術創新對產業升級的積極影響依次呈現“增大-減小-增大”的非線性演化特征。模型4 將核心解釋變量替換為綠色專利授權量再估計的結果亦佐證了模型3 的發現。由西部地區的基準模型5 可知，碳排放對綠色技術創新的產業升級效應存在正向倒“U”型調節機制。具體而言，當碳排放水平低于98.253時，綠色技術創新顯著地促進了地區產業升級，且這種積極影響在增強；當碳排放水平超越98.253 時，綠色技術創新的產業升級效應又開始持續弱化。模型6 將被解釋變量替換為產業結構層次系數的估計結果也較好地支持了模型5 的觀點。上述分析充分驗證了假設3成立。

進一步比較發現，東部地區平均碳排放強度為369.122，正處于第四門檻區間內，表明碳排放對該地區綠色技術創新驅動產業升級的調節效果總體是消極的。中部地區平均碳排放強度為354.949，正處于第二門檻區間內，表明該地區碳排放的調節效果是積極的。西部地區平均碳排放強度為238.177，尚處在第三門檻區間內，說明現階段碳排放有效提升了該地區綠色技術創新的產業升級效應。據此可知，從實際調節效果來看，現階段碳排放對綠色技術創新驅動產業升級的積極效果僅體現在中西部地區，東部地區碳排放的理想調節效果尚未顯現。另外，相比中西部地區，東部地區存在更為嚴格的碳排放約束。因此，要最大限度地釋放綠色技術創新的產業升級紅利，東部地區應實施更為嚴厲的碳減排策略，而中西部地區則應采取適度的碳減排策略。

4 結論與政策建議

本研究將碳排放納入到綠色技術創新與產業升級的關聯性分析框架，客觀揭示了碳排放如何動態調節綠色技術創新的產業升級效應。主要得到以下幾點結論：第一，綠色技術創新顯著地驅動了中國產業升級，且只有當綠色技術創新水平達到一定程度時，這種積極影響才能顯現。第二，綠色技術創新的產業升級效應顯著存在基于碳排放的三重門檻效應，在碳排放調節下，綠色技術創新對產業升級的影響呈現正向倒“U”型非線性規律，即過低或過高強度的碳排放均會在一定程度上造成綠色技術創新的產業升級紅利損失，而唯有適度的碳排放策略有利于激發綠色技術創新對產業升級的積極影響。第三，現階段碳排放總體有利于提升綠色技術創新的產業升級效應，但平均碳排放水平位于次優門檻區間內，未來較長一段時間內總體尚有較為廣闊的碳減排空間。第四，碳排放動態調節下綠色技術創新的產業升級效果存在顯著差異，表現為：一方面，東部、中部和西部地區的碳排放調節效果依次呈現倒“U”型、正向“N”型和正向倒“U”型演化特征，預示著相較中西部地區，未來東部地區應承受更為沉重的碳減排壓力，才能有效助力綠色技術創新和產業升級的協調發展；另一方面，現階段碳排放對不同地區綠色技術創新的產業升級效應產生了異質調節，但積極的調節效果僅體現在中西部地區，在東部地區尚未顯現。

本研究有別于現有聚焦綠色技術創新與產業升級的關聯性分析，實證考察了碳排放在其中所扮演的動態調控角色，得出了綠色技術創新的產業升級效應會受到當地碳排放水平調整而不斷動態演化的新結論，這為新發展格局下通過兼顧實現“雙碳”目標和加快綠色技術創新的復合政策來有效驅動產業升級提出了一些新的思考。同時，這也從側面印證了“雙碳”目標的實現具有積極的外溢特征，無形中有利于促進綠色技術創新與產業升級的良性協調。本研究蘊含的具體政策含義如下。

首先，積極加速綠色技術創新與產業升級的融合發展。以實現“雙碳”目標為契機，要注重加快推動前瞻性和顛覆性綠色技術創新，尤其是要加大零碳、低碳和負碳等前沿綠色技術創新領域的投資力度，鼓勵綠色創新主體和社會服務機構共建新型綠色技術創新聯盟，集中優勢資源攻克傳統產業和綠色產業領域的關鍵綠色技術。同時，政府應堅持兩端發力，持續通過綠色技術轉化、擴散、應用和示范，既注重推動“兩高一剩”傳統產業的綠色化轉型，又要積極培育綠色新興產業和高技術產業發展，從而持續加速產業升級進程。

其次，從客觀規律看，經濟增長始終會伴隨著碳排放，降碳不等于除碳，綠色技術創新驅動產業升級亦不例外。在處理綠色技術創新與產業升級關聯時，應科學有序地實施與實際發展相匹配的碳減排策略。也要意識到，通過碳減排激發綠色技術創新的產業升級效應并非簡單有效，過高的碳排放容忍度或過于沉重的碳減排壓力均會在一定程度上損害綠色技術創新的實際賦能效果，只有適度的碳排放水平才足以撬動綠色技術創新的最佳驅動力。可見，降碳不應該盲目采用“一刀切”式的“兩端擠壓”，而是要堅持動態優化、循序漸進和系統關聯，主動在動態演進中尋求碳減排沖擊的最佳均衡，以最大限度地實現綠色技術創新與產業升級發展的“雙贏”。

最后，碳排放調節策略不可大水漫灌，應因地制宜、因時制宜和因事制宜。東部地區在技術創新和產業基礎上均存在先天優勢，導致其具有更為嚴格的碳排放約束，現階段尤要注重持續提升碳減排壓力，避免較高碳排放容忍度造成綠色技術創新賦能的紅利損失。中西部地區產業和技術相對較為薄弱，碳排放調節策略還具有較為廣闊的優化空間，短期內應充分考慮到經濟系統的承受力，采用循序漸進式策略逐步為碳減排“加碼”，以力爭實現綠色技術創新賦能產業升級的最佳碳排放調控效果。