經濟集聚對上市企業綠色創新的影響研究

張萬里，楊斯悅

（西北工業大學 公共政策與管理學院，陜西 西安 710072）

一、引言

《中國制造2025》指出，堅持把創新擺在制造業發展全局的核心位置，完善有利于創新的制度環境，推動跨領域跨行業協同創新，突破一批重點領域關鍵共性技術，促進制造業數字化網絡化智能化，走創新驅動的發展道路[1]。2020 年中國國內生產總值為101 萬億元，其中制造業生產總值為38 萬億元，占比37.82%，是中國經濟的第一大產業。但中國制造業在自主創新方面的作用仍沒有得到充分發揮，與歐美等國仍存在較大差距。近年來，全球環境污染和氣候變遷等不斷加劇，促使中國實施“雙碳”目標、綠色經濟等發展戰略，建立中國特色可持續高質量發展成為未來中國經濟發展的重中之重。

黨的二十大報告指出，“必須堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創新是第一動力，深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略，開辟發展新領域新賽道，不斷塑造發展新動能新優勢。”十九屆五中全會指出，要推動綠色發展，促進人與自然和諧共生。研究表明，產業集聚是生產力進步和經濟發展的重要動力，能促進企業綠色創新[2]。實際上，中國東部沿海地區的產業發展和綠色技術創新遠高于中西部，伴隨著西部大開發和振興東北老工業基地等政策的實施，力求通過產業扶持、融資支撐和稅收減免等大力吸引高新技術產業，提高創新水平，然而由于“產城分離”和“圈地思維”等問題導致“空城”現象的出現，一些地方出現了企業扎堆但并沒有形成集聚效應。而且，實施綠色發展短期會降低企業的利益，企業需要降低生產成本和支付相關稅費來應對環境污染和碳排放造成的影響，而綠色創新需要大量科研人員和研發投入等前期成本，這都降低了企業進行綠色創新的動力[3]。

所以，不同地區是否都適合提倡高新技術產業發展，又能否帶動企業綠色創新？如果不是，那么中國不同地區的最優產業結構是什么？行業規模經濟和不同類型行業的發展又能否產生外部性促進企業綠色創新？文章從要素稟賦視角將中國地級市和所有工業二分位行業進行分類，選取2010—2019 年中國上市公司數據，使用非線性面板平滑轉換模型（PSTR 模型）分析產業集聚對綠色創新產出的影響。文章的貢獻體現在以下幾點：一是將專業化和多樣化、企業綠色創新、要素稟賦同時納入到分析框架；二是基于地區和行業要素稟賦視角對其進行分類，研究行業異質性和地區異質性下地區的最優產業結構；三是從實證角度研究隨著研發投入增加，產業集聚對企業綠色創新的非線性作用。

二、假設提出

經濟集聚最早由Marshall(1890)提出，即產業專業化，同類型行業的集聚可以促進員工的交流和學習，帶來專業化勞動力市場共享、專業化中間投入品市場和知識溢出[4]。而Jacobs(1969)則指出“經濟集聚+知識”在互補產業間產生外部性，即產業多樣化，不同行業廠商的集聚利于企業獲得不同專業背景的勞動力、享用低廉的公用基礎設施和跨行業的知識溢出[5]。Marshall 外部性和Jacobs 外部性都是產業集聚的不同表現形式[6]。

Marshall 還指出導致集聚外部性主要有以下三個原因：一是勞動力市場的規模效應。產業集聚所形成的專業化勞動力市場，使企業更方便雇傭專業的勞動者，環境治理相關的高技術人才也會聚集，促進企業綠色創新；二是中間投入品的規模效應。產業集聚為企業提供多種類型、低成本的中間投入品，降低企業的生產成本和交易成本，還會提供污染治理技術和設備；三是知識溢出效應。由于集聚規模擴大，企業會加大研發投入和人員進行綠色創新，加速技術交流，擴大知識溢出[4]。張麗華等(2011)發現無論全國層面還是區域層面，集聚經濟都對中國全要素生產率有顯著的正作用，技術創新活動選址于大城市是一種有效率的行為，有利于累積循環效應的產生[7]。李政、劉豐碩(2021)認為，創新型城市試點政策具有政府引領效應、人才集聚效應、創新效應及結構效應，均能促進城市的綠色創新水平[8]。綜上，文章提出如下研究假設：

假設H1：產業專業化對企業綠色創新產生正向作用。

多樣化集聚有利于產生合作效應、知識溢出效應、學習效應，促進企業進行顛覆性技術創新，原因在于：一是企業很少單獨進行綠色創新，需要和用戶、供應商、大學和科技部門等進行合作，而多樣化集聚降低搜尋成本和交易成本，有利于新產品的誕生，還能促進污染治理和制造業之間的合作[9]；二是綠色創新可以被其他行業借鑒，企業結合自身行業特點創新出不同的綠色產品，多樣化集聚可以增加綠色創新之間的交流、環境類科技人員的流動；三是組織學習理論認為企業是由不同知識構成的系統，多樣性能降低不同機構人員的交通成本，通過相互學習加速技術交流和合作。有效的學習發生在“認知距離”較近，且兩部門的知識又不完全相同的情況下，這樣既能保證有效的知識溢出，又能在一定程度上避免認知鎖定。因此，互補的多樣化環境有利于將差異化的、多樣化的知識重新整合形成新的知識。于飛等(2021)探討知識距離和企業知識基礎的交互匹配對企業綠色創新的影響機制，認為擁有多樣化知識基礎的企業，嵌入到低知識距離聯盟中更有利于企業綠色創新[10]。綜上，文章提出如下研究假設：

假設H2：產業多樣化對企業綠色創新產生正向作用。

當企業研發不斷增加，企業自身的知識存量也隨之提高，有能力對人員進行培訓和加強行業間的交流學習[11]。然而，隨著企業研發突破某一臨界值時，由于地區和行業的相關屬性，產業專業化和多樣化的外部性可能減弱或增強。專業化和多樣化集聚讓企業的研發投入造成浪費，兩者的正向作用隨之減低。而研發投入的增加會縮小企業之間的認知差異，“認知距離”降低，企業之間的知識溢出效應更為明顯，隨著多樣化集聚造成的企業綠色創新水平提高也會促進顛覆式綠色創新的誕生。一個地區企業研發投入如何影響產業集聚和綠色創新產出的關系受到地區和產業本身的影響，取決于當地不同行業能否達到合理的規模，能否有效利用當地的生產要素。因此，文章提出如下假設：

假設H3：隨著研發投入不斷增加，產業專業化和多樣化對企業綠色創新的非線性正向影響更加顯著。

由于各地區的資源稟賦、區位條件、人力資本、工業基礎和制度環境存在差異，不考慮比較優勢盲目發展高技術產業難以取得預期效果。因此，各地區根據比較優勢培育產業集群對于區域發展是非常有利的。然而，只建立比較優勢產業集群還不夠，需要引進其他行業，加強行業間的創新交流，通過產業多樣化促進企業綠色創新。王亮(2015)以中國新能源裝備產業為研究對象，得出產業集聚產生一定的技術進步效應的結論，在不同地區和行業具有較大的差異[12]。侯建、陳恒(2018)認為，中國高專利密集度制造業綠色技術創新績效并沒有達到相應匹配水平，且行業異質性特征明顯[13]。因此，不同地區不同類型行業的產業集聚對綠色創新的作用不同，文章提出如下假設：

假設H4：不同要素密集度地區經濟集聚對企業綠色創新的作用存在異質性。

三、變量選取與模型設定

1. 模型構建

常見PSTR 模型如下所示：

其中，γ 反映轉換函數的變換速度，c為平滑參數，qit為轉換變量，其中轉換函數g(·)為：

其中，γ＞0，c1≤c2≤…≤cm，0≤g(qit;γ，c)≤1，xit的函數值將在b1＇和b1＇+b2＇之間平滑[14]。根據上述理論模型建立文章的PSTR 模型：

其中，uit為隨機擾動項，xit表示RVit、EGit、R&Dit、SIZEit、AGEit、LOARit、ROAit、indus1it、indus2it、FDIit、TECHit、ROADit和GCit，具體的指標介紹見下文。α×g(R&Dit;γ，c)用β＇代替。

2. 變量的選取

（1） 被解釋變量

文章采用世界知識產權組織(WIPO)發布的“IPC 綠色清單”，將綠色科技創新劃分為7 個主要領域，然后在國家知識產權局檢索出每個企業綠色發明專利申請量，并選取自然對數衡量企業的綠色創新產出，記做PATENT。

（2） 解釋變量

第一，產業專業化，使用EG 指數的對數，由Ellison &Glaeser(1997)[15]提出，記為EG。文章使用就業人數和工業產值通過熵值法計算得出，彌補數據缺失的缺點；第二，產業多樣化，文章借鑒Arstad(2016)[16]提出的多樣化指標，記為RV，同樣使用就業人數和工業產值分別計算多樣化指數并取對數。

（3） 轉換變量

文章使用研發投入作為轉換變量，記為R&D。

（4） 控制變量

文章從以下三個方面選取控制變量：

第一，企業控制變量。主要包括：企業規模，公司總資產的對數(SIZE)；企業年齡(AGE)，所在年份和企業成立年份的差值；資產負債率(LOAR)，該指標用于衡量企業的償債能力；資產報酬率(ROA)，該指標用于反映企業的盈利能力。

第二，行業控制變量。使用行業資產報酬率和行業財務杠桿來反映企業的行業特征，分別記為Indus1 和Indus2。

第三，地區特征變量。外商參與度(FDI)，即外商投資與當地工業總產值的比例；科學技術支出(TECH)，即地區科學技術支出與公共財政支出的比例；基礎設施(ROAD)，即年末實有城市道路面積與行政區域土地面積的比來；由于產業專業化與產業多樣化和企業創新存在內生性問題，使用地理中心度作為產業集聚的工具變量(GC)。計算公式為GCi=ln，該指數由地級市與省會城市的距離倒數求和表示。若該地級市為省會城市，則將距離假設為50 公里。

3. 數據來源

所有數據均來自《中國統計年鑒》 《中國城市統計年鑒》、Wind 數據庫、國泰安數據和世界知識產權組織(WIPO)發布的“IPC 綠色清單”。文章對數據進行預處理：剔除金融行業、服務行業等行業；進行1%的縮尾處理；剔除報告日和首發日的年份差額為負值的企業；剔除資產負債率大于100%或為負值的企業。

文章使用2018 年中國上市公司所有企業數據，采用Wei等(2020)的分類方法，將工業行業和地區劃分為勞動密集型、技術密集型、資本密集型和資源密集型[17]。后文中Model1~Model4 分別指勞動密集型地區勞動密集型行業、資本密集型行業、技術密集型行業和資源密集型行業，Model5~Model8 是資本密集型地區，Model9~Model12 是技術密集型地區，Model13~Model16 是資源密集型地區。

四、實證結果分析

1. 勞動密集型地區的回歸結果

由圖1 可知，勞動密集型地區不同要素密集度行業的部分觀察值存在于研發投入高機制和低機制之間。表1 顯示，產業專業化EG和多樣化RV的絕大多數回歸系數都在10%的水平下顯著，說明模型整體擬合結果良好。除過資本密集型行業Model2 只有一個門限值，其他要素密集度行業都含有兩個門限值。

圖1 勞動密集型地區不同類型行業的轉換函數

表1 勞動密集型地區的參數估計結果

勞動密集型行業在R&D=e9.4125之前產業多樣化和專業化的作用分別為-0.2528+0.1912 和-3.5612+2.8897，隨著研發投入增加，對綠色創新產生負向作用，當研發投入增加到R&D=e13.4588，對綠色創新的負向作用增加，分別為-0.2528 和-3.5612，而研發投入繼續增加，負向作用又減弱為-0.2528+0.1912 和-3.5612+2.8897。對于資本密集型行業，當研發投入小于R&D=e13.9012，多樣化和專業化的系數為1.0235 和-0.5638，當研發投入不斷增加，多樣化和專業化的作用變為-0.5294 和0.2340。技術密集型行業的研發投入小于R&D=e10.1153時，隨著研發投入增加，多樣化和專業化的系數為-0.1375 和-0.2636，當研發投入增加到R&D=e13.4676，多樣化和專業化的作用為0.5612 和0.2354，研發投入不斷增加到無窮大，作用又變為-0.1375 和-0.2636。對于資源密集型行業，隨著研發投入不斷增加到R&D=e14.9635，多樣化和專業化的系數為-0.4494 和-1.0285，而當研發投入上升到R&D=e17.6390，多樣化和專業化的作用為1.6614 和-2.9019，研發投入增加到無窮大，其對專利的影響為-0.4494 和-1.0285。

通過以上分析可知，無論研發投入為多少，勞動密集型行業的多樣化和專業化對綠色創新的作用都為負值，是由于勞動密集型地區勞動密集型企業和勞動力的大量聚集，使得競爭壓力過大，研發投入往往得不到相應的回報，而且研發成果容易被效仿，不利于企業的發展，而資本密集型行業多樣化水平和專業化水平需要繼續提升。對于技術密集型地區，勞動密集型地區不能盲目的增加技術型企業的引入，因為該地區主要以低技術勞動力為主，但是隨著其他類型企業的不斷發展，技術密集型企業的適度發展能夠為其他行業提供技術支持。對于資源密集型行業，多樣化會促進綠色創新的誕生，而專業化不會，說明資源密集型企業主要以營利為主，需要其他行業帶動該行業的綠色創新。

2. 資本密集型地區的回歸結果

由圖2 可知，所有要素密集型行業都有部分觀察值存在于高低機制之間。表2 顯示，技術密集型行業存在一個位置參數，其他類型行業都存在兩個門限值。

表2 資本密集型地區的參數估計結果

圖2 資本密集型地區不同類型行業的轉換函數

資本密集型行業的研發投入增加到R&D=e9.7811，多樣化和專業化的系數為0.3630 和-0.7682，當研發投入繼續增加到R&D=e15.4438，系數變為0.2256 和-0.4733，研發投入繼續增加到無窮大，對專利的作用為0.3630 和-0.7682。勞動密集型行業的研發投入增加到R&D=e9.1406，多樣化和專業化的影響為0.0162 和0.1897，當研發繼續增加到R&D=e12.0487，其對綠色創新的系數為-2.3121 和-3.5751，隨著研發不斷擴大，其作用又變為0.0162 和0.1897。對于技術密集型行業，當研發投入增加到R&D=e11.1235，其對綠色創新的影響為-1.0175 和-1.6615，當研發投入不斷增加，系數變為-2.6669 和-0.2099。對于資源密集型行業，當研發投入增加到R&D=e11.0897，多樣化和專業化的系數為-0.7006 和-0.0857，當研發投入增加到R&D=e15.2123，其作用變為6.5998 和-0.1103，當研發投入繼續增加到無窮，系數又變為-0.7006 和-0.0857。

可知，資本密集型行業規模都較大，他們的重心是擴大生產，不是提高技術，而又與其他行業密切相關，能吸引人才和先進技術，所以多樣化對綠色創新的作用是促進的，而專業化是減弱的。資本密集型地區勞動密集型行業較為稀缺，隨著規模不斷擴大，管理成本不斷提高，企業發展重點變為行業內的競爭，隨著不斷擴大市場占有，研發投入的提高又起到了正向作用。資本密集型地區并不以資源為主，不利于資源密集型行業發展。由于資本密集型地區技術密集型行業過多，其競爭壓力較大，技術又被其他企業效仿，不利于其發展，所以專業化和多樣化對綠色創新的作用都為負。

3. 技術密集型地區的回歸結果

圖3 顯示，所有類型行業的高低機制都存在部分觀察值。表3 顯示，絕大多數變量都在10%的顯著性水平拒絕原假設，勞動密集型行業和資本密集型行業均存在一個位置參數，技術密集型和資源密集型行業都有兩個門限值，轉換速度都較為陡峭。

圖3 技術密集型地區不同類型行業的轉換函數

表3 技術密集型地區的參數估計結果

對于技術密集型行業，隨著研發投入不斷增加到R&D=e7.3483，多樣化和專業化的系數為-0.6132 和0.2000，研發投入擴大到R&D=e16.0219，其對企業綠色創新的影響為-1.8134 和1.4211，當研發投入不斷增加，對綠色創新的影響為-0.6132和0.2000。對于勞動密集型行業，研發投入增加到R&D=e13.0132，多樣化和專業化的作用為-0.0831 和-1.5185，隨著研發不斷擴大，其作用變為-0.0905 和-1.2880。對于資本密集型行業，當研發投入增加到R&D=e14.3088，其對專利申請量的影響為0.0173和-0.1127，隨著研發水平不斷提高，系數變為0.0422 和-0.2523。對于資源密集型行業，當研發投入增加到R&D=e9.0025，多樣化和專業化的系數為-0.5178 和-1.1594，當研發投入增加到R&D=e15.4516，多樣化和專業化的作用變為1.5067 和0.0069，當研發投入繼續增加到無窮，系數又變為-0.5178 和-1.1594。

技術密集型地區多由當地政府大力支持，稅收優惠、補貼等政策促進技術密集型企業不斷發展，所以隨著研發投入的增加，企業規模（專業化） 對綠色創新的作用為正，但其他行業會借助技術密集型企業的綠色創新不斷進行效仿，與此同時也會占用部分政府優惠政策，不利于技術密集型企業發展。對于勞動密集型行業，一方面是當地要素資源不利于該行業發展，當地扶持力度較弱，另一方面該地區綠色創新較高，與勞動密集型企業技術不匹配。資本密集型行業受到其他行業綠色創新的影響，尤其是技術密集型，專業化的作用為負，主要是因為當地政府不支持其他行業過度發展。資源密集型行業隨著研發投入達到最優，多樣化和專業化對綠色創新的影響為正，其他水平的研發投入都會減弱正向作用，甚至為負。

4. 資源密集型地區的回歸結果

圖4 顯示，所有類型行業都有觀察值在高低機制之間。由表4 可知，絕大多數變量都在10%的顯著性水平拒絕原假設，勞動密集型行業和資本密集型行業存在一個位置參數，技術密集型和資源密集型行業都有兩個門限值。

表4 資源密集型地區的參數估計結果

圖4 資源密集型地區不同類型行業的轉換函數

對于資源密集型行業，當研發投入增加到R&D=e9.4329，多樣化和專業化的影響為0.1423 和1.3685，隨著研發不斷增加到R&D=e15.3010，系數變為-0.0134 和-6.7161，當研發不斷提高到無窮，作用分別為0.1423 和1.3685。勞動密集型行業的研發投入增加到R&D=e14.4909，多樣化和專業化的影響為0.1066 和0.0417，當研發投入繼續增加，系數為0.1330 和0.2229。對于資本密集型行業，當研發投入增加到R&D=e23.2889，其對綠色創新的影響為0.1341 和0.0164，隨著研發不斷增加，作用分別為1.1816 和-2.2261。對于技術密集型行業，當研發投入增加到R&D=e10.4529，多樣化和專業化的系數為0.6848 和-2.8844，當研發投入增加到R&D=e14.1187，其對綠色創新的作用變為0.7164 和-3.1269，當研發投入繼續增加到無窮，系數又變為0.6848 和-2.8844。

資源密集型地區資源密集型行業有著較為豐富的自然資源，企業為了獲利，在規模較小的時候，利用較少的研發投入便能獲得綠色技術創新從而擴大生產規模，而當企業規模擴大，企業的研發也隨之增加，但擁擠效應、污染等外部性產生，對綠色創新的作用減弱，隨著當地基礎設施不斷完善，企業的創新再次提升。對于勞動密集型行業，由于擁有著大量的勞動力，能促進當地勞動密集型企業綠色技術創新。對于技術密集型行業，由于該地區政府以當地資源生產為主，對于高技術產業的支持較少，并且該地區的高技術人才較為缺乏，只擁有大量低技術勞動力，規模的擴大不利于技術密集型行業綠色創新，但是該行業會從其他行業吸收知識，譬如提高污染處理等相關技術創新，需要與資源型產業密切聯系，多樣化的作用為正。

五、研究結論與政策建議

文章按照要素稟賦理論對地級市和行業進行分類，然后選取2010—2019 年中國上市公司的面板數據，探索不同要素密集度地區不同要素密集度行業產業集聚如何影響企業綠色創新，研究結論如下：產業多樣性隨著研發投入的變化對企業綠色創新產出的影響為非線性的；當研發投入不斷變化時，產業專業化對企業綠色創新產出的作用也為非線性的；不同要素密集度地區下不同要素密集度行業的產業多樣化和專業化隨著企業研發投入的變化對綠色創新的影響不同；研發投入過高或者過低，也會影響產業集聚對企業綠色創新產出的影響，企業應當適當進行研發投入。

針對上述結論，文章提出以下幾點建議：

第一，地方政府要準確識別當地生產要素特點，發揮比較優勢，培育特色產業集群。發展高技術產業集群無可厚非，但是各地的資源稟賦、人力資本、工業基礎和制度環境存在較大差異，如果盲目發展高技術產業或者其他行業，將會出現惡性競爭和產業同構現象，所以要充分發揮政府的引導作用，鼓勵圍繞產業發展和市場需求，運用市場機制集聚創新資源，提升企業綠色創新能力，以此形成產業競爭力；第二，充分發揮要素在促進產業發展中的作用，科學配置和匯聚產業界、高校院所和中介組織的優勢資源，引導創新要素向產業發展集聚，強調發展中的學科融合、技術集成和產業促進，并且還要加強綠色技術創新激勵和知識產權保護，以消除模仿性的技術復制和同質化競爭；第三，各企業要針對當地發展和自身特點，適度進行研發投入，因為研發過度會造成技術浪費和模仿，不利于企業長期發展，并且企業還要不斷加大和其他行業企業的技術交流，通過交叉學習提高綠色創新產出；第四，為了避免過度產業多樣化和專業化導致的擁擠效應、污染效應等負外部性的出現，阻礙企業的綠色創新產出，政府應當做好公共服務角色，提高地區的公共基礎設施和服務、提供完善的知識產權保護制度、加強稅收優惠和補貼等政策以及良好的融資環境，為產業集聚提供良好的外部制度環境。