“雙碳”背景下中國制造業綠色技術創新效率評價

陳愛慧

（青島科技大學 經濟與管理學院， 山東 青島 266071）

0 引言

人類經濟活動導致溫室氣體排放增加全球變暖、冰川融化等極端天氣，極端事件的發生凸顯了采取行動實現二氧化碳零排放和適應氣候變化的緊迫性。面對每況愈下的自然環境，要以技術創新來應對。技術創新作為碳減排的主要驅動力，不僅可以促進綠色經濟經濟增長，而且有效地減少了二氧化碳排放。簡而言之，綠色技術創新應受到更多關注[1]。

我國目前的碳排放量仍是世界碳排放量最高的國家，目前碳中和面臨的挑戰有四個。第一個挑戰是技術和資源的挑戰。不論是二氧化碳的捕捉、吸收和儲存技術都不成熟，并且40%的有關碳中和的技術都未被開發，這對技術創新提出了很大的挑戰。第二個挑戰是資金、資本和市場的挑戰，就目前的科技而言，目前的能源轉型的方向仍不明朗，所以依舊需要大量的資金投入到科研中，而且目前的煤炭等傳統能源的市場十分廣闊，廣大的市場使碳中和面臨了很大的挑戰。第三個挑戰是政治和社會挑戰，政府在碳中和中扮演重要角色，對整個碳市場進行調節。第四個挑戰是國際合作挑戰，目前碳交易已經十分普遍，許多國家會用碳作為市場工具進行博弈，所以我們必須保持冷靜的頭腦[2]。

面對眾多挑戰，想要推進我國綠色低碳技術的創新應專注于推動以綠色低碳為目標的系統技術創新，進行全面系統的綠色創新改進，提高全社會的綠色創新效率。在推動系統創新的同時，也要推動新型低碳綠色技術創新，雙管齊下，加快創新進程；建立工業創新平臺，利用“互聯網+”的新興領域進行技術創新，以平臺的方式促進創新，推動碳中和關鍵技術創新。

1 文獻綜述

國內外學者對其影響因素進行了大量研究，從不同的視角和方法對高技術產業創新效率進行了分析，取得豐碩成果。有研究表明，要素市場扭曲可以抑制高新技術產業創新活動。Kalapouti 等人發現專利應用、發展水平、就業水平和技術多樣性都有影響其創新效率。

技術創新是經濟增長的主要動力增長。它可以創造綠色能源、節能產品和減少化石能源消耗，從而改善環境質量，促進經濟增長。目前，對綠色技術創新沒有統一的定義，但其內涵基本上是指以創新為導向，改善環境績效，這可以顯著改善環境質量表現。黃等定義綠色技術創新：中國的技術創新節能、防污染、廢物回收、綠色產品設計和環境管理。孫偉和江三良采用SBM模型對全國的工業企業綠色創新效率進行分析。并且認為超效率SBM彌補了傳統DEA 的缺陷。現在超效率SBM模型逐漸成為衡量綠色能源效率的主流方法現階段的創新隨著關系網絡DEA 模型的發展和應用，所以在中國提出碳中和的大背景下以后，中國各個區域的綠色技術創新效率是如何變化的，對各個省份進行測算，根據測算結果對我國制造業的綠色創新技術改進提升提出相關策略。

2 理論分析和研究方法

2.1 綠色技術創新效率理論假設

環境規制作為政府解決環境問題市場失靈的重要工具，影響生產方式的轉變和在調整成本的同時提高生產要素投入結構。在這種情況下，綠色全要素生產率（GTFP）的評估質量更為一致，符合綠色經濟的考核要求，而不是全要素生產率。Porter 適當的環境規制可以激發創新補償效應，不僅可以彌補企業的成本，而且可以提高企業的生產力和競爭力。宋和王認為，如果將環境因素納入考慮，企業可以通過增加環境管理成本和技術創新等活動來提高環境質量。基于此提出以下假設：

假設1：環境規制會促進綠色技術創新效率。

企業生產過程通過優化生產過程節能減排來影響綠色技術進步；企業產品的創新競爭力來源于研發支出，勞動者能力、技術保護等；組織結構的創新來源于企業識別、實施和監督等想法的創新。除此以外，企業融資能力、生產效率、管理組織能力也會影響綠色技術創新效率[3]。整個行業的技術進步會對綠色技術創新效率產生影響基于此，提出以下假設：

假設2：技術進步會促進綠色技術創新效率。

2.2 評價模型的構建

2.2.1 模型構建

數據包絡分析（DEA）是一種評價一組多輸入多輸出決策單元相對效率的方法，其由于不需要預先設定指標權重、參數或生產函數形狀，且不受投入產出單位的影響而得到廣泛的應用。傳統的CCR 模型和BBC 模型沒有考慮松弛變量、隨機誤差項及外部環境對效率的影響。為了彌補傳統DEA 的不足，Tone 提出了一種非徑向、非角度的基于松弛度量（SBM）模型。該模型解決了生產過程，具體公式如下：

式中：（smy，sib，snx）為輸入和輸出的松弛變量；（ymk，bik，xnk）為生產單元k 的投入產出值；（N，M，I）為投入元素、產出元素及非期望產出元素；ρ*為綠色創新效率。

2.2.2 數據來源

由于西藏自治區等地區數據缺失較多，故選擇除西藏自治區等地區外的30 個省市自治區，研究從2011—2020 年共10 年的數據。數據均來源于《中國統計年鑒》。

3 實證分析

3.1 我國區域綠色技術創新效率測度

3.1.1 指標體系構建

SBM模型測度不同省份的綠色創新效率，選取的投入產出指標體系包括投入指標和產出指標，其中投入指標包括以下內容，具體見表1。

表1 綠色技術創新效率指標體系

3.1.2 結果分析

運用MATLAB 軟件對超效率SBM 模型結果進行分析，得出各省市綠色技術創新效率測度值。為了便于對各省市綠色技術創新能力進行分析，根據效率的折線圖以及極值、期望和方差將各省市進行分類總的來說將各個省份的綠色技術創新效率分為三大類。

1）第一類是穩定上升型。這一類型包括的省份和直轄市有北京、山西、遼寧、吉林。這一類型的主要特點是近十年綠色技術創新效率一直處于穩健上升的發展狀態。北京的綠色技術創新能力一直處于全國領先，近十年北京的綠色專利申請數一直保持在前五名，所以綠色技術創新效率較高[8]。山西作為我國的煤礦大省，一直以來不斷利用新技術進行能源清潔[7]。綠色技術創新效率也是穩定上升。吉林省的制造業近幾年實行綠色技術改革，促使其綠色創新效率的增加。而遼寧省則因為城市規劃的緣故導致效率的增加。

2）第二類是平穩型。大部分省份和直轄市都是這一類型，包括：河北、江蘇、浙江、福建、山東、廣東、海南、安徽、河南、湖北、湖南、黑龍江、內蒙古、重慶、四川、貴州、云南、陜西、寧夏。黑龍江省依靠自己的資源優勢，不斷打造綠色食品，將綠色食品作為自己的王牌發展。維持了一定程度的綠色技術創新效率。江蘇省的綠色專利申請數量一直名列前茅，而四川省的創新效率也通過發展綠色農業而保持平穩狀態。貴州和云南則是因為大力倡導綠色生態建設的，在碳中和碳交易的背景下，綠色技術創新效率也在穩步發展[8]。

3）第三類是大幅波動型。這一類型的特點是十年內沒有穩定的發展趨勢，波動幅度很大。這一類型的城市有天津、上海、江西、廣西、甘肅。上海市的碳交易市場自成立起一直處于全國領先。江西省和寧夏回族自治區致力于打造綠色工業園區，使得綠色技術創新效率的突增[9]。

3.2 影響因素分析

3.2.1 指標體系構建

根據綠色技術創新效率提升的影響因素，構建指標體系：

1）產品創新方面，郭威和司孟慧認為開放式創新和自主創新性會同時影響技術創新效率，因此借鑒成瓊文等人的方法，用實收外國資本占GDP 的比重衡量技術的開放程度（AUFIr）。同時運用Malmquist-DEA方法測算各省市的技術進步率（TPr）。

2）借鑒大多數學者用工業污染治理占GDP 比重、或占工業產值比重的衡量辦法。考慮到GDP 或工業產值的內生性問題，因此選取工業污染治理投資占環境治理投資比重（IPCIr）代表環境規制的強度[10]。同時，研發投入的增加有助于促進地區技術進步。

3.2.2 實證結果分析

1）上升型：將SBM和超效率SBM 模型進行整合分為幾個單元進行結果分析，得出的系數α 的取值范圍是［0，1］。首先，繪制殘差擬合圖，根據個體效應、時間效應以及豪斯曼檢驗，選取混合模型，對選取的變量進行數據分析。

根據表2 得知，對于綠色技術效率穩定上升的省份：實際利用外商投資占GDP 比重（AUFIr）對綠色技術創新效率產生正的顯著性影響，技術進步率（TPr）對綠色技術創新效率產生負的顯著性作用；工業污染治理投資占比（IPCIr）對穩定上升的省份的綠色技術創新效率影響不顯著。

表2 穩定上升類別的面板數據分析結果

2）發展平穩型：首先，繪制殘差擬合圖，根據個體效應、時間效應以及豪斯曼檢驗，對選取的變量進行數據分析。

根據表3 得知，對于綠色技術效率平穩的省份:實際利用外商投資占GDP 比重（AUFIr）綠色技術創新效率影響不顯著，技術進步率（TPr）對大部分區域綠色技術創新效率產生顯著的正向影響，此時接受假設2；工業污染治理投資占環境投資比重（IPCIr）僅對中部區域綠色技術創新效率產生正向的顯著作用，說明環境規制對于綠色技術創新效率平穩的省份作用不明。

3）大幅度波動型：首先，繪制殘差擬合圖，經過差分處理之后，運用Wooldridge 方法檢驗序列的相關性根據個體效應、時間效應以及豪斯曼檢驗，對選取的變量進行數據分析。

根據表4 得知，對于綠色技術創新效率大的省份：實際利用外商投資占GDP 比重（AUFIr）和技術進步率（TPr）對綠色技術創新效率作用不顯著，說明技術推進對綠色技術創新效率波動較大的省份作用不明顯，此時拒絕假設2；工業污染治理投資占環境投資比重（IPCIr）對綠色技術創新效率作用不顯著，說明環境規制對于綠色技術創新效率波動較大的省份作用不明顯，因此拒絕假設1。

表4 發展平穩型的面板數據分析結果

4 結論與對策

基于非期望產出超效率SBM模型，對我國各個省份的綠色技術創新效率進行測評并將其分為三種類型：上升型、平穩發展型和大幅度波動型。之后對這三大類進行影響因素分析。經過影響因素分析后得出：對于上升型這一類地區其穩定上升的原因是外商投資和技術進步，環境規制對上升型的綠色技術創新效率的影響不顯著。所以對于上升型的地區應該采用更加開放的投資方式，并且提高技術進步。對于平穩發展型這一類地區能保持穩定發展的原因是技術進步，保持了原有技術的發展，環境規制僅僅對中部地區有顯著作用。這一類地區整體來說還是應注重技術發展。對于大幅度波動型地區的波動原因是外商投資，對環境規制和技術進步都沒有顯著影響。對于以上結論提出對策建議。

1）想要提升各個地區的綠色技術創新效率提升整體的技術創新是關鍵的一步。在“雙碳”背景下，只有整體大環境的碳處理技術進步才能帶動綠色技術創新的進步。

2）增強技術進步和外商投資的協同發展，尤其針對綠色技術創新效率較大的省份，如營造良好的技術競爭和合作環境、對研發創新實行較為優惠的政策、鼓勵企業成立研發部門。

3）注重技術的開放程度，尤其是中部和西部地區，這些地區的綠色技術創新效率較低，應實行更加開放的策略，學習借鑒其他省份或地區的技術來完善自己的技術，更好地實現碳中和。

4）適應政府計劃。技術創新不僅僅是為企業提供新技術提高生產力也必須適應政府的各種計劃。就如政府提出的“雙碳”目標，就使許多企業調整生產模式，將降低碳排放作為了首要任務之一。

對于整個中國來說，在改善工業綠色技術創新效率的同時，目標也是積極尋求區域聯動發展，逐步構建階段性、深層次結合區域創新發展的特點，制定區域創新發展規劃和經濟社會發展，有效降低制度交易成本，努力突破體制矛盾和體制障礙區域，聯動創新過程。