中國綠色技術創(chuàng)新效率測度、時空分異及影響因素研究

趙雅婷

（濟南大學商學院， 山東 濟南 250000）

0 引言

自改革開放以來，中國實現(xiàn)了長達40 多年的經濟高速增長，同時，也造成了嚴重的環(huán)境污染，損害了公眾健康和社會福利，不利于實現(xiàn)社會經濟的可持續(xù)發(fā)展。2005 年，習近平總書記在浙江安吉考察時首次提出“綠水青山就是金山銀山”的重要論斷。在“十三五”規(guī)劃中，強調堅持“創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念，將創(chuàng)新作為首要動力，以綠色作為必要保障，綠色發(fā)展成為引領全局的重要發(fā)展路徑?！笆奈濉币?guī)劃提出“構建市場導向的綠色技術創(chuàng)新體系，實施綠色技術創(chuàng)新攻關行動”，進一步明確了綠色技術創(chuàng)新的重要性。黨的二十大報告繼續(xù)明確“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念，提出保護自然環(huán)境與節(jié)約資源，實現(xiàn)經濟高質量發(fā)展。因此，在國家各項政策引導與支持下，綠色技術創(chuàng)新成為“綠色”與“創(chuàng)新”兩大經濟發(fā)展目標結合的關鍵，研究綠色技術創(chuàng)新具有較強的現(xiàn)實意義。其中，關于綠色技術創(chuàng)新效率的研究成為近年來學者們研究的主要方向。

現(xiàn)有文獻主要從綠色技術創(chuàng)新效率的測度、綠色技術創(chuàng)新效率的時空演化格局以及影響綠色技術創(chuàng)新效率的因素分析三方面展開。目前主流的測度方法分為參數(shù)法與非參數(shù)法。參數(shù)法通過隨機前沿分析（SFA）估計誤差項，并確立產出。肖黎明等人運用隨機前沿模型超越對數(shù)產出距離函數(shù)，對中國省域綠色技術創(chuàng)新效率以及傳統(tǒng)技術創(chuàng)新效率進行了測度[1]。非參數(shù)法采用數(shù)據(jù)包絡分析（DEA）等投入產出模型評價綠色技術創(chuàng)新效率，錢麗等人利用兩階段DEA模型測度分析各省企業(yè)綠色技術創(chuàng)新效率[2]。羅良文等人對全國各省市工業(yè)企業(yè)綠色技術創(chuàng)新效率進行評價和因素分解[3]?，F(xiàn)有文獻的測度對象大多為行業(yè)層面，主要針對先進制造業(yè)、高技術產業(yè)[4]、資源依賴型行業(yè)[5]或者區(qū)域工業(yè)企業(yè)等的綠色技術創(chuàng)新效率進行測度和評價。

關于綠色技術創(chuàng)新效率時空分異的分析主要集中在省域和區(qū)域尺度。張遼等人運用Dagum 基尼系數(shù)、子群分解法以及Kernel 密度估計法分析中國工業(yè)企業(yè)真實綠色技術創(chuàng)新效率時空分異特征[6]。閆華飛等人運用Malmquist 指數(shù)模型對長江經濟帶沿線省市工業(yè)綠色技術創(chuàng)新效率進行靜態(tài)測度和動態(tài)分析[7]。目前，隨著統(tǒng)計數(shù)據(jù)的具體化和可得性，已有文獻逐漸將研究尺度進一步拓展到縣市級[8]。

在綠色技術創(chuàng)新效率的影響因素方面，現(xiàn)有研究關注的影響因素主要集中在政策驅動和市場驅動兩個方面。政策驅動因素主要包括環(huán)境規(guī)制和政府創(chuàng)新支持，市場驅動因素的研究主要集中在經濟發(fā)展、對外開放、產業(yè)結構和人力資本等因素[9]，成瓊文等人得出平均企業(yè)規(guī)模、市場化程度、對外開放程度以及環(huán)境規(guī)制強度等是促進綠色技術創(chuàng)新效率提升的主要因素[10]。

1 評價體系構建與研究方法

1.1 評價體系構建

1）綠色科技研發(fā)階段投入指標：選取各省R&D人員全時當量（X1）作為人力投入指標，選取各省R&D 經費內部支出（X2）作為財力投入指標，選取各省能源消耗總量（X3）作為資源投入指標。其中，R&D經費根據(jù)永續(xù)盤存法[11]，取折舊率為15%，計算歷年存量水平。

2）綠色科技研發(fā)階段產出指標：選取專利申請量（Z1）和發(fā)明專利數(shù)量（Z2）衡量科技產出。即使專利申請未獲得批準，在一定程度上也能夠反映社會開展科技研發(fā)的積極程度。同時，發(fā)明專利被視作最能體現(xiàn)科技含量的專利種類，表征地區(qū)未來科技發(fā)展的潛力。

3）綠色成果轉化階段投入指標：包括研發(fā)投入與非研發(fā)投入。綠色科技研發(fā)階段的產出專利申請量（Z1）和發(fā)明專利數(shù)量（Z2）可以作為成果轉化階段的投入要素繼續(xù)參與創(chuàng)新過程。參考錢麗等人的研究，將進技術費用、消化吸收費用、技術改造費用和購買國內技術費用一同納入綠色成果轉化階段的非投入指標（N1）。數(shù)據(jù)處理方法與X2類似。

4）綠色成果轉化階段產出指標：成果轉化階段的產出包括期望產出與非期望產出。選取新產品銷售收入（Y1）作為期望產出，同時，將工業(yè)廢水排放量（Y2）、工業(yè)SO2排放量（Y3）和工業(yè)煙（粉）塵排放量（Y4）作為非期望產出納入指標體系內。

根據(jù)大多數(shù)文獻的做法，取滯后期為2 年，并且根據(jù)數(shù)據(jù)的可得性，選取除港澳臺及西藏以外30 省市的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于2012—2019 年《中國統(tǒng)計年鑒》《中國科技統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》和《中國能源統(tǒng)計年鑒》。

1.2 研究方法：超效率網(wǎng)絡SBM—DEA 模型

超效率網(wǎng)絡SBM—DEA 模型可以解釋系統(tǒng)內部運行規(guī)律，解決了探索系統(tǒng)內部無效率來源的問題，并且進一步放松了要素同比例變化的約束[12]，滿足本文對兩個階段綠色技術創(chuàng)新效率測度的需要。

假設決策單元DMU（jj=1，2，…，n）有k個節(jié)點，第k個節(jié)點有mk種投入和uk種產出，φk為中間指標的個數(shù)為第k個階段投入，并且∈。和矩陣分別為期望產出與非期望產出，z（jk，h）為節(jié)點k與節(jié)點h之間的中間產品，其中為第k階段模型和節(jié)點的權重為第一階段和第二階段投入產出的松弛變量，u12、u22對應第二階段的期望產出和非期望產出數(shù)量。ρ0為某一決策單元的整體效率分別為第一階段和第二階段的效率值。最終綠色技術創(chuàng)新效率模型表示為：

2 時空特征

2.1 時序發(fā)展特征

根據(jù)前文構建的效率評價指標體系，運用Max DEA 軟件對2012—2019 年全國30 省市兩階段效率值進行測算，效率值在一定程度上反映中國整體及各省市的綠色創(chuàng)新水平。

從整體來看，全國綠色技術創(chuàng)新效率呈現(xiàn)出明顯的波動上升趨勢，綠色科技創(chuàng)新階段的綠色技術創(chuàng)新效率除2015 年外，其余年份均呈現(xiàn)出逐年上升趨勢。綠色成果轉化階段的綠色技術創(chuàng)新效率呈現(xiàn)波動上升態(tài)勢。然而，我國綠色技術創(chuàng)新效率水平偏低，有較大的提升空間。分階段來看，科技創(chuàng)新階段的綠色技術創(chuàng)新效率水平均值從0.42 上升至0.66，增長了57.14%。成果轉化階段的綠色技術創(chuàng)新效率水平均值于2018 年達到最大值0.71 后，稍有下降。此外，成果轉化階段的效率值整體高于同期科技研發(fā)階段。

2.2 空間演化格局

整體來看，東部地區(qū)的綠色技術創(chuàng)新效率值明顯高于全國平均水平，呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢，在區(qū)域中排名第一。西部地區(qū)在綠色成果轉化階段的效率值呈現(xiàn)出“N”型特征，效率水平基本處于全國均值以下。中部地區(qū)的綠色技術創(chuàng)新效率在不同階段略有差異，在綠色科技研發(fā)階段低于全國均值，在綠色成果轉化階段，2016 年起效率值超過全國平均水平。

在綠色科技研發(fā)階段，效率值排名前5 位的省（市）為浙江省、江蘇省、北京市、海南省和安徽省。海南省效率較高的原因在于海南產業(yè)結構特殊，而其他省（市）則是因為地區(qū)經濟基礎較好，各項基礎設施完善，教育水平、科學技術更加發(fā)達，專利與發(fā)明量擁有量更多。在綠色成果轉化階段，效率值排名前5 位的省（市）包括天津市、海南省、廣東省、上海和北京市，效率值都在0.9 以上。湖南省、浙江省、江蘇省和山東省在綠色成果轉化階段也擁有較高效率，綠色創(chuàng)新效率值均在0.75 以上。

2.3 空間關聯(lián)特征

空間關聯(lián)性分析中，莫蘭指數(shù)能夠較好地呈現(xiàn)區(qū)域空間聯(lián)系與差異程度。本文計算出2012—2019 年中國各省綠色技術創(chuàng)新效率的莫蘭指數(shù)，從統(tǒng)計檢驗結果可知，考察期內莫蘭指數(shù)顯著為正，研發(fā)創(chuàng)新階段莫蘭指數(shù)呈“W”形波動變化，成果轉化階段莫蘭指數(shù)呈現(xiàn)波動上升的趨勢。總體來看，各省莫蘭指數(shù)顯著為正，且大多呈現(xiàn)出增加趨勢，說明中國地理鄰近省份綠色技術創(chuàng)新效率值相對集聚，存在空間上的關聯(lián)性和依賴性。因此，應將空間因素納入對中國各省綠色技術創(chuàng)新效率的影響因素分析中。

表1 2010—2019 年中國各省綠色技術創(chuàng)新效率Moran’s I 指數(shù)

3 影響因素分析

3.1 空間計量模型構建

本文實證部分的基準模型為：

式中：i、t為城市、年份；GTIEit為綠色技術創(chuàng)新效率水平；δ0為常數(shù)項；X為影響中國各省份綠色技術創(chuàng)新效率的變量矩陣；β 為影響因素的系數(shù)向量；εit為隨機誤差項。

由于全國的綠色技術創(chuàng)新效率存在明顯空間分異，常規(guī)的面板模型并不能對本文研究的問題進行全面的分析，因此，在公式（1）中加入綠色技術創(chuàng)新效率的空間滯后項，構成空間滯后模型（SLM）：

式中：WGTIEit為被解釋變量綠色技術創(chuàng)新效率的空間滯后項，表示i省t年鄰近省份的綠色技術創(chuàng)新效率水平；ρ0為被解釋變量空間滯后項的系數(shù)，衡量綠色技術創(chuàng)新效率的空間關聯(lián)性。

由于解釋變量也可能存在空間相關性，因此，在公式（2）的SLM 模型中進一步引入解釋變量的空間滯后項，構建空間杜賓模型（SDM），模型公式為：

式中：WXit為各解釋變量的空間滯后項，代表i省t年鄰近省份的綠色技術創(chuàng)新效率影響因素；θk為各解釋變量空間滯后項的系數(shù)。

3.2 變量說明與數(shù)據(jù)來源

1）被解釋變量。被解釋變量為中國各省綠色技術創(chuàng)新效率（GTIE）。兩個階段要素側重不同，綠色技術創(chuàng)新效率的影響因素也不盡相同，因此，將科技研發(fā)階段綠色技術創(chuàng)新效率和成果轉化階段綠色技術創(chuàng)新效率分別作為被解釋變量進行回歸分析。

2）核心解釋變量。本文的核心解釋變量為政府創(chuàng)新支持和政府環(huán)境規(guī)制。雖然政府創(chuàng)新投資可能對私人投資產生“擠出效應”，但政府對綠色創(chuàng)新發(fā)展的引導必不可少。此外，政府采取環(huán)境規(guī)制措施可能會對地區(qū)綠色技術創(chuàng)新效率產生空間溢出影響。傳統(tǒng)理論認為，政府環(huán)境規(guī)制會增加企業(yè)“遵循成本”，對地區(qū)綠色技術創(chuàng)新效率產生不利影響，但也有學者提出，政府環(huán)境規(guī)制也可以倒逼企業(yè)進行綠色技術創(chuàng)新。因此，本文重點關注政府行為對綠色技術創(chuàng)新效率的空間效應影響，選用各省份科學技術支出與教育支出之和占地方公共預算支出比重來衡量政府創(chuàng)新支持[13-15]，選取污染治理投資完成額占工業(yè)增加值的比重來表示政府環(huán)境規(guī)制（er）。

3）控制變量。選取地區(qū)人均國民生產總值衡量地區(qū)經濟發(fā)展水平（pgdp），采用第三產業(yè)與第二產業(yè)產值比重表征產業(yè)結構（is），選擇各地區(qū)高校在校生人數(shù)衡量地區(qū)人力資本（hc），采用地區(qū)年末城鎮(zhèn)人口與地區(qū)年末總人口之比表征城鎮(zhèn)化水平（ul），選取地區(qū)進出口總額與地區(qū)GDP 比重衡量外資利用水平（ouw），地區(qū)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)量表征市場競爭強度（imc），選取技術市場成交額與地區(qū)GDP 之比表示地區(qū)技術水平（tl）。變量說明與定義如表2 所示。

表2 變量定義與說明

相關數(shù)據(jù)主要來源于2012—2019 年《中國統(tǒng)計年鑒》《中國科技統(tǒng)計年鑒》和《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》，使用線性插值法補全缺失值。

3.3 實證結果分析

本文通過LM檢驗、Wald 檢驗、LR 檢驗與Hausman 檢驗綜合確定采用個體時間雙固定效應模型作為分析綠色科技創(chuàng)新階段各省綠色技術創(chuàng)新效率影響因素的最佳模型，采用個體固定效應模型分析綠色科技成果轉化階段綠色技術創(chuàng)新效率的影響因素，選取鄰接矩陣作為空間權重矩陣。

表3 歸納了空間杜賓模型的直接效應、間接效應和總效應結果，直接效應表現(xiàn)自變量對本省份的影響作用程度，間接效應反映空間溢出效應，總效應反映對綠色技術創(chuàng)新效率的綜合影響程度。

表3 兩階段綠色技術創(chuàng)新效率影響因素SDM 的直接效應、間接效應和總效應

1）政府創(chuàng)新支持。在2012—2019 年間，核心解釋變量政府創(chuàng)新支持對本地區(qū)綠色技術創(chuàng)新效率產生顯著影響，對周邊地區(qū)溢出效應為正，總效應也為正。分階段來看，科技創(chuàng)新階段的分析結果一致表明，政府創(chuàng)新支持對綠色技術創(chuàng)新效率的直接效應和總效應在5%的顯著性水平上為正。表明在該階段，政府創(chuàng)新支持促進了當?shù)睾驼w綠色技術創(chuàng)新效率的提升。綠色成果轉化階段表明，政府創(chuàng)新支持對本地區(qū)的綠色技術創(chuàng)新效率研發(fā)階段起到了顯著負向影響作用，對周邊地區(qū)的效率提升具有顯著正向影響。這是由于成果轉化階段更多依賴市場主體，政府增加投資對私人投資產生了“擠出效應”，導致當?shù)鼐G色技術創(chuàng)新效率下降，周邊地區(qū)吸收了更多投資，從而效率上升。

2）環(huán)境規(guī)制。本文的實證研究僅將環(huán)境規(guī)制作為綠色科技研發(fā)階段的解釋變量，發(fā)現(xiàn)政府環(huán)境規(guī)制對本地和整體綠色技術創(chuàng)新效率水平的影響為正，空間溢出效應為負，說明政府的環(huán)境規(guī)制會倒逼當?shù)仄髽I(yè)進行綠色技術創(chuàng)新，從而提升本地綠色技術創(chuàng)新效率。

3）控制變量。產業(yè)結構調整的空間溢出效應和總效應在兩個階段中都顯著為負，說明地區(qū)產業(yè)結構調整會阻礙周邊地區(qū)和整體綠色技術創(chuàng)新效率的提升。經濟發(fā)展水平對綠色科技研發(fā)階段本地區(qū)的綠色技術創(chuàng)新效率提升效應為正，同時空間溢出效應顯著為負。人力資本對綠色技術創(chuàng)新效率的影響在不同階段差異顯著，在科技研發(fā)階段，人力資本增加對本地和整體效率提升都具有積極意義，而在綠色成果轉化階段，人力資本與本地綠色技術創(chuàng)新效率呈現(xiàn)出顯著的負相關關系。城鎮(zhèn)化對綠色科技研發(fā)階段本地區(qū)的綠色技術創(chuàng)新效率具有負面影響，但對周邊地區(qū)存在積極的溢出效應。外資利用在兩個階段中均會對綠色技術創(chuàng)新效率產生顯著負向影響，說明我國在利用外資時仍然存在“污染天堂”效應。技術水平越高，意味著該地區(qū)在科技研發(fā)方面擁有更為強勁的實力，可以幫助提升綠色科技研發(fā)階段的綠色技術創(chuàng)新效率。而在綠色成果轉化階段，技術水平對周邊地區(qū)存在顯著正向溢出效應。在綠色科技研發(fā)階段，市場競爭日益加劇，迫使當?shù)仄髽I(yè)重視科技研發(fā)，以期在激烈的市場競爭中脫穎而出，具有較強的正向外部效應，對周邊地區(qū)也存在積極影響[16-17]。但市場競爭在綠色成果轉化階段中具有顯著的負向空間溢出效應。

4 結論與建議

4.1 結論

本文基于2012—2019 年中國省域空間面板數(shù)據(jù)，構建包含非期望產出的兩個階段超效率網(wǎng)絡SBM-DEA 模型測度綠色技術創(chuàng)新效率，探討了省域綠色技術創(chuàng)新效率的時空演化格局，在此基礎上構建空間杜賓模型，實證檢驗政府創(chuàng)新支持、產業(yè)結構、經濟發(fā)展水平、人力資本、城鎮(zhèn)化水平、外資利用和市場競爭等要素對中國綠色技術創(chuàng)新效率的作用。

經過研究，本文發(fā)現(xiàn)：

1）在時序發(fā)展上，2012—2019 年間，中國省域綠色技術創(chuàng)新效率呈現(xiàn)出明顯的波動上升趨勢，但絕對水平偏低，未來仍然有較大的提升空間。

2）在空間演化上，東部地區(qū)兩個階段的綠色技術創(chuàng)新效率值都明顯高于全國平均水平，在區(qū)域綠色技術創(chuàng)新效率值中排名第一。中西部地區(qū)綠色技術創(chuàng)新效率值大部分都處于全國均值以下，且在綠色科技研發(fā)階段表現(xiàn)優(yōu)于中部地區(qū)。中部地區(qū)在綠色成果轉化過程中進步明顯，2016 年后逐漸高于均值水平。

3）影響因素分析表明，區(qū)域綠色技術創(chuàng)新效率具有顯著的空間溢出效應。在綠色科技研發(fā)階段，政府創(chuàng)新支持、人力資本和市場競爭對綠色技術創(chuàng)新效率具有積極作用，產業(yè)結構、外資利用和經濟發(fā)展水平對該階段綠色技術創(chuàng)新效率產生負向影響。在綠色成果轉化階段，產業(yè)結構和外資利用對綠色技術創(chuàng)新效率起到了負向作用。

4.2 建議

1）加快區(qū)域間綠色技術創(chuàng)新的協(xié)同發(fā)展。根據(jù)綠色技術創(chuàng)新效率的時空演化格局，東部地區(qū)可以發(fā)揮經濟和技術優(yōu)勢，聚焦綠色技術創(chuàng)新研發(fā)，激勵市場進行綠色成果轉化，做好全國綠色技術創(chuàng)新“火車頭”，用技術帶動內陸省份共同發(fā)展。中西部地區(qū)可以利用現(xiàn)有資源優(yōu)勢和政策傾斜，在傳統(tǒng)產業(yè)轉型方面持續(xù)發(fā)力。各區(qū)域因地制宜，對不同地區(qū)采取各具特色的綠色技術創(chuàng)新發(fā)展手段。此外，發(fā)達省份在吸收周邊地區(qū)的綠色創(chuàng)新人才、資金和資源后，應加大對周邊省份的技術反哺力度，減小區(qū)域、省份之間的技術差異。

2）加強政府綠色創(chuàng)新支持。完善綠色創(chuàng)新政策支持，加大綠色技術知識產權保護力度，根據(jù)綠色科技研發(fā)成果、能源污染排放等標準制定稅收或融資支持優(yōu)惠政策，引導企業(yè)自主加強綠色技術研發(fā)，激發(fā)企業(yè)綠色創(chuàng)新積極性。政府可以投入資金用于綠色技術研發(fā)，逐漸引導社會資本進入，并且成立平臺選擇優(yōu)質項目專注孵化，幫助從事綠色科技研發(fā)的企業(yè)實現(xiàn)創(chuàng)新成果轉化，盡快幫助企業(yè)實現(xiàn)自主盈虧。

3）聚焦產業(yè)結構綠色轉型升級，加強對外資企業(yè)進入的審核。鼓勵傳統(tǒng)產業(yè)聚焦核心生產技術的綠色轉型，研發(fā)新型綠色生產設備，助力傳統(tǒng)高能耗、高污染企業(yè)綠色創(chuàng)新能力升級。著力培育新興綠色產能，以新能源汽車、新能源裝備制造等節(jié)能環(huán)保新興產業(yè)為核心，加強綠色技術創(chuàng)新，為新能源產業(yè)提供綠色技術支持。同時，構建綠色新興產業(yè)發(fā)展的產業(yè)鏈條，打通上下游產業(yè)鏈，實現(xiàn)產業(yè)結構優(yōu)化升級。此外，要建立環(huán)境預警檢測系統(tǒng)，規(guī)范外資企業(yè)進入的審核與監(jiān)管，防止發(fā)達國家淘汰落后產能轉移，對國家環(huán)境造成較大負擔，同時削弱綠色技術創(chuàng)新動能。

4）推動產學研協(xié)同創(chuàng)新。產學研協(xié)同創(chuàng)新的優(yōu)勢在于企業(yè)、高校和科研院所共享資源、分工協(xié)作，共同開展技術創(chuàng)新、共同分享技術成果。企業(yè)作為技術需求方，為研究提供資金支持，提升研究實用性。高校與科研院所在與企業(yè)合作的過程中，除了獲得充足的研發(fā)資金，還可以提高研究成果的商業(yè)轉化效率，實現(xiàn)合作共贏。產學研協(xié)同創(chuàng)新可以突破創(chuàng)新主體壁壘，釋放生產要素活力，加速技術創(chuàng)新成果轉化，提升綠色技術創(chuàng)新效率水平。