環境規制、數字經濟與產業結構升級

蔣長流 司懷濤

[摘要]基于2011—2020年30個?。ㄗ灾螀^、直轄市）面板數據，對環境規制、數字經濟與產業結構升級之間的關系進行了理論分析與實證研究。各模型檢驗結果顯示，環境規制系數均顯著為負，表明環境規制對工業部門的影響存在顯著的“創新補償效應”，環境規制能夠通過促進科技創新使工業部門企業獲得更大發展。數字經濟系數顯著為正，表明數字經濟能夠對產業結構升級產生顯著的正向影響。另外，調節效應模型的檢驗結果還顯示，數字經濟能夠降低環境規制對傳統工業產業的負向影響，不斷驅動傳統產業轉型升級，提高工業部門的經濟占比。面板門檻模型的檢驗結果顯示，在不同的門檻水平下，環境規制和數字經濟對產業結構升級的影響均呈現出先促進后抑制的倒U型特征。

[關鍵詞] 數字經濟；產業結構；環境規制；調節效應；面板門檻

[中圖分類號] F293.3? ［文獻標識碼］A? ?［文章編號］1000-4211（2023）04-0024-13

[收稿日期] 2022-08-11

[基金項目]安徽省科技創新戰略與軟科學研究重大專項“全社會R&D投入持續穩定提高的政策措施與途徑研究（1706a02020046）”。

[作者簡介]蔣長流，安徽大學經濟學院教授，博士生導師，研究方向：宏觀經濟理論與政策、科技創新與管理等。司懷濤，安徽大學經濟學院碩士，研究方向：宏觀經濟理論與政策。

一、引言

改革開放以來，我國制造業快速發展，工業總產值逐年增加，然而在經濟飛速發展的同時，重污染行業產值占比較高、資源利用效率低下、生態環境惡化等負面影響日益凸顯，以往單純依靠資源投入實現行業規模擴張的粗放式經濟增長模式已不可持續，必須適時轉變經濟發展方式，加快推動產業結構優化升級。已有文獻表明，環境規制是改善環境質量、影響產業結構升級的有力政策工具。不過對于環境規制能否促進產業結構升級，相關學者爭論已久，其中較多學者認為環境規制能夠促進產業結構升級（李強，2013；裴瀟，2021），但也有部分學者得出了相反結論（徐曉慧，廖涵，2021；李強，丁春林，2019），環境規制強度、類型、地區及研究視角均是環境規制能否促進產業結構升級的重要因素（宋雯彥，韓衛輝，2021；阮陸寧等，2017）。不過，盡管大量學者基于不同視角對環境規制的產業結構升級效應進行了考察，但以我國產業發展現狀來看，從數字經濟發展視角進行考察或許會更加準確和全面。數字經濟，作為一種新的經濟發展形式，近年來憑借人工智能、大數據、云計算、物聯網等技術的廣泛應用而蓬勃發展，深刻影響著社會生活的方方面面，已成為推動傳統產業綠色轉型，助力我國現代化經濟體系建設的重要力量。因此，隨著數字經濟在我國經濟中的占比增加，這種新的經濟業態是否會影響產業結構？在環境規制影響產業結構升級的過程中存在何種作用？梳理清這些問題有利于加深對環境規制影響產業結構升級渠道的理解，對探索我國產業結構升級路徑，推動我國經濟高質量發展具有重要的理論與現實意義。

環境規制作為政府環境管理制度中最為直接有效的政策體系，國內外相關學者對此進行了大量研究。國外對環境規制相關經濟效應的研究主要分為兩類，一類側重于考察環境規制對科技創新的影響；另一類則著重探討環境規制如何影響FDI流向問題。對于前者，“創新補償說”認為，適度的環境規制能夠激發企業創新，降低企業經營成本，增加企業競爭優勢（Porter，1991）?！白裱杀菊f”則認為環境規制會增加企業經營成本，抑制企業創新（Ramanathan et al，2010）。對于后者，“污染避難所說”則認為，環境規制會導致受規制企業向國外轉移，進而使得相關國家環境質量惡化（Copeland rt al，1995）。

國內學者也對環境規制的相關經濟效應進行了大量研究，在環境規制能否促進產業結構升級的研究方面，張忠杰（2019）運用中介效應模型，對環境規制、國際貿易影響產業結構升級的內在機理進行了研究，發現環境規制能夠促進產業結構升級，但環境規制無法通過國際貿易及技術創新對產業結構升級產生正向影響。之后，宋華等（2020）使用非線性模型考察了環境規制對產業結構優化的影響，發現環境規制對產業結構優化的影響存在倒U型特征，且這種影響在東部與西部地區更加明顯，郭然、原毅軍（2020）亦使用相同方法得出了類似結論。另外，劉玉鳳、高良謀（2020）運用空間杜賓模型，對異質性環境規制、地方保護與產業結構升級之間的空間效應進行了研究，其研究結果表明，正式環境規制可以促進產業結構的合理化與高級化，但非正式環境規制對鄰近省份的空間影響并不顯著。地方保護對產業結構高級化具有正向影響，對產業結構合理化具有負向影響，且在地區層面存在較大影響差異。裴瀟、胡曉雙（2021）基于空間杜賓模型，對環境規制及產業結構之間的關系進行研究后認為，環境規制能夠對本地區產業結構升級產生正向影響，但對鄰近地區產業結構升級的影響并不顯著。宋雯彥、韓衛輝（2021）基于固定效應與動態面板模型，實證分析了環境規制、OFDI對產業結構升級的影響，發現環境規制與OFDI均能夠對產業結構升級產生顯著的正向影響，但環境規制強度過高會削弱OFDI對產業結構升級的正向影響。不過還有部分學者如李強，丁春林（2019）在使用靜態面板和空間杜賓模型進行研究后發現，環境規制不僅會對本地區產業結構升級產生抑制作用，還會阻礙鄰近地區的產業結構升級，徐曉慧、廖涵（2021）亦得出了類似結論。

另外，隨著數字經濟在我國經濟中的占比迅速增加，國內不少學者開始關注數字經濟并對其進行研究。在數字經濟對產業結構影響的研究方面，陳曉東、楊曉霞（2021）基于灰關聯熵及耗散結構理論，對數字經濟與產業結構之間的關系進行研究后發現，數字經濟是推動我國產業結構升級的主要來源，且其中產業數字化對產業結構升級的影響更加顯著。俞伯陽、叢屹（2021）則使用廣義矩和面板門檻模型，對數字經濟、人力資本及產業結構三者之間的關系進行了考察，結果顯示，數字經濟發展有助于提升人力資本對產業結構高級化的正向影響，但就不同地區而言，人力資本對產業結構高級化的影響存在較大差異。另外，何地、林木西（2021）基于交互效應模型，分析了數字經濟、營商環境對產業結構升級的影響，其研究后認為，數字經濟與營商環境交互項對產業結構升級具有顯著的正向影響，但是就地區層面來看，北方地區數字經濟與營商環境交互項對產業結構升級的影響并不顯著。除此之外，劉洋、陳曉東（2021）使用中介及面板門檻模型，對數字經濟影響產業結構升級的內在機理進行了實證研究，發現數字經濟發展對產業結構高級及合理化均具有顯著的促進作用，且數字經濟可以通過人力資本與科技創新促進產業結構升級。姚維翰、姚戰琪（2021）亦基于中介效應模型，對數字經濟、研發投入與產業結構三者間的關系進行了考察，其研究結果顯示，數字經濟不僅可以直接促進產業結構升級，還可以通過促進研發投入對產業結構升級產生正向影響。

通過對上述文獻的梳理可知，盡管大量學者基于不同視角、使用不同方法對環境規制的產業結構調整效應進行了研究，但對于環境規制能否促進產業結構升級，不同學者之間意見并不統一。此外，對于環境規制、數字經濟與產業結構三者之間關系，鮮有學者進行研究。因此，本文可能存在的邊際貢獻主要有以下兩點：第一，本文首先對環境規制、數字經濟影響產業結構升級的內在機理進行了分析，之后基于省級面板數據，使用不同計量模型，考察了環境規制、數字經濟對產業結構升級的影響，進一步豐富了數字經濟相關研究，在一定程度上彌補了環境規制與數字經濟之間相關研究的不足。第二，利用調節及面板門檻模型，實證分析了數字經濟在環境規制影響產業結構升級過程中所起作用，并對三者之間的非線性關系進行了檢驗，進一步加深了我們對環境規制影響產業結構升級渠道的理解。

二、理論分析與研究假設

新古典經濟理論認為，環境規制會增加企業排污成本，導致企業產品價格上升，市場需求減少，利潤降低，并對企業原有研發投入產生擠出效應，使得企業技術創新的內生能力下降，只得憑借簡單的限產限量進行節能減排，無法真正有效地從源頭減少污染，而缺乏技術創新能力的企業只能停留在產業鏈的低端環節進行價格競爭，這就使得企業生存環境不斷惡化，研發投入進一步擠出，由此形成惡性循環，不利于企業競爭力的提升，亦不利于產業的高質量發展。不過從長期來看，在環境規制強度不斷提升的情況下，無法滿足環保標準的企業必然會退出市場，中低端產業也會被逐漸淘汰出局，進而使得產業結構不斷優化升級。另外，Porter等學者經過長期研究后發現，盡管環境規制會增加企業生產成本，但受規制企業為追求長期利潤最大化，會傾向于進行技術創新，采用更先進的技術設備從源頭減少污染排放，即環境規制也會對企業技術創新產生激勵作用，進而促進企業轉型升級及勞動生產率的提高，即“創新補償效應”，受規制企業也會因此獲得更大發展?；谝陨戏治?，本文提出如下假設：

H1a：環境規制能夠顯著促進產業結構升級。

H1b：環境規制能夠顯著抑制產業結構升級。

隨著數字技術的快速發展，數字經濟正深刻改變著傳統的經濟發展模式與產業結構。首先，數字經濟發展催生了一批新的經濟業態，如軟件產業、信息服務業、電子信息制造業等。另外，隨著近年來5G、大數據、物聯網、云計算等數字產業的興起，基于數字信息技術的新經濟業態進一步發展，數字產業在經濟中的比重不斷提高，即數字產業化。數字產業發展改變了傳統產業構成，促進了產業結構升級（劉洋，陳曉東，2021）。此外，數字技術的發展也對傳統產業組織及生產模式產生了深刻影響。數字經濟發展突破了傳統市場的空間阻隔，打破了信息要素流動的空間和時間約束，降低了技術、知識等傳播成本，促進了人才、資本的區域間流動，提高了產業資源的空間配置效率，對傳統產業結構產生了優化作用。不僅如此，借助數字信息技術，企業管理者還可以快速獲取市場供求信息，學習其他企業先進的經營方法，革新企業管理模式，促進數字信息技術與傳統產業的深度融合。并且借助數字化改造，傳統行業企業在減少資源投入的同時還可以提高企業產出，降低企業經營成本，增加企業經營利潤，激發企業經營活力（陳曉東，楊曉霞，2021）。通過信息技術與傳統產業的深度融合，各產業間的界限愈發模糊，推動了產業的智能化、扁平化發展，傳統產業被不斷變革，產業結構不斷升級。

數字經濟在環境規制影響產業結構升級的過程中發揮著重要的調節作用。首先，環境規制會增加傳統企業產品的生產成本，改變各生產要素投入比例，促進生產要素的產業間流動（司懷濤，2021），加快勞動、資本向數字信息行業的轉移，進而促進數字經濟發展。而數字經濟發展則會對生態環境建設產生積極影響，這是因為，數字經濟本身具有低污染、低能耗等特征，屬于環境友好型產業。通過促進數字經濟發展，可以進一步優化產業結構，改善生態效率，提升經濟的綠色發展水平（梁琦等，2021）。其次，由于信息技術具有通用性等特點，數字經濟中的信息技術不僅可以促進數字信息等新興產業發展，進而推動產業結構升級，還可以應用到傳統產業生產制造的各個環節，并通過數字信息技術與傳統生產工藝的深度融合，進一步優化生產流程，提高產出效率，減少能源消耗，降低污染排放，促進傳統產業由能源消耗型、勞動密集型向技術密集型轉變（肖遠飛，姜瑤，2021），并使環境規制對傳統工業部門的負向影響降低，傳統工業部門借助數字化轉型可獲得更大發展。除此之外，憑借大數據及人工智能，企業可以快速了解消費者產品偏好信息，掌握產品市場需求變化，有針對性的研發及生產產品，優化資源配置，減少資源投入，使得企業有更多資金進行技術研發，進而促進傳統企業的轉型，不斷推動產業的高質量發展。基于以上分析，本文提出如下假設：

H2：數字經濟能夠促進新興產業發展，對產業結構升級具有顯著的正向影響。

H3a：數字經濟能夠增強環境規制對產業結構升級的正向影響。

H3b：數字經濟能夠降低環境規制對傳統產業的負向影響，不斷驅動傳統產業的轉型升級。

三、模型設定與指標測度

（一）基準模型設定

為考察環境規制對產業結構升級的影響，設定如下基準回歸模型：

其中t代表年份，i代表地區；STR表示產業結構升級；ER表示環境規制強度；control表示控制變量，具體包括投資水平（INV）、互聯網發展水平（LnINTE）、外貿依存度（LnTR）、社會服務水平（LnSE）、金融發展水平（LnFIN）、要素稟賦（LnFA）、政府創新支持水平（LnTEC）；λ表示個體固定效應或地區效應；ε表示隨機誤差項。另外，為減少異方差和多重共線性，對其中一些變量進行對數化處理。

（二）變量定義

1.被解釋變量

產業結構升級（STR）：參考郭然、原毅軍（2020）等學者做法，采用產業結構層次系數對產業結構升級進行測度，具體計算公式如下：

其中i表示省份，t表示時間，m（m=1，2，3）表示產業，y表示m產業在i地區t年的年度生產總值中的所占比重。

2.解釋變量

環境規制（ER）：借鑒朱平芳等（2011）學者做法，采用廢水、煙塵及二氧化硫排放的相對指標測度環境規制強度。具體公式如下：

其中l=1，2，3分別是指廢水、煙塵與二氧化硫排放量。pli表示i地區第l種污染物的單位GDP排放量。之后對無量綱變量pli進行加權平均，即：

ER越大，則環境規制強度越高；反之，則越小。

數字經濟（DE）：參照李雪等（2021）學者研究，本文選用互聯網寬帶接入用戶數、人均電信業務總量、計算機服務和軟件業從業人員占城鎮單位從業人員比重、每百人中移動電話用戶數以及普惠金融指數五個方面，使用熵權法對各省份數字經濟發展水平進行測度。

3.控制變量

投資水平（INV）：用全社會固定資產投資表示?；ヂ摼W發展水平（LnINTE）：用互聯網寬帶接入端口數表示。對外開放水平（LnTR）：用進出口總額在地區生產總值中的占比表示。社會服務水平（LnSE）：用社會服務經費支出在地區生產總值中的占比表示。金融發展水平（LnFIN）：用金融機構存貸款余額占地區生產總值的比重衡量。要素稟賦（LnFA）：用就業人數與固定資產投資的比值表示。政府創新支持水平（LnTEC）：用政府財政科技支出占但地區生產總值的比重衡量。

（三）數據來源與變量的描述性統計

本文選取2011—2020年全國30個?。ㄗ灾螀^、直轄市）面板數據，其中由于西藏地區數據缺失嚴重，故未將西藏列入考察范圍，其余省份缺失數據用插值法進行處理。文中所使用的數據均來自《中國統計年鑒》、《中國環境統計年鑒》、《中國科技統計年鑒》。各變量的描述性統計結果如表1所示。另外，本文變量的最大方差膨脹系數（VIF）為5.67，小于10，表明各變量之間不存在嚴重的多重共線性。

四、實證結果與分析

（一）基準回歸結果與分析

對于基準回歸模型，本文使用OLS，RE及FE模型進行檢驗。表2中第（1）～（3）列的檢驗結果顯示，無論采用何種檢驗方法，環境規制均會對產業結構升級產生抑制性影響。另外，Huasman的估計結果顯示，應選擇固定效應模型的估計結果作為基準結果，因此本文只對第（3）列固定效應模型的估計結果進行分析。第（3）列的估計結果顯示，環境規制對產業結構升級的影響在5%的統計水平上顯著，系數大小為-0.018，這或許表明環境規制對工業部門的影響存在顯著的“創新補償效應”，環境規制能夠通過促進工業部門科技創新使得工業部門企業獲得更大發展，本文假設H1b得到驗證。

對于表2的控制變量來說，投資水平的影響系數在5%的統計水平上顯著為正，但系數大小接近0，表明增加全社會固定資產投資對產業結構升級的促進作用有限；互聯網發展水平、對外開放水平、社會服務水平、金融發展水平及要素稟賦的影響系數均為正，且在1%或5%統計水平上顯著，表明推動互聯網發展、提升對外開放水平、社會服務水平、金融發展水平及要素稟賦將顯著推動國內產業結構的轉型升級；另外，政府創新支持水平的影響系數在10%的統計水平上顯著為負，表明增加政府創新支持能夠顯著促進工業部門在不同產業中的占比。

（二）穩健性檢驗

1.替換變量

為考察基準回歸結果穩健性，本文第（1）～（5）列分別借鑒付凌暉（2010）、蔣長流等（2020）、徐德云（2008）、陳小輝等（2020）、干春暉等（2020）學者做法對產業結構進行測度。

表3的估計結果顯示，在替換被解釋變量后，環境規制的影響系數均顯著為負，表明本文估計結果和結論相對穩健。

2.數據平滑性處理

為剔除異常值所帶來的估計偏差，本文對所有變量進行1%的縮尾處理。進行數據縮尾處理后的估計結果如表4所示。表4的估計結果顯示，環境規制的影響系數均顯著為負，表明本文結果未受異常值干擾，也說明本文結論較為穩健。

（三）調節效應檢驗

為考察數字經濟在環境規制影響產業結構升級過程中的調節作用，設定如下回歸模型：

表5的估計結果顯示，數字經濟系數在5%的統計水平上為正，表明數字經濟能夠對產業結構升級產生顯著的促進作用，本文假設H2得到驗證。另外，數字經濟與環境規制交互項的結果顯示，數字經濟能夠降低環境規制對傳統產業的負向影響，不斷驅動傳統產業的轉型升級，提高工業部門的經濟占比，對傳統工業產業高質量發展具有顯著的促進作用。據此，本文假設H3b得到驗證。

（四）拓展分析：面板門檻模型回歸結果及分析

為進一步探究在不同變量門檻水平下，環境規制或數字經濟對產業結構升級的非線性影響，本文選擇面板門檻模型進行考察（Hansen，1999）。當存在單一門檻時，面板門檻模型設定如下：

當存在雙重門檻時，面板門檻模型設定如下：

其中i表示省份，t表示年份，STR為被解釋變量（產業結構），χ表示門檻變量，Φ表示解釋變量，γ為門檻值。在本文中，當門檻變量χ為數字經濟時，核心解釋變量Φ為環境規制。當門檻變量χ為環境規制時，核心解釋變量Φ則為數字經濟。Control表示控制變量，ε表示隨機誤差項。

表6的門檻效應判定結果顯示，當以數字經濟作為門檻變量時，雙重門檻的P值顯著，即數字經濟存在雙重門檻。另外，結合圖1的LR統計圖形，也可以看出各模型存在顯著的門檻效應，且雙重門檻模型門檻值的95%置信區間（右側）要小于單一門檻模型門檻值的95%置信區間（左側）；當以環境規制作為門檻變量時，門檻P值顯示，環境規制僅存在單一門檻，圖2為相應的LR統計圖形，可以看出單一門檻模型的門檻值顯著。除此之外，由于其它變量門檻P值不顯著，因此認為不存在門檻效應。表6的門檻效應結果表明，環境規制、數字經濟與產業結構升級之間存在顯著的非線性關系。

表7的估計結果顯示，模型一中數字經濟的影響系數在1%的統計水平上顯著為正，表明數字經濟可以對產業結構升級產生顯著的促進作用。對于門檻變量，當數字經濟發展水平低于門檻值-0.943時，環境規制對產業結構升級的影響系數為0.012，當數字經濟發展水平介于門檻值-0.943與-3.057時，環境規制對產業結構升級的影響系數為-0.014；而當數字經濟發展水平高于門檻值-3.057時，環境規制對產業結構升級的影響系數進一步降低為-0.031。這表明在不同的數字經濟門檻水平下，環境規制對產業結構升級的影響呈現出先促進后抑制的倒U型特征。這可能表明環境規制會在短期內抑制傳統工業部門發展，而在長期內，通過數字化轉型，環境規制反而可以使傳統的工業部門獲得更大發展。對于模型二，當環境規制強度低于門檻值1.559時，數字經濟對產業結構升級的影響系數為0.014，且在1%的統計水平上顯著，而當環境規制強度高于門檻值1.559時，數字經濟對產業結構升級的影響系數變為-0.005，但并不顯著，表明隨著環境規制強度的提升，數字經濟促進產業結構升級的邊際效應正在不斷減弱。模型二中環境規制的影響系數在1%統計水平上顯著為負，這再次表明環境規制對工業部門的影響存在顯著的“創新補償效應”。

五、研究結論與政策建議

本文基于2011—2020年全國30個省（自治區、直轄市）面板數據，對環境規制、數字經濟與產業結構升級之間的關系進行了理論分析及實證研究。各模型的檢驗結果顯示，環境規制系數均顯著為負，這表明環境規制對工業部門的影響存在顯著的“創新補償效應”，環境規制能夠通過促進工業部門科技創新使得工業部門企業獲得更大發展，而數字經濟系數顯著為正，表明數字經濟能夠對產業結構升級產生顯著的正向影響。另外，調節效應模型的檢驗結果還顯示，數字經濟能夠降低環境規制對傳統產業的負向影響，不斷驅動傳統產業的轉型升級，提高工業部門的經濟占比。面板門檻模型的檢驗結果顯示，在不同的門檻水平下，環境規制和數字經濟對產業結構升級的影響均呈現出先促進后抑制的倒U型特征。

基于以上結論，本文提出以下政策建議：

第一，因地制宜設定環境規制強度，推動產業結構與地區資源稟賦及經濟發展水平相協調。從實證結果來看，盡管環境規制可以改善環境質量，但是卻會對產業結構升級產生抑制性影響，因此不同地區應結合本地區經濟發展水平、要素稟賦、地理區位及自然環境等實際情況，制定科學合理的環境規制措施。第二，加大信息基礎設施建設，促進數字產業發展。數字經濟作為一種新興的經濟業態，對經濟發展的重要性正在不斷增強。根據本文檢驗結果，數字經濟不僅可以顯著促進產業結構升級，還能夠降低環境規制對傳統產業的負向影響，因此各地區應進一步加大數字信息基礎設施建設，促進數字經濟發展。加大信息基礎設施建設，增加相關研發投入，既可以夯實數字經濟發展基礎，拓寬數字經濟發展空間，豐富數字技術應用場景，還可以促進傳統產業的數字化轉型，優化資源配置，減少污染排放。各地區政府應不斷優化營商環境，制定數字經濟發展戰略，激勵傳統產業的數字化轉型，促進數字產業發展，構建環境改善、經濟發展、產業升級的良好格局。

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Environmental regulation， digital economy and upgrading of industrial structure

Jiang Changliu， Si Huaitao

（Anhui University School of Economics ， Hefei， 230601）

Abstract： Based on the panel data of 30 provinces from 2011 to 2020， this paper conducts theoretical analysis and empirical research on the relationship between environmental regulation， digital economy and industrial structure upgrading. The test results of each model show that the environmental regulation coefficient is significantly negative， indicating that there is a significant "innovation compensation effect" of environmental regulation on the industrial sector. Environmental regulation can promote technological innovation in the industrial sector and enable industrial sector enterprises to achieve greater development. The digital economy coefficient is significantly positive， indicating that the digital economy can have a significant positive impact on the upgrading of industrial structure. In addition， the test results of the regulatory effect model also show that the digital economy can reduce the negative impact of environmental regulations on traditional industries， continuously drive the transformation and upgrading of traditional industries， and increase the economic proportion of the industrial sector. The test results of the panel threshold model show that at different threshold levels， the effects of environmental regulations and the digital economy on industrial structure upgrading exhibit an inverted U-shaped feature of first promoting and then suppressing.

Key words： Digital Economy; Industrial Structure; Environmental Regulations; Moderating Effect; Panel Threshold