高新技術產業集聚對綠色技術創新的影響研究

陸雯 李鋒 尹潔

關鍵詞：高新技術產業；產業集聚；綠色技術創新；數字經濟

隨著“碳達峰、碳中和”的提出，致力于碳減排和能源節約的綠色技術創新已經成為國家發展目標，以習近平同志為核心的黨中央深入貫徹“堅持綠水青山就是金山銀山”的理念。與生態創新和環境創新等概念著重強調環境收益不同，作為綠色創新的基本要素，綠色技術創新更加注重環境收益和經濟效益并駕齊驅［1］。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中提出要加快發展方式綠色轉型，堅持生態優先、綠色發展，推進資源總量管理、科學配置、全面節約、循環利用，協同推進經濟高質量發展和生態環境高水平保護。高新技術產業作為知識技術密集型產業，是促進經濟高質量發展和引領科技創新的重要載體，然而與傳統產業一樣，其發展過程涉及的環境效益問題正日益凸顯，引發擔憂。因此，提升綠色技術創新水平是中國高新技術產業實現高質量、可持續發展的必由之路。由于資源稟賦、知識溢出、政府政策等因素，高新技術產業發展到一定階段會形成產業集聚現象，具體表現為高新技術企業和人才、技術等資源的集聚。集聚效應所引致的正負外部性顯著影響企業創新行為，適度的產業集聚能夠實現規模化、集約化和高效化生產，進而促進綠色技術創新，但也有學者指出產業集聚可能會導致“擁擠效應”的發生，能源和資源不斷地被消耗，環境污染問題加重［2］，不僅制約自身創新發展，而且導致整個高新技術產業集聚區綠色技術創新水平的下降。此外，以數字技術為核心驅動力量的數字經濟正在崛起，重塑當前的經濟結構并改變創新范式。已有研究證明數字經濟以其高滲透性、廣泛賦能等作用能夠有效促進技術創新［3］，但數字經濟的快速發展會帶來信息資源的不平衡擴張問題，在信息資源不均勻分布過程中，經濟主體會發生集聚和空間分散的動態演化，從而使產業集聚理論和模式發生變化。

高新技術產業集聚對綠色技術創新的作用機制究竟是什么？數字經濟的發展是否有利于綠色技術創新的提高？數字經濟在產業集聚與綠色技術創新傳導機制之間扮演何種角色？本文主要針對以上問題，研究數字經濟背景下高新技術產業集聚對綠色技術創新的影響機制，對我國經濟實現可持續發展，沿著資源節約型、環境友好型方向前進，促進高新技術產業結構優化升級具有重要的現實意義。

1 文獻綜述

“創新”一詞由熊彼特率先提出，他將技術創新區別于發明創造，認為技術創新是發明創造的商業化與產業化，是以企業為主體的、基于技術的、與經濟結合的創造性活動［4］。隨著可持續發展和生態問題的凸顯，人們對技術創新提出了除生產和市場以外更高的要求，即承擔社會責任特別是環保責任。因此，綠色技術創新的概念應運而生，其是技術創新對環境污染、能源消耗、全球變暖等問題的反思，是技術創新在經濟效益和環境責任之間的平衡［5］。Braun和Wield［6］率先將綠色技術創新定義為減少能源消耗和污染的技術、過程和產品。在此基礎上，Antonioli等［7］認為綠色技術創新還應包括企業組織管理以及對于工藝品的設計等。相較于國外，國內研究起步較晚，呂燕和王偉強［8］首次利用綠色技術創新的概念，分析了企業綠色技術創新的動因、過程模式。吳曉波和楊發明［9］實證分析了阻礙綠色技術的創新和擴散的主要因素，為國內在該領域的研究打下了堅實基礎。

目前綠色技術創新的研究成果已十分豐富，主要聚焦于影響因素方面，包括外商直接投資［10-11］、綠色信貸［12］、政府補貼［13］等，其中以環境規制［14-16］為主，而從高新技術產業集聚、數字經濟角度研究綠色技術創新問題的寥寥無幾，學者們更多著眼于高新技術產業集聚與技術創新之間以及數字經濟與經濟高質量發展之間的關系研究［17-18］。現有研究中，Peng等［19］證實了產業集聚在“環境規制-綠色創新意向-綠色創新行為”的邏輯鏈中起正向調節作用，指出面對嚴格的環境規制，地理上的接近能夠加速綠色知識和技術的傳播，激發企業對綠色創新的意愿和熱情。He等［20］探究了不同類型產業集聚對綠色全要素生產率的影響，發現制造業集聚主要通過刺激內部技術進步可以有效提高城市的GTFP，且制造業和生產者服務業的協同集聚與GTFP 具有顯著的正相關關系。王洪慶和郝雯雯［21］通過構建面板回歸和門檻計量模型，得出高新技術產業集聚與綠色創新效率間存在倒“U”形關系，專業化集聚與綠色創新效率間存在非線性關系，多樣化集聚與綠色創新效率之間存在正向線性關系的結論。皮雪琴［22］利用省級面板數據實證檢驗產業集聚專業化和多樣化對企業綠色技術創新的影響，結果表明產業集聚多樣化和專業化都能顯著促進綠色技術創新的提升。關于數字經濟與綠色技術創新方面，肖靜等［23］認為地區數字化水平能夠通過綠色技術創新賦能推動長江經濟帶制造業綠色轉型，為地區經濟注入活力。Ning等［24］將數字經濟、資源配置和綠色技術創新三者融合在同一框架中，分析發現數字經濟可以顯著促進制造業的綠色技術創新。Lin和Ma［25］指出企業綠色創新活動往往陷入融資約束困境，而數字金融的不同維度（覆蓋范圍、使用深度和數字化程度）能夠顯著提高綠色技術創新的數量和質量。

綜上所述，已有文獻為本文拓展性研究提供了重要理論和經驗基礎，但仍存在以下不足：（1）文獻側重于考察產業集聚、數字經濟對綠色技術創新的單一影響，鮮有將三者納入同一框架中研究其作用機制；（2）大多數文獻研究產業集聚總體效應對綠色技術創新的影響，忽視了對不同產業集聚模式作用的考察；（3）目前學者普遍認為制造業是污染重地，亟需積極推進清潔能源開發和節能減排技術創新，因而研究對象多集中于制造業，缺乏對高新技術產業的探究。針對此，本文基于2011—2020年30個省份面板數據，以高新技術產業為研究對象，并將產業集聚模式細分為專業化集聚和多樣化集聚，運用隨機效應模型以及固定效應模型探討高新技術產業不同集聚模式對綠色技術創新的影響機制，并將數字經濟作為調節變量，研究其調節效應。

2 研究假設

2.1 產業集聚與綠色技術創新

新經濟地理學理論認為，產業集聚基于勞動力流動、知識溢出和基礎設施共享等方式產生集聚經濟，通過不完全競爭為經濟增長提供動力。目前關于產業集聚理論的研究，主要有兩大學派：一是以Marshall為代表的專業化集聚，該理論最早源于Marshall 的“產業區觀點”，他認為同質企業的知識能夠營造協同創新的環境，降低企業信息成本，增進技術創新和信息交換，提高創新效率［26］；二是以Jacobs為代表的多樣化集聚，其認為知識溢出主要發生于產業之外，不同產業的集聚導致互補性知識在產業間溢出，更能促進產業的創新搜尋［27］。因此，專業化集聚又被稱為馬歇爾外部性，而跨行業的多樣化集聚被稱為雅各布斯外部性。

2.1.1 專業化集聚與綠色技術創新

首先，專業化集聚區內勞動力集聚效應處于完全競爭狀態，促使勞動力不斷成熟，降低了企業的生產要素成本投入，轉向增加技術創新投入，進而提升綠色技術創新水平。其次，集聚具有的“區位優勢”，保證了中間產品和市場的共享，大大降低集聚區內高新技術企業之間的運輸成本和交易成本，有效促進了企業之間的交流與合作，為綠色技術創新活動提供良好的環境。最后，Porter指出區域競爭會導致產業在空間上的集聚，區域內的企業通過集聚產生規模效應，同質化產品之間會形成競爭關系，競爭同時激勵企業革新技術，提高勞動生產率，進而提高整個區域的生產效率［28］，因此專業化集聚能夠顯著提高高新技術企業之間的競爭程度，激勵集聚區內企業進行技術創新活動，不斷增強內部能源使用效率，促進綠色技術創新水平。基于此，提出假設：

H1：專業化集聚對綠色技術創新具有正向促進作用。

2.1.2 多樣化集聚與綠色技術創新

首先，多樣化集聚驅動不同類型高新技術企業集聚在同一區域，促進互補性技術知識的溢出，由此源源不斷產生新知識，同時大量不同技能的高技術人才集聚，構成了多元化的“知識蓄水池”和“勞動力蓄水池”，從而降低企業研發成本、搜尋成本和研發風險，為產業技術創新創造條件，進而提高綠色技術創新水平。其次，多樣化集聚作為一個開放系統，其競爭力更強，形成趨向于競爭型的市場結構［29］，更有利于激發企業綠色技術創新。最后，多樣化集聚區域內能夠提供多樣化產品，一方面可以滿足企業綠色技術創新活動對投入品的多樣化需求，另一方面能夠有效降低企業運輸及交易成本，為綠色技術創新發展增加投資來源。基于此，提出假設：

H2：多樣化集聚對綠色技術創新具有正向促進作用。

2.2 數字經濟的調節作用

數字經濟的概念最早由Tapscott 提出［30］，之后二十國集團領導人第十一次峰會上對數字經濟給出了明確的定義，認為數字化的專業知識和信息內容是數字經濟的核心，當今互聯網是數字經濟發展的重要媒介，數字經濟是根據合理激發網絡信息技術的促進作用來提升工作效率和優化經濟結構所進行的各種經濟行為［31］。引起產業集聚形成的主要因素包括運輸成本、收益遞增、地方市場需求、市場關聯、貿易成本、知識溢出等［32］。據此，從知識溢出、信息化、產業升級角度探討數字經濟發展所引發的高新技術產業集聚現象，進而影響高新技術產業綠色技術創新水平。

（1）知識溢出角度。數字經濟主要以現代化信息技術為關鍵技術手段，對研發、生產、經營與銷售等環節進行賦能，具有高度互聯互通的特性，不僅有利于數據信息在企業內部快速傳遞，為自身技術創新活動奠定基礎，還有利于刺激知識技術的外溢和滲透，實現企業間信息的網絡化共享，減少信息不對稱。此外，數字經濟創新性強的特點能夠吸引大量高技術人才，而其作為技術創新和知識溢出的基本要素，不僅可以形成研發人才的勞動力共享局面，降低企業生產過程中的搜尋成本，提高勞動生產率，還可以通過高技術人員進一步專業化學習需求加速知識技術擴散，便于企業之間的交流學習，推動產業技術創新和企業間的有序競爭。高新技術產業本身具有較高水平的知識技術密集程度，數字技術的應用加速了內外部知識溢出。內部知識溢出效應能夠吸引高新技術產業同一類型企業向集聚區集中，從而減少企業搜尋成熟勞動力的成本并獲得更高水平的創新技術；外部知識溢出效應能夠推動區域間的競爭，要求其他集聚區高新技術企業加大創新力度的外部性，為了以較低成本獲取創新成果，企業更傾向于向某一地區集中。

（2）信息化角度。數字經濟的發展主要依托互聯網等網絡基礎設施的建立。近年來，我國高度重視“寬帶中國”戰略，目前已擁有全球最大的4G網絡客戶群體，5G的使用量也在逐步上升，同時為了支撐網絡基礎設施的構建和完善，國家不斷推動鐵路、機場等傳統設施與無線通信技術相結合，進而實現自動化、智能化轉型，提高信息化水平。此外，數字經濟與實體經濟的進一步融合，使得技術創新能力的重要性越發凸顯，數字經濟產生的知識溢出效應也能夠明顯驅動技術創新，推動現代信息技術進步。對于高新技術產業而言，信息化水平的提高一方面能夠降低邊際成本以獲得更多的邊際收益擴大市場規模，企業為獲得市場份額和利潤，更傾向于向擁有較大市場的區域集聚；另一方面，信息化水平的提高能夠顯著促進數字貿易的發展，降低高新技術產業在產品交易過程中的服務成本和信息成本，由于“成本優勢”，高新技術企業更愿意向某一區域集中。

（3）產業升級角度。首先，數字經濟突破了網絡技術與信息產業的界限，推動生產方式變革［33］。具體而言，數字經濟以數據要素為核心生產要素，推動傳統產業中資本、勞動要素發生質量上的變革，從而改變和優化傳統經濟運行系統中原本要素的投入產出結構，提高了傳統生產要素的配置效率，為產業結構升級奠定基礎。其次，在“雙循環”新發展格局下，數字經濟的發展有效促進了國內市場循環體系的形成，推動了需求側消費需求的變化，為產業升級優化提供支撐。具體表現為人工智能、云計算、大數據等數字技術的運用幫助生產者及時把握消費者心理需求及消費習慣，從而實時把控產品質量，提供個性化服務并創造出更多的消費需求。最后，數字技術的高固定性成本性質決定了企業需要大量資金進行創新活動，而伴隨著數字金融的出現，企業融資方式進一步拓寬，信貸資源配置問題得到有效緩解［34］，進而促進產業結構調整升級。由于存在市場關聯性，傳統產業在實施產業升級進程中，常常需要依附于高新技術產業，其在一定程度上能夠影響傳統產業生產選址等。傳統產業的加入擴大了集聚區內大型高新技術企業的生產規模，形成規模效應，不僅能夠吸引區域外同質的高新技術企業向集聚區集中，還能為小型高新技術企業提供發展機遇，進一步提升高新技術產業集聚水平。

綜上，提出假設：

H3：數字經濟對綠色技術創新具有正向促進作用。

H4：數字經濟能夠正向調節專業化集聚與綠色技術創新之間的關系。

H5：數字經濟能夠正向調節多樣化集聚與綠色技術創新之間的關系。

基于上述分析，本文的研究框架如圖1所示。

3 研究設計與模型構建

3.1 變量選擇

3.1.1 被解釋變量

作為被解釋變量，目前衡量綠色技術創新（GIT）的方法主要分為兩類：一類是根據投入產出比來衡量綠色技術創新，如研發人員、研發資金、新產品銷售收入、能源排放量等；另一類是利用綠色專利來衡量綠色技術創新。由于綠色技術創新是一個復雜動態過程，單純使用投入產出比并不能準確反映綠色技術創新水平。因此，采用各省份綠色專利申請量加1取對數來表征高新技術產業綠色技術創新水平。

3.1.2 解釋變量

參照李金滟和宋德勇［35］文獻，分別采用區位商、赫芬達爾指數的倒數衡量高新技術產業專業化集聚和多樣化集聚程度。

其中，MARit 和Jacobit 分別表示高新技術產業專業化集聚程度和多樣化集聚程度。sij 表示第i 個省份高新技術產業中行業j 的就業人數與高新技術產業總就業人數之比，sj 表示全國高新技術產業中行業j 的就業人數與高新技術產業總就業人數之比。MARit 和Jacobit 值越大，說明該地區專業化集聚和多樣化集聚程度越高。

3.1.3 調節變量

目前數字經濟水平測度尚未形成統一方法，本文借鑒趙濤等［36］研究，選取互聯網普及率、互聯網相關從業人數、互聯網相關產出、移動互聯網用戶數和數字普惠金融指數構建數字經濟評價指標體系（見表1）。為確保指標的完整性和客觀性，采用熵權法替代主成分分析法度量各區域數字經濟水平，記為Dige。

3.1.4 控制變量

根據綠色技術創新的影響因素研究以及盡可能避免遺漏變量導致的內生性問題，選取以下指標作為控制變量，具體見表2。①政府支持（GS），能夠反映地方政府對企業綠色技術創新的資金支持，從而降低綠色創新活動成本，改善生產方式。②外商直接投資水平（FDI），是獲取技術支持、技術研發的重要途徑。③環境規制（ER），是政府有效規范企業進行綠色技術創新的手段。

3.2 模型構建

本文使用面板數據進行逐步回歸。為了規避異方差性引致的有偏回歸問題，對存在計量單位的變量綠色技術創新取對數處理。為驗證本文假設，設立了如下基準模型：

為了進一步驗證數字經濟對綠色技術創新的影響以及數字經濟的調節作用，在模型（2）、模型（3）的基礎上分別加入數字經濟以及數字經濟與專業化集聚、數字經濟與多樣化集聚的交互項，如下所示：

4 實證分析

4.1 數據采集與處理

基于數據的可得性和完整性，使用2011—2020 年30個省份的面板數據（港、澳、臺、西藏除外）進行實證分析。所有數據來源于《中國統計年鑒》《中國高技術產業統計年鑒》、北京大學數字普惠金融指數、各省份統計年鑒以及國家數據官網，針對2017年高技術產業就業人數數據缺失以及數字普惠金融指數個別數據缺失分別采取均值法、插值法進行補充。表3僅展示部分數據結果。

4.2 描述性分析

運用stata17軟件完成關于各變量基本數字特征的描述性統計，包括均值、標準差等，具體結果見表4。從表中可以看出，專業化集聚程度最小值為1.016，最大值為6.256，說明國內各地區已形成高新技術產業專業化集聚，但地區之間專業化集聚程度差異較大；多樣化集聚程度最小值為1.063，最大值為9.255，說明各地區高新技術產業存在發展不均衡現象。數字經濟均值為0.373，表明我國數字經濟發展水平還有進一步提升空間。

4.3 回歸分析

在正式回歸分析之前，對方程進行了方差膨脹因子檢驗，發現各變量VIF 值均小于10，表明模型不存在多重共線性。將模型的隨機效應和固定效應的估計結果進行hausman檢驗，根據P 值選取合適的模型（P 值大于0.05，選擇隨機效應；反之，選擇固定效應），具體結果如表5所示。

（1）高新技術產業專業化集聚負向影響綠色技術創新，假設H1不成立。由模型（2）的回歸結果可知，高新技術產業專業化集聚與綠色技術創新之間呈顯著的負相關，系數為-0.395，表明專業化集聚每增加一個單位，綠色技術創新水平會下降39.5%。可能的原因是專業化水平達到一定規模后，一方面，“擁擠效應”顯現導致資源匱乏，企業之間惡性競爭；另一方面，由于專業化集聚的特征，同一類型行業間易出現知識趨同性，加之產業專業化導致的路徑依賴及技術鎖定，企業創新動力不足，共同導致綠色技術創新水平降低［37］。

（2）高新技術產業多樣化集聚、數字經濟能夠正向影響綠色技術創新，假設H2、假設H3得到驗證。由模型（3）、模型（4）和模型（5）回歸結果顯示，多樣化集聚程度系數以及數字經濟水平系數符號均為正，且均在0.01水平上顯著，說明高新技術產業多樣化集聚程度與數字經濟水平的上升能夠促進綠色技術創新水平的提高。

（3）數字經濟能夠顯著削弱高新技術產業專業化集聚對綠色技術創新水平的負向作用，假設H4得到驗證。根據模型（6）回歸結果顯示，專業化集聚與數字經濟的交互項系數為0.408，在0.01水平上顯著，說明數字經濟的發展在一定程度上能夠降低高新技術產業專業化集聚對綠色技術創新的負面影響。

（4）高新技術產業多樣化集聚對綠色技術創新的正向作用隨數字經濟水平的提高而逐漸減少，假設H5不成立。由模型（7）可知多樣化集聚與數字經濟的交互項系數為-0.160，但不顯著。可能的原因有：一是高新技術產業多樣化集聚區內企業之間由于各自發展不同，所擁有的信息網絡技術、創新能力存在差異，即“數字鴻溝”現象，且相較于傳統技術創新，綠色技術創新具有投入更多、不確定性更高等性質，部分企業可能會因時間成本和付出成本問題不愿主動進行創新活動，從而降低綠色技術創新水平；二是當數字經濟運輸成本低于擁擠成本時，產業會降低對于地理空間的依賴而走向分散，同時隨著數字經濟網絡平臺的構建，虛擬集聚現象逐漸顯現，導致地域上多樣化集聚指數下降進而削弱綠色技術創新水平。

（5）從控制變量上來看，政府支持力度能夠正向促進綠色技術創新水平的提高，可能的原因在于政府補助能夠直接或間接產生“創新補償效應”，具體而言，一方面在市場機制還不完善的情況下直接補償高新技術企業綠色技術創新研發和失敗成本，分擔綠色技術研發風險，能夠鼓勵企業積極開展綠色技術創新活動［38］；另一方面政府支持會向外界傳達積極信號，產生“扶持效應”，吸引更多的創新資源，從而激勵高新技術企業的綠色技術創新［39］。

外商投資水平對綠色技術創新的影響系數顯著為負，其原因在于：一方面，外資企業設置的技術壁壘使得高新技術產業難以真正有效利用外資來獲取知識和技術；另一方面，外資企業將部分污染產業轉移至我國，產生了“污染避難所”效應，對生態環境造成污染，增加治理成本，從而降低綠色技術創新。

環境規制水平對綠色技術創新的作用呈現先顯著抑制，后正向促進的趨勢，表明兩者之間可能并非簡單的線性關系。究其原因，環境規制對企業技術創新投入的作用可劃分為替代和補償兩種作用，當補償作用低于替代作用時，環境規制將會不利于本地技術創新投入，進而降低綠色技術創新水平；而當補償作用高于替代作用時，環境規制將正向促進本地企業技術創新投入，從而提高綠色技術創新水平［40］。

4.4 穩健性分析

為了保證實證分析結果的穩健性和可靠性，采用變量替換法對回歸結果進行檢驗，將被解釋變量綠色技術創新由綠色專利申請量替換為更具代表性的綠色專利授權量，數據處理方式一致。結果顯示除個別變量顯著性發生改變外，其余變量正負號方向均未發生變化，研究結論依然成立（過程數據不再贅述，留存備索）。

5 結論與建議

本文通過選取2011—2020 年30 個省份的面板數據，運用隨機效應模型和固定效應模型研究了高新技術產業不同集聚模式對綠色技術創新的影響機制以及數字經濟的調節效應。研究發現：（1）高新技術產業專業化集聚顯著抑制綠色技術創新水平，而多樣化集聚能夠顯著促進綠色技術創新水平的提高；（2）數字經濟發展水平正向影響綠色技術創新，且在其調節作用下，專業化集聚對綠色技術創新的負向影響隨數字經濟水平的提高而逐漸削弱，多樣化集聚與綠色技術創新之間的正向作用隨數字經濟水平的提高而下降；（3）政府支持力度能夠促進高新技術產業綠色技術創新，外商投資水平顯著遏制綠色技術創新的提高，環境規制水平對綠色技術創新呈先抑制后促進的作用。

為有效提高高新技術產業綠色技術創新水平，實現綠色可持續發展，提出以下建議：

（1）優化高新技術產業集聚模式，共同促進綠色技術創新水平的提高。由于各地區經濟發展水平參差不齊，產業集聚模式應結合城市規模大小作相應調整。對于規模較小的城市，為形成更強的競爭優勢，專業化集聚是最佳選擇；而對于規模較大的城市，應以產業比較優勢為導向，增加高新技術產業集聚區的多樣性［41］。值得注意的是，國內高新技術產業專業化集聚的負外部性已經逐漸凸顯，產生了“擁擠效應”，導致綠色技術創新水平下降。因此，地方政府應因地制宜，加快調整和優化高新技術產業布局與規劃，積極培育相關配套或上下游高新技術產業集聚，避免大規模同類型企業集聚帶來的同質化惡性競爭，合理引導扶持新生企業，增加高新技術產業集聚區內多樣性，加強不同企業之間的合作學習，促進知識技術溢出，營造良好的創新環境。

（2）全面促進數字經濟發展，推動企業數字化轉型，為綠色技術創新持續注入活力。數字經濟具有顯著提升高新技術產業綠色技術創新的作用已經得到驗證，作為產業發展的“領頭羊”，高新技術產業更應緊跟時代發展趨勢和要求，積極將數字化管理貫穿于日常生產經營活動中，利用數字技術不斷提高綠色技術創新水平，進而提升產業競爭力，實現可持續化發展。同時，地方政府要高度重視新型數字基礎設施建設，打通信息技術流通的“大動脈”，推動數字經濟與實體經濟的融合邊界，為經濟社會發展提供更安全、可靠、穩定的支撐。

（3）加強政府對綠色技術創新補助激勵等措施，提高環境規制水平，合理有效利用外資。為了更好地引導高新技術產業進行綠色技術創新，政府需要進一步完善稅收、財政補貼等多種激勵手段以及制定頒布標準和相關規范等行政手段，同時需要建立有效的甄別機制，關注FDI質量，加強在華外資企業創新過程的環境約束和監管，適度提高外資企業準入門檻，從而避免成為“污染避難所”。