我国城市绿色创新的溢出效应及收敛性分析——基于长江经济带108个城市的检验

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论文字数:51222 论文编号:sb2021070420423136240 日期:2021-07-29 来源:硕博论文网
本文以绿色创新效率表征绿色创新,尝试在理论层面上明晰城市绿色创新效率空间溢出的内在作用机理,进而通过对 2003-2017 年长江经济带108个城市绿色创新效率的溢出效应及其收敛性进行实证分析,得出以下结论:(一) SFA 和 DEA 的测算结果均表明,研究期内长江经济带城市绿色创新效率总体上呈逐年上升之态势,但却低于全国平均水平,且效率均值均未达到有效状态,未来仍有较大的改进余地。经配对样本 T 检验和 Spearman 相关系数检验发现,两种方法测算的结果具有显著差异,但在排序上却表现出较好的一致性,较之于排名变动较大的 DEA测算结果,SFA 更能客观反映城市绿色创新的真实发展水平,其测算的城市绿色创新效率最优。

1 导论

1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
工业革命以来,创新就一直被视为推动各国经济持续增长和发展的关键力量[1]。而城市作为创新活动集聚的空间载体,汇集了大量人口、资本、产业等优质生产要素,兼具信息交流和资源配置的双重优势,在优化经济空间布局过程中扮演着不可替代的重要角色。尤其是伴随着工业化和城市化的快速推进,我国城市建设取得了令世人瞩目的伟大成就,截止目前,城市化率即将突破 60%①,在此过程中,其产生的集聚效应也极大地提高了我国经济发展水平和居民福祉。然而,长期以重量轻质为主的城市规模的无序扩张,也诱致了一系列诸如资源紧缺、交通拥挤、环境污染、生态恶化等“城市病”,以及城市竞争力低下、不平衡不充分等种种棘手难题,这也成为城市绿色可持续发展和转型升级过程中障碍,与社会主义新时代满足人们对绿水青山等美好生态环境需求的目标相悖。因此,“要加强创新引领发展作用,构建市场为导向的绿色技术创新体系,更加自觉的推行绿色循环低碳发展,处理好绿水青山与金山银山之关系……”[2]。而绿色创新作为新常态发展理念中“绿色”和“创新”两大要素的有机契合,其效率的提升无疑是破解当前城市发展难题、提升城市竞争力、促进落后城市弯道超车的重要抓手。另一方面,考虑到目前我国区域创新差异所致的经济发展失衡问题依旧突出[3],且有不断加重之势,因此这也成为贯彻区域协调发展战略必须直面的关键问题。一般来说,开放经济体系下,某一地区的创新活动可借助知识交流、技术转移等途径扩散至其他地区,使创新收益以技术外溢的形式惠及周边地区,以此促进区域间的交流合作,缩小创新落后地区与先进地区的技术差距,进而优化整体经济格局,这样一来,作为创新活动新范式的绿色创新亦是如此[4-5]。因此,伴随着绿色创新对区域经济发展和城市竞争力影响的日益加深,城市在依靠自身内在条件提升其绿色创新能力的同时,绿色创新效率的溢出效应与收敛性问题也就成为各方关注的重要课题。
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1.2 文献综述
基于上述研究内容,本文将围绕绿色创新、创新的空间溢出以及收敛性等三方面对国内外相关文献进行了梳理和述评。具体而言,对于绿色创新研究,主要是从其概念内涵、测度及其影响因素展开;而创新的空间溢出与收敛性则从其概念、形式、度量方法以及驱动因素等方面着手,对这一研究领域内的相关文献进行全面述评,以便为本文研究价值提供有力佐证。
1.2.1 有关绿色创新的研究
(一) 绿色创新的内涵
创新是驱动经济长期繁荣发展的根本动力,但忽视绿色理念的传统创新很可能会给环境带来严重的负外部性[7],由此促进环境友好型经济增长的绿色创新便成为国内外学者日益关注的话题。学术界对绿色创新的研究发端于1996年Fussler & James[8]合著的《驱动绿色创新》,他们将绿色创新视为一种以避免和减少环境破坏为目的,并能满足企业、消费者经济价值需要的新产品和新工艺。之后其他学者从生态学、可持续发展、战略管理等角度对其内涵进行了广泛探讨[9],但囿于绿色创新本身所固有的复杂性和抽象性,目前学界对此仍未达成统一共识。但由于相关概念均侧重于减少环境负担和经济可持续发展,普遍认为绿色创新与生态创新、环境驱动创新、可持续创新等概念一脉相承[10],并无本质差别,因而在很大程度上可替换使用。具体而言,随后学者是从不同视角切入,就绿色创新的内涵给出了各自的理解,进而引申出了不同定义形式和实践应用。如从务实角度看,Driessen & Hillebrand(2002)[11]认为绿色创新不仅关注环境污染物的减少,还考虑如何通过改进创新过程中的各环节来提升环境效益。从降低环境影响看,Beise &Rennings(2005)[12]将绿色创新界定为经济组织为减少和降低环境负担以促进经济可持续发展,进而在技术、流程和产品等方面所采取的革新。但也有学者[13]认为绿色创新应涵盖更广泛的内容,不仅包含产品、工艺及流程在内的硬件、软件创新,还包含节能减排、污染防治、绿色产品设计等企业环境管理方面的技术创新。从目标导向看,OECD[14]更加强调人们追求环境效益的动机,即企业在创新过程中采用相应措施来减少资源消耗、废弃物排放和生态污染。实际上,自绿色创新相关理论于上世纪末引入我国以来[15],国内诸多学者也对其概念进行了界定。但与国外相比,国内学者更多的是基于广义视角来理解绿色创新。
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2 理论与机制分析

2.1 城市绿色创新效率评价体系的构建
如前所述,本文认为绿色创新效率是一种在绿色理念指导下,旨在以尽可能少的创新要素投入和环境污染,谋取尽可能多的经济效益和社会效益,以实现经济-社会-环境三者相协调的高质量创新发展效率。从这一概念出发,基于投入-产出视角和知识生产函数,遵循指标选取的科学性、代表性、可获取性等原则,对已有绿色创新投入与产出指标进行扩展和补充,使之更适合城市层面的绿色创新评价,进而可构建如表 2-1 所示的城市绿色创新效率的投入产出指标体系。具体而言,绿色创新投入主要从资本、人力和资源三个维度遴选指标。对于资本和人力维度,现有研究多采用R&D全时当量和R&D经费支出来衡量[113]。但需要说明的是,目前这两项指标的相关数据在城市层面没有统计,故选取科学技术支出和科技活动从业人数分别表征科技资金投入和劳动力投入[115]。此外,考虑到绿色创新是一项多主体共同参与的活动,本文还引入环保专职人员来衡量绿色劳动投入。资源维度上,许多学者选用能源消耗投入来表征,并将煤炭、石油、天然气等传统能源折合成标准煤予以度量。但限于数据的可得性,借鉴卢丽文[116]的做法,选取全社会用电量作近似替换。
至于绿色创新产出,与现有研究相同,主要从期望产出和非期望产出两个维度来考虑。其中期望产出维度,从经济效益和环境效益两方面选取 4 项指标来表示。具体来说,经济效益主要体现在绿色创新活动所带来的经济增长和科技进步上,因此目前学者大都采用 GDP 来衡量经济增长效果,所得结论也比较可靠,本文也沿用此做法。而在科技进步的度量方面,代表性的指标是专利。但专利作为绿色创新活动的主要产出,又区分为专利申请量和授权量,相比较而言,专利申请量存在一定的滞后性,且已有研究也表明[66]专利授权量更能保证创新产出的质量而被广泛使用,故本文也选择专利申请授权量(发明专利、实用新型、外观设计之和)来表征绿色创新所带来的科技进步和潜在市场收益。对于社会效益,则体现在城市商业化水平及人居环境上。其中城市商业化水平方面,借鉴相关研究[65],选用社会消费品零售总额来度量。另外,由于城市绿化不仅能直观反映城市环境实力,还可以体现居民人居生活环境的改善和绿色福利的提升。
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2.2 城市绿色创新效率溢出的前提条件
从已有研究看,作为推动区域经济可持续增长的绿色创新一直被视为区域经济学研究的一个重要领域。而区域绿色创新本身又是一项多种因素相互作用的复杂经济系统,因此,准确把握其影响因素,厘清区际间绿色创新发展的关联及互动机制,对于丰富区域绿色创新的理论研究及其现实发展意义重大。
集聚是经济地理学中的一个重要概念,也是经济活动表现出的重要空间特征之一,它有利于创新活动的产生,能够推动经济持续增长[117]。在外部性理论和新经济地理学[118-119]提出之前,要素资源禀赋差异一直是解释集聚现象产生的主流观点。在此之后,Schumpeter(1934)[120]在其创新理论的基础上对此做了进一步拓展,从而提出创新集聚理论,认为创新活动在空间上不是一个随机分布的孤立事件,相反,它们通常呈现出集聚分布状态,会像滚雪球一样成簇发生。且这种现象有两种表现形式,一是较早进行创新活动的企业或地区容易发生技术扩散,引发知识溢出,从而为自身带来生产上的规模经济效应,由此导致周边多数创新意识不强的企业和地区发展变得落后。另一则是创新要素在经济发展系统中往往偏向集中分布于某一地区或邻近地区,而不是零星散落地分布在各个地方。Marshall(1890)[118]的外部性理论认为,产业发生集聚的原因主要在于知识的溢出、熟练劳动力市场的形成,以及确保中间投入品的生产三方面,即若同一空间维度上的产业发生集聚,通常会通过同业竞争进一步刺激企业加强自主创新,提高生产效率,以此获取外部规模经济带来的收益。
图 2-1 城市绿色创新效率溢出的作用机理
图 2-1 城市绿色创新效率溢出的作用机理
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3 城市绿色创新效率的多维测度及比较...................30
3.1 测算方法与数据来源.......................30
3.1.1 研究区概况..................................... 30
3.1.2 测算方法..................................31
4 城市绿色创新效率空间格局的动态演变.............................43
4.1 城市绿色创新效率的时间变化趋势.......................43
4.2 城市绿色创新效率的空间分布特征...................................44
5 城市绿色创新效率的溢出效应............................49
5.1 计量方法与模型构建...........................49
5.1.1 探索性空间数据分析(ESDA).....................49
5.1.2 空间面板计量模型构建....................................50

6 城市绿色创新效率的收敛性分析

6.1 收敛性的检验方法
6.1.1  俱乐部收敛模型
俱乐部收敛主要用来考察不同类型区域之间收敛特征的差异性,强调经济结构相似、初始水平相同且地理相邻的一组地区可能会收敛于局部稳定状态。其具体敛模型与绝对 收敛模型类似,此处不再具体给出。俱乐部收敛的首要任务是划分区域类型,参考张伟丽等[139]的内生分组方法,借助探索性空间数据分析(ESDA)中的局部 Moran 散点图,将长江经济带 108 个城市的绿色创新效率划分为 H-H、L-H、L-L 和 H-L 四种集聚类型,进而对各聚类区城市绿色创新效率的俱乐部收敛特征进行检验。
表 6-1 长江经济带城市绿色创新效率的绝对β收敛回归结果
表 6-1 长江经济带城市绿色创新效率的绝对β收敛回归结果
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7 结论与展望

7.1 结论与讨论
7.1.1 主要研究结论
探讨城市绿色创新的溢出效应及收敛性问题,对于把握城市绿色创新发展之差异,实现区域高质量协调发展具有重要意义。本文以绿色创新效率表征绿色创新,尝试在理论层面上明晰城市绿色创新效率空间溢出的内在作用机理,进而通过对 2003-2017 年长江经济带108个城市绿色创新效率的溢出效应及其收敛性进行实证分析,得出以下结论:
(一) SFA 和 DEA 的测算结果均表明,研究期内长江经济带城市绿色创新效率总体上呈逐年上升之态势,但却低于全国平均水平,且效率均值均未达到有效状态,未来仍有较大的改进余地。经配对样本 T 检验和 Spearman 相关系数检验发现,两种方法测算的结果具有显著差异,但在排序上却表现出较好的一致性,较之于排名变动较大的 DEA测算结果,SFA 更能客观反映城市绿色创新的真实发展水平,其测算的城市绿色创新效率最优。
(二) 从时间演化趋势看,研究期内经济带城市绿色创新效率始终表现为“多峰”型分布态势,两极分化严重。从空间分布上看,整体呈现“东高西低,北强南弱”的不均衡分布趋势,“上游-中游-下游”梯度递减分异格局显著,下游(0.486)明显高于中上游地区(0.181、0.151)。2003-2017 年位于第一、二梯度城市的数量大幅增加,并且到2017 年,第一梯度城市已形成稳定的以下游长三角城市“南京-杭州-宁波-温州”为极点的“W”型增长极向南北两侧腹地纵深辐射的绿色创新高水平发展轴带,也带动了其他梯度城市实现了不同程度的跃升,其中位于上游的成都(0.739)和中游的武汉(0.605)已跃迁至第一梯度。从空间格局演化趋势来看,城市绿色创新效率的重心一直位于湖北黄冈,且椭圆范围不断扩大,表现为沿西南方向向西移动之势。
参考文献(略)

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