綠色技術創新驅動經濟轉型的策略研究

陳艷春 韓伯棠 周穎

摘要：隨著中國經濟發展進入新常態，技術創新與經濟轉型的研究也被注入了新的約束條件。在新經濟條件約束下，綠色技術創新驅動經濟轉型的微觀作用機制、調控手段及其造成的結果差異成為研究的重點。首先，從中國經濟轉型情境的特點出發，對綠色技術創新驅動經濟轉型的過程進行解構。其次，以解構的經濟轉型過程為基礎，提出假設條件，在熊彼特“創造性破壞”模型基礎上，構建一個包括三條主線，兩類技術，三種狀態的理論模型，分析綠色技術存量、工資率和排污費率等因素對經濟轉型的啟動條件、轉型速度和經濟增長率的影響?？紤]中國當前既要穩定經濟增長又要控制污染的情境，提出依據經濟梯度、充分發揮低碳示范區引領作用并分區施策的轉型策略。

關鍵詞：綠色技術創新;經濟轉型; 內生經濟增長模型

中圖分類號：F323.214? 文獻標識碼：A? ?文章編號：1007-2101（2019）03-0094-07

一、引言

從2000年開始，中國政府就采取措施引導轉變經濟發展方式。實現經濟轉型的途徑很多，但技術途徑被認為是見效最快、可操作性最強[1]的方法，因此，從技術途徑促進經濟轉型成為研究的熱點。然而，隨著中國經濟發展進入新常態[2]，在新的經濟條件約束下，綠色技術創新驅動經濟轉型的調控手段及其造成的結果有哪些差異，政策應該如何調整，就成為研究的重點。

技術創新驅動經濟轉型的理論研究主要集中在對內生增長模型和新經濟地理模型的擴展上，如在Grossman和Helpman[3]開發的產品種類增加和產品質量提高模型中加入空間元素，研究技術創新對經濟轉型的影響。Sochirca等[4]開發了包含水平與垂直技術研發的技術創新模型，分析經濟增長、技術創新和產業結構轉型的關系。Duranton[5]把Grossman和Helpman開發的空間質量階梯增長模型嵌入到一個城市框架，描述了離散的技術創新導致產業結構調整和經濟轉型的過程。這些模型均沒有考慮技術的環境效應的差異性。

考慮到技術的環境效應差異，Hart[6]將技術分為綠色技術和非綠色技術，在內生增長模型基礎上，研究了兩種技術創新對經濟增長的影響。Smulders等[7]在熊彼特“創造性破壞”模型的基礎上，認為企業對技術的采納過程也就是技術創新擴散過程，描述了由手工技術、節省成本的技術向綠色技術轉型的路徑。

前沿的綠色技術創新主要集中在高收入國家[8]，國外學者研發的經濟技術模型主要考慮前沿性技術創新。中國是發展中國家，追趕性技術創新多于前沿性技術創新[9]，目前還沒有適合中國經濟轉型情境的理論模型。因此，筆者從中國經濟轉型情境的特點出發，構建符合中國情境的理論模型，進而給出轉型策略。

二、經濟轉型過程解析

經濟轉型是指通過技術進步等因素促進經濟增長方式的轉變[10]。該定義說明經濟轉型的過程中有兩條主線，一是技術進步，二是經濟增長。在環境約束下，經濟轉型的過程實質上是碳排放增長與經濟增長相脫節的過程[11]。因此，在經濟轉型的過程中還要考慮污染排放。至此，經濟轉型的過程應該包括技術進步、經濟增長和污染排放三條主線。既然考慮到環境效應，還應該針對技術的環境效應差異進行分類，筆者將技術分為綠色技術和非綠色技術。

再者，經濟轉型是一個過程，也是綠色技術逐漸被采納、非綠色技術逐漸被替代的過程。綠色技術的采納也不是瞬時完成的，是學習的過程，因此，需要用學習的角度來研究綠色技術采納的過程。在確認綠色技術具有吸引力的情況下，該過程取決于企業的學習[12]。因此，根據學習的過程來劃分階段，要有初始狀態、中間過程和結束狀態三個環節。借鑒Smulders等人的研究成果，考慮到中國當前的技術、經濟狀態，從便于分析的角度，在經濟轉型的初始點，假設全部是采用非綠色技術進行生產的污染企業;在結束點是全部采用綠色技術進行生產的生態企業。上述過程定義主要基于以下考慮：第一，中國目前處于工業化中后期[13]，工業化生產技術普遍被采用;第二，中國普遍收取排污費并進行研發補貼[14];第三，中國從2008年開始建設低碳示范城市[15]，這些低碳示范城市是中國的綠色技術先行者;第四，技術知識對經濟增長的貢獻雖然與發達國家相比還比較低[16]，但是技術知識已經成為經濟增長的主要驅動力。

綜上所述，經濟轉型的過程是一個綠色技術不斷被采納的學習過程，包括技術進步、經濟增長和污染排放三條主線，涉及污染企業和綠色生產企業兩類，包括初始狀態、學習過程和結束三種狀態。

三、綠色技術創新驅動經濟轉型的模型構建

（一）模型的基本要求

根據經濟轉型過程的解析，模型至少應滿足以下幾個條件：第一，應該區分一般技術和綠色技術，模型中至少包含兩類技術交替的過程。第二，便于分析政策工具的作用。中國在向綠色經濟轉型中，地區間的經濟發展水平、研發補貼、工資等存在顯著差異，要考慮這些差異對從一種技術經濟范式向另一種范式過渡的條件的影響。第三，模型具有新熊彼特模型的特點。阿吉翁、霍依特[17]認為新熊彼特模型具有可持續增長的特點。Smulders[7]的研究表明，熊彼特式內生增長模型，側重技術轉型對經濟增長的影響，適合研究技術經濟范式與可持續增長問題。

（二）基本假設

針對中國目前的實際情況，同時為了簡化研究，筆者做出以下假設：第一，假設生產中存在兩類技術。1代表非綠色技術，該技術在初始階段之前出現，該類技術創新是為了節省成本。對于采納該類技術的企業，每單位產出需要？濁<1勞動，每單位產出的污染排放是1單位。2代表綠色技術，該技術在轉型階段初期出現，采納該類技術的企業每單位產出需要勞動為？酌<1，沒有污染排放。第二，在任何時刻，企業可以處于三種狀態之一：狀態0表示這些行業還沒有采納綠色技術;狀態1表示先行者已經采納綠色技術，狀態2表示企業已經成功采用綠色技術生產，成為生態質量生產者。用nF0、nF1和nF2表示處于三個狀態的企業數量，初始狀態為：nF0=1，nF1=0，nF2=0。第三，在經濟體中，勞動力總數為L，每一個體提供1個單位的勞動力，他們具有C-D型跨期時間偏好的效用函數。第四，政府將對污染排放征收排污費或環境稅，同時稅收的收入作為激勵環保技術創新的補貼資金來源。第五，研發具有不確定性，與知識存量和研發投入正相關。

（三）模型的結構

1. 代表性家庭的效用函數。代表性家庭的效用如式（1）所示。？籽是折現因子，C是消費指數，t是時間指數，H是排放損害。

消費者在連續產品上具有C-D型偏好。不同質量的同類產品之間可完全替代。對數形式的效用函數使其均衡時的各個行業的數量需求相等[18]。

式中，qim是部門i第m代產品的質量;ximt是t時間的產品的產量。受到預算約束，效用最大化意味著只有單位質量商品價格最低的產品被消費，該商品

式（3）中，Yt是部門的消費支出，pimt是時間t商品i的質量為m的商品的價格。效用最大化時滿足[18]：

2. 產品生產。企業生產具有壟斷競爭性，生產者需要先擁有唯一的專利然后才能生產，單位生產成本只與技術有關，與部門和質量無關。對于采用非綠色技術生產的企業每單位產出需要？濁單位勞動力，工資率為w，生產成本不但包括人工成本，還包括污染排放成本？子，因此該類企業生產成本為c1=？濁w+？子。采用綠色技術的企業，生產1單位產出需要r單位勞動力，不排放污染，生產成本c2=？酌w。

在初始點，全部是采用非綠色技術生產，企業通過創新不斷提高產品質量，質量創新以？姿倍提高。企業之間進行的是伯川德競爭，處于領導地位的公司設置限價等于競爭對手糾正質量差別的成本，因此，質量改進型的污染企業設置價格為？姿c1。最先采用綠色技術的公司，成本是領先的，設置價格等于他的競爭對手的成本c1。質量改進型企業的利潤可以表示為：

對于綠色生產型公司，利潤可以表示為：

設企業生產制造中雇傭的勞動力為Lx：

3. 部門的研發。在進行采納性研發之前，企業要先尋找可以采納的綠色技術，概率為？姿0，在通過觀察后，成功采納的概率是？覬。采納成功的企業nF2可以成為標桿，增加采納成功的概率[19]。企業由狀態0到狀態1轉移比例為：nF0=（？覬nF2+？姿0）。在采納性研發中，需要α單位的勞動，還需要一定的技術存量。設Lgk是k類企業中從事研發的勞動力數量，研發的速率l為：

式（8）中，A2是企業擁有綠色技術的存量。

企業從狀態1成功轉移到狀態2的比例為：nF1l?？紤]到nF1+nF2+nF0=1，則：

公司的價值由無套利方程決定，在沒有進入壁壘時，公司開發的各種設計的價值等于開發成本，即νk=αw。

由于創造性破壞，質量提高型的公司有被替代的風險，由此帶來的損失為Sk，替代的速率等于研發速率，即Sk=τνk。

4. 勞動力市場。勞動力總體為L，沒有彈性，用于研發和生產制造。Lgk是從事k類技術研發的勞動力數量，Lx是制造生產的勞動力，市場出清條件為：

L=Lx+∑Lgk （12）

（四）經濟轉型的啟動條件及影響因素

1. 經濟轉型的條件。向綠色經濟轉型中，主要有兩種類型的公司。采納綠色技術的公司不受環境管制，但是采納是有成本的。企業是否會采納綠色技術，成為綠色技術先行者，需要考慮的條件是，綠色技術的采納收益是否足夠大，即當πF2>πF0時有采納發生。因此，根據利潤公式（5）和（6），可以得出：

經過整理，綠色技術的效率應該滿足如下條件：

從式（13）可以看出，綠色技術的生產率是影響綠色技術采納的決定性因素。盡管綠色技術的生態效益高，但是由于經濟效益低，企業是不愿意采納的。排放費的收取和研發津貼對企業的經濟效益具有調節作用，因此在研發補貼不變時，適當的提高污染費可以促進企業采用綠色技術。

2. 經濟轉型的速度。根據式（9）和（10），企業從狀態0成功轉移到狀態2的速度就是經濟轉型的速度。在該過程中，轉型的速度與采納性研發速率成正比。采納性研發與知識存量成正比，因此，在其他條件不變時，擁有更多綠色技術存量的企業將在轉型中首先突破經濟效益門檻，成為綠色先行者。同時，隨著采納綠色技術的企業增多，知識存量逐漸增加，采納綠色技術的企業成功率更高。因此，中國建立低碳示范區，通過政策扶植一些企業，通過樹立標桿，可以降低企業尋找目標的難度，有利于提高轉型的速度。而且，轉型速度隨著采納性企業增多，速度將逐步加快。

3. 經濟轉型中的經濟增長。根據式（11），經濟增長率為：

可以看出，在轉型的起始點，A1>A2，當其他條件不變時，經濟增長因為采納性研發，經濟增長速度出現跳躍性下降。當A1=A2時，經濟增長速度回到采納之前的初始水平。在A1

4. 經濟轉型中的環境污染。在經濟轉型中，只有那些還沒有采納綠色技術進行生產的企業有污染排放，可得：

可以看出，技術對污染排放有正向效應，隨著處于狀態0的企業份額逐漸降低，污染逐漸降低。如果η比較大，采用非綠色技術進行生產收入高，進行有污染的生產的人數Lx增加，綠色技術采納性研發的人數減少。如果η較小，相反的情況將發生，采納速度將更快，以Lx表示的規模下降。當γ>η時，采用綠色技術生產比采用非綠色技術生產的回報更高。

四、綠色技術創新驅動經濟轉型的實踐

（一）數據收集與整理

1. 綠色技術創新及其存量的測度。綠色技術創新的測度借鑒Popp[20]和Jaffe[21]等人的做法，以OECD[22]2011年出版的綠色技術專利統計戰略中給出的關鍵詞構造檢索式，在中國知識產權局網站，通過表格檢索，以發明專利統計數據測度綠色技術創新。例如統計北京市2010年的綠色技術創新檢索式為：F XX（廢氣/TX+廢水/TX+廢物/TX+垃圾/TX）×（處理/TX+清除/TX+凈化/TX+回收/TX+利用/TX+處理/TX+除去/TX）+太陽能/TX+風能/TX+燃料電池/TX+熱能/TX+生物質能/TX+溢油/TX×去除/TX）×（11/CO）×（2010/AD）。根據該檢索式，可以統計出每個省份各個年度的綠色技術專利數，進而按照永續盤存法計算綠色技術創新的存量。檢索各省份每年總的專利申請量，計算綠色技術創新所占的份額。

如圖1所示，綠色技術專利呈現出由東部向中西部遞減的階梯特征，差異十分明顯。綠色技術專利從2002—2004年出現較小輻波動。這兩年的重要事件是2002年1月《排污費征收使用管理條例》通過國務院第54次常務會議，2003年1月2日起施行。有綠色技術專利自2007年起增長明顯加速，可能的原因是2007年爆發經濟危機，世界各國均增加綠色技術研發投資，促進綠色技術創新增加。同時，我國自2008年開始創建低碳示范區，加大對重點城市的綠色技術創新投資。如式（13）所示，排污費和研發投資對綠色技術創新有一定的推動作用。

2. 綠色技術創新的采納。根據Andrew J.Nelson[23]的研究，選擇基于技術流動來測度綠色技術擴散?？紤]到數據的可得性，從國家統計局網站獲取2002—2011年專利實施許可合同，根據綠色技術的關鍵詞提取符合條件的記錄共72 071條。然后，根據合同的受讓方和接受方名稱查詢其所在地區，進而將技術許可根據受讓方和技術許可方所在的地區進行分類，每個地區的數據按照年份排序。

統計數據表明，北京、浙江、江蘇、廣東、山東和上海處于第一梯隊;湖北、湖南、安徽和四川、遼寧等省處于第二梯隊;最少的是青海、甘肅、寧夏和西藏地區，幾乎沒有接收其他地區的綠色技術許可。從整體上看，綠色技術采納主要集中于東南沿海地區，這些地區的經濟發展水平比較高。綠色技術創新的采納與經濟發展水平之間緊密關聯，傳統的技術擴散的地域臨近效應沒有體現出來。

3. 經濟轉型指數的測算。國內對經濟轉型效應的測度有兩種：一是采取綜合評價指標法，如張建偉[24]以專利產出表征技術創新，以單位能耗工業總產值、單位氣體污染工業總產值、單位水污染工業總產值、單位固體污染工業總產值來考察技術創新的經濟轉型效應。二是采取脫鉤指數法，如金樂琴等[11]給出低碳經濟轉型的評價指標是碳排放強度和脫鉤彈性系數。為了便于對比，筆者采用單位能耗工業總產值、單位氣體污染工業總產值、單位水污染工業總產值、單位固體污染工業總產值來考察經濟轉型的效果。首先對這些指標進行倒數處理，再把這些指標合成為一個經濟轉型的綜合得分。經濟轉型指數表明，東部轉型指數最高，西部最低。

（二）綠色技術創新與經濟轉型的關系

圖2給出了綠色技術創新份額與經濟轉型的關系?？梢钥闯?，在綠色技術創新份額比較低時，經濟轉型指數變動不大，2009年是一個轉折點，在這之后，綠色專利申請數量增長加速，年增長率達到30%，遠高于非綠色技術增長率，經濟轉型指數增長率相比份額增長率更快。Christian Soltmann[24]應用OECD國家的行業數據擬合了綠色技術創新與行業產出的關系，發現OECD國家行業經濟轉型的條件行業綠色技術專利的存量達到3 014件。式（13）雖然給出了經濟轉型的啟動條件，但由于中國各區域綠色技術存量差距較大，不可能有一個統一的轉型條件，適合分區施策。

（三）綠色技術創新的采納與經濟增長

圖3給出了綠色技術創新的采納與人均GDP的關系，在人均GDP水平比較低的階段，相應的綠色專利實施許可合同數量也比較低，隨著人均GDP增大，綠色技術采納增加。人均GDP比較低的階段點比較密集，這是因為中國大多數省市經濟水平和采納比率都比較低。兩者關系的轉折點是2008年，綠色技術創新的采納迅速增長，人均GDP向下略有波動。式（15）表明，采納綠色技術創新需要研發投入，對經濟增長有負向影響，對綠色技術創新采納速度的調控也是對經濟增長速度的調控。

五、經濟轉型的策略

理論與實踐的研究表明，綠色技術創新是驅動經濟轉型的主要動力，綠色技術的相對生產效率，即綠色技術創新的份額是經濟轉型啟動的主要條件，經濟轉型的速度受到綠色技術創新采納速率的影響，但是采納綠色技術創新又對經濟增長有負向影響?？紤]到中國的具體情境，筆者提出如下建議。

（一）依據經濟梯度推動經濟轉型

依據戴維提出的刺激—反應機制，潛在的企業采納綠色技術創新的過程是因為經濟刺激達到了企業盈利的臨界水平[25]，而且隨著干中學邊際成本逐漸降低，效益越來顯著。隨著企業社會責任等認識水平的提高，企業重視綜合效益，但是企業對于各種層級高新技術的選擇主要取決于經濟效益。

促進經濟轉型的途徑有兩個：一是加大研發補貼;二是提高排污費與工資的比率。從目前中國實際情況來看，排污費和國家研發補貼是調解經濟收益的重要杠桿。從市場角度來看，這兩者同樣是影響企業產品價格的重要因素。在我國排污費率全國一致時，企業所在地區工資率越高，企業采納綠色技術越有利可圖。在我國，東部沿海地區的工資率高于西部地區，經濟轉型也從東部地區開啟。我國綠色技術專利和綠色技術專利實施許可的分省統計數據也證明了這點，因此沿著經濟梯度，采取適度經濟刺激，主動實現經濟轉型是可行路徑。

（二）增加綠色研發投入，提高綠色技術效率是實現主動轉型的關鍵

模型還表明，實現經濟轉型還與綠色技術和非綠色技術的比值有關。只有當y>n時，采用綠色技術生產比采用非綠色技術生產的回報才會更高，企業才是真正的主動實現經濟轉型。與綠色技術效率直接相關的是技術存量，當前中國綠色技術專利增長率大于非綠色技術增長率，但是綠色技術創新的份額還在3%以內，與發達國家占20%～30%的比例有很大差距。在這種情況下，企業進行非綠色技術研發的收益更高，加上綠色技術研發的沉沒成本高，風險大等特點，企業在綠色技術研發方面的投入不足。因此，國家需要加大綠色技術研發的投入。

（三）充分發揮低碳示范區的引領示范作用

中國的綠色研發基金相對較少，國家在綠色技術研發投入方面不能普遍撒網，應該重點扶持，典型的是對低碳示范區的啟動基金的投入。截止到2018年底，我國的低碳示范區建設已經走過10個年頭，占地級以上城市的7%左右[26]。低碳示范區相當于在綠色技術采納的初始階段增加綠色樣本的數量，從而增加了成功采納綠色技術的企業數量，采納成功的企業又成為新的學習樣本，繼續增加發現樣本的概率，可以使采納速度繼續加快。當nF2接近1時，外生增加樣本，對于采納的激勵作用非常小。事實也證明，低碳示范區已經為經濟轉型起到了一定的示范作用，不過這種示范效應會隨時間逐漸衰減。

（四）控制經濟轉型速度，平滑經濟增長

模型表明，經濟增長水平隨著nF1和nF2先下降后上升。nF1是采納綠色技術的企業份額，起點和終點均為零，最大值出現在曲線中間某一點。nF2是轉型成功的企業份額，為邏輯斯蒂曲線，開始階段加速，接近1時減速，最大的增長速度出現在曲線中間。值得注意的是，在初始階段，nF1和nF2在相當長的時間內接近于零，此時對產出幾乎沒有影響。隨著nF1增大，更多的企業進行采納性研發，生產部門的人數下降，產出開始下降;當nF1達到最大值后，產出逐漸增加。

綠色技術創新驅動經濟轉型會對經濟增長產生較大影響。因此，中國應該考慮到人們對經濟增長的基本需求。如果在綠色技術存量比較低的時候政府強制企業采納綠色技術，產出增長率會下降。在兩者的技術存量相等時，經濟增長幾乎不受影響。在這種情況下，通過綠色創新實現經濟轉型會對經濟增長速度產生較大影響。因此，中國應該考慮到人們對經濟增長的基本需求，調節經濟轉型速度，穩定經濟增長。

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Research on Strategies of the Economic Transformation Driven by Green Technology Innovation

Chen Yanchun1， Han Botang2， Zhou Ying1

（1.School of Economics and Management， Shijiazhuang Railway College， Shijiazhuang 050043， China;

2.School of Economics and Management， Beijing Institute of Technology， Beijing 100081， China）

Abstract： As China's economic development has entered a new era， the research of economic transformation driven by technological innovation has also been injected with new constraints. Under the constraint of new economic conditions， the research focuses on the micro mechanism and difference in results caused by regulatory means on green technology innovation driving economic transformation. Firstly， according to the characteristics of China's economic transformation situation， the paper deconstructs the process of economic transformation driven by green technology innovation. Secondly， on the basis of economic transformation process of deconstruction， authors put forward assumptions， on the basis of the model of schumpeter's "creative destruction"， build a theoretical model consisting three main line， two kinds of technology， and three kinds of states， discusses the stock of green technology， factors such as wage rates and emission rate to the transformation of the economic transformation of the starting condition， speed， and the effects of economic growth. Finally， considering the current situation that China needs to both stabilize economic growth and control pollution， this paper proposes a transformation strategy based on economic gradient， giving full play to the leading role of low-carbon demonstration zones and implementing policies in different regions.

Key words： green technology innovation， economic transformation， endogenous economic growth model