數字化轉型、綠色創新與高污染企業全要素生產率

張建偉

（黃淮學院經濟與管理學院，河南駐馬店，463000）

一、文獻綜述

長期以來中國一直通過高投入、高耗能和高污染的粗放型發展模式來推動經濟的快速發展，但是這種模式已經帶來了一系列生態環境問題。在這樣的背景下，高污染企業將面臨向高效、綠色和環保方向轉型的前所未有的壓力。高污染企業作為綠色轉型發展的關鍵，其高質量發展在很大程度上影響著國家整體綠色經濟轉型。高污染企業加大環保投入，大力推動綠色技術和綠色工藝創新，是當前中國擺脫高污染、高能耗的粗放經濟增長模式，從而實現綠色可持續發展的關鍵。

關于綠色創新的研究頗受重視。Rennings 最早提出了綠色技術創新，相對于一般創新而言，綠色創新具有雙重外部性，一方面，由于綠色技術和技術知識外溢的正外部性，使得綠色技術開發企業無法獲得與自身投入相匹配的回報；另一方面，由于環境治理制度的不健全，企業污染物排放存在環境負的外部性，污染物排放并未被計入經營成本，這導致企業綠色技術創新的積極性受挫。[1]雖然，負的外部性制約了企業綠色技術創新，但是學者們發現綠色創新也會對企業經營活動產生積極影響。綠色技術創新通過提升資源使用效率和單位產出率來降低企業經營成本，從而有助于企業獲取更多經濟收益。[2-3]此外，高水平的綠色技術創新能夠更有效發揮資源優勢，這有助于推動相關行業積極開展創新成果轉化，提升行業整體技術水平，促進行業整體生產效率的提升。[4]

企業層面全要素生產率（TFP）是指在既有生產要素下，企業通過管理的優化、技術進步和規模經濟實現額外生產率的提升。目前學者們已經從環境規制、環保稅費和企業綠色責任角度探討高污染企業全要素生產率的影響因素：較低的環保規制引發的環保投入增加會擠壓高污染企業的研發投入，抑制企業全要素生產率，而當環境規制強度上升后，將倒逼企業加大生產技術革新，帶動創新效率和生產效率提升[5]；“環保費改稅”通過增加資源配置效率提高稅費負擔提標地區重污染企業的全要素生產率[6]；企業綠色責任行為模式能夠對全要素生產率呈正向調節[7]。因而，從上市企業整體角度來看，綠色創新對企業全要素生產率有顯著的促進作用。[3]

隨著人工智能、區塊鏈、云計算等新一代數字科技的創新突破及其對工業企業的持續滲透，“數字化”對企業綠色創新流程各環節都將產生較大影響，從而影響企業綠色創新。學者們已經從多個方面探討了數字化轉型對綠色創新數量、綠色創新質量和綠色創新效率產生的影響。從增加創新投入規模和優化投入結構來看，數字化轉型一方面通過創新人力資源投入和財力資源投入途徑來提升企業綠色創新質量和數量[8]，另一方面通過優化人力資本結構和提升產學研合作水平促進了企業綠色技術創新數量和質量的提升[9]。另外，數字化轉型能夠通過強化媒體監督、應用虛擬仿真技術和提升資源配置效率渠道提高企業綠色創新效率。[10-11]此外，數字化轉型通過緩解融資約束、弱化代理沖突、提升成長能力促進了企業綠色創新。[12]

目前，國內外關于綠色創新和企業全要素生產率關系的研究，大多都基于工業或者制造業整體角度，微觀視角的較少。尚未有學者考慮數字化轉型在綠色創新影響企業全要素生產率的過程中所發揮的調節效應。本文以中國滬深A股高污染上市企業為例，擬明確高污染企業綠色創新與全要素生產率間的關系，剖析數字化轉型對于上述兩者關系所發揮的調節效應。如此，不僅可以幫助高污染企業更好地制定企業綠色創新和數字化轉型戰略，使企業更好做到綠色創新和全要素生產率的雙向提升，還可以為政府制定數字經濟、綠色創新和高質量發展等相關政策提供一定的理論依據。

二、理論分析與假說提出

（一）綠色創新對高污染企業全要素生產率的影響

其一，企業綠色創新活動將提升高污染企業的生產效率，進而提高企業全要素生產率。

在企業綠色創新過程中企業投入了大量的人力、物力和財力，在這個過程中企業的技術、產品的技術含量、員工的經驗都會得到積累和提升，這些積累和提升又通過在生產經營過程中人力資本和生產設備改造升級等途徑轉化為更高效的生產力，從而促進企業全要素生產率提升。[3]企業綠色創新具體可以分為綠色工藝創新和綠色產品創新。綠色工藝創新是指改變企業現有的生產技術及流程，包括新設備和新工藝的引進。綠色工藝創新后企業產品的優良率提升，殘存品減少，產品的銷售效率提高，從而相應實現全要素生產率提升。綠色產品創新是指企業創造了一種全新的綠色產品，或者是對原來舊產品功能的綠色改進。[9]綠色產品創新使得企業生產的產品更符合當前的市場需求，企業的市場競爭力得到提升，而且相對于舊產品，新產品的內在價值和市場價值都得到了提升。企業會將更多的資源投入到自己具有比較優勢的新產品生產過程中，提升生產資料的使用效率，從而促進企業全要素生產率提升。

其二，企業綠色創新將降低高污染企業生產成本，進而提高企業全要素生產率。

高污染企業的生產成本主要包括原材料成本、勞動力成本和環境成本：綠色創新過程中開發出來的新型節約能源和原材料的綠色產品將提高企業生產資源使用效率，綠色工藝通過對舊工藝的技術改進，有效降低生產過程中殘廢品比率，促進廢棄材料的回收再利用，降低企業原材料成本；綠色工藝創新，能夠促進生產環節的精簡，助力解決人員冗雜和人均生產效率低下問題，降低勞動力成本；綠色創新能夠有效降低企業總的污染物排放量，企業的環保費用相應減少，從而促進企業全要素生產率提升。

其三，綠色創新將改進高污染企業形象，提升綠色創新質量，進而提高企業全要素生產率。

在當前綠色發展成為全社會共識的背景下，主動開展綠色技術創新、承擔更多綠色責任的企業更容易受到消費者的青睞[7]，這有利于提高綠色創新企業的市場份額。因此綠色創新技術更容易得到規?；瘧?，進而促進高污染企業全要素生產率提升。此外，當前政府大力倡導綠色可持續發展，相關開展綠色創新的企業更容易獲得信貸資金的支持，降低企業綠色技術創新的成本和風險，進而進一步激勵企業開展高質量的綠色技術創新，有效促進企業全要素生產率提升。

基于此，本文提出如下研究假設：

H1：綠色創新對高污染企業全要素生產率產生顯著促進作用。

（二）數字化轉型在綠色創新與高污染企業全要素生產率間的調節效應

企業數字化轉型能夠提高綠色創新要素在企業間快速交流，提升綠色創新要素的流動效率，也有助于企業突破時間和空間的限制，形成有關生產要素投入結構、污染物排放量和綠色創新技術共享的綠色創新協作平臺，加速高污染企業全要素生產率的提升。

1.數字化轉型有利于提升綠色創新技術在高污染企業的應用效率，帶動高污染企業的全要素生產率提升。企業數字化轉型包括數據的搜集、傳輸、分析和應用等過程，通過數字技術的應用能夠實現企業產品研發、設計、生產和銷售等各個流程的信息化，從而破除各個環節之間的信息孤島的壁壘，打破各個環節之間的時空界限，更加科學合理地安排、實現各個生產環節的高效銜接。數字化轉型有助于提升企業綠色創新技術與具體生產流程的精準對接，優化綠色創新技術在企業生產過程中的應用，提升綠色創新對高污染企業全要素生產率的促進作用。

2.數字化轉型有助于綠色創新技術跨部門之間的協作，提升綠色創新質量，帶動高污染企業全要素生產率提升。數字技術的應用提高了企業綠色創新技術的搜尋效率，降低了綠色創新技術合作對象之間信息不對稱，企業能夠更高效、更高質量地搜尋綠色創新技術開發合作伙伴。此外，數字技術的應用不僅掃除了綠色創新知識在合作方之間交流的時空障礙，而且提升了綠色創新主體將綠色知識轉化成綠色創新成果的概率。[8]數字化轉型為綠色創新主體提供了協作平臺，有利于綠色創新資源優勢的互補，縮短綠色創新周期，降低綠色創新風險，從而提升高質量綠色創新技術研發效率，進而帶動高污染企業全要素生產率提升。

基于此，本文提出如下研究假設：

H2：數字化轉型可正向調節綠色創新對高污染企業全要素生產率的促進效應。

三、實證模型構建及數據分析

（一）樣本選擇與數據來源

本文選取2007—2021 年我國滬深A 股上市高污染企業①根據2010 年環保部公布的《上市公司環境信息披露指南》，火電、鋼鐵、水泥、電解鋁、煤炭、冶金、化工、石化、建材、造紙、釀造、制藥、發酵、紡織、制革和采礦業等16類行業為高污染行業。為樣本，研究綠色創新對高污染企業全要素生產率產生的影響，以及數字化轉型對上述二者關系所產生的調節效應?？紤]到數據的可得性，本文對原始數據進行了如下處理：（1）刪除了金融類、被標注為ST、已經退市和核心變量缺少的上市企業數據；（2）對連續變量進行上下1%的winsorize 處理。本文所使用上市企業的財務數據均來源于CSMAR 數據庫。

（二）變量選取

1.被解釋變量。參考曹越等的方法，使用LP 法測算高污染企業全要素生產率（tfplp）。[6]該方法需要企業的投入與產出數據。投入包括直接投入與中間投入。直接投入包括勞動投入和資本投入，勞動投入用企業員工人數對數值衡量，資本投入用固定資產凈額的對數值衡量，中間投入使用購買商品、接受勞務支付的現金的對數值衡量。產出用企業營業收入的對數值衡量。此外，在穩健性檢驗中本文進一步使用OP 法獲取企業的全要素生產率。

2.核心解釋變量。借鑒郭豐等的方法，首先通過國家知識產權局網站檢索企業的專利申請數據，并通過綠色專利IPC 分類號獲得企業綠色專利申請數據，然后使用綠色專利申請數量加1 并取對數值后獲得的數值來衡量企業綠色創新水平（gree）。[8]由于綠色專利從申請到最終獲得授權的過程中存在較長時間間隔，因而，相對于綠色專利授權數據，綠色專利申請數據能夠更好反映企業當前開展綠色創新的情況。在穩健性檢驗中，本文使用綠色專利授權數量加1 并取對數值后獲得的數值來衡量企業綠色創新水平。

3.調節變量

本文參照吳非等的方法，通過使用Python 軟件對上市企業發布的相關文件中與數字化轉型相關文字出現的頻率進行文本分析，來獲取企業數字化轉型程度數值。[13]通過對上市企業年報中關于企業數字化轉型的特征詞進行搜索、匹配和詞頻計數，并最終以企業數字化轉型特征詞出現的總頻數的對數值作為數字化轉型的衡量指標（lndltn）。

4.控制變量

為了避免因遺漏變量而造成實證精度的降低，本文進一步選取了相關可能影響高污染企業全要素生產率的企業層面相關特征變量。這些變量包括企業規模（size）、盈利能力（roa）、固定資產占比（FIXED）、資產負債率（lev）、董事會規模（board）、企業經營年限（age1）和股權集中度（top5）。

其中企業規模（size）使用總資產對數值衡量；盈利能力（roa）使用總資產收益率衡量；固定資產占比（FIXED）使用固定資產占總資產比重衡量；董事會規模（board）使用董事人數對數值衡量；企業經營年限（age1）使用經營年限的對數值衡量；資產負債率（lev）使用總負債與總資產的比值衡量；股權集中度（top5）采用前五大股東持股數量占總股數比重衡量。

（三）實證模型構建

為檢驗綠色創新對高污染企業全要素生產率產生的影響，本文構建了如下實證模型：

模型（1）中的被解釋變量為全要素生產率tfplp，核心解釋變量為綠色創新gree，如果其回歸系數為正數，則表明綠色創新能夠顯著提升企業全要素生產率。X為前述控制變量，同時控制了年份效應和行業效應的影響，為隨機誤差項。

在此基礎上，為進一步分析高污染企業綠色創新與數字化轉型交互作用對企業全要素生產率產生的影響，在模型中進一步加入中心化后的綠色創新與數字化轉型的交互項②中心化后能夠有效降低變量之間的多重共線性問題。，得到計量模型（2）：

其中：digit為數字化轉型程度，α3為交互效應，當α3> 0 時，數字化轉型對綠色創新與高污染企業全要素生產率關系具有正向調節效應，反之，當α3< 0，則為負向調節效應。本文回歸過程中所使用的主要變量的基本統計信息見表1。

表1 變量描述性統計

表1 報告了主要變量描述性統計結果。企業全要素生產率（tfplp）的均值和中位數分別為14.672和14.608，最小值為12.228 最大值為17.549，說明高污染企業全要素生產率存在顯著差異。企業綠色創新水平（gree）的均值和中位數分別為0.743 和0，最小值為0 最大值為7.356，說明高污染企業綠色創新水平存在顯著差異。

四、實證結果與分析

（一）基準回歸結果分析

利用模型（1）對綠色創新與高污染企業全要素生產率間關系進行回歸，回歸結果見表2。未加入控制變量時綠色創新（gree）的回歸系數為0.06989 且在1%的顯著性水平下顯著；加入控制變量后雖然系數減小到0.01397 但依然在1%的顯著性水平下顯著。即無論是否加入其他影響企業全要素生產率的因素，綠色創新均顯著促進了高污染企業全要素生產率的提升。表明綠色創新確實能夠促進高污染企業技術創新、優化高污染企業的資源配置效率，降低生產經營成本，從而促進高污染企業全要素生產率的提升。

表2 綠色創新對高污染企業全要素生產率影響分析

控制變量中企業規模（size）的擴大顯著促進了高污染企業全要素生產率的提升，這可能是規模越大，先進的管理方法和技術在大型企業更容易得到規?；瘧?，從而促進高污染企業全要素生產率提升；固定資產占比（FIXED）的提升抑制了高污染企業全要素生產率，這表明固定資產占比過高，企業經營方式較為固化，企業轉型發展難度變大；企業經營年限（age1）顯著促進了高污染企業全要素生產率的提升，這可能是因為經營年限越長，企業市場經營管理經驗越豐富，從而對企業全要素生產率產生積極影響；盈利能力（roa）的提高顯著促進了高污染企業全要素生產率的提升，這可能是因為盈利能力越強的企業，內部資源配置越科學合理，因而越有利于促進企業全要素生產率提升；董事會規模（board）的擴大顯著促進了高污染企業全要素生產率的提升，表明通過董事會的集體討論，企業更容易做出科學合理的生產經營決策，從而對企業全要素生產率產生積極影響。

（二）基于綠色創新類型視角的分析

企業綠色創新又可以分為以發明專利為主的實質性創新與以使用新型為主的形式創新。不同類型的綠色創新對高污染企業全要素生產率產生的影響可能存在一定程度的差異。為此，為此本文進一步根據綠色專利申請類型的不同，將綠色創新分為實質性綠色創新和形式綠色創新，分組討論不同類型綠色創新對高污染企業全要素生產率產生的差異影響，具體的回歸結果見表3。其中，實質性綠色創新使用綠色發明專利申請數量加1 后取對數值衡量（gree1），形式綠色創新使用綠色使用新型專利申請數量加1 后取對數值衡量（gree2）。

表3 不同類型綠色創新對高污染企業全要素生產率異質性影響分析

由表3（1）（2）列可見實質性綠色創新和形式綠色創新均對高污染企業全要素生產率產生顯著促進作用，但是實質性創新產生的促進效應更明顯。這可能是因為實質性綠色創新能夠更加高效提升高污染企業能源和其他生產投入要素的利用效率，從而對企業全要素生產率產生的促進效應更明顯。

（三）穩健性分析

1.改變核心解釋變量和被解釋變量的測量

本文進一步使用OP 法核算的全要素生產率來考察綠色創新與高污染企業全要素生產率之間的關系，回歸結果見表4 列（1）。由表4 列（1）可見，改變全要素生產率的衡量方法后，綠色創新依然顯著促進高污染企業全要素生產率的提升。

此外，本文進一步使用綠色專利授權數量加1 并取對數值后獲得的數值來衡量企業綠色創新水平（gree3），并重新進行回歸，回歸結果見表4 列（2）。由表4 列（2）可見，改變綠色創新的衡量方法后，綠色創新依然顯著促進高污染企業全要素生產率的提升，因而本文的回歸結論是穩健的。

2.內生性分析

綠色創新會影響高污染企業全要素生產率，但是另一方面全要素生產率比較高的高污染企業，為了保持自身的市場競爭優勢，往往會投入更多的資金到綠色技術開發過程中，二者之間的逆向因果關系易導致內生性問題。為了消除內生性問題而對回歸結果造成的偏差，本文選擇高污染企業所在城市所在年份綠色專利申請數量平均值（mgree）作為工具變量并采用兩階段最小二乘法重新進行回歸，回歸結果見表4 列（3）。由表4 列（3）可見，高污染企業所在城市所在年份的綠色創新水平對該企業的綠色創新產生顯著促進作用，這可能是因為某一個城市的環境規制政策和其他其業綠色技術創新帶來的技術溢出效應，都會促進所在地區高污染企業的綠色技術創新，因而所選擇的工具變量是有效的。由表4 列（3）可見使用工具變量進行回歸后綠色創新依然顯著促進高污染企業全要素生產率的提升。因而，本文的實證回歸結論比較穩健。

（四）數字化轉型的調節效應檢驗

1.調節效應的實證檢驗

根據前文分析，我們認為綠色創新對高污染企業全要素生產率的影響可能受到數字化轉型的作用。因此，本文進一步引入數字化轉型調節變量，考察其對于綠色創新與高污染企業全要素生產率關系的調節效應，回歸結果見表5 列（1）。如表5 列（1）所示，綠色創新的系數和綠色創新與數字化轉型的交互項系數均顯著為正，表明數字化轉型能夠促進綠色創新對高污染企業全要素生產率的正向影響，理論假設H2 得以驗證。這可能是因為數字化轉型促進了高污染企業內部生產要素的流動，提高了內部資源的綜合配置效率，有助于提升高污染企業綠色創新動力、優化綠色創新方式，從而促進高高污染企業全要素生產率的提升。此外，數字化轉型提升了高污染企業對自身生產過程的全程實時監控，促進企業在實際生產情況中更有針對性地開發和應用相關綠色技術，從而促進高污染企業全要素生產率提升。

表5 數字化轉型的調節效應檢驗

2.調節效應的異質性檢驗

考慮到不同規模以及不同地區高污染企業之間因特質不同導致綠色創新、數字化轉型路徑的差異，故數字化轉型對其高污染企業綠色創新與全要素生產率的影響存在一定異質性。因此，本文從企業規模和企業所處地區異質性角度就綠色創新、數字化轉型與高污染企業全要素生產率關系進行估計，回歸結果見表5（2）~（5）列。根據企業資產規模的大小，將樣本分為大型企業與中小型企業組。由表5（2）（3）列可見，綠色創新與數字化轉型的交互項系數在大型企業中顯著為正而在中小型企業組中不顯著，表明綠色創新對大型高污染企業全要素生產率產生顯著促進作用，而對中小型高污染企業全要素生產率產生的影響不顯著。這可能是因為企業綠色創新與數字化轉型本身需要投入大量的資源，只有在應用前景較好情況下企業才愿意投入相關資源，而在大型企業中數字化轉型能夠加快綠色創新技術在企業中的規?；瘧?，促進企業全要素生產率提升。

由表5（4）（5）列可見，綠色創新與數字化轉型的交互項系數在東中部地區企業中顯著為正而在西部地區企業組中不顯著，表明綠色創新對東中部地區高污染企業全要素生產率產生顯著促進作用，而對西部地區高污染企業全要素生產率產生的影響不顯著。這可能是因為東中部地區由于面臨更嚴格的環境規制，因而高污染企業本身綠色創新動力較大。此外，東中部地區的先進數字技術更容易推動企業數字化轉型，因而數字化技術更容易在企業綠色創新過程中得到應用，提升企業綠色創新效率，從而更有效發揮綠色創新對企業全要素生產率產生的積極影響。

五、研究結論與啟示

（一）結論

本文以2007—2021 年高污染上市企業為樣本，實證分析綠色創新對高污染企業全要素生產率的影響效應，并以數字化轉型為調節變量，解析數字化轉型作用下綠色創新對高污染企業全要素生產率的影響機制。實證結果顯示，綠色創新可顯著提升高污染企業的全要素生產率，實質性綠色創新產生的提升效應更顯著。數字化轉型則正向調節綠色創新對高污染企業全要素生產率的提升作用?？紤]企業規模和所屬區位差異，大型和東中部地區的高污染企業，數字化轉型的調節效應顯著；中小型和西部地區的高污染企業，數字化轉型的調節效應不顯著。

（二）啟示

一是高污染企業應當積極主動加快綠色創新，把綠色創新當作企業的長期戰略決策目標。高污染企業應當加強綠色技術投資、積極引進綠色技術生產工藝、開發綠色環保產品，從而獲得持續的綠色創新驅動力，實現綠色轉型和全要素生產率的提升。

二是高污染企業應當將更多資源投入到實質性綠色技術開發中。實證分析發現實質性綠色創新對高污染企業全要素生產率產生的提升效應更顯著，為此，高污染企業應當將更多資源投入到綠色研發能力提升中，通過人才創新、協同創新來激活實質性綠色創新。

三是加大數字技術投資，加快數字化轉型的進程。大型和東中部地區應當率先加大數字技術投資，加快數字技術在綠色創新過程的應用，釋放數字要素的綠色創新促進效應，從而提升企業綠色創新效率，進而更好發揮數字化轉型的正向調節效應。

四是政府應當持續激勵企業綠色化發展。針對不同企業數字化轉型和綠色創新結合情況，給予適當的稅收優惠和財政支持，從而強化企業綠色創新過程中數字技術的嵌入。此外，政府可以通過對應用數字技術成功實現綠色創新的企業進行獎勵和宣傳的途徑來助力企業克服數字技術應用到綠色創新過程中面臨的難點，提升企業綠色創新成功概率，從而更好助推企業全要素生產率提升。