技術創新、外商直接投資與綠色發展

余少龍 石虹

摘要：基于2011—2020年全國30個省份的面板數據，使用空間杜賓模型、面板門檻模型考察了技術創新、外商直接投資與綠色發展的關系。研究結果表明：第一，技術創新促進了綠色發展且存在正向空間溢出效應，外商直接投資阻礙了綠色發展且存在負向空間溢出效應，這一結論在穩健性檢驗后仍然成立；第二，異質性分析發現，技術創新、外商直接投資對綠色發展的影響存在區域異質性；第三，技術創新與綠色發展呈現“U”形關系，在以經濟發展水平作為門檻變量時，技術創新和外商直接投資對綠色發展有顯著的門檻效應。上述研究完善了對綠色發展影響因素的研究，為充分發揮技術創新的正向空間溢出效應和規避外商直接投資的負向空間溢出效應，助推綠色發展提供實證參考。

關鍵詞：綠色發展；技術創新；外商直接投資；空間杜賓模型；非線性影響

中圖分類號：F20；F061.5 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-8256.2024.02.007

近年來，世界各國均面臨著不同程度的生態危機和資源困境，為了擺脫環境、資源對經濟發展的制約，促進經濟發展方式綠色轉型進而推動綠色發展勢在必行。黨的二十大報告指出要推動綠色發展，促進人與自然和諧共生。越來越多的學者以綠色全要素生產率（GTFP）來衡量綠色發展水平，因此促進綠色全要素生產率的增長是推動綠色發展題中應有之義，目前制約我國綠色發展主要有技術和資本兩個層面的因素。首先，根據內生增長理論，技術進步是經濟發展的重要推動力且經濟發展是一個以創新為核心的進化過程。隨著資源和環境問題愈發突出，經濟學的研究重點逐漸轉向如何以可持續的方式實現經濟發展，因此傳統的技術創新必須滿足可持續性的要求，即技術創新必須考慮經濟、資源和環境的協調。其次，為了加快經濟發展，許多地區以自然環境為代價，不斷降低外資準入門檻，從而更多、更快地吸引外商投資以緩解資本投入不足對本地區經濟發展的制約，但過多外資投入使得地區產業結構趨向不合理，高耗能、高污染的第二產業占比大幅提升，在經濟發展中導致許多環保問題，不利于經濟高質量發展；加之在提出綠色發展戰略以前，大多數地方政府對外商投資產業所造成的環境問題監管不力，導致當地的自然環境污染嚴重?，F有相關研究對技術創新、外商直接投資是否能促進綠色發展存在較多爭議，因此從兩者空間溢出效應的角度出發，考察技術創新和外商直接投資對綠色發展的影響仍有研究意義。

使用2011—2020 年30 個省份的面板數據，利用SBM-GML指數來計算綠色全要素生產率（GTFP），構建空間杜賓模型來研究技術創新、外商直接投資對綠色發展是否具有空間溢出效應，并使用面板門檻模型對是否存在非線性影響進行考察，進一步厘清技術創新、外商直接投資和綠色發展的關系，為后續對區域綠色發展的研究提供一定參考。本文可能的邊際貢獻在于：第一，拓展了對綠色發展影響因素的研究。已有文獻從作用途徑、影響效應等方面研究了技術創新、外商直接投資對綠色發展的影響。本文從區域整體視角出發，聚焦于技術創新、外商直接投資對綠色發展的空間效應。第二，充實了技術創新、外商投資對綠色發展的非線性影響研究。從探究技術創新、外商直接投資對綠色發展是否存在“U”形關系出發，進一步將技術創新、外商直接投資、綠色發展以及經濟發展水平納入同一分析框架之中，從地區經濟發展的視角研究了二者對綠色發展的門檻效應。

1 文獻綜述

許多學者將注意力放在對綠色發展衡量指標的測算及其影響因素研究上。Feng等［1］采用空間Durbin模型對各省綠色發展效率進行分析，發現在影響工業綠色發展方面，不同類型的環境規制有不同的作用。Wu等［2］發現環境分權對區域綠色發展具有顯著促進作用，但這種促進作用會由于地方政府競爭的加劇而呈現出逐漸衰弱的趨勢。Guo等［3］研究了產業聚集與綠色發展之間的關系，發現產業集聚有利于形成產業鏈規模但不利于地區的綠色發展，即兩者之間有此消彼長的U形關系。羅能生等［4］研究發現財政分權程度越高，綠色發展程度越低，即財政分權對綠色發展有著負面影響和空間溢出效應，并存在區域異質性。江求川等［5］發現臨空經濟推動了綠色發展，但存在負向空間效應。

在大眾創業、萬眾創新和綠色發展理念的指導下，涌現了大量關于技術創新對綠色發展的影響研究?？偟膩碚f從現有的文獻中可以看到兩種不同的觀點。首先，Ghisetti等［6］認為技術創新，特別是綠色技術創新，是促進綠色發展的動力。羅良文等［7］認為期望產出和非期望產出的增減與技術創新有關，并通過實證研究發現生態效率的提高與綠色技術創新的進步有關。許多研究表明技術創新對區域綠色發展有著積極作用。如Zhang 等［8］發現技術創新提高了城市綠色發展效率，吳新中和鄧明亮［9］通過對工業綠色發展影響因素的研究發現技術創新對工業綠色發展有積極推動作用。我國國土遼闊，各大經濟區域的自然稟賦、經濟基礎狀況等條件各不相同，技術創新對區域綠色發展的影響也有著或大或小的差異。袁潤松等［10］發現雖然技術創新對我國區域綠色發展有明顯的促進作用，但所處區域不同，綠色發展也會有不同的發展狀況，如技術創新活躍度高的東部地區在綠色發展程度上領先于技術創新活躍度較低的中西部地區。其次，一些學者將技術創新認為是綠色發展的障礙。他們認為技術創新具有機會成本，技術轉化率低會導致創新收益小于機會成本，從而抑制經濟增長、阻礙綠色發展。此外，技術創新可能引起環境反彈效應而阻礙綠色發展。如張小筠等［11］研究發現技術創新雖然對低競爭行業的綠色發展有促進作用，但在高競爭行業技術創新對于綠色發展存在負面影響。

目前學界對外商投資與綠色發展兩者關系的研究主要有三種不同的看法。首先，一部分學者通過實證研究發現外商投資對投入地區有著“污染天堂”效應。黃磊等［12］認為我國大部分地區都有環境“逐底競爭”傾向，即為了促進當地經濟發展，地方政府在降低環境準入門檻上相互競爭，導致外商投資大量集中于能源密集型和勞動力密集型企業，阻礙區域綠色發展。其次，有些學者注重研究外商投資對投入地區的“污染光環”效應。Zhu等［13］研究表明外商直接投資過程中的環境污染是阻礙綠色全要素生產率提高的重要因素。最后，部分學者認為外商投資對投入地區環境影響有著不確定性，即外商投資在一定的條件下對區域綠色發展有推動作用。周杰琦等［14］研究表明雖然外商投資的數量會通過改變區域產業結構阻礙綠色發展，但是在環境技術的正向調節作用下，外商投資的數量和質量都能對區域綠色發展有積極的正面影響。李斌等［15］研究發現外商投資與財政分權的良性互動有利于區域綠色發展。張倩倩等［16］實證發現環境規制改變了外商投資對環境質量影響路徑的作用大小和方向，并在總體上改變了外商投資對區域綠色發展的影響。Zhang等［17］研究表明外商投資與產業結構優化之間的良性互動促進了區域綠色發展。吳軍等［18］發現外商直接投資和對外直接投資對碳排放有著完全相反的影響，因而對綠色發展也會有不同影響。

綜上所述，現有研究已從多方面考察技術創新和外商直接投資與綠色發展的關系，但關于技術創新和外商直接投資對綠色發展的影響并未達成共識。近年來我國更加注重可持續發展，技術創新也越來越注重綠色創新；外商直接投資對我國區域綠色發展的影響不僅與外商直接投資的數量和質量有關，還與產業結構和基礎設施高度相關，我國不斷優化的產業結構和基礎設施建設吸引了許多高質量外商投資，使得綠色發展水平日益提高。另外，外商投資帶來的綠色高新技術推動了我國綠色創新的發展，在兩者共同作用下形成的技術外溢效應對我國區域綠色發展也有著積極推動作用。目前大多數研究集中于技術創新、外商直接投資等影響因素對綠色發展是促進還是抑制作用，較少考慮到這些影響因素對綠色發展的空間效應，以及其與綠色發展之間的非線性關系。本文在研究外商直接投資和技術創新對綠色發展作用的基礎上，采用空間杜賓模型考察其是否存在空間溢出效應；并利用面板門檻模型來考察技術創新、外商投資對區域綠色發展的非線性關系。

2 理論機制與研究假設

2.1 技術創新、外商直接投資對綠色發展的空間溢出效應

首先，對于新興經濟體來說，技術創新促進了從初期高污染階段向環境庫茲涅茨曲線的第三階段（穩定發展的低污染階段即可持續發展階段）的跨越。同時，根據“脫鉤”理論，綠色增長是指在推動經濟發展和社會福利改善的過程中，更加重視資源節約和自然環境的保護，真正實現經濟發展和環境資源脫鉤。技術創新，尤其是綠色創新，有助于地區實現經濟發展與資源節約、環境保護齊頭并進，最終實現“脫鉤”。其次，作為最大的發展中國家，資本短缺在很長一段時間內是制約我國經濟發展的重要因素。外商直接投資不僅增加了資本供給，而且推動了現有資本對各個領域的投資并加速其在各個領域之間的流動。最后，外商直接投資對投入地區有促進技術發展的積極效應，但對綠色發展卻有著不確定的影響；一些學者認為，外商直接投資促進了各地區的綠色發展，另一些學者則認為，外商直接投資對綠色發展在短期內存在阻礙作用，但經過拐點后則有著正向影響?？傊?，技術創新和外商直接投資分別通過發揮技術的外溢效應和資本的外溢效應對綠色發展產生影響?；谝陨戏治鎏岢黾僭O：

H1：技術創新促進了綠色發展且存在正向空間溢出效應。

H2：外商直接投資阻礙了綠色發展且存在負向空間溢出效應。

2.2 技術創新、外商直接投資對綠色發展的非線性影響

在我國大眾創業、萬眾創新理念的引領下，技術創新水平不斷邁向更高水平并在綠色創新方面有更多突破；同時，在經濟全球化趨勢不斷加強的大環境下，我國吸引的外商投資的數量越來越多、質量越來越好，吸引外商投資的成本越來越小，這使得促進技術創新和吸引外商投資的邊際成本不斷下降。經濟發展水平越高的地區，其創新和營商環境越好，基礎設施更加完善，更容易吸引技術人才和資金投入。因此，綠色發展從技術創新和外商直接投資中獲得的良性影響不斷增加且這種積極影響會隨經濟發展水平的提高而更加顯著?；谝陨戏治鎏岢黾僭O：

H3：外商直接投資和技術創新對區域綠色發展具有非線性影響。

本文研究框架如圖1所示。

3 研究方法和數據

3.1 變量選取

3.1.1 核心變量

區域綠色發展（RGD）利用綠色全要素生產率（GTFP）來衡量；技術創新（TI），一個地區的專利數量可以很大程度表示該地區技術創新的程度，因此，技術創新由各省專利發明申請授權數來衡量；外商直接投資（FDI），參考已有文獻，以各省實際利用外商直接投資額占地區GDP的比重表示。

3.1.2 門檻變量和控制變量

門檻變量：經濟發展水平（EL）以地區GDP來衡量。

控制變量：城鎮化水平（URB）采用城鎮人口占總人口的比重來表示；教育程度（EDU）以各省平均受教育年限來表示；經濟發展（GDP）采用人均GDP來表示；政府干預（EP），以政府環保支出占政府預算支出的比值來衡量。

3.2 綠色全要素生產率的測算

目前研究已經形成了較為完善的綠色發展評估體系。在最近的研究中，綠色全要素生產率在很大程度上被認為能夠反映經濟可持續增長。借鑒Tone［19］提出的帶有非期望輸出的超效率SBM 模型，使用非導向的SBM-GML指數來測度各省份的GTFP。設置的投入產出指標具體如表1所示。由于GML體現的是綠色全要素生產率從t 時期到t+1時期的增長，而不是綠色全要素生產率本身。將基準期的GML 指數設為1，用每年的GML相乘得到2011—2020年綠色全要素生產率。

3.3 模型設定

3.3.1 空間計量模型

由于空間杜賓模型（SDM）可以考察技術創新和外商直接投資對綠色發展的空間溢出效應，這使得SDM更適合于本文的研究目的?；拘问饺缦拢?/p>

基于式（1）得到研究技術創新和外商直接投資對綠色發展影響的空間杜賓模型如下：

參考Lesage 等的研究結論［20］，使用空間回歸模型的點估計方法檢驗空間溢出效應會導致偏差（即解釋變量的系數估計不代表真實的偏回歸系數），因此用偏導數法將估計結果拆分為直接效應、間接效應和總效應。

3.3.2 空間權重矩陣的構造

進行空間計量分析的關鍵是選擇合理的空間權重矩陣。省份間的經濟活動往往具有較強空間相關性，因此采用經濟距離權重矩陣來研究技術創新、外商直接投資對綠色發展的空間效應。權重矩陣根據各省份之間的距離和地區人均GDP設定如下：

3.3.3 面板門檻模型

綠色發展水平與技術創新、外商投資等影響因素之間往往存在著復雜的關系。因此，引入技術創新、外商投資的平方項來初步檢驗技術創新、外商投資與綠色發展可能存在的非線性關系；再構造面板門檻模型，檢驗在經濟發展水平的約束下，技術創新、外商直接投資對綠色發展的非線性影響。單一面板門檻模型設定如下：

由于可能存在多個門檻值，進一步考慮多門檻面板回歸模型如下：

3.4 數據來源

相關數據來源于歷年的《中國統計年鑒》《中國城市統計年鑒》《中國環境統計年鑒》《中國能源統計年鑒》《國家知識產權局年報》和各省份統計年鑒，各變量描述性統計見表2。

4 實證結果分析與討論

4.1 空間效應分析

進行空間計量需考察變量的空間相關性，通過對全局Moran指數的計算發現歷年GTFP的Moran'I 均顯著，即存在空間相關性，空間計量模型選擇合理。其次，Wald檢驗、LR 檢驗的值均顯著，即空間杜賓模型無法簡化為空間滯后、空間誤差模型。最后，空間杜賓模型（SDM）分為固定效應模型和隨機效應模型，根據Hausman檢驗結果，在1%的水平上拒絕原假設，因此將空間杜賓模型的固定效應作為報告結果。

如表3列（1）所示，技術創新對綠色發展的相關系數為0.842 3且在1%的水平上顯著，這說明推進技術創新在一定程度上會促進區域綠色發展；外商直接投資對綠色發展的相關系數為-0.215 2，未通過顯著性檢驗，這表明外商直接投資對綠色發展有一定阻礙作用，未通過顯著性檢驗可能與空間計量模型的估計偏差有關，因此參考Lesage等［20］的方法進一步考察技術創新和外商直接投資的空間效應。根據表3所示，技術創新對綠色發展的直接效應、間接效應和總效應均為正，且間接效應和總效應均在1%的水平上通過顯著性檢驗，這表明推進技術創新不僅有利于本省的綠色發展，而且技術創新水平提升可以助推鄰近省份綠色發展，即技術創新存在正向空間溢出效應，技術創新能力越強，越有利于區域整體綠色發展。外商直接投資對綠色發展的直接效應、間接效應以及總效應為負且直接效應和總效應在1%的水平上顯著，外商直接投資對綠色發展的間接效應為負，這意味著外商直接投資在制約本省綠色發展的同時，會由于其負向空間溢出效應阻礙周邊省份的綠色發展?；谏鲜龇治黾僭OH1、H2得到證實?？偟膩碚f可以通過積極推動技術創新，并充分發揮技術的外溢效應從而促進區域綠色發展，同時應該重視外商直接投資產生的負向空間溢出效應，合理規避外商直接投資對綠色發展的負面影響。

4.2 異質性分析

我國國土面積廣闊，東部、中部、西部地區擁有的資源、自然條件存在著顯著的差異，不同省份的經濟發展狀況各有不同，尤其是我國東部地區技術創新水平、外商直接投資額度均大幅度領先中西部地區。隨著東部地區產業結構不斷優化，中西部地區積極承接東部地區淘汰的產業，這一舉措雖然對經濟的總體發展有益，但中西部地區污染治理能力有限、污染處理經驗不足，產業轉移給轉入區域帶來了一定的環境問題?；谝陨戏治?，將總體樣本依據地理位置分為東、中、西部三個樣本，以考察技術創新、外商直接投資對綠色發展的影響是否具有區域異質性。如表4所示，在考慮空間權重矩陣后，東、中和西部地區技術創新對綠色發展的相關系數均顯著為正，這表明技術創新對綠色發展有促進作用，且本地區的技術創新會影響周邊地區綠色發展，即存在正向空間溢出效應；外商直接投資對綠色發展的相關系數均為負且東部和中部地區的相關系數均在1%的水平上顯著，這表明外商投資阻礙了綠色發展且外商直接投資對綠色發展存在負向空間溢出效應；而西部地區的負向空間溢出效應并不顯著，這可能是由于西部地區外商直接投資較少，外商直接投資對當地產業結構的影響并不顯著。對比三大地區的相關系數發現，東、中和西部地區無論是技術創新對綠色發展的促進作用，還是外商直接投資對綠色發展的阻礙作用均有較大差異，即存在區域異質性。

4.3 穩健性檢驗

由于區域綠色發展存在著較強的空間相關性，許多學者使用空間鄰接矩陣和反距離權重矩陣來考察是否存在空間效應?？臻g鄰接矩陣即省份相鄰則為1，不相鄰則為0；反距離權重矩陣以距離來決定空間效應強度，兩個空間單元的直接距離越近則空間效應越強，反之則空間效應越弱。參考已有研究，將空間鄰接矩陣和一階反距離權重矩陣作為空間權重矩陣進行穩健性檢驗。如表5列（1）（2）所示，在替換空間權重矩陣后技術創新對綠色發展的相關系數顯著為正，外商直接投資對綠色發展的相關系數顯著為負，這說明替換權重矩陣后，技術創新對綠色發展仍具有促進作用和正向空間溢出效應，外商直接投資則是阻礙作用和負向空間溢出效應。這與前文的研究結果基本相符，驗證了前文結果的穩健性。

4.4 進一步研究：非線性影響

技術創新、外商直接投資對區域綠色發展的影響不僅存在顯著空間溢出效應，還可能存在非線性影響。根據表6列（1）（2）所示，在引入技術創新和外商直接投資的平方項之后，技術創新一次項相關系數顯著為負，二次項相關系數則顯著為正，這表明技術創新對綠色發展的影響呈現“U”形關系。經計算①，技術創新對綠色發展的影響拐點值為6.806 6，要小于目前技術創新的均值，雖然技術創新的發展會顯著促進綠色發展，但還需不斷提高技術創新水平使其跨越拐點以更好地助力綠色發展；外商直接投資一次項、二次項對綠色發展的相關系數均為負，且一次項未通過顯著性檢驗，這表明外商直接投資對綠色發展有一定阻礙作用，但其非線性影響仍需進一步研究。

隨著經濟發展水平的提高，技術創新、外商直接投資對綠色發展的影響可能出現跳躍式變化，因此，采用面板門檻模型進一步研究兩者對綠色發展的非線性影響。參考Hansen［21］的研究對門檻存在性進行檢驗。利用自助法抽樣300次后，就經濟發展狀況這一門檻變量來看，技術創新對綠色發展存在單一門檻效應，但未通過雙重門檻和三重門檻檢驗，門檻值為9.164 9；外商投資對綠色發展則存在雙重門檻效應，未通過三重門檻檢驗，門檻值為1.380 0和9.164 9。如表6所示，當經濟發展水平小于門檻值9.164 9時，技術創新對綠色發展的相關系數為0.172 8 并在10% 的水平上通過顯著性檢驗；當經濟發展狀況大于門檻值9.164 9時，技術創新對綠色發展的相關系數提高到0.225 3并在5%的水平上通過顯著性檢驗，這表明經濟發展水平的提高能夠增強技術創新對綠色發展的積極影響；當經濟發展水平小于門檻值1.380 0時，外商直接投資對綠色發展的相關系數為-2.935 8且在1%的水平上顯著，當經濟發展水平大于門檻值1.380 0但小于9.164 9時，外商直接投資對綠色發展的相關系數為-0.717 4 且在1% 的水平上顯著，當經濟發展水平大于門檻值9.164 9時，外商直接投資對綠色發展的相關系數為0.992 0且在5%的水平上顯著，隨著經濟發展不斷跨越門檻值，外商直接投資對綠色發展從阻礙作用轉變為促進作用。技術創新對綠色發展促進作用的增強和外商直接投資對綠色發展負向影響的轉變，可能是由于一個地區經濟發展程度越高，就越能促進區域技術創新中綠色創新部分的提高并吸引高質量的外商投資，從而促進綠色發展?；谝陨戏治黾僭OH3得到證實。

5 結論

使用SBM-GML指數測度的綠色全要素生產率，構建空間杜賓模型考察技術創新、外商直接投資與綠色發展之間的關系，并使用面板門檻模型考察技術創新、外商直接投資對區域綠色發展的非線性影響，得出以下結論：（1）技術創新對于區域綠色發展有顯著的促進作用且存在正向空間溢出效應，外商直接投資對綠色發展有顯著的阻礙作用，存在負向空間溢出效應；（2）技術創新、外商直接投資對綠色發展的影響和空間溢出效應均存在區域異質性；（3）技術創新與區域綠色發展存在“U”形關系，技術創新和外商直接投資對綠色發展有門檻效應。上述結論為充分發揮技術創新的技術外溢效應、合理規避早期外商直接投資的負向空間溢出效應提供理論依據；同時為加速地區經濟發展，早日跨越門檻值，使外商直接投資對綠色發展的影響出現由負轉正的拐點以及充分發揮技術創新對綠色發展的促進作用，最終助推經濟高質量發展提供科學參考。

根據研究結論，提出政策建議如下：第一，要充分發揮技術創新的正向空間溢出效應，同時避免外商直接投資的負向空間溢出效應。首先，以相關優惠政策鼓勵企業進行綠色技術創新，促進產業綠色轉型，推進本地區綠色發展的同時發揮技術的外溢效應，助推鄰近地區綠色發展；其次，加強對外商投資的監管，提高外商投資的準入門檻，對外商投資產業的產能消耗、污染排放方面制定更加全面政策法規。第二，由于技術創新、外商直接投資對綠色發展的影響存在著較強的區域異質性，東部地區促進高質量發展的過程中，應該發揮出對其他地區綠色發展的示范作用，加強對中西部地區的技術幫扶、鼓勵投資。第三，在跨越經濟發展水平的門檻后，技術創新對綠色發展的正向影響有所加強，而外商投資對綠色發展的影響由負向轉為正向影響。因此，推動地區經濟高質量發展，促進地區技術創新的同時，以更好的營商環境吸引高質量外商投資，使外商投資早日跨越經濟發展水平的門檻從而助推本地區綠色發展。

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