中國低碳城市綠色技術(shù)創(chuàng)新的示范效應(yīng)研究

摘要：中國政府建設(shè)的低碳城市是中國的綠色先行者，希望其在城市綠色發(fā)展中發(fā)揮示范效應(yīng)。通過構(gòu)建一個包含技術(shù)領(lǐng)先國——低碳城市——其他城市的三層模型，從理論與實踐兩方面研究低碳城市在綠色技術(shù)創(chuàng)新方面的示范效應(yīng)。找出低碳城市發(fā)展問題的關(guān)鍵在于如何平衡其研發(fā)驅(qū)動的技術(shù)流入和對其他城市投資驅(qū)動的技術(shù)流出的關(guān)系。實證結(jié)果證實，低碳城市在其他城市綠色技術(shù)創(chuàng)新中發(fā)揮著技術(shù)中介作用，低碳城市的示范效應(yīng)受到地區(qū)的異質(zhì)性的調(diào)節(jié)作用。

關(guān)鍵詞：低碳城市；綠色技術(shù)創(chuàng)新；技術(shù)溢出；示范效應(yīng)；專利；技術(shù)轉(zhuǎn)移；經(jīng)濟梯度；政策干預(yù)

中圖分類號：F291.1；F124.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-2101（2016）01-0107-04

一、引言

低碳城市是國內(nèi)外研究的熱點[1]。在中國，預(yù)計到2025年，城市對經(jīng)濟增長的貢獻率將達95%，同時溫室氣體排放的貢獻率將從2009年的60%達到頂峰[2]。綠色技術(shù)創(chuàng)新是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要手段，而且對經(jīng)濟增長沒有副作用[3]。為了推動中國綠色、低碳技術(shù)的創(chuàng)新與擴散，中國政府提出建設(shè)低碳示范區(qū)，吉林市成為中國第一個低碳示范區(qū)。到2014年，提出低碳城市建設(shè)目標的城市已接近100個，已經(jīng)形成了環(huán)渤海、珠江三角洲、長江三角洲和西南地區(qū)四大區(qū)域[1]。這些城市大部分位于中、東部地區(qū)，擁有技術(shù)、資金和人力資本的優(yōu)勢。自2008年，低碳城市的建設(shè)已有近6年的時間，需要及時檢驗低碳城市的發(fā)展是否完全符合政府預(yù)期。該研究有兩方面的意義：一方面，及時了解低碳城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新水平，做好科技創(chuàng)新管理；另一方面，低碳城市是否充當(dāng)其他城市進行綠色技術(shù)創(chuàng)新的中介，以便及時調(diào)整政策，更好地發(fā)展綠色經(jīng)濟。

中國政府期望低碳城市作為“綠色先行者”，成為低碳發(fā)展與創(chuàng)新的典范：一方面通過采納性研發(fā)獲取國外的技術(shù)，將技術(shù)本地化，提高技術(shù)的適應(yīng)能力，降低本地應(yīng)用的風(fēng)險，增加技術(shù)存量，擴展技術(shù)前沿；另一方面，希望低碳城市通過生產(chǎn)投資、技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方式向其他城市轉(zhuǎn)移技術(shù)，發(fā)揮示范作用。在京津冀地區(qū)，北京作為低碳城市大量進行綠色研發(fā)，生產(chǎn)投資落戶河北各市的事例很多。但是研發(fā)投資和生產(chǎn)投資是有競爭的，跨市的生產(chǎn)投資雖然可以解放低碳城市一部分勞動力（主要是勞動工人），但是其他的資源（管理者、工程師和科學(xué)家）還是會產(chǎn)生競爭。而且，有些低碳城市建設(shè)的初衷僅僅是為了爭取中央的政策支持，目的是發(fā)展地方經(jīng)濟[1]，而不是為了帶動其他城市的發(fā)展。在政府的這種預(yù)期下，低碳城市面臨的一個關(guān)鍵問題是如何平衡技術(shù)流入和技術(shù)流出之間的關(guān)系。針對這一問題，現(xiàn)有文獻多依據(jù)跨區(qū)的技術(shù)擴散模型來研究，如Dollar（1986）等[4]提出的南北技術(shù)擴散模型。在這些模型中，每一個城市只代表一種角色，要么是技術(shù)源，要么是技術(shù)模仿者。為了體現(xiàn)低碳城市既是模仿者又是技術(shù)源的雙重角色，筆者構(gòu)建一個包含三類區(qū)域的三層模型，將三個技術(shù)上有區(qū)別的區(qū)域融入到一個模型中并進行實證檢驗。

二、理論分析

（一）基本假設(shè)

模型要包含三種不同類型的地區(qū)，兩類不同的技術(shù)轉(zhuǎn)移途徑，是一個相當(dāng)復(fù)雜的框架。為了簡化問題，做出以下假設(shè)。

第一，假設(shè)發(fā)達國家以外生的概率進行綠色技術(shù)創(chuàng)新，這種技術(shù)創(chuàng)新既包含產(chǎn)品數(shù)量增加又有產(chǎn)品質(zhì)量提高，本文僅研究產(chǎn)品數(shù)量增加這一類創(chuàng)新。這是因為根據(jù)專利統(tǒng)計，世界上90%的綠色技術(shù)集中于發(fā)達國家[5]，發(fā)展中國家的專利數(shù)量較少。

第二，把低碳城市看成是小的經(jīng)濟體，他們通過采納性技術(shù)研發(fā)，不斷增加產(chǎn)品數(shù)量，然后通過生產(chǎn)投資和技術(shù)轉(zhuǎn)讓向其他城市轉(zhuǎn)移技術(shù)。2011年，中國的地級以上城市有289個，低碳城市僅有19個，是很小的一部分。

第三，國內(nèi)其他城市的技術(shù)學(xué)習(xí)的途徑有兩個：一是可以直接采納發(fā)達國家的技術(shù)；二是采納已有低碳城市本地化后的技術(shù)。不管是直接采納還是通過低碳城市間接采納綠色技術(shù)，只要一項新技術(shù)被這些地區(qū)采納并進行生產(chǎn)，就代表一個周期結(jié)束。

第四，技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)需要勞動力，假設(shè)勞動力只在一個國家內(nèi)部流動，不存在國際間的勞動力流動。

（二）模型中的技術(shù)擴散

模型構(gòu)建的理論基礎(chǔ)主要有兩個：一是阿吉翁和豪威特[6]提出的通過社會學(xué)習(xí)的技術(shù)變遷理論；二是Hwan[7]構(gòu)建的以中等收入國家為視角的多層模型。模型包括發(fā)達國家、低碳城市和國內(nèi)其他城市三類區(qū)域，三類區(qū)域之間的技術(shù)擴散分為三個階段：第一階段，發(fā)達國家進行技術(shù)創(chuàng)新，技術(shù)創(chuàng)新以外生速率增加；第二階段，低碳城市投入勞動力進行采納性研發(fā)，以使技術(shù)本地化；第三階段，國內(nèi)其他城市通過采納低碳城市本地化后的技術(shù)或者直接采納發(fā)達國家的技術(shù)獲得技術(shù)轉(zhuǎn)移。政府對低碳城市的政策干預(yù)，如金融支持，相當(dāng)于降低了低碳城市的技術(shù)采納成本，激勵該地區(qū)進行采納性研發(fā)。

模型中的技術(shù)擴散如圖1所示，橫軸是時間，用t表示，發(fā)達國家在t時刻的技術(shù)創(chuàng)新數(shù)量為n（t）。用0、1和2分別表示發(fā)達國家、低碳城市、國內(nèi)其他城市；nF0、nF1和nF2分別表示三類區(qū)域掌握了綠色技術(shù)的企業(yè)數(shù)量比，初始狀態(tài)為：nF0=1，nF1=0，nF2=0。隨著低碳城市采納性研發(fā)增加，nF1逐漸增大；nF2的變化有兩種途徑：一是以概率為λ0的速度直接向發(fā)達國家學(xué)習(xí)，λ0遠遠小于1；二是以概率為？覬的速度向國內(nèi)的低碳城市學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)成功的概率？覬是低碳城市數(shù)的增函數(shù)。

（三）低碳城市的技術(shù)創(chuàng)新示范效應(yīng)

低碳城市通過多種渠道做出示范，本文僅考慮對其他城市的生產(chǎn)投資這一種渠道，生產(chǎn)投資涉及的勞動力為L1-FDI，則：

式（2）為低碳城市的示范效應(yīng)變化率。對此示范效應(yīng)的優(yōu)化可以采取三方面的政策：一是促使低碳城市調(diào)整研發(fā)人員和對外投資人員的比例。設(shè)政策干預(yù)系數(shù)ψ，即有αFDI=ψα，當(dāng)ψ等于1時，相當(dāng)于政府沒有干預(yù)。二是對低碳城市的金融支持和稅收優(yōu)惠的政策，相當(dāng)于勞動力外生地增加了，即L1=λL，當(dāng)λ等于1時，相當(dāng)于政府沒有干預(yù)。三是外生增加低碳城市數(shù)量，即公式（2）中nF1的數(shù)量增加，可以看出，示范效應(yīng)將增加。這是因為外生地增加低碳城市的數(shù)量和種類，每個公司對外投資的額度不變，總的對外投資會相應(yīng)增加。

三、低碳城市的示范效應(yīng)檢驗

（一）研究假設(shè)

在上述模型中，針對低碳城市，中國政府的政策干預(yù)主要有兩種：第一，根據(jù)公式（1），政府可采取措施增加對低碳城市的投入，即提高單位勞動力的研發(fā)效率，采納性研發(fā)成本降低，此措施將提高低碳城市的技術(shù)種類，將有利于其他城市的學(xué)習(xí)和模仿。第二，根據(jù)公式（2），激勵低碳城市加大對其他城市的生產(chǎn)投資，這樣將加大其他城市學(xué)習(xí)的概率。對于第二種情況，基本前提是其他城市和低碳城市間存在經(jīng)濟梯度，保證低碳城市向其他城市轉(zhuǎn)移生產(chǎn)投資是有利可圖的。第一種政策干預(yù)是從低碳城市的技術(shù)入口找出路，第二種政策干預(yù)是從低碳城市的技術(shù)轉(zhuǎn)移出口找出路。根據(jù)理論分析，提出兩個實證假設(shè)：

假設(shè)1：低碳城市在其他城市吸收發(fā)達國家的綠色技術(shù)創(chuàng)新中起著中介作用。

假設(shè)2：低碳城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新示范效應(yīng)與自身的綠色技術(shù)創(chuàng)新負相關(guān)。

（二）樣本選取

截至2011年，國家統(tǒng)計局和工信部公布的低碳城市為19個，如圖2所示。位于四大區(qū)域內(nèi)部的城市有14個，包括環(huán)渤海地區(qū)的北京市、天津市、保定市，德州市和日照市；西南地區(qū)的成都市、重慶市、攀枝花市，貴陽市；長江三角洲地區(qū)的無錫市、杭州市和上海市；珠江三角洲的深圳市和珠海市。此外，還有位于四大區(qū)域外部的5個城市：宜春市、吉林市、長沙市、廈門市和南昌市。

（三）模型和變量

1. 模型設(shè)定

技術(shù)創(chuàng)新多用專利統(tǒng)計來作為代理變量[8]，但是中國缺少綠色技術(shù)專利數(shù)據(jù)庫，為了追蹤低碳城市的綠色技術(shù)擴散效應(yīng)，筆者根據(jù)OECD出版的《綠色技術(shù)專利檢索戰(zhàn)略》中的關(guān)鍵詞，在中國知識產(chǎn)權(quán)局專利數(shù)據(jù)庫自行提取。先根據(jù)申請者的地址查詢每個城市每年的專利申請量，然后計算專利申請數(shù)量的增長率。綠色技術(shù)專利存量的計算以1985年為基年，綠色技術(shù)專利的提取和存量計算方法參見文獻[9]和文獻[10]。勞動力數(shù)據(jù)來自《中國城市統(tǒng)計年鑒》。

對于低碳城市，模型設(shè)定為：

式中，下標i表示觀察的城市，t是時間，L是勞動力，P是申請的專利數(shù)，Sd是國內(nèi)的綠色技術(shù)存量，Sf是來自國外的綠色技術(shù)存量，εit是隨機誤差項。

2. 數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計

綠色技術(shù)創(chuàng)新的專利數(shù)據(jù)來自中國知識產(chǎn)權(quán)局，國外的綠色技術(shù)存量是所有在中國知識產(chǎn)權(quán)局申請的綠色技術(shù)專利。從2008年開始，收集低碳城市2008—2011年申請且受理的專利。數(shù)據(jù)收集的步驟為：首先登錄中國知識產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站；然后根據(jù)OECD公布的綠色技術(shù)專利檢索戰(zhàn)略關(guān)鍵詞按城市統(tǒng)計[11]；最后把查詢的統(tǒng)計數(shù)據(jù)按照年度匯總。如圖3所示，19個低碳城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新年平均值為90，中位數(shù)是11，最大值為1 055，最小值為0，可見這些城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新存在著巨大差異。北京、上海的綠色技術(shù)創(chuàng)新比較多，天津和重慶次之；邊緣型城市，如宜春市和吉林市，綠色技術(shù)創(chuàng)新比較少。

（四）檢驗結(jié)果

因變量專利申請量為非負整數(shù)，采用一般的線性回歸會產(chǎn)生無效和有偏的系數(shù)，計數(shù)模型則可以避免這類問題[12]。由圖3可以看出，綠色技術(shù)創(chuàng)新的的標準差大于均值，呈超離散分布，因此采用負二項回歸模型來估計。表1是模型估計結(jié)果，可以看出，勞動力對低碳城市綠色技術(shù)創(chuàng)新的促進效應(yīng)不顯著；來自國外的綠色技術(shù)擴散對低碳城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新起到促進作用，系數(shù)為53.644。國內(nèi)其他城市的綠色技術(shù)存量抑制低碳城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新，系數(shù)為-4.827。因為低碳城市對其他城市的技術(shù)擴散效應(yīng)是沒有收益或者收益小于成本的，因此，這種技術(shù)轉(zhuǎn)移對低碳城市自身產(chǎn)生了一定的副作用，這恰恰說明了低碳城市發(fā)揮了中介作用。

四、結(jié)論與建議

從理論與實踐兩方面研究低碳城市的政策優(yōu)化問題，目的是使其更好地發(fā)揮示范作用。由于低碳城市建設(shè)的時間短，現(xiàn)有文獻大多采取定性研究，缺乏對低碳城市的狀態(tài)和對其他城市的示范效應(yīng)的檢驗。為了檢驗低碳城市在綠色技術(shù)擴散中的實際水平，筆者使用專利作為創(chuàng)新的代理變量進行估計。但僅根據(jù)專利統(tǒng)計一條途徑可能會低估了綠色技術(shù)創(chuàng)新擴散的實際范圍。盡管如此，根據(jù)理論與實證檢驗的結(jié)果，可以得出如下結(jié)論：第一，低碳城市在其他城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新中發(fā)揮了示范作用，基本符合政府的預(yù)期。第二，低碳城市示范作用的大小與低碳城市的區(qū)位條件有關(guān)。從圖3看出，處于不同區(qū)位的低碳城市在綠色技術(shù)創(chuàng)新擴散方面存在顯著差別。在低碳城市的每件綠色專利帶來相同的示范效應(yīng)強度下，中心城市的示范效應(yīng)大于邊緣城市。第三，低碳城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新示范效應(yīng)為自身發(fā)展帶來了負效應(yīng)。從表1可以看出，低碳城市的示范效應(yīng)抑制了自身的技術(shù)創(chuàng)新，但該強度遠低于他從國外獲取的技術(shù)擴散效應(yīng)。如果低碳城市減少對其他城市的生產(chǎn)投資，可能會有利于自身的技術(shù)發(fā)展，但由于人力資本在國家內(nèi)部是可以自由流動的，低碳城市內(nèi)部的企業(yè)自然會選擇人力成本更低的其他城市進行生產(chǎn)，這種示范效應(yīng)的副作用不高于其采納性研發(fā)的正的收益，低碳城市均是有利可圖的。

經(jīng)過分析，本文針對現(xiàn)有低碳城市數(shù)量和種類情況，提出如下建議：第一，在低碳城市數(shù)量和種類比較少的情況下，低碳城市對其他城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新起到示范效應(yīng)，應(yīng)該持續(xù)考察隨著低碳城市數(shù)量和種類增多示范效應(yīng)的變化。第二，應(yīng)該精心選擇區(qū)位條件、產(chǎn)業(yè)發(fā)展更具有帶動性的城市作為低碳城市。低碳城市的示范效應(yīng)與城市所處的區(qū)位和產(chǎn)業(yè)有直接關(guān)系，應(yīng)該在城市空間網(wǎng)絡(luò)中，優(yōu)先選擇區(qū)域中心城市作為低碳城市。同時，考慮低碳城市與其他城市的產(chǎn)業(yè)聯(lián)系，以使其更好地發(fā)揮示范效應(yīng)。第三，低碳城市選取要考慮鄰接城市的經(jīng)濟梯度和技術(shù)梯度。低碳城市在綠色技術(shù)創(chuàng)新中的示范效應(yīng)，其實質(zhì)是綠色技術(shù)創(chuàng)新的溢出效應(yīng)，技術(shù)溢出受到技術(shù)吸收者自身的吸收能力和技術(shù)差距的影響[13]。因此，從國內(nèi)其他城市吸收得技術(shù)溢出最大化考慮，要選取與鄰接城市具有合理的經(jīng)濟差距和技術(shù)距離的城市作為低碳城市。

參考文獻：

[1]Can Wang，Jie Lin Wenjia Cai，ZhongXiang Zhang.Policies and Practices of Low Carbon City Development in China[P]. Fondazione Eni Enrico Mattei in its series Working Papers with number，2014.09.

[2]Dhakal，S. Urban Energy Use and Carbon Emissions from Cities in China and Policy Implications[J]. Energy Policy，2009，（11）：4208-4219.

[3]Bosetti. Valentina & Carraro，Carlo & Massetti，Emanuele & Tavoni，Massimo，International energy R&D spillovers and the economics of greenhouse gas atmospheric stabilization[J]. Energy Economics，2008，（6）：2912-2929.

[4]Dollar D. Technological innovation，capital mobility，and product cycle in north–south trade. American Economic Review 1986，（76）：177-190.

[5]Dutz M A，Sharma S. Green Growth，Technology and Innovation[P].World Bank，2012.

[6]菲利普·阿吉翁，彼得·霍依特.內(nèi)生增長理論[M].北京：北京大學(xué)出版社，2004.

[7]Hwan C. Lin. Optimizing international technology diffusion：A middle-income country's perspective[J]. Economic Modelling，2010，（27）：54-66.

[8]Keller W.International technology diffusion[J]. Journal of Economic Literature，2004，（3）：752-782.

[9]Andrew J. Nelson. Measuring knowledge spillovers：What patents，licenses and publications reveal about innovation diffusion[J]. Research Policy，2009，（38）：994-1005.

[10]陳艷春，韓伯棠.綠色技術(shù)溢出與中國區(qū)域經(jīng)濟增長[M].北京：科學(xué)出版社，2013.

[11]OECD.Patent searchstrategies for the identificationof selected environment-related technologies[EB/OL]..http：// www.oecd.org/environment/innovation，2011-03-13.

[12]Cameron A C，Trivedi P. Regression Analysis of CountData[M].Cambridge：Cambridge University Press，1998：98.

[13]張云，鄧桂豐，李秀珍.經(jīng)濟新常態(tài)下中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)低碳轉(zhuǎn)型與成本測度[J].上海財經(jīng)大學(xué)學(xué)報，2015，（4）.

責(zé)任編輯、校對：張增強