广东财经大学学报202丨年第3期（总第176期）经济理论与探索
环境规制协同、技术创新与
城市产业结构升级
—基于中国十大城市的实证分析
郑晓舟，郭晗，卢山冰
(西北大学经济管理学院，陕西西安710127)
摘要：基于中国十大域市2003 —2018年的面扳数据，借助动态中介效应模型、面板门槛回归技术 等研究环境规制、技术创新与产业结构升级的关系。结果显示：（丨）十大城市整体和分区域的样本检验表 明，正式环境规制和非正式环境规制均对产业结构升级具有正向影响，但二者的协同效应并不明显。（2)不
同类型环境规制对城市产业结构升级的影响均能通过技术创新体现出显著中介效应。（3)以技术创新 为门槛变量，正式环境规制及正式与非正式环境规制的协同作用均与城市产业结构升级呈U型关系，而
非正式环境规制与城市产业结构升级呈折线对应关系；受技术创新水平的影响，环境规制对城市产业 结构升级的作用存在区域和时间段异质性。当前应把握好正式环境规制的力度和方式，让非正式环境规制 的实施做到循序渐进和差别化，以技术创新为核心力量，以环境治理和产业结构升级为重要抓手，使城市 的高质量发展过程能保持政策的协调性、有效性和可持续性。
关键词：环境规制；产业结构；域市；协同作用；技术创新；产业结构升级；正式环境规制；非正式环境规制
中图分类号：ro62.9;F062.2 文献标志码：A文章编号：丨008-2506(2021 )03-0046-15
―、引言：双循环背景下的新课题
2021年是我国“十四五”规划的开局之年，《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五 年规划和二〇三五年远景目标的建议》提出，要坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，强化 国家战略科技力量，推动绿低碳发展，构建国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展 格局。为实现这一愿景，产业结构的调整和优化是最为关键的环节。因为技术创新是产业结构升级 和绿转型的内在驱动力（张小筠等,2020)[|]，是实现碳达峰、碳中和目标（王灿和张雅欣，2020)[2以及构建双循环新发展格局的关键。由于环境污染的负外部性特征以及市场调节可能存在失灵，环
■收稿日期:2020-11-26
■基金项目：陝西省社会科学基金项目（20I7D011)
■作者简介：郑晓舟（丨989-)，女，河南三门峡人，西北大学经济管理学院博士研究生；郭晗（丨987-)，男，陕西汉阴人，西北大学经济管理学院副教授，博士，中国西部经济发展研究中心副主任：卢山冰（1966-)，男，河北驀城人，西北大学经济管理学院教授、现代学院院长、丝绸之路研究院院长，博士生导师。
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郑晓舟，郭晗，卢山冰环境规制协同、技术创新与城市产业结构升级
—基于中国十大城市的实证分析
境规制为解决污染排放和产业结构升级问题提供了新的思路。我国环境规制主要来源于两股力量：一是政府的强制力量，即正式环境规制。政府制定污染物排放标准、生产技术标准，实施碳排放交易 试点政策以及征收污染税等，势必会影响企业的微观行为决策，并最终作用于产业结构升级（周海华 和王双龙，2016)[3]。二是公众（包括普通民众、媒体、环保组织等）的自愿力量，g卩非正式环境规制。环保意识较强的社会组织、居民等自愿发起或参与环境保护行动对企业形成压力，进而影响到产业结 构升级。同时，这两股力量之间也会相互影响。一方面，政府主导的正式环境规制所形成的广泛
社会 影响力能促进非正式环境规制力量的形成；另-方面，公众参与的非正式环境规制也会对正式环境规 制产生督促作用。可见，二者的协同作用也是环境规制体系的重要组成部分。同时，恰当的环境规制 能促进企业为追求长远发展而进行技术创新（余东华和崔岩,2019)[4]。因而对环境规制、技术创新与 产业结构升级是否存在某种逻辑关系进行探讨，具有重要的理论与现实意义。
近年来，随着中国城镇化的快速发展，城市已成为新型城镇化的主体形态。“十三五”时期，我 国以城市崛起为标志的新型城镇化所带来的规模经济、匹配效应与学习效应成为中国经济发展的 巨大动力（李文静，2021)[5]。在以城市为载体的新型城镇化过程中，大量农村劳动力转移到城市，不仅影响了产业结构的转变，也出现了因人口聚集、产业聚集而带来的城市资源紧缺、生态环境破坏 和污染加剧等问题，因而研究城市的生态环境与产业结构升级的关系极具现实意义。已有研究还 发现，城市较高的城镇化水平能推动创新要素的集聚与创新的产生，且创新能力和创新成果能在城 市内部快速扩散和溢出，因而反过来又会推动城镇化向高水平发展（吴福象和沈浩平，2013)[6]。国务院发展研究中心于2020年8月发布研究报告《中国经济增长十年展望》也指出，未来10年至少有 70%〜80%的经济增长潜能特别是创新潜能将源于都市圈、城市产生的集聚效应所带来的更高要 素生产率(刘世锦，2020)[7]。由此，对城市的资源环境、技术创新与产业结构的关系进行研究，将具 有典型性和时代性特征。
当下中国已进人现代化建设的新发展阶段，在构建“双循环”的背景下，正积极贯彻新发展理念，着力陈慧珊个人资料
推动区域重大战略、区域协调发展战略、新型城镇化战略的实施，以推动经济的高质量发展。由于城市是畅通国内经济空间循环的枢纽，因而推动经济高质量发展的核心是推动城市的高质量 发展。从城市的视角探究技术创新和产业结构升级的路径，将有利于充分发挥城市的资源聚集 效应、辐射带动效应和科技创新引领效应。
基于此，本文以中国最先发展起来且具有一定规模的珠江三角洲、长江三角洲、京津冀、山东半 岛、海峡西岸、长江中游、中原、辽中南、成渝和关中十大城市为研究样本，考察正式环境规制、非正 式环境规制以及二者协同作用与技术创新、产业结构升级之间的逻辑关系，以期能为实现碳达峰、碳 中和目标、推动中国城市高质量发展探寻一条可行路径。
二、文献综述：环境规制对产业结构升级的影响
有关环境规制、技术创新与产业结构升级关系的研究，主要集中于以下两个方面。
(一）关于环境规制与产业结构升级的直接关系
早期的文献普遍支持“遵循成本说”，即认为环境规制加重了企业的经济负担，使企业的经济活动 受到限制，最终不利于产业结构升级。如Gray和Shadbegian(2003)[8：指出环境规制增加了资源密集 型行业的生产成本压力；王凯(2012) ~认为环境规制对污染密集型行业的出口竞争力形成短期制约; Zhao
和Sim(2016)[1°]发现环境规制不利于企业竞争力的发挥等。此后的研究突破了原有静态视角 的分析，开始从长期和动态的视角对二者关系进行剖析，结果发现适宜的环境规制能激发企业的技术 创新，而技术创新收益不仅可弥补环境成本，还可产生更多增值，即实现“创新补偿”（Poter和Vander，1995)许多学者的研究也支持了这一结论，如薛曜祖（2016)[12]认为提高环境规制强度能拉大企
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业间的利益差距，促使劳动力流向高利润企业，进而促进产业结构的优化升级；李强（2013) 13认为环
境规制的存在会提高服务业部门相对于工业部门的比重，从而促进产业结构升级；徐开军和原毅军(2014) 14从单位废水和废气治理设施及运行费用两个方面分析了环境规制强度，发现环境规制越严
厉越有利于产业结构的优化升级，等等。但也有学者的研究表明二者可能存在其他关系，如钟茂初等(2015) :|5：的实证研究发现环境规制与产业结构升级之间存在U型关系，董直庆和王辉（20丨9)[16]的
研究则认为二者呈倒U型关系，还有人认为因存在地区差异、环境规制工具差异等，环境规制与产业
结构升级之间的关系并不确定（郑加梅,2018):|7:。
(二）关于环境规制对产业结构升级的影响路径
1. 对环境规制通过多条路径影响产业结构升级进行分析。如毛建辉和管超（2019)[|8认为，环境 规制可通过研发创新、对外开放、FDI流人和投资需求等影响产业结构升级，其中前两个机制具有正向
传导效应，后两个机制具有逆向功效；梅国平和龚海林(2013) 19认为环境规制通过进入壁垒、技术创
新和国际贸易促进了产业结构变迁；徐开军和原毅军(2014) 14的研究发现，环境规制可通过诱发技
梦见玻璃杯碎了
术创新、进人壁垒设置、改变贸易开放度以及区域间的产业转移等一系列传导机制，促进产业结构的
不断升级和优化。
2.基于某单一机制对环境规制的产业结构升级效应进行探讨。如时乐乐和赵军(2018)[M]、殷宇 飞和杨雪锋(2020)[2n分别基于省、市面板数据实证检验了环境规制、技术创新与产业结构升级的关
系，但他们并未区分环境规制类型，更未考虑不同类型环境规制的协同作用；王双燕等（2016) [22]认为
环境规制可在短期内缓解FD I对产业结构高级化的抑制作用；童健等（2016) 23：认为环境规制对工业
行业转型升级的影响具有非线性特征，且这一特征是受环境规制的资源配置扭曲效应和技术效应影
响而形成。
纵观上述分析可知，已有研究大多是基于省级或市级面板数据探究环境规制与产业结构升级的
关系，实证分析环境规制整体或正式环境规制对产业结构升级的影响。而本文将基于中国十大城市
的相关数据，对环境规制、技术创新与产业结构升级的关系进行理论分析和实证检验；并从正式环
二本大学名单境规制、非正式环境规制以及二者间的协同作用三个维度，考察环境规制、技术创新与产业结构升级
的关系；对技术创新的门槛效应分析不仅包括了正式环境规制对产业结构升级的门槛效应，同时也考
察了非正式环境规制及正式与非正式环境规制的协同作用对产业结构升级的门槛效应。本文丰富了
相关理论机制分析及实证研究，研究结论也更贴近环境规制政策的现实。
三、理论分析与研究假说
(一）正式环境规制、非正式环境规制及二者协同作用对城市产业结构升级的直接影响
1.正式环境规制可通过壁垒效应、要素替代效应、产业转移效应、约束效应等直接影响城市产
业结构升级。一是正式环境规制实际上是设置了一种市场进人壁垒，企业必须达到一定的环保技术
标准方能进人城市，因而正式环境规制能限制高污染、高能耗企业进人，从而优化企业结构，促进城
市产业结构升级。二是正式环境规制使得环境资源具有经济物品属性，企业需要为其生产活动消
耗的环境资源支付费用，若费用较高，企业可能会以费用较低的其他资源来替代，从而影响产业结构
升级。三是当城市或城市中的某些区域实施正式环境规制或正式环境规制较为严格时，部分污
染企业会选择迁移至未实施正式环境规制或正式环境规制较为宽松的区域。十大城市中，东部城
市的正式环境规制强度普遍高于中西部城市，中心城市的正式环境规制执行力度往往较外围城
市更为严格，因此，污染企业倾向落户于中西部城市和中心城市的外围城市。四是正式环境规制使得
企业的任何行为决策都需平衡环境成本与经济收益之间的关系，对企业的行为决策形成约束，不利于
资源的优化配置，最终也会影响产业结构升级。
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郑晓舟，郭晗，卢山冰环境规制协同、技术创新与城市产业结构升级
—基于中国十大城市的实证分析
2. 非正式环境规制通过消费结构调节效应、产业转移效应等直接影响城市产业结构升级。一是随着公众环保意识的加强，对绿产品的需求也会加大，这种消费需求的改变最终会影响到产品供
给市场，从而影响城市产业结构升级；二是公众对污染行为的投诉、媒体对污染行为的曝光等，都可
能逼迫污染企业迁至环境规制较为宽松的区域，即通过产业转移效应影响城市的产业结构升级。
十大城市中，东部城市和中心城市的居民素质、环保意识及非正式环境规制组织建设等普遍优于
中西部城市和中心城市的外围城市，因此，污染企业也倾向于向中西部城市和中心城市的外围城
市集聚。
3. 正式环境规制与非正式环境规制通过相互作用协同影响城市产业结构升级^主要体现在两 个方面：一是地方政府目前仍摆脱不了唯GDP论的影响，往往会在环境规制和经济绩效之间进行权
衡，这就需要公众、媒体、环保协会等非正式环境规制组织对正式环境规制的执行进行监督，以非正式
环境规制的力量督促正式环境规制的有效实施，从而在壁垒效应、要素替代效应、产业转移效应及约
束效应等影响下作用于产业结构升级；二是政府主导的正式环境规制行为虽然主要是针对企业，但其
在社会上形成的广泛影响也会提升公众的环境保护意识，如政府对污染行为的惩处、对环保信息的公
开以及环保法律法规的颁布等都具有信息扩散效应，能够引导公众关注环境问题。即正式环境规制
能够促进非正式环境规制力量的形成，从而在消费结构调节效应、产业转移效应等的影响下作用于产
业结构升级。由此可见，正式环境规制与非正式环境规制的协同作用会直接影响城市的产业结构
升级。
应当指出的是，正式环境规制对城市产业结构升级的最终作用方向取决于壁垒效应、要素替代
魔兽争霸真三国无双效应、产业转移效应及约束效应的加总，非正式环境规制对城市产业结构升级的作用方向取决于消
费结构调节效应和产业转移效应两类效应的加总，正式环境规制与非正式环境规制的协同力量对城
市产业结构升级的作用方向取决于正式环境规制与非正式环境规制能否相互支持以及各种效应的
加总。同时，由于十大城市区域分布广泛，不同城市的发展基础、政策倾向等不同，因此环境规制
对产业结构升级的直接效应也可能存在差异。
基于以上分析，本文提出：
H1 ：正式环境规制、非正式环境规制及二者的协同作用对城市产业结构升级均能产生直接影
响，但作用方向不确定。
(二）环境规制通过技术创新间接影响城市的产业结构升级效应
1. 正式环境规制通过技术创新影响城市产业结构升级，其中介效应包括负向的挤出效应和正 向的补偿效应两个方面。一方面，传统的新古典环境经济学认为，正式环境规制实际上是将企业污染
的外部性内部化，加重了企业的成本负担，压缩了企业的利润空间，挤占了企业用于技术创新的资金，
最终不利于产业结构升级；另一方面，以？〇!1«(1991)[24]等为代表的修正主义学派认为，合理的正式
环境规制能激励企业进行技术创新，而技术创新能提高企业的生产效率，增加企业的利润，利润的增
加又进一步为技术创新提供经费保障，随着技术创新的不断积累，又会衍生出新的生产工艺和生产技
术，产业分工逐步深化，新兴产业不断壮大，从而推动产业结构升级，即产生补偿效应。
2. 非正式环境规制通过技术创新影响城市产业结构升级，其中介效应也包括负向的挤出效应 和正向的补偿效应。一方面，公众来信、上访，媒体曝光，环保组织的谈判、协商等，都会消耗大量人
力、物力和财力，挤占本该用于技术创新的投资，引致资源从创新领域转移到环境污染预防和监督领
域，形成很大的机会成本，不利于资源的优化配置，并最终阻碍产业结构升级；但另一方面，非正式环
境规制行为会对企业形成一种压力，污染企业为了维护自身形象和实现长远发展，往往会选择进行技
术改进，最终促进产业结构升级。
3. 非正式环境规制对正式环境规制具有督促作用，正式环境规制亦能促进非正式环境规制，二者 协同发力可通过技术创新的挤出效应和补偿效应间接影响城市的产业结构升级，最终作用的方向
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取决于正式环境规制与非正式环境规制能否相互支持以及两类效应的对比
基于以上分析，本文提出：
H 2：正式环境规制、非正式环境规制及二者协同作用均能通过影响技术创新间接作用于城市产 业结构升级，但作用方向不确定。
环境规制对城市产业结构升级的影响机制与路径如图I 所示。
___________峨垒效成，劫)代效应，产业转移效>V :，约束效成___________
\.____________________消费结构闼效应，产业转移效应___________________
图I 环境规制对城市产业结构升级的影响路径
(三）环境规制对城市产业结构升级的门槛效应分析
根据波特假说，环境规制会影响企业技术创新，技术创新也会影响产业结构升级。具体而言，当 技术创新水平较低时，企业只能通过工艺改进或简单技术模仿、甚至只能通过支付污染费用等方式应 对环境规制，此时挤出效应显著大于补偿效应，环境规制不利于产业结构升级。随着技术创新水平不 断提高，补偿效应逐渐加大，环境规制对产业结构升级的抑制作用逐渐缓解，甚至会出现补偿效应大 于挤出效应。可见，当技术创新水平较低时，环境规制将显著抑制产业结构升级；当技术创新水平较 高时，环境规制对产业结构升级的抑制作用减弱，甚至会转为促进作用。同时，由于正式环境规制、非 正式环境规制及二者协同作用均可通过技术创新间接作用于产业结构升级，因此这一结论对正式环 境规制、非正式环境规制及二者协同作用均适用。
基于以上分析，本文提出：
H 3：当以技术创新为门槛变量时，正式环境规制、非正式环境规制及二者的协同作用均与城市 产业结构升级呈非线性关系。
四、实证分析
(-•)样本选取、数据来源及变量说明
1. 样本选取
本文综合曾鹏等(2015)1251、赵娜等(2017)[26的研究并考虑到数据的可得性，选取具有代表性的 中国十大城市作为研究对象，基于2003—2018年的面板数据进行实证分析。各城市所辖城市见 表1所示。
2. 数据来源
文中数据主要来源于《中国城市统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《中国城乡建设数据库》《中国区 域经济统计年鉴》、CNRDS 数据库、世界银行统计数据以及各市国民经济和社会发展统计公报等。统 计口径均为全市范围，所有价值变量统一换算为以2003年为基期的不变价格，对部分缺失和遗漏的 数值采取均值插入法、趋势分析法等进行填补。统计发现，变量中最大的V IF 值为3. 1900，小于10. 可初步判断变量间不存在多重共线性样本均值的描述性统计结果见表2。
佧正式环境规制
正式环境规制产
收经典爱情感言
结
构
升
级50