林壽富，扶丹紅

(福建師范大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，福建 福州，350007)

一、引言

新中國(guó)成立以來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，但空氣污染問(wèn)題也日趨嚴(yán)重。2020年全球環(huán)境績(jī)效評(píng)估中，中國(guó)的空氣質(zhì)量績(jī)效排在第137位[1]，其中，環(huán)境顆粒物污染指標(biāo)的得分很低，屬于PM2.5超標(biāo)的重災(zāi)區(qū)?？諝馕廴疽呀?jīng)成為影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要問(wèn)題，不僅對(duì)個(gè)人的活動(dòng)及健康造成威脅，制約著人力資本流動(dòng)，也加大了政府和企業(yè)污染治理的費(fèi)用支出，進(jìn)而擠占了創(chuàng)新資源的投入，對(duì)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)產(chǎn)生重要影響。而技術(shù)創(chuàng)新為治理空氣污染攻堅(jiān)戰(zhàn)提供了最有力的支撐，是控制空氣污染的重要手段。新型綠色技術(shù)的發(fā)展是解決大氣污染問(wèn)題中霾約束的動(dòng)力源泉，因此，分析空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的沖擊效應(yīng)是提高污染治理和技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的重要途徑。

空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響主要體現(xiàn)在創(chuàng)新補(bǔ)償和治污成本：一方面，為了控制空氣污染，政府制定的環(huán)境政策能有效激發(fā)企業(yè)的創(chuàng)新動(dòng)力，提高綠色技術(shù)創(chuàng)新水平。Acemoglu[2]等發(fā)現(xiàn)空氣污染程度加劇刺激了環(huán)境技術(shù)相關(guān)的專利申請(qǐng)。另一方面，企業(yè)的創(chuàng)新行為具有不確定性，且受資源、環(huán)境、政策等約束。Yuan[3]等發(fā)現(xiàn)企業(yè)污染治理的費(fèi)用支出擠出了部分研發(fā)投入，抑制了專利申請(qǐng)活動(dòng)。雖然空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響得到了許多學(xué)者的關(guān)注，但空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響機(jī)制還有待進(jìn)一步檢驗(yàn)。

外商直接投資作為影響我國(guó)技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵因素之一，在空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響機(jī)制中起著重要作用。大量研究表明，外商直接投資通過(guò)直接效應(yīng)、前后向關(guān)聯(lián)效應(yīng)產(chǎn)生的技術(shù)溢出顯著提高了我國(guó)的技術(shù)創(chuàng)新水平，能提高R&D投入強(qiáng)度且對(duì)研發(fā)投入有溢出作用。同時(shí)，基于“污染天堂”假說(shuō)、“污染光環(huán)”假說(shuō)等的相關(guān)研究表明，外商直接投資與空氣污染之間也存在相關(guān)關(guān)系。嚴(yán)雅雪[4]等通過(guò)對(duì)外商直接投資的區(qū)域分布與霧霾(PM2.5)污染在地理上的集聚研究發(fā)現(xiàn)，霧霾污染與外商直接投資之間存在正向相關(guān)關(guān)系。與外商直接投資對(duì)空氣污染的影響研究相比，空氣污染對(duì)外商直接投資的研究較為缺乏。韓信[5]等認(rèn)為政府對(duì)空氣污染的治理有利于緩解外商直接投資的壓力，即空氣污染對(duì)外商直接投資有正向影響關(guān)系。

以往學(xué)者大多研究空氣污染和外商直接投資對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的單向影響，較少將外商直接投資作為中間變量進(jìn)行研究，而通過(guò)文獻(xiàn)梳理可知，外商直接投資對(duì)我國(guó)技術(shù)創(chuàng)新水平的提升有著直接和間接的影響，且空氣污染在很大程度上影響著創(chuàng)新投入。因此，本文將空氣污染、外商直接投資和技術(shù)創(chuàng)新放在同一理論框架下進(jìn)行分析，探討空氣污染、外商直接投資與技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)在關(guān)系和傳導(dǎo)機(jī)制，并進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)。

二、內(nèi)在機(jī)理與研究假設(shè)

(一)空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響效應(yīng)

近年來(lái)，我國(guó)霧霾問(wèn)題頻發(fā)，空氣污染對(duì)企業(yè)和個(gè)人行為產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。首先，空氣污染通過(guò)損害創(chuàng)新人才影響技術(shù)創(chuàng)新水平，即存在“人才損失效應(yīng)”?？諝馕廴鞠魅趿藛T工的創(chuàng)新積極性，秦炳濤[6]等研究發(fā)現(xiàn)人力資本是環(huán)境污染影響技術(shù)創(chuàng)新的一個(gè)重要傳導(dǎo)渠道，其通過(guò)降低人力資本水平對(duì)技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生負(fù)向影響。其次，空氣污染通過(guò)擠出研發(fā)資金影響技術(shù)創(chuàng)新水平，即存在“資金擠出效應(yīng)”?？諝馕廴揪哂型獠坎唤?jīng)濟(jì)性，企業(yè)需加大污染治理資本投入和防范資本投入，從而擠出了創(chuàng)新資金投入。同時(shí)，企業(yè)為減弱空氣污染對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的影響，加大了污染治理資金投入，從而擠占科研創(chuàng)新資金。污染排放量越多，創(chuàng)新資金擠出越嚴(yán)重。但也有一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)，空氣污染能夠促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，如王靜雯[7]發(fā)現(xiàn)空氣污染能刺激企業(yè)進(jìn)行綠色技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)；馬紅[8]等發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期中霧霾污染對(duì)企業(yè)的創(chuàng)新意愿具有正向影響。綜上所述，空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響可能存在門檻值，呈現(xiàn)非線性變化。提出假設(shè)：

H1：空氣污染與技術(shù)創(chuàng)新之間存在非線性關(guān)系。

(二)空氣污染對(duì)外商直接投資的影響效應(yīng)

外商直接投資通過(guò)資金輸出、技術(shù)轉(zhuǎn)移等促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也在不斷損害和消耗環(huán)境資源，由污染所引發(fā)的調(diào)節(jié)機(jī)制也在影響和制約外資企業(yè)的生產(chǎn)行為及投資決策?？諝馕廴緦?duì)外商直接投資的主要影響途徑有：第一，空氣污染直接影響外資企業(yè)的生產(chǎn)率。外商直接投資多為勞動(dòng)密集型和資本密集型企業(yè)，空氣污染通過(guò)影響勞動(dòng)力的心理健康和身體健康來(lái)降低邊際工作效率，引致企業(yè)內(nèi)部勞動(dòng)力資源錯(cuò)配，從而降低企業(yè)生產(chǎn)率。第二，空氣污染直接影響外資企業(yè)的環(huán)境成本。短期內(nèi)，成本是外商直接投資進(jìn)行區(qū)位選擇時(shí)的重要決定因素，除完善的基礎(chǔ)設(shè)施、廉價(jià)的要素價(jià)格外，外商直接投資也易選擇環(huán)境規(guī)制相對(duì)寬松的地區(qū)進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)，從而形成了“污染天堂效應(yīng)”，為此，外資企業(yè)需履行環(huán)境保護(hù)職責(zé),加大環(huán)境成本投入。對(duì)于長(zhǎng)期受惠于地方政府補(bǔ)貼與扶持政策的外資企業(yè)而言，企業(yè)的遷移成本可能大于環(huán)境成本，因而外資企業(yè)更傾向于選擇負(fù)擔(dān)較高的環(huán)境成本。第三，空氣污染通過(guò)影響政府行為間接影響外商直接投資的決策。改革開(kāi)放以來(lái)，為在“晉升錦標(biāo)賽”中獲得優(yōu)勝機(jī)會(huì)，多地政府通過(guò)降低環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)相吸引外資流入，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)也加重了環(huán)境污染。黨的十八大以來(lái)，生態(tài)文明建設(shè)被納入國(guó)家戰(zhàn)略地位，環(huán)境質(zhì)量和環(huán)境保護(hù)成效成為衡量政府績(jī)效的標(biāo)準(zhǔn)之一，環(huán)境污染治理壓力和生態(tài)績(jī)效激勵(lì)也在不斷影響政府行為。魏瑋[9]等在分析環(huán)境污染與外商直接投資之間的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，地方政府更傾向于以嚴(yán)格的環(huán)境規(guī)制吸引對(duì)環(huán)境有正向溢出的高質(zhì)量、高效益外資進(jìn)入，同時(shí)，污染治理技術(shù)需求和寬松的環(huán)境政策有利于FDI的流入；鄧玉萍[10]等發(fā)現(xiàn)外商直接投資帶來(lái)的綠色環(huán)保技術(shù)和治理經(jīng)驗(yàn)有利于提高當(dāng)?shù)丨h(huán)境治理效率。因此，空氣污染對(duì)外商直接投資的影響是個(gè)復(fù)雜的傳導(dǎo)過(guò)程，短期和長(zhǎng)期內(nèi)的影響途徑不盡相同，直接和間接影響因素也不一致，很可能存在非線性影響關(guān)系。提出假設(shè)：

H2：空氣污染與外商直接投資之間存在非線性關(guān)系。

(三)外商直接投資的中介效應(yīng)

外商直接投資通常被認(rèn)為是先進(jìn)技術(shù)的源頭，我國(guó)企業(yè)通過(guò)人才流動(dòng)、技術(shù)模仿、示范作用等吸收外商直接投資的知識(shí)溢出。李政[11]等研究發(fā)現(xiàn)外商直接投資有利于提升區(qū)域自主創(chuàng)新效率，且對(duì)中西部的創(chuàng)新效率提升大于東部地區(qū)。部分學(xué)者認(rèn)為FDI對(duì)我國(guó)技術(shù)創(chuàng)新的影響具有“門檻效應(yīng)”，如石大千[12]等通過(guò)雙邊隨機(jī)前沿模型發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)DI對(duì)企業(yè)創(chuàng)新的影響在研發(fā)資金、研發(fā)人員、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人力資本、城市開(kāi)放程度和城市化方面存在門檻效應(yīng)。因此，提出假設(shè)：

H3：空氣污染通過(guò)外商直接投資對(duì)技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生間接影響，即外商直接投資具有中介效應(yīng)。

三、模型構(gòu)建與變量說(shuō)明

(一)中介效應(yīng)模型

基于假設(shè)H1，分析空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的總影響效應(yīng)，設(shè)定基本模型如下:

lnPATit=α0+α1lnPMit+α2lnPMSQit+α3lnKit+α4lnLit+α5lnTECit+α6lnSTRit+ui+eit

(1)

其中，i表示省份 (i=1，2，…，30)，t表示時(shí)間，ui表示個(gè)體固定效應(yīng)，eit為誤差項(xiàng)。lnPAT為取對(duì)數(shù)后的技術(shù)創(chuàng)新水平，用國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)受理量衡量。lnPM為核心解釋變量，是取對(duì)數(shù)后的空氣污染水平，以PM2.5平均濃度衡量。為考察空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的非線性影響，引入空氣污染的平方項(xiàng)lnPMSQ?？刂谱兞堪ㄑ邪l(fā)資金投入(lnK)、研發(fā)人員投入(lnL)、技術(shù)市場(chǎng)交易額(lnTEC)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(lnSTR)。

為驗(yàn)證外商直接投資的中介效應(yīng)，參考溫忠麟[13]等的研究，構(gòu)建中介效應(yīng)模型。基于假設(shè)H2，構(gòu)建式(2)考察空氣污染對(duì)外商直接投資的影響效應(yīng)；基于假設(shè)H3，構(gòu)建式(3)將中介變量外商直接投資加入到模型中，檢驗(yàn)空氣污染是否通過(guò)外商直接投資對(duì)技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生間接影響，即考察外商直接投資的中介效應(yīng)。

lnFDIit=β0+β1lnPMit+β2lnPMSQit+β3lnSTRit+β4lnHUMit+β5lnWAGEit+β6lnURit+ui+εit

(2)

lnPATit=δ0+δ1lnPMit+δ2lnPMSQit+δ3lnFDIit+δ4lnKit+δ5lnLit+δ6lnTECit+δ7lnSTRit+ui+δit

(3)

其中，lnFDI為取對(duì)數(shù)后的外商直接投資，以實(shí)際利用外資額表示；εit、δit為誤差項(xiàng)。式(2)中控制變量包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(lnSTR)、人力資本水平(lnHUM)、工資水平(lnWAGE)、城市化水平(lnUR)。

(二)變量說(shuō)明

1.被解釋變量：技術(shù)創(chuàng)新水平。一個(gè)地區(qū)的發(fā)明者或創(chuàng)造者向?qū)＠麑彶闄C(jī)構(gòu)進(jìn)行的專利申請(qǐng)，往往是該地區(qū)創(chuàng)新水平的體現(xiàn)，且受機(jī)構(gòu)工作效益和偏好的影響較小。但我國(guó)專利授權(quán)一般需要一年以上，選擇專利申請(qǐng)受理數(shù)更具時(shí)效性，因此采用國(guó)內(nèi)外三種專利申請(qǐng)受理數(shù)作為技術(shù)創(chuàng)新水平的衡量指標(biāo)。

2.解釋變量：空氣污染水平?，F(xiàn)有文獻(xiàn)主要選取NO、SO2、CO2等氣體排放物或空氣污染指數(shù)作為空氣污染的衡量指標(biāo)，忽略了中國(guó)現(xiàn)階段最迫切要降低的空氣首要污染物PM2.5，因此，采用2006—2020年省級(jí)層面的PM2.5年均濃度作為空氣污染水平的衡量指標(biāo)。

3.中介變量：外商直接投資。根據(jù)以往文獻(xiàn)，采用實(shí)際利用外資額來(lái)衡量。

4.控制變量。(1)創(chuàng)新投入是影響技術(shù)創(chuàng)新的重要因素，包括研發(fā)資金投入(K)和研發(fā)人員投入(L)。一般而言，創(chuàng)新投入越大，創(chuàng)新產(chǎn)出越高。選取研究與開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)R&D經(jīng)費(fèi)支出、研究與開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)科技人員分別衡量研發(fā)資金投入和研發(fā)人員投入。(2)技術(shù)市場(chǎng)活躍度(TEC)是衡量技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)通過(guò)市場(chǎng)交易的獲得量以及創(chuàng)新成果市場(chǎng)化的收益，技術(shù)市場(chǎng)的發(fā)展能激發(fā)科研人員的創(chuàng)新動(dòng)力，因此，選用技術(shù)市場(chǎng)成交額衡量技術(shù)市場(chǎng)活躍度。(3)為了控制各地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(STR)對(duì)外商直接投資的影響，選用第二產(chǎn)業(yè)增加值占比來(lái)衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平。(4)人力資本水平(HUM)是影響外商直接投資區(qū)位選擇的重要因素，因此采用勞動(dòng)力平均受教育程度來(lái)衡量。(5)工資水平(WAGE)會(huì)顯著影響外商直接投資的流入，是外資企業(yè)勞動(dòng)力成本的重要組成部分，采用城鎮(zhèn)單位在崗職工平均工資來(lái)衡量。(6)城市化水平(UR)對(duì)外商直接投資流入具有重要影響，選用城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诘谋戎祦?lái)衡量。表1列出了各變量定義及數(shù)據(jù)來(lái)源。

表1 變量定義與數(shù)據(jù)來(lái)源Tab.1 Variable definitions and data sources

本文收集了2006—2020年我國(guó)30個(gè)省份的面板數(shù)據(jù)(不包括西藏、中國(guó)香港、中國(guó)澳門和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū))，數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)科技統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)勞動(dòng)統(tǒng)計(jì)年鑒》以及中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)等。為了統(tǒng)一量綱，消除數(shù)據(jù)的異方差性，對(duì)各個(gè)變量進(jìn)行對(duì)數(shù)化處理。各變量間的相關(guān)系數(shù)矩陣和描述性統(tǒng)計(jì)情況如表2所示。

表2 相關(guān)系數(shù)矩陣和描述性統(tǒng)計(jì)Tab.2 Correlation matrix and descriptive statistics

四、實(shí)證分析

(一)全樣本分析

以2006—2020年中國(guó)30個(gè)省份的面板數(shù)據(jù)為樣本，采用最小二乘虛擬變量估計(jì)(LSDV)方法進(jìn)行估計(jì)，其優(yōu)點(diǎn)是可以得到對(duì)個(gè)體異質(zhì)性的估計(jì)。表3為中介效應(yīng)模型的回歸結(jié)果。

由列(1)可知，空氣污染水平(PM)的一次項(xiàng)系數(shù)在5%的顯著性水平上為正(0.983)，其平方項(xiàng)(PMSQ)系數(shù)為負(fù)值(-0.124)且顯著，表明空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響呈現(xiàn)先促進(jìn)后抑制的倒U型關(guān)系，假設(shè)1得到驗(yàn)證。空氣污染的拐點(diǎn)值為52.457(e[0.983/(0.124*2)])μg/m3，當(dāng)空氣污染水平低于拐點(diǎn)值時(shí)，空氣污染水平的上升促進(jìn)了技術(shù)創(chuàng)新水平的提升；當(dāng)空氣污染水平超過(guò)拐點(diǎn)值時(shí)，空氣污染程度的加劇則降低了技術(shù)創(chuàng)新水平。2019年12月，我國(guó)空氣污染的平均濃度為55μg/m3①，處于拐點(diǎn)右側(cè)，說(shuō)明我國(guó)絕大多數(shù)地區(qū)空氣污染程度較高，一定程度上對(duì)技術(shù)創(chuàng)新水平的提升有抑制作用。上述實(shí)證結(jié)果比較符合預(yù)期，從短期來(lái)看，為了控制空氣污染程度，政府制定的環(huán)境政策標(biāo)準(zhǔn)使得企業(yè)的資源配置向特定的減污減排指標(biāo)傾斜，促進(jìn)了生產(chǎn)工藝、綠色產(chǎn)品等創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，提高了技術(shù)創(chuàng)新水平；但從長(zhǎng)期來(lái)看，隨著空氣污染加劇，污染治理成為城市發(fā)展亟需解決的問(wèn)題，企業(yè)的治污成本和防范成本上升，融資能力也因投資者對(duì)未來(lái)環(huán)境政策的“悲觀預(yù)期”而下降，減少了對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)品的研發(fā)投入，從而降低了技術(shù)創(chuàng)新水平。其他控制變量對(duì)技術(shù)創(chuàng)新水平也產(chǎn)生了重要影響。研發(fā)資金投入對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響系數(shù)為0.865，且在1%的水平上顯著，意味著研發(fā)資金投入每提高1%，技術(shù)創(chuàng)新水平將提高0.865%；研發(fā)人員投入的影響不顯著，這與馮文娜[14]的實(shí)證結(jié)果一致，研發(fā)人員投入需與研發(fā)資金投入維持一定比例，過(guò)高的人員投入會(huì)降低人均研發(fā)經(jīng)費(fèi)，從而影響創(chuàng)新成果產(chǎn)出，因此，研發(fā)人員投入對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響并不顯著；技術(shù)市場(chǎng)活躍度對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響系數(shù)在1%的水平上顯著為正，表明技術(shù)市場(chǎng)的發(fā)展有利于提高技術(shù)創(chuàng)新水平；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新水平的影響系數(shù)在1%水平上顯著為負(fù)，表明第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不利于技術(shù)創(chuàng)新水平的提高。

表3 中介效應(yīng)模型的回歸結(jié)果Tab.3 The regression results of the mediation effect model

由列(2)可知，空氣污染對(duì)外商直接投資的一次項(xiàng)系數(shù)和二次項(xiàng)系數(shù)分別為-4.409和0.657，且均在1%水平上顯著，表明空氣污染對(duì)外商直接投資的影響存在先降后升的“U”型曲線關(guān)系，假設(shè)2得到驗(yàn)證?？諝馕廴舅降墓拯c(diǎn)值為28.789(e[4.409/0.657*2])μg/m3，在達(dá)到拐點(diǎn)值前，空氣污染對(duì)外商直接投資的進(jìn)入產(chǎn)生抑制作用；當(dāng)達(dá)到拐點(diǎn)值后，空氣污染對(duì)外商直接投資的流入具有促進(jìn)作用。上述實(shí)證結(jié)果與預(yù)期相符，政府為了有效控制空氣污染程度，加大環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度，促進(jìn)企業(yè)增加節(jié)能減排研發(fā)投入，導(dǎo)致外商資本進(jìn)入的生產(chǎn)成本升高，因而會(huì)抑制外商直接投資的進(jìn)入或?qū)е乱延械耐赓Y企業(yè)退出；當(dāng)空氣污染達(dá)到一定程度時(shí)，區(qū)域內(nèi)的環(huán)境政策趨于穩(wěn)定，外資企業(yè)面臨的環(huán)境成本居于可預(yù)測(cè)范圍內(nèi)，在可獲得經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)的情況下，會(huì)吸引外商直接投資的流入。另外，外商直接投資有利于區(qū)域技術(shù)進(jìn)步，提高區(qū)域內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)力和競(jìng)爭(zhēng)力，各地區(qū)為引進(jìn)外資出臺(tái)的各種優(yōu)惠政策為外商直接投資提供了良好的營(yíng)商環(huán)境，吸引外商直接投資的流入。外商直接投資的控制變量中，人力資本水平對(duì)外商直接投資的影響系數(shù)為負(fù)且在10%水平上顯著，這可能是因?yàn)槟壳傲魅胛覈?guó)的外商直接投資多為勞動(dòng)密集型企業(yè)，主要為尋求廉價(jià)勞動(dòng)力，人力資本水平越高，企業(yè)勞動(dòng)力成本越高，因此人力資本水平的提高對(duì)外商直接投資具有抑制作用；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工資水平對(duì)外商直接投資的影響系數(shù)均為正值，表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工資水平對(duì)外商直接投資的流入具有促進(jìn)作用；城市化水平對(duì)外商直接投資的影響系數(shù)為0.768，且在10%的水平上顯著，表明城市化水平對(duì)外商直接投資的流入具有促進(jìn)作用。

由列(3)可知，空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新影響的一次項(xiàng)和二次項(xiàng)系數(shù)在1%和5%的水平上顯著，分別為1.168和-0.151，其拐點(diǎn)值為47.798(e[1.168/(0.151*2)])μg/m3。外商直接投資的影響系數(shù)為0.047，且在10%的水平上顯著，表明外商直接投資在空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響中存在部分中介效應(yīng)，假設(shè)3得到驗(yàn)證。引入中介變量后的空氣污染及其二次項(xiàng)系數(shù)都發(fā)生變化，倒“U”型曲線的拐點(diǎn)向左移動(dòng)，導(dǎo)致空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的抑制作用提前。這可能是由于外商直接投資同時(shí)具有環(huán)境污染和技術(shù)溢出的雙重作用，且對(duì)環(huán)境污染的負(fù)向作用大于對(duì)技術(shù)創(chuàng)新水平的正向作用，因而，技術(shù)創(chuàng)新對(duì)空氣污染的敏感性更高。

(二)區(qū)域異質(zhì)性分析

考慮到我國(guó)區(qū)域差異大，東、中、西部的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，為考察空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新影響的區(qū)域異質(zhì)性，按照傳統(tǒng)的分類方法，將總樣本進(jìn)一步分為東部地區(qū)、中部地區(qū)和西部地區(qū)3個(gè)子樣本分別進(jìn)行回歸②，結(jié)果如表4所示。

從不同區(qū)域來(lái)看，東部地區(qū)空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的一次項(xiàng)和二次項(xiàng)系數(shù)在1%水平上顯著，分別為-3.842和0.492，說(shuō)明空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響存在先抑制后促進(jìn)的“U”型關(guān)系；加入中介變量外商直接投資后，

空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新影響的一次項(xiàng)系數(shù)為負(fù)、二次項(xiàng)系數(shù)為正，且都在5%水平上顯著，中介變量外商直接投資在1%水平上顯著；空氣污染對(duì)外商直接投資的影響均在1%水平上顯著，表明外商直接投資在空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響中存在中介效應(yīng)。這是由于東部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)密集度高，從短期來(lái)看，企業(yè)已有的技術(shù)水平和污染治理投資能緩解因環(huán)境規(guī)制帶來(lái)的環(huán)境成本；但在長(zhǎng)期發(fā)展中，技術(shù)密集度高的地區(qū)會(huì)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新手段來(lái)提高環(huán)境的合規(guī)性，從而提高了區(qū)域創(chuàng)新水平，所以空氣污染對(duì)東部地區(qū)技術(shù)創(chuàng)新的影響呈先抑制后促進(jìn)的U型關(guān)系。

表4 不同地區(qū)空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響Tab.4 The impact of air pollution on technological innovation in different regions

在中部地區(qū)，空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新影響的一次項(xiàng)和二次項(xiàng)系數(shù)均在1%水平上顯著；加入中介變量外商直接投資后，空氣污染對(duì)外商直接投資的顯著性不變，且外商直接投資在5%的水平上顯著；但空氣污染對(duì)外商直接投資的直接影響并不顯著，說(shuō)明空氣污染對(duì)中部地區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新作用明顯，但外商直接投資的中介作用不明顯?？諝馕廴局饕ㄟ^(guò)“人才損失效應(yīng)”和 “資金擠出效應(yīng)”影響技術(shù)創(chuàng)新水平，而不同區(qū)域的外商直接投資對(duì)企業(yè)創(chuàng)新的影響在人力資本、產(chǎn)業(yè)集聚、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、私有化程度等方面具有門檻效應(yīng)，對(duì)外商直接投資的吸收不夠充分，因此，空氣污染對(duì)中部地區(qū)技術(shù)創(chuàng)新的作用機(jī)制受到阻礙，呈現(xiàn)出不顯著的影響。

在西部地區(qū)，空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新影響的一次項(xiàng)系數(shù)為負(fù)、二次項(xiàng)系數(shù)為正，分別在10%、5%的水平上顯著，表現(xiàn)為先抑制后促進(jìn)的“U”型關(guān)系；加入中介變量外商直接投資后，空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新影響的符號(hào)不變，顯著性加強(qiáng)，中介變量外商直接投資在10%的水平上顯著為正值；且空氣污染對(duì)外商直接投資的一次項(xiàng)系數(shù)、二次項(xiàng)系數(shù)均顯著，表明外商直接投資在空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響中存在部分中介效應(yīng)，即空氣污染不僅直接對(duì)外商直接投資和技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生影響，且通過(guò)影響外商直接投資對(duì)技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生間接影響，這與全國(guó)樣本的分析結(jié)果一致。空氣污染對(duì)西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的負(fù)面影響最大，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后，企業(yè)的創(chuàng)新活動(dòng)受人力資本、資金投入、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施等的約束，無(wú)法通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新手段進(jìn)行清潔型生產(chǎn)，空氣污染加重導(dǎo)致污染治理成本增加，對(duì)研發(fā)資金投入和人力資本培訓(xùn)也產(chǎn)生一定影響。同時(shí)，西部地區(qū)的技術(shù)可獲得性較低，與外資企業(yè)的技術(shù)水平差距較大，外商直接投資的技術(shù)溢出更有利于提升區(qū)域內(nèi)的創(chuàng)新水平，所以，外商直接投資的中介效應(yīng)顯著。總體而言，空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響存在區(qū)域異質(zhì)性，在東中西部分別表現(xiàn)出不同的特征。

(三)創(chuàng)新類型異質(zhì)性分析

進(jìn)一步考慮空氣污染對(duì)不同創(chuàng)新類型的影響，將技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)分為發(fā)明專利申請(qǐng)(PAT1)、實(shí)用新型專利申請(qǐng)(PAT2)、外觀設(shè)計(jì)專利申請(qǐng)(PAT3)，回歸結(jié)果如表5所示。

表5 考察空氣污染對(duì)不同創(chuàng)新類型的影響Tab.5 Examining the impact of air pollution on different types of innovation

對(duì)于發(fā)明專利和實(shí)用新型專利而言，空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新影響的一次項(xiàng)系數(shù)顯著為正、二次項(xiàng)系數(shù)顯著為負(fù)，加入中介變量外商直接投資后，空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的非線性影響仍成立，且外商直接投資的中介效應(yīng)顯著，再次驗(yàn)證前文結(jié)果的穩(wěn)健性。對(duì)于外觀設(shè)計(jì)專利，空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響并不顯著，在加入中介變量外商直接投資后，空氣污染系數(shù)仍不顯著，但外商直接投資在1%水平上顯著為正，表明外商直接投資對(duì)外觀設(shè)計(jì)專利的影響較為明顯。相比外觀設(shè)計(jì)專利，空氣污染對(duì)發(fā)明專利和實(shí)用新型專利的影響呈先促進(jìn)后抑制的非線性影響，且外商直接投資的中介效應(yīng)顯著。原因可能是污染成本及相關(guān)環(huán)境政策迫使企業(yè)提高清潔技術(shù)能力，促進(jìn)綠色創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化，而且外商直接投資通過(guò)行業(yè)間的相互關(guān)聯(lián)作用對(duì)企業(yè)的發(fā)明專利以及實(shí)用新型專利產(chǎn)生溢出作用，從而提高了發(fā)明專利和實(shí)用新型專利的申請(qǐng)量。此外，由于人們對(duì)空氣凈化相關(guān)產(chǎn)品需求的多樣化，空氣凈化領(lǐng)域內(nèi)的外觀設(shè)計(jì)專利的申請(qǐng)數(shù)量增長(zhǎng)迅速，但相比發(fā)明專利和實(shí)用新型專利而言，外觀設(shè)計(jì)專利數(shù)量的增長(zhǎng)規(guī)模相對(duì)較小，且人們對(duì)凈化技術(shù)的需求大于外觀設(shè)計(jì)的需求，從而導(dǎo)致空氣污染對(duì)外觀設(shè)計(jì)專利的影響并不顯著。

五、穩(wěn)健性檢驗(yàn)

考慮到可能存在內(nèi)生性問(wèn)題，參考謝珺[15]等的做法，以降雨量(lnPRE)為工具變量進(jìn)行兩階段最小二乘回歸，來(lái)處理空氣污染(lnPM)和技術(shù)創(chuàng)新(lnPAT)之間可能存在的雙向因果關(guān)系，并以此檢驗(yàn)結(jié)論的穩(wěn)健性。回歸結(jié)果如表6所示。在分別以lnPAT和lnPM為被解釋變量時(shí)，第一階段的F值為18.97，第二階段的Wald值為552.95，且均通過(guò)了在1%的顯著性水平檢驗(yàn)，這說(shuō)明降雨量(lnPRE)并非是弱工具變量，而是有效的外生工具變量。此外，在工具變量的估計(jì)中，核心解釋變量空氣污染都能夠通過(guò)5%的顯著性水平檢驗(yàn)，說(shuō)明空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的促進(jìn)作用是穩(wěn)健的。

表6 內(nèi)生性檢驗(yàn)Tab.6 Endogenous test

為進(jìn)一步驗(yàn)證前文結(jié)果的穩(wěn)健性，將解釋變量的指標(biāo)替換為二氧化硫(SO2)的排放量，其中，SO2SQ為二氧化硫排放量的平方項(xiàng)，回歸結(jié)果如表7所示。未加入外商直接投資前，空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的一次項(xiàng)系數(shù)在10%的水平上顯著為正，二次項(xiàng)系數(shù)顯著為負(fù)，其回歸結(jié)果與表3中列(1)的結(jié)果一致。加入中介變量外商直接投資后，空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新影響的符號(hào)不變且顯著性加強(qiáng)，外商直接投資在5%的顯著性水平上為正值，且空氣污染對(duì)外商直接投資的一次、二次項(xiàng)系數(shù)均顯著，說(shuō)明外商直接投資在空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響中起部分中介作用。因此，在替換變量后，空氣污染對(duì)外商直接投資的影響呈“U”型關(guān)系，對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響仍呈倒“U”型關(guān)系，且空氣污染通過(guò)外商直接投資對(duì)技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生間接影響，與前文的研究結(jié)論一致，進(jìn)一步說(shuō)明本文結(jié)果是穩(wěn)健的。

表7 穩(wěn)健性檢驗(yàn)Tab.7 Robustness test

六、結(jié)論與政策建議

通過(guò)對(duì)空氣污染、外商直接投資與技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)在機(jī)理和相應(yīng)的中介效應(yīng)模型進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)，得出結(jié)論：空氣污染與技術(shù)創(chuàng)新存在倒“U”型影響關(guān)系，與外商直接投資存在“U”型影響關(guān)系；加入外商直接投資變量后，空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的“U”型影響關(guān)系明顯，且抑制作用提前，從而表明外商直接投資在空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響中存在部分中介效應(yīng)；此外，空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新也存在明顯的區(qū)域異質(zhì)性和創(chuàng)新類型異質(zhì)性。

當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段，技術(shù)創(chuàng)新在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中的作用越發(fā)重要，本文研究結(jié)論為我國(guó)控制區(qū)域空氣污染水平、提高綠色技術(shù)創(chuàng)新能力提供了有益參考。在政府層面，一是應(yīng)充分考慮空氣污染對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的影響，實(shí)施綠色、低碳、有效的環(huán)境政策，加大環(huán)境友好型投入，從根本上減少空氣污染物排放，防止人員流失，減輕企業(yè)的綠色生產(chǎn)成本，促進(jìn)企業(yè)的綠色技術(shù)創(chuàng)新；二是不斷完善外商營(yíng)商政策和制度，引進(jìn)高技術(shù)外資，鼓勵(lì)外資在境內(nèi)設(shè)立等，充分發(fā)揮外商直接投資的技術(shù)溢出效應(yīng)、規(guī)模效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)效應(yīng)，推進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的資本投入和技術(shù)進(jìn)步，從而為創(chuàng)新水平的提升助力，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展增添動(dòng)力。在企業(yè)層面，一是加大創(chuàng)新資金的投入，注重勞動(dòng)力的教育與培養(yǎng)，完善創(chuàng)新人才的培養(yǎng)、激勵(lì)體系，不斷擴(kuò)大企業(yè)的綠色技術(shù)創(chuàng)新鏈條；二是減少高能耗、高污染產(chǎn)品的生產(chǎn)與消費(fèi)，加速技術(shù)革新，不斷改善空氣質(zhì)量，減少研發(fā)人員的流動(dòng)性，促進(jìn)企業(yè)的良性發(fā)展。在區(qū)域?qū)用?，一是各地區(qū)要制定符合區(qū)域發(fā)展的環(huán)境政策、創(chuàng)新政策等，分業(yè)分類施策，注重保障企業(yè)權(quán)益，減輕企業(yè)的綠色創(chuàng)新成本；二是各地區(qū)應(yīng)協(xié)同推進(jìn)綠色技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、技術(shù)等跨區(qū)域流動(dòng)，提高整體的創(chuàng)新水平；另外，各區(qū)域要共同消除空氣污染對(duì)創(chuàng)新投入、創(chuàng)新產(chǎn)出的負(fù)面影響。

注釋：

①數(shù)據(jù)來(lái)源于：生態(tài)環(huán)境部公布2019年全國(guó)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量簡(jiǎn)況[EB /OL].(2020-05-07)[2022-05-01].https://www.mee.gov.cn/xxgk2018/xxgk/xxgk15/202005/t20200507_777895.html.

②東部地區(qū)包括：北京、天津、河北、遼寧、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東和海南。中部地區(qū)包括：山西、吉林、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北和湖南。西部地區(qū)包括：內(nèi)蒙古、廣西、重慶、四川、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏和新疆。