李文超，許靈宇，畢夢潔，許 健

(江蘇大學(xué)財經(jīng)學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

0 引言

中國碳排放總量世界第一，盡管政府提出 “雙碳”目標，中國能耗和二氧化碳排放總量依然逐年遞增。綠色技術(shù)創(chuàng)新作為一種特殊的環(huán)境偏向性技術(shù)進步，被認為是提升能效，減少能耗，早日實現(xiàn) “雙碳”目標的重要手段[1]。在 “十四五”規(guī)劃中，政府明確提出支持綠色技術(shù)創(chuàng)新的戰(zhàn)略規(guī)劃，然而由于能效和能耗的中介影響 (中介影響包括中介效應(yīng)和遮掩效應(yīng))，綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排效應(yīng)是不確定的[2]。同時，城市之間不同能效和能耗會使各類城市產(chǎn)生不同程度的中介效應(yīng)和遮掩效應(yīng)，加之已有學(xué)者論證了能源反彈效應(yīng)在中國普遍存在，因此通過能效、能耗的中介差異分析綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排效應(yīng)，從而提出優(yōu)化綠色技術(shù)創(chuàng)新減排的政策建議具有重要的現(xiàn)實意義。本文在梳理已有研究成果的基礎(chǔ)上，先從全國層面驗證了綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排效應(yīng)，后運用聚類分析法將279個地級市依據(jù)其2010—2019年的數(shù)據(jù)分為低效低耗、低效高耗、高效低耗、高效高耗4類城市。再運用中介模型依據(jù)能效、能耗兩個變量驗證4類城市的中介和遮掩效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)高能耗城市存在能效的中介效應(yīng)和能耗的遮掩效應(yīng)，而低能耗城市僅存在能耗的遮掩效應(yīng)。最后，提出優(yōu)化綠色技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境的政策建議，如圖1所示。

圖1 研究框架

1 文獻綜述

Rennings等在2011年研究發(fā)現(xiàn)，綠色技術(shù)創(chuàng)新活動具有 “雙重外部性”。具體表現(xiàn)為：如果缺乏政府指引，企業(yè)的綠色技術(shù)創(chuàng)新活動將缺乏積極性，綠色技術(shù)創(chuàng)新水平難以提升。由于城市是碳排放的主要載體，且綠色技術(shù)創(chuàng)新的長久發(fā)展與城市內(nèi)部產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)息息相關(guān)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化能夠有效促進創(chuàng)新資源再配置，進一步提高綠色技術(shù)創(chuàng)新水平和效率[3]。因此，本文從城市視角而不是企業(yè)視角探討綠色技術(shù)創(chuàng)新減排，認為政府財力、城市規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和人口素質(zhì)等均會對綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排效應(yīng)產(chǎn)生影響。學(xué)術(shù)界有關(guān)綠色技術(shù)創(chuàng)新減排效應(yīng)的研究頗豐，研究結(jié)論主要分為兩大類：一類研究成果認為綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排效應(yīng)顯著；另一類研究成果認為綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排效應(yīng)并不顯著，而這一類研究又與能源反彈效應(yīng)的相關(guān)研究相輔相成。

(1)綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排效應(yīng)顯著。學(xué)者通過相關(guān)計量模型測算其對二氧化碳排放量的直接影響，從而判斷減排效應(yīng)。例如，Zhang等[4]使用系統(tǒng)GMM模型，對中國30個省份2002—2013年環(huán)境創(chuàng)新對碳排放的影響進行估計，發(fā)現(xiàn)環(huán)境創(chuàng)新具備減排效應(yīng)；盧娜等[5]量化30個省份2004—2013年的突破式低碳技術(shù)創(chuàng)新，并使用空間杜賓模型測算其對碳排放的影響，得出低碳技術(shù)創(chuàng)新具備顯著的減排效應(yīng)；劉自敏等[6]使用非參數(shù)指數(shù)分解法對190個地級市2007—2016年的偏技術(shù)進步指數(shù)進行測算，發(fā)現(xiàn)節(jié)能偏向技術(shù)進步能夠有效降低二氧化碳排放。

(2)綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排效應(yīng)不顯著。技術(shù)進步短期內(nèi)帶來的減排效應(yīng)并不能抵消其推動經(jīng)濟增長帶來的二氧化碳增長效應(yīng)[7]。部分學(xué)者基于不同綠色技術(shù)創(chuàng)新類型對其減排效應(yīng)進行分析，周喜君等[8]以1984—2013年碳排放時間序列數(shù)據(jù)為樣本，研究發(fā)現(xiàn)碳減排存在技術(shù)偏向，由于能源反彈效應(yīng)的存在，能源利用技術(shù)的減排效果并不明顯；錢娟[9]考察能源節(jié)約偏向型技術(shù)進步對中國工業(yè)和35個行業(yè)二氧化碳排放的影響效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)能源節(jié)約偏向型技術(shù)進步與碳排放之間呈倒U形，且中國目前仍處于倒U形的左側(cè)，即創(chuàng)新的邊際減排彈性為負。

(3)綠色技術(shù)創(chuàng)新的能源反彈效應(yīng)。王群偉等[10]使用LDMI方法定量衡量碳排放的影響因素，從而考察技術(shù)進步對二氧化碳排放的影響；查冬蘭等[11]使用CGE模型考察不同能源種類能效提升對能效的影響，證明中國存在能源反彈效應(yīng)；Li等[12]通過專利數(shù)來衡量綠色技術(shù)創(chuàng)新水平，并發(fā)現(xiàn)城市創(chuàng)新水平低下時，綠色技術(shù)創(chuàng)新反而會增加碳排放，進而通過能源反彈效應(yīng)來解釋這一現(xiàn)象；Xin等[13]研究發(fā)現(xiàn)，綠色技術(shù)創(chuàng)新分為擴張階段和收縮階段，而收縮階段的綠色技術(shù)創(chuàng)新會導(dǎo)致二氧化碳排放增加，形成能源反彈。

從綠色技術(shù)創(chuàng)新方面的已有研究成果看，鮮有文獻將能效、能耗同時作為中介變量探究綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排機理。同時由于研究對象的自身特征、研究年限以及變量選取存在差異，學(xué)術(shù)界在綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排效應(yīng)是否顯著這一問題上持有不同觀點。本文在繼承以往學(xué)者研究成果的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地將能效、能耗納入中介模型中，發(fā)現(xiàn)能效與能耗的中介影響形成綠色技術(shù)創(chuàng)新減排差異，同時也解釋了各類城市能耗反彈效應(yīng)差異的原因，一定程度上完善補充了能源反彈效應(yīng)理論。最后在此基礎(chǔ)上，就各類城市綠色技術(shù)創(chuàng)新減排效應(yīng)的差異，提出不同的政策建議，亦為本文創(chuàng)新點。

2 綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排機理

類似于一般產(chǎn)品，綠色技術(shù)創(chuàng)新引發(fā)能源價格下降會形成價格效應(yīng)和收入效應(yīng)，對能效和能耗分別產(chǎn)生影響。一方面，能源價格下降后，政府會重視綠色技術(shù)創(chuàng)新的經(jīng)濟和環(huán)境收益，增加對綠色技術(shù)創(chuàng)新相關(guān)產(chǎn)業(yè)的支持力度，從而優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，進一步提升能效，形成能效的中介效應(yīng) (即能效間接提升同時，減少碳排放)，此影響機理與價格效應(yīng)類似；另一方面，能源價格下降后，社會實際收入增加，在更多需求的引導(dǎo)和財政支持力度加大下，社會產(chǎn)出和城市人口規(guī)模持續(xù)增大，進一步增加能耗[14-15]，形成能耗的遮掩效應(yīng) (即綠色技術(shù)創(chuàng)新間接增加能耗，亦是能源反彈效應(yīng)，進而增加碳排放)，此影響機理與收入效應(yīng)類似。能效的中介效應(yīng)和能耗的遮掩效應(yīng)，結(jié)合綠色技術(shù)創(chuàng)新的直接減排效應(yīng)，共同形成其總體減排效應(yīng)。綠色技術(shù)創(chuàng)新具體的減排機理分析，如圖2所示。

圖2 綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排機理

3 指標選取與模型構(gòu)建

3.1 指標選擇與數(shù)據(jù)搜集

(1)被解釋變量：碳排放量。本文借鑒吳建新等[16]的做法，采取不同的測算方式計算城市中不同類型的碳排放。其中，城市的直接能源消耗碳排放 (如煤、石油等)利用IPCC2006 提供的相關(guān)轉(zhuǎn)化因子計算；城市電能消耗產(chǎn)生的碳排放采用各城市電網(wǎng)基準線排放因子和城市電能消耗量測算碳排放；城市交通運輸消耗的能源和碳排放，在假設(shè)各類運輸方式之間的能源消耗強度和碳排放強度成比例的前提下，計算單位客運量和貨運量的能源消耗，將之與客運量、貨運量關(guān)聯(lián)進而得出碳排放；城市熱能碳排放則是利用供熱量、熱效率和原煤發(fā)熱量系數(shù)測算原煤數(shù)量，繼而根據(jù)一定比例折算為準煤數(shù)量，計算出碳排放。最后，將所測算出的城市直接能源消耗、電能、交通運輸以及熱能產(chǎn)生的碳排放相加得出各個城市總的碳排放量 (Carbon Emission)數(shù)據(jù)并記為ce。

(2)核心解釋變量：綠色技術(shù)創(chuàng)新。從現(xiàn)有研究看，對于綠色技術(shù)創(chuàng)新這一指標的選取尚未有統(tǒng)一的標準，學(xué)者[17]采用綠色技術(shù)創(chuàng)新申請專利數(shù)來衡量，而綠色技術(shù)創(chuàng)新的政府管制效果直接影響了企業(yè)能否實際應(yīng)用到生產(chǎn)中。在借鑒此類學(xué)者的基礎(chǔ)上，本文運用中國研究數(shù)據(jù)服務(wù)平臺 (CNRDS)對中國各地級市所有的綠色專利進行搜集和匯總[18]，且不剔除由于政府管制導(dǎo)致企業(yè)未能實施的綠色技術(shù)創(chuàng)新專利數(shù)。本文的綠色專利 (Green Patent)數(shù)據(jù)來源于此數(shù)據(jù)庫，記為gp。

(3)中介變量。能效和能耗。能效測算較為復(fù)雜，借鑒史丹等[19]對綠色全要素能效的測算，本文使用SBM-GML指數(shù)法對各地級市的能效進行測算。同時借鑒原毅軍等[20]的研究方法將綠色全要素能效進行累乘，轉(zhuǎn)化為以2004年為基期的累積生產(chǎn)率指數(shù)，并進行對數(shù)變換，進而將所得值作為實證中的變量數(shù)據(jù)。

為了測算能效，選取勞動力 (labor)、資本 (capital)和能源 (energy)為投入指標。①勞動力投入選取各城市年末單位從業(yè)人員數(shù) (萬人)來衡量；②資本投入采用永續(xù)盤存法計算，公式為：kt+1=it+ (1-δt)kt，其中δt指t期實物資本的折舊率，固定資產(chǎn)形成總額it，當期的資本存量kt。借鑒單豪杰[21]的研究，本文選擇固定資本形成總額表征it，并使用各省的固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)代替投資價格指數(shù)對投資數(shù)據(jù)進行平減，得到實際固定資產(chǎn)形成額。折舊率借鑒張軍等[22]的研究，折舊率設(shè)定為10.96%；③能源投入選取市轄區(qū)用電量 (萬kW·h)來衡量地區(qū)能源投入。

選取的產(chǎn)出指標包括期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出，期望產(chǎn)出采用2000年為基期計算的各地級市實際地區(qū)生產(chǎn)總值 (gdp，萬元)。非期望產(chǎn)出采用各地級市的工業(yè)廢水排放量 (Effluents，萬噸)、工業(yè)二氧化硫排放量 (SO2，萬噸)和工業(yè)煙粉塵排放量 (Smoke，萬噸)。在此基礎(chǔ)上，本文利用Maxdea Pro測算所選取的257個地級市的SBM-GML指數(shù)，將這一指數(shù)作為衡量綠色全要素能效的指標，記為ee，用于后文的實證分析。

對于能耗的表征，借鑒Lin等[23]的研究，選取居民全年用電量表征城市居民能耗，記為es。

(4)控制變量。在文獻梳理基礎(chǔ)上，借鑒余泳澤[24]和彭小輝[25]的研究成果，選取控制變量。

財政實力 (fin)，選取地區(qū)財政收入占財政支出的比重作為地區(qū)財政自主權(quán)的衡量指標[24]。該指標度量制度環(huán)境下綠色技術(shù)創(chuàng)新的實效性，一方面財政支持創(chuàng)新力度的擴大會促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級從而提升能效；另一方面，過量的財政支持也會使當?shù)厝丝谝?guī)模進一步擴大，間接增加能耗。

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) (inf)，從創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施的角度出發(fā)，選取人均道路占有面積作為其衡量指標[24]。該指標是關(guān)乎綠色技術(shù)創(chuàng)新活動能否順利、高效開展的重要因素。

教育水平 (edu)，從創(chuàng)新模式的角度出發(fā)，選取地區(qū)每萬人小學(xué)教師數(shù)作為衡量地區(qū)教育水平的指標[25]。通常情況下，教育水平較高的城市居民會更加理解并支持綠色技術(shù)創(chuàng)新活動的開展。

人口規(guī)模 (pop)，使用各城市年末總?cè)丝谧鳛楹饬恐笜薣24]。人口規(guī)模越大的城市其能源活動越頻繁，能耗就會上升。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) (ind)，選取地區(qū)第三產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值占GDP的比重作為控制變量[24]，用以控制產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差異對綠色技術(shù)創(chuàng)新的影響，第三產(chǎn)業(yè)比重越大，說明其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)越完善，能耗就會越小。

經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模 (gdp)，選取地區(qū)的人均GDP作為衡量指標[24],進一步考察經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模與綠色技術(shù)創(chuàng)新之間的關(guān)系，同時該指標也是會導(dǎo)致能耗間接提高的重要原因之一。

(5)數(shù)據(jù)來源及描述性統(tǒng)計分析。本文研究樣本為中國279個地級市，時間區(qū)間為2010—2019年。數(shù)據(jù)主要來源于 《中國城市統(tǒng)計年鑒》，綠色專利創(chuàng)新的數(shù)據(jù)來源于中國研究數(shù)據(jù)服務(wù)平臺 (CNRDS)，二氧化碳排放數(shù)據(jù)來源于 《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國城市統(tǒng)計年鑒》和 《中國區(qū)域統(tǒng)計年鑒》等，部分數(shù)據(jù)的缺失值已通過線性插值法補齊。使用的統(tǒng)計軟件為stata16.0。各變量的定義及數(shù)據(jù)的描述性分析見表1。

表1 各變量定義及數(shù)據(jù)描述性分析

3.2 模型構(gòu)建

(1)基準模型構(gòu)建。本文通過對綠色技術(shù)創(chuàng)新和二氧化碳排放量的散點圖進行一次項擬合和二次項擬合，發(fā)現(xiàn)綠色技術(shù)創(chuàng)新與二氧化碳排放同時存在正相關(guān)的線性關(guān)系與倒U形的非線性關(guān)系。在固定效應(yīng)和隨機效應(yīng)的選擇上，本文使用豪斯曼檢驗方法檢驗得出本文使用固定效應(yīng)模型優(yōu)于隨機效應(yīng)模型，構(gòu)建的基準模型，即：

ceit=α0+β0gpit+α1finit+α2popit+α3infit+α4indit+α5eduit+α6gdpit+δi+γt+εit

(1)

其中，i表示地區(qū)，t表示時間，α0表示常數(shù)項，δi表示個體固定效應(yīng)，γt表示時間固定效應(yīng)。εit表示模型中的誤差項，表示其他影響二氧化碳排放的因素。其余相關(guān)變量的含義在數(shù)據(jù)描述性分析中已有相關(guān)描述。

考慮到綠色技術(shù)創(chuàng)新對于二氧化碳排放存在非線性相關(guān)關(guān)系，因此本文在基準模型的基礎(chǔ)上增加綠色技術(shù)創(chuàng)新的平方項，構(gòu)建非線性實證分析模型，公式為：

(2)

(2)中介效應(yīng)模型。綠色技術(shù)創(chuàng)新與二氧化碳排放之間為正相關(guān)關(guān)系，這與現(xiàn)實相違背。為了探究這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，本文將能效和能耗量作為中介變量，研究綠色技術(shù)創(chuàng)新通過作用于能效和能耗量繼而影響碳排放量的作用機制。借鑒Baron等[26]的做法，在基準模型 (1)的基礎(chǔ)上進而構(gòu)建中介效應(yīng)模型，公式為：

eeit=β1gpit+α0+α1finit+α2popit+α3infit+α4indit+α5eduit+α6gdpit+εit

(3)

ceit=β2gpit+λeeit+α0+α1finit+α2popit+α3infit+α4indit+α5eduit+α6gdpit+εit

(4)

esit=β1gpit+α0+α1finit+α2popit+α3infit+α4indit+α5eduit+α6gdpit+εit

(5)

ceit=β2gpit+λesit+α0+α1finit+α2popit+

α3infit+α4indit+α5eduit+α6gdpit+εit

(6)

其中，i表示地區(qū)，t表示時間，εit表示隨機擾動項。根據(jù)中介效應(yīng)的檢驗方法[27]，需要檢驗中介效應(yīng)的存在。第1步：對模型 (1)中的系數(shù)β0的顯著性進行檢驗，在其為顯著后進行中介效應(yīng)檢驗，否則停止中介效應(yīng)檢驗；第2步：檢驗系數(shù)λ和β1，在兩者均為顯著的情況下，進行第3步檢驗，若兩者有一個不顯著，則進行第4步；第3步：檢驗系數(shù)β2，若其顯著，則可能存在部分中介效應(yīng)，若其不顯著，則為完全中介效應(yīng)；第4步：在第2步的基礎(chǔ)上，進行sobel檢驗，檢驗通過則為中介效應(yīng)成立，否則中介效應(yīng)不存在。根據(jù)溫忠麟等[28]的研究，Bootstrap方法擁有較其他方法更高的檢驗效力，因此本文在對中介效應(yīng)進行檢驗時選取Bootstrap方法。

4 實證分析

4.1 綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排效應(yīng)分析

本文通過面板固定效應(yīng)模型，分析綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排效應(yīng)，回歸結(jié)果見表2。

表2 基準模型 (1)的實證回歸結(jié)果

由表2可知，個體時間雙固定效應(yīng)和個體效應(yīng)下的綠色技術(shù)創(chuàng)新系數(shù)有正有負，其中，在不加控制變量的個體固定效應(yīng)下，綠色技術(shù)創(chuàng)新對二氧化碳的影響為正，且在1%的顯著性水平下顯著，即綠色技術(shù)創(chuàng)新會促進二氧化碳排放，與政策導(dǎo)向違背，本文對模型中的多重共線性進行檢驗，平均VIF值為2.72，遠小于10，認為模型中不存在多重共線性問題。這一正向系數(shù)可能是未添加控制變量以及時間效應(yīng)所造成的，也有可能是因為綠色技術(shù)創(chuàng)新在全國層面存在能源反彈效應(yīng)，使其在樣本期內(nèi)的多數(shù)城市尚未形成減排效應(yīng)，導(dǎo)致整體樣本下綠色技術(shù)創(chuàng)新不僅沒有減排，相反還在增排。這也意味著，隨著綠色技術(shù)創(chuàng)新水平提升，可能會使二氧化碳排放下降，即綠色技術(shù)創(chuàng)新與碳排放之間可能存在非線性關(guān)系。故而，本文在基準模型的基礎(chǔ)上加入綠色技術(shù)創(chuàng)新的平方項進行實證，結(jié)果見表3。

由表3可知，擬合優(yōu)度R2相較于表2有所提高，驗證了綠色技術(shù)創(chuàng)新對于二氧化碳排放的影響為非線性。從回歸結(jié)果系數(shù)看，綠色技術(shù)創(chuàng)新對于碳排放的關(guān)系為倒U形，且這一關(guān)系無論在個體固定模型抑或在時間個體雙固定效應(yīng)模型中，均通過1%～10%的顯著性檢驗，即前期綠色技術(shù)創(chuàng)新會促進碳排放，當超過拐點位置時，綠色技術(shù)創(chuàng)新會抑制碳排放。

表3 非線性模型 (2)回歸結(jié)果

從控制變量的結(jié)果看，財政實力 (fin)對二氧化碳排放的影響系數(shù)在個體固定效應(yīng)下顯著為負，在個體時間雙固定效應(yīng)下顯著為正，說明城市政府的財政投入從長期來看并未能減少二氧化碳的排放，即城市政府為了謀求更多財政收入，引入了過多的落后產(chǎn)能企業(yè)，引發(fā)了 “逐底競爭”，而這些企業(yè)并未能有效利用政府相關(guān)政策為其企業(yè)進行創(chuàng)新升級，從而導(dǎo)致二氧化碳排放量的增加，是能源反彈效應(yīng)的另一種體現(xiàn)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè) (inf)對二氧化碳排放的影響系數(shù)為負數(shù)，但影響并不顯著。人口規(guī)模 (pop)對二氧化碳的影響系數(shù)顯著為正，體現(xiàn)了社會規(guī)模擴張后，碳排放增長的一般規(guī)律。教育水平 (edu)對二氧化碳的影響系數(shù)雖然為正，但不具備顯著性。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) (ind)對二氧化碳排放的系數(shù)顯著為正，表明多年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級并未能有效減排，這也是綠色技術(shù)創(chuàng)新節(jié)能效應(yīng)不足的另一種體現(xiàn)。人均GDP (gdp)對二氧化碳排放的影響顯著為正，說明目前中國GDP的提高主要還是依賴于二氧化碳排放較高的產(chǎn)業(yè)，且經(jīng)濟結(jié)構(gòu)也有待完善。

4.2 能效與能耗的中介效應(yīng)

為了進一步考察綠色技術(shù)創(chuàng)新對二氧化碳排放的影響，將能效和能耗作為中介變量，構(gòu)造中介效應(yīng)模型分析二者是否在綠色技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的作用中充當了中介角色。首先，從全國層面考察中介效應(yīng)的存在性，模型回歸結(jié)果見表4。ce1是能效中介效應(yīng)下控制變量的減排系數(shù)，ce2是能耗中介效應(yīng)下控制變量的減排系數(shù)。根據(jù)表4所顯示的結(jié)果，參考逐步回歸中介效應(yīng)檢驗步驟，核心檢驗系數(shù)均通過了1%的顯著性檢驗，表明全國層面存在以能效作為中介的中介效應(yīng)。

表4 全國層面能效與能耗中介效應(yīng)回歸結(jié)果

由表4可知，第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比與能耗這一中介變量反向變動，且在5%的水平上顯著。可知中國目前的能耗主要還是以煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源為主，同時這也是能耗在全國層面與二氧化碳排放同方向變動的原因。從ce2相關(guān)系數(shù)可知，雖然綠色技術(shù)創(chuàng)新能夠直接減少排放，但綠色技術(shù)創(chuàng)新與能耗、能耗與二氧化碳排放同時呈現(xiàn)正相關(guān)，說明綠色技術(shù)創(chuàng)新促進二氧化碳減排，但能耗的遮掩效應(yīng)弱化了其減排效應(yīng)，全國層面客觀存在本文提出的減排機理。

由于城市能效和能耗特征因地理位置不同存在較大差異[29]，故本文依據(jù)城市的能效和能耗特征，通過二階均值聚類分析將全國279個城市分為低效低耗型城市 (108個)、低效高耗型城市 (34個)、高效低耗型城市 (85個)、高效高耗型城市 (52個)。在此基礎(chǔ)上，以中介模型實證不同類別城市存在不同的能效中介和能耗遮掩效應(yīng)?；诰垲惙治鼋Y(jié)果，分別就每一類城市運用中介模型分析綠色技術(shù)創(chuàng)新影響下，能效和能耗對碳排放的反彈效應(yīng)。首先驗證各控制變量對能效和能耗的影響，見表5。由表5可知，對于不同類型的城市，其控制變量對能效和能耗的影響存在差異。

在表5的基礎(chǔ)上，再驗證能效和能耗分別作為中介變量時，綠色技術(shù)創(chuàng)新及其他控制變量的減排效應(yīng)，見表6。由表6可知，ce1是能效中介效應(yīng)下控制變量的減排系數(shù)，ce2是能耗中介效應(yīng)下控制變量的減排系數(shù)。

表5 控制變量對能效和能耗的影響

表6 控制變量對二氧化碳排放的中介效應(yīng)分析

各控制變量對二氧化碳排放的影響見表6。結(jié)合表5的數(shù)據(jù)可知，所有類別城市均存在能耗的遮掩效應(yīng)，而高能耗城市還同時存在能效的中介效應(yīng)。研究結(jié)果表明，僅有具備一定經(jīng)濟實力的高能耗城市才能運用綠色技術(shù)創(chuàng)新提升能效進而增加減排，而這4類城市的能效、能耗中介差異使之產(chǎn)生了不同程度的能源反彈效應(yīng)。

由表5和表6可知，低效低耗城市的綠色技術(shù)創(chuàng)新表現(xiàn)為無能效中介效應(yīng)但能耗遮掩效應(yīng)強。該類城市產(chǎn)能相對落后，難以達到綠色技術(shù)創(chuàng)新所需的生產(chǎn)設(shè)備和市場規(guī)模的標準，故在短期內(nèi)綠色技術(shù)創(chuàng)新難以顯著提升其能效。由于整體的生產(chǎn)技術(shù)與消費模式落后，單位能耗引發(fā)的二氧化碳排放量也最高，形成嚴重的能源反彈效應(yīng)。

高效低耗城市與低效低耗城市類似，無能效中介效應(yīng)但能耗遮掩效應(yīng)較強。這類城市大部分為高能耗城市提供配套服務(wù)，旅游業(yè)和制造型服務(wù)業(yè)等三次產(chǎn)業(yè)較發(fā)達。而二次產(chǎn)業(yè)則多承接高能耗城市的淘汰產(chǎn)能，導(dǎo)致較高的二氧化碳排放量同時，難以運用綠色技術(shù)創(chuàng)新提升能效。隨著綠色技術(shù)創(chuàng)新的應(yīng)用，高能耗城市進一步將淘汰產(chǎn)能轉(zhuǎn)移至此類城市，產(chǎn)生更多二氧化碳排放量，形成較強的能源反彈效應(yīng)。

低效高耗城市的能效中介效應(yīng)和能耗遮掩效應(yīng)均低于全國平均水平并呈現(xiàn)弱勢。此類城市多為工業(yè)發(fā)達的二線城市，雖然多數(shù)產(chǎn)業(yè)依然為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，使其存在一定程度的能源反彈效應(yīng)，但較完備的產(chǎn)業(yè)體系基礎(chǔ)和部分高科技企業(yè)為綠色技術(shù)創(chuàng)新提升能效創(chuàng)造了良好的應(yīng)用情景，提升了此類城市的能效。

高效高耗城市存在較強的能效中介效應(yīng)和較弱的能耗遮掩效應(yīng)。此類城市多為一二線發(fā)達城市，亦是最有潛力盡早實現(xiàn)碳中和的城市。大量高科技企業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)企業(yè)構(gòu)成的產(chǎn)業(yè)體系十分有利于綠色技術(shù)創(chuàng)新提升能效。只是由于資源過度集中，易形成資源和能源的浪費現(xiàn)象，使其存在一定程度的能源反彈效應(yīng)。進而，本文就綠色技術(shù)創(chuàng)新對碳排放線性和非線性直接影響，以及能效和能耗的中介效應(yīng)存在性進行穩(wěn)定性檢驗，結(jié)論顯示通過檢驗。

5 政策建議與邊際理論貢獻

5.1 結(jié)論與政策建議

本文以2010—2019年中國279個地級市作為數(shù)據(jù)樣本，首先分析綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排機理，考察綠色技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的線性和非線性直接影響；而后，從能效和能耗角度對這些城市進行聚類均值劃分，分析不同類型城市綠色技術(shù)創(chuàng)新與二氧化碳排放以能效和能耗為中介變量的間接關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，以全國層面為標準，將不同類別城市的中介效應(yīng)類別分為無、較弱 (4.97%)和較強 (9.98%)；遮掩效應(yīng)類別分為強 (35.48%)、較強 (20.29%)、較弱 (19.03%)、弱 (17.04%)，結(jié)果見表7。

表7 細化城市后的中介效應(yīng)

由表7結(jié)果可知，全國范圍內(nèi)存在綠色技術(shù)創(chuàng)新的能耗遮掩效應(yīng) (反彈效應(yīng))，占比為19.92% (2.022×0.295/2.995)，而能效則起到中介效應(yīng)，占比為6.16% (0.23×0.642/2.398)。在城市采用聚類分析進一步細分后發(fā)現(xiàn)，4類城市仍全部存在能耗的反彈效應(yīng)，而低能耗城市卻無能效中介效應(yīng)，且能耗的遮掩效應(yīng)強于全國平均水平。由于第二產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展階段、城市運行維護水平相對落后，綠色技術(shù)創(chuàng)新在低能耗城市會形成一定的創(chuàng)新產(chǎn)能過剩，難以吸收綠色技術(shù)創(chuàng)新帶來的經(jīng)濟效益，加之能源需求剛性會伴隨更強的能耗反彈，進而增加了碳排放，這一現(xiàn)象在低效低耗城市尤為明顯，遮掩效應(yīng)占比高達35.48% (3.236×0.353/3.22)；高能耗城市同時存在能效的中介效應(yīng)和能耗的遮掩效應(yīng)，其中后者均低于全國平均水平。該類城市的產(chǎn)業(yè)發(fā)展、管理水平趨于成熟，對綠色技術(shù)創(chuàng)新的響應(yīng)速度較快，即城市 “軟實力”較強，故能效無論直接還是間接均能減少碳排放。從數(shù)值看，高效高耗城市的能耗遮掩效應(yīng)高于低效高耗城市，一線發(fā)達城市應(yīng)為中國城市減排的領(lǐng)頭羊，然而由于經(jīng)濟等各類資源過于集中，正逐漸形成 “孤島”效應(yīng)。此類城市的經(jīng)濟增長為綠色技術(shù)創(chuàng)新提供良好孕育環(huán)境的同時，又使得當?shù)卮嬖谳^嚴重的能源反彈效應(yīng)，占比為19.03% (1.711×0.294/2.644)。

基于上述分析結(jié)果，提出如下政策建議。

(1)從低效低耗城市看，此類城市大多位于中國中西部地區(qū)，城市發(fā)展規(guī)模的限制使其無法實現(xiàn)能效的間接減排，同時伴隨很強的能源反彈效應(yīng)，但其同時也承接了東部沿海地區(qū)轉(zhuǎn)移的人力資本和產(chǎn)業(yè)資源，故未來應(yīng)充分利用此優(yōu)勢。一方面，提升綠色技術(shù)創(chuàng)新的公眾參與度，集中進行綠色技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)，盡早形成規(guī)模效應(yīng)。同時控制傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的過度遷入，發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)，防止能源反彈效應(yīng)增強；另一方面，也可利用區(qū)位優(yōu)勢，適度發(fā)展旅游業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)，開辟符合城市特色的發(fā)展道路。

(2)從高效低耗城市看，區(qū)別于低效低耗城市，此類城市具備一定的經(jīng)濟實力，但能效的間接減排效應(yīng)仍不顯著，同時存在較強的能源反彈效應(yīng)。此類城市已處于城市化轉(zhuǎn)型后期，應(yīng)嚴格控制人口規(guī)模的快速增長，逐步淘汰落后產(chǎn)能并大力發(fā)展制造型服務(wù)業(yè)，為高效高耗城市提供第二產(chǎn)業(yè)的配套服務(wù)，承接其產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的職能，改善綠色技術(shù)創(chuàng)新的經(jīng)濟環(huán)境。

(3)從低效高耗城市看，能效具有較弱的減排效應(yīng)，同時能源反彈效應(yīng)也弱。值得注意的是，此類城市的財政支持對二氧化碳排放影響很大，這表明雖然存在少數(shù)綠色技術(shù)創(chuàng)新企業(yè)，但政府支持的產(chǎn)業(yè)多存在高排放的特征。政府應(yīng)制定長期性的可持續(xù)發(fā)展政策，可適度降低對舊有產(chǎn)業(yè)體系的財政支持、升級本地的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。同時，通過補貼、減稅等手段為綠色技術(shù)創(chuàng)新類企業(yè)拓寬發(fā)展渠道，從而降低綠色技術(shù)創(chuàng)新的經(jīng)濟成本。

(4)從高效高耗城市看，能效已具有較強的減排效應(yīng)。然而此類城市多為一線城市，存在資源過度集聚的特征，使其能源反彈效應(yīng)較低效高耗城市要強，但弱于高效低耗城市，因此可有效疏導(dǎo)資源外遷，與高效低耗城市形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)動，提升資源的利用效率，帶動弱勢城市綠色技術(shù)創(chuàng)新減排。與低效高耗城市一樣，高效高耗城市還可普及綠色生產(chǎn)與消費行為，從根本觀念上優(yōu)化城市發(fā)展路徑，大力發(fā)展綠色建筑、綠色交通等，為碳減排保駕護航，在保證經(jīng)濟健康發(fā)展的前提下滿足當?shù)鼐用駥γ篮?、綠色生活的愿景，為其他城市做出綠色轉(zhuǎn)型的表率。

本研究的實際應(yīng)用價值在于：圍繞能效與能耗兩個中介變量，探討綠色技術(shù)創(chuàng)新的城市減排效應(yīng)。在全國層面，本文驗證能效中介效應(yīng)與能耗遮掩效應(yīng)的存在性，同時發(fā)現(xiàn)財政支出、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素也是限制國內(nèi)有效減排的重要因素。進一步地，在細化城市分類后，不同類別城市因能效能耗的中介差異具備不同的特征，基于此差異并結(jié)合控制變量，本文從財政支持、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等角度對4類城市分別提出政策建議，提升了實證結(jié)果的可實踐性。

5.2 理論貢獻

本文從能效能耗作為中介變量的角度出發(fā)，發(fā)現(xiàn)綠色技術(shù)創(chuàng)新與碳排放之間存在倒U形的非線性關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)能效與能耗特征，采用二階均值聚類進一步劃分城市類型，展示了各類城市的能效與能耗中介差異。結(jié)果表明，4類城市均存在能耗的遮掩效應(yīng)，而僅有高能耗城市存在能效的中介效應(yīng)。本文的理論貢獻在于：①將收入效應(yīng)、價格效應(yīng)納入綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排機理中，指出城市類別的能效和能耗中介差異是能源反彈效應(yīng)相關(guān)研究結(jié)論存在不同的原因，補充和完善了能源反彈效應(yīng)的理論研究。②將能效、能耗作為中介變量，測度綠色技術(shù)創(chuàng)新的減排效應(yīng)。同時，為緩解數(shù)據(jù)發(fā)生劇烈波動，采用聚類分析法將中國城市分為4類，為研究綠色技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的學(xué)者探尋出新的研究方法。