【摘要】文章基于市級面板數(shù)據，采用動態(tài)面板門檻回歸模型，研究了中國產業(yè)結構變遷對碳科技創(chuàng)新的影響。在構建門檻回歸模型的基礎上，以第三產業(yè)就業(yè)比重為門檻變量，第三產業(yè)占GDP比重為核心解釋變量，同時納入了經濟發(fā)展、工業(yè)化水平、資本要素、創(chuàng)新人力資本、環(huán)境污染等維度的控制變量，考察了產業(yè)結構變動對碳科技專利授權數(shù)量的非線性影響。實證結果表明，當?shù)谌a業(yè)就業(yè)比重超過49.19%后，第三產業(yè)占比提高開始促進碳科技創(chuàng)新，服務業(yè)自身的創(chuàng)新動力顯現(xiàn)，但同時也對工業(yè)部門形成“擠出效應”。基于此文章認為中國產業(yè)結構轉型升級與碳科技創(chuàng)新的關系并非簡單的線性關系，而是存在顯著的“結構突變”，這種突變受到服務業(yè)就業(yè)比重的門檻效應影響。為推動產業(yè)結構優(yōu)化和碳科技創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展，一方面要大力發(fā)展生產性服務業(yè)，提升其環(huán)保、節(jié)能等生產性服務功能；另一方面要推動科技資源開放共享，促進創(chuàng)新資源向綠色低碳領域集聚。

【關鍵詞】產業(yè)結構變遷；碳科技產出；門檻效應；動態(tài)面板模型

【中圖分類號】F127

★ 基金項目：本文為河北省高校人文社科研究計劃青年基金項目《基于去中心化應用的河北碳交易體系研究》（編號：SQ2023107）和河北省社科聯(lián)課題《河北省產業(yè)數(shù)字化推動實現(xiàn)“雙碳”目標路徑研究》（編號202303 03022）的成果。

一、引言

碳達峰、碳中和目標下，傳統(tǒng)的高碳發(fā)展路徑和經濟增長方式面臨重大挑戰(zhàn)。推動產業(yè)結構轉型升級、加快發(fā)展綠色低碳產業(yè)已成為共識。但在現(xiàn)實中，不同產業(yè)部門在低碳轉型進程中的表現(xiàn)存在明顯差異，其對碳科技創(chuàng)新的貢獻也大相徑庭。在產業(yè)結構調整過程中，不同產業(yè)部門低碳發(fā)展水平的差異，以及現(xiàn)代服務業(yè)發(fā)展質量的高低，都會對整個經濟體的碳科技創(chuàng)新產出產生復雜影響。厘清這種結構性影響的作用機制，對于因地制宜地推進產業(yè)結構優(yōu)化、精準施策引導綠色技術創(chuàng)新，加快實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標具有重要意義。本文擬通過構建門檻回歸模型，以產業(yè)結構為核心解釋變量，納入一系列經濟、社會、環(huán)境維度的控制變量，考察產業(yè)結構變遷對碳科技創(chuàng)新的非線性影響。

二、文獻綜述

產業(yè)結構變化與碳科技創(chuàng)新產出的關系日益受到學界關注。王中英和王禮茂（2006）通過相關分析探討了中國國內生產總值（GDP）的增長與碳排放量的關系，發(fā)現(xiàn)二者有明顯的相關性。他們進一步指出，中國過分依賴投資的經濟增長方式和以第二產業(yè)為主的經濟結構在很大程度上導致了溫室氣體排放量的增加[1]。李健和周慧（2012）運用灰色關聯(lián)分析方法，研究了中國碳排放強度與各產業(yè)之間的關聯(lián)性，結果表明第二產業(yè)是影響地區(qū)碳排放強度的主要因素，而第三產業(yè)對地區(qū)碳排放強度的降低效應并不明顯[2]。張永軍（2011）估算了中國1978—2008年的碳生產率，并用拉氏分解法分析了技術進步、產業(yè)結構變動和能源消費結構等因素的影響，認為推動產業(yè)結構持續(xù)演進是提高碳生產率、發(fā)展低碳經濟的可靠路徑[3]。隨著近年來低碳經濟和可持續(xù)發(fā)展理念的深入，學者們開始更多關注產業(yè)結構升級與碳排放效率之間的關系。劉志華等（2022）基于PVAR模型，以中國30個省（市、自治區(qū)）2010—2018年的數(shù)據為例，分析了科技創(chuàng)新、產業(yè)結構升級與碳排放效率的動態(tài)關系[4]。宋錦和張午敏（2023）利用CHIP數(shù)據，通過Brown分解從產業(yè)結構角度識別了中國勞動收入增長的主要來源，以及產業(yè)結構變化和勞動稟賦變化在其中的作用[5]。卓瑪草（2022）基于“需求增加值法”結合供給側相對價格效應、需求側收入效應和其他因素量化評估廣延和集約邊際需求變化，解釋了中國1981—2017年產業(yè)結構變遷的特征和貢獻[6]。

文獻表明產業(yè)結構變遷與碳排放強度和效率密切相關，合理的產業(yè)結構調整有助于推動低碳技術進步和碳生產率的提高。但產業(yè)結構對碳科技創(chuàng)新的影響機制可能因經濟發(fā)展階段和區(qū)域特征而有所差異，這需要在未來研究中給予更多關注。

三、研究方法

自Hansen（1999）提出門檻效應模型后，該方法在研究經濟變量雙向影響關系方面得到了廣泛應用。胡援成和肖德勇（2007）通過構建模型和運用面板門檻回歸分析，研究了制約我國省際層面自然資源詛咒現(xiàn)象的經濟因素[7]。連玉君和程建（2006）則從委托代理理論出發(fā)，在考慮公司成長機會差異的情況下，采用門檻面板模型對上市公司資本結構與經營績效間的關系進行了研究[8]。此類基于門檻效應的研究范式在學術界已經得到廣泛承認，門檻效應模型能夠有效捕捉經濟變量之間的非線性關系和結構突變，為理解復雜的經濟現(xiàn)象提供了新的視角。

四、實證研究

（一）模型構建

（二）數(shù)據來源

1.被解釋變量：碳科技創(chuàng)新

被解釋變量為各省份每年的綠色低碳技術專利授權數(shù)量，反映了各地區(qū)綠色低碳技術創(chuàng)新產出的規(guī)模和水平。專利數(shù)據根據國家知識產權局發(fā)布的《綠色低碳技術專利分類體系》進行遴選和統(tǒng)計。該分類體系從化石能源降碳技術、節(jié)能與能量回收利用、清潔能源、儲能技術、溫室氣體捕集利用封存五個方面，對綠色低碳技術專利進行了系統(tǒng)梳理和歸類，并明確了各技術類別對應的IPC分類號和關鍵詞。

基于專題分類標準，編寫了涵蓋五大類低碳技術的數(shù)據庫檢索式，利用專利之星檢索平臺2（CPRS）獲取了300個主要城市的2015—2023年的綠色低碳技術專利授權數(shù)據。一方面，專利授權數(shù)量直接體現(xiàn)了創(chuàng)新成果的數(shù)量和質量；另一方面，《綠色低碳技術專利分類體系》3權威性強、涵蓋全面，能夠精準刻畫綠色低碳技術的內涵和外延。因此，基于該分類體系的專利數(shù)據統(tǒng)計，能夠準確反映各地綠色低碳技術創(chuàng)新的真實水平1、2，數(shù)據表征見圖1，表2。

不同類型的碳減排技術專利授權數(shù)量在城市間差異顯著，平均數(shù)遠低于最大值，說明某些城市在特定領域的碳減排技術研發(fā)上非?；钴S。總體上，清潔能源與節(jié)能與能量回收技術較為活躍，同時標準差較大。

2.解釋變量與控制變量

本文使用了2015—2023年中國地級市的面板數(shù)據。解釋變量與控制變量的原始數(shù)據主要來源于《中國城市統(tǒng)計年鑒》。該年鑒由國家統(tǒng)計局城市社會經濟調查司編制，數(shù)據權威、口徑一致、時間跨度長，是開展城市層面實證研究的重要數(shù)據源。

由于數(shù)據收集和整理工作截止于2023年，而2022年和2023年的《中國城市統(tǒng)計年鑒》尚未正式發(fā)布，對每個城市的各變量數(shù)據分別計算自相關系數(shù)（ACF）和偏自相關系數(shù)（PACF），確定ARIMA模型中AR項和MA項的最大滯后階數(shù)，并結合 AIC、BIC等準則選擇最優(yōu)模型，然后利用2021年及以前的實際數(shù)據對2022—2023年進行動態(tài)預測。

經過插補和預測后形成了一個包含300個地級市、時間跨度為2015—2023年的平衡面板數(shù)據集。通過Stata軟件檢查面板數(shù)據的結構，確認其為強平衡面板（strongly balanced panel）。城市在所有時期都有完整的觀測記錄，不存在任何缺失值。該數(shù)據集涵蓋了產業(yè)結構變遷、經濟發(fā)展水平、工業(yè)化程度、資本要素稟賦、政府支持力度、創(chuàng)新人力資本、環(huán)境污染程度等多個維度的變量，可以較為全面地刻畫影響碳科技創(chuàng)新的經濟社會因素。

其中門檻變量第三產業(yè)比重呈現(xiàn)駝峰型，在2020年各市均值達到最高，為49%，隨后逐年下降，各個城市間的差異較大，見圖2，表3。

第三產業(yè)比重和第三產業(yè)從業(yè)人員數(shù)據共有2700個觀察值。第三產業(yè)比重的平均值為46.18，標準差為9.09，變量值范圍從0到83.87，表明數(shù)據集中第三產業(yè)比重的分布相對集中，波動較小。第三產業(yè)從業(yè)人員的平均值為31.98，標準差為57.02，數(shù)據的分布較廣。

（三）回歸結果

通過估計上述模型，試圖觀察產業(yè)結構變動對碳科技創(chuàng)新的總體影響方向和強度；不同門檻區(qū)制下，產業(yè)結構變動對碳科技創(chuàng)新影響的差異，并探討門檻效應形成的原因，以及背后的經濟學邏輯和現(xiàn)實意義，在使用Stata中xthenreg命令，將門檻變量的取值范圍劃分為200個等距點，分別估計模型，并最終選擇殘差平方和最小的點作為門檻值估計結果，對門檻變量取值的最小30%和最大30%的觀測值進行縮尾處理，即將其替換為相應百分位數(shù)的值，門檻回歸結果見表4。

從門檻估計結果來看，模型識別出的門檻值（r）為49.18688，即當?shù)谌a業(yè)就業(yè)比重超過49.19%時，核心解釋變量（PV3GDP）對被解釋變量（T）的影響系數(shù)發(fā)生了顯著變化。

從回歸系數(shù)的估計結果來看：當?shù)谌a業(yè)就業(yè)比重低于門檻值49.19%時（系數(shù)后綴為_b），碳科技專利的一階滯后項（Lag_y）系數(shù)為0.8432，說明當期專利數(shù)量與前期水平呈顯著正相關，表明存在明顯的路徑依賴效應。第三產業(yè)就業(yè)比重（TertiangTmpRatio）的系數(shù)為-0.2778，在10%的水平下顯著，表明第三產業(yè)占比提高反而不利于碳科技創(chuàng)新。這可能是由于產業(yè)結構“高級化”程度不夠所致。工業(yè)企業(yè)數(shù)量（ln_Industrial Ents）、研發(fā)人員數(shù)量（ln_ Research Emp）、科技支出強度（Science Expenditure Rate）的系數(shù)均在5%水平下顯著為正，表明工業(yè)化水平、創(chuàng)新人力資本和科研投入是促進碳科技創(chuàng)新的重要因素。

固定資產規(guī)模（ln_ AvgFixedAssets）、二氧化硫排放強度（ln_SO2 Generated GDP）的系數(shù)在5%水平下顯著為負，說明資本存量提高和污染加劇可能擠占了碳科技創(chuàng)新的資源空間。

當?shù)谌a業(yè)就業(yè)比重高于門檻值49.19%時（系數(shù)后綴為_d）：碳科技專利的一階滯后項系數(shù)提高到0.9604（=0.8432+0.1171），動態(tài)相關性進一步增強。第三產業(yè)就業(yè)比重的系數(shù)變?yōu)?.5355（=-0.2778+1.8133），由顯著負向變?yōu)轱@著正向，表明第三產業(yè)占比提高開始促進碳科技創(chuàng)新。這意味著，只有第三產業(yè)發(fā)展到一定水平，其環(huán)保、節(jié)能等生產性服務功能才能有效發(fā)揮。工業(yè)企業(yè)數(shù)量的系數(shù)變?yōu)?39.0733（=12.9527-52.0261），由正轉負，且絕對值大幅上升，說明過度“去工業(yè)化”并不利于碳科技創(chuàng)新。這凸顯了實體經濟的重要性。財政支出（ln_Local Fiscal Expenditure）、PM2.5濃度（ln_PM25 Concentration GDP）的系數(shù)轉為顯著為負，科技支出強度的系數(shù)也由正轉負，表明經濟結構轉型期，政府投資和污染治理的機會成本上升，創(chuàng)新資源配置的效率有待提高。

上述門檻回歸結果表明，第三產業(yè)就業(yè)比重是影響第三產業(yè)占比與碳科技創(chuàng)新關系的關鍵門檻變量。當?shù)谌a業(yè)發(fā)展水平較低時，碳科技創(chuàng)新主要依賴于工業(yè)部門的資本和技術積累；而當?shù)谌a業(yè)發(fā)展到一定水平后，其自身的創(chuàng)新動力開始顯現(xiàn)，但同時也對傳統(tǒng)制造業(yè)部門形成了一定的“擠出效應”。

五、結論與建議

根據上述門檻回歸結果，認為推動第三產業(yè)高質量發(fā)展，應加快生產性服務業(yè)發(fā)展。研究表明，只有第三產業(yè)發(fā)展到一定水平，才能有效發(fā)揮其環(huán)保、節(jié)能等生產性服務功能，促進碳科技創(chuàng)新。研究結果同時顯示，經濟結構轉型期，政府投資和科技支出的機會成本上升，創(chuàng)新資源配置效率有待提高。因此，要進一步深化科技體制改革，建立健全政產學研用協(xié)同創(chuàng)新機制，推動科技資源開放共享，促進創(chuàng)新資源向綠色低碳領域集聚。此外根據控制變量的回歸結論，無論是第三產業(yè)發(fā)展水平較低還是較高，工業(yè)部門在碳科技創(chuàng)新中都發(fā)揮著不可替代的作用。因此，在大力發(fā)展服務業(yè)的同時，也要維護制造業(yè)合理比重，推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展。要加快構建現(xiàn)代產業(yè)體系，促進工業(yè)和服務業(yè)融合發(fā)展，培育發(fā)展新動能。

產業(yè)結構高級化程度達到一定閾值后，服務業(yè)的發(fā)展才能真正促進碳科技創(chuàng)新。在此之前，服務業(yè)比重提高反而可能擠壓制造業(yè)創(chuàng)新資源，對碳科技創(chuàng)新形成負面影響。這提示我們在推動產業(yè)結構轉型升級時，要注重提升服務業(yè)發(fā)展質量，特別是生產性服務業(yè)，增強其對制造業(yè)的支撐作用，而不是簡單追求服務業(yè)比重。

在不同產業(yè)結構階段，影響碳科技創(chuàng)新的關鍵因素有所差異。對于服務業(yè)發(fā)展不充分的地區(qū)，工業(yè)企業(yè)數(shù)量、研發(fā)投入等傳統(tǒng)創(chuàng)新要素發(fā)揮著主導作用；而在服務業(yè)比重較高的地區(qū)，環(huán)境約束因素的影響開始凸顯。這提示地方在制定碳科技創(chuàng)新政策時，要因地制宜，充分考慮產業(yè)結構特點。

科技資源開放共享、環(huán)境約束硬化，是推動產業(yè)結構調整和碳科技創(chuàng)新良性互動的關鍵。當服務業(yè)比重較高時，加大科研支出、加強環(huán)境管控，反而會抑制碳科技創(chuàng)新。這可能是由于創(chuàng)新資源配置不合理、環(huán)保措施較為粗放導致的。未來應推動科技資源向綠色低碳領域聚集，完善碳排放權交易等市場化環(huán)境政策工具。

推動產業(yè)結構調整與碳科技創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展，既要發(fā)揮好市場機制的資源配置作用，又需要政府加強頂層設計和統(tǒng)籌協(xié)調。應加快建立健全有利于低碳轉型的制度體系，完善綠色低碳技術創(chuàng)新的激勵機制，為產業(yè)結構優(yōu)化升級營造良好的制度環(huán)境。

主要參考文獻：

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責編：楊雪

1 Seo，M.H.，Kim，S.，& Kim，Y.J.（2019）.Estimation of dynamic panel threshold model using Stata.The Stata Journal，19（3），685-697.

2 專利之星檢索平臺：https：//cprs.patentstar.com.cn/

3 國家知識產權局：《綠色低碳技術專利分類體系》，https：//www.cnipa.gov.cn/