盧娜 王為東 王淼 張財經(jīng) 陸華良

摘要 相較于一般水平的低碳技術(shù)創(chuàng)新，突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新能夠更好地滿足低碳轉(zhuǎn)型要求，避免路徑鎖定。本文在界定并量化突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，利用2004—2013年中國30個省的空間面板數(shù)據(jù)，采用動態(tài)空間杜賓模型（SDM）實證檢驗突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的直接影響與空間溢出效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)：①中國的突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新活動尚不活躍，主要集中在東部少數(shù)幾個經(jīng)濟發(fā)達省份，總體上呈現(xiàn)出東高西低的空間集聚性，且其空間相關(guān)性主要由地理位置和經(jīng)濟關(guān)聯(lián)予以體現(xiàn)；碳排放則具有顯著的路徑依賴、空間集聚以及對鄰近地區(qū)的警示效應(yīng)，且其空間相關(guān)性主要由地理位置和地理距離予以體現(xiàn)。②無論在短期還是長期，突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對碳排放均呈現(xiàn)出顯著的抑制作用，但對鄰近地區(qū)碳排放的作用不顯著，說明突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的碳減排作用仍局限于本地。另外，突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的長期作用未增強，說明中國現(xiàn)有技術(shù)與生產(chǎn)體系還不能容納突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新，阻礙了其作用的完整發(fā)揮。③經(jīng)濟發(fā)展水平對本地和鄰近地區(qū)碳排放的短期和長期影響均顯著為正，表明經(jīng)濟增長與碳排放還未實現(xiàn)脫鉤；本地對外開放程度加強不僅顯著增加了本地碳排放，還會激化鄰近地區(qū)招商引資競爭致使其碳排放增加。因此，政府應(yīng)更加聚焦于突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的科技、產(chǎn)業(yè)、金融與財稅等系統(tǒng)性政策支持，同時通過構(gòu)建區(qū)域間行政與市場的協(xié)調(diào)機制，促使突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的空間溢出效應(yīng)得以發(fā)揮，進而推動低碳轉(zhuǎn)型與經(jīng)濟綠色增長。

關(guān)鍵詞 突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新；碳排放；直接影響；空間溢出；動態(tài)空間杜賓模型

中圖分類號 F062.2 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104（2019）05-0030-10 DOI：10.12062/cpre.20190114

氣候變暖是全球面臨的共同挑戰(zhàn)。中國作為碳排放第一大國及經(jīng)濟體量最大的發(fā)展中國家，在積極主動承擔減排責任的過程中也一直在探索實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的有效手段和政策。實踐證明，科學和技術(shù)是應(yīng)對氣候變化的重要手段[1]，應(yīng)對氣候變化關(guān)鍵技術(shù)的研究和創(chuàng)新是有效減緩或適應(yīng)氣候危害的重要途徑[2]。就技術(shù)方面而言，不同技術(shù)水平的創(chuàng)新對低碳轉(zhuǎn)型的作用存在差異。漸進增量式的低碳技術(shù)創(chuàng)新（incremental lowcarbon technology innovation）很可能并不能使人類從現(xiàn)有高碳水平的技術(shù)-經(jīng)濟-社會系統(tǒng)中脫身，不足以滿足低碳轉(zhuǎn)型要求，從而需要技術(shù)水平更高的低碳創(chuàng)新。突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新（breakthrough lowcarbon technology innovation）則是改變現(xiàn)有不可持續(xù)技術(shù)與生產(chǎn)體系，體現(xiàn)更高水平的創(chuàng)新形式。突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新雖然數(shù)量較少，但對未來技術(shù)發(fā)展影響深遠，其與增量式創(chuàng)新的地位差別類似演藝圈中的“超級明星”與普通演員。太陽能光伏與特斯拉電動車就是突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的典型代表，均具有改變整個行業(yè)技術(shù)軌道的潛力?？梢姡鄬τ诘退降脑隽渴降吞技夹g(shù)創(chuàng)新，突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型、避免路徑鎖定具有重要意義。那么突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對中國實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型是否發(fā)揮了顯著作用，突破性低碳技術(shù)是否存在作用滯后與空間溢出效應(yīng)是非常值得關(guān)注的問題。

1 文獻綜述與研究假設(shè)

關(guān)于碳排放影響因素的識別及其作用研究一直以來都是學界的研究熱點，已識別出的關(guān)鍵影響因素主要包括經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費結(jié)構(gòu)和技術(shù)創(chuàng)新等[3]。 在這些重要的影響因素中，技術(shù)無疑成為應(yīng)對氣候變化和碳減排的最有效手段[4-5]，但是研究結(jié)論存在一定的差異。部分研究結(jié)果顯示，技術(shù)進步對碳減排作用突出，比如Wang等[6]發(fā)現(xiàn)面向無碳技術(shù)的創(chuàng)新可以顯著降低CO2排放水平。也有研究結(jié)果顯示技術(shù)進步對碳減排的作用還未充分發(fā)揮，如林善浪等[7]發(fā)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新對碳生產(chǎn)率的影響作用未顯現(xiàn)。已有研究或以碳排放強度、碳排放效率間接衡量技術(shù)進步，或直接采用專利申請量衡量，較少涉及技術(shù)水平層面。Geels等[8]指出，快速、深層次的低碳轉(zhuǎn)型需要更具突破性的低碳技術(shù)創(chuàng)新，以實現(xiàn)對現(xiàn)有的社會技術(shù)體系重構(gòu)。故本文將以突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新為研究對象，即探討高層次的技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的作用，研究結(jié)論對更準確地認識高水平技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的影響具有重要指導意義。

盧 娜等：突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新與碳排放：直接影響與空間溢出

中國人口·資源與環(huán)境 2019年 第5期突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的作用途徑包括：一是技術(shù)軌道改變。相較于增量式技術(shù)創(chuàng)新，突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新能夠重新設(shè)定技術(shù)軌道，并激發(fā)一系列后續(xù)與相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新，并形成新的技術(shù)與生產(chǎn)體系，促進碳排放的大幅減少[9]。如汽車工業(yè)引入電池技術(shù)后引發(fā)了一系列創(chuàng)新，從而革命性地降低了汽車對化石能源的消耗[10]。二是降低減排成本。新興國家以過度資源消耗和環(huán)境污染為代價實現(xiàn)了經(jīng)濟的快速增長，但面臨的環(huán)境問題越發(fā)突出，因此更有動力通過技術(shù)創(chuàng)新來治理對環(huán)境的破壞。如光伏設(shè)備制造領(lǐng)域，中國的參與改變了這一新興行業(yè)的技術(shù)與生產(chǎn)模式，大幅降低了全世界光伏制造成本。碳減排成本的大幅降低會進一步促進碳排放的大幅度減少。因此，提出假說1：突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對碳排放具有抑制作用。

一般來說，一項技術(shù)創(chuàng)新需要經(jīng)歷從新思想的產(chǎn)生到技術(shù)研發(fā)、規(guī)?；⑸虡I(yè)化的過程，才能完全發(fā)揮作用。如上所述，突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新將引發(fā)一系列創(chuàng)新，因此其短期內(nèi)可能只是在某一市場發(fā)揮作用，長期內(nèi)作用范圍才更加廣泛。因此，提出假說2：突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新在長期內(nèi)對碳減排的作用將更加突出。

已有研究證明低碳技術(shù)創(chuàng)新對碳排放具有空間溢出效應(yīng)[11]。與增量式低碳技術(shù)創(chuàng)新相比，突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新因其特有的優(yōu)勢能夠引發(fā)市場的廣泛關(guān)注。但只有當突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新日趨成熟，成本與風險逐漸變小，且進入商業(yè)化與擴散階段后才能夠帶來較強的示范效應(yīng)[12]。因此，提出假說3：突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的作用不僅限于本地，而且可能影響鄰近地區(qū)。

2 突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新與碳排放核算

2.1 突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新

衡量技術(shù)創(chuàng)新并非易事，迄今尚未找到最連貫、最全面的衡量方法。問卷調(diào)查法提供的主要是企業(yè)低碳創(chuàng)新戰(zhàn)略方面的定性指標，且易受到被調(diào)查者的主觀誤導[13]。R&D投入被認為能夠很好地代表技術(shù)創(chuàng)新活動，但私有部門的數(shù)據(jù)難以獲得。近年來，專利成為技術(shù)創(chuàng)新較為流行的替代指標，并且專利數(shù)據(jù)具有較好的時間連續(xù)性，能夠幫助進行定量分析[13]；專利質(zhì)量則用來衡量技術(shù)創(chuàng)新水平[14-15]。國外學者多采用指標體系展開對專利質(zhì)量的評價研究[16-19]，但截至目前，國際上還尚未出現(xiàn)一個較為完善、統(tǒng)一的專利質(zhì)量評價指標體系。雖然專利質(zhì)量評價指標體系不統(tǒng)一，但是學術(shù)界普遍認為可依據(jù)專利質(zhì)量的高低將技術(shù)創(chuàng)新劃分為增量式技術(shù)創(chuàng)新和突破性技術(shù)創(chuàng)新兩種。其中，增量式技術(shù)創(chuàng)新被定義為現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的持續(xù)提升；突破性技術(shù)創(chuàng)新則能激勵新技術(shù)軌道的發(fā)展，將引起更高層次的系統(tǒng)變化[20]。

關(guān)于突破性技術(shù)創(chuàng)新的界定標準，已有研究多聚焦于創(chuàng)新的技術(shù)重要性[21]，并通過專利的被引次數(shù)來判斷[22]。如果專利高被引則代表技術(shù)水平高，該專利則屬于高質(zhì)量級別。然而，該方法最主要的問題是難以準確劃定一般專利與高質(zhì)量專利之間的分界點，即到底專利被引次數(shù)達到多少才能成為高質(zhì)量專利。已有研究目前多使用外生的固定標準來界定，通常將某一領(lǐng)域被引次數(shù)前10%、5%或1%的專利定義為高質(zhì)量專利[23]。本文參考已有文獻的做法[22]，將每年被引量前1%的專利定義為突破性技術(shù)創(chuàng)新，并使用前5%做穩(wěn)健性檢驗。另外，專利從開始被引到大量被引通常需要5年以上時間[24]，即2013年申請的專利需要依據(jù)2018年的被引情況來判斷該專利是否屬于突破性技術(shù)創(chuàng)新，因此本文將研究區(qū)間定為2004—2013年。由于本文主要檢驗技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的影響，低碳技術(shù)無疑更具直接性和代表性。因此本文的低碳技術(shù)創(chuàng)新以2013年美國和英國聯(lián)合頒布的CPC（合作專利分類法）中的Y02分類專利申請數(shù)來衡量，且僅考慮中國人在國內(nèi)申請的專利。其中，Y02專利包括緩解氣候變化的六類相關(guān)技術(shù)：Y02B，建筑業(yè)相關(guān)碳減排技術(shù)；Y02C，溫室氣體處理技術(shù)；Y02E，能源相關(guān)碳減排技術(shù)；Y02P，商品生產(chǎn)與處理相關(guān)碳減排技術(shù)；Y02T，交通相關(guān)碳減排技術(shù)；Y02W，污水、污染物處理相關(guān)碳減排技術(shù)。綜上所述，本文將Y02分類中專利被引次數(shù)前1%的專利定義為突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新。

2.2 碳排放核算

本文采用IPCC提供的排放系數(shù)法核算各省能源消費碳排放量，計算公式如式1所示。

C=1244×（∑En×αn×βn）

（1）

式中，C指碳排放量，單位萬t；En表示第n種能源終端消費量，能源種類包括原煤、洗精煤、其它洗煤、型煤、焦炭、焦爐煤氣、其他煤氣、其他焦化產(chǎn)品、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣、煉廠干氣、天然氣和其他石油共17種，焦爐煤氣、其他煤氣、天然氣的單位為108 m3，其他能源為萬t；αn表示第n種能源的折標煤系數(shù)；βn表示第n種能源的CO2排放系數(shù)，單位萬t/tce。

3 模型設(shè)定、指標選取與數(shù)據(jù)說明

3.1 空間自相關(guān)檢驗

考慮到區(qū)域之間碳排放的流動性以及技術(shù)創(chuàng)新的擴散性，一個地區(qū)的碳排放水平可能受到鄰近地區(qū)碳排放的影響，因此普通計量模型可能存在偏差。在選擇普通面板模型或空間計量模型之前需要對被解釋變量和核心解釋變量進行空間自相關(guān)檢驗。本文采用常用的全局和局部Morans I 來分別驗證碳排放（C）和突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新（BI）的空間相關(guān)性。本文構(gòu)建了以下三種空間權(quán)重矩陣：第一種為最為常見的二進制鄰接權(quán)重矩陣（W1），即地區(qū)相鄰為1，不相鄰為0；第二種為地理距離權(quán)重矩陣（W2），權(quán)重值以兩個地區(qū)省會最近公路里程的倒數(shù)表示；第三種為經(jīng)濟距離權(quán)重矩陣（W3），權(quán)重值以兩個地區(qū)人均GDP年均值差值絕對數(shù)的倒數(shù)表示。

全局Morans I的計算公式為：

I=[n∑ni=1∑nj=1wij（ci-c—）（cj-c—）]/[∑ni=1∑nj=1wij（ci-c—）2]

其中，n表示30個省，wij是空間權(quán)重矩陣，c和c—分別是碳排放量和碳排放均值。全局空間相關(guān)性檢驗結(jié)果（見表1）。

在W1空間權(quán)重矩陣下，碳排放和突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的全局Morans I均大于零，且能通過5%水平的顯著性檢驗。但在W2空間權(quán)重下，僅有碳排放的全局Morans I能夠通過5%顯著性水平檢驗；在W3空間權(quán)重下，僅有突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的全局Morans I顯著。以上說明碳排放的空間相關(guān)性目前仍只是地理位置和地理距離的空間關(guān)聯(lián)予以體現(xiàn)，而突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的空間相關(guān)性還和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展密切關(guān)聯(lián)。鑒于碳排放和突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新均在鄰接空間權(quán)重（W1）下空間相關(guān)性顯著，后文的局部空間相關(guān)性及空間計量分析僅考慮W1空間權(quán)重條件下的結(jié)果。

碳排放和突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的局部空間相關(guān)性采用Morans I散點圖驗證。局部Morans I計算公式為：Ii=[（ci-c—）/S2]×∑j≠iwij（ci-c—），其中S2=[∑i（ci-c—）2]/n。限于篇幅，僅選擇2013年報告，結(jié)果見圖1所示。散點圖的橫坐標分別表示標準化后的碳排放和突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新值，縱坐標是兩個變量的空間滯后值。2004—2013年碳排放與突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的局部空間相關(guān)性變化特征如下：①趨勢線均位于一三象限，說明碳排放與突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新局部空間正相關(guān)。②碳排放與突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新各象限省份及數(shù)量變化差異較大，其中突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新尤為突出。碳排放的HH集聚區(qū)中省份數(shù)量呈下降趨勢，2013年為7個，主要保留省份包括東部沿海省份（河北、山東和江蘇）、內(nèi)陸能源大?。ㄉ轿鳌?nèi)蒙古）、重工業(yè)省份（遼寧），以及河南；LL集聚區(qū)省份數(shù)量呈增長趨勢，2013年增長至14個，仍以西部省份為主，浙江、福建等一些東部省份逐漸進入。突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的HH集聚區(qū)中省份數(shù)量顯著增加，由2個增長至6個，主要集中了經(jīng)濟較為發(fā)達的上海、江蘇、浙江、山東、安徽和湖南；LL集聚區(qū)由20個降低至14個省，仍以西部省份為主，進一步驗證了突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的空間關(guān)聯(lián)不僅與地區(qū)間的地理位置相關(guān)，還和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)。

3.2 空間計量模型設(shè)定

鑒于STIRPAT模型是環(huán)境污染影響因素研究的基本理論框架，本文采用該模型探討突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的影響。STIRPAT模型的一般形式為Iit=aPbitAcitTdite，其中I、P、A和T分別表示環(huán)境影響、人口規(guī)模、人均財富和技術(shù)水平，e為誤差項。由于STIRPAT模型允許對影響因子進行分解和改進[26]，本文將遵從EKC經(jīng)典假說理論進一步對其進行擴充。為了消除異方差，對部分變量采取了取對數(shù)處理。

變量間的空間依存關(guān)系不但體現(xiàn)在當期地區(qū)間的相互影響，而且由于變量變化具有一定的時間慣性，本期還可能受到上一期變量的影響[26]。因此，區(qū)域間的碳排放可能具有時間上的動態(tài)空間依存關(guān)系。另外，空間杜賓模型（SDM）是空間滯后模型（SAR）和空間誤差模型（SEM）的一般形式。因此，本文將構(gòu)建動態(tài)空間杜賓模型（Dynamic Spatial Durbin Model）來驗證突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的直接影響和空間溢出效應(yīng)。模型如式2所示：

lnCi，t=a+φlnCi，t-1+λ（WlnCi，t）+θ（WlnCi，t-1）+ρ1BIi，t+ρ2（WBIi，t）+δXi，t+μi+νt+εi，t

（2）

式中，i代表?。籺代表時間；C代表碳排放；BI表示突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新；X表示其他控制變量；ρ1和δ表示各自變量估計系數(shù)；μi和υt分別表示空間效應(yīng)和時間效應(yīng)；ε為殘差項；W為空間權(quán)重矩陣；a表示常數(shù)項；φ為滯后一期回歸系數(shù)，表示前一期碳排放對本期的影響；λ為空間滯后系數(shù)，反映了本地區(qū)碳排放對鄰近地區(qū)的影響；θ為時空滯后系數(shù)，表示本地上一期碳排放對鄰近地區(qū)本期的影響；ρ2表示突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的空間滯后系數(shù)，反映了本地區(qū)突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對鄰近地區(qū)碳排放的影響，如果該系數(shù)顯著為正，說明本地區(qū)的突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新促進了鄰近地區(qū)的碳排放，顯著為負則說明本地區(qū)的突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新抑制了鄰近地區(qū)的碳排放，系數(shù)不顯著說明沒有影響。當φ=0時，為靜態(tài)空間面板模型；當φ=λ=ρ2=0時，為普通面板模型。

3.3 指標選取

（1）碳排放（C）：被解釋變量。由碳排放系數(shù)法計算得到，并采用各省碳排放量的對數(shù)表征低碳發(fā)展水平。

（2）突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新（BI）：核心解釋變量。將每年每個低碳技術(shù)領(lǐng)域被引量前1%的專利定義為突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新，并對六個領(lǐng)域加總后獲得每個省每年的突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新數(shù)量。

（3）控制變量（X）。在參考已有文獻基礎(chǔ)上，選取了經(jīng)濟增長、城鎮(zhèn)化率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、對外開放和環(huán)境規(guī)制五個變量作為控制變量：①經(jīng)濟發(fā)展水平（PGDP）：選取各地區(qū)的人均GDP來衡量并取對數(shù)。參考已有研究[27]，本文認為中國現(xiàn)階段規(guī)模效應(yīng)仍是碳排放的主導因素，故預計該變量對碳排放仍然具有促進作用。②城鎮(zhèn)化水平（UR）：選用城鎮(zhèn)人口占地區(qū)總?cè)丝诘谋戎貋肀硎?。理論上，城?zhèn)人口增加的規(guī)模效應(yīng)造成碳排放量增長，而產(chǎn)生的集聚效應(yīng)反而會抑制碳排放增長。結(jié)合中國目前所處的城鎮(zhèn)化階段特征，預期其系數(shù)為正。③產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（IS）：采用第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重來表示。二產(chǎn)的化石燃料燃燒是碳排放最主要的來源，工業(yè)化進程的加快造成工

圖1 碳排放與突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新局部Morans I散點圖

注：1-北京，2-天津，3-河北，4-山西，5-內(nèi)蒙古，6-遼寧，7-吉林，8-黑龍江，9-上海，10-江蘇，11-浙江，12-安徽，13-福建，14-江西，15-山東，16-河南，17-湖北，18-湖南，19-廣東，20-廣西，21-海南，22-重慶，23-四川，24-貴州，25-云南，26-陜西，27-甘肅，28-青海，29-寧夏，30-新疆。

業(yè)部門能耗遠高于其他產(chǎn)業(yè)，故預期該變量系數(shù)為正。④對外開放（FDI）：使用各地區(qū)實際利用外商直接投資占GDP比重來反映對外開放程度?，F(xiàn)有研究關(guān)于外商直接投資對本國環(huán)境質(zhì)量的影響存在兩種觀點：“污染避難所”假說認為外商直接投資會通過高污染產(chǎn)業(yè)向東道國的轉(zhuǎn)移而惡化其環(huán)境[28]；“污染暈輪”假說認為外資能夠帶來先進的生產(chǎn)技術(shù)和治理經(jīng)驗，從而提高其環(huán)境質(zhì)量[29]。⑤環(huán)境規(guī)制（ER）：以環(huán)境污染治理投資占GDP比重反映政府污染治理的努力，投資額越高越有利于環(huán)境的改善，因此預期其系數(shù)為負。所有變量描述性統(tǒng)計見表2所示。

3.4 數(shù)據(jù)來源與處理

本文以2004—2013年為研究區(qū)間，30個省為研究對象（因西藏及港澳臺數(shù)據(jù)缺失，不予以考慮）。各省份的Y02專利數(shù)據(jù)來自incopat專利數(shù)據(jù)庫；能源消費、折標煤系數(shù)以及碳排放系數(shù)來源于《中國能源統(tǒng)計年鑒》；社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)均來源于《中國統(tǒng)計年鑒》。為了統(tǒng)一貨幣單位，采用當年人民幣兌美元的年平均匯率將FDI換算為人民幣；為了消除價格波動影響，經(jīng)濟變量以2004年為基期做了不變價處理。

4 實證結(jié)果與分析

4.1 突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新與碳排放的空間效應(yīng)

4.1.1 空間計量模型選擇檢驗

前文的全局Morans I檢驗結(jié)果顯示，碳排放與突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新存在空間相關(guān)性，佐證了模型設(shè)定應(yīng)考慮變量的空間相關(guān)性，故本文將采用空間計量模型對兩者之間的關(guān)系進行檢驗。此外，在確定模型之前還需要做以下檢驗：首先，普通面板數(shù)據(jù)模型（OLS）回歸殘差的空間自相關(guān)檢驗顯示，LMlag、Robust LMlag和LMerror、Robust LMerror的p統(tǒng)計值在5%顯著性水平下均拒絕原假設(shè)，進一步佐證構(gòu)建空間計量模型比較合理；為了保證模型的估計結(jié)果更具穩(wěn)健性，接著進行LR檢驗，結(jié)果顯示SAR和SEM模型的LR值均通過了1%顯著性水平檢驗，說明SDM模型不可退化為SAR或SEM模型；最后，采用Hausman檢驗判斷選擇固定效應(yīng)或隨機效應(yīng)，檢驗結(jié)果表明在1%顯著性水平下拒絕原假設(shè)，固定效應(yīng)模型優(yōu)于隨機效應(yīng)。檢驗過程結(jié)果見表3所示。

4.1.2 空間計量模型結(jié)果

根據(jù)前文所構(gòu)建的動態(tài)空間杜賓模型（式2），采用極大似然估計法估計2004—2013年中國突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的影響，估計結(jié)果見表4所示。為了對比，表4還列出了面板數(shù)據(jù)最小二乘估計（列1）、靜態(tài)空間杜賓模型固定效應(yīng)（列2）、動態(tài)空間杜賓模型時間固定效應(yīng)（列3）、動態(tài)空間杜賓模型空間固定效應(yīng)（列4）和動態(tài)空間杜賓模型時空固定效應(yīng)（列5）的估計結(jié)果。由表4的估計結(jié)果可知，被解釋變量的時間滯后項（Ct-1）、空間滯后項（W×C）和時空滯后項（W×Ct-1）系數(shù)均通過5%顯著性水平檢驗；并且依據(jù)以下五個模型的調(diào)整R2值和自然對數(shù)似然函數(shù)值（LogL）的大小，以及解釋變量估計系數(shù)的經(jīng)濟學含義，顯然動態(tài)空間杜賓模型時空固定效應(yīng)更合適。故下文主要針對動態(tài)空間杜賓模型的時空固定效應(yīng)結(jié)果進行分析。

表4中動態(tài)空間杜賓模型時空固定效應(yīng)的估計結(jié)果顯示：①從時間維度上看，滯后一期碳排放（Ct-1）的回歸系數(shù)通過了1%顯著性水平檢驗，且為正，說明中國省域碳排放存在顯著的“時間慣性”，具有一定的路徑依賴特征，即當期碳排放量處于較高水平，那么下一期碳排放水平可能繼續(xù)增高，表現(xiàn)出一定的“雪球效應(yīng)”。原因可能是一些經(jīng)濟政策的調(diào)整，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人口集聚、技術(shù)進步等其調(diào)整本身就具有時間上的滯后性[30]，從而引起碳排放的變化也隨之滯后。②從空間維度上看，碳排放的空間滯后系數(shù)（W×C）在鄰接地理空間權(quán)重下顯著為正，說明中國省域碳排放在鄰接地區(qū)存在顯著的空間集聚性，與全局空間自相關(guān)檢驗結(jié)果一致。在大氣自然流動以及相鄰區(qū)域間緊密的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和貿(mào)易往來的雙重驅(qū)動下，本地區(qū)的碳排放與鄰近地區(qū)的碳排放水平密切相關(guān)。③從時空雙維度上看，碳排放的時空滯后系數(shù)（W×Ct-1）顯著為負，表明本地區(qū)上一期較高的碳排放反而對鄰近地區(qū)本期的碳排放具有抑制作用?？赡艿脑蚴敲鎸Ρ镜氐母咛寂欧?，鄰近地區(qū)政府在來自公眾、環(huán)保部門等各方壓力下可能會采取積極的措施應(yīng)對碳排放，即本地區(qū)對鄰近地區(qū)的“警示效應(yīng)”發(fā)揮作用。

突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新（BI）的系數(shù)為負，且通過1%顯著性水平檢驗，說明突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對本地碳排放發(fā)揮了抑制作用。表明通過聚焦于重點產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域與關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，中國技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動低碳轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略取得了初步成效，并為未來實現(xiàn)碳減排目標奠定了較為堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的空間滯后項系數(shù)（W×BI）為正，但未通過顯著性檢驗?？赡茉虬?，一是區(qū)域間突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新活動聯(lián)系不夠緊密，共同推動突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的機制尚未形成；二是就技術(shù)成熟度而言，中國突破性低碳技術(shù)總體上可能仍然處于前商業(yè)化階段或是商業(yè)化前期，導致其作用還主要限于本地，未能顯著擴散到鄰近區(qū)域。

4.2 突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的空間效應(yīng)分解

當存在空間溢出效應(yīng)時，某個解釋變量的變化不僅會影響本地區(qū)的被解釋變量，同時也會影響鄰近地區(qū)的被解釋變量，并通過反饋效應(yīng)反過來影響本地區(qū)。因此前文的估計系數(shù)還不夠嚴謹，不能直接反映自變量對因變量的邊際效應(yīng)，而僅僅在作用方向和顯著性水平上是有效的。根據(jù)Lesage & Pace 的理論，本文進一步將各影響因素對碳排放的影響分解為直接效應(yīng)和間接效應(yīng)[31]。直接效應(yīng)指的是某因素變動對本地區(qū)碳排放的影響，其中包含反饋效應(yīng)，但是由于其數(shù)值較小，一般可以忽略；間接效應(yīng)指的是本地某因素的變化對鄰近地區(qū)碳排放產(chǎn)生影響，即為某影響因素的空間溢出效應(yīng)。由于本文采用的是動態(tài)空間杜賓模型，在時間維度上，直接效應(yīng)和間接效應(yīng)又可以分為短期效應(yīng)和長期效應(yīng)，分別反映了各因素對碳排放的短期即時影響和考慮時間滯后的長期影響。各因素的影響效應(yīng)分解結(jié)果見表5所示。

通過表5各影響因素的效應(yīng)分解結(jié)果可知：無論直接效應(yīng)還是間接效應(yīng)，大部分長期效應(yīng)的影響系數(shù)絕對值均大于短期效應(yīng)，從而說明各因素對碳排放具有更深遠的長期影響。突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新在短期和長期內(nèi)對本地碳排放的影響方向一致，均為負值，從而驗證了假說1。無論短期還是長期，直接效應(yīng)系數(shù)均為-0.005，且均通過1%顯著性水平檢驗，長期作用程度未明顯加強，未驗證假說2?？梢?，中國突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新活動顯示出正向“學習效應(yīng)”[32]，不僅能夠治理當前低碳發(fā)展迫切需要解決的技術(shù)問題，而且有助于豐富突破性低碳技術(shù)在新技術(shù)軌道之上的知識儲備，提升持續(xù)解決碳排放問題的“吸收能力”。長期抑制碳排放的作用未加強的原因可能是中國現(xiàn)有的低碳技術(shù)與生產(chǎn)體系仍以增量提升為主，整體上接受并應(yīng)用具有革命性的突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的時間還不足，導致其作用不能增強發(fā)揮。與此同時，突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的間接效應(yīng)在短期和長期均為正，但不顯著，未驗證假說3。表明突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對碳排放產(chǎn)生影響的時空范圍目前還主要限于本地，區(qū)域聯(lián)動水平不足可能是阻礙突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新充分發(fā)揮作用的原因。

其他控制變量中：①經(jīng)濟發(fā)展水平（lnGDP）無論在短期還是長期條件下，對本地碳排放的直接效應(yīng)均為正值且顯著，短期和長期對碳排放的直接效應(yīng)分別是0.843和0.894，表明隨著時間推移，經(jīng)濟發(fā)展對碳排放的推動作用仍在加強，還未到達轉(zhuǎn)向抑制作用的拐點。說明中國的經(jīng)濟增長長期以來仍是以犧牲環(huán)境為代價的粗放式發(fā)展方式，因此向綠色低碳發(fā)展模式轉(zhuǎn)變極為迫切。經(jīng)濟發(fā)展對碳排放的短期和長期間接效應(yīng)均為正值，分別是2.303和2.263，且均通過顯著性水平檢驗，說明本地的經(jīng)濟發(fā)展推動了鄰近地區(qū)的碳排放增長。可能的原因是本地經(jīng)濟增長加強了鄰近地區(qū)地方政府的競爭意識，經(jīng)濟增長對環(huán)境的影響產(chǎn)生了“向底線競爭”的行為，從而造成鄰近地區(qū)碳排放的增長。②城鎮(zhèn)化發(fā)展水平（UR）的短期、長期直接效應(yīng)均為正，分別是3.286和3.969，表明城鎮(zhèn)化水平推動碳排放增長。說明中國城鎮(zhèn)化發(fā)展模式仍屬于以基建為主的表面城鎮(zhèn)化，對能源的大規(guī)模消耗增加了碳排放量，因此向以人為本的高質(zhì)量新型城鎮(zhèn)化轉(zhuǎn)變是解決此問題的關(guān)鍵。城鎮(zhèn)化的短期、長期間接效應(yīng)均為負，但是不顯著。說明城鎮(zhèn)化發(fā)展可能存在爭奪資源的現(xiàn)象。③產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（IS）對本地的長期和短期效應(yīng)為正，對鄰近地區(qū)的效應(yīng)卻為負。從中國工業(yè)化進程看，本地第二產(chǎn)業(yè)比重的提高可能是周邊地區(qū)高耗能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移或不利的貿(mào)易分工實現(xiàn)的，在這一過程中，“碳泄漏”現(xiàn)象的存在使得本地碳排放增長，而鄰近地區(qū)碳排放相對減少。④對外開放（FDI）長期、短期條件下對碳排放的直接效應(yīng)顯著為正，分別是0.089和0.098，說明通過外商直接投資向本地轉(zhuǎn)移了高排放、高污染的非環(huán)境友好型產(chǎn)業(yè)，本地成為“環(huán)境污染避難所”。本地外商直接投資比重的提高對鄰近地區(qū)同樣具有正效應(yīng)，可能的原因是鄰近地區(qū)一味追求外商投資的規(guī)模，而忽視了對其的綠色發(fā)展要求，從而間接增加了鄰近地區(qū)碳排放。⑤環(huán)境規(guī)制對碳排放的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)均不顯著。長期、短期直接效應(yīng)均是負值，說明環(huán)境污染治理投資比重提高能夠抑制本地碳排放增長；但是對鄰近地區(qū)具有推動作用，導致出現(xiàn)環(huán)境規(guī)制的“綠色悖論”現(xiàn)象，可能的原因是環(huán)境規(guī)制的“非完全執(zhí)行”和“逐底競爭”[33]。

5 穩(wěn)健性檢驗

突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新作為核心解釋變量，其指標的選取對驗證理論假設(shè)至關(guān)重要。前文主要以專利被引前1%為標準界定了突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新。接下來借鑒已有做法[24]，選取專利被引的前5%作為突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的代表指標，進一步對突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的影響進行穩(wěn)健性檢驗。

為節(jié)約篇幅，表6中的穩(wěn)健性檢驗僅呈列出空間效應(yīng)的分解結(jié)果。結(jié)果顯示，突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的長期和短期直接效應(yīng)均為負，且通過1%顯著性水平檢驗，作用程度些許降低，表明突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對本地區(qū)的碳排放具有抑制作用；但其長期和短期的間接效應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樨撝?，仍未通過顯著性檢驗。該核心解釋變量對碳排放的長期以及短期的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)與之前結(jié)果基本相同。其他控制變量的系數(shù)符號與表5基本一致，說明核心解釋變量的指標變化并未改變上文的研究結(jié)論，研究結(jié)果是穩(wěn)健的。

6 結(jié)論與政策建議

本文在篩選出突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，應(yīng)用2004—2013年的中國省域面板數(shù)據(jù)，采用動態(tài)空間杜賓模型實證檢驗了突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對碳排放的直接影響和空間溢出效應(yīng)。研究結(jié)論如下：

①樣本期內(nèi)，中國的碳排放在時間維度上存在路徑依賴特征；空間維度上具有集聚性，主要由地理位置和地理距離予以體現(xiàn)；時空維度上，對鄰近地區(qū)下一期碳排放具有抑制作用。突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新在省域間也表現(xiàn)出較強的空間集聚性，主要由地理位置和經(jīng)濟發(fā)展予以體現(xiàn)；創(chuàng)新水平總體上表現(xiàn)出東高西低的分布格局。②無論短期還是長期，突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對本地區(qū)碳排放的直接效應(yīng)均為負，表明其對本地碳排放具有持續(xù)的抑制作用，但長期內(nèi)作用程度還未呈現(xiàn)出加強趨勢；對鄰近地區(qū)的間接效應(yīng)均為正，但不顯著，表明中國突破性低碳技術(shù)的空間溢出效應(yīng)還未顯現(xiàn)，還存在空間上的局限性。③快速的經(jīng)濟增長和城鎮(zhèn)化，以及質(zhì)量不高的外商直接投資等共同導致中國碳排放增長；二產(chǎn)比重提高的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)造成本地碳排放增長，但是高耗能產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)出卻使得鄰近地區(qū)碳排放大幅度減少，從而該效應(yīng)總體為負；雖然環(huán)境規(guī)制對本地表現(xiàn)出一定的抑制作用，但對鄰近地區(qū)更高水平的推進作用使得其對碳排放的總體效應(yīng)仍為正。

以上研究結(jié)論得出的政策建議如下：①碳排放時間上的路徑依賴特征要求碳減排工作常抓不懈，空間上的集聚特征要求區(qū)域間協(xié)同治理；時空上的警示效應(yīng)暗示中央政府可通過“抓典型”的方式有效減排。②突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新對本地區(qū)碳減排的顯著作用，說明支持低碳技術(shù)創(chuàng)新的科技政策重心應(yīng)該進一步下沉到具有深遠影響力的技術(shù)上，科學評估、鑒別潛在的突破性低碳技術(shù)，持續(xù)加大這些技術(shù)從實驗室到商業(yè)化之間“死亡谷”這一階段的資金支持力度，并通過稅收豁免或補貼等行政手段培育本地市場。③要使突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新充分發(fā)揮空間溢出效應(yīng)，亟需構(gòu)建區(qū)間聯(lián)動機制：一方面進一步發(fā)揮技術(shù)推動的作用，組建中央政府協(xié)調(diào)下的區(qū)域間研發(fā)聯(lián)盟，梳理低碳轉(zhuǎn)型面臨的重大技術(shù)難題，構(gòu)建重大課題庫，協(xié)同區(qū)域間經(jīng)費、技術(shù)與人才交流；另一方面則需充分運用市場拉動的力量，進一步放開區(qū)域間低碳產(chǎn)業(yè)與市場，為突破性低碳技術(shù)的規(guī)?；c商業(yè)化打開更為廣闊的空間，促進突破性低碳技術(shù)盡早走向成熟。此外，地方政府應(yīng)注重以突破性低碳技術(shù)創(chuàng)新為重要突破口，采取區(qū)域聯(lián)動的方式，協(xié)調(diào)碳泄漏、招商引資門檻在內(nèi)的各項環(huán)境政策與措施，共同推動低碳轉(zhuǎn)型，早日實現(xiàn)經(jīng)濟增長與碳排放脫鉤。

（編輯：劉照勝）

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