产学研协同绿色创新对区域碳排放的非线性效应与多机制路径解析

《Carbon Balance and Management》：How does industry-university-research collaborative green innovation affect regional carbon emissions? —nonlinear effects and multi-mechanism analysis

本刊推荐：为破解"双碳"目标下经济增长与环境治理的矛盾，研究者针对产学研协同绿色创新(IUR-GI)对碳排放的非线性影响开展多方法实证。研究发现二者呈倒U型关系，并通过技术替代（工业结构升级ISA/高污染产业占比PHI）、资源优化（绿色全要素生产率GTFP）及空间溢出（动态空间杜宾模型）三路径实现9.57%的减排效应，为区域差异化低碳政策提供理论支撑。

　　

在全球气候变化挑战日益严峻的背景下，中国快速工业化进程伴随的能源消耗与碳排放增长，已成为可持续发展的重要制约因素。尽管绿色技术创新被普遍视为低碳转型的核心驱动力，但传统研究多基于线性假设，难以解释为何部分产学研协同创新活跃区域反而出现短期碳排放上升现象。现有文献对技术迭代、要素配置与空间辐射等机制的割裂分析，以及静态模型对时空动态性的忽视，使得协同创新的碳治理效果存在认知盲区。

针对上述问题，高素凡等学者在《Carbon Balance and Management》发表的研究，通过构建非线性识别-机制耦合-动态模拟三维框架，基于中国30省份2010-2022年面板数据，系统解析了产学研协同绿色创新(IUR collaborative green innovation, IUR-GI)对碳排放的多维影响机制。研究揭示：IUR-GI与碳排放存在显著倒U型关系，初期合作因研发成本高企与技术适应滞后可能推升排放，但随协作深化逐步显现减排效应；技术替代效应通过降低高污染产业占比(PHI)与推动工业结构升级(ISA)实现高碳产业替代，但受路径依赖约束呈现波动性；资源优化效应通过提升绿色全要素生产率(GTFP)中介作用实现9.57%的间接减排；空间维度上，短期U型抑制效应逐步演化为长期倒U型协同，东部地区因创新生态成熟呈现稳定减排，而中西部受碎片化创新体系制约表现波动。

关键技术方法包括：采用参数模型（二次函数设定）与非参数局部回归协同刻画非线性轨迹；通过调节中介模型解析技术替代（ISA/PHI）与资源优化（GTFP）双路径；运用静态与动态空间杜宾模型对比时空扩散差异；以逆距离地理矩阵量化空间依赖性，并通过工具变量法（2SLS）与系统GMM处理内生性问题。

基准回归分析

面板回归显示IUR-GI一次项系数显著为正（0.131, p<0.01），二次项显著为负（-0.262, p<0.01），证实倒U型关系存在。

非参数加性模型进一步验证该非线性轨迹的稳健性，且边际效应曲线显示东部地区波动平缓（EDF=1.24），中西部地区振荡剧烈（EDF=1.19-1.22），反映区域异质性。

技术替代效应

调节模型表明，低PHI区域IUR-GI二次项系数为-0.112（p<0.05），而高PHI区域转为正值（0.063, p<0.01），揭示工业结构约束下技术替代效果差异。ISA与IUR-GI交互项显著为正（0.143, p<0.05），二次交互项为负（-0.078, p<0.01），说明产业升级加速替代进程但短期加剧排放压力。

资源优化配置效应

中介检验显示IUR-GI对GTFP呈U型影响（一次项-0.213, p<0.01；二次项0.031, p<0.01），而GTFP对碳排放有显著负向作用（-0.231, p<0.01）。Bootstrap检验证实间接效应占比9.57%，表明资源优化是减排重要通道。

空间溢出效应

动态空间杜宾模型显示，短期直接效应为主导（-0.0468, p<0.05），但间接效应不显著；长期则出现直接效应反转（0.0184, p<0.01）而间接效应转为协同（-0.0034, p<0.1），呈现"局部响应-滞后扩散-全局优化"的时空演化特征。Wx.lnIUR-GI系数为3.339（p<0.05），证实跨区域技术扩散的减排辐射力。

研究结论强调，IUR协同绿色创新的碳治理效果存在显著时空调节特征：短期依赖本地化政策驱动，长期需构建跨区域创新联盟以释放动态减排红利。针对东部地区应优化创新平台机制，中西部地区需强化绿色金融与技术吸收能力，高污染产业集中区域需通过强制性环境政策破解路径锁定。该研究通过非线性范式与多机制耦合分析，为差异化"双碳"政策设计提供了实证依据，尤其对动态协调区域减排战略具有前瞻性指导意义。