油价不确定性对企业创新的非线性影响:来自中国上市公司的实证证据

《Pacific-Basin Finance Journal》:The nonlinear impact of oil price uncertainty on firm innovation: Evidence from China’s listed firms

【字体: 时间:2026年02月11日 来源:Pacific-Basin Finance Journal 5.3

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  本研究基于中国A股上市公司面板数据,发现油价不确定性(OPU)对企业创新呈现显著U型关系:低至中等OPU水平抑制创新,但高不确定性时创新反弹。机制涉及融资约束与市场竞争强化U型,风险承担与政府补贴削弱之。异质性存在于非国企、市场化地区及能源密集型行业。

  
郭峰|吴银航
中国财政与发展研究院,中央财经大学,中国

摘要

本文研究了油价不确定性(OPU)如何影响企业创新。通过使用中国A股上市公司的全面企业年度面板数据,我们发现了一个稳健的U型OPU-创新关系:当OPU从低水平上升到中等水平时,创新活动会减少;但当不确定性达到高阈值时,创新活动会反弹。尽管一个简化的线性模型能够再现文献中记录的负平均效应,但它掩盖了从预防性紧缩到通过创新适应的行为转变。在内部-外部机制框架的指导下,我们发现企业层面的融资约束和行业的产品市场竞争增强了这种U型关系,而企业的风险承受能力和政府补贴则减弱了这种关系。此外,这种U型效应存在异质性:在非国有企业中更为明显,在市场导向更强的地区更为显著,并且在能源密集型和传统行业中更为突出。总体而言,本文将普遍的市场风险与企业创新联系起来,并阐明了OPU在何时会抑制创新活动,何时会促进创新活动。

引言

过去几十年里,国际能源价格,尤其是原油价格,经历了反复且有时极端的波动,从20世纪70年代的石油危机到全球金融危机、COVID-19大流行以及最近的俄罗斯-乌克兰冲突。这些事件将油价波动推到了历史高位,使能源成本成为企业面临的首要风险来源。实际上,能源成本(主要由石油构成)通常占全球制造业运营费用的15-30%,在运输和物流等石油/天然气密集型行业中,这一比例甚至更高。因此,油价不确定性(OPU)会显著影响企业的现金流、成本结构,最终影响其战略投资决策。
本文探讨了OPU如何影响企业创新。最近的企业层面证据表明,基于全球主要经济体的多样样本,OPU与创新之间存在普遍的负相关关系(Amin等人,2023年;杨和宋,2023年)。这类研究通常依赖于实物期权理论(Bernanke,1983年;Dixit和Pindyck,1994年),该理论认为,不确定性增加会促使企业采取预防性的“观望”态度,因为推迟不可逆投资(包括研发)的选项变得更有价值。然而,在实践中,企业对市场风险的反应并不符合理论预测:当能源市场从温和波动转向剧烈动荡时,一些企业会增加研发投入,寄希望于新技术能够帮助走出困境。
两个来自中国知名A股企业的对比案例凸显了这种紧张关系。2016年,在油价低迷且高度不确定的情况下,中国油田服务股份有限公司(SH.601808)报告称“石油公司继续削减勘探和开发投资”,并将自身的研发支出从2015年的8.11亿元人民币减少到2016年的5.21亿元人民币,减少了三分之一以上。相比之下,在2020年疫情导致的价格暴跌和油价不确定性加剧的情况下,中石油(SH.601857)则采取了增加研发支出的策略,从2019年的214.1亿元人民币增加到2020年的229.2亿元人民币。面对类似的广泛不确定性来源,一些企业选择紧缩,而另一些企业则加大了创新投资。显然,一些实证研究中记录的简单负线性关系不足以解释现实世界的复杂性。
尽管最近的实证研究(He等人,2020年;He等人,2022年;邵和王,2023年;Bhattacharya等人,2017年;Coelli,2025年;邹和龙,2025年)确实发现了政策不确定性与企业创新之间的显著非线性关系,但据我们所知,还没有研究尝试探索市场不确定性与企业创新之间的非线性关系。这激发了我们探索OPU为何以及如何影响企业创新选择的动机。通过使用中国A股上市公司的全面面板数据,本文表明OPU与企业创新之间存在稳健的U型关系。当OPU从低水平上升到中等水平时,企业会减少创新,这与预防性反应一致;然而,当不确定性足够高时,企业会增加研发支出,创新活动会反弹。尽管通过简化的线性模型也可以复制出负线性效应,但我们的证据表明这种线性平均效应掩盖了系统性的非线性。
有两个理论基础可以解释这种U型关系。一个是上述的实物期权逻辑。另一个是战略增长期权理论(Kulatilaka和Perotti,1998年;van Vo和Le,2017年),该理论认为,足够大的冲击会使得通过创新进行适应成为必要而非选择,例如通过开发节能流程或替代技术来对冲油价波动的风险。我们的实证框架旨在定量评估这些力量,并确定预防性紧缩和“通过创新适应”动机在何处占主导。
中国为这项研究提供了丰富的研究环境,至少有三个原因。首先,中国经济既能源密集又高度依赖进口石油,而中国对国际原油价格的影响有限。因此,OPU直接影响到企业的成本结构和现金流,使得OPU对企业投资决策具有重大影响。其次,中国在所有权形式、公司治理安排和外部融资渠道方面表现出显著的制度多样性,为研究企业对OPU反应的机制和异质性提供了丰富的横截面数据。第三,我们的样本时期与中国积极推动能源转型和绿色升级的政策相吻合。这种高能源依赖性、政策雄心和制度多样性的结合为观察企业如何将市场不确定性转化为创新选择创造了有利条件。
中国的研究环境虽然重要但并非特有。许多新兴市场也表现出类似的高能源强度、依赖进口化石燃料和雄心勃勃的能源转型目标的特征。因此,激发我们研究问题的现实世界案例并非孤立事件,而是揭示了OPU对创新影响的普遍机制的窗口。我们的证据表明,不确定性对创新的影响并非总是负面的;其影响的方向和程度取决于企业的类型和所在地区。这些见解可以为类似经济体的理论建模和政策设计提供参考。
我们的工作与两个研究方向相关并有所贡献。第一个方向研究政策不确定性如何影响实际活动和创新(Gulen和Ion,2015年;Bhattacharya等人,2017年),最近的研究重点关注能源价格不确定性(EPU,Xu,2020年;de la Horra等人,2022年)、资本价格不确定性(CPU,Bai等人,2023年;Ren等人,2022年)和技术价格不确定性(TPU,Coelli,2025年)。我们将注意力从政策不确定性转移到市场不确定性,并通过展示OPU与企业创新之间的关系,将能源经济学与企业层面创新联系起来,指出OPU不同于许多政策冲击,它是一种普遍存在的、持续的风险,直接进入企业的生产函数。第二个较小的研究方向关注油价和能源不确定性对投资和生产率的影响(Maghyereh和Abdoh,2020年;Ren等人,2023年)。与我们的研究更接近的是Popp(2002年)、Amin等人(2023年)和杨和宋(2023年)的研究,他们发现OPU总体上会抑制创新,对绿色创新和高科技创新的影响较弱。我们通过记录U型OPU-创新关系,并将其与企业特征和政策工具联系起来,进一步丰富了这一文献。我们还展示了这种非线性模式在不同OPU衡量指标和创新代理变量中的稳健性。
本文的其余部分安排如下。第2节回顾了有关不确定性和创新的相关文献,并提出了我们的实证假设。第3节介绍了实证框架、假设、数据和变量定义。第4节报告了基线回归结果和机制分析。第5节探讨了异质性和稳健性。第6节进行了总结并讨论了政策含义。

文献综述

我们的研究处于两个研究方向的交叉点。第一个方向研究政策相关不确定性如何影响企业的实际决策和创新活动。第二个较小的方向研究油价/能源价格不确定性及其对投资、生产率和技术变革的影响。

实证假设

第2节提出了文献中未解答的三个问题,这些问题激发了我们的研究。首先,对于政策不确定性记录的非线性或阈值型关系,是否也适用于市场不确定性(如OPU)?其次,这种非线性的OPU-创新关系是否在总体层面普遍存在,还是仅限于特定类型的创新(例如绿色创新)和特定行业(例如能源密集型行业)?第三,我们如何最好地建模这种非线性关系?

基线回归结果

为了检验假设1,我们对方程(1)进行了基线回归,并在表2中报告了结果,其中企业研发强度依赖于滞后OPU及其平方。为了与文献进行比较,我们还展示了没有二次项的简化线性模型的结果。我们考虑了四种年度OPU衡量指标,即人民币和美元的GARCH和实现波动率,以确保我们的发现不受特定波动率代理指标或货币单位的影响。

进一步分析

我们记录了OPU对企业创新的U型影响,并展示了内部和外部渠道如何重塑这种关系。在本节中,我们评估了这种关系的异质性和稳健性。第5.1节按所有权、地区和行业能源依赖性分析了异质性,指出了U型关系最为明显和最弱化的地方。第5.2节使用不同的OPU和创新代理变量重新估计了核心模型,以进行稳健性测试。

结论

本文研究了油价不确定性(OPU)如何影响企业创新,以及为什么不同企业和环境下的反应会有所不同。通过使用中国A股上市公司的全面面板数据,我们发现了一个稳健的U型OPU-创新关系:当OPU从低水平上升到中等水平时,创新活动会减少;但当不确定性足够高时,创新活动会反弹,表明从预防性紧缩转变为适应性创新。这种非线性关系在各种情况下都十分显著。

CRediT作者贡献声明

郭峰:撰写——审稿与编辑,撰写——初稿,监督,资源协调,项目管理,方法论设计,数据收集,概念化,验证。吴银航:撰写——初稿,撰写——审稿与编辑,验证,软件使用,方法论设计,数据分析。

资金声明

本研究未获得公共部门、商业部门或非营利部门的任何特定资助。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究工作的竞争性财务利益或个人关系。
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