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采矿权安全性、政府规制与企业绿色技术创新

2021-07-13王艳于立宏

中国人口·资源与环境 2021年4期
关键词:政府规制

王艳 于立宏

摘要 采矿权安全性是影响采矿企业投资行为的关键因素。文章聚焦采矿权安全性对企业绿色技术创新行为的影响,通过演化博弈模型和L-V模型,分析了采矿权安全性影响下,政府规制行为选择与采矿企业绿色技术创新行为的动态演化過程,进而采用2019年中国采矿权交易数据进行了仿真模拟。结果发现:①当采矿权安全性较低时,其对采矿企业的绿色技术创新具有倒逼作用,但随着研发投入的增加和研发周期的增长,企业的绿色技术创新动力不断降低。②当采矿权安全性较高时,研发投入过高或过低均难以激励采矿企业开展绿色技术创新,但是,研发投入越低,政府越倾向于采用规制策略。③当采矿权安全性处于中等状态时,企业演化稳定策略与研发投入有关,而政府的演化稳定策略为规制。④绿色技术创新增长率具有促进采矿企业绿色技术创新的作用,增长率越高,采矿企业对绿色研发投入的预期收益越高,绿色创新意愿也越强。⑤采矿权期限限制了技术影响因子的作用。受私有企业绿色技术创新的影响,只有在中型矿权中,国有企业才具备更强的创新能力和创新积极性,而在大型矿权和小型矿权中,国有企业不具备绿色技术创新优势。基于以上结论,研究认为,政府在以政策手段引导采矿企业的绿色技术创新时,应该强化绿色技术水平在矿业权竞争性出让中的作用,并结合不同规模与类型的采矿权特征深化矿业权制度改革;通过营造采矿业绿色创新环境,加强政府配套政策的协调与配合,提高多种政策的协同有效性,推动采矿业绿色技术水平的提高和生态环境保护。

关键词 采矿权安全性;政府规制;绿色技术创新

中图分类号 F062.1;F062.9  文献标识码 A  文章编号 1002-2104(2021)04-0096-12  DOI: 10.12062/cpre.20200941

“十四五”时期是中国推进生态文明建设和经济高质量发展的攻坚期。在矿产资源领域,绿色发展与转变资源利用方式仍然是推动产业高质量发展的关键抓手。2019年7月,自然资源部在《关于开展省级矿产资源规划(2021—2025)编制前期工作的通知》中,要求将矿业绿色发展、矿产资源节约集约利用等作为重大关键问题,并深化研究矿业权设置区划、高质量发展等问题。为了加快采矿业绿色发展和转型升级,中国正在形成比较完善的绿色矿业发展激励政策体系,以鼓励采矿企业开展绿色技术创新,转变发展方式。

在政府追求生态效益优先的背景下,产权交易是采矿企业投资的原动力,产权制度安排和绿色技术创新是改善资源环境问题,优化资源配置的关键[1]。然而,中国矿产资源采矿权平均规模较小,期限普遍较短,且经常面临政府行政性收回等问题,这种采矿权的不安全性致使中小型矿山缺乏绿色发展的能力与动力。从矿山规模来看,小型采矿权市场的进入门槛低,企业规模往往较小,缺乏集约高效开采资源的能力,粗放式开采带来严重的资源浪费。同时,较短的矿业权有效期也导致企业缺乏绿色技术创新以及转向绿色发展模式的内在激励。受矿产种类、资源储量等因素的影响,采矿权配置的所有制结构不均衡特征明显。比如,在非金属矿产资源领域,私有企业采矿权数量较多;而在能源矿产领域,以煤炭为例,资源储量越高,国有企业在采矿权交易中的优势越明显。这可能通过采矿权获得成本、采矿权期限等因素影响企业绿色技术创新行为。此外,在绿色矿山建设过程中,很多地区采取了采矿权整合重组、关停取缔以及淘汰关闭落后矿山企业等政府规制行为,倒逼矿山企业开展绿色技术创新。虽然这在一定程度上能够刺激企业创新,加快绿色矿山建设,但是,也正是因为如此,诱发了采矿权不安全性问题。特别是在各级政府“生态保护优先”原则的指导下,政策性关闭矿山采矿许可证的做法更可能加剧企业对采矿权不安全的预期,影响了企业发展方式的转变。

那么,采矿权退出真的是促进矿产资源有效开发与环境保护的双赢策略吗?特别是在中国中小型矿权比例过高的情况下,较短的采矿权期限和采矿权行政性收回的预期是否会加剧企业的短期行为,使采矿企业更注重短期目标,而忽视绿色技术创新以及转型发展带来的长期收益呢?采矿权制度究竟如何与政府规制手段协同作用,对企业绿色技术创新产生影响?在绿色矿山建设越来越严格的情况下,国有企业在采矿权交易中的自然优势能否延续到绿色技术创新领域?

现有对矿业权规制的研究很少聚焦于采矿权安全性与企业绿色技术创新的关系,立足于国有企业和私有企业在采矿权市场上的不均衡地位,探讨采矿企业绿色技术创新竞争的文献则更少。文章考虑采矿权安全性因素,通过构建政府与企业、国有企业与私有企业之间的演化博弈模型,研究不同采矿权安全性等级下,政府规制与企业绿色技术创新的策略演化过程,以及国有企业和私有企业的绿色技术创新竞争,并用2019年非金属矿产资源采矿权交易数据进行仿真模拟,实证检验采矿权安全性、采矿权所有制以及政府规制等因素对采矿企业绿色技术创新行为的影响及其路径,为采矿企业绿色技术进步和转型升级以及相关政府决策提供参考依据。

1 理论综述与影响机制

1.1 采矿权安全性的界定

2019年《关于统筹推进自然资源资产产权制度改革的指导意见》中要求,促进自然资源集约开发利用和生态保护修复需要以落实产权主体为关键,市场配置与政府监管相结合,探索所有者权益的有效实现和资源的合理利用,实现矿产资源的经济价值与生态价值。具体而言,在市场经济条件下,产权的可交易性对于提高产权效率具有重要意义,矿产资源的财产属性决定了其经济价值通过交易实现,资源产权明晰和市场交易是实现资源合理定价以及可持续发展的关键[2-3]。

改革开放以来,中国不断健全矿产资源管理制度,探索矿业权市场化交易方式。根据国土资源部关于印发《矿业权交易规则》(国土资规〔2017〕)的通知,矿业权是指探矿权和采矿权,矿业权交易主要包括转让、招标、拍卖、挂牌、申请在先以及协议等方式。鉴于中国矿产资源勘探与开采的市场化发展程度不同,且探矿权和采矿权对企业绿色技术创新的影响差异较大,同时考虑数据可得性,文章主要研究采矿权。

从物品性质而言,矿产资源具有准公共物品性质,单一的市场配置或国家所有容易造成产权配置的失灵,通过矿业权市场进行配置才是最有效率的[4]。从法律意义上而言,矿业权本身是一种财产权,其可转让性有利于提高矿产资源開发利用效率。在矿业权流转过程中,与新形势的不适应以及限制过多,导致矿业权交易市场化程度不高[5],而矿业权交易本身具有的不确定性和市场信息不对称更是降低了交易效率[6],这些都不利于政府对矿产资源的行政管理、市场化配置以及矿业权主体利益的实现。由于产权性质、政府规制等因素的影响,矿业权市场具有不完全竞争性,存在矿业权重叠、产权不明晰以及产权残缺等问题。这些不完全产权容易导致矿产资源价值成为企业竞相争夺的“资源租”,不利于矿业权市场效率的实现[7]。

中国环境保护的实践显示,在政府干预环境问题时,矿业权存在政府干预下的退出、清理以及停业整改等风险。产权不安全性还与产权被征用的风险有关[8]。矿业权主体存在对矿业权的不稳定预期,也会因为担心矿业权使用期限问题而出现破坏性开采和掠夺性开采等短期行为[9]。事实上,由于中小矿权的期限较短,容易面临采矿权到期后的退出、变更以及注销等问题,即使资源储量足够,具有申请延期的可能性,也会存在延期失败的情形,这些都会影响采矿企业对未来预期的不确定性,并进而影响其绿色技术创新行为与转型发展。因此,文章所指的采矿权安全性是指在政府各类规制影响下,采矿权的存续不存在因外在因素导致的中断或终止等风险,这类风险包括采矿权期限较短导致的延期不确定性以及因政府干预导致的采矿权收回、终止等两种情形。

1.2 矿业权配置对企业行为的影响

矿业权安全性影响采矿企业开采投资与行为。矿业权有效配置研究的基础是产权理论[10-11]。正如科斯所指出的,清晰的产权界定是市场交易的先决条件。然而,产权安全是前提。产权制度对资源利用、投资激励以及经济内在增长等具有核心作用[12-13]。产权不安全是影响矿产资源开采行为与投资行为的关键因素,对资源开采量、开采方式选择等具有直接影响。Besley[14]对于产权制度与投资激励之间的关系研究认为,土地产权不安全会导致土地权利的递减,而当土地产权明确且能够交易或抵押时,则农民会增加土地投资。Costello和Grainger[15]认为较强的个人产权有利于实现更加经济有效的资源开采路径。不安全的产权容易导致资源过度开采,加剧矿产资源产业的资源代际外部性与环境外部性问题[16-17]。原因在于,产权不安全情况下,企业对未来资源价值预期偏低以及非持续方式开采获得的收益偏高[18],影响企业投资,这与某些生态、技术和体制环境下,私人财产制度的协调和排斥成本有关[19]。因此,在产权有限使用期限下,政府管理者可以通过提供足够的激励,使企业愿意以短期收益换取长期不确定性收益[20]。

产权所有制属性同样对企业开采行为产生重要影响。不同产权制度下的交易成本不同,在交易成本为正的现实世界中,公平有效的产权制度是能源产业民营经济内生发展模式的制度基础[21]。于立宏和李嘉晨[22]的研究结果显示,资源型国有企业在经营效率、规模经济和绿色技术创新方面均优于私有企业。矿业权规制中存在的政府分权、逆向选择等因素是引致中国矿业权市场矿权重叠、采富弃贫、掠夺开采、环境弱化、成本次优等效率差异性的重要原因,特别是矿业权重叠模糊了产权的有效边界,导致资源开采市场的不完全性加剧,对煤炭开采的全要素生产率造成阻滞[7, 23];如果考虑煤炭资源税因素,矿业权重叠则对煤炭产业的技术效率具有门槛效应[24]。

以上研究包括矿业权安全性、矿业权所有制配置对企业投资和行为的影响,以及矿业权重叠对相关产业技术效率的作用。但是,很少有研究涉及矿业权不安全对企业绿色技术创新行为的研究。考虑到矿业权安全性对企业行为的重要影响作用,从企业收益和产业长远发展来看,开展采矿权安全性与企业绿色技术创新关系的研究具有现实必要性。

1.3 采矿权安全性对绿色技术创新的影响机制

1.3.1 采矿权安全性与政府规制的关系

采矿权不安全导致资源过度使用或开采。在资源环境约束下,采矿权安全性是未知的。资源储量越少,采矿权规模往往越小,采矿企业的短期行为越明显,从而产生更为强烈的环境负外部性和资源耗减,越容易在政府规制下丧失采矿权。但是,矿产资源开采与使用过程中的负外部性问题却无法通过市场机制缓解,企业缺乏提供环境与资源等公共品的内在动力[4],即采矿权交易制度在解决资源环境的负外部性问题中存在局限性,只能作为一种可行的制度改进,仍然需要政府规制[1, 25]。文章的政府规制是指为了解决矿产资源产业的环境与资源负外部性问题,政府对采矿企业活动所采取的行为,比如,政府对矿业权人的技术标准、资源环境税费以及税费减免、总量控制和其他污染控制措施等资源环境管理政策,这些都可能影响矿业权主体的策略性行为,进而影响采矿业投资[7, 26-27]。

1.3.2 政府规制与采矿企业绿色技术创新的关系

在采矿业中,绿色技术是指能够提高资源开采效率、降低生态破坏与污染排放的工艺改进及技术进步,是缓解负外部性的有效手段,也是推动矿产资源开采绿色化转型的重要推手,以最大限度实现环境、经济和社会效益的统一。但是,对传统开采技术的路径依赖,导致新技术的研发与推广需要大量的资金、劳动力等要素投入,致使绿色技术创新投入大,成本高,企业需要承担较高的风险[28-29],并且绿色技术的外部性与溢出性也导致研发成本与收益不完全挂钩[30],开采企业缺乏推广绿色技术的积极性,需要政府对企业进行有效的监管。这可能导致政府与采矿企业之间的长期动态博弈。马媛和潘亚君[31]研究了政府与煤炭开采企业之间的博弈过程,发现政府监管成本和预期收益会对博弈均衡产生影响,而绿色开采收益、非绿色开采收益、绿色开采成本、非绿色开采成本、政府补贴以及非绿色开采政府罚款与企业损失参数等均会影响博弈稳定策略。污染处理收益、环保部门污染惩罚力度和政府污染监测成本较高时,企业污染较为严重[32]。

在现有研究中,针对政府规制与绿色技术创新关系的研究较多,但对在不同情境和变量因素下,政府规制对绿色技术创新到底是促进作用还是倒逼作用并没有定论。究其原因,在绿色技术创新的动态过程中,政府与企业之间是相互影响的,企业在何种规制情形下选择绿色技术创新,以及政府在企业何种行为下会选择何种规制,取决于政府和企业对未来行为策略的预期收益。

1.3.3 政府规制下采矿权安全性与绿色技术创新的关系

产权和政府规制是缓解资源过度耗减与环境负外部性问题的有效选择[33]。一方面,政府以采矿权退出与清理等政府行政式规制以及环境规制对采矿企业绿色创新行为产生强制性,另一方面,政府可以通过采矿权市场化配置的竞争机制引导采矿企业的绿色技术创新行为。

(1)采矿权安全性对绿色技术创新的传导机制。由于绿色技术具有公共品特征,主要用于解决环境与资源耗减等负外部性问题,因此,采矿企业缺乏绿色技术创新的内在动力。在政府相关政策影响下,采矿企业会根据政策要求、市场变化和自身能力等因素决定是否开展绿色技术创新活动。如果政府的环境政策可以降低绿色技术收益的不确定性,提高绿色技术研发收益的稳定性,则能够增加创新[34]。考虑采矿权因素后,采矿权是否安全则直接影响采矿企业对未来的预期。假设采矿权主体是明确的,预期不变,考虑绿色技术的研发投入与研发周期以及可能产生的技术溢出效应,采矿权安全性越高,则采矿企业开展绿色技术创新的意愿越强;反之,则不会投资于绿色技术创新,短期行为明显。

事实上,政府与采矿企业之间的信息是不对称的,存在政府规制与采矿企业之间的博弈。假设政府在采矿权配置中以捆绑绿色技术标准作为规制方式,并以此作为判断采矿权进入或退出市场的标准;采矿企业则通过绿色技术创新的成果获得或丧失采矿权。那么,为了获得较为安全的采矿权,满足政府标准,开展绿色技术创新则是采矿企业的理性选择:即采矿权期限较短或采矿权不安全性较高的企业更有可能开展绿色技术创新。如果采矿权安全性非常高,只要企业能够承担政府规制成本,就不存在开展绿色技术创新的激励,绿色技术创新水平反而更低[35]。

(2)采矿权安全性对绿色技术创新的市场竞争机制。采矿权安全性与政府规制通过市场竞争机制内部化交易成本,以激励采矿企业的绿色技术创新行为。

在采矿权市场的进入竞争中,采矿权交易淘汰不具备绿色技术创新能力的企业。根据《矿业权交易规则》,采矿权交易主体应该满足中国矿业权交易的申请条件与资质条件,具备相应的资源开发利用能力和矿山地质环境保护与土地复垦能力等。而在采矿权存续竞争中,大规模矿山的进入门槛较高,需要具有较强的资本实力、较高的生产规模与技术水平,因此,采矿许可证年限较长的采矿企业更可能开展绿色技术创新。作为政府参与和干预经济的重要手段,国有企业开采规模与技术水平往往优于私有企业,也更加具备开展绿色技术创新的动力[36]。因而,在以绿色技术创新能力为重要考核标准的采矿权竞争中,国有企业具有较高的绿色技术创新优势,更容易获得长期采矿权。随着政府规制强度的增加,采矿权不安全性具有倒逼私有企业开展绿色技术创新的作用。以非金属矿产资源的采矿权为例,非金属矿产资源种类繁多,伴生矿藏多,单个矿山资源储量较低,采矿权许可证年限往往较短,安全性不足。较低的市场进入门槛形成了私有企业绿色技术创新能力先天不足的局面,更加剧了私有企业采矿权的不安全性,因为如果不开展绿色技术创新,企业随时面临采矿权退出的风险。因此,采矿权不安全性反而具有倒逼私有企业积极开展绿色技术创新的作用。

综上所述,采矿权安全性、政府规制与绿色技术创新的影响机制关系如图1所示。

2 模型构建

2.1 政府规制与采矿企业绿色技术创新

2.1.1 演化博弈模型构建

假设博弈的参与主体为政府部门和采矿企业,双方都是有限理性的,且双方的信息具有不对称性。政府部门的采矿权配置会在一定程度上影响企业绿色技术创新行为。在假定其他采矿权配置要求不变的情况下,如果企业绿色技术创新能够达到政府技术标准,则不收回采矿权;如果达不到,则收回采矿权。假设采矿权安全系数为θ,θ∈[0,1],表示在政府矿业权规制和其他环境规制影响下,采矿权不会被政府行政性收回的概率,θ越大,表明采矿权安全性越高,反之,则采矿权安全性越低。

假设环境规制能够影响企业绿色技术创新行为,政府部门是否采取规制措施取决于采矿企业的绿色技术创新水平。同时,如果企业达到政府规制要求,还可以获得政府补贴。政府部门的策略为规制和不规制,政府规制的概率设为x(0≤x≤1),则政府不规制的概率为1-x。

采矿企业以绿色技术创新应对政府规制,即以技术进步降低采矿活动中的生态破坏和环境污染。企业是否开展绿色技术创新活动受到采矿权安全性的影响。面对政府的资源环境管理目标,企业的对应策略是开展绿色技术创新和不开展绿色技术创新,假设企业开展绿色技术创新的概率为y(0≤y≤1),则不开展绿色技术创新的概率为1-y。

在政府规制情况下,如果采矿企业选择开展绿色技术创新,研发投资受采矿权安全系数的影响,为θC,即采矿权越安全,企业技术研發的未来预期收益越高,研发投资也越多。企业的收益为R-θC+S-Cp,其中,S为企业开展绿色技术创新获得的政府补贴, Cp为采矿权使用成本。此时,政府收益为W+Cp-S,其中,W表示因采矿企业绿色技术创新带来的社会福利提高。如果采矿企业不开展绿色技术创新,企业的收益为R-Ce-Cp,其中,Ce表示采矿企业不开展绿色技术创新时需要缴纳的规制成本,此时,政府收益为Ce+Cp。

在政府不规制的情况下,如果采矿企业选择绿色技术创新,企业的收益为R-θC-Cp,政府的收益为Cp+W。如果采矿企业不开展绿色技术创新,企业收益为R,政府收益为Cp。在政府采矿权配置下,博弈双方收益矩阵如表1所示。

由于博弈双方策略选择概率是未知的,因此形成了一种混合策略。无论是政府部门还是采矿企业,都不会单方面改变策略,以增加额外的成本付出。因此,文章演化博弈分析此混合策略,由表1可以分别计算以下几种收益:

对于政府部门而言,规制与不规制的期望收益分别为:

E11=y(W+Cp-S)+(1-y)(Ce+Cp )=yW-yS+

(1-y) Ce+Cp (1)

E12=y(Cp+W)+(1-y) Cp=yW+Cp(2)

政府部门的平均期望收益为:

E1=xE11+(1-x) E12=-xyS+x(1-y) Ce+

yW+Cp (3)

此时,政府规制的复制动态方程为:

F(x)=dxdt=x(E11-E1 ) =x(x-1)[yS+

(y-1) Ce ](4)

采矿企业开展绿色技术创新与不开展绿色技术创新的期望收益为:

E21=x(R-θC+S-Cp )+(1-x)(R-θC-Cp )

=xS+R-θC-Cp (5)

E22=x(R-Ce-Cp )+(1-x)R=R-xCe-xCp(6)

采矿企业的平均期望收益为:

E2=yE21+(1-y) E22=xyS-yθC+R+

x(y-1) Ce+(xy-x-y)Cp   (7)

此时,采矿企业开展绿色技术创新的复制动态方程为:

F(y)=dydt=y(E21-E2  )=y(y-1)

[θC-xS-(x-1)Cp+xCe](8)

在采矿权传导机制下,政府部门与采矿企业行为选择的最优均衡点是在策略动态调整中形成的,此时形成的策略为演化稳定策略。

令(4)和(8)分别等于0,解得两组稳定状态的解为:

x1=0, x2=1, y*=CeS+Ce

y1=0,y2=1,x*=θC+CpS+Cp-Ce

由此,得到系统的均衡点为:A(0,0),B(1,0),C(0,1), D(1,1), O(θC+CpS+Cp-Ce,CeS+Ce)。

2.1.2 政府和采矿企业的策略演化稳定性分析

(1)政府规制策略的演化稳定性分析。当y*=CeS+Ce时,有F(x)=0,这表示所有的x都是稳定状态,即不管政府是否采取规制措施,都是演化稳定策略。

当y*≠CeS+Ce时,x1=0, x2=1均是使F(x)=0的点,即两个稳定均衡点。但是,是否是演化稳定策略还需要进一步判断。由于演化稳定策略ESS要求抗扰动特征,只有当dF(x)dx<0时才是演化稳定策略。计算可得dF(x)dx=(2x-1)[(yS+(y-1) Ce ]。当y>CeS+Ce时, dF(x)dx|x=0<0,x=0是均衡点,政府不采取规制措施。当y

采取规制以倒逼采矿企业开展绿色技术创新。因此,政府规制的ESS动态趋势如图2所示。

(2)采矿企业绿色技术创新策略的演化稳定性分析。当x*=θC+CpS+Cp-Ce时,有F(y)=0,这表示所有的y都是稳定状态,即不管采矿企业是否开展绿色技术创新,都是演化稳定策略。

当x*≠θC+CpS+Cp-Ce 时,y1=0, y2=1均是使F(y)=0的点,即两个稳定均衡点。但是,采矿企业绿色技术创新的演化稳定策略还需要进一步判断。由于演化稳定策略ESS要求抗扰动特征,只有当dF(y)dy<0时才是演化稳定策略。计算可得dF(y)dy=(2y-1)[θC-xS-(x-1)Cp+xCe],当x<θC+CpS+Cp-Ce时,dF(y)dy|y=0<0,y=0是均衡点,此时,采矿企业开展绿色技术创新的收益低于不创新时的收益,因此,采矿企业不会开展绿色技术创新。当x>θC+CpS+Cp-Ce时,dF(ydy|y=1<0,y=1是均衡点,此时,采矿企业选择绿色技术创新以获得更高收益。因此,采矿企业绿色技术创新的ESS动态趋势如图3所示。

2.2 采矿企业所有制结构与绿色技术创新

2.2.1 L-V模型构建

受矿产种类、资源储量以及采矿企业综合能力等因素影响,采矿权安全性和采矿许可有效期存在所有制差异,并进而影响国有企业和私有企业的绿色技术创新意愿与水平。本部分内容将采用L-V模型分析国有企业和私有企业在绿色技术创新中的动态博弈演化过程。

L-V模型是借鉴生物种群理论发展而来的种群间共生关系的微分方程动态系统模型,可以实现对种群之间竞争与合作关系的量化研究[37]。假设采矿权配置以绿色技术水平为判断标准,在同一个采矿权市场,采矿权的所有制结构包括国有企业和私有企业。为了获得更多的采矿权,国有企业与私有企业之间存在绿色技术创新的竞争。以g(t)表示t期采矿权安全系数影响下的绿色技术创新产出量,g·(t)表示绿色技术创新的增长率,有g·(t)=dg(t)dt,f(g)表示绿色技术创新的瞬时增长率g·(t)g(t)。假设绿色技术创新是以达到政府规制目标为基准,其市场需求量是常数L。当L~∞ 时,绿色技术创新的瞬时增长率 f(g)為常数τ, τ∈[0,1],有f(g)=g·(t)g(t)=τ,即g·(t)=τg(t)。

现实的采矿权市场中,受技术无限性、溢出性以及采矿权安全系数的影响,采矿企业的绿色技术创新数量有限,即L是有限的。因此,设绿色技术创新密度为g(t)L,随着技术水平的提高,研发难度会越来越大,出现技术研发的阻滞,需要更高的研发投入维持绿色技术创新增长。当g(t)>L时,随着研发投入的增加,采矿企业会逐渐放弃绿色技术创新;而当g(t)

f(g)= τ-τ·θg(t)L=τ·(1-θg(t)L)(9)

2.2.2 国有企业和私有企业的的绿色技术创新演化过程

根据以上假设,国有企业和私有企业处于同一个采矿权市场,f1和f2分别表示私有企业和国有企业的绿色技术创新瞬时增长率,国有企业和私有企业存在竞争关系,均受到采矿权安全系数影响,得到Kolmogorov模型式:

f1 (g1,g2,θ1 )=g1 ·(t)g1 (t)(10)

f2 (g1,g2,θ2 )=g2· (t)g2 (t)(11)

结合式(9),式(10)和式(11)可转换为L-V模型:

g1 ·(t)g1 (t)=τ1·(1-θ1 g1L1 -μ12·θ2 g2L2 )

g2 ·(t)g2 (t)=τ2·(1-θ2 g2L2 -μ21·θ1 g1L1 )(12)

国有企业与私有企业的绿色技术创新并不是相互独立的,具有相互影响作用。式中,μ12、μ21为技术影响因子。 μ12表示国有企业绿色技术创新对私有企业绿色技术创新产出的影响程度,可能是国有企业绿色技术创新的溢出效应,也可能是因国有企业的绿色技术创新而导致的对政府补贴的挤占效应。μ21表示私有企业对国有企业的技术影响因子。

同时,国有企业与私有企业的绿色技术创新均受到研发阻滞效应的影响,来自自身的阻滞效应为θiLi ,i=1,2,受对方创新影響的阻滞效应为μij θjLj (i,j=1,2且i≠j)。

2.2.3 国有企业和私有企业的演化稳定性分析

假设两类企业群体均采取独立创新策略,排除研发合作的可能性,那么,两个群体间的绿色技术创新最终会达到演化稳定均衡。

由(12)式可得私有企业和国有企业绿色技术创新的复制动态方程为:

g1· (t)=dg1(t)dt=τ1·g1 (t)·(1-θ1 g1L1 -

μ12·θ2 g2L2)

g2·(t)=dg2(t)dt=τ2·g2 (t)·(1-θ2 g2L2 -

μ21·θ1 g1L1 )(13)

令g1·(t)=g2·(t)=0可得演化均衡点分别为,G1(0,0)、G2 (L1θ1 ,0)、G3 (0,L2θ2)、G4((1-μ12)L1θ1 (1-μ12 μ21),(1-μ21)L2θ2 (1-μ12 μ21))。

根据演化稳定均衡条件,国有企业和私有企业绿色技术创新的均衡点稳定性与绿色技术创新增长率τ1和τ2、技术影响因子μ12和μ21有关,不存在演化稳定均衡点。

由式(13)可得,私有企业和国有企业绿色技术创新的线性表示分别为:

N1:1-θ1 g1L1 -μ12·θ2 g2L2 =0

N2:1-θ2 g2L2 -μ21·θ1 g1L1 =0

直线N1与g1=0的交点为(0,L2μ12 θ2 ),与g2=0的交点为(L1θ1 ,0);直线N2与g2=0的交点为(L1μ21 θ1 ,0),与g1=0的交点为(0,L2θ2)。

在均衡点G2 (L1θ1 ,0)上,稳定条件是μ21>1 。当同时有μ12<1时,如图4(a)所示,随着时间的推移,最终结果收敛于G2。此时,采矿权市场的绿色技术进步来源于私有企业的创新,国有企业绿色技术创新丧失竞争力。由此,采矿权配置集中于私有企业。

当μ12>1且μ21<1时,如图4(b)所示,均衡点G3 (0,L2θ2 )处于稳定状态,说明私有企业的绿色技术创新不再对采矿权配置产生影响,最终采矿权配置收敛于国有企业。

当μ12<1且μ21<1时,均衡点G4 ((1-μ12)L1θ1 (1-μ12μ21),(1-μ21)L2θ2 (1-μ12 μ21))处于稳定状态。两类采矿企业的绿色技术创新动态演化趋势如图4(c)所示,此时,国有企业和私有企业的绿色技术创新在采矿权所有制结构配置中的影响为 g1g2 =(1-μ12)·L1·θ2(1-μ21)·L2·θ1 。

当μ12>1且μ21>1时,均衡点G4 ((1-μ12)L1θ1 (1-μ12μ21),(1-μ21)L2θ2 (1-μ12μ21))为鞍点。图4(d)中,在OS曲线右侧,国有企业绿色技术创新对私有企业的影响大于私有企业自身的绿色技术创新决策。因此,随着时间t的变动,私有企业的绿色技术创新趋向于点(L1μ21 θ1,0);而在OS曲线左侧,私有企业的绿色技术创新对国有企业的影响高于国有企业自身的作用,因此,国有企业的绿色技术创新更加趋向于点(0,L2μ12 θ2 )。

当μ12=1且μ21=1时,国有企业与私有企业绿色技术创新的直线重合,其上任何一个点都可能是均衡点,具体取决于采矿权配置时的初始技术水平、采矿权安全系数以及其他相关因素。

3 仿真模拟分析

以上内容从理论模型上分析了采矿权安全性对采矿企业绿色技术创新的影响,接下来,文章将采用MATLAB R2019b对两个模型进行数值模拟。

3.1 演化博弈模型的仿真模拟

假设初始状态时,政府规制策略的选择与企业绿色技术创新决策的概率均为0.5,横轴表示时间t,为模拟周期;纵轴表示政府选择规制策略和企业开展绿色技术创新策略的概率,演化范围在[0,1]之间。

由复制动态方程(4)、(8)可知,政府规制与研发补贴S、规制成本Ce有关,而影响企业绿色技术创新的因素包括采矿权安全系数θ、研发投入C以及采矿权使用成本Cp。其中,采矿权的使用成本与矿山规模有关,不受其他因素的影响,因此,假设采矿权使用成本为固定常数,Cp=0.1。其他影响因素之间存在相关关系,一方面,企业研发投入与采矿权安全性相关,采矿权越安全,企业开展绿色技术创新的积极性越高,研发投入越多,此时,企业获得的研发补贴也越多;另一方面,由于绿色技术创新的外部性与技术溢出效应,即使企业不开展绿色技术创新,排除政府收回采矿权的情况,长期内企业也具有获得先进绿色技术的可能性。因此,文章分别假设采矿权安全系数θ=0.2、θ=0.5、θ=0.8,代表三种安全等级,即低安全、中等安全和高安全。每一种安全等级下分别设置不同水平的研发投入。

(1) θ=0.2,采矿权低安全情形。由图5可以发现,当采矿权很不安全时,采矿企业的绿色技术创新行为差异很大。当研发投入水平C=0.2时,企业选择绿色技术创新的概率迅速降低,演化策略最终稳定在y=0的非绿色技术创新策略上。而政府采取规制策略的可能性则不断提高,演化策略稳定在x=1。当C=0.5时,企业选择绿色技术创新的概率呈现下降趋势,但始终大于0.2,说明采矿权丧失的风险激励企业开展绿色技术创新,而随着研发周期的不断增长和研发投入的增加,企业研发的动力不断降低。当C=0.8时,采矿权不安全对企业技术创新的激励作用更加明显,虽然在演化初期企业研发概率有所下降,但长期来看,企业选择绿色技术创新的可能性不断提高,概率始终高于0.5,甚至超过0.8。与此相对应,政府规制策略则呈现平缓的倒U型,说明采矿权不安全对企业技术创新的倒逼作用已经足以实现政府规制目标,政府采用规制手段的概率较低。

(2)θ=0.5,采矿权中等安全情形。图6显示,研发投入C=0.2和C=0.5时,企业绿色技术创新的演化稳定策略均为y=0,研发投入与演化周期呈正相关,即研发投入较高时,演化周期相对较长。此时,政府规制策略也逐渐达到演化稳定策略x=1。这说明采矿权安全性对企业绿色技术创新的激励不断降低,政府需要采用规制策略达到环境目标,因此,政府行为稳定在规制策略,而企业最终稳定在不研發状态。当研发投入C=0.8时,在演化周期内企业绿色创新不存在稳定策略,而政府采取规制策略的概率不断上升,没有形成演化稳定均衡。

(3)θ=0.8,采矿权高安全情形。从图7中可见,当研发投入C=0.5时,短期内企业开展绿色技术创新的概率最高,研发周期也高于其它情况。这说明当采矿权安全性较高时,研发成本较低或较高,都不足以激励企业开展绿色技术创新,这是因为企业对于不开展绿色技术创新所要付出的成本预期较低,即使考虑政府规制成本,也远低于采矿权带来的收益。此时,政府规制与企业的研发投入呈现负相关,即研发投入越低,政府采取规制措施的概率越大,并且政府在长期内具有严格规制的倾向。企业研发投入在C=0.2和C=0.5水平时,政府规制概率的发展趋势基本一致,但当企业研发投入较高时,政府采取规制措施的可能性相对较小。综合来看,不管研发投入高还是低,企业演化周期均较短,最终均稳定在y=0;而政府规制策略的演化周期则较长,很难达到稳定均衡。

3.2 L-V模型的仿真模拟

以2019年中国自然资源部采矿权“招拍挂”公示的数据对采矿权市场的国有矿权与私有矿权演化轨迹进行模拟分析。 采矿权在所有制结构上可以划分为国有矿权、私有矿权、集体矿权和外资矿权等。由于集体矿权具有集体所有制特性,与国有矿权类似,因此,将集体矿权并入国有矿权。而在采矿权市场中,外资矿权较少,且以投资私有矿权为主,因此,文章将外资矿权并入私有矿权。

由于国有企业和私有企业在同一采矿权市场上,假设两者的采矿权安全系数相同,因此,有θ1=θ2。大型矿权的采矿许可年限大于20年,安全性相对较高,设θ1=θ2=0.8;中型矿权为中等风险,设θ1=θ2=0.5;小型矿权的年限较短,生产规模较小,技术研发的能力与动力较小,安全性较低,设θ1=θ2=0.2。

(1)技术创新增长率τ对企业绿色技术创新的影响。假设国有企业与私有企业之间绿色技术创新的技术影响因子相同,μ12与μ21均小于1,设为μ12=μ21=0.4,此时模拟国有企业和私有企业的技术创新增长率不同取值时,对不同矿权规模的两类企业绿色技术创新演化轨迹的影响。文章分别模拟τ1>τ2,τ1=τ2,τ1<τ2时私有企业与国有企业的演化轨迹。结果发现,在其它条件不变情况下,两类企业的绿色技术创新增长率τ对演化轨迹的影响趋势是一致的。其中,选择绿色技术创新的私有企业数量均快速上升后趋于均衡,不受矿权数量和矿权规模的影响。当τ1>τ2,即私有企业技术创新增长率高于国有企业创新增长率时,私有企业在短期内具有绿色技术创新的内在激励,此时,国有企业的绿色技术创新处于缓慢增长状态,并逐渐形成演化均衡。随着τ1降低,τ2增大,私有企业开展绿色技术创新的数量降低,国有企业的绿色技术创新数量增加,说明绿色技术创新增长率是促进采矿企业开展绿色技术创新的内在驱动因素,技术创新增长率越大,企业对绿色研发投入的预期收益越高,绿色技术创新的意愿越强。

(2)技术影响因子μ对绿色技术创新的影响。文章分别模拟技术影响因子在μ12>μ21,μ12=μ21和μ12<μ21时三种规模矿权下私有企业与国有企业的绿色技术创新演化轨迹。假设τ1=τ2,结果发现,在其他条件不变的情况下,技术影响因子对大型和小型矿权企业绿色技术创新的影响趋势是一致的,私有企业的绿色技术创新始终大于国有企业的绿色技术创新。当μ12>μ21时,即国有企业对私有企业的绿色技术创新影响大于私有企业对国有企业的影响时,私有企业的绿色技术创新由增长状态进入演化均衡,而国有企业则在短暂的增长后,以下降状态趋向均衡。随着μ12减小,μ21增大,国有企业的创新增长速度更快,下降趋势更小,而私有企业创新增长速度降低。当μ12<μ21时,私有企业的绿色技术创新迅速降低,并在较低水平上与国有企业形成演化均衡。

然而,技术影响因子对中型矿权企业的绿色技术创新影响与大型矿权和小型矿权不同。当μ12>μ21和μ12<μ21时,国有企业的绿色技术创新高于私有企业,并且国有企业对私有企业的影响越小时(即μ12<μ21),国有企业自身的绿色技术创新水平越高。当μ12=μ21时,国有企业的绿色技术创新水平最低,而私有企业最高。这说明,当采矿权安全性中等时,受私有企业研发的影响,国有企业的创新资源获取能力更强,创新积极性也更高。

4 结论与政策建议

4.1 结论

文章以采矿权安全性为切入点,采用演化博弈的思想,构建政府规制与采矿企业绿色技术创新行为的演化博弈模型,并通过引入国有企业与私有企业绿色技术创新的L-V模型,研究了采矿权安全性影响下政府规制与采矿企业绿色技术创新、国有企业与私有企业绿色技术创新的策略演化过程,进而结合MATLAB数值仿真模拟方法,通过设定不同的采矿权安全性等级分析了采矿企业绿色技术创新与政府规制策略的演化轨迹,并采用2019年采矿权交易数据模拟国有企业与私有企业绿色技术创新的影响因素,得出以下结论:

(1)当采矿权安全性较低时,其对采矿企业的绿色技术创新具有倒逼作用。但是,研发周期与研发成本对这一作用具有制约,随着研发周期的增长和研发投入的增加,企业绿色技术创新的动力不断降低。

(2)当采矿权安全性较高时,研发成本较低或较高都不足以激励企业开展绿色技术创新,这与政府规制下采矿企业对绿色技术创新的未来预期有关。

(3)当采矿权安全性处于中等状态时,其对企业绿色技术创新的激励不断降低,企业演化稳定策略与研发投入有关,而采取规制行动始终是政府的演化稳定策略。

(4)绿色技术创新增长率越大,企业对绿色研发创新的预期收益越高,绿色技术创新的意愿越强,此时,采矿企业绿色技术创新演化趋势不受采矿权期限的影响。

(5)技术影响因子对采矿企业绿色技术创新的作用受到采矿权期限的限制。在中型矿权中,国有企业的创新资源获取能力更强,创新积极性也更高。

4.2 政策建议

根据以上结论,文章给出对策建议如下:

(1)健全矿产资源产权制度,推动矿业权市场交易改革。在矿产资源产权制度中,要发挥市场在矿业权交易中的基础作用。根据资源储量执行差异化矿业权交易标准,分类设定采矿权交易与延期标准。对于大中型采矿权交易,要提高采矿企业生产的技术标准和规模门槛,加强交易资质中的技术能力与可持续发展能力的审核,设置绿色技术创新递增标准。提高小型矿权开采技术标准,推动小型矿权就近整合。同时,提高技术水平在采矿权交易中的权重,打破在招拍挂交易阶段唯价格至上的交易方式。在采矿权延期申请中引入竞争机制,倒逼采矿企业的绿色技术创新。

(2)加强政府配套政策的协调与配合,提高政策有效性。在绿色技术创新方面,采矿权配置制度对采矿企业的影响是根本性的,而环境规制的作用则更为直接。因此,政府在以政策手段影响采矿企业绿色技术创新行为时需要结合不同规模与矿种类型予以实施。比如,针对非金属矿产资源存在的中小矿权较多的问题,要稳步推进采矿权的整合,减少小、散、乱矿山企业数量,提高产业集中度,以规模化促进绿色技术创新能力提升。同时,环境规制不能一刀切。对于具有绿色技术创新动力、技术水平较好或者创新投入较多的企业,可将采矿权与技术标准的应用与渗透相结合,推动市场化规制手段的应用;同时,加大对创新投入较少或创新动力不足企业的环境惩罚力度与规制强度,强化政府的直接干预。

(3)营造采矿业创新环境,完善创新激励机制。鉴于采矿企业规模、采矿权期限以及所有制性质对企业绿色技术创新的影响程度不同,要实施不同的创新激励标准,鼓励不同类型企业发挥创新潜能,增加研发投入。对于行业内关键技术与重大技术攻关,政府和大型国有企业应协调采矿企业之间的研发合作与协同创新。对于有助于提高开采率和综合利用率的绿色技术创新,可根据技术适用范围设定政府补贴标准,推动绿色技术转化与推广。

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Security of mining right, government regulation and green technology innovation

WANG Yan YU Lihong

(School of Business, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China)

Abstract The security of mining right is the key factor affecting the investment behavior of mining enterprises. Considering the influence of mining right security on the green technology innovation behavior of enterprises, an evolutionary game model and a L-V model were constructed to analyze the dynamic evolution process of government regulation and mining enterprise green technology innovation under the influence of mining right security. And then, the 2019 mining right transaction data was used to develop simulation analysis. The results showed that: ① When mining right security was relatively low, it had an adverse effect on the green technology innovation of mining enterprises. However, with the increased R&D investment expenditure and the extension of R&D cycle, the innovation impetus of enterprises was constantly decreasing.② When mining right security was high, low or high R&D investment expenditure was struggling to encourage mining enterprises to carry out green technology innovation. The lower R&D investment was, the more likely the government was to regulate.③ When mining right security was in a medium state, the evolution stability strategy of enterprises was related to R&D investment, and regulation was always the governments stability strategy. ④ The growth rate of green technology innovation could realize the improvement of green technology innovation of mining enterprises. The higher the growth rate of R&D was, the more expected return of mining enterprises on green R&D investment was, and the stronger the willingness of green innovation was. ⑤ Influenced by the innovation of private mining right enterprises,  state-owned enterprises had higher access to innovative resources and higher enthusiasm for innovation than private enterprises in the medium-sized mining right, while the state-owned mining right enterprises did not have this advantage in the large-scale mining right and the small-scale mining right. Thus, this paper suggests that if the government tries to guide the mining enterprises to carry out green technology innovation by regulations and policies, the role of green technology level should be strengthened in the competitive transfer of mining rights, and the characteristis of mining right should be considered in the reform of mining right system,then the green innovation environment for mining industry should be created, the coordination and cooperation of government supporting policies should be intensified to improve the level of green technology innovation and environmental protection .

Key words security of mining right; government regulation; green technology innovation

(責任编辑:于 杰)

收稿日期:2020-03-31  修回日期:2020-06-17

作者简介:王艳,博士生,主要研究方向为产业经济与政府规制。E-mail:yilianxianmengyuan@163.com。

通信作者:于立宏,博士,教授,博导,主要研究方向为资源能源与环境经济和政府规制。E-mail: ylhcumt@vip.sina.com。

基金项目:国家自然科学基金面上项目“双重负外部性下战略性资源企业技术升级的激励机制与政策体系研究”(批准号:71773029)。

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