1.1 Особенности экологических инноваций

В данный период жизни инновации составляют большую часть жизни. Трудно представить сферу деятельности, а которой не учувствуют инновации. В общем понимании инновации представляют собой не просто новый вид уже существующего продукта, а новый продукт, успешно внедренный в производство и приносящий прибыль. В более узком понимании существует множество определение инноваций. К примеру, Лапин В.Н. давал следующее определение инновациям: инновации - это комплексный процесс создания, распространения и использования нового практического средства для лучшего удовлетворения известной потребности людей. Б. Твисс делал упор на том, что инновация должна нести экономический смысл, в то время как А. Левинсон писал, что инновации - это результат проделанной работы.

Что касается экологических инноваций, первоначально под данный словосочетанием подразумевались экологические технологии. На данный момент времени Федеральная Служба Государственной Статистики определяет экоинновации не только как новые и усовершенствованные технологии, но также, как и методы, с помощью которых происходит повышение экологической безопасности. Получается, экологические инновации определяют и новейшие технологии, и отношения между обществом и окружающей средой.

На настоящий момент времени существует несколько подходов к решению экологического вопроса. Одна сторона предлагает внедрять новые технологии, переходить на экологизированный метод производства товаров и услуг. Данную позицию занимает Ю. Яковец. Другую точку зрения развивает Н. Моисеев. Он пишет о том, что технологий недостаточно, для решения экологической проблемы необходима новая цивилизация, новый духовный мир человека.

Большая часть инвестиций сейчас направляется на охрану окружающей среды для того, чтобы у государств был доступ к чистой воде. Решается острая проблема загрязнения окружающей среды. Охрана окружающей среды также становится перспективным направлением в области научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах (НИОКР).

В Российской Федерации существует проблема правильного внедрения экологических инноваций из-за искаженных мотивационных ожиданий со стороны предприятий, осуществляющих инновации. Главными мотивами осуществления экологических инноваций выступают:

· Предотвращение судебных исков

· Создание положительного имиджа предприятия

· Выполнение требований законодательства

Как можно заметить, мотивации в виде улучшения экологической ситуации не наблюдется, а значит, возникает риск ухудшения качеств экологических инноваций. Одним из решений данной проблемы может быть усовершенствованная государственная поддержка для повышения заинтересованности предприятий в экологических инновациях. Финансовое стимулирование может привести к балансу между экономической и экологической заинтересованностью.

Также в литературе выделяются следующие причины низкого спроса на инновационные товары в РФ:

· Дешевое сырье и дешевая рабочая сила

· Нехватка собственных денежных средств предприятий

· Отсутствие действенных мер государственной политики

Последние две причины тесно связаны с государственной политикой. Нехватка собственных денежных средств говорит о высоких тарифах естественной монополии, которые снижают норму прибыли предприятий. Касаемо последней причины, у государства отсутствуют меры по предоставлению налоговых или амортизационных льгот.

Государство Российской Федерации в свою очередь реализует ряд мероприятий по природоохранной модернизации. Например, программа, утвержденная в 2012 году по развитию биотехнологий Российской Федерации. Пока что в сферах с развитой системой потребления биотехнологий, преобладают иностранные компании. Главной целью данной программы является содействие повышению конкурентоспособности отечественных биотехнических предприятий. Что касается формирования и развития спроса, №219-ФЗ «Об охране окружающей среды» должен служить реализации данного вопроса. Данный закон ввел ряд новых изменений в условия стимулирования экологической модернизации путем снижения нагрузки на окружающую среду, повышения конкурентоспособности выпускаемых товаров. Данная программа должна была быть реализована к 2020 году, но сроки расширились до 2024 года. За это время затраты на охрану окружающей среды выросли, но наблюдается снижение доли предприятий, осуществляющих инновации в отчетном году, а также отсутствие падения совокупных выбросов в окружающую среду. Данные показатели говорят о стабилизации нагрузки на окружающую среду. Спрос на инновационные товары снизился, так как доля предприятий, осуществляющих инновации, также снизилась.

Таким образом, главной особенностью экологических инноваций в РФ является недостаточность спроса на экологические инновации предприятиями, осуществляющих их.

1.2 Обзор зарубежных и российских исследований

Экологическая проблема, несомненно, является очень интересной и значимой темой для исследований. В последние годы многие люди начинают говорить об изменении климата и парниковых эффектах на нашей планете. Подавляющее большинство таких исследований имеют концептуальную основу, и почти никто не включает статистические методы. К сожалению, не так много статей, подкрепленных математической базой.

Эта проблема рассматривается не только в отдельных исследованиях, но и в крупных компаниях. Например, у «Хенкель» есть «зеленая» стратегия на период до 2030 года, которая включает в себя производство большего количества, но минимизацию ущерба окружающей среде. Другой пример - Nestle. Эта компания значительно сократила выбросы парниковых газов на тонну продукции благодаря переходу на экологически чистое топливо, в частности возобновляемые источники энергии.

Говоря о статистическом анализе, есть исследование Джулио Кейнелли, Массимилиано Маццанти и Сандро Монтрезора под названием «Экологические инновации, локальные сети и интернализация» (2012). Основная цель этой статьи - исследовать факторы, связанные с экологическими инновациями, внедряемыми фирмами. Исследователи в статье использовали выборку из 555 фирм в регионе Эмилия-Романья. Этот регион превосходит инновационность всей страны и в то же время является лучшим регионом с экологическим управлением и четвертым по концентрации предприятий, которые подверглись крупной аварии. Эконометрическая модель основана на пробитовой спецификации:

В этой модели X - вектор регрессоров, Yi - фиктивная переменная, которая принимает значение 1, если предприятие внедряет экологические инновации, а в противном случае 0. Существует 4 различных типа экологических инноваций, которые будут использоваться в исследовании:

* материалы

* CO2

* Выбросы

* ISO 14001 (инновация помогает организациям минимизировать негативное воздействие на окружающую среду)

Во-первых, модель оценивается на предмет возможного появления любой из этих четырех групп экологических инноваций. Во-вторых, модель была переоценена для каждого из различных типов экологических инноваций отдельно, с учетом более радикальных, ожидается, что расширенная версия этой базовой модели будет отражать роль вопросов политики и регулирования в проверке надежности.

В этой статье исследователи сделали вывод, что сотрудничество как с государственным, так и с частным сектором положительно влияет на внедрение экологических инноваций местными фирмами. Агломерационная экономика и влияние регионов стимулируют внедрение экологических инноваций только в тех областях, где исторически сложилась отраслевая модель, направленная на экологические инновации. И наоборот, в областях, в которых экологические инновации не являются приоритетными и не имеют устоявшихся промышленных традиций, явления агломерации могут даже действовать как замедление экономического роста. Многонациональная собственность местных фирм не влияет на внедрение экологических инноваций. Сокращение выбросов CO2 связано с тесным сотрудничеством с поставщиками (но этот эффект исчезает для иностранной собственности). Эти выводы являются наиболее интересными и значимыми. Интересно отметить, что некоторые политические или регуляторные эффекты могут быть главной силой инноваций в окружающей среде.

Первый вывод предполагает сотрудничество местных фирм с государственным и частным сектором. Необходимо рассмотреть возможность сотрудничества местных фирм с частным сектором более детально. Основная идея статьи Валентины Де Марчи «Экологические инновации и сотрудничество в области исследований и разработок: эмпирические данные испанских фирм-производителей» (2012) заключается в том, чтобы изучить взаимосвязь между компаниями, занимающимися исследованиями и разработками, и их склонность внедрять экологические технологии. Исследователи используют бинарную модель результатов, которая контролирует ошибку, исключая неинновационные компании из анализа. В этой статье были исследованы несколько гипотез. Первой была проверка большей важности сотрудничества для экологических инноваций. Эта гипотеза не была отвергнута. Вторая гипотеза также не была отвергнута. Это указывает на существование технологических взаимозависимостей между экологическими инновационными компаниями и их поставщиками. Более того, взаимодействие с университетами и другими научными организациями существенно и положительно коррелирует с экологическими инновациями. Этот вывод совпадает с первым выводом в предыдущей статье. Последняя гипотеза была отклонена. Смысл этого состоял в том, что НИОКР дополняют сотрудничество с внешними партнерами. На самом деле НИОКР заменяет внешние кооперативы.

Выводы вышеупомянутых двух документов в основном указывают на то, что на экологические инновации влияет сотрудничество с частными научно-исследовательскими компаниями.

И последнее, но не менее важное, это статья Фрэнка Бунса и Маркуса Вагнера «Оценка взаимосвязи между экономическими и экологическими показателями: различение уровней системы и роли инноваций» (2009). В этой статье есть много важных выводов, но один из них является наиболее интересным. Говорят, что инновации, которые могут привести к устойчивости, должны быть систематическими, что необходимо для других участников системы производства и потребления. Более того, авторы указали, что взаимосвязь между экономическими и экологическими факторами неоднозначна и зависит от инклюзивности систем.

Рассматривая ситуацию с экологическими инновациями исключительно в Российской Федерации необходимо обратиться к статье Н.В. Пахомовой, К.К. Рихтер, Г.Б. Малышковой и Ю.П. Бондаренко «Формирование спроса на экологические инновации: достаточна ли институциональная поддрежка?» (2015). В статье авторы обращают внимание на то, что после принятия в 2009 году №261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергитической эффективности экономики» больше всего организаций, которые осуществляют экологические инновации, занято сфере энергоэффективности и энергосбережения. Не смотря на это, в Российской Федерации отсутствует положительная динамика при распределнии в ходе производства электроэнерегии, газа и воды. Также авторы пишут о выступлении в 2013 году премьер-министра Дмитрия Медведева на заседании президиума Совета по модернизации экономики и иннвационному развитию. На этом выступлении Д. Медведев отмечает, что основным драйвером модернизации является экология. Также премьер-министр выделил две федеральные целевые программы по исследованиям и разработкам в области создания экологически эффективных технологий для экологической безопасности и рационального природопользования: «воспроизводство и использование природныз ресурсов» и «охрана окружающей среды». В статье особое внимание уделяется институциональной поддрежке спроса на экологические инновации, метод перехода на наилучшие инновации из доступных. Авторы пишут о том, что сущетсвуют барьеры при осуществлении экологических инноваций. Первый такой барьер: невозможность денежной оценки рынком выбросов парниковых газов или же роста отходов производства и потребления. Вторым барьером оказывается отказ рыночных механизмов. Под этим авторы понимают зависимость от традиционных технологических траекторий и большое число компаний-старожилов. На ряду с барьерами Российская Федерация неоднократно сталкивается с рыночными провалами, вызванными введениями санкций в 2014 году. Данные выводы из статьи можно перенести на реалии 2020 года. Выбросы парнниковых газов все также не оцениваются рынком, ва озможности для развития новых, нетрадиционных компаний снижается с увеличением срока всемирного крантина. 

1.3 Выбор системы показателей

Данный раздел будет посвящен выбору основных показателей для дальнейшего построения эконометрических моделей (Таблица 1). Все показатели были выбраны за период с 2000 по 2018 года по Российской Федерации.

Зависимым показателем выбран удельный вес организаций, осуществляющих экологические инновации в отчетном году в общем количестве опрошенных организаций. По данному показателю до 2016 года данные предоставлялись ежегодно, после 2016 информация разрабатывается 1 раз в два года за нечетные года. Необходимо пояснить, что подразумевается под экологическими инновациями: «Экологические инновации - нововведения, реализуемые в рамках технологических, организационных или маркетинговых инноваций и направленные на повышение экологической безопасности как в процессе производства, так и в результате использования инновационной продукции.» Данный показатель был выбран в качестве зависимого для ARIMA модели. Предполагается, что изменение данного показателя характеризует изменение экологической ситуации в Российской Федерации. Чем меньше доля организаций, осуществляющих экологические инновации, тем больше выбросов, отходов, тем хуже происходит распределение природных ресурсов.

Первым зависимым фактором было определено взять совокупные выбросы парникового газа. Данный показатель был собран из предоставленной статистики в разделе окружающая среда на сайте государственной статистики РФ, а также из архива официальных публикаций по охране окружающей среды за 2008, 2010 и 2012 года. Предполагается, что увеличение данного показателя приведет к увеличению зависимого показателя, так как данный показатель будет стимулировать организации осуществлять инновации. С другой стороны, как было отмечено в статье «Формирование спроса на экологические инновации: достаточна ли институциональная поддержка?» на данный момент времени рынок на прямую не оценивает отрицательные экологические экстерналии, что может говорить либо об обратной связи с зависимым показателем, либо об отсутствии связи. Именно поэтому необходимо изучить влияние данного показателя на долю организаций, осуществляющих инновации.

Далее был отобран показатель - внутренние затраты на исследования и разработки. Данный показатель также был взят с сайта Росстата. Показатель строится на основе формы федерального статистического наблюдения №4, которую, начиная с 2016 года, раз в два года предоставляют юридические лица, кроме субъектов малого предпринимательства. В разделе инноваций предоставлены данные с 2010 по 2018 года. Предполагается, что данная переменная будет иметь положительное влияние на удельный вес организаций, осуществляющих экологические инновации. Данный показатель описывает поведения государства в сфере экологии. Также одной из гипотез выступает то, что данный показатель будет иметь взаимосвязь с внутренним валовым продуктом.

Далее был отобран показатель - внутренние затраты на исследования и разработки. Данный показатель также был взят с сайта Росстата. Показатель строится на основе формы федерального статистического наблюдения №4, которую, начиная с 2016 года, раз в два года предоставляют юридические лица, кроме субъектов малого предпринимательства. В разделе инноваций предоставлены данные с 2010 по 2018 года. Предполагается, что данная переменная будет иметь положительное влияние на удельный вес организаций, осуществляющих экологические инновации. Данный показатель описывает поведения государства в сфере экологии. Также одной из гипотез выступает то, что данный показатель будет иметь взаимосвязь с внутренним валовым продуктом.

Далее был отобран показатель - внутренние затраты на исследования и разработки. Данный показатель также был взят с сайта Росстата. Показатель строится на основе формы федерального статистического наблюдения №4, которую, начиная с 2016 года, раз в два года предоставляют юридические лица, кроме субъектов малого предпринимательства. В разделе инноваций предоставлены данные с 2010 по 2018 года. Предполагается, что данная переменная будет иметь положительное влияние на удельный вес организаций, осуществляющих экологические инновации. Данный показатель описывает поведения государства в сфере экологии. Также одной из гипотез выступает то, что данный показатель будет иметь взаимосвязь с внутренним валовым продуктом.

По категории затрат был взят еще один показатель - затраты на охрану окружающей среды. В разделе окружающей среды на сайте Росстата были представлены данные, начиная с 2003 по 2018 года. Необходимо было дополнить данные за период с 2000 по 2002 года включительно. Для этого необходимо зайти в раздел официальных публикаций по охране окружающей среды за 2006 год. Таким образом, данные были восстановлены на изучаемый нами период. Предварительно изучив данный показатель, было выявлено, что 65% от данных затрат лежит на коммерческом секторе. Значит, можно сделать вывод, что данный показатель может иметь взаимосвязь с удельным весом организаций, осуществляющих экологические инновации в отчетном году. Этот показатель будет с использоваться при построении модели. Как и предыдущий он характеризует поведение государства. Предполагается, что именно затраты на охрану окружающей среды будут иметь схожий тренд с ВВП РФ, так как, начиная с 2012 года начала свое действие государственная программа «Охрана окружающей среды», которая в 2020 году была продлена до 2024 года.

Далее с сайта всемирного банка был взят показатель прямых иностранных инвестиций в Российскую Федерацию. Предполагается, что в условиях, если иностранные инвестиции направлены на внедрение иностранных фирм на территорию Российской Федерации, то они будут иметь отрицательное влияние на зависимый показатель. В то время как, если иностранные инвестиции направлены на поддержку развития отечественных предприятий, а значит к увеличению доли предприятий, осуществляющих экологические инновации. В данной работе не будет разделения на вид инвестиции, а просто будет проанализирован характер влияния. Изначально, показатель иностранных инвестиций был взят в долларах США, для анализа показатель будет переведен в рубли по курсу на конец каждого анализируемого года.

Последним был выбран показатель ВВП в текущих ценах. Показатель был взят с сайта Росстата и именно в текущих ценах, так как все предыдущие показатели рассчитывались также на основе цен текущего года. Предполагается, что данный показатель будет оказывать сильное влияние на приток иностранных инвестиций. При увеличении ВВП предположительно будут увеличиваться затраты, как на охрану окружающей среды, так и на исследования и разработки, что может привести к снижению выбросов парникового газа, на основе данного предположения будут построены коинтеграционные соотношения с указанными переменными. ВВП будет использоваться при построении модели ARIMA или ECM. Также при включении данного показателя в модель, будет проверено наличие автокорреляции. Для улучшения качества модели, возможно, будут добавлены лаговые операторы.

Таблица 1. Показатели, которые будут использоваться для построения моделей

Таким образом, в данной главе было определено то, что экологические инновации в Российской Федерации имеют такие особенности, как нехватка спроса от производителей и низкая эффективность действий регулятора. Также были рассмотрены некоторые исследования, связанные с экологическими инновациями в зарубежных странах и РФ. Основным выводом является то, что для правильного внедрения экологических инноваций необходима, как поддержка государства, так и присутствие иностранного капитала на территории страны. Исходя из этих выводов, была выбрана система показателей для дальнейшего анализа.

3.1 Моделирование связи основных факторов и доли организаций, осуществляющих инновации в РФ

В этой части будет проведен тест переменных на наличие единчиного корня, построены несколько интегрированных моделей автогрегрессии скользящего среднего. Тест на наличие в переменных единичного корня поможет привести переменные к стационарному ряду, на основе которых будет построена модель влияния различных факторов на инновационную активность в экологии в Российской Федерации. Перед построением модели необходимо рассмотреть автокрреляционную и частную автокорреляционную функцию доли предприятий, осуществляющих инновации в отчетном году, для определения порядка интегрируемости, авторегрессии и скользящего среднего построенной модели. Модель также может быть улучшена посредством добавления в нее линейного или квадратического тренда, фиктивной переменной.

Для начала был проведен тест на наличие единичного корня. Тест Дики-Фуллера основан на оценке параметра л = б1 - 1 уравнения

ДYt = л ·Yt-1 + еt,

Его называют также тестом на единичныи? корень.

Нулевая H0 и еи? альтернативная H1 гипотезы определяются соотношениями:

H0: л=0;

H1:л<0.

Если значение t-статистики Стьюдента для параметра л меньше нижнего порогового значения DF-статистики, то нулевую гипотезу л =0 (о наличии единичного корня б1=1) следует отклонить и принять альтернативную о стационарности процесса Yt. Тест Дики -- Фуллера, как и многие другие тесты, проверяют наличие лишь одного единичного корня. Однако, процесс может иметь теоретически несколько единичных корней. В этом случае тест может быть некорректным. Поскольку обычно предполагается, что больше трёх единичных корней вряд ли могут встречаться в реальных экономических временных рядах, то теоретически обоснованным является тестирование в первую очередь вторых разностей ряда. Если гипотеза единичного корня для этого ряда отвергается, то тогда тестируется единичный корень в первых разностях. Если на этом этапе гипотеза не отвергается, то исходный ряд имеет два единичных корня. Если отвергается, то проверяется единичный корень в самом временном ряде, как описано выше. На практике часто все делают в обратной последовательности, что не совсем корректно. Для корректных выводов необходимы результаты тестов для вторых и первых разностей наряду с самим временным рядом.

Первым шагом было проведение тестов для второй разности переменных. Тесты Дики-Фуллера проводились без константы, с константой и с константой и трендом. Далее такие же тесты были сделаны для первой разности и для первоначального временного тренда. Необходимо упомянуть, что работа велась с логарифмами переменных. По результатам проведенных тестов для всех переменных выбран вид с первой разностью и без наличия констант и трендов. Результаты тестирования представлены в Приложении №1-6.

Следовательно, для будущей модели порядок разности процесса равен I=1.

Далее определим порядок авторегресии и скользящего среднего. Для этого построим графики автокорреляционной (ACF) и частной автокорреляционной функции (PACF) зависимой переменной.

Рисунок 11. Коррелограмма для зависимой переменной. Источник: расчеты автора в gretl

Проанализировав графики ACF и PACF, можно сделать вывод о том, что автокорреляционная функция характеризуется экспоненциальным убыванием, а частная автокорреляционная функция имеет лаг на первом значении. Далее построим модель ARIMA (3,1,1) и ARIMA (2,1,2) на логарифмы переменных.

Также добавим в рассмотрение такие модели, как: ARIMA (2,1,0) и ARIMA (1,1,0). Были добавлены именно такие модели, так как на коррелограмме виден процесс AR(1), так как частная автокорреляционная функция имеет пик на первом лаге. Первая разность добавлена, так как с ней процесс становится стационарным.

Результаты расчетов данных моделей приведены в таблице 7. У всех моделей отсутствует автокорреляция, но нет модели с достаточным количеством значимых переменных и остатки не нормальны.

Таблица 7. Результаты оценки характеристик доли предприятий, осуществлявших инновации в отчетном году

Последняя модель (ARIMA (1,1,0)) характеризуется наименьшим информационными критериями. Для улучшения модели были добавлены лаги в переменные затрат на охрану окружающей среды и ВВП. Далее в модели переменная иностранных инвестиций оказалась не значима. Исключив данную переменную, была получена модель со всеми значимыми переменными, нормальными остатками и отсутствием автокорреляции. Также процент объясненной совокупной дисперсии равен 0,95. Таким образом, модель может предсказать 95% случаев. Подробные расчеты представлены в Приложениях 7-10.

Также в расчеты не добавлялся тренд, так как переменные не характеризуются трендовой составляющей, но добавилась константа, так как она улучшила модель. Единичных корней не появилось.

Далее запишем полученную модель в математическом виде:

(0,0569) (0,0678) (0,0388) (0,0012) (0,0001)(0,0108)

По представленной модели можно сделать несколько выводов. Так, в модели присутствуют лаговые операторы для таких переменных, как: затраты на охрану окружающей среды и ВВП. Данный вывод говорит о том, что переменные имеют влияние на долю организаций, осуществляющих экологические инновации, только через один или несколько периодов. При этом затраты на охрану окружающей среды имеют положительное влияние, в то время как ВВП отрицательное. Также положительное влияние на долю организаций, осуществляющих экологические инновации, влияют выбросы парниковых газов и затраты на исследования и разработки. Положительное влияние факторов говорит о повышение стимулов на осуществление инноваций. Также важным выводом является то, что иностранные инвестиции не оказали влияния на зависимую переменную.

Таким образом, был сделан вывод, что временной ряд доли организаций, осуществляющих инновации в отчетном году в Российской Федерации, можно описать процессов AR(1) с двумя лаговыми операторами, но без наличия трендов и фиктивных переменных.

3.2 Исследование краткосрочных и долгосрочных влияний основных факторов на долю организаций, осуществляющих экологические инновации в РФ

Данный раздел будет посвящен исследованию долгосрочный и краткосрочных связей показателей, а также периоду возврата в равновесное состояние при шоках в выбранных переменных. Для этих целей необходимо рассмотреть совместные графики временных рядов между исследуемыми факторами, а также провести тест Дики-Фуллера на наличие единичного корня, который покажет наличие возможности для построения модели коррекции ошибок (ЕСМ).

По графикам временных рядов можно предположить параллельную динамику показателей ВВП и затрат на охрану окружающей среды, следовательно, можно предположить коинтегрируемость процессов.

Для коинтегрируемости процессы должны быть не стационарны и иметь один порядок интегрируемости.