Environmental regulation and high-quality sustainable development of China's economy – an empirical study based on a spatial durbin model and threshold model

Figures & data

Figure 1. Analysis diagram of the intermediary effect mechanism.

Table 1. Parameter design.

Explained variable	High quality and sustainable economic development	$\mathit{Gtfp}$
	Technical efficiency	$Ec$
	Technical progress	$Tc$
Explanatory variable	Environmental regulation	$Er$
Mediating variable	Industrial upgrading	$Ts$
	Technological innovation	$\mathit{Inn}$
	Foreign direct investment	$\mathit{Fdi}$
Control variable	Foreign trade dependence	$\mathit{Trade}$
	Marketization index	$\mathit{Market}$
	Urbanization	$\mathit{Urban}$
	Investment in fixed assets	$\mathit{Invest}$

Source: completed by the authors.

Table 2. Green total factor production measurement index.

Input index (Province)	Output index (Province)
Working population：Employment at the end of the year (1000 persons)	Expected output：Real GDP (RMB100mn)
Energy consumption：Total energy consumption (10000 tons of standard coal)	Unexpected output 1：Industrial wastewater discharge (10000 tons)
Capital stock：Total capital stock (RMB100mn)	Unexpected output 2：Sulfur dioxide emission (10000 tons)

Source: completed by the authors.

Table 3. Regional green total factor productivity.

Source: completed by the authors.

Table 4. characteristics of main variables.

	Sample size	Mean value	Standard deviation	Minimum value	Maximum value
$\mathit{Gtfp}$	420	0.858	0.162	0.443	1.478
$Ec$	420	0.935	0.148	0.467	1.445
$Tc$	420	0.921	0.127	0.595	1.614
$Er$	420	1.328	0.659	0.103	4.24
$Ts$	420	1.194	3.611	−6.607	42.6
$\mathit{Inn}$	420	0.177	0.456	0.0002	4.487
$\mathit{Fdi}$	420	0.619	0.704	0.002	3.576
$\mathit{Trade}$	420	0.320	0.384	0.018	1.713
$\mathit{Market}$	420	0.212	0.095	0.079	0.627
$\mathit{Urban}$	420	52.403	14.199	26.28	89.6
$\mathit{Invest}$	420	0.669	0.238	0.237	1.480

Source: completed by the authors.

Table 5. Moran index of high-quality economic development from 2004 to 2017.

Year	$I$	p-value	Year	$I$	p-value
2004	−0.032	0.325	2011	0.054	0.061
2005	−0.056	0.153	2012	0.041	0.058
2006	−0.077	0.247	2013	0.052	0.051
2007	−0.064	0.108	2014	0.038	0.093
2008	0.068	0.052	2015	0.058	0.102
2009	0.035	0.179	2016	0.046	0.038
2010	0.055	0.069	2017	0.034	0.051

Source: completed by the authors.

Table 6. Calculation results of the spatial econometric model.

	SAR	SEM	SDM
	Double fixation	Double fixation	Random effect	Individual fixation	Time fixation	Double fixation
$Er$	−0.0218** (−2.49)	−0.018* (−2.04)	−0.015 （−1.55）	−0.016* （−1.72）	−0.021* （−1.74）	−0.044*** （−2.69）
$\mathit{Trade}$	−0.242*** (−5.32)	−0.231*** (−5.16)	−0.181*** （−3.89）	−0.232*** （−4.94）	0.022 （0.57）	−0.238*** （−5.15）
$\mathit{Market}$	0.045 (0.29)	0.066 (0.43)	0.089 （0.59）	−0.034 （−0.22）	0.204** （2.05）	−0.018 （−0.11）
$\mathit{Urban}$	0.002 (0.91)	0.002 (1.07)	0.005*** （2.88）	0.003 （1.25）	0.003*** （2.58）	0.002 （0.7）
$\mathit{Invest}$	−0.304*** (−7.41)	−0.302*** (−7.41)	−0.351*** （−9.01）	−0.308*** （−7.21）	−0.324*** （−6.53）	−0.293*** （−6.92）
$\mathit{Wer}$			0.011 （0.27）	0.015 （0.37）	−0.417*** （−5.1）	−0.121* （−1.93）
Rho	−1.134*** （−4.89）	−0.747*** （−3.84）	0.399*** （4.32）	0.425*** (4.75)	−1.203*** （−4.82）	−1.20*** （−4.89）
Log^−l	520.250	515.192	413.045	484.358	278.311	521.943
Test	LR chi2 = 13.5 Prob > chi2 = 0.019	LR chi2 = 3.39 Prob > chi2 = 0.064	Hausman Z= −22.25	LR chi2 = 75.17 Prob > chi2 = 0.000	LR chi2 = 487.26 Prob > chi2 = 0.000
N	420	420	420	420	420	420

Notes. z value in parentheses, ***、**、* are significant at the level of 1%, 5% and 10% respectively.

Source: completed by the authors.

Table 7. Analysis of $\mathit{Gtfp}$ and its index decomposition results.

	$Ts$	$\mathit{Inn}$	$\mathit{Fdi}$
$Er$	0.838*** （2.75）	0.075** （2.22）	−0.156*** （−3.53）
$\mathit{Trade}$	0.549 (0.59)	0.041 （0.40）	0.754*** （5.65）
$\mathit{Market}$	−2.611 (−1.05)	0.913*** （3.31）	−2.780*** （−7.82）
$\mathit{Urban}$	−0.009 (−0.41)	0.016*** （6.55）	0.015*** （4.75）
$\mathit{Invest}$	−1.519 (−1.32)	−0.539*** （−4.20）	1.021*** （6.14）
$\mathit{Cons}$	1.950* （1.87）	−0.618*** (−5.31)	−0.305 (−2.02)
F/rho	2.23*	38.81***	84.57***
Log − l
year/orgin	Double fixation	Double fixation	Double fixation
N	420	420	420

Source: completed by the authors.

Table 8. Analysis of the influence mechanism of the mediating effect.

	Benchmark regression model			Mediating effect model
	Direct effect	Spatial spillover	Total effect	Direct effect	Spatial spillover	Total effect
	Equation 1	Equation 2	Equation 3	Equation 4	Equation 5	Equation 6
$Er$	−0.030** （−2.18）	−0.048 （−1.42）	−0.078** （−2.04）	−0.026*** (−3.15)	−0.046 (−1.16)	−0.072** (−2.16)
$Ts$				0.003* (1.84)	−0.050* (−5.10)	−0.048* (−4.96)
$\mathit{Inn}$				0.107*** (6.83)	0.155** (2.19)	0.262*** (3.43)
$\mathit{Fdi}$				0.053*** (4.28)	−0.027 (−0.56)	0.025 （0.53）
$\mathit{Trade}$	−0.240*** （−5.44）	−0.006 （−0.04）	−0.246 （−1.57）	−0.131*** （−3.07）	−0.143 （−1.04）	−0.274** （−1.98）
$\mathit{Market}$	0.017 （0.11）	−0.202 （−0.33）	−0.185 （−0.3）	0.324** （2.19）	−0.420 （−0.68）	−0.096 （−0.15）
$\mathit{Urban}$	0.002 （1.03）	−0.006 （−0.61）	−0.004 （−0.38）	0.007*** （3.10）	0.001 （0.13）	0.008 （0.79）
$\mathit{Invest}$	−0.299*** （−7.62）	−0.067 （0.45）	−0.248 （−1.5）	−0.261*** （−6.60）	0.193 （1.27）	−0.069 （−0.46）
F/rho	−1.203*** （−4.89）	−1.203*** （−4.89）	−1.203*** （−4.89）	−1.302*** (−5.41)	−1.302*** (−5.41)	−1.302*** (−5.41)
Log − l	521.943	521.943	521.943	−242.301	−242.301	−242.301
Year/orgin	Double fixation	Double fixation	Double fixation	Double fixation	Double fixation	Double fixation
N	420	420	420	420	420	420

Source: completed by the authors.

Table 9. Analysis of the results of the subregional mediating effect mechanism.

	East			Midlands			West
	Direct effect	Spatial spillover	Total effect	Direct effect	Spatial spillover	Total effect	Direct effect	Spatial spillover	Total effect
$Er$	−0.016 （−1.06）	0.061（1.21）	0.044 （0.79）	−0.015 （−1.31）	−0.046 （−1.18）	−0.062 （−1.31）	−0.019* (−1.79)	−0.007 (−0.23)	−0.026 (−0.79)
$Ts$	−0.002 （−1.40）	0.002 （0.35）	0.0002（0.03）	0.023*** （3.2）	0.057** （2.55）	0.080*** （2.85）	−0.002 (−0.76)	−0.008 (−0.73)	−0.011 (−1.05)
$\mathit{Inn}$	0.309*** （9.87）	0.515*** （3.85）	0.823*** （5.35）	0.440*** （4.35）	0.495* （1.83）	0.935** （2.55）	−0.216*** (−3.68)	−0.876*** (−3.92)	−1.092*** (−4.2)
$\mathit{Fdi}$	0.036* （1.94）	0.006 （0.09）	0.043 （0.55）	0.113*** （3.27）	−0.373* （−4.09）	−0.259* （−2.88）	0.080 (1.57)	0.099 (0.79)	0.179 (1.19)
$\mathit{Trade}$	0.149*** （2.65）	−0.304* （−1.68）	−0.155 （−0.78）	0.357 （1.34）	1.690** （2.73）	2.048*** （2.73）	−0.210** （−1.98）	0.115 （0.44）	−0.095*** （−0.31）
$\mathit{Market}$	−1.093*** （−2.98）	−1.638 （−0.98）	−2.731 （−1.54）	−3.503*** （−3.90）	−8.763*** （−3.51）	−12.267*** (−3.78）	0.570*** （3.48）	0.632 （1.03）	1.202** （2.12）
$\mathit{Urban}$	0.022*** （5.11）	0.077*** （4.15）	0.099*** （4.74）	−0.013* （−1.80）	−0.017 （−0.83）	−0.030 （−1.18）	0.017** （2.42）	0.047** （2.48）	0.063*** （3.48）
$\mathit{Invest}$	−0.099* （−1.66）	0.332 （1.20）	0.233 （0.80）	−0.084 （−1.28）	−0.385 （−1.54）	−0.469 （−1.60）	−0.144*** （−2.77）	0.150 （0.76）	0.005 （0.03）
rho	−0.256 （−1.35）	−0.256 （−1.35）	−0.256 （−1.35）	−0.917*** （−3.71）	−0.917*** （−3.71）	−0.917*** （−3.71）	0.001*** (7.78)	0.001*** (7.78)	0.001*** (7.78)
Log − l	−81.55	−81.55	−81.55	56.69	56.69	56.69	95.85	95.85	95.85
Year/orgin	Double fixation	Double fixation	Double fixation	Double fixation	Double fixation	Double fixation	Double fixation	Double fixation	Double fixation
N	154	154	154	84	84	84	182	182	182

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Table 10. Robustness test.

	Replace matrix			Replace explained variable			Change measurement
	Direct effect	Spatial spillover	Total effect	Direct effect	Spatial spillover	Total effect	Direct effect	Spatial spillover	Total effect
$Er$	−0.016* (−1.78)	−0.009 (−0.59)	−0.024 (−1.39)	−0.015* (−1.78)	−0.009 (−0.59)	−0.024 (−1.39)	−0.025 （−1.64）	0.018 （0.75）	−0.006 （−0.21）
$Ts$	−0.0006 (−0.54)	−0.001 (−0.27)	−0.001 (−0.44)	−0.0005 (−0.54)	0.0007 (−0.27)	−0.001 (−0.44)	−0.002 （−0.70）	−0.005 （−1.00）	−0.005 （−1.18）
$\mathit{Inn}$	0.095*** (5.75)	0.158*** (3.17)	0.566*** (5.85)	0.095*** (5.75)	0.158*** (−3.17)	−0.064 (−1.09)	0.200*** （7．04）	−0.145* （−1.73）	0.055 (−0.57)
$\mathit{Fdi}$	−1.973 (2.48)	−2.209** (−2.35)	−4.181** (−4.12)	−1.973** (−5.01)	−2.209** (−2.35)	−4.182** (−4.12)	−2.447*** （−3.56）	−3.387* （−2.09）	−5.834*** (−3.36)
rho	−0.054 (−0.79)	−0.054 (−0.79)	−0.054 (−0.79)	−0.054* (−0.79)	−0.230* (−1.71)	−0.230* (−1.71)	−0.082*** （−1.21）	−0.082*** （−1.21）	−0.082*** （−1.21）
Log − l	551.586	551.586	551.586	63.61	−63.61	−63.61	317.022	317.022	317.022
Control variable	control	control	control	control	control	control	control	control	control
Year/orgin	Double fixation	Double fixation	Double fixation	Double fixation	Double fixation	Double fixation	Double fixation	Double fixation	Double fixation
N	154	154	154	84	84	84	182	182	182

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Table 11. threshold effect test results.

Threshold variable	Threshold number		Threshold value		F	p	Critical value
							10%	5%	1%
$Ts$	Single		0.495		17.85	0.157	20.670	24.411	33.740
	Double		1.194		10.76	0.463	22.442	25.740	33.617
	Triple		2.757		17.10	0.143	20.166	27.663	42.369
$\mathit{Inn}$	Single		0.503*		26.96	0.070	24.441	29.268	37.478
	Double		0.003		6.47	0.763	21.023	25.520	30.270
	Triple		0.937		6.51	0.690	19.205	21.866	42.703
$\mathit{Fdi}$	Single		1.362*		23.05	0.063	20.226	23.703	31.126
	Double		2.113		8.17	0.683	18.369	21.167	28.462
	Triple		2.180		6.86	0.670	15.207	18.544	25.776

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Table 12. Threshold regression results.

Threshold variable	Threshold value	Coefficient	T	p	F
$\mathit{Inn}$	$\mathit{Lnn}\le 0503$ $\mathit{Lnn}>0503$	−0.027*** 0.053***	−2.67 2.88	0.008 0.004	25.46***
$\mathit{Fdi}$	$\mathit{Fdi}\le 1.362$ $\mathit{Fdi}>1.36$	−0.031*** 0.026*	−3.05 1.81	0.002 0.071	26.61***

Source: completed by the authors.