外商直接投資、經濟增長與中國二氧化碳排放

摘 ? ? ? ? ? 要：文章選取了中國29個省份1998—2018年的面板數據，采用偏線性可加面板模型實證檢驗了外商直接投資、經濟增長對中國二氧化碳排放的影響，并對實證結果進行了穩健性檢驗。研究發現以下結論：第一，外商直接投資與二氧化碳排放之間存在倒N形關系，經濟增長與二氧化碳排放之間存在倒U型關系;第二，能源消費增加了二氧化碳排放，而產業升級、技術水平和貿易開放有利于二氧化碳減排;第三，對不同階段的經濟增長和外商直接投資對碳排放的影響進行了邊際效應分析，并檢驗了不同模型的效果，為政策的制定提供了參考價值。

關鍵詞：經濟增長;外商直接投資;碳排放;偏線性可加面板模型

在中國改革開放的40年里，外商投資取得了長足的發展，截止到2018年，中國實際使用外資金額達到了1349.7億美元，同比增長了3%（國家統計局，2018），伴隨著外商直接投資的引入，中國的經濟勢頭與日俱增。然而，在我們為外商直接投資與經濟增長取得的驕人成績歡呼的同時，環境問題卻日益凸顯，成了制約中國經濟可持續增長的關鍵因素，如何在保持經濟增長穩定的前提下實現碳減排，是中國面臨的重要問題。理清外商直接投資、經濟增長與二氧化碳排放的關系尤為重要，雖然已有文獻獨立研究了三者之間的關系，但是結論仍不一致，鑒于此，我們首次采用偏線性可加面板模型，考察外商直接投資、經濟增長與二氧化碳排放的非線性關系。

1.文獻綜述

關于經濟增長與二氧化碳排放之間的關系，主要集中于考察兩者是否遵循“環境庫茨涅茨曲線”，而中國作為世界上最大的二氧化碳排放國，是否存在EKC曲線引起了學者們的廣泛關注。Riti et al.（2017）利用中國1970-2015年的時間序列數據進行研究，認為中國的經濟增長與二氧化碳排放之間遵循EKC假說。Han et al.（2011）使用中國1981-2008年的面板數據所進行的研究也支持了這一結論。但是，有些研究持有不同的看法，例如：Pal和Mitra（2017）的研究則認為經濟增長與二氧化碳排放之間沒有EKC關系。國內學者張慶宇等（2019）研究了中國改革開放40年經濟增長與碳排放的關系，發現符合EKC假說。范躍民等（2019）研究了旅游收入與旅游業碳排放的關系，發現旅游收入與碳排放強度符合EKC假說，與碳排放強度不符。不同學者得到了不同結果，甚至結果之間相沖突，一個很重要的原因就是研究方法的不同（彭水軍，2006），隨著經濟的持續增長，我們仍有必要采用偏線性可加面板模型對其關系進行研究。

關于外商直接投資與東道國二氧化碳排放的研究主要有兩種思路。一種是檢驗“污染天堂假說”，即考察外商直接投資是否向東道國轉移了污染密集產業進而導致當地碳排放的增加（Jorgenson，2007;Acharkyya，2009），多數研究支持外商直接投資促進了碳排放的結論。另一種則主要是驗證“波特假說”的存在性，即考察外商直接投資是否通過技術渠道提高了發展中國家的技術水平進而導致當地碳排放的下降（Grimes and Kentor，2003;Perkins and Neumayer，2009）。中國作為新興經濟體，高速的經濟增長一直吸引著外商直接投資的流入，外商直接投資對中國碳排放的影響也越來越受到學者們的關注，但是關于外商直接投資是否促進了碳排放這一問題并沒有一致的結論。一些學者認為FDI促進了中國的碳排放，例如：Sun et al.（2017）驗證了外商直接投資對碳排放的影響，他們的結果表明，外商直接投資每增加1%，碳排放量增加0.058%。相反，Zhu et al.（2016）使用國外數據研究后發現，外商直接投資抑制了二氧化碳排放。國內學者宋德勇等（2011）認為外商直接投資會產生技術外溢，在一定程度上改善了環境，彭紅楓等（2018）的也就也支持這一結論。而李子豪等（2011）進一步研究認為，外商直接投資會通過規模效應和結構效應增加二氧化碳排放。冉啟英等（2019）研究認為外商直接投資對碳排放具有非線性門檻效應。

通過對前人研究的回顧，我們發現，外商直接投資、經濟增長對二氧化碳排放影響尚存在分歧。本文將外商直接投資、經濟增長與二氧化碳排放納入到統一的研究框架當中，理清它們的內在聯系。有兩個方面創新之處：第一，首次采用偏線性可加面板模型研究外商直接投資、經濟增長與二氧化碳排放的關系;第二，討論了在當前中美貿易摩擦背景下中國的外商直接投資政策，具有重要的現實意義。

2.模型設定及數據說明

2.1 模型設定

我們使用由Dietz和Rosa （1997）提出的STIRPAT模型來探討各因素對碳排放的具體影響，STIRPAT模型的具體形式如下：

[I=aPbAcTd] ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

其中I表示環境影響，P、A和T分別表示人口、富裕程度和技術因素a、b、c、d為未知參數。

在STIRPAT理論框架的基礎上，我們將外國直接投資與經濟增長的一次項及二次項引入到模型中，推導出改進的STIRPAT模型，以分別確定外商直接投資、經濟增長與二氧化碳排放的關系，各變量對數化之后得到的模型如下所示：

[lnCO2=α+γ1lnGDP+γ2（lnGDP）2+θ1lnFDI+θ2（lnFDI）2+θ3（lnFDI）3+βZ+ε] ? （2）

其中CO2表示人均二氧化碳排放，GDP表示人均國內生產總值，FDI表示外商直接投資，其他重要因素我們用Z代替，ε代表隨機誤差項，ɑ、θ、γ和β是未知參數。由于模型（2）屬于參數模型，存在著模型預先設定的偏誤，一般估計方法難以準確探究外商直接投資和經濟增長對碳排放的影響，因此，我們采用偏線性可加面板模型來探究經濟增長和外商直接投資對碳排放的非線性影響。

2.2 數據說明

考慮到數據的可得性和完整性，本文選取了29個省份（香港、澳門、臺灣以及西藏數據缺失，重慶市數據納入四川?。?998-2018年的面板數據。二氧化碳排放是被解釋變量，外商直接投資與經濟增長是核心解釋變量，能源消費、技術水平、產業升級和貿易開放度是控制變量，各變量統計性描述如表1所示。

3.實證結果

本文首先利用偏線性可加面板模型研究了經濟增長與外商直接投資對二氧化碳排放的影響，然后在此基礎上進行了邊際效應分析，最后是穩健性檢驗。

3.1 偏線性面板可加模型估計結果

通過偏線性可加面板模型的非線性估計，對外商直接投資、經濟增長與二氧化碳排放的影響變化趨勢進行測算，結果如表2所示。

首先，由表2中經濟增長一次項、二次項系數可知，經濟增長對二氧化碳排放的貢獻呈現倒U形結構，即呈現出先上升后下降變化趨勢。結合中國實際情況，倒U形的關系符合中國的經濟發展階段，在經濟發展水平較低時，經濟增長模式主要以固定資產投資為主，粗放式、高耗能的生產方式和消費方式迅速提高了碳排放總量。近年來我國開始轉變經濟發展模式，開發新能源，對減少二氧化碳的排放產生了顯著影響。例如2011年之后，電力供應中有接近半數來自新能源，使得來自能源供給的碳排放總量下降。這種產業格局和能源利用格局的變動是拐點來臨的主要原因。2013年之后，我國主要基礎設施的建設量已經接近飽和，對重化工產品的需求開始下降，二氧化碳排放量也隨著能源消費結構的變化而減少。

其次，由表2中外商直接投資一次項、二次項及三次項系數可知，外商直接投資對碳排放的貢獻呈現倒N形結構，即呈現出先下降后上升再下降的變化趨勢。結合實際情況來看，當外商投資規模較小時，外商直接投資帶來了相對先進的技術，提高了當地的能源利用效率，從而減少了碳排放。由于外商投資的增多拉動了經濟的快速增長，地方政府在提供大量優惠政策的同時還競相降低了環境標準以吸引外資流入，使得高污染、高耗能的外資企業大量涌入，使得二氧化碳排放量大幅增加。當外商投資規模增大到一定程度時，外商投資對碳排放的貢獻開始迅速增大。隨著經濟發展水平的提升和環境問題的日益凸顯，人們不再單純地追求經濟增長的速度，轉而開始關注經濟發展的質量，更加重視環境問題。對外資開始進行嚴格審查，提高環境準入標準，從而使得外商直接投資對碳排放的貢獻開始下降。

表2還給出了控制變量對碳排放影響的估計結果，我們可以發現，能源消費促進了二氧化碳的排放，且在1%的顯著性水平上影響顯著，能源消費與碳排放之間的彈性系數為0.7959，即當其他變量保持不變時，能源消費每增加1%，導致碳排放增加0.7959%;產業升級、技術擴散和貿易開放度抑制了二氧化碳的排放，且分別在10%、5%和1%的水平上影響顯著。產業升級、技術擴散和貿易開放度與碳排放之間的彈性系數分別為-0.0618、-0.0135和-0.0549，這意味著當其他變量保持不變時，產業升級、技術擴散和貿易開放度每增加1%， 二氧化碳排放量相應減少為0.0618%、0.0135%和0.0549%。

3.2 邊際效應分析

經濟增長導數大于0的部分對應倒U型曲線轉折點之前的部分，該部分的平均彈性為0.1787，這意味著當其他條件不變時，在經濟增長對二氧化碳排放存在正效應的階段，經濟發展水平每增加1%，碳排放相應增加0.1787%;同樣，經濟發展水平導數小于0的部分對應對應倒U型曲線轉折點之后的部分，該部分的平均彈性為-0.0309，這意味著當其他條件不變時，在經濟增長對二氧化碳排放存在負效應的階段，經濟發展水平每增加1%，碳排放相應增加0.0309%;

類似的，外商直接投資導數第一次小于0的部分對應著倒N型曲線第一個轉折點之前的部分，該部分的平均彈性為-0.0201。這意味著當其他條件不變時，在外商直接投資對碳排放最初存在負效應的階段，外商直接投資每增加1%，二氧化碳的排放量相應減少0.0201%;外商直接投資導數大于0的部分對應著倒N型曲線中第一個轉折點和第二個轉折點之間的部分。在該階段，外商直接投資對碳排放存在正效應且平均彈性為0.0385，當其他條件不變時，在外商直接投資每增加1%，二氧化碳排放量相應增加0.0385%;外商直接投資導數第二次小于0的部分對應著倒N型曲線第二個轉折點之后的部分，在該階段，外商直接投資又開始抑制二氧化碳的排放且平均彈性為-0.0276%，這意味著當其他條件不變時，外商直接投資每增加1%，二氧化碳的排放量相應減少0.0276%。

3.3 穩健性檢驗

為了檢驗偏線性可加面板模型估計結果的可靠性，本文對實證模型分別進行了參數和非線性的穩健性檢驗。

3.3.1 參數檢驗

由于經濟增長、外商直接投資與二氧化碳排放之間存在著非線性關系，線性面板不能很好地擬合兩者之間關系，因此為了驗證偏線性可加面板模型的穩健性，本部分對模型進行重新設定，根據偏線性可加面板模型非參部分擬合圖形的形狀，重新對變量之間的關系進行參數檢驗，參數模型如下：

[lnCO2it=αi+γ1lnGDPit+γ2（lnGDPit）2+θ1lnFDIit+θ2（lnFDIit）2+θ3（lnFDIit）3+β1lnEit+β2lnTit +β3lnSit+β4lnTRit+eit] ? ? ?（3）

各變量定義與前文相同。同樣采用混合回歸、固定效應和隨機效應模型，并進行了面板F檢驗和豪斯曼檢驗，相應的回歸結果如表3所示。

根據表3結果，豪斯曼假案和F檢驗結果均強烈拒絕原假設，所以我們選擇固定效應來檢驗偏線性可加面板模型的穩健性，由上表各變量的估計結果可知：第一，經濟增長的一次項和平方項對碳排放的影響分別在1%和5%的水平上顯著，且一次項的系數為正，二次項的系數為負，說明經濟增長對碳排放的影響基本符合倒U形結構;第二，外商直接投資的一次項、平方項和三次項對碳排放的影響也分別在10%、5%和1%的水平上顯著，且一次項的系數為負，二次項的系數為正，三次項系數為負，說明外商直接投資對碳排放的影響基本符合倒N形結構;第三，控制變量的系數估計結果無論是大小、方向還是顯著性水平都與偏線性可加面板模型的估計結果基本保持一致。綜上所述，本部分通過參數檢驗進一步驗證了偏線性可加面板模型估計結果的穩健性。

3.3.2 非線性檢驗

為了進一步驗證偏線性可加面板模型的擬合效果是否最優，本部分通過多項式設定又對經濟增長、外商直接投資與碳排放之間的關系進行了非線性檢驗，并通過AIC準則來判斷不同模型的擬合效果，具體的非線性檢驗模型設定如下：

[lnCO2it=αi+γ1lnGDPit+γ2（lnGDPit）2+β1lnEit+β2lnT it+β3lnSit+β4lnTRit+eit] ? ? ? （4）

[lnCO2it=αi+θ1lnFDIit+θ2（lnFDIit）2+θ3（lnFDIit）3+β1lnEit+β2lnT it+β3lnSit+β4lnTRit+eit] ? ? ? ? ?（5）

各變量定義與前文相同。AIC指數的計算方式：

[AIC=-2logL∧C+2df] ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （6）

LC為模型的均方差，df為模型的自由度，AIC指數越小，表示模型的擬合效果越好。經濟增長和外商直接投資的非線性檢驗結果及其AIC指數見表4。

由表4可知，首先，模型（4）的多項式系數分別在1%和5%的水平上顯著，且模型的一次項系數為正、二次項系數為負，故模型（4）很好地擬合了經濟增長與碳排放之間的倒U形關系;其次，模型（5）的多項式系數也分別在5%、1%和5%的水平上顯著，且模型一次項系數為負、二次項系數為正，三次項系數為負，模型（5）很好地擬合了外商直接投資與碳排放之間的倒N形關系;最后，在碳排放的估計模型中，模型（3）（4）和（5）的AIC指數均大于模型（2），故模型（2）的估計結果更穩健。綜上所述，非線性檢驗再次驗證了偏線性可加面板模型估計結果的最優性和穩健性。

4.結論及建議

本文選取1998-2018年中國29個省份的面板數據，使用偏線性可加面板模型探究了外商直接投資和經濟增長對二氧化碳排放的影響，進行了邊際效應分析，為了進一步檢驗結果的穩健性，本文還進行了參數檢驗和非線性檢驗，得出如下結論：

第一，經濟增長和碳排放之間存在著倒U形關系，驗證了EKC假說。這一結果可以用中國的經濟發展階段來解釋，在經濟快速增長的早期階段，大量的固定資產投資和基礎設施建設需要大量的原材料，它們需要消耗能源并排放大量的二氧化碳，這種能源密集型的經濟增長模式導致了二氧化碳排放量的迅速增加。隨著日益嚴峻的環境形勢，中國已經開始轉變其經濟發展模式，開發新能源，這對減少二氧化碳排放具有重大影響。

第二，不同于以往研究，本文發現外商直接投資與碳排放之間存在著倒N形關系。當外商直接投資水平較低時，外商直接投資的進入帶來了先進的技術，提高了能源利用率，降低了碳排放;當外商直接投資達到某一固定值之后， 各地政府看到了外商直接投資對經濟的刺激作用，競相降低環境標準以吸引外資，導致高耗能污染性的外資企業大量涌入，加劇了二氧化碳排放。隨著生活水平的提高和環境問題的嚴峻，各地政府逐漸開始提高環境準入門檻，嚴格審查，外商直接投資對碳排放的貢獻開始減弱。

第三，能源消費對碳排放存在著正向促進作用，而產業升級、技術擴散和貿易開放度對碳排放存在抑制作用。

基于以上結論，給出以下建議：

第一，完善外商直接投資進入政策，優化外資利用水平，強化外商直接投資的技術效應，以達到二氧化碳減排的目的。首先，要實行產業準入限制政策，對外商直接投資有選擇地引入，規避外資中粗放式、高耗能的生產技術，吸收外資中清潔高效先進的能源技術。其次，導外資進入生態安全、環保節能的產業領域，利用外資完成對國內現有高污染高能耗企業的改造升級。

第二，加強宏觀領域的調控，利用適當的政策引導外商促進經濟高效能增長，以跨越庫茲涅茨曲線拐點。當前，中國正處于產業結構轉型時期，各個省份應當積極出臺相應政策，引導資金流向低碳技術科創板塊，培育節能環保的高新技術產業，由過去生產“低附加值，高耗能”產品向生產“高附加值，低耗能”產品轉變。

參考文獻：

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作者簡介：

王蕾（1995.7- ?），女，漢族，山西晉城人，北京化工大學馬克思主義學院，碩士研究生，生態文明建設和可持續發展研究。