外商直接投资与中国碳排放关系

摘要：应用自回归分布滞后模型（ARDL）研究外商直接投资与中国碳排放之间的长短期相互关系。发现在长短期内，FDI的流入增加了碳排放，说明FDI在产业转移的同时，也转移了相当部分的碳排放。而我国高碳的经济发展模式是吸引FDI 进入高排放、高能耗、高污染产业的主要动因。虽然外资也带来了更加清洁与低碳的技术，但是FDI的技术效应为高碳的产业结构效应所抵消。研究还发现经济增长在长短期内增加了我国的碳排放，且短期系数高于长期系数。

关键词：FDI；经济增长；碳排放；自回归分布滞后模型

一、引言

改革开放三十多年，中国经济以年均超过10%的增长速度快速发展，已成长为世界第二大经济体，缔造了“中国奇迹”和“中国模式”。在此期间，中国的高速增长以外向型发展为主要动力，外商直接投资（FDI）和外贸的扩张是经济增长的强劲引擎，30年的开放进程，中国已成为全球主要的FDI流入国。2000年后，中国逐渐成为吸引FDI最多的发展中国家和世界上最具吸引力的FDI东道国，与此同时，发展带来的资源环境问题不容忽视，碳排放量的持续增加使我国遭受来自国际社会的巨大压力。1978年到2012年，中国的碳排放增加了5倍多（图1），尽管自1996年起国家大力调整能源政策和加强环境管制，中国在2009年还是取代美国成为全球最大的碳排放国。由于能源和发展问题，中国快速增长既是一个可持续增长的命题，也是一个低碳发展的命题。中国经过30年的快速发展，现如今能源稀缺性凸显，环境污染严重。近几年，中国的能源电力需求增长了一倍多，虽然部分排放物受到控制，但包括二氧化碳的整体排放量大幅度上涨。

关于气候变暖，科学家已达成共识。二氧化碳排放问题也引起各国政府和民间的共同关注。由于碳排放对气候变化的影响确定，低碳发展将成为未来经济增长的必然模式，是人类实现可持续发展的必然选择。中国正处在工业化、城镇化的发展阶段，能源需求和消费呈现刚性。作为全球最大的二氧化碳排放国，我国面临减少碳排放的国际压力和经济“又好又快”增长的重任。本文旨在研究外商直接投资的进入对中国环境的影响，研究FDI与碳排放之间的长短期动态关系，从而提出相应的政策建议，以兑现我国在哥本哈根国际气候会议上许下的单位GDP减排40%―45%的承诺。

二、文献综述

国外学者关于FDI环境效应的研究主要集中在“污染天堂”假说是否存在。一类观点支持“污染天堂”假说。Baumol & Oates（1998 ）认为如果发展中国家实施较低环境标准，就会变成世界污染的集中地。该理论将环境作为一种生产要素引入H-O模型，认为由于发展中国家的环境标准低于发达国家，污染密集型产业必然会向发展中国家转移，发展中国家将成为污染天堂。这就是 “污染天堂”的理论根源。Jing Zhang & Xiaolan Fu（2008）对中国的面板数据进行了实证检验，他们的研究发现外资倾向于在环境管制宽松的地区投资，从而验证了在中国污染天堂的存在性。[1]Matthew A. Cole et al.（2006）采用政治经济学模型对污染天堂假说进行了分析。[2]在模型中，FDI对环境的影响取决于东道国政府腐败的程度。如果东道国政府腐败程度高，FDI会导致宽松的环境管制政策，FDI带来了污染天堂效应。反之，如果东道国政府腐败程度低，FDI会导致严厉的环境管制政策，那么FDI减轻了污染避难所效应。以上学者认为跨国公司会把污染密集型产业转移到环境管制宽松的发展中国家，使这些国家成为“污染天堂”，从而一方面促进了经济增长，另一方面则带来了环境副产品，导致了更多的污染与环境退化。

另一类观点反对“污染避难所”假说。Letehumanan， R.& Kodamat F.（2000）认为外商直接投资有助于发展中国家实现绿色或清洁生产，降低了污染排放。Eskeland & Harrison（2003）的研究发现，相比内资企业，FDI会倾向于利用环境友好型的清洁技术，高污染行业的外企更重视环境保护。FDI不仅促进了东道国的技术进步，而且通过引进环境友好型技术和产品提高了东道国的环境福利。[3]Colin Kirkpatrick & Kenichi Shimamoto（2008）利用日本的数据对污染天堂假说进行了检验，分析了流入日本的钢铁、有色金属、化工、造纸、非金属产品等五个污染密集型行业的FDI，结果并不支持污染天堂假说。相反，研究发现流入日本的FDI似乎是被日本透明和稳定的环境管制政策所吸引。[4]Robert J. R. Elliott & Kenichi Shimamoto（2008）运用1986―1998年的数据验证了来自日本的FDI没有把菲律宾、马来西亚、印度尼西亚等东南亚国家变成了污染避难所。[5]

我国学者的研究重点主要集中在外商直接投资的环境正效应与环境负效应上。目前的研究中，多数的实证研究得出外商直接投资的进入加重了我国环境污染的结论。吴玉鸣（2007）的研究发现，外商直接投资加剧了我国的环境污染。[6]刘燕等（2006）对我国分省的面板数据进行了研究，也发现了FDI与环境污染之间有显著的相关关系。[7]陈凌佳（2008）利用我国112座城市的面板数据，对FDI的环境效应进行了检验。研究发现FDI对我国环境的影响是负面的，并且这种负面影响由东向西逐渐增加。[8]王帆（2014）则认为污染避难所假说只存在于西部地区的港澳台FDI。[9]张成（2011）从规模效应、结构效应和技术效应三个方面分析了FDI的污染天堂效应，其面板数据模型的研究结论证实了“污染天堂”的存在。[10]

认为外商直接投资的进入改善了中国环境质量的研究不多。许士春、何正霞（2007）的实证研究发现FDI改善了环境质量。[11]杨万平、袁晓玲（2008）建立了VAR模型研究FDI和国际贸易对我国环境的长期动态影响，结果发现， FDI和进口是改善我国环境质量的重要变量，而出口则加剧了环境污染。[12]

外商直接投资和碳排放关系的研究主要集中在实证方面。既有单个国家的因果关系研究，也有多个国家的面板回归分析。Peter Grimes and Jeffrey Kentor（2003） 使用66个国家1980―1996年间的面板数据探讨了FDI对碳排放的影响。研究发现1980年的FDI对1980―1996年间的碳排放有正的影响。[13]Hoffman et al.（2005）检验了FDI与碳排放之间的因果关系，发现在低收入国家， CO2水平是FDI流入的格兰杰原因，污染天堂假说成立；在中等收入国家，FDI是引起碳排放的原因，FDI增加了总的碳排放；在高收入国家，碳排放与FDI之间没有因果关系。[14]Chew Ging Lee（2009）运用马来西亚的数据检验了FDI、经济增长和碳排放之间的格兰杰因果关系。研究发现，在短期中，FDI对碳排放有显著的影响，马来西亚宽松的环境政策吸引了污染密集型FDI的流入。[15]

在外商直接投资改善东道国碳排放的影响机制方面，研究结果给出了比较一致的解释：认为外企更有效率的技术能够促成能源节约的技术效应，相对于内资，外商直接投资更能实现能源节约。外商直接投资通过技术扩散影响了东道国的温室气体排放，外商直接投资可能对改善能源效率具有正的影响。

国内关于外商直接投资与碳排放的研究很少，有限的几个研究主要集中在面板数据模型的实证研究方面。陈继勇等（2011）选用30个省的面板数据考察FDI对碳强度的影响，发现FDI对以碳强度衡量的总体生态环境有正面影响。[16]刘倩、王遥（2012）的研究将金砖国家分为两个样本组，并分别对两组面板数据进行了实证分析，回归结果表明无论是人均收入水平较高的A组还是人均收入较低的B组，FDI流入均在一定程度上缓解了碳排放的压力。[17]郭炳南等（2013）利用1980―2011年的时间序列数据，得出FDI对CO2排放总量和人均排放量具有显著的负向影响。[18]牛海霞、胡佳雨（2011）利用我国28 个省市的面板数据进行了实证分析，结果发现FDI与我国二氧化碳排放正相关，即FDI通过规模效应显著增加了我国二氧化碳排放量。[19]

上述研究为本文提供了理论和实证基础，但还存在以下不足：第一，将环境系统与经济系统复杂的联系割裂开来，忽略了经济系统和环境系统相互影响的关系，只考虑其中的一个单向关系，使得实证结果难以令人信服。第二，现有研究多使用跨省截面数据，而我国不同省份的经济发展情况差异巨大，吸引FDI的情况迥异，因此FDI对碳排放的影响可能被部分甚至完全抵消，这些问题降低了实证分析的严谨性和研究结果的说服力。

笔者的研究试图弥补现有文献的不足。首先，从全面考察经济和环境系统联系的角度来研究我国FDI和碳排放之间相互影响的关系，尝试利用动态时间序列研究外商直接投资与碳排放的相互关系，克服简单的分省数据检验带来的相互抵消的效应，从而发现FDI与碳排放之间的动态联系与长短期复杂关系。其次，在研究方法上，利用自回归分布滞后模型（ARDL）和协整分析评估外商直接投资与碳排放之间的长短期关系。

采用ARDL的原因在于：（1）ARDL能够方便地估计出变量之间的长短期关系，因为通过线性代换，ARDL能够轻松地推导出误差纠正模型；（2）相比其他协整技术，ARDL更适合于小样本的研究；（3）在单位根检验时，ARDL不要求变量之间为同阶单整，不论回归项是I（0）或I（1），都可以进行检验和估计。而进行标准的协整分析前，必须把变量分类成I（0）和I（1）。因此，本文关于外商直接投资与碳排放的关系研究将更有说服力，并且从新的分析视角出发，试图得出更具现实性的结论与建议。

三、模型与方法

为了检验外商直接投资和碳排放的动态联系，笔者参考Smarzynska and Wei. （2001）和He（2006）的模型[20][21]，采用以下简化模型：

E=E（GDP，FDI）（1）

GDP与污染水平E之间的关系通常被认为是正相关的，收入增长、经济规模的扩张必然带来污染的增加。将环境质量定义为正常商品，并假设当收入超过某一拐点时，污染排放减少，经济学家称此为环境库兹涅茨曲线（EKC）。而在发展中国家，FDI与污染水平之间的关系是不确定的。如果东道国管制弱，污染密集型的外资流入了发展中国家，那么FDI的流入恶化当地环境；相反，如果发展中国家把FDI的技术转移作为引进技术的主要渠道，FDI的流入加强了环境管制，因而改善了环境。因此，FDI的流入对环境的影响需要经验验证，并会随情况的不同而发生变化，比如国家不同的发展阶段及环境管制。将（1）式两边取对数得到（2）式如下：

E指碳排放，FDI是外商直接投资，GDP是实际收入，ε是误差项。由于FDI、收入对碳排放的影响是未知的，β1可能为正（负），意味着FDI的流入增加（减少）了碳排放。同样，β2如果为正（负），说明收入的上升（下降）增加了碳排放。既然中国的收入没有越过EKC拐点，当收入上升时，污染水平也会随之上升。以下模型（3）是由Pesaran （2001）[22]利用自回归分布滞后模型发展出来的误差纠正模型：

Δ是差分项，p是滞后期数，α是常数项，εk，k，k，λ1， λ2， λ3为相应变量的系数，εt为误差项。从式（3）中各系数的统计显著性和符号可以判断出FDI以及经济增长与碳排放之间的关系：如果λ2>0，则说明外资流入将导致温室气体水平上升，反之则带来温室气体水平下降；如果λ3>0，则可以认为经济增长将带动碳排放增加。

方程（3）是ARDL的误差纠正形式，滞后变量的线性组合代替了滞后的误差纠正项。必须指出，方程（3）与标准的VAR不同，滞后期的水平变量是滞后误差纠正项的替代，用于确定长期关系的存在。因此系数λ代表长期的协整关系，求和符号Σ的系数代表短期的协整关系。

CO2排放年度时间序列数据来源于CDIAC（美国二氧化碳信息分析中心）数据库。FDI为中国实际利用外资金额，来源于《中国贸易外经统计年鉴》。GDP指实际GDP，用GDP缩减指数（1978=100）去除当年名义GDP。GDP数据来源于《中国统计年鉴》。使用软件为Microfit。样本区间为1978―2012年。

四、实证结果

（一）单位根检验

尽管边限检验并不要求所有的变量都必须一阶单整，但必须确认变量不是二阶平稳，这是因为ARDL模型采用的边限检验法所依赖的F统计量临界值都是依据时间序列特有的I（0）或I （1）特性计算出来的。只有当变量序列的单整阶数不超过1时才不会出现回归偏误。利用EVIEWS6.0对样本数据进行单位根检验，样本数据的ADF单位根检验结果如表1。

由表1可以看出，水平变量LNEt、LNYt、LNFt都存在单位根，这三个样本数列是非平稳的，但是其一阶差分后在5%的显著性水平下是平稳数列，满足I（1）。因此，所有变量均为一阶平稳，可以运用ARDL方法研究变量之间的相互关系。

（二）协整检验

在协整分析中，边限检验是建立在F检验的基础上的，F统计量的渐进分布是非标准的，零假设为变量之间没有协整关系。即在方程（3）中，无协整关系的零假设H0： λ1=λ2=λ3=0，备择假设：H1： λ1≠λ2≠λ3≠0。Pesaran（2001）等的研究在不同的显著性水平上报告了一对临界值，一个临界值假定变量为I（0）过程，另一个临界值假定变量为I（1）过程。如果F统计量高于较大的临界值，无协整关系的零假设被拒绝，变量间存在长期的协整关系。如果F统计量低于较小的临界值，零假设不能被拒绝，变量间不存在协整关系。如果F统计量介于两个临界值之间，则无法确定变量间是否存在协整关系。按照Kremers et al.（1992）和Banerjee et al.（1998）的研究，误差纠正项用于建立协整，如果误差纠正项的系数为负并且显著，则存在长期的协整关系。

ARDL从决定方程（3）一阶差分的滞后期开始，使用AIC和LM检验滞后一期无序列相关的假定。然后，检验变量间是否存在长期的协整关系。更具体地，无长期协整关系的零假设H0：λ1=λ2=λ3=0，由F检验进行验证，由表2显示。滞后期=2时， F统计量=585（5%的显著性水平），大于I（1）对应的临界值，即F统计量大于最高边界值。因此，零假设即变量间不存在协整关系被拒绝，表明碳排放与外商直接投和经济增长之间存在稳定的长期关系。LM统计量显示无序列相关的假设不能被拒绝（10%的显著性水平），支持了滞后期为2的判定。

（三）长期均衡系数和短期动态关系

发现变量之间长期关系的存在性后，就可以利用ARDL模型来估计长期系数。令模型（3）的一阶差分项都为0，就得到了长期模型。计量经济学模型的设定需要遵循一些基本的准则，如AIC准则和SBC准则。但在一定程度上，这两个准则之间存在着相互矛盾的关系，不易兼顾。经验研究表明，在大样本下，基于SBC准则所选定的ARDL模型较优；而在小样本下，基于AIC准则所选定的ARDL模型较优。本文是35年的小样本时间序列数据，因此选用AIC准则较优。

表3为AIC准则下长期系数的估计结果。由表3显示，所有解释变量的系数都是显著的（5%的显著性水平）。FDI与碳排放的关系为正，弹性约为033，FDI增加1%，碳排放增加033%，这意味着FDI流入的增加恶化了环境，尽管作用很微弱。这个结果是由FDI的规模效应和结构效应带来的，大规模的FDI主要流入了高排放的工业部门，加速了经济结构重污染化进程。碳排放与GDP的关系是长期正向的，弹性约为081，经济增长1%，碳排放增长081%，这表明我国快速的经济增长带来了碳排放的快速增长，恶化了环境。这个结果也表明我国未达到收入水平的EKC拐点，因而经济增长带来了经济规模的扩张和环境的恶化。

在得到协整方程的长期系数之后，进而可求得误差项的估计值。本文此处采用基于ARDL的误差修正模型，来研究各变量对碳排放的短期动态调整关系，如模型（4）所示：

ΔlnEit=α+∑pk=1εkΔlnEi，t-k+∑pk=1kΔlnFDIi，t-k+∑pk=1kΔlnGDPi，t-k+λECMt-1（4）

模型（4）中，ECMt-1为误差纠正项，λ是误差纠正项的系数。反映变量之间的均衡关系偏离长期均衡水平时，将其调整到长期均衡状态时的调整速度。误差纠正模型通过ARDL方法能够反映碳排放，经济增长和FDI之间的短期动态关系，见表4。结果显示，FDI的对碳排放的弹性为0.12，在5%的水平下显著，FDI每增加1%，碳排放增长0.12%，意味着目前高碳的经济增长模式吸引了污染型的FDI。在短期中，外商直接投资主要进入到了高排放、高污染和高能耗的行业中， FDI在短期也恶化了环境。经济增长与碳排放是正向的关系，在5%的水平显著。这说明，在短期内与在长期一样，经济增长带动碳排放增加。但长期系数低于短期系数，说明随着政策调整、结构转型和低碳观念的普及，未来低碳的增长模式将代替目前高碳的发展模式，从而带来长期碳排放的减少。自回归项显著为正，表明CO2排放深受历史排放的影响，历史碳排放对未来的排放有不容置疑的正的影响。

值得一提的是，误差纠正项（ECMt-1）为负，在10%的水平显著。（ECMt-1）为负意味着能得到长期均衡。（ECMt-1）的系数显示了回到长期均衡的调整速度。也就是说，当经济发生波动时，碳排放能回到长期均衡。（ECMt-1）的系数为-0.05，表明一年中有5%的调整发生。

（四）进一步检验

最后，表4对短期模型的检验显示，P值大，变量不显著，因此不存在序列相关和异方差。进一步，检验参数的稳定性，应用CUSUM检验和CUSUMSQ检验来检验误差纠正方程的残差。结果显示系数在同样的样本区间是稳定的（表4）。

五、结论与政策含义

本文利用ARDL方法研究了我国FDI与碳排放之间的动态联系与长短期相互关系，根据前面的实证检验，得出以下的结论：

其一，在长短期内，FDI与CO2排放是正相关的关系，FDI的流入在一定程度上增加了我国环境的压力。这说明FDI将产业转移到我国的同时，也转移了相当部分的碳排放，而高碳的经济发展模式是吸引FDI 进入高排放、高能耗、高污染产业的主要动因。虽然外资也带来了更加清洁与低碳的技术，但是FDI的技术效应为高碳的产业结构效应所抵消，因此FDI的进入将会导致碳排放量增多，虽然带来了经济增长，但是不利于中国低碳经济的发展。由此可见，政府不能一味追求FDI带来的经济增长的规模效应而忽略了其负面影响，应在加强环境保护、环境规制的同时，寻求可持续发展与引进外资之间的平衡发展。

其二，无论在长期还是短期，经济增长与碳排放之间是正相关的关系，经济增长带来了经济规模的扩张和环境的恶化。实证研究发现，短期系数高于长期系数，意味着当前的经济增长依然是高能耗、高污染、高排放的，短期的经济增长恶化了环境。随着政策引导与推动，经济增长方式逐渐向高效能、高效率和高效益的方向转型。但是，从长期看，我国仍未超过环境库兹涅茨曲线的拐点。

从检验的结果来看，外商直接投资在为我国经济增长做出重要贡献的同时，也带来了大量的碳排放，对我国的环境造成不利影响。基于以上研究结论，本文提出三点对策建议。

首先，建立建全绿色低碳的法律体系，如《应对气候变化法》、《环境保护税法》、《大气污染防治法修改》等，强力实施新的《环境法》，实现中国经济“又好又快”发展。其次，在当前经济结构转型的背景下，考虑不同行业FDI对碳排放影响的差异，调整有关引资政策。如继续鼓励外资进入技术密集型和劳动密集型行业，引导外资投向农业及第三产业，实现产业结构从高污染的重工业为主向以低排放的高新技术产业、服务业为主的转变。最后，实施碳认证、碳标签制度，追踪FDI产品生产过程中的碳足迹，以达到控制我国CO2排放的目的。

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