基于我國產業結構與對外直接投資的碳排放實證研究

譚飛燕，劉輝煌

0 引言

我國經濟發展與減排目標雙重壓力矛盾突出。能源是經濟增長的引擎。我國經濟的高速增長使能源需求始終保持強勁增長，所以我國既處于高能耗階段，也處于高碳經濟時期。為了保證經濟平穩發展，民生得到改善，我國能耗還會增長，這主要是由于能源、汽車、鋼鐵、交通、化工、建材等六大高耗能產業的加速發展。在開發經濟條件下，我國作為貿易大國和主要的FDI流入國，扮演著“世界工廠”的角色，能源和資源的消耗快速增長，再加上我國資源的利用率很低，人們的環保意識還不高，在未來一個很長的時期，我國的碳排放問題將會愈發嚴峻。國內在二氧化碳排放與經濟增長關系研究的文獻中，主要的不足是：僅有的二氧化碳庫茲涅茨曲線研究，只限于簡單地檢驗二氧化碳排放與人均收入的關系，未考慮其他經濟因素與排放之間的關系。本文將在前人研究的基礎上，加入對外直接投資、產業結構、FDI因素，對中國二氧化碳排放作進一步的研究。

1 模型設定與說明

為分析中國碳排放的現狀，我們的模型設定依賴于開發經濟增長、產業結構調整等經濟類文獻與環境污染的相關文獻。在環境學理論中，影響溫室氣體排放的主要因素是人均能量消耗(ENt)和人均實際收入(INCOMEt)規模。因此，我們首先假設一個包含人均收入INCOMEt和ENt的碳排放函數：

而Talukdar[1]首次指出，一國經濟開放水平與碳排放內在關聯。基于對于開放經濟條件的理論分析，我國的開放度水平主要依賴于貿易的開展，我們沿用Talukdar的觀點，在構建的污染函數中引入了一個變量(TRADE)，旨在測量貿易開放對二氧化碳排放影響的效果。新的碳排放函數修正為：

然而，在發展中國家，人均收入與人均能源消耗往往相關，實證研究中一般偏向于人均收入因素。因此，根據以上分析整理后可得到碳排放的測定方程：

本文在此基礎上，加入了進出口、外商直接投資、對外投資、產業結構調整等因素，檢驗各個因素對中國省際碳排放的影響，構建面板模型：

其中，i和t分別代表地區和年度，其中E是各省的人均碳排放，INCOME是各省的人均GNP，其中ACR和IND是反映產業結構變動的指標，ACR為各地區的第一產業結構，IND為各地區的第二產業結構，TRADE反映地區的貿易水平，FDI代表外商直接投資水平，ODI代表對外投資水平，νi代表省際隨機效應，cit代表誤差項。

由于模型中部分變量隨時間變化較小，這里利用stata11軟件對面板數據的隨機效應進行估計。為了直觀反映參數估計的意義，首先利用CO2的對數形式進行分析，然后再利用單位產出CO2排放量進行估計來反映結果的穩健性。這里選取了兩個指標反映產業結構，還考慮了收入對碳排放的非線性影響以及貿易、外商投資與對外投資的作用，每組模型都估計了6個方程。中國省級行政單位的CO2排放量方面，并無較為權威的官方統計，李國志，李宗植[2]、許廣月和宋德勇[3]等均依據各地區能源消耗數據進行估算。借鑒他們的方法，本文依據IPCC(2006)提供的七種化石燃料的凈發熱值和碳排放系數，處理后得到各種燃料的CO2排放系數，再用各地區不同種類的燃料消耗量乘以相應的CO2排放系數，得到的各地區能源消耗的導致的CO2排放量。根據IPCC(2006)的研究報告，除了能源消耗所導致的CO2排放以外，一些產品諸如水泥、玻璃、焦炭等工業產品生產過程本身也將導致較多的CO2排放，故本文也估算了各地區排放強度較大的主要工業產品生產所導致的CO2排放，與各地區能源消耗導致的CO2排放匯總，得到各省估算的CO2排放總量。

為衡量一國或地區貿易狀況對地區碳排放的影響，現有研究大多采用進出口額與地區GDP的比重來衡量。如Jorgenson et al[4]、Perkins和 Neumayer[5]采用各國出口總額與該國GDP比值來考察貿易渠道的碳排放的影響；Hubler和Keller[6]采用進口與GDP的比值。考慮到中國對外開放度不斷提高，出口在地方經濟發展中的作用日漸顯著，本文借鑒前者的思路，選擇各地區出口總額與地區GDP的比值來表征貿易狀況。

外商投資指標方面，現有研究多選用FDI存量與GDP的比重來衡量，如 Talukdar[1]、Jorgenson[4]、Perkins和 Neumayer[5]等。本文借鑒大多數人的做法，采用地區外商直接投資累計額與地區GDP的比值來衡量外商直接投資的水平。對外投資指標方面，使用類似方法進行處理。

研究地區收入水平與地區碳排放關系時，現有研究大多采用地區人均GDP來表征，如林伯強[7]、許廣月和宋德勇[3]等。本文借鑒他們的做法，采用地區人均GDP來衡量地區收入水平。

現有文獻在考察產業結構對與地區碳排放關系時，大多采用地區的三次產業的比重來衡量其產業發展狀況。Fisher-Vanden et al[8]對中國能源消耗的研究表明，第二產業的能源消耗是中國能源消耗最重要的組成部分；Jorgenson[4]發展中國家的研究表明，第一產業的發展與本國的碳排放也存在明顯的相關性。為衡量第二產業和第一產業發展對地區碳排放的關系，借鑒Talukdar[1]的做法，本文分別用第一、二產業產出占地區GDP的比重(arg1，ind1)和第一、二產業產出占地區全部就業人數的比重(arg2，ind2)來衡量地區產業結構的變動情況。

2 實證結果研究

2.1 實證數據選取

本文實證部分采用數據為2000～2009年間除港澳臺地區、西藏自治區和重慶市外的29個省、自治區和直轄市的面板數據；由于行政沿革的原因，將1997～2008年重慶市的相關數據并入四川省進行處理。本文所用數據主要源于2001～2010年《中國統計年鑒》、《中國能源統計年鑒》，部分數據來源于《中國工業經濟統計年鑒》。由于本文的對外貿易、FDI等數據均采用美元作為計價單位，故本文用國家外匯管理局公布的歷年人民幣兌美元匯率中間價轉換為人民幣；文中其他涉及價值形態的人均收入數據，本文采用2000年為基期的工業產品出廠價格指數進行調整，以剔除價格因素的影響。

2.2 實證結果分析

以CO2排放量自然對數為因變量，表1報告了回歸結果。總體看來，模型1至模型6的估計結果均表明樣本期間內，外商直接投資至少在10%水平下與碳排放量顯著正相關。我們較有把握地證明，外資的流入引致了碳排放量的上升，對我國環境造成了負面影響。根據Grossman and Krueger[9]的理論研究，FDI對一國環境的影響可分解為規模效益、結構效應與技術效應三個層面。因此，可以推斷目前的中國，FDI環境效應的合力是負面的。與此相反，在6個模型中，貿易變量在不同程度上與碳排放正相關，但是統計上均不顯著。這意味著中國貿易活動的開展并不是構成碳排放量增長的主要因素。此結論與李小平，盧現祥[10]中關于貿易變量的實證結論較為一致。他們的分析表明，發達國家轉移污染產業的同時也向中國輸出了清潔產業。總體上，中國并沒有通過國際貿易渠道成為發達國家的污染天堂。對于對外直接投資變量的估計表明，我國對外投資渠道與碳排放之間不存在明顯的關系，其統計上均不顯著。多個模型估計結果顯示人均產出一次項與碳排放量至少在5%水平下顯著正相關，而模型4、5、6加入人均產出二次項，二次項的估計系數統計上均不顯著，由此來看，環境庫茲涅茨曲線的倒“U”型特征尚未顯現，我國的環境水平還處在EKC曲線拐點的左端。

而對于本文考察的結構變量，可以發現我國碳排放總量與產業結構變化具有極大的相關性。模型1、2、3、4的第一產業碳排放參數估計值在0.14左右，但均不顯著。第二產業的參數估計均值為1.27，系數差別很小且均在1%的水平下顯著。可見一、二產業產值的增加都會增加該省的碳排放，第二產業的變化對碳排放的影響更大。以就業人數表征的結構變量也得出類似的結果，從模型5可知，在其他條件不變的情況下，我國第一、二次產業就業人數每增加1%，碳排放量將分別增加0.1176%、1.1792%。可見，我國產業結構變化對碳排放產生了重要影響。第一產業比重提高與碳排放之間正相關，這與Jorgenson的研究相一致。

表1 因變量為CO2排放量自然對數的回歸結果

表2 因變量為單位產出CO 2排放量的回歸結果

表2以單位產出的CO2排放量自然對數為因變量，FDI變量在模型1～6的設定中均較為穩健地表現出與二氧化碳排放量正相關關系。可見，外商直接投資渠道的碳排放增長不容忽視，再次印證了FDI環境效應的合力是負面性質。除了模型6設定形式下的估計結果，其他六個模型顯示貿易變量與碳排放是正相關但統計不顯著。據此，我們還是傾向于認為貿易活動的開展并不是構成碳排放量增長的主要因素。對外直接投資變量的估計結果仍然不顯著。所有模型的估計結果顯示人均產出一次項與碳排放量至少在5%水平下顯著正相關，而模型4、5、6、7加入人均產出二次項，大多數二次項的估計系數統計上不顯著，只有模型4的估計結果顯著。由此來看，人均產出二次項的系數顯著性對模型4中產業結構的指標選取比較敏感。對于結構變量，第一產業產值與就業人數對單位碳排放量的影響為正，但大多不顯著。第二產業產值與就業人數對單位產出的碳排放量的影響均顯著為正，這結果再次印證了第二產業的發展增加了我國的碳排放。

3 結論

綜上兩個模型可以看出：如大多數學者先前的預測與分析一致，我國以二氧化碳為指標衡量的環境水平還處在CKC曲線拐點的左端。國內“中間大兩頭小”的產業結構以及以FDI流入為渠道的碳污染產業轉移是碳排放量增長的主要原因。貿易的開展尚未成為碳污染轉移的重要渠道，對外直接投資與我國碳排放之間暫時不存在顯著相關關系。我國碳排放的現狀決定了解決當下經濟增長與碳減排目標的雙重出路。一方面，加強FDI的轉型，包括提高FDI進入的環境標準，加大引入清潔技術、節能環保的低碳投資，發展好CDM機制下的項目；另一方面，積極尋找新的突破口，如利用對外直接投資渠道發展低碳經濟搶占產業制高點。目前世界許多國家都高度重視發展低碳經濟，普遍意識到誰能搶先發展好低碳技術和低碳產業，誰就能在新一輪經濟增長中占據主動權，成為世界經濟發展的“領頭羊”。發達國家擁有先進的能源技術，在低碳經濟方面處于領先地位，經濟危機也使發達國家希望通過低碳經濟保持產業競爭力，為下一輪增長早作準備，搶占先機。我國可利用對外直接投資的發展空間，順應趨勢，尋求先進低碳技術促進國內產業結構升級與碳排放的降低。

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