對外開放與碳排放

陳遷 王磊

摘 要：通過收集全國28個省市1997—2011年的人均FDI和人均進出口貿易等指標的面板數據，構造基于對外開放經濟距離的空間權重矩陣，進而對碳排放進行空間自相關檢驗。研究表明，對外開放程度接近的區域存在碳排放的集聚效應。另外，建立空間杜賓模型對對外開放和碳排放的關系進行實證檢驗。檢驗表明，貿易對碳排放的影響處在環境庫茲涅茨倒U型曲線右端；FDI對碳排放的影響不存在“污染天堂”；FDI和貿易對碳排放的影響存在輻射效應，而碳排放自身存在空間示范效應。

關鍵詞：碳排放；FDI；進出口貿易；空間自相關；空間杜賓模型

中圖分類號：F127 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2016）04-0153-05

引言

中國（上海）自由貿易試驗區在2013年9月29日正式掛牌成立。緊接而來的是，中共中央政治局在2015年3月24日召開會議，審議通過了廣東、天津、福建自由貿易試驗區總體方案、進一步深化上海自由貿易試驗區改革開放方案。這意味著自貿區建設將上一個新臺階，新一輪高水平對外開放和更大范圍的改革試點正在穩步推進。伴隨著貿易改革的不斷深化和國際合作的日趨頻繁，國外資本將進一步加大對中國的投資力度。

然而，面對國際貿易環境的日趨向好，國內的生態環境問題卻日趨嚴峻。環境污染已經嚴重危害了人們的身心健康，并對人們的正常經濟活動造成巨大影響?！吨袊h境狀況公報（2013年）》顯示，2013年全年平均霧靄天數為35.9天，比2012年多出18.3天，是1961年以來的最高值。

本文基于上述兩大熱點，探討對外開放對碳排放的影響。

一、文獻回顧與假設

對外開放主要從兩個方面進行衡量：國際貿易與FDI。有關國際貿易與環境質量的關系研究始于Grossman和Krueger（1991）關于北美自由貿易協議（NAFTA）環境效應的分析。他們發現，環境質量和經濟增長呈現倒U曲線關系。倒U型曲線的左端意味著經濟發展是以犧牲環境為代價的，而右端意味著由于技術的日益進步和經濟結構的日趨合理使得伴隨經濟發展的環境質量得到改善。周杰琦等（2013）通過建立動態面板模型，實證考察了貿易開放對中國碳排放的影響。研究結果表明，貿易顯著提高了碳排放。方芳等（2013）基于多區域的投入產出模型對中國進出口貿易的內涵二氧化碳排放量進行測算與分析，其研究表明，現階段我國進出口貿易結構的不合理，導致的巨額貿易順差實際上是以生態和環境為代價的，沒有很好地實現碳排放的轉移。

假設1：貿易對碳排放的影響處在環境庫茲涅茨倒U型曲線左端。

牛海霞等（2011）對我國28個省市面板數據實證分析得出，FDI通過規模效應顯著增加了我國二氧化碳排放量，即FDI對碳排放的影響符合“污染天堂”假設。另一方面，姬世東等（2012）采用面板向量自回歸模型（PVAR）分析中國各個區域的碳排放量與對外貿易、外商直接投資之間的動態關聯性。實證結果表明，FDI流入有利于我國碳排放問題的改善。

假設2：FDI對碳排放的影響與“污染天堂”假說不一致。

依據過往的文獻，目前的研究局限性在于：第一，只單獨考慮貿易或FDI對碳排放的影響，缺乏從整體的、宏觀的對外開放程度角度考慮。第二，部分研究局限于對一個地區進行實證，而傳統的地理距離并沒有考慮到地區間的對外開放異質性。因此，需在考慮空間的差異的同時，更多地考慮以經濟距離為依據進行建模分析。

假設3：碳排放在對外開放程度層面具有空間集聚效應，即對外開放程度接近的地區可能存在著高—高或高—低兩種模式的碳排放集聚效應。

對上述3條假設進行實證分析。首先，本文引入描述對外開放的經濟距離來取代傳統的空間地理距離，并以此為基礎構造空間權重。其次，本文從對外開放的角度切入進行空間自相關性檢驗以確定假設3是否成立。最后，建立基于對外開放經濟距離的空間面板計量模型來驗證假設1和假設2。

二、研究方法

（一）樣本選擇和數據來源

選取1997—2011年全國28個省市（由于數據缺失嚴重，剔除山西、西藏和貴州）的面板數據。數據主要來源于歷年各地區《統計年鑒》及《能源統計年鑒》。

（二）變量選擇

1.因變量：碳排放。本文依據郭沛等（2013）的計算方法，采用各省能源消費量的估計值數據，根據碳排放系數計算各省碳排放量。

因此，本文選取各省能源消費產生的碳排放量作被解釋變量。碳排放量估計公式如下：

其中，carbonit代表第i省份第t年能源消費產生的碳排放量，單位為噸，i=1，2，…，28；t=1997，1998，…，2011；Pitj 表示第i省份的第j類能源在第t年的消費總量，j=1，2，3分別為原煤、石油、天然氣三種能源，單位分別為萬噸、萬噸和立方米；βj表示第j類能源折算成標準煤的折算率（碳排放系數以美國能源部/能源情報局（DOE/EIA）、日本能源經濟研究所（IEE）、全球氣候變化基金會（GEF）、政府間氣候變化專門委員會（IPCC）確定的煤、石油、和天然氣三種能源的碳排放系數為依據）；αj表示第j類能源（第j類的能源是經標準折算后的能源）的碳排放系數（碳排放系數以美國能源部/能源情報局（DOE/EIA）、日本能源經濟研究所（IEE）、全球氣候變化基金會（GEF）、政府間氣候變化專門委員會（IPCC）確定的煤、石油、和天然氣三種能源的碳排放系數為依據）。

2.解釋變量。本文選取人均FDI（FDI）、人均進口總額（import）和人均出口總額（export）作為解釋變量。其中，人均FDI等于某地區當年外商投資企業投資總額/當地當年年末人口總數；某地人均進口總額和人均出口總額分別等于當地進口總額和出口總額與當地當年年末人口總數之比。

三、實證分析

（一）空間權重設定

本文根據李因果等（2010）提出的基于面板的樣本間距離計算方法構造對外開放經濟距離。具體公式如下：

全時“絕對量”距離dij（AQED）：

最后，將（5）式作為空間權重矩陣中的距離來構造對外開放經濟距離空間權重矩陣。用于計算經濟距離的樣本指標為人均FDI、人均進口貿易額和人均出口貿易額。

（二）空間自相關檢驗

在引入空間經濟距離權重后，本文選擇Morans I指數：

其中，S2為樣本方差，wij為空間權重矩陣的（i，j）元素。

選擇全國28個省市1997—2011年的平均碳排放樣本數據對碳排放的集聚效應進行全局空間自相關檢驗。檢驗結果（如表1所示）。

表1結果表明，碳排放存在對外開放經濟距離意義上的集聚效應。而且，Morans I<0，說明集聚的模式是高—低相配。以長三角地區為例，長三角的省市對外開放程度很相似。相對應的是上海的十五年平均碳排放是4 110.51噸，浙江的十五年平均碳排放是6 380.65噸而江蘇的十五年平均碳排放是9 801.99噸。上海的碳排放量在全國處于中下游，浙江位居中游而江蘇位居第三。這種高—低相配的現象來源于長三角地區的發展定位形成區位互補。江蘇省以工業和制造業發展為主。上海作為金融中心，以服務業發展為主。浙江素有“魚米之鄉”之稱，且一直以來是中國高產綜合性農業區。這三種不同的發展定位形成互補的同時也產生了不同的碳排放，且形成了碳排放高值與低值相互聯系的負相關空間集聚效應。

（三）空間計量分析

1.模型建立。為研究對外開放程度對碳排放的具體影響，本文建立基于面板數據的空間杜賓模型?？臻g杜賓模型假設某一區域的因變量依賴于其臨近區域的解釋變量。模型構建如：

lncarbonit=ρWlncarbonit+β1lnFDIit+β2lnimportit+β3lnexportit+δ1WlnFDIit+δ2Wlnimportit+δ3Wlnexportit+αi+εit （7）

其中：W為由對外開放經濟距離構成的空間權重矩陣；ρ為空間自回歸系數；δ1WlnFDIit、δ2Wlnimportit和δ3Wlnexportit分別表示來自對外開放程度接近的地區的各解釋變量的影響；αi表示非時變的個體效應。

2.估計結果分析。在做參數估計之前，首先需對模型進行豪斯曼檢驗，以確定模型應設定為固定效應還是隨機效應。

根據豪斯曼檢驗，模型應設定為隨機效應模型。模型估計采用極大似然估計（MLE），結果（如下頁表3所示）。

從下頁表3可見，解釋變量里除了貿易出口額不顯著以外，其余變量均統計顯著。解釋變量的空間滯后項都通過統計檢驗。另外，因變量的空間滯后項也非常顯著。

從解釋變量的估計結果來看，人均FDI對碳排放的影響為負，且FDI每增加1%，碳排放減少5.9%。這說明“污染天堂假說”在中國不成立。原因在于FDI主要流入中國的第三產業，且伴隨有技術溢出效應，可以有效遏制過量的碳排放。人均進口貿易額對碳排放的影響也為負，貿易額每增加1%，碳排放減少7.73%，而出口貿易額對碳排放的影響不顯著。這在一定程度上說明，平均而言，我國開始進入環境庫茲涅茨曲線的右端，即隨著貿易量的增加，碳排放逐漸減小。Grossman和Krueger（1991）將貿易對環境的影響分解成規模效應、結構效應和技術效應。我國目前是結構效應和技術效應占主導。

從解釋變量的空間滯后項結果看，對外開放程度接近的區域間存在相互依賴。還是以長三角地區為例，江蘇省的FDI增加和進出口貿易額增加可能會使開放程度接近的上海的碳排放減小。這說明FDI和貿易都存在輻射效應。這一輻射效應可以理解為在發展定位存在差異的基礎上對外開放程度接近的省市之間相互的學習和借鑒，且可能是高碳排放省市向低碳排放省市借鑒，優勢互補，因此造成了高—低集聚效應。最后，因變量的空間滯后項表明，對外開放程度接近地區的碳排放存在示范效應。

四、結論與政策建議

（一）結論

本文從對外開放的視角切入，通過引入對外開放經濟距離構造了空間權重矩陣，進而進行了空間自相關檢驗和建立了基于面板數據的空間杜賓模型對對外開放和碳排放之間關系的3條假設進行了實證分析。第一，貿易對碳排放的影響處在環境庫茲涅茨倒U型曲線右端，即隨著貿易量增加，碳排放減小，假設1不成立。第二，FDI對碳排放的影響與“污染天堂”假說不一致，FDI的增加并不會增加碳排放，假設2成立。第三，碳排放存在對外開放經濟距離意義上的集聚效應，且集聚模式是高—低集聚，即對外開放程度接近的區域會以高碳排放和低碳排放的形式聚集在一起。假設3成立。另外，FDI和貿易對碳排放的影響存在輻射效應。而碳排放自身存在空間示范效應。

（二）政策建議

1.鼓勵外商直接投資。結合本文的研究，FDI有助于減少當地和開放程度接近區域的碳排放。因此，要鼓勵FDI并且要提高FDI的利用效率，提高FDI用于第三產業的比例，為中國的經濟服務。

2.鼓勵進口。本文研究表明，進口將有利于碳排放的減少，因此應適當降低進入國內市場商品的關稅。國內的生產應選擇節能型的消費模式和循環型的生產方式以降低碳排放，并且在進口的環節上控制隱含碳較高的商品進入國內，同時多引進環保設備，對環保型的生產企業進口所需的機器、設備等貨物予以免稅，以上措施也符合“十二五”期間提出的要確保國家下達的節能減排目標的要求。

3.鼓勵環保資源與環保技術充分流通。本文的研究表明，開放程度接近的地區存在高—低集聚效應。應該利用好這種集聚效應，使得環保資源和環保技術在區域間充分流動。比如上海地處沿海，有豐富的水能和風能，可充分利用和發展潮汐能或者建設風力發電裝置來逐漸減少化石能源的消耗。同樣沿海的江蘇省可以與上海進行優勢互補，將資源和技術進行充分流通，逐漸走出一條低碳環保高效的新型經濟發展之路。

參考文獻：

[1] Grossman，G.M.and Krueger，A.B..Environmental Impacts of the North American Free Trade Agreement.NBER working paper，1991.

[2] 周杰琦，汪同三.貿易開放提高了二氧化碳排放嗎——來自中國的證據[J].財貿研究，2013，（2）：12-19.

[3] 牛海霞，胡佳雨.FDI與我國二氧化碳排放相關性實證研究[J].國際貿易問題，2011，（5）：100-109.

[4] 李因果，何曉群.面板數據聚類方法及應用[J].統計研究，2010，（9）：73-78.

[5] 郭沛，蔣庚華，張曙霄.外商直接投資對中國碳排放量的影響——基于省際面板數據的實證研究[J].中央財經大學學報，2013，（1）：

47-52.

[6] 徐化愚，方芳.中國進出口貿易的內涵CO2排放——基于多區域投入產出法的測算及分析[J].國際貿易問題，2013，（9）：82-91.

[7] 姬世東，吳昊.貿易增長、FDI流入和地區碳排放關聯性的PVAR模型分析[J].工業技術經濟，2012，（11）：118-123.

Research on the Relationship between Opening-up and Carbon Emissions

CHEN Qian，WANG Lei

（Shanghai University of International Business and Economics，Shanghai 201620，China）

Abstract：Through the collection of panel data of the per capita FDI，per capita import and export trade of the 28 provinces from 1997 to 2011，we constructed the spatial weight matrix based on the economic distance which describes the similarity of the opening-up of different areas.And then the spatial autocorrelation test of carbon emissions is carried out.The study shows that the agglomeration effect of carbon emissions occurs in the region of close extent of opening up.In addition，we established the Spatial Dubin Model（SDM）to make an empirical test on the relationship between opening up degree and carbon emissions.The test showed that the effect of trade on carbon emissions is in the right side of the Environmental Kuznets inverted U-shaped curve；the effect of FDI impact on carbon emissions shows there is not “pollution heaven”；the effect of FDI and trade impact on carbon emission shows there is radiation effects.Carbon emissions has demonstration effect of space itself.

Key words：carbon emissions；FDI；import and export trade；spatial autocorrelation；spatial dubin model

[責任編輯 安世友]