空間溢出視角下中國FDI對 CO2 排放的影響效應研究

關鍵詞：區域經濟；高質量發展；半參數空間杜賓模型；FDI； CO₂ 排放；非線性效應中圖分類號：F062.2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-7312（2025）04-0474-09

Abstract： As an important engine of China’ s economic growth，the study of the impact mechanism of foreign direct investment（FDI） on carbon dioxide（ CO₂ ）emissions is of great significance to the realization of the“double carbon” goal and the high-quality development of the economy.Based on the panel data of 29 provinces in China from 2OO8 to 2O22，this paper explores the nonlinear effect of FDI on CO ² emissions using the Semiparametric Spatial Durbin Model.The results show that： There is a significant positive spatial spillover effect of CO₂ emissions，that is，the neighboring region will produce positive spillover of CO₂ emissions in the local region. The influence of FDI on CO ² emissions is non-linear， showing an inverse“N”curve relationship of inhibition - promotion - inhibition.Although FDI exerts nonlinear effects on CO ² emissions in the three regions，such effects are more obvious in the eastern and central regions， while weak in the western regions. Based on this，the following suggestions are put forward： Establish a sound regional linkage mechanism to make full use of the spatial spillover effct of （2號 CO₂ emissions.The government should vigorously atract foreign investment，optimize the business environment，and take into account both “open” and“green” development goals，so that the impact of FDI on CO₂ emissions will enter the final stage of the inverted “N” curve as soon as possible;（3） Explore low-carbon development models in line with the actual development of the eastern，central and western regions in light of local conditions.

Key words： regional economy; high quality development; Semiparametric Spatial Durbin Model; FDI; CO₂ emission; nonlinear effect

0 引言

溫室氣體導致的全球變暖是一個全球性的環境問題，已經成為人類和其他物種生存的巨大威脅。在眾多溫室氣體中， CO₂ 是環境中最主要的人為溫室氣體，約占溫室氣體的 70% [1]。為了控制全球氣溫，世界各國必須確保有效地減少 CO₂ 排放。而中國目前已經超過美國成為世界上最大的CO₂ 排放國，達到世界的三分之一[2]。我國在2020年聯合國大會和氣候峰會提出，“中國將力爭2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和”的戰略目標[3]。因此，經濟的低碳發展成為我國未來最重要的任務之一。而推動FDI綠色轉型則是推動低碳可持續發展的重要一環。

改革開放以來，我國大力推行外資政策，積極引進FDI，以此來推動國民經濟的快速增長。根據《世界投資政策監測報告》顯示，2014年我國實際利用外商直接投資額1196億美元，位居世界首位[4]。然而，FDI就像一把雙刃劍，在促進經濟增長的同時，也帶來了污染密集的產業，造成東道國嚴重的環境污染。因此，在“雙碳”目標的背景下，厘清FDI對 CO₂ 排放的影響機制，找出FDI作用方向轉變的臨界點，對我國制定碳減排政策、探索FDI和環境保護協調發展的新型道路具有重要意義。

1文獻綜述

目前，關于FDI和 CO₂ 排放之間關系的研究可以分為線性和非線性2類。在線性關系研究方面，學術界存在2種觀點。一部分學者認為，FDI會惡化東道國環境污染狀況，即支持“污染避風港假說”。GRIMES等[5]估計了1980—1996年間欠發達國家外商直接投資對 CO₂ 的影響，結果表明外商直接投資加速了 CO₂ 排放的增長速度，對 CO₂ 排放總量的增長有顯著的影響作用。HOFFMAN 等[6]將112個國家按照收入分為低、中和高收入國家，對FDI和 CO₂ 進行格蘭杰因果檢驗，研究發現FDI與 CO₂ 之間的因果關系在不同收人發展水平的國家間存在異質性，在低收人國家， CO₂ 水平格蘭杰導致FDI流人，對于中等收入國家，FDI流入格蘭杰導致 CO₂ 排放，對于高收入國家，沒有格蘭杰因果關系。王少劍等通過對我國283個城市面板數據進行實證研究，結果表明FDI顯著增加了我國 CO₂ 排放強度。另一部分學者則認為FDI有利于抑制東道國的環境污染，即支持“污染光環假說”。CHUA[8]認為，盡管發達國家在清潔技術（包括工藝和產品）方面的競爭力和優勢更大，外商直接投資和貿易作為媒介能夠幫助發展中國家獲取先進的清潔技術，從而加快環境創新過程，減少污染控制成本。MEISNER[9使用95個發展中國家的面板數據研究私營部門在參與經濟活動中與工業 CO₂ 之間的系統經驗關系中發現，發展中國家的外商直接投資能夠降低該國的 CO₂ 排放。李新安等[10]利用中國2009—2018年制造業面板數據研究FDI對制造業 CO₂ 排放的影響，結果表明FDI與CO₂ 排放之間具有負相關關系。藍虹等[1的研究則發現FDI的流入會通過技術升級和技術溢出提升我國碳排放效率。

但是FDI與 CO₂ 排放的關系不是靜態的，在經濟周期波動、宏觀政策調控、金融危機等因素以及技術進步和產業結構調整等經濟事件的影響下，兩者之間存在顯著的非線性關系[12]。因此，近年來，多數學者的研究聚焦在FDI對 CO₂ 的非線性影響上。如PAZIENZA[13]結合FDI的平方項來捕捉FDI對 CO₂ 排放的“U形”非線性直接影響。SARKODIE等[14通過引入FDI的平方項和三次項，構建了一個三階多項式來確定FDI對 CO₂ 的非線性直接效應。XIE 等[15]基于面板平滑過渡回歸模型針對FDI與碳排放之間的非線性關系進行研究，并考察FDI在不同的門檻區間內對 CO₂ 排放的影響機制。然而，上述研究忽略了一個關鍵的問題，經濟體所處的發展階段也會使FDI對碳排放的影響產生非線性關系。

綜上所述，現有研究多通過引入FDI的二次項、三次項或利用門限模型來分析FDI和 CO₂ 的非線性關系，但此類參數模型存在設定偏誤，無法進一步識別二者可能存在的更為復雜的非線性關系，致使估計結果不夠穩健，不足以準確反映FDI和 CO₂ 的真實關系。因此，文中將FDI作為非參數項構建出半參數空間杜賓模型，既能夠考察變量可能具有的空間效應，還能考察變量間的非線性特征，有效避免了非參數回歸模型中的“維數災難”問題，模型更具備靈活性。

2 理論機制分析

2.1 CO₂ 排放的空間溢出效應

CO₂ 排放不僅與經濟結構、人口、交通運輸和低碳技術水平等因素息息相關，還取決于地區之間競爭與合作、示范與關聯以及經濟與技術溢出等活動。一般來說，相鄰地區在自然資源稟賦、經濟和社會文化等方面具有相似性， CO₂ 排放就會呈現出空間上的關聯性。對于經濟較為發達的地區來說，該地區的經濟發展水平更高，鄰近地區的資本和勞動力地區傾向于以該地區為中心進行流動，促進產業集聚和城鎮化水平程度提高，加劇了工業和生活 CO₂ 排放，出于對美好環境和高質量經濟發展方式的追求，高耗低效的技術逐漸被淘汰，污染嚴重的產業會被轉移到鄰近地區[16]。對于鄰近地區來說，一方面，資源稟賦較高的地區更追求經濟發展，選擇以犧牲資源環境為代價承接來自經濟較為發達地區轉移的高污染高排放產業，加劇了欠發達地區的 CO₂ 排放；另一方面，當其他周邊地區通過發展高污染高排放的產業得以實現經濟快速發展時，地區間的經濟競爭和示范效應促使本地區傾向于模仿周邊地區的發展模式，引起本地區 CO₂ 排放的增加[7]?；诖耍闹刑岢黾僭O1。

H₁ ：鄰近地區對本地區的 CO₂ 排放存在正向的空間溢出。

2.2 FDI對東道國 CO₂ 排放的影響分析

國際貿易對環境的影響可以分解為規模效應、結構效應和技術效應3種[18]。這種影響分解也被認為同樣適用于FDI對 CO₂ 排放的影響關系中[19]

1）大量FDI的流入在很大程度上緩解了其資本的短缺問題和就業壓力，增加了東道國的資本存量從而推動生產規模進一步擴大，提高了東道國經濟發展水平[20]。在我國， CO₂ 排放與經濟發展密切相關[21]，因此 CO₂ 排放會受到影響。

2）中國的新型工業化道路上，FDI起到了重要的作用。根據國家統計局統計數據，2023年上半年規模以上工業增加值同比增長 3.8% ，其中外商及港澳臺商投資企業增長 0.8% 。外商直接投資對我國產業結構的影響有正負兩方面。一方面，跨國公司和外資企業帶來的資本和先進低碳技術，通過參與不同密集型行業的生產活動促使中國的生產活動由勞動密集型行業轉向資本及技術密集型行業，推動產業結構調整和升級[22]；另一方面，FDI在產業結構投資上的不平衡，會在一定程度上搶占國內企業的資源[23]，FDI在地理區位選擇上的非均衡性會影響產業布局，擴大地區之間的產業結構差異[24-25]。產業結構作為經濟發展方式與環境之間的紐帶，如果經濟增長的效率低下，意味著將對環境和資源造成巨大壓力[26]。因此FDI將通過影響東道國產業結構進而影響 CO₂ 排放。

3）發達國家在環境創新和清潔技術方面發展較為成熟，FDI會給東道國帶來先進低碳技術、污染防治手段和環境管理經驗[27-28]。此外，FDI的技術外溢效應會引發示范-模仿效應和競爭效應，有助于東道國創新能力的提高，促進低碳技術進步，從而抑制CO排放[29-30] 。

由上述可知，FDI對 CO₂ 排放的影響存在復雜的傳導機制，在不同效應之間相互作用下FDI對CO₂ 排放的影響會呈現出非線性特征。一方面，外資的進入擴大了東道國生產規模，提高了產出水平，在現有的產業結構下，大量的資本流入污染密集型行業將導致更多的污染排放；另一方面，FDI在帶來資金的同時，通過低碳技術的轉讓和擴散、污染防治手段和環境管理經驗的分享，促進東道國產業結構升級，提高東道國低碳技術創新能力，并且隨著經濟發展水平提高，東道國對環境的要求進一步嚴格，也將促使企業進行污染防治活動[31]?；诖?，文中提出假設2。

H₂ ：FDI對 CO₂ 排放的影響存在非線性特征。

3 實證研究設計

3.1 模型構建

3.1.1 基準回歸

為探究FDI對 CO₂ 排放的影響，文中構建了基準回歸模型，其設定如下

C_it=α+β₁FDI_it+β₂X_it+μ_i+v_t+ε_it

式中， i 和 χ_t 分別為省份和時間； C_it 為 CO₂ 排放強度； FDI_it 為外商直接投資； X_it 為控制變量； α 為截

距項； μ_i 和 v_t 分別為個體固定效應和時間固定效應； ε_it 為隨機擾動項，

3.1.2 空間杜賓模型（SDM）

考慮到 CO₂ 排放可能存在地區間的溢出效應，文中引進空間權重構建空間計量模型。傳統的空間計量模型主要有空間滯后模型、空間誤差模型和空間杜賓模型3種，在經過LM檢驗和LR檢驗后，文中最終選擇使用空間杜賓模型，其公式如下

式中， n 為樣本中截面個數； w_ij 為地理反距離權重矩陣，其余變量含義與公式（1）一致。

3.1.3半參數空間模型（SSDM）

根據機制分析，FDI對 CO₂ 排放產生非線性效應。因此，文中在模型（2）中引入半參數方法，來刻畫出二者可能的非線性關系。半參數估計方法既可以避免僅使用線性回歸產生的模型設定誤差，也克服了非參數回歸方法容易出現的“維度災難”的局限。在參考陳叢波等[32做法的基礎上，文中將FDI作為非參項引入模型（2），構造出半參數空間杜賓模型，其公式如下

式中， g（FDI_it ）為未知函數，其余變量含義與公式（1）一致。

3.2數據來源與變量選取

3.2.1 數據來源

考慮到數據的可獲得性，選取2008—2022年我國29個省份作為研究樣本。其中，西藏、港澳臺地區數據存在較多缺失，吉林FDI統計口徑變化，故將其剔除。數據來源于2008—2022年《中國統計年鑒》《中國科技統計年鑒》《中國能源統計年鑒》各省份統計年鑒、統計公報以及政府工作報告。各個變量的描述性統計，見表1。

3.2.2 變量選取

1） CO₂ 排放。選用 CO₂ 排放強度（單位GDP的 CO₂ 排放總量）來衡量。其中， CO₂ 排放總量的計算，借鑒徐建中等[33的做法，選取原煤、洗精煤、焦炭、原油、汽油、煤油、天然氣、熱力、電力等17種能源計算得到。其公式如下

CEF_i

式中， CO₂ 為 CO₂ 排放總量; EC_i 第 i 種能源總量； NCV_i 為第 i 種能源的平均低位熱值； A_i 為第 i 種能源的單位熱的碳含量； O_i 為第 i 種能源的氧化速率，44/12二氧化碳與碳的分子量比； CEF_i 為電力和熱力分地區的 CO₂ 排放系數。

2）FDI。選用歷年各省份實際使用外商投資額按當年匯率折算成人民幣后占GDP比重來衡量。

3）經濟增長（PGDP）。采用人均GDP水平來衡量。

4）經濟結構（S）。借鑒殷紅等[34]的做法，采用三次產業加權法來衡量。其計算公式為 S= IS_i 為第 i 產業增加值占GDP 比重。

5）研發投人強度（RD）。選用研究與試驗發展（Ramp;D）經費內部支出來與Ramp;D人員的比值來衡量。

6）物質資本積累（K）。選用資本存量來衡量。其中，資本存量的計算，借鑒張軍等[35的做法，采用永續盤存法，以2000年為基期，經濟折舊率為9.6% 計算得到。

7）環境規制（ER）。借鑒陳詩一等[3的做法，采用政府工作報告中環境相關詞匯出現頻次占全文詞頻總數的比重來衡量。

8）人口規模（POP）。采用歷年各省份年末總人口來衡量。

9）教育水平（EDU）。借鑒張永強等[37]的做法，采用平均受教育年限來衡量。其計算公式為

平均受教育年限 Σ=Σ （小學學歷人數 *6+ 初中學歷人數 ^*9+ 高中和中專學歷人數 *12+ 大專及本科以上學歷人數 *16 ）/6歲以上人口總數

4 實證分析

4.1 空間相關性檢驗

文中采用全局Moran’s I 指數來檢驗 CO₂ 排放是否存在空間自相關性。由表2可知，2008—2022年全局Moran’s I 指數在 5% 水平下均顯著為正，且大部分年份Moran’s I 指數值大于0.2，表明研究期內 CO₂ 排放呈現顯著的空間正相關性，這意味著某地區會受到鄰近地區 CO₂ 排放的正向溢出。這也驗證采用空間計量分析方法的必要性。

4.2 回歸結果分析

4.2.1 參數模型回歸結果

OLS、SDM以及SSDM回歸結果，見表3。從OLS和SDM的回歸結果來看，FDI對 CO₂ 排放的回歸系數 1% 的顯著性水平上均為負，表明FDI對我國 CO₂ 排放產生顯著的抑制作用，回歸結果支持“污染光環”假說。

SSDM模型由于能夠刻畫FDI與 CO₂ 排放的非線性關系，回歸結果最為準確。由于FDI的回歸結果以偏導數散點圖的方式呈現，這里僅分析模型中參數部分的回歸結果。從SSDM模型空間滯后系數以及控制變量回歸結果來看，被解釋變量的空間滯后項回歸系數在 1% 的顯著性水平上為正，說明 CO₂ 排放在空間上存在正向溢出效應，即鄰近地區的 CO₂ 排放會促進本地區的 CO₂ 排放，呈現出顯著的空間依賴性，理論 H₁ 成立。經濟增長的回歸系數顯著為負，說明隨著經濟增長水平的上升，社會對節能減排的要求相應提高，從而抑制 CO₂ 排放。物質資本積累的回歸系數顯著為負，說明物質資本積累水平的提高對 CO₂ 排放產生了顯著的抑制作用。原因在于，隨著物質資本積累水平的提高，“干中學”促使當地的低碳技術得到改善，抑制了本地的 CO₂ 排放[38]。教育水平對CO₂ 排放的回歸系數顯著為正，符合郭炳南等[39]的研究結論，即教育與企業需求脫節，與產業結構存在不匹配性。經濟結構的回歸系數不顯著，說明經濟結構的轉型升級還在路上，技術密集型和清潔型產業的比重有待增加，對 CO₂ 排放的抑制作用尚未凸顯。對研發投入強度的回歸系數不顯著，說明國內自主研發投入尚未以綠色低碳創新為導向，這與萬倫來等[40的結論相似。環境規制的回歸系數不顯著，說明總體環境規制力度不強。人口規模對 CO₂ 排放的回歸系數不顯著，說明總體上人口規模對 CO₂ 排放沒有顯著影響。

4.2.2FDI對 CO₂ 排放的非線性效應

圖1顯示了模型中非參數項FDI對 CO₂ 排放的偏導數散點圖，橫坐標為FDI，縱坐標為FDI對CO₂ 排放影響的邊際效應。由圖可知，FDI對 CO₂ 排放影響的邊際效應在在[0，6]為負值，在[6，15]區間內為正值，當FDI大于15為負值。整體上FDI和 CO₂ 排放呈現倒“N”型關系，理論 H₂ 成立。即在FDI小于6時，FDI對 CO₂ 排放產生了抑制作用。其原因在于，FDI會帶來先進的生產技術降低污染排放，來自國外的先進低碳技術、污染防治手段和管理經驗等高級要素的流人，加快了環境要素的流轉，使得 CO₂ 排放得到有效抑制，且在FDI處于3附近時抑制作用最大。之后隨著FDI的流入，規模效應加劇資源消耗，較低的環境標準使污染型產業得以轉移進國內，此時FDI對 CO₂ 排放影響的邊際效應由負轉正，大量的FDI會投向高耗能高排放領域，導致其經濟效應無法彌補上由規模效應造成的成本缺口，同時大量FDI的流入還可能產生擁擠效應，抑制企業的低碳創新活動，加劇 CO₂ 排放。即FDI對 CO₂ 排放產生了促進作用。最后FDI的結構效應和技術效應對抑制 CO₂ 排放的作用越來越大，技術溢出降低企業降碳生產的成本，對 CO₂ 排放起到抑制作用。

4.2.3 異質性分析

表4展示了三大區域的半參數空間杜賓模型回歸結果。由表可知，三大區域被解釋變量的空間滯后系數均顯著為正，這與空間相關性檢驗中CO₂ 排放具有正向空間溢出的結論一致。

圖2展示了三大區域FDI對 CO₂ 排放的偏導數散點圖。由圖可以看出，東、中、西部偏導圖相似，FDI和 CO₂ 排放均呈現為倒“N”型關系，即隨著FDI的提升，FDI對 CO₂ 排放產生抑制一促進—抑制的非線性效應。從東部地區的偏導數散點圖來看，當FDI小于3.3時，東部地區的偏導數小于0；當FDI位于[3.3，20]區間內，東部地區的偏導數大于0；當FDI大于20時，東部地區的偏導數小于0?？赡艿脑蚴牵簴|部地區經濟較早發展和開放，較先接觸和應用防治技術，對 CO₂ 排放產生抑制作用；FDI在促進經濟增長的同時也帶來了污染密集型產業，加劇了東道國 CO₂ 排放壓力，隨著FDI流入的增加，當FDI繼續增加，一方面可能會導致過度集聚引發企業的過度競爭和要素成本增加，抑制當地的低碳技術創新；另一方面不合理的引資布局管控使得大規模的FDI投向交通、電力和燃氣等行業，進而加劇了 CO₂ 排放壓力。當FDI水平進一步提高，FDI的低碳技術溢出促進當地企業進行專業化分工和成本節約活動，抑制 CO₂ 排放。從中部地區的偏導數散點圖來看，當FDI小于0.5時，中部地區的偏導數小于0；當FDI位于[0.5，1.7]區間內，中部地區的偏導數大于0；當FDI大于1.7時，中部地區的偏導數小于0。從西部地區的偏導數散點圖來看，西部地區偏導數值在FDI小于1.5時為負數，FDI位于[1.5，2.7]區間內，西部地區的偏導數大于0，當FDI大于2.7時，西部地區的偏導數小于0，但有上升的趨勢。這主要是因為西部地區以經濟增長為主要目標，在環境監管和準人標準制定上相對寬松，較低的人力資本水平不利于吸收來自FDI帶來的先進低碳技術手段和環保管理經驗，使得FDI對 CO₂ 排放的抑制作用不顯著。

5 穩健性檢驗

為了進一步驗證上述模型的合理性以及結論的穩健性，文中通過更換被解釋變量和空間權重矩陣2種方法進行穩健性檢驗。

1）替換被解釋變量。文中借鑒邵帥等的做法，采用人均 CO₂ 排放量替代 CO₂ 排放強度作為被解釋變量進行回歸。

2）替換空間權重矩陣。文中借鑒張梔等[41]的做法，構建經濟距離空間權重矩陣替代反距離空間權重矩陣進行回歸。表5和圖3報告了替換被解釋變量和空間矩陣之后的半參數空間杜賓模型的回歸結果，與表3和圖1對比發現，被解釋變量空間滯后項的回歸系數均顯著為正，FDI對 CO₂ 排放的偏導數散點圖趨勢總體上保持一致，說明研究結果的穩健性。

6結語

研究在考慮空間溢出的基礎上，結合空間計量模型和非參數模型，構建出半參數空間杜賓模型對我國省域層面FDI對 CO₂ 排放的影響機制進行探究。

1） CO₂ 排放存在顯著的正向空間溢出效應，即鄰近地區會對本地區的 CO₂ 排放產生正向的空間溢出。

2）FDI對 CO₂ 排放的影響存在非線性特征，二者呈現出倒“N”型曲線關系。即當FDI小于6時，FDI抑制 CO₂ 排放；當FDI位于[6，15]區間內時，FDI促進了 CO₂ 排放;當FDI大于15 時，FDI抑制CO₂ 排放。

3）FDI對 CO₂ 排放的影響存在地區異質性。FDI對三大區域 CO₂ 排放雖然均產生先抑制后促進再抑制的非線性效應，但這種效應在東、中部地區較為明顯，在西部地區則表現相對微弱。

4）建立健全區域聯動機制，充分利用 CO₂ 排放的空間溢出效應。各地區在推動本地區經濟高質量發展的同時，要注重與周邊地區聯動協同，增強高質量發展和減排降碳的空間溢出。對政府來說，要因地制宜，制定合理的 CO₂ 排放標準，轉變一直以來“重GDP輕環境”的思想，要以長遠的目光來制定減排政策，合理規劃好產業占比、減排次序和責任劃分。同時與周邊地區地方政府共同協商建立區域間利益協調機制，加強區域合作、促進信息共享，提高 CO₂ 減排的有效性。

5）政府應大力吸引外資，優化營商環境，兼顧“開放”和“綠色”發展目標，使FDI對 CO₂ 排放的影響盡快進入倒“N”型曲線最后階段，最大化發揮FDI的 CO₂ 減排效應。充分考慮本地區經濟社會條件，推動經濟發展的同時優化引資結構，鼓勵引進清潔生產和具有先進降碳技術優勢的外資企業，并完善相關法律法規和制度保障，接納綠色高效的技術密集型和知識密集型FDI的注人，同時提升公眾環保意識、引導本地區產業結構和技術研發以環境友好和資源節約為導向，積極吸收來自FDI低碳技術溢出效應。

6因地制宜，探索符合東中西部發展實際情況的低碳發展模式。分區域實施低碳城市試點，探索符合東中西部地區特色的低碳綠色發展路徑，以點帶面，發揮示范作用。對不同類型的FDI采取差異化策略，對東中部發達地區而言，應設置更嚴格的環境準人標準，篩選符合本地區經濟高質量發展目標的外資，加強政府的環保監管力度。對西部地區而言，應該著力推進西部大開發戰略，挖掘西部經濟潛力，培育特色產業，在設置合理環境標準的門檻的前提下，支持地方政府在法定權限范圍內對FDI企業進行獎勵，引導外資投向我國西部地區。

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（責任編輯：王強）