基于我国产业结构与对外直接投资的碳排放实证研究

谭飞燕，刘辉煌

0 引言

我国经济发展与减排目标双重压力矛盾突出。能源是经济增长的引擎。我国经济的高速增长使能源需求始终保持强劲增长，所以我国既处于高能耗阶段，也处于高碳经济时期。为了保证经济平稳发展，民生得到改善，我国能耗还会增长，这主要是由于能源、汽车、钢铁、交通、化工、建材等六大高耗能产业的加速发展。在开发经济条件下，我国作为贸易大国和主要的FDI流入国，扮演着“世界工厂”的角色，能源和资源的消耗快速增长，再加上我国资源的利用率很低，人们的环保意识还不高，在未来一个很长的时期，我国的碳排放问题将会愈发严峻。国内在二氧化碳排放与经济增长关系研究的文献中，主要的不足是：仅有的二氧化碳库兹涅茨曲线研究，只限于简单地检验二氧化碳排放与人均收入的关系，未考虑其他经济因素与排放之间的关系。本文将在前人研究的基础上，加入对外直接投资、产业结构、FDI因素，对中国二氧化碳排放作进一步的研究。

1 模型设定与说明

为分析中国碳排放的现状，我们的模型设定依赖于开发经济增长、产业结构调整等经济类文献与环境污染的相关文献。在环境学理论中，影响温室气体排放的主要因素是人均能量消耗(ENt)和人均实际收入(INCOMEt)规模。因此，我们首先假设一个包含人均收入INCOMEt和ENt的碳排放函数：

而Talukdar[1]首次指出，一国经济开放水平与碳排放内在关联。基于对于开放经济条件的理论分析，我国的开放度水平主要依赖于贸易的开展，我们沿用Talukdar的观点，在构建的污染函数中引入了一个变量(TRADE)，旨在测量贸易开放对二氧化碳排放影响的效果。新的碳排放函数修正为：

然而，在发展中国家，人均收入与人均能源消耗往往相关，实证研究中一般偏向于人均收入因素。因此，根据以上分析整理后可得到碳排放的测定方程：

本文在此基础上，加入了进出口、外商直接投资、对外投资、产业结构调整等因素，检验各个因素对中国省际碳排放的影响，构建面板模型：

其中，i和t分别代表地区和年度，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是反映产业结构变动的指标，ACR为各地区的第一产业结构，IND为各地区的第二产业结构，TRADE反映地区的贸易水平，FDI代表外商直接投资水平，ODI代表对外投资水平，νi代表省际随机效应，cit代表误差项。

由于模型中部分变量随时间变化较小，这里利用stata11软件对面板数据的随机效应进行估计。为了直观反映参数估计的意义，首先利用CO2的对数形式进行分析，然后再利用单位产出CO2排放量进行估计来反映结果的稳健性。这里选取了两个指标反映产业结构，还考虑了收入对碳排放的非线性影响以及贸易、外商投资与对外投资的作用，每组模型都估计了6个方程。中国省级行政单位的CO2排放量方面，并无较为权威的官方统计，李国志，李宗植[2]、许广月和宋德勇[3]等均依据各地区能源消耗数据进行估算。借鉴他们的方法，本文依据IPCC(2006)提供的七种化石燃料的净发热值和碳排放系数，处理后得到各种燃料的CO2排放系数，再用各地区不同种类的燃料消耗量乘以相应的CO2排放系数，得到的各地区能源消耗的导致的CO2排放量。根据IPCC(2006)的研究报告，除了能源消耗所导致的CO2排放以外，一些产品诸如水泥、玻璃、焦炭等工业产品生产过程本身也将导致较多的CO2排放，故本文也估算了各地区排放强度较大的主要工业产品生产所导致的CO2排放，与各地区能源消耗导致的CO2排放汇总，得到各省估算的CO2排放总量。

为衡量一国或地区贸易状况对地区碳排放的影响，现有研究大多采用进出口额与地区GDP的比重来衡量。如Jorgenson et al[4]、Perkins和 Neumayer[5]采用各国出口总额与该国GDP比值来考察贸易渠道的碳排放的影响；Hubler和Keller[6]采用进口与GDP的比值。考虑到中国对外开放度不断提高，出口在地方经济发展中的作用日渐显著，本文借鉴前者的思路，选择各地区出口总额与地区GDP的比值来表征贸易状况。

外商投资指标方面，现有研究多选用FDI存量与GDP的比重来衡量，如 Talukdar[1]、Jorgenson[4]、Perkins和 Neumayer[5]等。本文借鉴大多数人的做法，采用地区外商直接投资累计额与地区GDP的比值来衡量外商直接投资的水平。对外投资指标方面，使用类似方法进行处理。

研究地区收入水平与地区碳排放关系时，现有研究大多采用地区人均GDP来表征，如林伯强[7]、许广月和宋德勇[3]等。本文借鉴他们的做法，采用地区人均GDP来衡量地区收入水平。

现有文献在考察产业结构对与地区碳排放关系时，大多采用地区的三次产业的比重来衡量其产业发展状况。Fisher-Vanden et al[8]对中国能源消耗的研究表明，第二产业的能源消耗是中国能源消耗最重要的组成部分；Jorgenson[4]发展中国家的研究表明，第一产业的发展与本国的碳排放也存在明显的相关性。为衡量第二产业和第一产业发展对地区碳排放的关系，借鉴Talukdar[1]的做法，本文分别用第一、二产业产出占地区GDP的比重(arg1，ind1)和第一、二产业产出占地区全部就业人数的比重(arg2，ind2)来衡量地区产业结构的变动情况。

2 实证结果研究

2.1 实证数据选取

本文实证部分采用数据为2000～2009年间除港澳台地区、西藏自治区和重庆市外的29个省、自治区和直辖市的面板数据；由于行政沿革的原因，将1997～2008年重庆市的相关数据并入四川省进行处理。本文所用数据主要源于2001～2010年《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》，部分数据来源于《中国工业经济统计年鉴》。由于本文的对外贸易、FDI等数据均采用美元作为计价单位，故本文用国家外汇管理局公布的历年人民币兑美元汇率中间价转换为人民币；文中其他涉及价值形态的人均收入数据，本文采用2000年为基期的工业产品出厂价格指数进行调整，以剔除价格因素的影响。

2.2 实证结果分析

以CO2排放量自然对数为因变量，表1报告了回归结果。总体看来，模型1至模型6的估计结果均表明样本期间内，外商直接投资至少在10%水平下与碳排放量显著正相关。我们较有把握地证明，外资的流入引致了碳排放量的上升，对我国环境造成了负面影响。根据Grossman and Krueger[9]的理论研究，FDI对一国环境的影响可分解为规模效益、结构效应与技术效应三个层面。因此，可以推断目前的中国，FDI环境效应的合力是负面的。与此相反，在6个模型中，贸易变量在不同程度上与碳排放正相关，但是统计上均不显著。这意味着中国贸易活动的开展并不是构成碳排放量增长的主要因素。此结论与李小平，卢现祥[10]中关于贸易变量的实证结论较为一致。他们的分析表明，发达国家转移污染产业的同时也向中国输出了清洁产业。总体上，中国并没有通过国际贸易渠道成为发达国家的污染天堂。对于对外直接投资变量的估计表明，我国对外投资渠道与碳排放之间不存在明显的关系，其统计上均不显著。多个模型估计结果显示人均产出一次项与碳排放量至少在5%水平下显著正相关，而模型4、5、6加入人均产出二次项，二次项的估计系数统计上均不显著，由此来看，环境库兹涅茨曲线的倒“U”型特征尚未显现，我国的环境水平还处在EKC曲线拐点的左端。

而对于本文考察的结构变量，可以发现我国碳排放总量与产业结构变化具有极大的相关性。模型1、2、3、4的第一产业碳排放参数估计值在0.14左右，但均不显著。第二产业的参数估计均值为1.27，系数差别很小且均在1%的水平下显著。可见一、二产业产值的增加都会增加该省的碳排放，第二产业的变化对碳排放的影响更大。以就业人数表征的结构变量也得出类似的结果，从模型5可知，在其他条件不变的情况下，我国第一、二次产业就业人数每增加1%，碳排放量将分别增加0.1176%、1.1792%。可见，我国产业结构变化对碳排放产生了重要影响。第一产业比重提高与碳排放之间正相关，这与Jorgenson的研究相一致。

表1 因变量为CO2排放量自然对数的回归结果

表2 因变量为单位产出CO 2排放量的回归结果

表2以单位产出的CO2排放量自然对数为因变量，FDI变量在模型1～6的设定中均较为稳健地表现出与二氧化碳排放量正相关关系。可见，外商直接投资渠道的碳排放增长不容忽视，再次印证了FDI环境效应的合力是负面性质。除了模型6设定形式下的估计结果，其他六个模型显示贸易变量与碳排放是正相关但统计不显著。据此，我们还是倾向于认为贸易活动的开展并不是构成碳排放量增长的主要因素。对外直接投资变量的估计结果仍然不显著。所有模型的估计结果显示人均产出一次项与碳排放量至少在5%水平下显著正相关，而模型4、5、6、7加入人均产出二次项，大多数二次项的估计系数统计上不显著，只有模型4的估计结果显著。由此来看，人均产出二次项的系数显著性对模型4中产业结构的指标选取比较敏感。对于结构变量，第一产业产值与就业人数对单位碳排放量的影响为正，但大多不显著。第二产业产值与就业人数对单位产出的碳排放量的影响均显著为正，这结果再次印证了第二产业的发展增加了我国的碳排放。

3 结论

综上两个模型可以看出：如大多数学者先前的预测与分析一致，我国以二氧化碳为指标衡量的环境水平还处在CKC曲线拐点的左端。国内“中间大两头小”的产业结构以及以FDI流入为渠道的碳污染产业转移是碳排放量增长的主要原因。贸易的开展尚未成为碳污染转移的重要渠道，对外直接投资与我国碳排放之间暂时不存在显著相关关系。我国碳排放的现状决定了解决当下经济增长与碳减排目标的双重出路。一方面，加强FDI的转型，包括提高FDI进入的环境标准，加大引入清洁技术、节能环保的低碳投资，发展好CDM机制下的项目；另一方面，积极寻找新的突破口，如利用对外直接投资渠道发展低碳经济抢占产业制高点。目前世界许多国家都高度重视发展低碳经济，普遍意识到谁能抢先发展好低碳技术和低碳产业，谁就能在新一轮经济增长中占据主动权，成为世界经济发展的“领头羊”。发达国家拥有先进的能源技术，在低碳经济方面处于领先地位，经济危机也使发达国家希望通过低碳经济保持产业竞争力，为下一轮增长早作准备，抢占先机。我国可利用对外直接投资的发展空间，顺应趋势，寻求先进低碳技术促进国内产业结构升级与碳排放的降低。

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