环境规制下外商直接投资对环境质量的影响——基于不同行业组的比较研究

张倩倩，张 瑞，张亦冰

(中国矿业大学(北京) 管理学院，北京 100083)

内容提要：本文利用2001-2016年我国34个工业行业的面板数据，将工业行业分为资本、劳动、能源和技术密集型四类，探究环境规制下FDI对环境质量的影响效应和作用机制在不同行业组的差异和变化。研究发现：FDI对环境质量的影响在不同的行业组呈现不同特点，在资本和劳动密集型行业呈“正U型”关系，在技术密集型行业呈“倒U型”关系，对能源密集型行业的影响不显著；环境规制使得FDI改变了其对环境质量影响路径的作用大小和方向，并总体上改变了FDI对环境质量的影响：导致资本密集型行业FDI对环境质量的影响由改善作用转化为恶化作用，促使能源密集型行业FDI对环境质量的影响由不显著转化为改善作用，弱化了劳动密集型行业FDI对环境质量的改善作用，削弱了技术密集型行业FDI对环境质量的恶化作用。因此，应根据行业特点设置环境规制强度，促进FDI对环境质量的改善。

一、引言

改革开放以来，我国引入外商投资取得巨大发展，根据国家统计局数据，1997-2016年的20年间，我国的实际利用外商直接投资额由453亿美元增至1260亿美元，已经取代美国成为对外商直接投资最具吸引力的国家。外资的进入虽然弥补了经济发展中资金缺口，带来了先进的技术和管理经验，但与此同时，外商直接投资引起的环境问题也受到社会的关注。

Copeland & Taylor(1994)、Mani & Wheeler(1998)、张宇和蒋殿春(2014)认为FDI流入会提高发展中国家污染型行业的比例，导致发展中国家成为发达国家的“污染天堂”[1-3]；而Eskeland & Harrison(2003)、盛斌和吕越(2012)认为FDI流入的同时，会给东道国带来先进的技术和设备，从而改善环境质量，产生“污染光环”效应[4-5]；李金凯等(2017)认为，FDI对环境质量的影响会随着经济发展阶段和自身累积阶段的不同而呈现不同特征[6]。可见，FDI到底对东道国的环境质量产生了改善作用还是恶化作用，其根源取决于FDI对环境质量影响的作用机制、路径及程度。

关于FDI对环境质量影响的作用机理，Grossman & Krueger(1995)最早提出了贸易对环境的规模效应、结构效应和技术效应[7]，随后，一些学者就三种效应的大小和作用方向进行研究[8]，目前达成的一致结论是，FDI流入造成规模效应增加，对环境质量起到恶化作用，外商投资增加了对污染型行业的比例，其结构效应恶化了环境质量，但同时其产生的技术溢出和模仿效应改善了环境质量。FDI对环境质量的影响方向最终取决于规模效应、结构效应和技术效应之间的强弱关系[5]。

根据上述文献，首先，关于FDI对环境质量影响的相关研究，多集中于从地区的宏观层面出发探讨其对东道国污染光环效应[9]，而从行业层面出发进行的研究较少，将工业行业进行分类比较的研究还没有涉及。由于不同类型的行业具有不同的要素投入特点和污染排放水平，故将工业行业进行分类并从各类型行业组的微观层面出发进行研究，才能更为深入地揭示FDI对环境质量的影响机理；其次，关于FDI对环境质量影响机理的研究，多从规模效应、结构效应和技术效应三条路径进行解释，但考虑到外商投资企业引入的用能设备所消耗的能源可能相对清洁，本文增加了能源消费结构这一影响路径，并对该条路径的存在性进行实证分析；第三，当前研究都仅仅集中于探讨FDI与环境质量的关系，或集中于探讨环境规制与环境质量的关系[10-12]，目前还没有关于环境规制下FDI对环境质量影响的相关研究。事实上，随着我国环境污染问题的日益严峻，政府不断加强环境规制强度，这必然对FDI流入量产生影响，并改变FDI对环境质量影响路径和方向。

二、理论分析与假设提出

(一)FDI对环境质量的影响

关于FDI流入对东道国环境质量的影响，当前存在“污染天堂”和“污染光环”两种假说。“污染天堂”假说认为，发达国家在经济全球化的过程中，将污染型产业转移到发展中国家，导致发展中国家成为“污染天堂”。“污染光环”假说认为，FDI流入发展中国家的同时，会带来先进的技术和设备，产生技术溢出效应，东道国通过学习模仿提高本国的资源利用效率和技术水平，反而会改善环境质量。FDI对环境质量的影响效应如图1所示。

图1 FDI对环境质量的影响

事实上，关于FDI对环境质量到底起到了改善作用还是恶化作用，主要依赖于其产生的技术溢出效应和产业结构污染化效应的强弱。由于不同类型的行业具有不同的技术水平、劳动价格、能耗强度等要素投入特点，故不同类型行业对FDI的吸引力不同，FDI在不同类型行业产生的影响效应可能是不同的。据此提出：

假设1：对于不同要素投入特点的行业，FDI产生的影响效应存在差异。

(二)环境规制下FDI对环境质量的影响机理

根据已有研究，FDI通过规模效应、结构效应和技术效应三条路径对环境质量产生影响。其中，规模效应是指，FDI流入增加了本国的资本存量，投资增加、经济规模扩大导致环境质量恶化；结构效应是指，FDI流入增加了污染型行业的比例，导致环境质量恶化；技术效应是指，FDI流入带来先进的技术和设备，促使东道国环境质量改善。FDI对环境质量的最终影响，取决于规模效应、结构效应和技术效应三者之间的强弱关系。在已有研究的基础上，考虑到能源消费结构是影响环境质量的重要因素，且外商投资引进的机器设备所使用能源结构可能较为清洁，故本文增加了能源消费结构这一作用机制，以探究FDI通过影响工业行业能源消费结构对环境质量产生的影响。FDI对环境质量的影响机理如图2中实线箭头部分。

图2 环境规制下FDI对环境质量的影响机理

注：图中实线箭头代表FDI对环境质量的原始影响路径，虚线箭头代表环境规制下FDI对环境质量影响机理的改变路径。

然而，受环境规制的影响，FDI的流入量和流向会发生变化。环境规制下FDI对环境质量的影响机理变化如图2中虚线箭头所示。

首先，环境规制强度的提高会增加外资企业的生产成本，阻碍FDI流入，从而缩小FDI的规模效应。据此提出：

假设2：环境规制下FDI产生的规模效应会较原始规模效应缩小，一定程度上改善环境质量。

其次，一方面，由于环境规制通过征收碳税等方式增加企业的环境成本，倒逼其减少能源需求，降低环境污染程度。或通过节能补贴等方式，减少能源需求，从而改善环境质量[13]，产生“倒逼减排”效应；另一方面，环境规制政策会导致化石能源所有者预期环境规制越来越严格，从而提前进行开采和生产，导致化石能源价格下降，加速化石能源消费，造成环境质量恶化[14-16]，产生“绿色悖论”效应。故，在“倒逼减排”和“绿色悖论”的双重效应下，环境规制下FDI对产业结构、能耗结构的原始影响方向会发生改变，对环境质量可能产生改善和恶化的双重作用。据此提出：

假设3：环境规制下FDI对产业结构和能耗结构的影响效应大小、方向发生变化，对环境质量会产生改善或恶化的双重作用。

最后，一方面，由于环境规制强度的增加提高了外资准入门槛、增加了其生产成本，在减少FDI流入的同时削弱了其技术溢出效应，并且环境规制提高了本国企业的生产成本，降低了其对外资企业的学习模仿能力，从而削弱技术溢出效应对改善环境质量的作用；另一方面，环境规制强度增加也可能提高外资流入的质量，进一步促进技术溢出效应的发挥，并且倒逼本国的高能耗高污染行业加速技术创新进程，促进环境质量改善。据此提出：

假设4：环境规制下FDI技术溢出效应的大小、方向发生变化，对环境质量产生改善或恶化的双重作用。

三、模型构建与数据来源

(一)模型构建

为研究FDI对环境质量的影响，检验FDI、环境规制与环境质量之间可能存在的非线性关系，本文构建了包含FDI和环境规制的一次项和二次项的模型：

Cit=β0+β1·fdiit+β2·(fdiit)2+β3·gzit+β4·(gzit)2+β5·Xit+εit

(1)

其中，i代表行业，t代表时间，C为环境质量，fdi和gz分别代表外商直接投资和政府环境规制，X为其他控制变量，包括人均收入的一次项和二次项。

为检验FDI对环境质量的影响机理，本文引入了FDI与规模效应、技术水平、能源消费结构、行业结构的交叉项，以探究FDI对环境质量的原始影响机理。构建如下模型：

(2)

其中，gm代表规模水平，反映规模效应；e代表技术水平，反映技术溢出效应；pe表示行业结构，即高污染型行业的比例，反映结构效应；s表示能源消费结构。

为检验环境规制下FDI对环境质量的影响机理，本文引入了环境规制与FDI的交叉项以反映环境规制下FDI的变化，用Z表示，即Zit=fdiit*gzit，并分别构建其与规模效应、能源消费结构、技术水平和行业结构的交叉项，以探究环境规制下的FDI对环境质量影响机理的变化。构建如下模型：

(3)

(二)变量与数据来源

1.环境污染程度(C)。由于二氧化碳是工业的主要污染排放组成成分，且工业部门二氧化碳排放占生产部门总排放量的80%以上。因此，本文采用能源消费碳排放量的对数来衡量环境污染程度，能源消费碳排放量越大，代表环境质量越差。能源消费CO2排放计算公式为：

(4)

其中，C为能源消费产生的CO2排放总量，Ei为第i种能源的终端消费量，fi为第i种能源的碳排放系数。工业各行业碳排放量的估算考虑17类能源品种终端消费所产生的碳排放量，n=17。能源数据来自各年份的《中国能源统计年鉴》。

2.外商直接投资(fdi)。用各行业外商投资占行业销售产值的比例表示。数据来自各年份的《中国工业经济统计年鉴》。

3.环境规制(gz)。已有文献常采用治理废气和废水设施运行费用与销售产值的比表示环境规制强度[17]。但由于污染治理费用占销售产值的比重相同时，排污量较大的行业环境规制强度相对低，故用该指标反映环境规制强度不够合理，应该将行业的污染排放比例纳入环境规制指标中。故本文用各行业废气和废水处理设施运行费用占工业部门该费用的比例除以各行业碳排放量占工业部门碳排放的比例表示环境规制强度。各行业废气和废水处理设施运行费用数据来自各年份的《中国环境统计年鉴》。

4.行业规模(gm)。用定基处理后的各行业销售产值表示。数据来自各年份的《中国工业经济统计年鉴》。

5.行业结构(pe)。由于能源消费产生碳排放，故人均能耗量大的行业污染程度相对较高，本文选取行业人均能源消费量来反映行业结构。各行业的能源消费量数据来自《中国能源统计年鉴》，劳动力数据来自《中国工业经济年鉴》。

6.人均收入(rjgdp)。用各行业的人均工业销售产值的对数表示，其中，对工业销售产值进行定基处理。数据来自《中国工业经济年鉴》。

7.技术水平(e)。用各行业的能源效率表示技术水平，即用单位销售产值能耗量的对数表示。

8.能源结构(s)。为综合反映能源结构，用能源消费碳强度即单位能耗的碳排放量来表示。各行业能耗量数据来自《中国能源统计年鉴》，碳排放数据根据计算得到。

研究所用数据为34个工业行业2001-2016年的数据，各变量的描述性统计结果见表1。

表1 变量的描述性统计

(三)工业行业分类

关于工业行业的分类，本文参考赵细康(2003)的研究[18]，运用资本密集度、劳动密集度、能源密集度和技术密集度来反映各行业对资本、劳动、能源和技术的依赖程度。以能源密集度为例，计算过程如下：

设第i个行业的能耗总量为Ei，Pi为34个工业行业中第i个行业的能耗规模，表示为：

(5)

ei为第i个行业的能耗强度，即第i个行业能耗总量与增加值的比值，表示为：

(6)

将各行业的能耗规模和能耗强度数据进行如下归一化处理：

(7)

(8)

同理，资本、劳动和技术密集度同样根据上述方法计算得到。由于已进行过归一化处理，同一行业不同投入要素的密集度具有可比性，根据同一行业四类要素密集度的大小进行行业分类，例如，某行业资本密集度最高，反映该行业产出对资本依赖程度相对最大，故判断该行业属于资本密集行业。根据34个工业行业2016年数据，计算得到的行业分类情况见表2。

表2 工业行业分类

四、结果分析

(一)FDI对环境质量的影响效应分析

运用stata软件对面板数据的模型设定形式进行了检验，根据个体固定效应模型的F检验、个体随机效应模型的LM检验和Hausman检验，确定了能源密集型行业应选取个体固定效应模型进行估计，资本密集型、劳动密集型、技术密集型行业应选取个体随机效应模型进行估计。模型估计结果见表3。

表3 FDI、环境规制与环境质量的关系估计结果

注：***、**、*分别表示在1%、5%、10%的显著性水平下显著，括号内数值为估计系数值的标准误差(下同)。

由表3结果可知，资本密集型和劳动密集型行业fdi的一次项系数显著为负，二次项系数显著为正，反映出FDI与环境质量在这两类产业组中呈显著的“正U型”关系，即对环境质量的直接影响存在一个阈值，当FDI流入数量小于阈值时，其流入增加会降低污染物排放量，当FDI流入数量大于阈值时，其流入增加会提高污染物排放量，导致环境质量下降。根据资本密集型和劳动密集型行业组的回归结果，测算出U型曲线的拐点分别为0.1410、0.0531。当前两个行业组的FDI流入量均位于U型曲线的左侧，表明现阶段资本密集型和劳动密集型行业的FDI流入有利于改善环境质量。

技术密集型行业fdi的一次项系数显著为正，二次项系数显著为负，反映出该行业组FDI与环境质量呈显著的“倒U型”关系，即到达拐点之前，FDI流入量的增加会提高污染物排放量，导致环境质量下降，在拐点之后，FDI流入量继续增加会减少污染物排放，促使环境质量提高。该“倒U型”曲线的拐点为0.0773，当前FDI流入量位于倒“U型”曲线的左侧，表明现阶段技术密集型行业的FDI流入恶化了环境质量；能源密集型行业FDI的一次项和二次项系数均不显著，表明当前FDI流入并未对能源密集型行业的环境质量产生显著影响效果。

其他变量方面，资本密集型、能源密集型和技术密集型行业环境规制的一次项系数显著为负，二次项系数显著为正，表明环境规制与环境质量之间呈正“U型”关系，即在拐点之前，环境规制的增加产生倒逼减排效应，到达拐点之后，倒逼减排效应会演变为绿色悖论效应。三个产业组U型曲线的拐点分别为6.3429、9.1170、11.4781，当前环境规制强度均位于“U型”曲线的左侧，表明当前三个产业组的环境规制均有利于改善环境质量；劳动密集型行业环境规制的一次项和二次项系数均不显著，环境规制在当前并未对该类产业组环境质量产生影响。

综上，对于不同要素投入特点的行业组，FDI产生的影响不同，验证了假设1。

(二)FDI对环境质量的影响机理分析

为检验FDI对环境质量的原始影响机理，对前文构建的模型(2)进行了回归估计，结果见表4。

根据表4结果，资本密集型行业中，fdi与规模效应、行业结构的交叉项系数显著为正，与技术水平的交叉项系数显著为负，与能源结构的交叉项系数为负但不显著，反映出FDI通过提高规模水平、增加高污染型行业比重导致环境质量下降，但FDI流入的同时带来了先进的技术水平和管理经验，通过技术溢出和模仿效应，改善了环境质量。因FDI通过提高技术水平改善环境质量的影响效应大于其通过规模效应和结构效应对环境质量的恶化作用，故资本密集型行业FDI流入的增加总体上改善了环境质量。

与资本密集型行业类似，劳动密集型行业中，FDI通过扩大规模效应、低级化行业结构导致环境质量下降，通过提高技术水平、优化能耗结构改善环境质量。因FDI通过提高技术水平、优化能耗结构改善环境质量的影响效应远大于其通过规模效应和结构效应恶化环境质量的效应，故劳动密集型行业FDI流入的增加总体上改善了环境质量。

能源密集型行业中，FDI与规模效应、技术水平、能耗结构和行业结构的交叉项系数均不显著，这可能是由于，国家考虑到能源安全和经济安全问题，对于以能源生产加工为主的能源密集型行业的外资进入尚未完全放开，从统计数据可知，能源密集型行业FDI比例很小，因此，该类产业组FDI对环境质量不产生显著影响。

技术密集型行业中，FDI与技术水平的交叉项系数显著为正，反映出FDI通过降低技术水平对环境质量产生了恶化作用，这可能是因为，FDI流入带来的技术水平相对于技术水平较低的资本和劳动密集型行业而言，是具有学习模仿效应的，而其技术能力与我国已具备较高技术水平的技术密集型行业相比，水平较低，反而拉低了技术密集型行业技术水平对环境质量的改善作用。FDI与行业结构的交叉项系数显著为正，反映出FDI流入通过低级化该产业组内的行业结构对环境质量产生恶化作用。由于FDI与能耗结构和规模效应的交叉项系数不显著，且对技术水平和行业结构产生了低级化的影响，故技术密集型行业FDI流入总体上恶化了环境质量。

(三)环境规制下FDI对环境质量的影响机理分析

为检验环境规制下FDI对环境质量影响机理的变化，对前文构建的模型(3)进行了回归估计，结果见表5。根据表中估计结果可知，资本密集型行业中，环境规制下的FDI与规模效应的交叉项系数显著为负，改变了表4中FDI与规模效应交叉项系数的符号，反映出环境规制阻碍了FDI流入，环境规制下的FDI通过降低规模效应改善了环境质量；环境规制下的FDI与技术水平的交叉项系数显著为正，改变了FDI与技术效应交叉项系数的符号，反映出环境规制阻碍了FDI流入产生的技术溢出效应，环境规制下FDI通过阻碍技术溢出效应恶化了环境质量；环境规制下FDI与能耗结构的交叉项系数显著为正，改变了表4中FDI通过优化能耗结构改善环境质量的作用方向，这可能是由于FDI流入受阻从而削弱了FDI通过优化能耗结构对环境质量的改善作用，也可能是由于环境规制产生的“绿色悖论”效应导致短期内能耗结构高碳化和环境质量的恶化；环境规制下FDI与行业结构的交叉项系数仍显著为正，但与表4中FDI与行业结构的交叉项系数相比，该系数值明显增大，反映出环境规制对FDI的投资流向产生了绿色悖论效应，使得外商在预期环境规制越来越严格的情况下反而增加了对资本密集型行业组内高污染型行业的投资。从各交叉变量的影响系数判断，环境规制下FDI整体上对环境质量起到了恶化作用。

表5 环境规制下FDI对环境质量的影响机理估计结果

劳动密集型行业中，环境规制下的FDI与规模效应的交叉项系数显著为正，但与表4中系数相比，该系数值明显减小，反映出相对低廉的劳动力价格优势仍是FDI流入劳动密集型行业的主要原因，但在环境规制下FDI的流入规模已有所下降；同样的，FDI流入受阻，削弱了其对技术水平和能耗结构的优化作用，但整体上，从各交叉变量的影响系数判断，环境规制下FDI仍对劳动密集型行业的环境质量起到了改善作用。

能源密集型行业中，环境规制下的FDI与技术水平和行业结构的交叉项系数显著为负，与表4中结果对比可知，环境规制提高了FDI通过技术水平和行业结构优化环境质量的显著性水平，其抑制了FDI向能源密集型产业组中高污染行业的流入，刺激FDI的技术溢出和模仿效应的发挥。从各交叉变量的影响系数判断，环境规制下FDI对能源密集型行业的环境质量起到了改善作用。

技术密集型行业中，与表4中结果对比可知，环境规制下的FDI与规模效应的交叉项系数为负且显著，反映出环境规制阻碍了FDI的流入。环境规制下FDI与技术水平的交叉项系数值小于表4中FDI与技术水平交叉项系数值，反映出FDI流入受限一定程度上遏制了FDI对技术密集型行业技术水平的拉低作用。环境规制下FDI与行业结构的交叉项系数虽仍显著为正，但与表4中相比，该系数值明显减小，反映出环境规制一定程度上阻碍了FDI向产业组内相对高污染行业的流入。从各交叉变量的影响系数判断，环境规制下FDI对技术密集型行业的环境质量仍起到恶化作用。

综上所述，环境规制下FDI改变了资本和技术密集型行业组规模效应的方向，缩小了劳动密集型行业组的规模效应，对环境质量起到了改善作用，验证了假设2；环境规制下FDI改变了能耗结构效应的方向和大小，在不同类型行业组中同时起到了扩大和缩小行业结构效应的影响，产生了改善和恶化环境质量的双重作用，验证了假设3；环境规制下FDI改变了资本和技术密集型行业组原始技术溢出效应的方向和大小，但同时提高了能源密集型行业的技术溢出效应，验证了假设4。环境规制下FDI对环境质量影响机理的变化对比见表6。

表6 环境规制下FDI对环境质量影响机理的变化对比

注：/前的符号表示原始影响路径，/后的符号表示环境规制下的影响路径；+与-代表方向，+代表某路径增加了环境污染，恶化了环境质量。 -代表某路径减少了环境污染，改善了环境质量；↑与↓代表影响系数绝对值的增加与下降；0代表影响系数不显著,0(+)代表某路径系数值为正但不显著，0(-)代表某路径系数值为负但不显著。

五、结论与建议

根据要素投入特点，本文将工业行业分为资本密集型、劳动密集型、能源密集型和技术密集型四类，利用2001-2016年我国34个工业行业的面板数据，通过构建FDI对环境质量的影响效应模型与影响机理模型、环境规制下FDI对环境质量的影响机理模型，对比研究不同行业组中FDI与环境质量的影响关系以及环境规制下FDI对环境质量影响机理的变化。研究结论如下：

1.FDI对环境质量的影响在不同行业组具有不同的特点。FDI对环境质量的影响并非绝对的“污染天堂”或“污染光环”，二者在资本和劳动密集型行业呈显著的“正U型”关系，在技术密集型行业呈显著的“倒U型”关系，当前三类产业组FDI流入量均位于拐点左侧。资本和劳动密集型行业FDI对环境质量起到改善作用，技术密集型行业FDI对环境质量起到恶化作用，能源密集型行业FDI对环境质量的影响不显著。

2.环境规制下的FDI改变了其对环境质量影响路径的作用大小和方向，并改变了对环境质量的影响。促使资本密集型行业的规模效应由正转为负，技术效应和能耗结构效应由负转为正，并总体上导致FDI对环境质量的改善作用转化为恶化作用；促使劳动密集型行业FDI的规模效应缩小，致使其对技术效应和能耗结构优化效应的影响降低，但总体上仍对环境质量起到改善作用；促进了能源密集型行业技术效应扩散和行业结构的高级化，促使FDI对环境质量的影响由不显著转化为改善作用；促使技术密集型行业的规模效应由正转为负，缩小了FDI对技术水平的拉低作用和对行业结构的低级化影响，但总体上FDI仍对环境质量起到恶化作用。

综合上述结论，提出如下建议：首先，在我国环境问题依然严峻的情况下，应继续进行环境规制，适当提高外资进入的门槛，对FDI流入不仅要关注数量，更应关注质量；其次，环境规制强度的确定不能“一刀切”，应依据不同类型的行业特点确定。当前可适度降低资本密集型行业的环境规制强度，适度提高技术密集型行业的环境规制强度，继续稳定劳动、能源密集型行业的环境规制强度，促进FDI对环境质量改善作用的充分发挥。