FDI、经济发展水平对环境污染的非线性效应研究——基于中国省际面板数据的门限空间计量分析

（福州大学经济与管理学院,福州 350116)

引 言

近几年，中国开放的市场环境以及巨大的市场潜力吸引了大批外商的投资，中国已连续多年成为吸引外资最多的发展中国家。外商直接投资（FDI）不仅为中国的发展提供了巨大的资金支持，而且通过FDI的溢出效应为中国带来了先进技术与管理经验，加速了中国产业结构的优化升级，成为中国经济高速发展的 “引擎”之一［1］。然而，伴随着FDI到来的不仅是技术与经验，同时还引发了资本流入国一系列的环境问题。此外，各地方政府 “重经济发展，轻环境保护”的发展观和政绩观，也导致中国整体环境质量的不断下降。FDI、经济增长与环境保护之间的协调问题愈发尖锐，引起了国家的高度重视。

1 国内外研究现状

现有关于FDI对环境污染的影响，主要分为“看好派”和 “唱衰派”。 “看好派”认为FDI有利于改善外资引入国的环境质量［2-4］。 （1） FDI的引入能促进区域经济的增长，通过经济发展水平带动环保事业的发展，提高区域环境质量水平；（2）相较于本国企业，外资企业往往具有完善的管理标准，其对于污染排放有着明确的管控指标，能对本国企业起到 “示范效应”，进而减少本国企业的污染物排放量；（3）东道国引入的FDI多为环境友好型企业，能实现清洁生产和排放等技术由外资所在国到引入国的技术转移，从而提高东道国清洁生产技术水平以减少污染物的排放，达到改善环境质量的目的［4，5］。 总而言之， 东道国可以通过FDI的引进获得环境福利［6］。

“唱衰派”认为FDI将恶化东道国的环境质量。其中，“污染天堂”假说支持 “唱衰派”的主流观点，且得到了大量学者的验证［7-9］。“污染天堂”假说认为FDI恶化了区域环境质量。在经济欠发达国家，为了吸引外资进入国内市场以助力本国经济发展，往往会放松环境管制标准，引入高污染高排放的工业企业，这些国家大多成为发达国家碳转移的目的地，从而沦为发达国家的“污染天堂”［10］。大部分发展中国家在吸引外资方面出现 “底线竞争”现象，通过一再降低引入标准来获取外资青睐，结果往往导致本国生态环境的进一步恶化。

国内相关研究也多以“污染天堂”假说为出发点，研究结果却不尽相同。部分学者的实证研究结果验证了中国已成为发达国家的“污染天堂”［11，12］。而许士春和庄莹莹［13］的研究结论却否定了FDI对中国环境污染的恶化作用。进一步地，更多研究认为FDI对环境污染的影响并非简单的线性关系，而是存在较为复杂的传导机制［14］，且可以分为规模效应和技术效应［15，16］。 FDI的引入加速了东道国生产规模的扩大，进而导致了污染物排放量的增大；另外，FDI带来的技术效应加速了东道国生产技术和生产结构的转型，从而改善了环境质量。

关于经济增长对环境污染的影响，国内外学者多基于 “环境库兹涅兹曲线”假说展开研究。其中，已有大量研究结论验证了该假说在西方国家的适用性，但对于中国的适用性研究结果却存在争议。国内学者基于不同样本及估计方法，大多证明了中国环境库兹涅兹曲线拐点的存在，但拐点所在区间却相差较大［17，18］。进一步地，有学者针对环境库兹涅兹曲线假说在中国的适用性提出异议，认为中国经济发展水平与环境污染之间并非倒 “U”型关系，而是存在更为复杂的影响机制［19］。

本文基于已有研究成果，主要进行了如下改进：（1）考虑到省域FDI、经济发展水平与环境污染的空间自相关性和非线性关系，结合空间计量模型和门限模型，采用门限空间计量模型估计FDI、经济发展水平对环境污染的非线性影响；（2）丰富了 “环境库兹涅兹曲线”假说的研究探讨，运用门限空间模型分析经济发展水平与环境污染的关系，探究 “环境库兹涅兹曲线”假说在中国的适用性；（3）考虑到不同FDI体量、不同经济发展水平阶段二者对环境污染的影响存在差异，本文将省域FDI与产出水平分别作为门限变量，分析FDI与经济发展水平对环境污染的异质性影响。

2 FDI与环境污染的空间相关性分析

本节主要通过测算全国31个省域2008～2018年FDI与环境污染的空间自相关Moran指数和对应的散点图来分析FDI与环境污染的空间依赖性。中国省域经济发展水平已呈现明显的空间集聚性，在此不再赘述。

由表1（左）可知，2008～2018年FDI的Moran指数均在10%或更低的显著性水平下显著为正，表明31个省域的FDI具有显著的空间正相关性，即在空间分布上表现出空间集聚性。已有研究表明中国环境库兹涅茨曲线对于生活污染物的检验已失效［20］，故较多学者运用工业污染指标衡量中国省域环境污染水平。本文选取中国31个省域工业废水、废气和固体废弃物排放量指标，运用熵权法构建环境污染指数以衡量省域环境污染水平。由表1（右）可知，2008～2018年环境污染的Moran指数均在10%或更低的显著性水平下显著为正，表明31个省域的环境污染具有显著的空间正相关性，同样在空间分布上表现出空间集聚性。

表1 2008～2018年FDI与环境污染的Moran指数表

3 FDI、经济发展水平对环境污染影响的门限空间计量检验

3.1 模型设定

我国31个省域的环境污染存在显著的 “集群”特征，而同样具有空间集群性的FDI与经济发展水平则增加了环境污染的空间依赖性，因而应采用考虑空间因素的空间计量模型分析FDI、经济发展水平与环境污染的相关性。表2的LM检验表明：LM（Lag）和R-LM（Lag）均在5%显著性水平下显著， 但 LM（Error）和 R-LM（Error）在5%的显著性水平下均不显著，表明空间滞后模型优于空间误差模型。故本文选取空间滞后模型分析省域FDI、经济发展水平与环境污染的空间相关性。

表2 LM检验统计表

本文基于环境库兹涅兹曲线，引入FDI来考察FDI与经济发展水平对环境污染的影响程度及方向。已有研究多将GDP及其二次方项和三次方项作为解释变量，探究经济发展水平对环境污染的非线性关系，但此方法可能会由于经济发展水平与自身的二次方和三次方项产生多重共线性而出现估计的偏误，故本文将GDP作为门限变量，研究经济发展水平对环境污染的非线性影响，拟建立如下门限空间滞后模型 （以单门限为例）：

式 （1）中，Pit表示第i个省份第t年的环境污染指数，lnFDIit表示第i个省份第t年的外商直接投资，lnGDPit表示第i个省份第t年的经济发展水平，Xit为影响环境污染的其他控制变量，包括产业结构、技术进步和环保意识。W为空间邻接矩阵，当第i省与第j省相邻且存在共同边界时，Wij取值为1，反之为0。参数ρ为空间回归系数，γ为门限值，μi为个体特征，εit为随机误差项向量。

同时，为了考察不同FDI体量下FDI、经济发展水平对环境污染的影响，将FDI作为门限变量，建立如下模型：

其中，τ为门限值，其余变量与式（1）相同。

3.2 指标选取及数据说明

本文选取2008～2018年全国31个省域作为样本，并选取如下指标作为研究变量，数据来源于Wind数据库和各省份历年统计年鉴。

环境污染指数 （P）：选取中国31个省域工业废水、废气和固体废弃物排放量指标，运用熵权法构建环境污染指数以衡量省域环境污染水平。外商直接投资 （FDI）：选取省域外商直接投资年度数据来衡量省域引资水平并进行GDP平减修正。产出水平 （GDP）：选取各省份地区生产总值来反映产出水平并进行GDP平减修正。

除FDI与产出水平外，本文还增加环保意识、产业结构和技术进步作为控制变量以减少因为变量遗漏所引致的估计结果的偏差。其中，选取省域环保投资总额年度数据来衡量环保意识并进行GDP平减修正；选取第二产业GDP占比衡量产业结构；选取资本劳动比来衡量技术进步水平。

3.3 FDI、经济发展水平对区域环境污染影响的空间计量检验：基于不同经济发展水平的实证分析

本节主要探讨不同经济发展水平阶段FDI与经济发展水平对环境污染的影响。其中，Hausman统计量的值为-3.12＜0，拒绝了随机效应的原假设，结合LM检验结果，选用固定效应门限空间滞后模型进行分析，门限变量为GDP。为消除数据异方差性，对部分变量取自然对数。其中，门限效应检验和模型估计结果如表3、表4所示：

由表3可知，在单门限检验中，F统计量在5%的显著性水平下拒绝了没有门限的原假设；在双门限检验中，F统计量不拒绝只有一个门限的原假设，表明模型存在单一门限，门限值γ＝8.4093。

由表4可知，空间回归系数ρ显著为正，表明省域环境污染存在显著的空间正相关性，具有明显的 “集群”特征。由FDI与GDP的估计系数及其显著性可知，二者对环境污染均具有显著的正向影响，表明FDI与经济发展水平均恶化了省域环境质量，但影响程度在不同经济发展阶段存在差异。当产出水平处于较低水平时（GDP≤8.4093），FDI对环境质量的恶化作用较为明显，当产出水平达到门槛值后 （GDP＞8.4093），FDI对环境质量的恶化作用显著降低，但仍对环境污染具有正向促进作用。究其原因，在我国处于经济发展水平较低的时期，地方政府纷纷将FDI视为拉动经济发展的 “发动机”，通过一再放宽环保标准来吸引外资，换来的是环境质量的不断恶化，沦为了发达国家的 “污染天堂”。随着经济发展达到一定水平，为了实现环境与经济协调发展，各地方政府有针对性地增加环境友好型外资企业的引入，这些企业拥有清洁产品生产技术和严格的污染排放制度，一定程度上改善了我国的环境质量［21，22］，但总体而言，FDI对我国环境质量仍以负向影响为主。当产出水平处于较低水平时 （GDP≤8.4093），经济发展对环境质量具有恶化作用，当产出水平达到门槛值后 （GDP＞8.4093），经济发展对环境质量的恶化作用进一步加大。究其原因，目前中国经济发展水平尚未达到环境库兹涅兹曲线拐点，仍处于倒 “U”型曲线的左半部，即随着产出水平的增加，环境质量将持续恶化，这也与部分学者研究结论一致［17，23］。

表3 门限效应检验

产业结构的估计系数为正，表明产业结构对环境污染有正向影响，即我国工业化的持续提高不利于环境质量的改善。主要原因在于目前我国仍为工业驱动型国家，环境污染物的排放更多集中于工业企业，工业产值比重的上升也意味着更多工业污染物的排放，不利于环境污染的改善。技术进步的估计系数为负，表明技术进步有利于改善环境污染程度。环保意识的估计系数为负，即省域环保投资力度的加大对环境污染具有一定的改善作用，环境污染治理基本达到预期效果。这与许和连和邓玉萍［24］的研究结果相悖，究其原因：（1）近几年我国各省域对污染治理的投资相较于往年有了较大的提升，环保资金的不断投入遏制了环境污染的加剧；（2）各省域吸取往年经验教训，保证了环保资金投入的持续性和稳定性，避免环境污染治理的投机行为；（3）各省域致力于清洁生产技术的研发与投入使用，减少了工业污染物的排放。

3.4 FDI、经济发展水平对区域环境污染影响的空间计量检验：基于不同FDI体量的实证分析

本节主要探讨不同引资体量阶段FDI与经济发展水平对环境污染的影响，门限变量为FDI。其中，门限效应检验和模型估计结果如表5、表6所示：

由表5可知，在单门限检验中，F统计量在5%的显著性水平下拒绝了没有门限的原假设；在双门限检验中，F统计量不拒绝只有一个门限的原假设，表明模型存在单一门限，门限值τ＝3.4539。

表5 门限效应检验

由表6可知，在不同引资体量阶段，FDI与经济发展水平均恶化了环境质量，但影响程度在不同引资体量阶段存在差异。当引资处于较低水平时 （FDI≤3.4539），FDI对环境质量的恶化作用较为明显，当引资水平达到门槛值后 （FDI＞3.4539），FDI对环境质量的恶化作用显著降低，但仍对环境污染具有正向促进作用。究其原因，中国目前仍为工业驱动国家，在外资引入初期，大多省份通过引进工业企业发展自身经济，由此导致工业污染物排放量的增加，恶化了环境质量［25］。随着FDI体量的不断增大，地方政府有针对性地增加环境友好型外资的引入，且充分发挥这些企业的环保示范效应和外溢效应，降低了单位产出的污染物排放量［13，15］，减缓了环境恶化趋势。当引资处于较低水平时 （FDI≤3.4539），产出水平对环境质量具有恶化作用，当引资水平达到门槛值后 （FDI＞3.4539），产出水平对环境质量的恶化作用进一步加大。究其原因，与我国目前处于环境库兹涅兹曲线左半部有关。其余控制变量中，工业化的持续提高恶化了环境质量，技术进步和环境治理投资则有利于改善环境污染程度。

表6 以FDI为门限值的门限回归结果

4 结论与政策建议

本文考虑省域FDI与环境污染的空间自相关性，采用门限空间模型分析省域FDI、经济发展水平对环境污染的影响，具体结论和政策建议如下：

我国31个省域FDI与环境污染均存在显著的空间相关性，高FDI流入、高环境污染省域与低FDI、低环境污染省域出现明显的 “集群”特征。可见，各省域所处地理位置及其邻接省域均会对本省FDI与环境污染产生影响，基于此，各省政府应加强区域间的经济发展及环境保护合作。在引资方面，发达省份应充分发挥FDI的 “溢出效应”，起到先富带动后富的 “富邻”作用。在环保方面，各省域应加强地区合作，建立区域环境保护联动机制，合理运用 “排污权交易”制度，达到减少排污量、保护环境的目的。

我国省域FDI、经济发展水平与环境污染并非简单的线性关系，而是较为复杂的非线性关系，且存在 “门槛效应”。FDI与经济发展水平均恶化了省域环境质量，但影响程度在不同经济发展阶段和不同引资体量阶段存在差异。随着经济发展水平和引资体量的提高，FDI对环境质量的恶化作用减弱，但产出水平对环境质量的恶化作用增强。因此，地方政府在制定外资引入和环境保护政策时应充分考虑自身的经济发展水平，结合地区发展和环境污染状况给予相应的资金投入和政策扶持，避免引资和环保政策的千篇一律。

我国省域环境污染状况不仅受FDI与产出水平的影响，同时还与产业结构、技术进步和环保意识相关。总体而言，我国第二产业比重的上升会恶化环境质量，技术进步水平和环保意识的提高则有利于改善环境质量。