基于HLM模型的FDI对碳排放的作用机理研究

代迪尔 毕小杰

贵州财经大学大数据应用与经济学院，贵州 贵阳 550025

自我国进入了供给侧改革以来，高质量且环境友好的经济发展一直是众多学者和大众讨论的话题，我国政府高度重视经济引起的环境气候变化，提出力争于2030年前将二氧化碳的排放量达到峰值，并且努力争取于2060年前实现碳中和。无论是碳中和还是碳排放权交易，都是以我国的实际碳排放量为基础的，如何去正确判断并全面地理解各方面的资源经济因素对我国碳排放的影响也就吸引了众多学者的研究。其中，外商直接投资（FDI）对我国碳排放的影响更是处于研究的中心。

1 研究背景

外资对于一国环境影响早就引起了众多学者的关注，主要理论包括“污染避难所”和“技术外溢”，前者认为重污染企业会自动向环境规制程度较低的国家流动，从而使得环境规制较低的国家污染会变得更加严重；而后者是说，由于发达国家的技术较为先进，他们带到发展中国家的技术也比发展中国家自身技术更加清洁，而且还会带动发展中国家企业提升自身技术，会改善发展中国家的环境质量。这两个主要理论也是相关研究的基础，而就其研究方法，主要包括以下3种：①面板门槛模型：邓荣荣等[1]利用面板门槛模型探寻了环境规制视角下FDI对碳排放的影响，发现FDI对我国的碳排放具有双门槛效应，即当区域采用的环境规制合理时，FDI会促进碳排放的降低，而当环境规制不合理时则会不利于减少碳排放；江心英等[2]同样利用门槛模型进行了研究，实证结果发现北京、天津、上海的FDI对碳排放产生了抑制作用，而在我国的其余区域，FDI均提高了碳排放。 ②随机性环境影响评估模型STIRPAT：杜凯旋[3]基于中国省际数据，采用了该模型发现二氧化碳排放量与外资利用规模之间存在着倒“U”型 关系，但是不同区域的关系差异较大，其中西部的倒“U”型关系最为显著。③ARDL模型：王政[4]利用“一带一路”国家的相关数据，用ARDL模型证明了FDI与碳排放并没有明显的因果关系，且间接验证了“一带一路”倡议对我国环境的改进作用。

上述研究方法大部分将我国FDI作为直接的影响因素，使用时间序列数据或面板数据等建立相关计量模型，或者将FDI作为间接的影响因素研究其与碳排放的关系，这些研究方法只能从一个层面进行分析，忽略了碳排放的不同层次的影响因素之间存在的相互作用。本文采用多层统计模型，将FDI的直接影响和间接影响因素相互结合，通过对不同层次的变量分层计算，解释具有层结构的各省数据中FDI对碳排放总量的不同影响，揭示其作用途径。本文以我国30个省（自治区、直辖市）为例，通过5个多层统计模型的建立，探究FDI与碳排放的深层关系。

2 FDI对碳排放总量影响的相关理论

贸易能够通过哪些方面影响环境？这个问题早在20世纪90年代，西方经济学家Grossman和Krueger就给出了广为认可的答案：贸易会通过规模效应、技术效应与结构效应三种途径影响环境质量。

规模效应是指，外国投资者的资金流入会扩大东道国的产业规模，提升该国的经济水平，扩大了对能源的使用量，同时，经济水平的提高意味着对生活质量的追求，也就会增加居民的环保意识。刘海云等[5]的研究结果显示FDI通过规模效应使我国的碳排放显著增加，同时在经济水平较高的区域，FDI会通过规模效应有效地抑制碳排放总量的增加。

技术效应是指，随着国外资金的流入，比本国更为先进的技术也随之流入，进一步提高东道国的生产效率水平，从而节约了能源。钱远大[6]经研究发现，FDI的流入对环境的整体影响是负面的，但是可以通过基数效应减少工业的二氧化碳排放量，从而改善环境。

结构效应是指，国外资金的流入会改善该国的产业结构，提高生产效率和能源使用效率，进一步提高了环境的质量。陈永城等[7]利用耗散结构原理分析认为FDI的结构效应包括扩张效应和优化效应，前者给环境带来压力，而后者则会优化环境质量。

3 问题的提出与变量选取

3.1 问题的提出

结合贸易与环境的相关理论和以上的研究，本文提出以下几个问题：①FDI流入量的增大对我国的碳排放量是否有显著的影响？②FDI是否能够通过贸易对环境的三种效应影响我国的碳排放量？③如果FDI能通过以上三个效应影响碳排放，那么不同影响机制的作用方向和强度如何？本文以贸易影响环境的三种途径为基础，结合多层统计模型，进一步探索FDI对我国碳排放量影响的作用机制和途径。

3.2 变量的选取

碳排放的核算方法较多，本文采用了中国碳排放核算数据库（CEADs）的模型和数据[8-9]，获取了中国30个省（区、市）（不含港澳台地区和西藏自治区）的2010—2018年的碳排放量CE，单位：MtCO2），该网站的数据已经得到了广泛的认可和使用。而对于其三种效应的变量，考虑到数据的完整性，分别选取了人均国民生产总值增长率PGDP（规模效应）、第二产业研发经费增长率RD（技术效应）、第二产业总产值占比IS（产业结构）。用外资依存度的年均增长率(本文用NFDI表示)，来衡量各省（自治区、直辖市）各年的 FDI 的差异。

4 实证分析

本文采用多层统计横向分析模型，这是一种用来研究个体与不同层次的变量间多层线性模型。外国资金的流入可能会对我国碳排放产生直接的影响，也可能通过影响其他方面的因素从而间接地产生规模、技术和结构效应，最终影响碳排放。首先建立零模型，该模型中只含有CE，其中，βoj为j省在2010—2018年的碳排放量均值，CEij为第i年j省的碳排放总量，结果如表1所示：

表1 零模型结果

零模型主要用于确定总碳排放量中有多大的比例是由二层变量引起的，其检验信度是 0.996，样本数据质量高。通过得到的数据计算组间差异为80%，即约有80%的碳排放总量的差异源自于不同省（自治区、直辖市）之间的差异。组间差异较高，可以考虑建立多层线性模型。

随后建立模型二，结果如表2所示。

表2 模型二结果

结果表明，FDI对碳排放有正面影响，并且FDI占GDP的比例每增加一个百分点，碳排放总量就会增加3.5%。残差项方差减少了17.42%，说明FDI占GDP比例的增长率能够解释我国各地碳排放总量的17.42%。

进而建立模型三，结果如表3所示。

表3 模型三结果

模型三的目的是检验选择的三种效应的代表变量对我国各省（自治区、直辖市）碳排放总量的影响，根据结果，PGDP、IS、RD对我国的碳排放量都有着显著影响。在其他因素不变的情况下，人均GDP年增长率、IS、年均研发经费增长率每增加一个百分比，碳排放总量分别增加10.02%、增加2.766%、减少1.72%。三个变量对碳排放的影响都是符合预期的。三个变量一共解释各地碳排放总量变化的19.71%。

接下来建立模型四，结果如表4所示。

表4 模型四结果

模型四是将FDI作为背景因素，研究其对我国碳排放量的影响机制和途径，根据统计结果，发现FDI与人均GDP增长率之间存在正向的交互作用，国外资金的流入会促进我国各省的经济增长。同时，FDI的流入也与第二产业的增加值占比之间呈现负向的交互作用，这也意味着，FDI主要流入的是第三产业，削弱了第二产业的比重，调整了我国的产业结构，提高了我国各省（自治区、直辖市）的能源效率，从而降低了碳排放量。而对于第二产业的研究与实验经费占比，FDI与其之间的交互效应并不明显。

所以进行调整并建立模型五，结果如表5所示。

表5 模型五结果

进行调整后，发现FDI对人均GDP增长率和第二产业增值占比的交互影响增加，模型三和模型五结合证明了，我国人均GDP增长率对碳排放总量有着正向影响。FDI能够调整产业结构，而第二产业增值占比对碳排放总量也有着正向影响。

5 结论与建议

5.1 结 论

根据模型结果得到以下结论。

（1）我国地域广阔，各省（自治区、直辖市）的资源经济因素差异较大，各地碳排放总量的差异较大，并且这种差异是由多层次因素引起的。FDI能够解释经济水平增长、产业结构优化这两个方面对碳排放总量的影响。并且总的来说，外国资金的流入会导致碳排放量的增加。

（2）FDI对第二产业的研发的交互影响不大，包括制造业、采矿业、供应业等的第二产业技术研发周期长，技术攻关改进较难，投入资金需求较大，很难在研发方面获取到外商资金的投入。

（3）FDI主要是通过规模效应和结构效应影响我国的碳排放，其中，外商资金的增加会带动我国各地的经济水平，导致投入与产出的增加，同时增加了碳排放总量。尽管贸易的规模效应对一国环境的影响是双面的，但是根据本文建立的多层线性模型，FDI通过规模效应对我国的碳排放量的影响是正向的，即我国国民的环保意识还较为薄弱，经济水平的提高在一定程度上扩大了碳排放总量。

（4）对于FDI的结构效应，FDI主要进入的是第三产业，主要原因是我国政策限制及外商投资获利目的。第二产业主要有制造业、采矿业等，这些关乎我国国民重大经济命脉的行业牢牢地把握在自己手中，外资难以进入。FDI主要聚集在制造业。除此之外，牟取利润、获取国内市场是大部分外商资金进入的目的，服务业，尤其是金融行业、房地产行业，很早就有外资的进入，市场管制和相关技术都相对成熟，获利较快，容易获得外国投资者的青睐。

5.2 建 议

通过建立的多层统计模型的结论，结合我国实际国情和经济情况，提出以下建议。

（1）加快产业结构调整。为了进一步践行我国的可持续发展战略，加快产业结构调整，实现产业升级是关键性的着手点。我国政府应一手抓科技，一手抓新能源，加大相关的科研经费和人力资源的投入，只有处理好产业与资源、与环境的关系，形成良性循环，才能实现我国2060年实现碳中和的目标。

（2）提升国民环保意识。大量外国资金的流入大力促进了我国经济水平的提升，同时，正确认识和处理经济发展和自然环境之间的关系成了当务之急。我国政府应合理利用法律和教育资源，加强环保的宣传，提高国民的环保意识。细微的环保思想的落实都能够给我国的环保事业带来巨大的进展。

（3）对外国资金的态度。我国对外资一直持欢迎和包容的态度，我国廉价的劳动力、优惠的投资政策、丰裕的人力及环境资源和无限的发展潜力等优点，使我国吸引了大量外资的进入。而在吸纳这些外资的同时，我国政府应该多鼓励，外资企业从生产制造业向研究科技类产业转移，通过产业间的技术溢出、竞争、学习及示范带动本国企业的创新能力，同时促进我国经济高质量发展，进一步深化我国供给侧改革。当我国的经济水平进一步提高，因为环境保护需要对外资进行限制时，FDI与碳排放量之间的多层次影响也为我国未来限制或放松FDI流入的相关政策提供了相关的理论支撑。