中国制造业对外直接投资的母国碳排放效应研究

杨 琴

（南昌理工学院 工商管理学院，江西 南昌 330044）

一、引言和文献综述

工业革命以来碳排放大幅增加、碳浓度指数持续上升，造成了全球性气候问题，为应对气候变化造成的灾难，世界各国纷纷采取碳减排、碳中和的措施以积极应对。从国际上看，2016 年11 月生效的《巴黎协定》为2020 年后全球应对气候变化作出了行动安排，是继1992 年《联合国气候变化框架公约》、1997 年《京都议定书》之后，人类历史上应对气候变化的第三个里程碑式的国际法律文本。为落实《巴黎协定》，世界主要碳排放大国都公布了碳减排、碳中和的方案规划，美国和欧盟将在2050 年实现碳中和，中国将于2060 年实现碳中和。近年来碳排放上升速度加快，主要是由于：当前处于全球价值链加速发展的时期，全球工序分工的发展使得生产的不同阶段在不同的国家完成。而且，发达国家把高耗能高污染的产业转移到发展中国家，使得发展中国家的碳排放规模加速上升，而发达国家的碳排放规模出现下降。从实践看，2000 年以来，包括美国、日本、法国、德国等在内的发达国家的碳排放量有所减少，而以中国为首的发展中国家碳排放量增长显著。

从中国的数据看，与加入WTO 时间同步，中国的碳排放规模也从2001 年呈现快速上升的趋势，2019 年中国碳排放规模占全球的比重为28.8%，已经接近除中国外的世界前5 位国家的总和。这侧面反映了在全球价值链分工下，国际资本开始在全世界范围内频繁流动以期寻找到最佳的资源配置地，中国依赖于劳动力资源禀赋，成为跨国公司产业转移的最佳场所，也成为高污染高耗能产业的吸收地。与此同时，发达国家的碳排放规模在下降。对外直接投资与母国碳排放规模的关系引起了学者们的广泛关注。

早期经济学家主要关注碳排放和国内经济增长的关系，大部分研究认为，碳排放和经济增长之间呈倒“U”型关系，也就是所谓的“环境库兹涅兹曲线”[1，2]。部分研究者分别从不同的国家或者区域实证检验“环境库兹涅兹曲线”的存在性及转折点[3-6]，也有部分研究者否定了“环境库兹涅兹曲线”的存在性[7，8]，这些研究者发现碳排放和经济增长之间存在“N”型、“U”型和倒“N”型等不同类型关系曲线。

显然，上述有关环境库兹涅茨曲线的研究只是简单证明了一国经济增长与其环境污染之间存在着一定的相关关系，但缺乏国际资本流动与环境污染之间相互关系的研究，随着跨国公司理论的不断发展和完善，学者们开始从国际资本流动的视角深入分析和研究外商直接投资与环境污染之间的相互关系，形成了两种对立的理论假说，即“污染天堂”假说和“污染光环”假说。对于“污染天堂”假说而言，主要是母国环境规制加大，跨国公司转移产业到宽松的国家或地区，在实现产业转移的同时，也导致污染和碳排放的转移[9，10]，环境管制较为宽松的国家具有生产污染密集型产品的比较优势，使得国际社会的污染密集型产业不断转移，导致全球范围内的三高”（高污染、高耗能、高排放） 产业很容易继续从具有较高环境管制标准的发达经济体向低环境管制标准的发展中经济体转移。也有学者支持“污染天堂”假说（Jebli 等，2016；惠炜、赵国庆，2017）[11，12]。随着对污染种类的不断细分，开始有学者关注外商直接投资与二氧化碳排放量之间的关系[13]。但是也有部分研究认为不存在“污染避难所”[14，15]。这些研究认为“污染避难所”假说的存在取决于时期（短期内会存在，长期内不存在） 和资本流动模式等，资本在国际间的流动并不会引起污染产业在国际间转移。外商直接投资母国严格的技术标准会提升跨国公司整体技术水平，对发展中国家产生技术溢出效应，对中国的实证研究也部分支持了该观点。

上述研究主要基于外商直接投资与东道国碳排放之间的关系，至于对外直接投资对母国碳排放的影响，国内外有关对外直接投资的研究则主要集中在对外直接投资的母国经济增长效应、产业结构效应和逆向技术溢出效应等方面（Cozza 等，2015；李雪松等，2017）[16，17]，而关于对外直接投资母国碳排放效应的研究还处于起步阶段。然而，大多数研究认为，对外直接投资通常不会直接影响母国碳排放，而是通过其经济增长效应、产业结构效应和逆向技术溢出效应间接地对碳排放产生影响的[18]。关于国内研究方面，早期的研究大多认为中国对外直接投资对于中国的经济增长和碳排放没有影响[19，20]。这或许是因为早期中国的对外直接投资规模较小，以吸引国外直接投资为主。但是国际金融危机爆发之后，中国企业“走出去”的规模加大，对中国对外直接投资与国内经济增长和产业结构变化等产生直接的积极影响，这种经济增长和产业结构调整依赖于对外直接投资的逆向技术溢出效应。有关中国对外直接投资的碳排放效应的研究相对较少，并且存在相反的结论[21，22]。对于矛盾结论产生的原因，不同的研究者从不同的视角进行了解析。余官胜(2017)研究认为经济发展水平低和制造业占比较大国家的对外直接投资会加剧本国环境污染[23]。刘夏等(2019)认为对外直接投资通过作用于产业结构，显著增加了对中国的二氧化碳排放[24]。

整体来看，国内外学者们在外商直接投资对东道国环境污染及碳排放影响方面的研究比较丰富，理论和实证都比较充分，但是对于对外直接投资对母国碳排放的影响，特别是随着“走出去”规模的扩大，中国的对外直接投资与碳排放之间的关系还需要进行深入研究。如果存在这种影响的话，又是通过何种机制进行传导的？中国应如何合理调整对外直接投资走向，降低国内碳排放？在分析了对外直接投资与母国碳排放之间关系的基础上，文章从对外直接投资的经济增长效应、产业结构效应和逆向技术溢出效应三种渠道深入分析对外直接投资影响母国碳排放的传导机制，为实现中国经济更好更快地向低碳型增长方式转变提供理论指导。

二、机理分析

1. 碳排放的一般均衡模型

参考盛斌和吕越(2012)模型[25]，社会生产两种产品：中间产品X和产成品Y，由于技术水平差异，两种产品碳排放程度不同，假设存在规模经济效应，两种产品的价格分别为PX和Py，投入两种生产要素劳动(L)和资本(K)，(KX/LX)＞(KY/LY)，假设X为污染密集型产品，Y为非污染密集型产品。生产函数为：

其中，C为碳排放，φ 表示Y产品中各要素所占的比重，0≤φ≤1，ω(φ)是递减函数，受技术水平A的影响，一国碳减排强度函数为：

A为技术水平，技术水平越高，碳排放规模越小。

X产品部门在考虑碳排放规模下的最优决策为：

则X部门碳排放强度e为：

可以看出，碳排放强度和碳减排技术水平A以及碳排放成本δ 相关，也与产品价格相关。碳排放最佳要素投入比例为：

在均衡状态下，各变量之间的关系为：

要素市场均衡时资本(K)和劳动力(L)的需求和供给为：

产品X和Y实现均衡时的产出为：

2. 对外直接投资影响母国碳排放的传导机制

X部门的碳排放量表示为：

在H-O-S 的开放经济条件下的环境污染一般均衡模型中，对外直接投资也会通过经济规模效应、结构效应和逆向技术溢出效应对母国碳排放产生影响，其公式如下：

三、模型设定和指标选择

1. 模型构建

基于Lin 等(2017)、Antweiler 等(2002)[26，27]拓展 的STIRPAT模型(Stochastic Impacts by Regression on Population，Affluence and Technology)，构建以下面板固定效应模型：

其中，Cit为碳排放总规模，主要解释变量ODI为对外直接投资总额，控制变量包括资本(K)、劳动力(L)、对外开放度(OPEN)、人均国民收入(GDP)、外商直接投资(FDI)、消费品零售总额(EXP)、研发投入(RD)、人力资本(H)等。φit表示时间固定效应，δit表示行业固定效应，εit为误差项。

同时，通过对外直接投资影响母国碳排放的传导机制，构建和联立方程分别为：

其中，Cit为碳排放总规模，Git表示经济增长效应，根据C-D 函数，受对外直接投资规模、资本要素投入、劳动力要素投入和对外开放度的影响。Sit为产业结构变量，主要引入了经济增长规模、对外直接投资规模、外商直接投资规模和需求规模的影响。Tit为技术升级效应，受对外直接投资、研发投入、人力资本以及研发投入与对外直接投资的交叉项影响。

2. 变量和数据来源

（1）碳排放量

将企业中人力资源管理系统或其他管理人员数据的系统作为用户数据的权威数据源，当人员信息出现新增或变更时，统一用户身份管理系统获取用户创建或修改事件，定期扫描新变更的用户记录。统一用户身份管理系统将这些事件同步给每个连接的应用系统中，各系统根据规则修改相应信息。要求各系统不能私自创建账号或对用户基础信息做出任何修改，保持与权威数据源的数据一致。因此利用统一用户身份管理能够统一管理企业内用户和组织机构的基本信息，并自动地为所有和统一用户身份管理系统集成的应用系统进行用户账号创建、变更、注销等工作。

根据2006 年IPCC 提供的CO2排放计算方法，碳排放的计算公式为：

其中，i为不同能源品种，共计8 类，E为能源消耗量，NCV是能源折算系数，CC是能源含碳量，COF是碳氧化因子，44/12是碳排放的转化系数。

表1 各种能源标准煤折算系数

（2）对外直接投资(ODI)

对于发展中国家来说，经济发展初期对外投资规模都比较小，随着资本规模的不断扩大，发展中经济体逐渐开始大规模对外直接投资，对碳排放的影响才会逐渐显现。对外直接投资有流量和存量之分，研究中都以流量代替。同时按照当年汇率折算成人民币，单位为万元。数据来源于历年《中国对外直接投资统计公报》。

（3） 控制变量

资本投入(K)：采用永续盘存法，计算公式为Kit=(1-δit)Kit+Iit，计算2000—2019 年的资本存量数据。预期对经济规模效应影响为正。数据来源于各年《中国统计年鉴》。

劳动力(L)：虽然自动化和数字化的不断提高，劳动力数量不断减少，但是劳动力仍然是经济增长的一个重要因素，特别是劳动密集型产业。改革开放以来中国经济增长的一大动力就是人口红利。因此，劳动力资本对于经济规模效应为正。

人均国民收入(GDP)：经济规模和发展层次决定一个国家产业结构和碳排放规模，随着收入水平的提升，产业结构不断优化，碳排放规模也相应地降低。但是在工业化发展的早中期，收入水平越高，碳排放规模也可能越大。

外商直接投资(FDI)：外商直接投资一般比东道国的产业层次稍高。随着外资流入的增加，东道国产业结构会升级。但是也可能会产生产业固化现象，限制东道国的产业升级。

需求规模(EXP)：消费是生产的最终目的，居民消费升级倒逼产业结构升级。背后的机理表现在恩格尔效应和鲍莫尔效应的影响。恩格尔效应反映的是居民收入水平的提升会促使居民消费需求从低端产品向质量更高和更创新性的产品或者服务转化，后者的需求收入弹性更大。鲍莫尔效应反映了生产率水平和居民消费需求的关系。因此，需求规模会影响产业结构升级。

研发投入(RD)：研发投入对于技术升级的作用得到了广泛的理论和实证验证。

人力资本(H)：以受过高等教育的人数代替，数值越高，技术创新水平也就越高，碳排放规模也会越低。

文章选择的样本区间为2000—2019 年，数据均取对数处理。

四、回归结果分析

根据上述研究模型，对跨国投资的母国碳排放效应进行了实证研究。实证分为三步：第一步，利用面板固定效应估计对外直接投资对母国碳排放的影响，作为基准回归结果；第二步，对不同类型行业做异质性检验；第三步，实证分析对外直接投资碳排放效应的传导机制。

1. 基准回归结果分析

采用三阶段最小二乘法(3SLS)对上述方程进行估计。表2的结果显示，对外直接投资对碳排放的影响显著为正，说明中国企业对外直接投资提升了中国的碳排放规模。这个结论否定了“污染光环假说”，与已有研究中关于对外直接投资与环境污染的结论相反。根据表2 中第(3)列的结果显示，对外直接投资每增加1%，碳排放规模将增加0.1501%。从中国制造业对外直接投资规模来看，虽然2017 年稍有下降，但仍然呈现上升的趋势，与此相对应的是中国碳排放规模仍然处于上升趋势，按照中国的目标需要在2030 年实现碳达峰。从控制变量来看，资本投资、劳动力数量、人均国民收入、对外开放度、消费品零售总额等都显著促进了碳排放的增加，在工业化早期和中期，经济结构由轻工业向重工业转变，包括劳动力和资本等要素投入也逐渐转移，在促进经济发展的同时，也带来碳排放的增加。特别是中国的能源结构以煤炭为主，而燃煤发电和供热排放占能源活动碳排放的44%，煤炭终端燃烧排放占35%，所有涉及经济增长的因素都在显著增加，而碳排放也在同步增长。外商直接投资的影响显著为正，符合“污染避难所假说”，中国吸引的外资以高碳排放的产业为主，由于发达国家较高的环境规制，跨国公司把部分高污染行业转移到中国，使得中国碳排放的增加。研发投入和人力资本对碳排放的影响也为正，但是系数比较小，而且显著性水平不高。一般认为，研发投入和人力资本的提升会降低碳排放，但本研究没有证实这一点。

表2 对外直接投资碳排放效应的基准回归结果

2. 对外直接投资对母国碳排放影响的行业异质性检验

文章将所有制造业分为劳动密集型、资本密集型和技术密集型行业，不同的行业具有不同的碳排放特性。由于要与其他数据库相对应，文章对行业进行了整合。估计结果见表3。

表3 分行业对外直接投资的碳排放效应

3. 对外直接投资的碳排放传导机制实证分析

（1） 规模效应的估计结果

表4 中的估计结果从整体行业来看，对外直接投资的规模效应为0.0836，在1%的水平下显著，说明对外直接投资显著促进了碳排放规模增加，但是增长的幅度不是很大，对外直接投资的规模在2008 年以后才逐渐增加。因此，从2000—2019年的整体回归结果看促进效应不是很大。从表中可以看出，中国传统经济规模增长主要依赖于对外开放的条件下资本和劳动力要素的投入。资本和劳动力的影响系数分别为0.3673 和0.234，并且都在1%的水平下显著。这些结论与已有研究结论是一致的。

表4 经济增长效应的估计结果

从分行业来看，劳动密集型行业的对外直接投资的规模效应最大，资本密集型和技术密集型稍小，但整体各行业的影响程度都不高，资本对资本密集型产业的影响系数最大，劳动对劳动密集型产业的影响系数最大。对外开放度对整体行业的影响系数为0.173，在分行业上对劳动密集型行业的影响最大，对资本密集型和技术密集型产业的影响稍低，这说明中国对外开放依赖于劳动力资源禀赋，发展劳动密集型产业，出口产品以劳动密集型产业为主，虽然中国近年来机电产品出口占比超过50%，但是以附加值计算的出口结果与传统研究并不一致。在全球价值链下，中国进口大量国外高科技的中间产品，在中国加工组装以后再出口，按照海关统计的贸易数据显示，中国出口以高科技机电产品为主。但是以贸易附加值计算的数据显示，中国劳动密集型产品出口相对较高。因此，对外开放对中国劳动密集型产品出口影响最大。

（2）产业结构效应的估计结果

根据前面的理论分析，产业结构的变化受经济发展水平、消费规模、外商直接投资等因素的影响。由表5 可知，中国对外直接投资的产业结构效应并不显著，系数仅为-0.0236。从分行业看，劳动密集型行业的对外直接投资可以促进产业结构升级，资本密集型和技术密集型行业的影响都不显著。可以看出，中国劳动密集型产业利用规模经济优势，复制在中国市场的经验，扩大在国外投资，把低端的加工组装环节转移到国外，特别是随着劳动力成本的上升、贸易环境的恶化，大量产业转移到印度和越南等国家，促进了劳动密集型产业升级。而资本密集型和技术密集型产业在对外直接投资中的比例较低，中国相关产业在国际上的优势并不明显，因此对产业结构升级的作用并不突出。

表5 产业结构效应的估计结果

从其他因素看，外商直接投资对国内产业结构的影响为正，并且在1%的水平下显著，说明外商直接投资显著提升了中国的产业结构。相对于国内企业来说，外资企业具有技术优势、管理优势和市场优势，不仅在传统产业上具有竞争优势，而且在高端产业上可以复制母国的经验，因此提升了中国的产业结构。另外，国民经济规模、消费规模对产业结构的影响为正，都显著促进了产业结构升级。

（3） 逆向技术溢出效应的估计结果

从表6 可知，对外直接投资的逆向技术溢出效应显著降低。按照全球价值链的观点，国内企业融入全球价值链的路径包括三种：替代逆杠杆操作（以合资生产为起点，由最初的资金利用，到先进管理、技术、营销方面资源积累，在此基础上将对方的先进技术和管理经验，转换为自己的操作方法，逆向提升技术水平）、多点逆杠杆操作（以高起点配件生产为起点，学习国际先进的管理方式与制度，产品开发动向或者市场信息，提高自己的配件开发能力，与对方协同开发配件，甚至发展到超前开发）、纵深逆杠杆操作（以高起点配套生产为起点，取得成功后，进一步深度合作，生产更多的配件，直到能够独立生产）。从对外直接投资来看，中国制造企业通过跨国投资，学习国外的先进技术和市场运行模式，提升国内生产技术水平。从分行业看，劳动密集型行业对外直接投资的逆向技术溢出效应最大，资本密集型和技术密集型的逆向技术溢出效应相对较小。总体而言，中国对外直接投资在一定程度上是存在逆向技术溢出效应，同时伴随着显著的行业差异。

表6 逆向技术溢出效应的估计结果

（4） 总体效应分析

前文分别从规模效应、结构效应和逆向技术溢出效应研究了对外直接投资的影响，据此研究获得了对外直接投资碳排放的总体效应，结果见表7。

表7 对外直接投资的母国碳排放总体效应 （单位：%）

对外直接投资对整体碳排放的效应为0.1501%，说明对外直接投资每增长1%，国内碳排放总量将增长0.1501%，也就是说对外直接投资的增加并没有减少碳排放，反而增加了碳排放，这显然不符合“污染避难所”假说。分解看，对外直接投资对经济增长规模效应的影响最大，并且显著为正。而产业结构效应和逆向技术溢出效应的影响系数为负，说明对外直接投资的增加，通过产业结构效应和逆向技术溢出效应，降低了碳排放。但是由于规模结构效应的影响系数较大，说明对外直接投资主要通过经济增长效应拉动了碳排放，结合中国碳排放强度的下降趋势，虽然碳排放强度有所下降，但经济规模增长较大，仍然在较大程度上促进了碳排放的增加。

五、结论和建议

与工业革命前相比，目前全球变暖趋势越来越明显，这将对全球生存环境造成严重冲击，给经济和社会造成危害，绿色发展与实现碳中和是国际社会共同瞩目的热点问题。全球变暖的主要原因是碳排放，因此如何降低碳排放成为各国政府关注的焦点。特别是对于中国来说，一方面工业化进程的加快，碳排放还没有达到顶峰，另一方面中国的“世界工厂”地位导致碳排放规模居于全球首位。如何实现碳达峰和碳中和，对于中国来说更具有现实意义。碳中和倒逼产能提效降耗，加速产业转型升级。对外直接投资是实现产业结构升级的重要途径，其对于降低碳排放规模的作用尚需理论和实践的检验。虽然已有很多研究证明对外直接投资具有“污染避难所效应”和“污染光环效应”，但这些研究针对的是环境污染，而不是针对碳排放。针对对外直接投资的碳排放效应，特别是中国对外直接投资对碳排放的影响，还需要进行检验。文章基于2000—2019 年的数据，分解对外直接投资的规模效应、产业结构效应和逆向技术溢出效应，然后对这些效应进行汇总，研究结果发现，对外直接投资并没有降低母国的碳排放规模，反而发挥了促进作用，对外直接投资主要通过规模效应拉动母国碳排放，产业结构效应和逆向技术溢出效应可以降低碳排放。通过对劳动密集型、资本密集型和技术密集型产业的分类实证研究，结果发现劳动密集型行业、资本密集型行业和技术密集型行业的对外直接投资碳排放效应都为正，说明所有类型行业的对外直接投资都没有降低国内的碳排放。这个研究结论具有一定的政策含义。

1. 继续扩大对外直接投资

随着中国制造业在国内市场取得竞争优势，也需要不断走出国门参与国际市场竞争。国际金融危机之后，中国制造业加快了对外直接投资的步伐，采取包括跨国并购和绿地投资等方式，不断扩大走出去的规模，逐步形成发展中国家与发达国家双向拓展的全球投资布局，投资结构由资源获取型向技术引领型和构建全球价值链转变，同时对外投资对于拉动外贸出口、促进产业转型的作用越来越突出。但是中国对外直接投资还存在区域过于集中、行业比较单一的问题。有必要在财政金融支持、地区经济政治风险保障和构建完善科学规范的政府服务制度体系方面，进一步加大对企业走出去的支持力度。

2. 加强行业对外直接投资的分类指导

从实证结果可以看出，不同类型行业对外直接投资的碳排放效应虽然都为正，都促进了母国碳排放，但是影响系数存在差异。劳动密集型行业和技术密集型行业的对外直接投资的影响系数较小，因此应该进一步加大劳动密集型行业、技术密集型行业的对外直接投资力度，把大量劳动密集型的加工组装环节转移到印度、越南等低成本的国家或者地区，将产业链中高环节留在国内，一方面可以降低国内的碳排放，另一方面也实现了国内产业结构升级，促进国内附加值高环节的出口。资本密集型行业是碳排放规模最高的行业，包括金属和非金属冶炼、金属和非金属制品、电力生产等都是高能耗碳排放最多的行业，这些行业对外直接投资规模不大，而且其本身的碳排放规模较大且处于上升过程之中，无论是规模效应还是产业结构效应、逆向技术溢出效应都还处于促进碳排放的过程。因此，更需要加大国内资本密集型行业的对外直接投资力度，把相关产能转移到资源丰富且交通便利的国家。

3. 加大获取逆向技术溢出效应力度

从实证结果可以看出，逆向技术溢出效应可以降低碳排放，在劳动密集型和资本密集型行业表现得都非常明显。因此，企业在对外直接投资时，扩大技术需求性直接投资，学习国外更多的低碳清洁技术；政府把技术寻求型对外直接投资视为政府扶持的重点，加大在发达国家技术研发型投资的补贴等支持力度，促使企业通过联合研发、新建子公司或跨国并购等方式获取技术。同时，在国外获取的技术，需要在国内吸收消化，进而提升技术创新水平。特别是目前国外加大对中国技术性投资获取技术限制的力度，需要政府协助营造良好的环境，让企业能够按照市场规则获取资源。