对外开放与碳排放

陈迁 王磊

摘 要：通过收集全国28个省市1997—2011年的人均FDI和人均进出口贸易等指标的面板数据，构造基于对外开放经济距离的空间权重矩阵，进而对碳排放进行空间自相关检验。研究表明，对外开放程度接近的区域存在碳排放的集聚效应。另外，建立空间杜宾模型对对外开放和碳排放的关系进行实证检验。检验表明，贸易对碳排放的影响处在环境库兹涅茨倒U型曲线右端；FDI对碳排放的影响不存在“污染天堂”；FDI和贸易对碳排放的影响存在辐射效应，而碳排放自身存在空间示范效应。

关键词：碳排放；FDI；进出口贸易；空间自相关；空间杜宾模型

中图分类号：F127 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2016）04-0153-05

引言

中国（上海）自由贸易试验区在2013年9月29日正式挂牌成立。紧接而来的是，中共中央政治局在2015年3月24日召开会议，审议通过了广东、天津、福建自由贸易试验区总体方案、进一步深化上海自由贸易试验区改革开放方案。这意味着自贸区建设将上一个新台阶，新一轮高水平对外开放和更大范围的改革试点正在稳步推进。伴随着贸易改革的不断深化和国际合作的日趋频繁，国外资本将进一步加大对中国的投资力度。

然而，面对国际贸易环境的日趋向好，国内的生态环境问题却日趋严峻。环境污染已经严重危害了人们的身心健康，并对人们的正常经济活动造成巨大影响。《中国环境状况公报（2013年）》显示，2013年全年平均雾霭天数为35.9天，比2012年多出18.3天，是1961年以来的最高值。

本文基于上述两大热点，探讨对外开放对碳排放的影响。

一、文献回顾与假设

对外开放主要从两个方面进行衡量：国际贸易与FDI。有关国际贸易与环境质量的关系研究始于Grossman和Krueger（1991）关于北美自由贸易协议（NAFTA）环境效应的分析。他们发现，环境质量和经济增长呈现倒U曲线关系。倒U型曲线的左端意味着经济发展是以牺牲环境为代价的，而右端意味着由于技术的日益进步和经济结构的日趋合理使得伴随经济发展的环境质量得到改善。周杰琦等（2013）通过建立动态面板模型，实证考察了贸易开放对中国碳排放的影响。研究结果表明，贸易显著提高了碳排放。方芳等（2013）基于多区域的投入产出模型对中国进出口贸易的内涵二氧化碳排放量进行测算与分析，其研究表明，现阶段我国进出口贸易结构的不合理，导致的巨额贸易顺差实际上是以生态和环境为代价的，没有很好地实现碳排放的转移。

假设1：贸易对碳排放的影响处在环境库兹涅茨倒U型曲线左端。

牛海霞等（2011）对我国28个省市面板数据实证分析得出，FDI通过规模效应显著增加了我国二氧化碳排放量，即FDI对碳排放的影响符合“污染天堂”假设。另一方面，姬世东等（2012）采用面板向量自回归模型（PVAR）分析中国各个区域的碳排放量与对外贸易、外商直接投资之间的动态关联性。实证结果表明，FDI流入有利于我国碳排放问题的改善。

假设2：FDI对碳排放的影响与“污染天堂”假说不一致。

依据过往的文献，目前的研究局限性在于：第一，只单独考虑贸易或FDI对碳排放的影响，缺乏从整体的、宏观的对外开放程度角度考虑。第二，部分研究局限于对一个地区进行实证，而传统的地理距离并没有考虑到地区间的对外开放异质性。因此，需在考虑空间的差异的同时，更多地考虑以经济距离为依据进行建模分析。

假设3：碳排放在对外开放程度层面具有空间集聚效应，即对外开放程度接近的地区可能存在着高—高或高—低两种模式的碳排放集聚效应。

对上述3条假设进行实证分析。首先，本文引入描述对外开放的经济距离来取代传统的空间地理距离，并以此为基础构造空间权重。其次，本文从对外开放的角度切入进行空间自相关性检验以确定假设3是否成立。最后，建立基于对外开放经济距离的空间面板计量模型来验证假设1和假设2。

二、研究方法

（一）样本选择和数据来源

选取1997—2011年全国28个省市（由于数据缺失严重，剔除山西、西藏和贵州）的面板数据。数据主要来源于历年各地区《统计年鉴》及《能源统计年鉴》。

（二）变量选择

1.因变量：碳排放。本文依据郭沛等（2013）的计算方法，采用各省能源消费量的估计值数据，根据碳排放系数计算各省碳排放量。

因此，本文选取各省能源消费产生的碳排放量作被解释变量。碳排放量估计公式如下：

其中，carbonit代表第i省份第t年能源消费产生的碳排放量，单位为吨，i=1，2，…，28；t=1997，1998，…，2011；Pitj 表示第i省份的第j类能源在第t年的消费总量，j=1，2，3分别为原煤、石油、天然气三种能源，单位分别为万吨、万吨和立方米；βj表示第j类能源折算成标准煤的折算率（碳排放系数以美国能源部/能源情报局（DOE/EIA）、日本能源经济研究所（IEE）、全球气候变化基金会（GEF）、政府间气候变化专门委员会（IPCC）确定的煤、石油、和天然气三种能源的碳排放系数为依据）；αj表示第j类能源（第j类的能源是经标准折算后的能源）的碳排放系数（碳排放系数以美国能源部/能源情报局（DOE/EIA）、日本能源经济研究所（IEE）、全球气候变化基金会（GEF）、政府间气候变化专门委员会（IPCC）确定的煤、石油、和天然气三种能源的碳排放系数为依据）。

2.解释变量。本文选取人均FDI（FDI）、人均进口总额（import）和人均出口总额（export）作为解释变量。其中，人均FDI等于某地区当年外商投资企业投资总额/当地当年年末人口总数；某地人均进口总额和人均出口总额分别等于当地进口总额和出口总额与当地当年年末人口总数之比。

三、实证分析

（一）空间权重设定

本文根据李因果等（2010）提出的基于面板的样本间距离计算方法构造对外开放经济距离。具体公式如下：

全时“绝对量”距离dij（AQED）：

最后，将（5）式作为空间权重矩阵中的距离来构造对外开放经济距离空间权重矩阵。用于计算经济距离的样本指标为人均FDI、人均进口贸易额和人均出口贸易额。

（二）空间自相关检验

在引入空间经济距离权重后，本文选择Morans I指数：

其中，S2为样本方差，wij为空间权重矩阵的（i，j）元素。

选择全国28个省市1997—2011年的平均碳排放样本数据对碳排放的集聚效应进行全局空间自相关检验。检验结果（如表1所示）。

表1结果表明，碳排放存在对外开放经济距离意义上的集聚效应。而且，Morans I<0，说明集聚的模式是高—低相配。以长三角地区为例，长三角的省市对外开放程度很相似。相对应的是上海的十五年平均碳排放是4 110.51吨，浙江的十五年平均碳排放是6 380.65吨而江苏的十五年平均碳排放是9 801.99吨。上海的碳排放量在全国处于中下游，浙江位居中游而江苏位居第三。这种高—低相配的现象来源于长三角地区的发展定位形成区位互补。江苏省以工业和制造业发展为主。上海作为金融中心，以服务业发展为主。浙江素有“鱼米之乡”之称，且一直以来是中国高产综合性农业区。这三种不同的发展定位形成互补的同时也产生了不同的碳排放，且形成了碳排放高值与低值相互联系的负相关空间集聚效应。

（三）空间计量分析

1.模型建立。为研究对外开放程度对碳排放的具体影响，本文建立基于面板数据的空间杜宾模型。空间杜宾模型假设某一区域的因变量依赖于其临近区域的解释变量。模型构建如：

lncarbonit=ρWlncarbonit+β1lnFDIit+β2lnimportit+β3lnexportit+δ1WlnFDIit+δ2Wlnimportit+δ3Wlnexportit+αi+εit （7）

其中：W为由对外开放经济距离构成的空间权重矩阵；ρ为空间自回归系数；δ1WlnFDIit、δ2Wlnimportit和δ3Wlnexportit分别表示来自对外开放程度接近的地区的各解释变量的影响；αi表示非时变的个体效应。

2.估计结果分析。在做参数估计之前，首先需对模型进行豪斯曼检验，以确定模型应设定为固定效应还是随机效应。

根据豪斯曼检验，模型应设定为随机效应模型。模型估计采用极大似然估计（MLE），结果（如下页表3所示）。

从下页表3可见，解释变量里除了贸易出口额不显著以外，其余变量均统计显著。解释变量的空间滞后项都通过统计检验。另外，因变量的空间滞后项也非常显著。

从解释变量的估计结果来看，人均FDI对碳排放的影响为负，且FDI每增加1%，碳排放减少5.9%。这说明“污染天堂假说”在中国不成立。原因在于FDI主要流入中国的第三产业，且伴随有技术溢出效应，可以有效遏制过量的碳排放。人均进口贸易额对碳排放的影响也为负，贸易额每增加1%，碳排放减少7.73%，而出口贸易额对碳排放的影响不显著。这在一定程度上说明，平均而言，我国开始进入环境库兹涅茨曲线的右端，即随着贸易量的增加，碳排放逐渐减小。Grossman和Krueger（1991）将贸易对环境的影响分解成规模效应、结构效应和技术效应。我国目前是结构效应和技术效应占主导。

从解释变量的空间滞后项结果看，对外开放程度接近的区域间存在相互依赖。还是以长三角地区为例，江苏省的FDI增加和进出口贸易额增加可能会使开放程度接近的上海的碳排放减小。这说明FDI和贸易都存在辐射效应。这一辐射效应可以理解为在发展定位存在差异的基础上对外开放程度接近的省市之间相互的学习和借鉴，且可能是高碳排放省市向低碳排放省市借鉴，优势互补，因此造成了高—低集聚效应。最后，因变量的空间滞后项表明，对外开放程度接近地区的碳排放存在示范效应。

四、结论与政策建议

（一）结论

本文从对外开放的视角切入，通过引入对外开放经济距离构造了空间权重矩阵，进而进行了空间自相关检验和建立了基于面板数据的空间杜宾模型对对外开放和碳排放之间关系的3条假设进行了实证分析。第一，贸易对碳排放的影响处在环境库兹涅茨倒U型曲线右端，即随着贸易量增加，碳排放减小，假设1不成立。第二，FDI对碳排放的影响与“污染天堂”假说不一致，FDI的增加并不会增加碳排放，假设2成立。第三，碳排放存在对外开放经济距离意义上的集聚效应，且集聚模式是高—低集聚，即对外开放程度接近的区域会以高碳排放和低碳排放的形式聚集在一起。假设3成立。另外，FDI和贸易对碳排放的影响存在辐射效应。而碳排放自身存在空间示范效应。

（二）政策建议

1.鼓励外商直接投资。结合本文的研究，FDI有助于减少当地和开放程度接近区域的碳排放。因此，要鼓励FDI并且要提高FDI的利用效率，提高FDI用于第三产业的比例，为中国的经济服务。

2.鼓励进口。本文研究表明，进口将有利于碳排放的减少，因此应适当降低进入国内市场商品的关税。国内的生产应选择节能型的消费模式和循环型的生产方式以降低碳排放，并且在进口的环节上控制隐含碳较高的商品进入国内，同时多引进环保设备，对环保型的生产企业进口所需的机器、设备等货物予以免税，以上措施也符合“十二五”期间提出的要确保国家下达的节能减排目标的要求。

3.鼓励环保资源与环保技术充分流通。本文的研究表明，开放程度接近的地区存在高—低集聚效应。应该利用好这种集聚效应，使得环保资源和环保技术在区域间充分流动。比如上海地处沿海，有丰富的水能和风能，可充分利用和发展潮汐能或者建设风力发电装置来逐渐减少化石能源的消耗。同样沿海的江苏省可以与上海进行优势互补，将资源和技术进行充分流通，逐渐走出一条低碳环保高效的新型经济发展之路。

参考文献：

[1] Grossman，G.M.and Krueger，A.B..Environmental Impacts of the North American Free Trade Agreement.NBER working paper，1991.

[2] 周杰琦，汪同三.贸易开放提高了二氧化碳排放吗——来自中国的证据[J].财贸研究，2013，（2）：12-19.

[3] 牛海霞，胡佳雨.FDI与我国二氧化碳排放相关性实证研究[J].国际贸易问题，2011，（5）：100-109.

[4] 李因果，何晓群.面板数据聚类方法及应用[J].统计研究，2010，（9）：73-78.

[5] 郭沛，蒋庚华，张曙霄.外商直接投资对中国碳排放量的影响——基于省际面板数据的实证研究[J].中央财经大学学报，2013，（1）：

47-52.

[6] 徐化愚，方芳.中国进出口贸易的内涵CO2排放——基于多区域投入产出法的测算及分析[J].国际贸易问题，2013，（9）：82-91.

[7] 姬世东，吴昊.贸易增长、FDI流入和地区碳排放关联性的PVAR模型分析[J].工业技术经济，2012，（11）：118-123.

Research on the Relationship between Opening-up and Carbon Emissions

CHEN Qian，WANG Lei

（Shanghai University of International Business and Economics，Shanghai 201620，China）

Abstract：Through the collection of panel data of the per capita FDI，per capita import and export trade of the 28 provinces from 1997 to 2011，we constructed the spatial weight matrix based on the economic distance which describes the similarity of the opening-up of different areas.And then the spatial autocorrelation test of carbon emissions is carried out.The study shows that the agglomeration effect of carbon emissions occurs in the region of close extent of opening up.In addition，we established the Spatial Dubin Model（SDM）to make an empirical test on the relationship between opening up degree and carbon emissions.The test showed that the effect of trade on carbon emissions is in the right side of the Environmental Kuznets inverted U-shaped curve；the effect of FDI impact on carbon emissions shows there is not “pollution heaven”；the effect of FDI and trade impact on carbon emission shows there is radiation effects.Carbon emissions has demonstration effect of space itself.

Key words：carbon emissions；FDI；import and export trade；spatial autocorrelation；spatial dubin model

[责任编辑 安世友]