出口贸易与污染排放、治理投资关系的实证分析

晋盛武， 王圣芳， 夏柱兵

（1.合肥工业大学人文经济学院，合肥 230009；2.中央财经大学经济学院，北京 100088）

出口贸易与污染排放、治理投资关系的实证分析

晋盛武1， 王圣芳1， 夏柱兵2

（1.合肥工业大学人文经济学院，合肥 230009；2.中央财经大学经济学院，北京 100088）

利用我国1995－2009年的相关经济数据，实证分析我国出口贸易与污染排放、治理投资之间的关系。得到结论如下：出口贸易变化是污染物排放变化的格兰杰原因；出口贸易对污染物排放的结构效应为正，技术效应为负，但对不同的污染物，规模效应不尽相同；不同污染物的治理投资对出口贸易影响也不同，但是总的治理投资的增加对出口贸易有利。

出口贸易；污染排放；治理投资；实证分析

贸易与环境关系问题一直是学术界广泛研究和争论的热点问题之一。从现有的文献看，有关贸易与环境问题的研究一般集中在两个方面：一是贸易规模和政策是如何影响环境的，二是环境政策的制定和实施是如何影响贸易的。其中贸易对环境的影响研究形成了两种截然不同的观点：第一，自由贸易是环境恶化的直接原因，自由贸易通过规模、技术和结构效应综合影响着环境，而且规模效应和结构效应对环境的负面影响大于结构效应和技术效应的正面影响。第二，贸易自由化在短期内会导致环境恶化，但从长期来看，通过贸易自由化的规模、结构、技术、收入和法规效应的综合作用对环境产生积极影响，最终使得环境状况得以改善。

关于环境规制对贸易的影响，学术界也存在两种不同的观点：第一，环境规制的加强和治理投资的严格化，会从总体上引起产品生产成本的上升，产生“环境治理的成本贸易效应”，环境治理对贸易流量、贸易模式及国际贸易的福利有消极的影响［1］。第二，严格的环境治理带给企业的成本压力和由竞争带来的压力会共同推动企业创新，导致更有价值的新产品和生产工艺被发明出来，产生“环境治理的创新贸易效应”，而这些创新活动同样可以给一个国家的贸易商品带来竞争优势，使该国出口增加。实证方面，文献［2］运用43个国家从1971－1996年的数据，以SO2排放量作为环境指标，分析贸易自由化的环境效应。结果得出：贸易自由化的规模效应为正，技术和结构效应均为负。文献［3］运用不同国家SO2、CO2、NOx、BOD的排放数据，分析环境政策对贸易的影响和环境的规模－技术效应和结构效应。结果得出：贸易对不同的污染物排放的影响不同，而且贸易开放程度越高，BOD排放量会减少，但是NOx和CO2会增加。文献［4］将贸易和收入作为内生变量，取SO2、CO2和BOD排放作为环境变量，从长期和短期效应分析经济开放对环境的影响。结果表明：贸易对环境是否会产生有利影响，取决于研究的污染物的种类和国家类别。贸易对OECD国家环境有利，对环境的长期效应比短期效应更大。文献［5］利用投入产出模型对中美贸易中的CO2排放量进行实证，结果表明：调整我国的出口贸易结构和提高出口产品的技术，增加清洁产品的出口，会降低贸易对环境的负面影响，同时也会降低全球CO2排放量。近年来，国内学者对贸易和环境问题也做了若干研究。文献［6］以SO2排放量作为环境污染指标，实证分析1991－2004年我国贸易开放的环境效应。结果表明：贸易自由化的规模及结构效应均为负，技术效应为正，但三者的综合环境效应是正的。文献［7］通过对我国出口贸易与工业污染和环境规制的关系进行实证得出，出口贸易规模的扩大引起环境的恶化，并且东部地区出口贸易对工业污染物排放的弹性明显比中部和西部地区低，环境规制与出口贸易显著负相关。文献［8］基于我国加工贸易行业1995－2006年的相关数据做实证分析，发现经济增长、加工贸易与环境污染之间存在长期的正向协整关系，并且经济增长与加工贸易是环境污染的主要原因，但是环境政策与污染的协整关系为负，而且与各污染排放指标互相影响，在减少污染方面表现出持久性和有效性。文献［9］基于DEA－SBM模型，测算1990－2006年我国各省区环境效率。结果得出对于发达地区应采取较严格的环境规制政策，落后地区可以实行向发达地区购买排污权的方式，逐步解决落后地区经济效率的提升与环境保护间的矛盾。

通过以上文献的梳理，不难发现，由于研究的方法、样本期和变量等选择的不同，所得出的结论不尽相同。对我国来说，贸易与环境的关系究竟怎样？本文拟从两方面进行研究，一方面，通过分解出口贸易的环境效应，分析出口贸易对污染排放的影响；另一方面，研究环境治理投资对出口贸易的影响。

一、出口贸易对污染排放的影响

最早对贸易与环境问题进行研究的是Grossman和Krueger两位学者。他们将贸易的环境效应分解为规模效应、结构效应和技术效应。规模效应通常是指经济规模的扩大对环境质量的影响。结构效应通常是指自由贸易引起的产业结构的变化对环境质量的影响。技术效应通常是指技术进步对环境污染排放的影响［10］。本文根据这两位学者的观点，将出口贸易的环境效应分解为规模、结构和技术效应。建立实证模型如下：

其中，Z代表污染量的变动，表示贸易的环境效应；S代表经济规模的变动，表示在其他条件不变的情况下，经济规模的变化对环境质量的影响，反映贸易的规模效应；K代表经济结构的变动，表示在其他条件不变的情况下，经济结构的变化所带来的环境污染的变化，反映贸易的结构效应；R代表研发技术的变动，表示在其他条件不变的情况下，技术进步和清洁技术的使用，所带来的环境污染的变化，反映贸易的技术效应。

环境污染变量选取我国工业“三废”排放量P来替代（分别代入工业废水排放量P1、废气排放量P2和固体废物产生量P3）；经济规模变量选用出口总额X1来替代；经济结构变量选用资本／劳动比X2来替代；用研发经费投入X3来表示技术效应变量。为了降低模型的自相关性，对上面的模型进行双对数变换，即：

本文所用数据来源于历年的《中国统计年鉴》和《中国环境统计年鉴》。在分析中分别用工业废水排放量、废气排放量和固体废物产生量作为环境污染水平的指标；资本劳动比用全社会固定资产投资额与就业人员的比例来表示；用Eviews 6.0统计软件，对模型进行相关的回归分析。

1.相关性分析

从整体上看，我国工业“三废”排放量与出口总额呈上升趋势。对我国1995－2009年的出口总额X1和工业废水排放量P1、废气排放量P2、固体废物产生量P3做相关性分析，得到相关系数分别为0.885、0.997和0.994。表明，我国出口总额与工业“三废”排放量呈显著正相关，即随着出口总额的增加，工业“三废”排放量显著增加，体现出出口对工业“三废”排放的规模正效应。但对于三种不同的污染物，其规模效应以及其它两种效应是否相同，需要进行进一步验证。

2.协整检验

（1）单位根检验 为防止出现“伪回归”，需对时间序列数据进行平稳性检验，只有同阶单整序列才能做协整检验，验证其长期稳定的协整关系。为检验其稳定性，对模型（2）做ADF单位根检验。结果如表1。从表中可以看出，lnP1、lnX1、lnX2和lnX3这四个序列的二阶差分序列在1%显著性水平下通过检验，lnP2的二阶差分序列在5%显著性水平下通过检验，lnP3的二阶差分序列在10%显著性水平下通过检验。这六个序列的二阶差分序列都是平稳的，且同为二阶单整序列。说明它们之间可能存在协整关系，需要做进一步的检验。

表1 单位根检验结果

（2）协整检验 通过单位根检验，下面用E－G两步法进行协整检验。分别对工业“三废”排放量与出口总额、资本劳动比和研发投入的回归残差序列做单位根检验，结果显示，其残差序列不存在单位根，是平稳序列，说明它们之间存在协整关系。

就工业废水排放量与出口总额、资本劳动比和研发投入这三个变量进行回归分析，得到结果如下：

就工业废气排放量与出口总额、资本劳动比和研发投入这三个变量进行回归分析，得到结果如下：

就工业固体废物产生量与出口总额、资本劳动比和研发投入这三个变量进行回归分析，得到结果如下：

由回归结果我们可以得到以下结论：

第一，由回归方程（3）可知，出口总额与工业废水排放量呈正相关，出口总额每增加1%，工业废水排放量约增加0.306%。资本劳动比与工业废水排放量呈正相关。而研发投入与工业废水排放量呈负相关，研发投入每增加1%，废水排放量约减少0.234%。表明出口贸易对工业废水排放量的规模和结构效应均为正、技术效应为负。

第二，由回归方程（4）可知，出口总额与工业废气排放量呈显著正相关，出口总额每增加1%，工业废气排放量约增加0.461%。资本劳动比与工业废气排放量也呈正相关。研发投入与工业废气排放量呈负相关。表明出口贸易对工业废气排放量的规模和结构效应均为正、技术效应为负。

第三，由回归方程（5）可知，出口总额与工业固体废物产生量呈负相关，出口总额每增加1%，工业固体废物产生量约减少0.127%。研发投入与工业固体废物产生量呈负相关，研发投入每增加1%，工业固体废物产生量约降低0.063%。而资本劳动比与工业固体废物产生量呈正相关。表明出口贸易对工业固体废物产生量的规模效应为负、结构效应为正、技术效应为负。这里的规模效应为负，可能是因为技术进步和清洁技术的使用，使某些行业出口产品排放的固体废物减少，同时经济的发展和人均收入水平的提高，人们对清洁产品的需求提高，从而使得产品的污染能力下降。

通过对出口贸易与工业“三废”排放的回归分析发现，出口贸易对三种不同污染物的规模效应不同，这与文献［3］和［4］实证分析的结果相似，即贸易对不同污染物的环境效应影响不尽相同。那么，出口贸易与工业“三废”排放之间是否具有因果关系，将通过Granger因果关系检验验证。

3.因果关系检验

本文分别对出口总额和工业“三废”排放量进行Granger检验，验证其是否具有因果关系。结果如表2所示。

表2 我国出口总额与工业“三废”排放量的Granger因果关系检验结果

从检验结果可以得出，在滞后阶数为2时，都拒绝lnX1不是lnP1、lnP2和lnP3的Granger原因，即拒绝出口不是废水、废气和固体废物排放量变化的格兰杰原因的零假设，接受废水、废气和固体废物不是出口变化的格兰杰原因的零假设，说明出口变化是引起废水、废气和固体废物排放量变化的格兰杰原因。出口贸易与工业污染排放之间有显著的关系，而且出口贸易的扩大会增加工业废水和废气的排放量。因此，需要加强环境治理以减少工业“三废”的排放，使环境状况得以改善。那么，加强环境治理是否会对出口贸易产生影响以及产生什么样的影响？增加环境治理的总投资对出口贸易有什么影响？不同污染物治理投资的变化对出口贸易影响是否相同？下面通过建立模型对出口贸易与环境治理投资进行分析。

二、治理投资对出口贸易的影响

选取工业“三废”治理投资额作为环境治理变量，考察环境治理投资的变化对我国出口贸易的影响。以出口总额（Y）作为因变量，以工业“三废”治理投资总额（F）、进口总额（M）和汇率（E）作为自变量，其他次要因素（如FDI）和偶然因素统统归入常数项，汇率用人民币对美元的年平均汇率来表示。建立实证模型如下：

下面通过实证模型，检验出口和污染治理投资之间的关系。利用模型（6），分别代入工业废水治理投资额F1、废气治理投资额F2、固体废物治理投资额F3和工业“三废”治理投资总额F，对我国1995－2009年以来的出口总额与工业废水治理投资、进口和汇率这三个解释变量进行回归得到：

对我国出口总额与工业废气治理投资、进口和汇率这三个解释变量进行回归得到：

对我国出口总额与工业固体废物治理投资、进口和汇率这三个解释变量进行回归得到：

对我国出口总额与工业“三废”治理投资总额、进口和汇率这三个解释变量进行回归得到：

由回归结果可以得出以下结论：工业废水和废气治理投资对出口贸易都起促进作用，即增加工业废水和废气治理投资，出口总额也会增加，但是增加工业固体废物治理投资会降低出口。出口降低的原因可能是，加强对工业固体废物的治理，大大增加了这部分出口产品的成本，使其利润空间大为减小，产生“环境治理的成本贸易效应”。在企业出口的产品中，如果某一种产品的成本超过其所能获得的利润的话，理性的企业会选择降低这种产品的出口。目前，在我国工业污染治理投入中，企业的投入所占比重较大，企业是环保资金来源的主体，而且用于环保资金的投入基本上呈逐年上升的趋势。在环境规制的作用下，出口企业不但要在污染处理设备和相关管理人员方面增加资金投入，而且还需要支付相当的排污税费。

虽然加强不同的污染物的治理对出口贸易的影响不同，但是总的工业“三废”治理投资与出口贸易正相关，即加强总的工业“三废”治理，出口会相应增加，说明我国总体环境治理的严格化，并没有降低出口。这里所得出的结论与文献［7］得出的我国各种污染物的治理投入与出口贸易负相关不同，可能是因为所选的变量、分析的方法和样本期的不同而致。对比而言，本文模型包含的变量较全，样本期跨度较大。我国总体环境治理的严格化，产生了“环境治理的创新贸易效应”。严格的环境治理在给企业的成本和竞争带来压力的同时，推动了企业创新、增强了原有出口产品的竞争力，也导致更有价值的新产品和生产工艺被发明出来，而这些创新活动同样可以给一国的贸易商品带来竞争优势，使该国出口增加。进口和汇率这两个变量对出口的影响相同，无论是在不同的污染物治理投资对出口的影响方面，还是在总的工业“三废”治理投资对出口的影响方面，进口都与出口呈正相关，汇率都与出口呈负相关。

三、结束语

通过出口贸易与工业“三废”排放、治理投资的实证分析，得出如下结论：

第一，我国出口贸易与工业“三废”排放量之间存在显著的正相关关系，并且出口贸易变动是工业“三废”排放量变动的Granger原因。具体的表现为，出口贸易规模的扩大对工业废水、废气排放量的增加起到显著的推动作用，而对工业固体废物产生量的增加起到抑制作用。出口贸易对工业废水和废气的规模效应为正，对工业固体废物的规模效应为负。这可能是由出口商品所属的行业不同以及出口企业的排污能力不同而导致。因此，在分析出口贸易对污染物排放的环境效应时，应该对污染物类别和行业加以区分。

第二，我国出口贸易对工业污染物的结构效应为正，这表明我国出口贸易的产品多是资源密集型的和污染密集型的。因此，在产品出口方面，需要调整产品结构，加大技术密集型和知识密集型产品的生产和出口，对资源密集型和污染密集型产品的生产和出口采取一定的限制措施。

第三，我国出口贸易对工业污染物的技术效应为负，这表明增加出口产品的研发投入，提高出口产品的技术会减少污染物的排放，也体现出我国环保意识的加强和环境法规的完善以及污染治理能力的提高，技术进步和清洁技术的使用对环境污染治理起到了很好的促进作用。

第四，工业废水和废气的治理投资增加带来了出口的大量增加，这表明环境治理的严格化使出口的商品突破了绿色贸易壁垒，达到了进口国的要求，增加了产品的出口，体现出“环境治理的创新贸易效应”。而工业固体废物治理投资增加弱化了出口，可能是由于治理投资的提高，增加了这部分出口产品的成本，体现出“环境治理的成本贸易效应”，但是总体的环境治理严格化对出口贸易有利。

［1］Thille J R.Common Ground Between Free Traders and Environmentalists［J］.International Economic Review，2001，（3）：617－628.

［2］Antweiler W，Copeland B，Taylor S.Is Free Trade Good for the Environment？［J］.The American Economic Review，2001，（4）：877－908.

［3］Cole M A，Robert J R.Determining the Trade－Environment Composition Effect：the Role of Capital，Labor and Environmental Regulations［J］.Journal of Environment Economics and Management，2003，（7）：363－383.

［4］Managi Shunsuke，AkiraHibiki，TetsuyaTsurumi.Does trade Openness Improve Environmental Quality？［J］.Journal of Environment Economics and Management，2009，（6）：346－363.

［5］Guo Jie，Zou Lele，Wei Yiming.Impact of Inter－Sectoraltrade on National and Global CO2Emissions：an Empiricalanalysis of China and US［J］.Energy Policy，2010，38（12）：1389－1397.

［6］许士春.贸易对我国环境影响的实证分析［J］.世界经济研究，2006，（3）：63－68.

［7］朱启荣.我国出口贸易与工业污染、环境规制关系的实证分析［J］.世界经济研究，2007，（8）：47－51.

［8］牛海霞，罗希晨.我国加工贸易污染排放实证分析［J］.国际贸易问题，2009，（2）：94－99.

［9］李 静，程丹润.基于DEA－SBM模型的中国地区环境效率研究［J］.合肥工业大学学报（自然科学版），2009，（8）：1 208－1 211.

［10］Grossman G M，Kruger A B.Environmental impacts of North American free trade agreement［C］／／NBER Working Paper，1991：3 914－3 916.

An Empirical Analysis of the Relationship among Export Trade，Pollution Emissions and Abatement Investment of China

JIN Sheng－wu1， WANG Sheng－fang1， Xia Zhu－bing2
（1.School of Humanities and Economics，Hefei University of Technology，Hefei 230009，China；2.School of Economics，Central University of Finance and Economics，Beijing 100088，China）

This paper conducts an empirical analysis of the relationship among the export trade，pollution emissions and abatement investment by using the relevant economic data from 1995to 2009of China.The results show that the change of export trade is the Granger cause of pollution emissions；the composition effect of the export trade on the emissions of pollutants is positive and the technique effect is negative，and the scale effect is different for different pollutants；the abatement investment on different pollutants has different effects on the export trade，but in general the increase of the total investment is good for the export trade.

export trade；pollution emission；abatement investment；empirical analysis

F746.12

A

1008－3634（2011）06－0020－06

2011－03－31

教育部人文社科项目（11yja630039）；安徽省科技进步和创新重大政策及体制机制研究（2011AKRK0980））

晋盛武（1966－），男，安徽滁州人，副教授，硕士生导师，博士。

（责任编辑 蒋涛涌）