貿(mào)易開放、人力資本與環(huán)境污染
——理論及實證檢驗

余官勝

(溫州大學 商學院，浙江 溫州 325035)

一、引言

自改革開放以來，我國經(jīng)歷了快速的貿(mào)易開放和經(jīng)濟增長，但同時也付出了極大的環(huán)境污染代價。伴隨著貿(mào)易開放的工業(yè)化過程大量增加了工業(yè)廢水和廢氣排放，從2007年的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，我國大部分城市的空氣質(zhì)量低于標準水平。與此同時，全球化和環(huán)境保護也是近年來國際上爭論較為激烈的熱門話題。在這種背景下，國內(nèi)外大量文獻開始研究貿(mào)易開放對環(huán)境污染的影響，然而得出的結(jié)論卻大相徑庭：污染天堂假說表明貿(mào)易開放會增加發(fā)展中國家的環(huán)境污染；環(huán)境庫茲涅茨效應(yīng)表明貿(mào)易開放對環(huán)境污染的影響取決于規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)；要素稟賦論則說明物質(zhì)資本要素稟賦的差異會導致貿(mào)易開放對環(huán)境污染產(chǎn)生不同的影響。

自Lucas從人力資本的角度分析經(jīng)濟增長以來，一方面經(jīng)濟增長理論開始強調(diào)人力資本對經(jīng)濟發(fā)展的重要意義；另一方面，國際貿(mào)易理論也開始重視人力資本要素稟賦對比較優(yōu)勢形成的影響。本文正是基于人力資本能構(gòu)成比較優(yōu)勢的理論框架，并借鑒Copeland和Taylor的分析方法，試圖從理論和實證兩個角度考察當人力資本存在差異時貿(mào)易開放對環(huán)境污染的影響，這也構(gòu)成了本文的創(chuàng)新點或與其他文獻的主要區(qū)別。本文剩余部分安排如下：第二部分是貿(mào)易開放和環(huán)境污染相關(guān)領(lǐng)域的文獻綜述；第三部分為本文的理論模型；第四部分為基于省際面板數(shù)據(jù)的實證研究；第五部分為本文的結(jié)論和政策含義。

二、文獻綜述

早在20世紀70年代便出現(xiàn)了有關(guān)貿(mào)易開放和環(huán)境污染的文獻，而90年代Grossman和Kruger的研究則推動了該領(lǐng)域的實質(zhì)性進展。Grossman和Kruger利用一般均衡模型將貿(mào)易開放對環(huán)境污染的影響分解為規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)，并且研究表明當收入達到一定水平后，結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)對環(huán)境的有利影響將超過規(guī)模效應(yīng)的不利影響[1]。在此基礎(chǔ)上，大量的實證研究利用不同的樣本數(shù)據(jù)和方法對這三種效應(yīng)進行了檢驗，Lee和Host研究了日本—印尼雙邊貿(mào)易開放對環(huán)境污染的影響[2]；Antweiler等模型化了這三種效應(yīng)，構(gòu)造了實證檢驗的簡約方程，并利用多國面板數(shù)據(jù)進行了實證研究[3]；Dean利用聯(lián)立方程組對中國水污染數(shù)據(jù)進行了實證研究[4]。

此外，貿(mào)易開放對環(huán)境污染影響的污染天堂假說和要素稟賦論也在近年取得了較大的進展。Copeland和Taylor最早利用一般均衡框架規(guī)范地分析了南北貿(mào)易和污染天堂假說，在他們的模型中，由于環(huán)境管制的強度不同將使發(fā)展中國家成為污染天堂[5]。Mani和Wheeler的研究支持了污染天堂假說[6]。Managi等利用工具變量實證研究發(fā)現(xiàn)，貿(mào)易開放減少了發(fā)達國家環(huán)境污染卻增加了落后國家的環(huán)境污染[7]；Kellenberg則在策略性環(huán)境和貿(mào)易政策的框架內(nèi)驗證了污染天堂假說[8]。除了污染天堂假說外，Copeland和Taylor指出不僅環(huán)境政策強度能構(gòu)成比較優(yōu)勢，要素稟賦特別是物質(zhì)資本存量的差異也會決定污染性產(chǎn)業(yè)的比較優(yōu)勢和分工生產(chǎn)，因此即使發(fā)達國家的環(huán)境政策較為嚴格，但是由于具有較多的物質(zhì)資本也可能使其專業(yè)化于生產(chǎn)污染性較強的資本密集型產(chǎn)品[9]。

國內(nèi)也有較多研究貿(mào)易開放和環(huán)境污染的文獻，張連眾等利用橫截面數(shù)據(jù)對貿(mào)易開放如何影響我國環(huán)境污染進行了實證研究，發(fā)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)增加了我國的污染水平，而結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)則會減少環(huán)境污染[10]。沈利生和唐志則指出由于我國的出口污染強度低于進口污染強度，因此貿(mào)易開放應(yīng)該減少我國的總體污染排放，但是我國長期的貿(mào)易順差卻反而增加了環(huán)境污染[11]。劉林奇從多個方面考察了貿(mào)易開放的環(huán)境效應(yīng)，并利用省際面板數(shù)據(jù)進行實證研究，發(fā)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)增加了我國的環(huán)境污染，而技術(shù)效應(yīng)和市場效率效應(yīng)則有利于改善環(huán)境質(zhì)量[12]。莊惠明等利用時間序列數(shù)據(jù)進行實證研究，發(fā)現(xiàn)我國貿(mào)易開放對環(huán)境影響的規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)均能減少污染排放[13]。何潔利用聯(lián)立方程系統(tǒng)研究了我國貿(mào)易開放對二氧化硫排放的影響，發(fā)現(xiàn)從直接的角度看出口貿(mào)易增加了污染排放而進口貿(mào)易減少了污染排放；從間接的角度看，規(guī)模效應(yīng)增加了污染排放，結(jié)構(gòu)效應(yīng)的作用不明顯，而技術(shù)效應(yīng)則減少了污染排放[14]。

從相關(guān)的文獻我們可以發(fā)現(xiàn)，貿(mào)易開放對不同國家和地區(qū)環(huán)境污染的影響是不同的，它取決于具體的經(jīng)濟背景，從這一點上講要素稟賦論的分析更為細致。然而，現(xiàn)有國內(nèi)外有關(guān)要素稟賦論的分析卻僅關(guān)心物質(zhì)資本差異所產(chǎn)生的影響，而忽視了人力資本在專業(yè)分工中的作用。盡管本文的觀點也屬于要素稟賦論，但不同的是，本文是從人力資本的角度出發(fā)，考察要素稟賦不同時貿(mào)易開放對環(huán)境污染所產(chǎn)生的影響，這也構(gòu)成了本文的創(chuàng)新點。

三、基本模型

本文采用Copeland和Taylor的框架進行分析[9](P230—284)，所不同的是本文的著眼點主要關(guān)注人力資本差異導致的比較優(yōu)勢。為了集中分析當人力資本不同時，貿(mào)易開放對環(huán)境污染所產(chǎn)生的不同影響，本文對該模型進行了簡化處理，即假設(shè)在發(fā)展中國家，由于人們生活水平比較低，因此人們僅關(guān)心商品的消費而無暇顧及環(huán)境污染的影響，因此效用函數(shù)可以寫為：

U=XαY1-α

(1)

為了突出人力資本的影響，這里假設(shè)商品X和Y的生產(chǎn)均需要簡單勞動和人力資本，而不需要物質(zhì)資本的投入，并且商品Y的人力資本密度高于商品X。假設(shè)商品X生產(chǎn)的同時會產(chǎn)生污染排放，而商品Y的生產(chǎn)則不會排放污染物，這一點和現(xiàn)實也比較符合。此外，假設(shè)發(fā)展中國家為了促進經(jīng)濟增長而不對環(huán)境污染做太多的限制，因此生產(chǎn)函數(shù)和污染排放量可以表述為：X=X(H,L)，Y=(H,L)，Z=Z(X)。這里H和L分別為人力資本和簡單勞動；Z為污染物排放量，另外和X的產(chǎn)量正相關(guān)。另外，假設(shè)生產(chǎn)函數(shù)均滿足一次齊次的性質(zhì)。

在效用函數(shù)(1)的情況下，人們在商品X和Y之間的相對需求將滿足：

(2)

商品X和Y的相對供給則由相對價格和生產(chǎn)函數(shù)決定，即：

(3)

顯然相對供給與相對價格P正相關(guān)，因此圖1中的SS曲線描繪了式(3)。此時相對需求曲線和相對供給曲線共同決定了商品X和Y的相對價格，由圖中的P*表示。相應(yīng)地，相對價格決定了圖2生產(chǎn)可能性曲線中X和Y的產(chǎn)量，由X*和Y*表示，由于污染排放量取決于商品X的產(chǎn)量，因此也決定了污染排放量Z*。

圖1 相對供給和相對需求曲線

圖2 生產(chǎn)可能性曲線

四、實證研究

(一)模型設(shè)定和變量說明

為了檢驗當人力資本不同時，貿(mào)易開放對環(huán)境污染排放所產(chǎn)生的影響，本文建立如下計量方程：

logPOLit=α0+α1logGDPit+α2logPGDPit+α3HUMit+α4TRADEit+

α5HUMit×TRADEit+ui+vi+εit

(4)

這里POLit為污染物排放量，一般而言污染物排放可分為廢水排放和廢氣排放，而廢氣排放中較為典型的是工業(yè)二氧化硫(SO2)排放，因此本文分別選擇工業(yè)廢水排放量和工業(yè)二氧化硫排放量(萬噸)作為度量環(huán)境污染的指標。GDPit為以1978年價格度量的實際GDP值(億元)，用以反映經(jīng)濟規(guī)模對環(huán)境污染的影響。PGDPit為以1978年價格度量的人均實際GDP(元)，加入該項的目的是為了反映收入水平對環(huán)境污染的影響。HUMit為人力資本，人力資本差異本身也可以通過影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)而對環(huán)境污染產(chǎn)生影響。度量人力資本的方法有多種，本文遵循Chi的方法[15]，使用就業(yè)人員中大中專以上文化程度人員所占比重度量人力資本。TRADEit為貿(mào)易開放度，用進出口貿(mào)易總額占GDP的比重度量。HUMit×TRADEit為人力資本和貿(mào)易開放的乘積項，加入這個乘積項的目的是為了反映當人力資本不同時，貿(mào)易開放對環(huán)境污染產(chǎn)生的不同影響。下標i和t分別為地區(qū)和時間變量，ui和vi分別為地區(qū)變量和時間變量，εit為回歸殘差。

本文的樣本數(shù)據(jù)為我國1996～2007年間29個地區(qū)的面板數(shù)據(jù)，由于數(shù)據(jù)不全本文的樣本數(shù)據(jù)中不包含西藏；另外為了保持數(shù)據(jù)的一致性，本文將重慶市的數(shù)據(jù)并入四川省內(nèi)。在變量中，實際GDP、人均實際GDP和貿(mào)易開放的數(shù)據(jù)由歷年《中國統(tǒng)計年鑒》整理而得；工業(yè)廢水排放量和工業(yè)二氧化硫排放量的數(shù)據(jù)由歷年《中國環(huán)境年鑒》整理而得；人力資本的數(shù)據(jù)由歷年《中國勞動統(tǒng)計年鑒》整理而得。

(二)全國樣本回歸結(jié)果

分別使用工業(yè)廢水排放量和工業(yè)二氧化硫排放量作為因變量對方程(4)進行回歸，得到表1的結(jié)果?；貧w結(jié)果(1)和(3)沒有包含人力資本和貿(mào)易開放的乘積項，以反映貿(mào)易開放對環(huán)境污染的直接影響；(2)和(4)則包含了人力資本和貿(mào)易開放的乘積項，以研究貿(mào)易開放對不同人力資本地區(qū)環(huán)境污染的影響。由于人力資本和貿(mào)易開放的乘積項完全由人力資本和貿(mào)易開放共同決定，為了避免產(chǎn)生多重共線性問題，在(2)和(4)中并沒包含人力資本項。從回歸結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，實際GDP和人均實際GDP在(1)和(3)中不顯著，但在(2)和(4)中均顯著且具有預(yù)期的符號，即經(jīng)濟規(guī)模的擴大增加了工業(yè)廢水和工業(yè)二氧化硫的排放量，而生活水平的提高則減少了污染物的排放。人力資本的系數(shù)在(1)和(3)中均顯著為負，說明高人力資本能通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)而減少環(huán)境污染。

本文的側(cè)重點是為了研究當人力資本不同時，貿(mào)易開放對環(huán)境污染所產(chǎn)生的不同影響。從(1)和(3)可以發(fā)現(xiàn)貿(mào)易開放對環(huán)境污染的直接影響并不顯著。而(2)和(4)加入人力資本和貿(mào)易開放的乘積項后，回歸結(jié)果表明貿(mào)易開放的系數(shù)顯著為正，而貿(mào)易開放和人力資本乘積項的系數(shù)顯著為負。這說明了當人力資本較低時，貿(mào)易開放度的提高會增加工業(yè)廢水和工業(yè)二氧化硫的排放量；而當人力資本較高時，貿(mào)易開放度的提高則能降低兩種污染物的排放量。

表1 全國樣本回歸結(jié)果

(三)分區(qū)域回歸結(jié)果

為了進一步驗證本文的理論預(yù)期并對全國樣本回歸結(jié)果的穩(wěn)健性進行檢驗，本文分別使用高人力資本區(qū)域和低人力資本區(qū)域樣本數(shù)據(jù)研究貿(mào)易開放對不同人力資本區(qū)域環(huán)境污染的影響。本文根據(jù)2007年的數(shù)據(jù)將我國29個地區(qū)分為高人力資本和低人力資本區(qū)域，人力資本排前十四位的為高人力資本區(qū)域，排后十五位的為低人力資本區(qū)域。表2列出了分區(qū)域回歸結(jié)果。

表2 分區(qū)域回歸結(jié)果

在回歸中，由于已經(jīng)根據(jù)人力資本進行了區(qū)域劃分，因此同樣為了避免產(chǎn)生共線性問題，在分區(qū)域回歸中并沒有加入人力資本變量。從回歸結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，在高人力資本區(qū)域貿(mào)易開放的回歸系數(shù)均顯著為負，說明高人力資本區(qū)域的貿(mào)易開放能減少工業(yè)廢水和工業(yè)二氧化硫的排放量，進而能緩解環(huán)境污染，該回歸結(jié)果恰好進一步驗證了本文的理論推斷和全國樣本回歸結(jié)果的穩(wěn)健性。而在低人力資本區(qū)域的回歸結(jié)果中，雖然貿(mào)易開放對工業(yè)二氧化硫排放的影響不顯著，但是貿(mào)易開放卻明顯增加了工業(yè)廢水的排放量，因此盡管沒有像高人力資本區(qū)域回歸結(jié)果那么明確，但低人力資本區(qū)域回歸結(jié)果也在一定程度上驗證了本文的理論推斷和實證研究的穩(wěn)健性。由此可見，從總體上而言，分人力資本區(qū)域的回歸結(jié)果能夠進一步驗證本文理論模型的預(yù)期，同時也表明了全國樣本回歸的結(jié)果是穩(wěn)健的。

五、結(jié)論和政策含義

全球環(huán)境惡化的現(xiàn)狀使人們越來越關(guān)注于如何減少環(huán)境污染，而在經(jīng)濟全球化的趨勢下，貿(mào)易開放對環(huán)境污染的影響則成為爭論較大的話題。在這種背景下，學術(shù)界對貿(mào)易開放和環(huán)境污染關(guān)系的研究也越來越多。本文側(cè)重于研究當人力資本不同時，貿(mào)易開放對環(huán)境污染所產(chǎn)生的不同影響。首先在人力資本能形成比較優(yōu)勢的模型框架內(nèi)，本文的分析表明當一國的人力資本較高時，貿(mào)易開放會使該國專業(yè)化于生產(chǎn)潔凈的人力資本密集型產(chǎn)品，從而減少環(huán)境污染；相反，如果當一國的人力資本較低時，貿(mào)易開放則誘使該國專業(yè)化于生產(chǎn)對環(huán)境有污染的產(chǎn)品，進而增加環(huán)境污染程度。隨后，本文利用全國省際面板數(shù)據(jù)進行實證研究驗證了本文的模型推斷，分人力資本區(qū)域樣本回歸則在進一步驗證理論預(yù)期的基礎(chǔ)上證明了全國樣本回歸結(jié)果的穩(wěn)健性。

針對于我國而言，在節(jié)能減排的重任下，本文的研究結(jié)果也有一定的政策指導意義。首先，本文的研究結(jié)果表明貿(mào)易開放是否會減少環(huán)境污染取決于人力資本的多寡，對于低人力資本區(qū)域而言，盡管貿(mào)易開放可能會促進經(jīng)濟增長，但同時也會增加污染程度，因此政府在制定貿(mào)易開放政策時應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟增長和環(huán)境污染效應(yīng)，而不應(yīng)一貫推行外向的貿(mào)易開放政策。其次，在本文的研究中，人力資本不僅通過貿(mào)易開放間接影響環(huán)境污染，而且其本身也能通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)直接影響環(huán)境污染，因此為了能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展，政府應(yīng)該通過增加教育投入等多種措施努力提高人力資本存量，尤其是要加大低人力資本區(qū)域的教育投入，避免低人力資本區(qū)域環(huán)境的進一步惡化。最后，本文研究表明經(jīng)濟規(guī)模的擴大會增加環(huán)境污染，因此政府應(yīng)該大力優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以彌補經(jīng)濟規(guī)模擴大對環(huán)境的不利影響，對人力資本密集的潔凈產(chǎn)業(yè)采取稅收等多種優(yōu)惠政策以鼓勵潔凈產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這樣不僅能直接增加潔凈產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟規(guī)模中所占的比重，而且還能通過提高人力資本報酬間接激勵人力資本投資。

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