貿(mào)易視角下經(jīng)濟增長和環(huán)境質量的內在機理研究——基于中國30個省市環(huán)境庫茲涅茨曲線的面板數(shù)據(jù)分析

高 靜，黃繁華

（南京大學 經(jīng)濟學院，南京 江蘇 210093）

一、文獻綜述

可持續(xù)增長概念的提出使人們的視線從簡單的經(jīng)濟增長轉到了環(huán)境質量增長，更多的學者開始關注環(huán)境質量與經(jīng)濟增長之間的關系以及碳減排的問題，即通過技術創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉型、新能源開發(fā)等多種手段，盡可能地減少煤炭石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經(jīng)濟社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護雙贏的一種經(jīng)濟發(fā)展形態(tài)。中國過去多年高速的經(jīng)濟增長主要是依靠要素投入推動的，這種粗放型的經(jīng)濟增長方式以及特定的能源消耗帶來了嚴重的環(huán)境問題。環(huán)境庫茲涅茨曲線（Environmental Kuznets Curve，EKC）為環(huán)境問題的研究提供了一個理論框架（Grossman Krueger，1993），即經(jīng)濟增長與環(huán)境質量的軌跡可以用倒U型的EKC曲線表示，初期的經(jīng)濟增長會帶來環(huán)境質量的惡化，到達一定程度后經(jīng)濟增長將帶來環(huán)境質量的改善，即EKC曲線上存在一個拐點，在拐點之前人均GDP上升導致人均CO2排放上升，到達拐點時人均碳排放達到最大，之后隨著人均GDP上升而下降，其實質是經(jīng)濟增長短期內能帶來環(huán)境的惡化，長期帶來的是環(huán)境的改善。盡管EKC曲線在很多發(fā)達國家得到了有效的驗證（Selden ＆Song，1994；Galeottia ＆ Lanza，2005），但在發(fā)展中國家并沒有明顯存在的痕跡。由于發(fā)展中國家各自的經(jīng)濟發(fā)展背景、發(fā)展階段以及資源稟賦均有較大的差異，各國EKC曲線表現(xiàn)出的形式也不太一樣（Agras ＆Chapman，1999；Richmond ＆Kaufmann，2006；Roca ＆ Hntara，2001；Azomahou ＆ Van，2006；He ＆ Richard，2009）。Elif Akbostanc（2009）、Mouez Fodha（2010）、Muhammad Nasir（2011）利用面板數(shù)據(jù)與時間序列分別對土耳其、突尼斯、巴基斯坦等國的經(jīng)濟增長與環(huán)境質量之間進行實證研究，發(fā)現(xiàn)這幾個發(fā)展中國家均不存在倒U型的EKC曲線。

關于貿(mào)易與環(huán)境的關系，學者們之間存在較大的分歧。積極的觀點認為，通過國際貿(mào)易的溢出效應，發(fā)展中國家能更好地接受發(fā)達國家已經(jīng)成熟的減排技術和成熟的環(huán)境標準與環(huán)境管理水平，因而具備一種“后來者的優(yōu)勢”（Grossman Krueger，1993）。當收入達到某個水平以后，貿(mào)易帶來的結構和技術的綜合效應將會超過規(guī)模效應，長期內貿(mào)易自由化將有利于環(huán)境質量的改善（Bhagw，1993）；另外，發(fā)展中國家利用發(fā)達國家先進的環(huán)境管理方法和技術可能會經(jīng)歷更低更平的EKC曲線，使其從較低的人均GDP和較低的環(huán)境質量發(fā)展到收入和環(huán)境質量都較高的一點（Dasgupta et al.2002；Muhammad Nasir，2011）；而EKC曲線的高度由一個國家技術的可獲得性、經(jīng)濟的規(guī)模性、所用燃料的質量、主導產(chǎn)業(yè)的成長性、政治體系的民主性這五個因素決定（Irie et al，2000）。消極的觀點認為，無論是短期還是長期，國際貿(mào)易引起的環(huán)境后果都是惡劣的，即倒U型的EKC曲線不存在（Elif Akbostanc，2009；Jie He，2010；Mouez Fodha，2010）。Tetsuya Tsurumi（2010）指出環(huán)境治理技術很大程度上決定了倒U型EKC曲線的存在。碳排放的消費排放屬性令其不易被一國生產(chǎn)管理制度所約束而產(chǎn)生外部性，這種碳排放專有專利技術的不成熟也令其不易被擴散、轉移和分散 （Yaguchi，2007），鑒于此發(fā)展中國家很難從自由貿(mào)易中取得所謂的“后來者優(yōu)勢”，而發(fā)達國家則能通過國際貿(mào)易以及FDI的方式將污染產(chǎn)業(yè)從碳排放制度嚴格的發(fā)達國家轉移到碳排放制度松散的發(fā)展中國家，形成“碳泄漏”。而發(fā)展中國家則成為國際產(chǎn)業(yè)轉移的犧牲品，變成所謂的“污染天堂”（Hiroyuki Taguchi，2009）。由此使得發(fā)展中國家本可以通過貿(mào)易溢出獲得技術的“后發(fā)優(yōu)勢”轉變成一種承接污染產(chǎn)業(yè)的“后發(fā)劣勢”。本文針對中國30個省市和地區(qū)1990－2009年的面板數(shù)據(jù)進行EKC曲線的實證檢驗，發(fā)現(xiàn)中國從總體上來說的確存在倒U型的EKC曲線，東部地區(qū)也存在，而西部地區(qū)和東部地區(qū)均沒有發(fā)現(xiàn)倒U型EKC曲線。

二、數(shù)據(jù)選取與描述

本文數(shù)據(jù)來自歷年的《中國能源統(tǒng)計年鑒》、《中國統(tǒng)計年鑒》、《新中國資料六十年匯編》。由于西藏能源數(shù)據(jù)全部缺失，因此將西藏從模型中剔除。

（一）人均GDP的計算與描述

人均GDP的計算以1990年為價格基期，采取1990－2009年《中國統(tǒng)計年鑒》上的價格指數(shù)進行修正，因此本文中的GDP均指以1990年為基期的實際GDP，剔除了20年內通貨膨脹的因素。從實際人均GDP的絕對數(shù)額來看，2009年東部達到3202元，遠遠超過了全國平均水平，最小的為西部，僅2585元（見圖1）；從實際人均GDP的增速來看，東部地區(qū)近年來有所下降，20年增速僅為3.34%，低于全國平均水平3.75%，而西部地區(qū)增速最大，達到4.34%。以具體省份為研究對象，我們發(fā)現(xiàn)2009年人均GDP最大的地區(qū)是上海，達到9168元，依次下來分別為北京、天津、遼寧、黑龍江、江蘇、浙江，分別是9124元、6023元、5026元、3980元、3911元、3886元，實際人均GDP最低的幾個省份是貴州、廣西和西藏，分別為1695元、1755元、1992元。

圖1 1990－2009年東、中、西部地區(qū)及全國實際人均GDP情況

（二）全國1995－2009年人均CO2的排放

1995—2009年全國30個省市人均CO2排放幾乎集中在1到6噸之間，人均GDP集中在1500－3000元之間。隨著實際人均國民收入的上升，CO2排放量呈現(xiàn)出持續(xù)上升的趨勢。以各個省進行具體分析，山西省實現(xiàn)的是一條低收入高排放的路徑，在較低的人均GDP 2534元下，人均CO2排放量實現(xiàn)全國第一，達到14.38噸；上海、北京兩地實現(xiàn)的是一條高收入高排放的經(jīng)濟增長路徑，上海人均GDP為9360元，全國第一，同時人均CO2排放量也很高，為全國第二，達到11.97噸。經(jīng)濟發(fā)達的幾個區(qū)域如浙江、江蘇、廣東均在一個GDP區(qū)域內（3000－4000元），但是以廣東省的年均人均碳排放最低，年均3.41噸，這和廣東省大力發(fā)展現(xiàn)代服務業(yè)和先進制造業(yè)雙輪驅動的主體產(chǎn)業(yè)群道路不無關系。中部地區(qū)大部分省份均走低碳低增長的發(fā)展路徑，如湖南、安徽、湖北、河南、江西無一例外地集中在2000－3000元的人均GDP水平內，人均CO2排放量集中在2到4噸之間（見表1）。

表1 1995－2009年30個省、市、自治區(qū)年均人均CO2排放量和年均人均實際GDP

我們再來看東部、中部與西部地區(qū)人均CO2的排放情況。如圖2所示，東部地區(qū)由于國家政策的扶持以及優(yōu)越的地理位置，吸引了大量的外資，成為外商制造業(yè)在華投資及全球產(chǎn)業(yè)結構轉移的主要陣地。東部地區(qū)的高增長帶來了高排放，人均CO2排放量遙遙領先，明顯高于全國平均水平。值得注意的是，東部地區(qū)年均CO2排放的增速在全國排名最后，為4.34%，低于中部的4.42%、西部的7.9%以及全國5.6%的水平，且其上升趨勢漸進緩和，這與東部地區(qū)發(fā)展現(xiàn)代服務業(yè)與先進制造業(yè)雙輪驅動經(jīng)濟的政策密切相關，也反映出東部地區(qū)產(chǎn)業(yè)結構轉型升級的趨勢。

值得注意的是，隨著西部大開發(fā)政策及配套措施的出臺，以及東部地區(qū)勞動力成本增加，本地制造業(yè)和跨國公司制造業(yè)從東部地區(qū)向西部地區(qū)轉移的跡象越發(fā)明顯，西部人均CO2排放水平從1995年的2.89噸迅速上升到2009年的9.1噸，年均增速為7.94%，遠遠超過中東部和全國平均水平。

（三）中國對外開放程度指標的選擇

筆者對貿(mào)易開放度指標選擇有兩個，一個是對外貿(mào)易依存度，另一個是FDI。本文對貿(mào)易依存度的指標用出口／國民生產(chǎn)總值來表示。從數(shù)據(jù)中可看出，東部進出口總額與全國進出口總額幾乎持平，占到全國的91%，是維系中國貿(mào)易大國地位的命脈。中、西部進出口總額雖然和東部相比很小，但其增速很快，分別達到11%、10.25%，而東部僅僅稍高一點，為12.9%。東部地區(qū)的貿(mào)易依存度在0.296至0.512之間變化，平均為0.382，最高出現(xiàn)在2006年；中、西部地區(qū)貿(mào)易依存度分別在0.034－0.071及0.038－0.07之間變化。

另外，中國吸收FDI的區(qū)位特征某種程度上代表了其承接全球產(chǎn)業(yè)結構轉移的趨勢與方向。在改革開放初期東部沿海地區(qū)由于較多的外資優(yōu)惠政策，如稅收減免優(yōu)惠，資源的優(yōu)先分配，更多的經(jīng)濟自主權而實現(xiàn)了經(jīng)濟的領先騰飛。而隨著1999年西部大開發(fā)，國家外資優(yōu)惠政策開始逐漸偏向中西部地區(qū)。例如2008年兩稅合并使得過去外資享受的一些超國民待遇正逐步被取消，很多原來的外資優(yōu)惠政策在東部地區(qū)已經(jīng)失效，但在中西部地區(qū)依然保留。鑒于以上種種原因，東部外資增速正逐漸放緩，年增速為9.25%，低于全國平均水平9.52%。西部外資增速最快，達到11.16%，中部為9.59%。從外資總量上來看，東部地區(qū)引進外資占到全國FDI的82.4%，其中江蘇省2009年全國排名第一，達到4443.9萬美元，其次是上海，為3084.2萬美元，而中東部地區(qū)加起來不到全國外資總額的20%。

三、模型建立

本文運用EKC模型對經(jīng)濟增長與環(huán)境質量之間的長期關系進行分析。其中EKC曲線的表達式為：代表污染的即期變化，是人均收入增長率的線性函數(shù)，g代表人均GDP增長率，代表到達拐點的收入y＊的距離。文中引入外貿(mào)依存度（用出口額／國民生產(chǎn)總值、以及FDI作為解釋變量），模型構造如下：

其中i＝1，2，3，4，…，30，代表中國除西藏外的30個省、市、自治區(qū)，t＝1，2，3，…，15，代表中國1995－2009年的時間段。Cit和GDPit分別代表中國第i?。ㄖ陛犑校┑趖年的人均CO2排放量和實際人均GDP（以1990年為基期換算得來），openit代表第i?。ㄖ陛犑校┑趖年的對外貿(mào)易依存度，用貨物貿(mào)易的出口額／國民生產(chǎn)總值來表示。β1it、β2it、β3it分別代表第i?。ㄖ陛犑校┑趖年人均GDP、人均GDP的平方以及外貿(mào)依存度的系數(shù)。若β1＞0，β2＜0，則為“倒U型”曲線；若β1＜0，β2＞0則為“正U型”曲線。對全國30個截面進行面板分析后，本文隨后將中國東部、中部和西部地區(qū)分成三個獨立的截面分別進行實證檢驗。

四、實證分析

本文選擇數(shù)據(jù)具有15年的跨度，因此要考慮各面板序列的平穩(wěn)性與協(xié)整關系。通過IPS、ADF、PP檢驗以及Perdroni和Kao檢驗后，我們得到各個序列存在協(xié)整關系的結論。通過對中國30個省、市、自治區(qū)（除西藏外）的面板數(shù)據(jù)分別進行OLS、固定效應（FE）以及隨機效應（RE）分析，分別得到模型1、模型2、模型3，其中被解釋變量為CO2，解釋變量為GDP、GDP2、FDI、DEGRex。從模型3的F值來看，模型3以100%的概率通過檢驗，因此FE模型優(yōu)于OLS模型。隨后我們進行LR檢驗與Hausman檢驗對模型3與模型2進行篩選，兩個檢驗方法均證明模型3優(yōu)于模型2，因此FE模型優(yōu)于RE模型，鑒于此以下文中所有的模型均采用FE進行分析（見表2）。

表2 中國30個省、市、自治區(qū)面板數(shù)據(jù)的環(huán)境庫茲涅茨曲線的模型選擇

為了比較固定效應模型（FE）下GDP、GDP2、FDI、DEGRex各個變量對人均CO2排放量的影響，我們構建模型4、模型5、模型6。比較六個模型我們得到以下結論：（1）六個模型均證明中國總體上存在倒U型的EKC曲線，得到拐點的時間大致相同；模型3的擬合程度最高，最具經(jīng)濟意義且最符合現(xiàn)實情況，因此筆者選擇模型3的檢驗結果作為最優(yōu)的實證結果；模型3的經(jīng)驗分析證明：中國在實際人均GDP為8780元時到達拐點，到達時間為2036年；外貿(mào)依存度每提高1%，CO2排放提高3.65%，這說明出口規(guī)模擴大對CO2的排放有著顯著的正相關效應④；FDI對碳排放影響微弱，F(xiàn)DI每提高1%，人均CO2排放量僅提高0.00052%。（2）模型3、模型4與模型5的結果差異表明：如果只選擇外貿(mào)依存度作為經(jīng)濟開放的指標不考慮FDI因素的話，外貿(mào)依存度每提高1%，人均CO2排放提高5%，相比模型3提高了1.35%；如果只選擇FDI作為經(jīng)濟開放的指標不考慮出口因素的話，F(xiàn)DI每提高1%，人均CO2排放提高0.00094%，相比模型3提高了0.00042%，這個結果說明了外貿(mào)依存度（即出口規(guī)模）對人均CO2排放的影響更突出。（3）發(fā)達國家通過FDI的方式將本國高污染、高耗能、高排放量的制造產(chǎn)業(yè)轉移到中國，再從中國進口這種高能耗、高排放量的產(chǎn)品，從兩個途徑導致了中國在開放經(jīng)濟下CO2排放激增。（4）FDI、外貿(mào)依存度對拐點的影響微弱。比較模型3與模型6的結果，兩者拐點到達的時間分別在2036年與2035年，人均國民收入分別為8780元與8550元，幾乎沒有差別，這有可能是由于通過貿(mào)易和投資帶動了發(fā)展中國家經(jīng)濟的高速增長與先進專利技術的獲得，特別是治理污染以及減少碳排放的技術的獲得，這種正效應抵消了碳排放增長的負效應，使得貿(mào)易下的EKC曲線經(jīng)歷更加平緩的路徑，拐點到達的時間提前，這就是發(fā)展中國家的“后來者優(yōu)勢”。

我們下一步將全國以及東部、中部、西部地區(qū)貿(mào)易與投資因素對EKC曲線的影響進行比較（均采用FE模型），對東、中、西部三個獨立的截面各自進行實證研究。從表3的結果我們發(fā)現(xiàn)只有東部地區(qū)存在倒U型的EKC曲線，西部地區(qū)存在正U型的EKC曲線，中部地區(qū)不存在EKC曲線（中部地區(qū)各變量并沒有全部通過統(tǒng)計性檢驗）。模型1為東部地區(qū)的最優(yōu)模型，模型9為西部地區(qū)最優(yōu)模型，中部地區(qū)不存在最優(yōu)模型。由各個模型的檢驗結果表明：外貿(mào)依存度對中部CO2排放影響最大，東部居后，西部最小。外貿(mào)依存度每提高1%，中部地區(qū)人均CO2排放提高15%，東部地區(qū)提高3.33%，西部地區(qū)提高2.3%。這是因為近年來中部地區(qū)出口速度迅猛增加，出口結構非常單一且以能源型出口為主，這致使中部地區(qū)的人均CO2排放量與出口規(guī)模聯(lián)系最為緊密。例如2010年中部六?。ㄉ轿?、安徽、江西、河南、湖北、湖南）出口規(guī)模比2009年增長50.8%，高出全國平均增幅7.7個百分點，在全國名列前茅。另外中部地區(qū)出口產(chǎn)品結構大多為高能耗、高污染品以及能源產(chǎn)品，如內蒙古的稀土，山西的焦炭和煤炭，湖北和河南的鋼材、鋼坯、鋁材，這種高碳產(chǎn)業(yè)的出口造成的直接結果就是CO2排放量實現(xiàn)三級跳，如2009年內蒙古人均CO2排放量達到23.6噸，山西為19噸，分別位居全國第一位和第二位。

表3 東部、中部、西部地區(qū)環(huán)境庫茲涅茨曲線的模型選擇

對外貿(mào)易與投資能推動地區(qū)經(jīng)濟在相同的拐點年份達到更高的人均GDP水平。例如模型1考慮貿(mào)易與投資的影響從而使拐點到達時的人均GDP 8440元高于模型3（不考慮貿(mào)易與投資）中的8180元；同理，模型4中6470元高于模型6中的5110元，模型7中2870元高于模型9中的2280元。2009年東部地區(qū)人均GDP為3994元，按照修正后的東部地區(qū)人均GDP年增長率3.344%的增速來計算，東部地區(qū)到達拐點的時間為2031年，比全國拐點提前11年，拐點處人均GDP為8440元（模型1）。從具體省份來說，2009年只有北京、上海人均GDP超過拐點8440元，分別達到9125元和9168元；天津、遼寧均接近拐點，分別為6023元和5026元。中部地區(qū)由于不存在EKC曲線，因此模型4、5、6的拐點分析沒有很大經(jīng)濟意義。模型9表明西部地區(qū)存在正U型的EKC曲線，2006年到達正U型EKU曲線的最低點，現(xiàn)處在U型曲線拐點的右邊，隨著人均GDP的增加，人均CO2排放單調遞增。這是由于國家“西部大開發(fā)”政策的傾斜，國內外產(chǎn)業(yè)紛紛轉向西部地區(qū)，使西部地區(qū)成為承接東部地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉移的主要陣地。工業(yè)化和城市化進程的加快令西部地區(qū)的CO2排放增長迅猛。

表4分析了2009年全國30個省、市、自治區(qū)的各項經(jīng)濟指標以及各自到達拐點的時間。拐點的計算以表2模型3中人均GDP 8780元為基準，分別計算開放環(huán)境下30個省市各自到達的時間。表4表明北京和上海已經(jīng)達到拐點，特別是北京1995－2009年平均人均CO2排放增長率為－0.069%，已經(jīng)呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢。另外，東部地區(qū)到達拐點的時間比全國平均水平的2042年普遍要早。值得深思的是廣東與山東兩省，拐點到達時間分別為2050年與2053年，尤其是廣東省，這與我們模型在設定之初所預料的有很大出入，其中原因值得進一步探討。

表4 2009年中國30個省、市、自治區(qū)外貿(mào)依存度、FDI、人均GDP、人均CO2排放量情況一覽表

五、結 論

貿(mào)易會導致“碳泄漏”。發(fā)達國家將高污染、高能耗及資源型行業(yè)轉移到發(fā)展中國家，再從這些國家進口低附加值產(chǎn)品或半成品，這樣雖然可以減少發(fā)達國家自己的排放量，實現(xiàn)他們單個的排放目標，但發(fā)展中國家及全球的碳排放總量卻增加了。

從本文的實證結果可知，出口規(guī)模的擴大對我國CO2排放影響很大。中國靠高碳路徑生產(chǎn)廉價產(chǎn)品極大的推動了中國經(jīng)濟的發(fā)展，但也給今后的低碳發(fā)展造成了很大的困難。由于碳排放不僅來自生產(chǎn)，同時也來自消費，來自消費的排放不易受制度與管理的約束而外部化，容易導致本應通過國際貿(mào)易所獲取的“后來者優(yōu)勢”喪失。而發(fā)達國家自身嚴格的碳排放管理制度使它們的高污染產(chǎn)業(yè)不得不到海外環(huán)境規(guī)制較松的、環(huán)境成本較低的地區(qū)去尋求市場，形成了碳排放的“南—北”局面。發(fā)達國家污染產(chǎn)業(yè)向發(fā)展中國家轉移很大程度上成為我國出口導向型經(jīng)濟增長的動力，而同時發(fā)達國家從我國進口大量的高碳產(chǎn)品也促使我國成為出口排污量第一大國。

盡管出口規(guī)模擴大，外貿(mào)依存度提高對中國碳排放影響巨大，但從我們的實證結果看來，對碳排放拐點的影響卻微弱。這也是因為通過貿(mào)易與投資吸收國外的先進技術，獲得了相對的“后來者優(yōu)勢”，發(fā)展中國家利用發(fā)達國家先進的環(huán)境管理方法和技術能夠經(jīng)歷更低更平的EKC曲線，它們有可能從低水平的實際人均GDP和低質量的環(huán)境水平過渡到高水平的實際人均GDP和高質量的環(huán)境水平。這從表2、表3也反映出來，盡管不是很明顯，但貿(mào)易和投資帶來的后來者優(yōu)勢確實明顯提高了拐點到達時的實際人均GDP。

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