FDI与环境污染的关系研究
——来自中国的经验数据

张 军，郭希宇

（重庆理工大学经济金融学院，重庆 400054）

一、引言

近些年来，中国已经成为世界上接受外商投资规模最大的国家之一，据统计，2016年我国合同利用外资项目超过27 900个，实际利用外资金额达到1 260.01亿美元①数据来源于《中国统计年鉴2017》。。FDI（Foreign Direct Investment，外商直接投资）为我国经济发展带来了充裕的资本和先进的生产、管理经验，是我国经济增长的一个重要引擎［1］。与此同时，我国环境状况不容乐观，废水排放导致的水资源污染、废气排放导致的酸雨和大气污染、固体废弃物排放导致的土壤污染等问题日益严重，我国居民的生存环境受到挑战。据环保部2015年的统计数据，我国主要大中城市全年空气质量达到及优于二级的天数平均为255.93天②数据来源于《中国环境统计年鉴2016》，空气质量平均值由笔者计算得出。。在这一背景下，考察FDI对我国环境状况的作用具有重要的现实意义。

随着全球化进程的加快，国际合作更加频繁，我国每年吸引巨额外资流入已然成为常态，FDI是否导致了我国的环境污染？它影响环境的传导路径又有哪些？对这些问题的研究和解决无疑具有较大的现实意义，本文将对这一系列问题进行实证分析。

二、文献综述

国内外不少学者对FDI与东道国环境污染的关系进行了研究，成果也较为丰富，依照观点不同可归纳为3类：“污染避难所”假说、“污染光环”假说和“折衷论”，现分别进行述评。

其中，作为主流观点之一的“污染避难所”假说（Pollution Heaven Hypothesis）由Walter等于1979年提出，他们认为发达国家存在着较严格的环境管制标准和较高的治污成本，相比之下发展中国家对环保标准要求较低，因此发达国家会将污染密集型产业转移至发展中国家，从而给发展中国家带来环境污染［2］。由于发展水平较低的东道国存在这种比较优势，如果它们为了吸引外商投资而“向底线赛跑”则会进一步恶化东道国的环境。支持“污染避难所”假说观点的学者还有Dean［3］、Jorgenson［4］等。国内学者杨博琼等研究认为FDI有利于我国的资本积累和技术水平的提升，但是资本的增加导致了产业结构污染密集，虽然技术进步能在一定程度上降低污染密度，但从总效应上来看，FDI最终加剧了我国的环境污染［5］。张学刚等的实证分析也得出了在中国经济高速增长的过程中存在“污染避难所”现象的结论［6］。国内学者的研究支持该假说的还有王碧芳［7］、上官绪明［8］、计志英等［9］。简言之，研究该领域的诸多学者从治污成本、环境管制标准、资本积累和技术水平等角度考察了FDI对东道国环境的影响，较早地提出了FDI加剧东道国环境污染的观点。

“污染光环”假说持有与“污染避难所”假说截然相反的观点，认为FDI对东道国的环境产生了积极的正面影响。Frankel认为引进外商的同时会为本国带来新的生产技术和设备，先进的生产技术有利于提高本国环保水平从而在一定程度上改善该区域的环境［10］。Letchumanan等进一步指出FDI会通过技术外溢对东道国其他企业产生示范作用，有利于提高当地的环境质量［11］。也有学者认为FDI促进了东道国环境治理技术的更新与进步，会对提高东道国环保水平产生积极作用［12］。研究成果支持“污染光环”假说的学者还有Wagner等［13］。国内学者聂飞等的研究表明，FDI的引入对改善城市环境起到了积极作用，国外企业的来华投资具有“污染光环”特征，并且中西部城市相对于东部城市而言，FDI对本地区污染状况的影响更为显著［14］。许和连等认为“污染避难所”假说不成立，该研究选取的时间序列为2000—2009年，使用探索性空间数据方法进行分析，发现FDI高值聚集区的环境污染程度较低，而FDI低值聚集区的环境污染程度却较高，实证结果质疑了“污染避难所”论［15］。刘飞宇等的研究成果也表明“污染避难所”假说在中国不完全成立，外资企业的进入改善了当地的环境质量，并且西部地区FDI的引入对工业烟尘、工业二氧化硫和工业废水的抑制效果优于中部，弱于东部［16］。研究结论支持“污染光环”假说的国内学者还有黄菁［17］、李金凯等［18］。

第三类观点可归纳为“折衷论”。具体而言，有学者提出FDI对环境的作用具备多种影响效应，其结果决定于总效应的大小。Grossman等在做实证检验时首次对FDI对环境产生的作用进行效应分解［19］，其后学者如He、Chew等也认为FDI对环境污染的作用存在着复杂的传导机理，并将其分解为规模效应、技术效应和结构效应等，它们的作用效果视实际情况而定［20-21］。国内有学者认为“污染避难所”和“污染光环”两种假说并非不可调和，可以在一定程度上融合，即FDI在东道国分别扮演“天使”和“魔鬼”的角色，他们认为外商在东道国投资时会通过资本输出、产业转移等向发展中国家投资建立污染水平较高的生产线，可能会恶化当地的生态环境；但外资企业又具备先进的生产技术和经验，有较高的环保标准，又会提高被投资地区的环保水平，因而FDI对东道国环境的最终影响由各种效应的总和决定［22-23］。

对于FDI与东道国环境污染的关系，不同专家学者得出了不同甚至截然相反的结论，此中原因可能是多方面的。其一，研究对象不同导致选取数据不同。对于不同国家、地区，所研究的地理区域及层面的差异较大可能会导致结论不同；另外，考察的时期跨度及精确度不同也会对实证结论产生重要影响。其二，选取的研究方法不同。有学者利用联立方程模型并选取年度数据定量分析FDI对引入国环境状况的作用，对于该模型众学者采用的估计方法也不尽相同，主要分为单一方程估计方法和系统估计方法。不同计量方法在利用经验数据拟合、反映经济现实时其合理性和准确度等会有差别，甚至会得出完全相反的结论。其三，研究者的主观偏好、认识局限和现实数据的缺失与准确性问题也会对研究结果产生重要影响。基于以上种种原因，不难理解对于同一问题为何会产生不同甚至截然相反的结论。

与以往的研究相比，本文在构造环境污染量这一核心指标时，将工业企业排放的废水、废气、固体废物纳入，综合考察环境污染程度，而非仅仅以工业SO2排放量作为环境污染水平的代理变量。另外，本文构建了产业结构方程，将金融发展深度这一重要外生变量写入其中，因为一国金融业的发展会对其产业结构及规模的调整产生影响从而使模型拟合效果更好，更符合实际。在技术水平方程和环境规制方程中分别将变量R＆D和Ep滞后一期，以体现两变量对系统的动态作用机制，使经济系统更准确地反映现实。

三、模型、数据与方法

（一）模型建立与变量说明

受Grossman等［24］研究思路的启发，本文在包含规模效应、结构效应和技术效应的分析框架基础上，引入政府规制效应，以期更全面而准确地探索各变量对环境污染的影响，从而确定FDI对我国环境污染的实际作用。本文首先构建包含多影响因素的环境污染模型：

其中：Ept表示t期环境污染程度，Yt表示t期经济规模，Inst表示t期产业结构，Tect表示t期的生产技术水平，Erlt作为t期的环境规制水平的代理变量。Ep单位为亿吨，表示本国领土内当年度工业企业排放的“三废”总质量。本研究所指“三废”由废水、废气、固体废物组成，其中废气由SO2排放量度量，然后将“三废”排放量加总以衡量本国环境污染程度。需要说明的是，本研究不将污染总量与当年度总人口作比值求得平均，因为我国领土面积是一定的，人口在研究时期区间内是变化的，人均污染量的下降未必意味着环境质量的提升，当人口增长速度大于污染物排放增速时即如此，而我国居民基本生活在我国领土上，在固定面积上污染总量的下降更能反映本国污染状况的改善。产业结构Inst用第二、三产业增加值总和与GDP的比值表示，测度一国现代部门的发展程度。Tect表示中国的生产技术水平，本文参考Grossman等［24］的研究，用人均产出水平来表示技术水平，单位元。Erlt表示当年度的环境规制水平，单位亿元。

模型（1）的具体形式可表达为：

其中：Yt为国内生产总值，即用GDP度量本国经济规模。本文基于C-D生产函数，加入FDI和环境污染水平Ep，建立规模方程：

其中：K表示资本存量，本文借鉴李永军［25］的研究成果，用全社会固定资产投资表示。由于统计数据中的FDI数额以美元计价，故根据当年度的汇率的年平均价①数据来源:中国人民银行网站。折算成相应的以人民币计价的数额。同理，FDI亦进行相应折算，单位亿元。L表示中国的劳动力投入，用当年度的全社会就业人员表示，单位万人。

接下来，衡量现代部门发展程度的产业结构方程和表示国民产品生产效率的生产技术水平方程分别确立为：

其中：Fin表示金融深化程度，计算方法为用当年末金融机构贷款余额与当年度GDP的比值表示。R＆D表示科研（研究与试验发展）经费投入，单位亿元，用以衡量本国政府和企业在科学技术研究与开发上的投入，明显地，科研投入量越大对技术水平的提高越有利，使得生产更有效率。我们将变量R＆D滞后一期，因为从经费投入到取得科研成果存在一定周期。最后，建立环境规制方程：

其中：Erl用工业污染治理投资额计量，单位亿元，包含治理废水、废气（SO2）和固体废物三方面的投资。上期的污染情况会影响本期的环境规制水平，故将方程右端的Ep滞后一期。

综上所述，本文拟建立的联立方程模型为：

式（7）—（11）即为由环境污染方程式（2）、规模方程式（3）、结构方程式（4）、技术方程式（5）和环境规制方程式（6）组成的联立方程组。为了控制数据的振荡程度，并且使模型免于异方差和多重共线性问题的干扰，我们对所有变量取自然对数。从而，模型最终确定为如下形式：

需要指出的是，本研究将环境污染水平Ep、经济规模Y、产业结构Ins、生产技术水平Tec、环境规制水平Erl列为内生变量，将外商直接投资FDI、金融深化程度Fin、科研经费投入R＆D、资本存量K、劳动力L设为外生变量。

（二）数据描述性统计

表1报告了各变量的描述性统计信息，包含平均数，中位数，最大、最小值，标准差等，以展现诸变量的基本信息。从表1可以清楚地看出本研究所选取的样本时间跨度为20年，共设定内生、外生变量10个，由于各指标的定义规则、数据处理前文已做详细介绍，在此不再赘述。另外为了易于展示，数据精确度保留至个位①如需要原始数据，可向笔者索取。。

（三）效应分解、识别与估计方法

为了进一步刻画FDI对我国环境污染的作用，本文借鉴杨博琼等［5］的做法，分别将环境污染方程式（12）、经济规模方程式（13）、产业结构方程式（14）、生产技术方程式（15）和环境规制水平方程式（16）两边对FDI求偏导并整理，结果如下所示：

进而，我们得到了FDI对环境污染作用的4种效应的计算表达式。其中，式（21）表示规模效应、式（22）表示结构效应、式（23）表示技术效应、式（24）表示环境规制效应。

联立方程模型是由多个方程构成的一个复杂系统，系统内部各方程所含变量彼此可能存在因果关系，所以在对该模型进行估计之前，应当判断它是否可估计，即对联立方程系统进行识别［26］。若从联立方程系统的简化形式中能估计出全部的结构式参数，则认定该方程为可识别的，否则该方程不可识别。简言之，联立方程模型的识别依赖于模型中所有的方程均可识别，有一个方程不可识别则意味着整个模型不可识别［27］。对于模型中一个确定的随机方程，给定相关变量的样本观测值后，它的参数具备确定的估计量，分两种情况：（1）恰好识别，指方程的结构式参数具有唯一的估计量；（2）过度识别，指某个随机方程具备多组参数估计量。

表1 描述性统计

识别的方法主要有秩条件和阶条件，秩条件用来判别结构方程是否可识别，阶条件用以判断该方程是恰好识别的还是过度识别的。秩条件是一个充要条件，阶条件是一个必要条件。对于大型联立方程模型而言，秩条件的计算极其繁琐，阶条件一般足以确保方程的可识别性，虽然秩条件是重要的，但不去检验它，通常不会导致什么严重问题。因此，本文计算阶条件以判断所建模型的识别性。阶条件是指：如果一个方程可被识别，那么它所不包含的先决变量个数必须大于或等于其所包含的内生变量的个数减1。分别对环境污染方程式（12）、经济规模方程式（13）、产业结构方程式（14）、生产技术方程式（15）和环境规制水平方程式（16）进行识别，其中g表示先决变量个数，gi表示第i个方程所含先决变量个数，ki表示第i个方程包含的内生变量个数，识别结果如表2所示。

表2 阶条件识别结果

结果显示，模型中所有方程均是过度识别的，故所建立联立方程模型是可识别的。对于可识别的联立方程模型而言，估计方法主要有单一方程估计方法和系统估计方法，前者亦被称为“有限信息法”，包含普通最小二乘法（OLS）、加权最小二乘法（WLS）、二阶段最小二乘法（TSLS）、加权二阶段最小二乘法（WTSLS）和似不相关回归法（SUR）等。系统估计方法也被称为“完全信息法”，包含三阶段最小二乘法（3SLS）、完全信息极大似然估计法、广义矩估计（GMM）和多元GARCH方法等。单方程方法没有考虑扰动项之间可能存在的协方差，所以不是很有效。3SLS同时估计联立方程系统的全部结构方程，当方程右边变量与扰动项相关，并且扰动项之间存在异方差和同期相关时，3SLS是一种有效的方法。3SLS法的基本思路为：首先用2SLS估计每个方程，然后使用GLS对整个联立方程模型进行估计。第一阶段，估计联立方程系统的简化形式，得到内生变量的拟合值；第二阶段，用内生变量的拟合值得到联立方程模型中所有方程的2SLS估计，从而得到跨方程的方差和协方差矩阵；第三阶段，用GLS方法得到模型的参数估计量。本文使用3SLS对所建立的联立方程模型进行估计，将先决变量 K、L、FDI、Fin、R＆D（-1）和Ep（-1）列为工具变量。

四、实证结果

本研究选取中国1997—2016年的经济运行数据，数据来源为《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》和中国人民银行网站，用Eviews 10进行估计，结果如表3所示。

从表3中可以看出，方程（12）的可决系数超过70%，方程（16）的可决系数在87%以上，其余3个方程的可决系数都在90%以上，说明联立方程模型的拟合优度较好，对环境污染的解释能力较强。同时，模型参数估计值大部分是显著的而且显著水平较好，说明本模型的建立和变量的选取都是比较合适的。方程（12）中ln Yt前的系数为-62.046 9，ln Inst前的系数为45.825 7，ln Tect前的系数为63.923 4，ln Erlt前的系数为-0.339 9，表明我国经济规模的扩大和环境规制水平的提升有效地抑制了环境污染，对环境改善起到了积极作用，而产业结构的升级和技术水平的进步对我国环境起到了负向影响。需说明的是，本文把产业结构定义为第二、三产业增加值之和与GDP的比值，估计结果显示，包含工业、建筑业等在内的第二产业和服务性质的第三产业的发展对我国环境污染起加剧作用。本文的技术水平以生产技术水平衡量，不含环境技术水平。估计参数表明，我国国民生产技术的进步、生产效率的提高也对生态环境起负向作用。FDI的引入显著地促进了中国经济增长，这也符合我们预期，FDI每增加1个百分点，我国的经济规模将平均扩大1.24个百分点。FDI对产业结构的作用亦是正向的，FDI每提高一个百分点，中国产业结构的现代化水平将平均提高约0.04个百分点，与此同时，生产技术水平和环境规制水平将分别提升0.18和0.08个百分点，作用也是积极正向的，可见外商资本的进入并非“魔鬼”。基于表3的估计结果，我们利用前面推导出的算式，可确定规模效应为-76.807 8，结构效应为1.763 9，技术效应为11.477 19，环境规制效应为-0.026 99，总效应为-63.593 7。从作用强度上看，规模效应的影响最大，技术效应其次，结构效应再次，影响强度最小的为环境规制效应。总体而言，FDI每增加1个百分点，我国环境污染程度将平均减小约63个百分点，这意味着FDI起到了抑制我国环境污染的作用，即对我国生态环境的改善起到了积极作用。

表3 模型参数估计结果

五、结论与建议

（一）结论

本研究选取中国1997—2016年的经验数据，使用联立方程模型系统估计了FDI的进入对中国环境污染的影响，实证结果显示在所研究的样本时间范围内，“污染避难所”假说在中国不成立，FDI的引入具备“污染光环”效应。具体而言，FDI在一定程度上刺激了中国的经济增长，同时促进了中国生产效率的提升。FDI对产业结构的作用亦是正向的，与此同时，FDI的进入对中国生产技术水平和环境规制水平的作用也是积极的。中国经济规模的扩大和环境规制水平的提升有效地抑制了环境污染，对环境改善起到了积极作用；而追求单向的产业结构的升级和不注重环境技术水平的进步对环境状况起到了不同程度的负向影响。从对中国环境污染的总效应上看，FDI有利地促进了中国生态环境的改善。

（二）建议

基于以上认识，建议：（1）继续扩大国际合作，引进国外优质资本，鼓励拥有先进环保技术和生产技术的外资企业来华投资；（2）实证结论指出我国经济规模的扩大抑制了环境污染，可见近20年来我国经济的增长并非以牺牲生态环境为代价，政府部门和企业部门应积极利用经济规模扩大对改善环境的正面作用；（3）参数估计结果表明环境规制水平的提升有效地抑制了环境污染，所以在产业现代化的过程中，需要加大对企业排污的监管力度，从重处罚各种污染环境、破坏生态平衡的违法行为，淘汰一批高污染、高能耗的企业；（4）面对追求单向的产业结构的升级和不注重环境技术水平的进步影响了我国环境质量的问题，政府部门和企业应加大对环保事业的科研投入，提高生产的环保水平，改进本国的污染治理技术［28］。