汪 鋒,何京澤,史東杰

(重慶大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院,重慶 400044)

引言

霧霾是空氣中的二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物等污染物組成的氣溶膠系統(tǒng),能夠使大氣渾濁,能見度降低,是人類活動(dòng)與特定氣候條件相互作用的結(jié)果。伴隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長和城市化、工業(yè)化進(jìn)程,中國城市霧霾污染問題日益凸顯。2011年北京市霧霾污染的信息開始在網(wǎng)絡(luò)社交媒體上大量傳播,引發(fā)了中國城市居民對(duì)空氣污染的廣泛焦慮,霧霾污染成為全社會(huì)最為關(guān)注的公共話題之一。根據(jù)國家生態(tài)環(huán)境部通報(bào),2019年全國337個(gè)城市中有178個(gè)城市環(huán)境空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo),京津冀及周邊地區(qū)“2+26”城市環(huán)境空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)比例僅為53%,嚴(yán)重影響了居民的工作與生活。

大規(guī)模引進(jìn)外商直接投資是改革開放以來中國經(jīng)濟(jì)的重要特征。2019年,中國全年引進(jìn)外資1 410億美元,成為僅次于美國的全球第二大外商直接投資目的地國(1)2019年美國吸引外資2 460億美元,數(shù)據(jù)來源于聯(lián)合國貿(mào)易和發(fā)展會(huì)議《2020世界投資報(bào)告》。。外商直接投資在促進(jìn)資本積累、引進(jìn)國外先進(jìn)管理和技術(shù)方面極大地助力了中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展[1],但在全球制造業(yè)中心向中國轉(zhuǎn)移的過程中也伴隨著環(huán)境污染轉(zhuǎn)移,即污染避風(fēng)港假說(Pollution Haven Hypothesis)所預(yù)測(cè)的發(fā)展中國家引進(jìn)外資會(huì)加重環(huán)境污染的現(xiàn)象。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,我國PM2.5年均濃度較高的城市主要集聚在華北、華中以及成渝地區(qū),而這些地區(qū)大多也是外商直接投資利用程度較高的地區(qū)。如2018年,北京市、武漢市和成都市實(shí)際利用外資金額分別高達(dá)173億美元、109億美元和122億美元,這三座城市當(dāng)年P(guān)M2.5年均濃度分別為45.82 mg/m3、42.55 mg/m3和44.7mg/m3,均遠(yuǎn)超出了2018年全國33.6mg/m3的PM2.5年均濃度水平,表明我國外商直接投資與霧霾污染之間可能存在一定相關(guān)性(2)數(shù)據(jù)來源于《2019中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》和芝加哥大學(xué)能源政策研究所(EPIC)《2020空氣質(zhì)量壽命指數(shù)報(bào)告》。。

環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)理論研究表明外商直接投資對(duì)環(huán)境污染表現(xiàn)出復(fù)雜的“雙重”影響。污染避風(fēng)港假說認(rèn)為,發(fā)達(dá)國家的部分企業(yè)為了逃避嚴(yán)苛的環(huán)境規(guī)制,會(huì)將其污染性生產(chǎn)活動(dòng)向環(huán)保法規(guī)相對(duì)寬松的發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移,最終導(dǎo)致后者承擔(dān)環(huán)境污染的后果,外商直接投資會(huì)加劇東道國的環(huán)境污染[2]。也有學(xué)者持相反觀點(diǎn),提出污染光環(huán)假說(Pollution Halo Hypothesis),認(rèn)為外商直接投資的進(jìn)入,會(huì)帶來技術(shù)進(jìn)步、環(huán)保質(zhì)量體系的擴(kuò)散,進(jìn)而對(duì)東道國的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生正面影響[3]。而對(duì)于中國是否淪為發(fā)達(dá)國家轉(zhuǎn)移環(huán)境污染排放的“污染避風(fēng)港”的問題,學(xué)術(shù)界也存在一定爭議[4-5]。

技術(shù)水平是影響環(huán)境質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一,并且是外商直接投資與環(huán)境污染的關(guān)系中起傳導(dǎo)作用的重要因素。一些學(xué)者支持外商直接投資將通過正向的技術(shù)外溢效應(yīng)對(duì)東道國的生態(tài)環(huán)境帶來改善的觀點(diǎn)[6],但也有研究結(jié)果表明,由于外資企業(yè)往往會(huì)壟斷核心技術(shù),外商直接投資的進(jìn)入實(shí)際上并未對(duì)我國的技術(shù)水平起到提升作用[7]。然而已有研究僅關(guān)注到外商直接投資通過改變我國技術(shù)水平現(xiàn)狀,從而給環(huán)境污染帶來間接影響,并未考慮到技術(shù)水平提升是否會(huì)對(duì)外商直接投資與環(huán)境污染之間的關(guān)系產(chǎn)生影響,也就難以破解污染避風(fēng)港假說與污染光環(huán)假說背后的經(jīng)濟(jì)學(xué)邏輯。

針對(duì)上述已有研究中存在的爭議與空白,本文基于最新的城市霧霾污染數(shù)據(jù),構(gòu)建動(dòng)態(tài)空間面板計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型,針對(duì)2004—2018年中國276個(gè)城市的外商直接投資資本存量、技術(shù)水平與霧霾污染之間的關(guān)系展開深入研究,檢驗(yàn)中國是否存在污染避風(fēng)港假說所預(yù)測(cè)的引進(jìn)外資而加重環(huán)境污染的現(xiàn)象,以及技術(shù)水平在其中起到的傳導(dǎo)機(jī)制作用。本文的邊際貢獻(xiàn)體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:第一,霧霾污染具有空間擴(kuò)散特性,本文采用光學(xué)衛(wèi)星空間遙感獲得的中國城市年均PM2.5濃度數(shù)據(jù),利用廣義空間兩階段最小二乘法(Generalized Spatial Two Stage Least Squares, GS2SLS)控制霧霾污染的空間溢出效應(yīng),能夠獲得外商直接投資、技術(shù)水平對(duì)霧霾污染影響的無偏估計(jì);第二,考慮到城市之間的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也存在空間相關(guān)性,本文除了構(gòu)建傳統(tǒng)的地理距離空間權(quán)重矩陣,還構(gòu)建了經(jīng)濟(jì)距離空間權(quán)重矩陣以及地理與經(jīng)濟(jì)距離嵌套權(quán)重矩陣,以增強(qiáng)結(jié)果分析的穩(wěn)健性;第三,基于動(dòng)態(tài)空間面板計(jì)量模型,同時(shí)討論霧霾污染在空間上的溢出效應(yīng)與時(shí)間上的疊加效應(yīng),并通過中介效應(yīng)模型與門檻效應(yīng)模型對(duì)各個(gè)城市外商直接投資、技術(shù)水平與霧霾污染之間的關(guān)系進(jìn)行深入討論。

一、文獻(xiàn)回顧與理論假說

(一)外商直接投資與環(huán)境污染

國際貿(mào)易和跨國投資對(duì)環(huán)境污染的影響,以及全球化進(jìn)程中產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移帶來的污染排放轉(zhuǎn)移是環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)研究中的經(jīng)典問題。一個(gè)較為流行的觀點(diǎn)是污染避風(fēng)港假說,認(rèn)為不同國家和地區(qū)之間環(huán)境容量和環(huán)保政策的差異會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染向經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后的窮國轉(zhuǎn)移,最早由Copeland和Taylor[2]提出,認(rèn)為發(fā)達(dá)國家與發(fā)展中國家之間的自由貿(mào)易在增加兩國收入的同時(shí),會(huì)給后者帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,進(jìn)而加劇全球環(huán)境污染。圍繞污染避風(fēng)港假說是否成立,學(xué)術(shù)界展開了一系列實(shí)證研究,但尚未取得一致的結(jié)論。Cole研究了發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家之間污染密集型產(chǎn)品的貿(mào)易數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)污染避風(fēng)港假說僅在部分地區(qū)和行業(yè)成立[8]。Wagner和Timmins基于德國制造業(yè)的外商直接投資數(shù)據(jù),只發(fā)現(xiàn)化學(xué)化工行業(yè)的外商直接投資對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了明顯的負(fù)面影響[9]。利用跨國數(shù)據(jù),張磊等發(fā)現(xiàn)外商直接投資會(huì)導(dǎo)致發(fā)展中國家的污染加劇,而發(fā)達(dá)國家并不顯著,實(shí)證數(shù)據(jù)不能完全支持污染避風(fēng)港假說[10]。

與之相對(duì),部分學(xué)者提出與污染避風(fēng)港假說相反的污染光環(huán)假說,認(rèn)為跨國企業(yè)在發(fā)展中國家的投資可以促進(jìn)環(huán)保技術(shù)、環(huán)保質(zhì)量體系和管理經(jīng)驗(yàn)擴(kuò)散,產(chǎn)生學(xué)習(xí)示范效應(yīng),對(duì)發(fā)展中國家的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量帶來積極影響[11]。此外,發(fā)展中國家的外資企業(yè)相較于國內(nèi)同行往往擁有更高的能源使用效率,更偏向于在生產(chǎn)過程中使用清潔能源,有助于推動(dòng)?xùn)|道國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排改造[12]。部分實(shí)證研究支持污染光環(huán)假說,例如Antweiler等就使用全球109個(gè)城市的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)國際市場(chǎng)貿(mào)易開放程度每提升1%,二氧化硫濃度就會(huì)下降1%[13]。

針對(duì)中國是否存在環(huán)境避風(fēng)港假說所預(yù)測(cè)的環(huán)境污染跨境轉(zhuǎn)移問題,中國學(xué)者展開了大量的定量實(shí)證分析,發(fā)現(xiàn)污染避風(fēng)港假說在中國成立的部分證據(jù)[14]。嚴(yán)雅雪和齊紹洲使用省級(jí)數(shù)據(jù)對(duì)中國的外商直接投資與霧霾污染之間關(guān)系進(jìn)行了實(shí)證分析,發(fā)現(xiàn)兩者之間存在正相關(guān)關(guān)系,支持了污染避風(fēng)港假說在中國的成立[15]。許和連和鄧玉萍基于空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法的研究發(fā)現(xiàn),中國省域外商直接投資和環(huán)境污染存在顯著的空間自相關(guān)性,外商直接投資在地理上的集聚改善了中國的環(huán)境污染狀況,整體來說污染避風(fēng)港假說在中國并不成立[16]。為了對(duì)污染避風(fēng)港和污染光環(huán)兩種競爭性假說在現(xiàn)階段中國城市霧霾污染問題中的適用性進(jìn)行檢驗(yàn),我們提出第一個(gè)理論假說。

假說1:外商直接投資加劇了現(xiàn)階段中國城市的霧霾污染。

(二)技術(shù)水平與環(huán)境污染

對(duì)于技術(shù)水平與環(huán)境污染之間的關(guān)系的問題,不少研究基于Ehrlich和Holdren[17]構(gòu)建的IPAT模型展開了討論,該模型認(rèn)為一個(gè)國家的環(huán)境污染往往與人口規(guī)模(P)、富裕程度(A)以及技術(shù)水平(T)有著密切關(guān)系。進(jìn)一步,Dietz和Rosa在其基礎(chǔ)上,改進(jìn)為STIRPAT模型[18]。許多以此模型為基礎(chǔ)的相關(guān)研究認(rèn)為技術(shù)水平與環(huán)境污染之間呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系[19]。同時(shí)也有學(xué)者基于環(huán)境庫茲涅茨曲線假說[20]提出在經(jīng)濟(jì)收入達(dá)到一定水平的時(shí)候,社會(huì)的生產(chǎn)技術(shù)將由污染型向清潔型轉(zhuǎn)變,從而使生態(tài)環(huán)境得到改善[21]。魏巍賢和楊芳[22]、程中華等[23]則基于中國數(shù)據(jù)同樣得到了技術(shù)的發(fā)展會(huì)緩解污染的結(jié)論。但同時(shí),有學(xué)者認(rèn)為技術(shù)水平的提升不一定會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來改善的作用,甚至是負(fù)面影響[24],并且二者關(guān)系應(yīng)當(dāng)存在顯著的行業(yè)異質(zhì)性[25]。因此,為了討論目前我國城市技術(shù)水平的提升是否有利于霧霾污染的改善,本研究提出第二個(gè)假說。

假說2:技術(shù)水平的提升會(huì)緩解現(xiàn)階段中國城市的霧霾污染。

另外,還有學(xué)者將技術(shù)作為中間因素,納入外商直接投資與環(huán)境污染之間進(jìn)行了分析。如Grossman和Krueger就提到減少貿(mào)易壁壘可以改善東道國的生產(chǎn)技術(shù),從而改善當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境質(zhì)量[26]。盛斌和呂越則通過基于中國數(shù)據(jù)的實(shí)證研究驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)[27]。但也有不少研究表明,進(jìn)入我國的外商直接投資實(shí)際上并未推動(dòng)我國技術(shù)水平的進(jìn)步[28-29],甚至對(duì)我國企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力產(chǎn)生了負(fù)面影響[30]。可見外商直接投資是否通過推動(dòng)我國技術(shù)水平發(fā)展從而起到緩解環(huán)境污染的作用,仍是存在爭議的話題。因此,本文將提出第三個(gè)假說以進(jìn)行驗(yàn)證。

假說3:外商直接投資的引入將不利于我國自身技術(shù)水平的提升,從而加劇城市霧霾污染。

以上機(jī)制分析的相關(guān)文獻(xiàn)都是基于外商直接投資對(duì)技術(shù)水平產(chǎn)生影響,并進(jìn)一步對(duì)東道國的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響,但沒有考慮到東道國自身技術(shù)水平的不斷提升可能會(huì)帶來的變化。如我國城市自身技術(shù)水平的不斷提升,可能會(huì)逐漸降低其經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)技術(shù)水平相對(duì)更低的外商直接投資的依賴程度,其中就很有可能包含許多高污染高能耗的外資企業(yè),從而進(jìn)一步對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的積極影響。因此,為了探究我國城市自身技術(shù)水平的上升能否對(duì)外商直接投資與霧霾污染之間的關(guān)系產(chǎn)生影響這一問題,本文提出第四個(gè)假說以待驗(yàn)證。

假說4:隨著我國城市技術(shù)水平的提升,將會(huì)削弱外商直接投資加劇霧霾污染的影響。

二、研究設(shè)計(jì)

(一)計(jì)量模型與變量選取

本文將城市PM2.5年均濃度作為被解釋變量,將外商直接投資、技術(shù)水平作為核心解釋變量。因此本文用于檢驗(yàn)外商直接投資、技術(shù)水平對(duì)霧霾污染影響的基準(zhǔn)模型為:

lnPMit=α0+α1lnFDIit+α2Techit+α3Xit+εit

(1)

其中,i和t表示第i個(gè)城市第t年的數(shù)據(jù),被解釋變量PM為各個(gè)城市的PM2.5年均濃度值,FDI是外商直接投資資本存量,Tech為城市的技術(shù)水平,Xit為一組控制變量。α0—α3為待估系數(shù),εit為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。

在式(1)中加入城市PM2.5年均濃度的空間滯后項(xiàng)WlnPMit和時(shí)間滯后項(xiàng)lnPMi,t-1,即可構(gòu)建出動(dòng)態(tài)空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型:

lnPMit=α0+ρWlnPMit+βlnPMi,t-1+α1lnFDIit+α3Techit+α4Xit+εit

(2)

其中:W為城市空間權(quán)重矩陣,ρ為空間滯后項(xiàng)的回歸系數(shù),用于考察霧霾污染空間溢出效應(yīng)的方向與程度;時(shí)間滯后項(xiàng)lnPMi,t-1的系數(shù)β用于考察霧霾污染在時(shí)間維度上的疊加效應(yīng)[31-32]。

(二)空間權(quán)重矩陣與估計(jì)方法

為了控制霧霾污染的空間溢出效應(yīng),本文構(gòu)造了三種地理距離空間權(quán)重矩陣:地理距離空間權(quán)重矩陣W1、經(jīng)濟(jì)距離空間權(quán)重矩陣W2以及地理與經(jīng)濟(jì)距離嵌套權(quán)重矩陣W3。矩陣W1中的構(gòu)成元素wij遵循以下計(jì)算原則:

(3)

其中,d為城市i與城市j中心位置之間的地理距離。

經(jīng)濟(jì)距離空間權(quán)重矩陣W2,其矩陣的構(gòu)成元素wij遵循以下計(jì)算原則:

(4)

其中,e為城市i與城市j之間人均GDP之差,以此表示經(jīng)濟(jì)距離。

W3是地理與經(jīng)濟(jì)距離嵌套權(quán)重矩陣,參考Case等[33]的做法,計(jì)算公式為W3=λW1+(1-λ)W2,λ表示地理距離空間權(quán)重矩陣的權(quán)重,本文將地理距離與經(jīng)濟(jì)距離的影響各取一半,令λ取值為0.5。因此W3更為全面地考慮了城市之間的地理距離與經(jīng)濟(jì)差距兩方面的信息。

在式(2)的實(shí)證模型中,外商直接投資、技術(shù)水平作為解釋變量并非嚴(yán)格外生,環(huán)境污染與外商直接投資、技術(shù)水平之間可能存在雙向因果關(guān)系。一方面,污染密集型的外資進(jìn)入可能會(huì)導(dǎo)致環(huán)境惡化,而清潔技術(shù)的發(fā)展則會(huì)帶來生態(tài)環(huán)境的改善;另一方面,日益嚴(yán)重的環(huán)境污染也會(huì)倒逼政府提高環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度來改善環(huán)境,從而對(duì)外商直投資的進(jìn)入產(chǎn)生抑制作用[34],并且會(huì)對(duì)地區(qū)技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生影響[35]。本實(shí)證研究模型存在解釋變量與被解釋變量相互影響可能會(huì)帶來的內(nèi)生性問題,直接使用普通最小二乘法估計(jì)系數(shù)是有偏且不一致的。因此本文將空間計(jì)量模型中各個(gè)解釋變量及其空間滯后項(xiàng)作為工具變量,使用GS2SLS估計(jì)同時(shí)控制空間相關(guān)性和內(nèi)生性對(duì)模型估計(jì)結(jié)果的影響,從而保證模型參數(shù)估計(jì)結(jié)果的無偏性和有效性[36]。

(三)數(shù)據(jù)說明

本文以中國276個(gè)地級(jí)及以上城市2004年至2018年的面板數(shù)據(jù)作為研究對(duì)象,考察外商直接投資對(duì)PM2.5年均濃度的影響。實(shí)證模型中的被解釋變量為各城市的PM2.5年均濃度值PM,由于國家生態(tài)環(huán)境部從2013年起才開始將PM2.5濃度納入日常大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)范圍,為了解決歷史數(shù)據(jù)缺失的問題,本文采用了芝加哥大學(xué)能源政策研究所(EPIC)2020年最新發(fā)布的《空氣質(zhì)量壽命指數(shù)報(bào)告》(3)《2020空氣壽命指數(shù)報(bào)告》網(wǎng)頁地址:https://dev-aqli-epic.pantheonsite.io/the-index/?lang=zh-hans。中基于衛(wèi)星遙感技術(shù)獲得的我國各個(gè)城市年均PM2.5濃度數(shù)據(jù),作為本文實(shí)證研究部分的被解釋變量。

外商直接投資水平FDI則是計(jì)量模型的核心解釋變量,本文采用外商直接投資資本存量作為衡量各城市外商直接投資水平的指標(biāo),以考察外商直接投資的持續(xù)性影響。參考張軍等[37]提出的物質(zhì)資本存量估算方法,使用永續(xù)盤存法對(duì)各個(gè)城市的外商直接投資的資本存量進(jìn)行了計(jì)算。

技術(shù)水平Tech為模型中另一個(gè)核心解釋變量,參考沈能和劉鳳朝[38]的做法,本文用各個(gè)城市專利授權(quán)數(shù)量作為技術(shù)水平的衡量指標(biāo),并且考慮到我國專利授權(quán)中的外觀設(shè)計(jì)專利對(duì)實(shí)際技術(shù)水平的影響并不大,因此在數(shù)據(jù)整理時(shí),將其中的外觀設(shè)計(jì)專利進(jìn)行了剔除處理。

控制變量包括:城市人口密度Pop,即城市常住人口數(shù)除以城市面積;經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平GDP及其二次項(xiàng),通過各個(gè)城市人均GDP進(jìn)行表征,以2004年為基期使用GDP平減指數(shù)進(jìn)行了不變價(jià)處理;工業(yè)結(jié)構(gòu)IS,使用第二產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重進(jìn)行衡量;能源強(qiáng)度EI,由于缺乏城市級(jí)別的能源消費(fèi)數(shù)據(jù),本文采用城市全社會(huì)用電量與GDP的比值衡量各個(gè)城市的能源強(qiáng)度;政府財(cái)政支出Gov,各個(gè)城市政府財(cái)政支出占GDP的比重,用以考察政府財(cái)政支出在環(huán)境質(zhì)量改善中的作用。

以上數(shù)據(jù)均來自《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》以及中國研究數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)(CNDRS),部分缺失數(shù)據(jù)通過對(duì)應(yīng)城市的地方統(tǒng)計(jì)年鑒、國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)進(jìn)行了補(bǔ)全和輔以插值法處理。同時(shí)為了控制異方差對(duì)計(jì)量模型回歸的影響,對(duì)于上述變量中非比值形式的變量采取了自然對(duì)數(shù)處理。各變量的描述性統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 變量描述性統(tǒng)計(jì)

三、實(shí)證分析

(一)城市霧霾污染的溢出效應(yīng)與空間相關(guān)性

空氣污染具有空間擴(kuò)散特性,為了對(duì)霧霾污染的溢出效應(yīng)進(jìn)行考察,本文首先對(duì)城市霧霾污染的空間相關(guān)性進(jìn)行定量分析。變量的空間相關(guān)性通常采用莫蘭指數(shù)I(Moran’s I)進(jìn)行檢驗(yàn),其計(jì)算公式為:

(5)

其中,n為城市總數(shù),wij為所用空間權(quán)重矩陣中的元素,x與x分別為各個(gè)城市PM2.5年均濃度及其樣本均值。I為計(jì)算所得各個(gè)年份衡量霧霾污染與其空間滯后項(xiàng)之間相關(guān)關(guān)系的全局莫蘭指數(shù),其指數(shù)取值范圍在-1到1之間。若I大于0,說明城市霧霾污染存在空間正相關(guān);若I小于0,說明城市霧霾污染存在空間負(fù)相關(guān);若I等于0,說明城市霧霾污染在不存在空間相關(guān)性。I越接近1則說明空間正相關(guān)性越強(qiáng),反之越接近-1,則說明空間負(fù)相關(guān)性越強(qiáng)。基于地理距離空間權(quán)重矩陣W1對(duì)中國276個(gè)城市2004年至2018年的PM2.5年均濃度進(jìn)行空間相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 2004年至2018年中國城市PM2.5年均濃度空間相關(guān)性檢驗(yàn)

從表2中可以看到2004年到2018年中國城市PM2.5年均濃度莫蘭指數(shù)I均顯著大于0。說明我國城市霧霾污染存在顯著的空間正相關(guān)性,即在空間上呈現(xiàn)出高污染城市與高污染城市相鄰,低污染城市與低污染城市相鄰的特征,也證明了后續(xù)研究采用空間計(jì)量模型的合理性。

(二)全樣本基準(zhǔn)模型估計(jì)

表3報(bào)告了基于三種空間權(quán)重矩陣的動(dòng)態(tài)空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型估計(jì)結(jié)果。其中,列(1)和列(2)使用地理距離空間權(quán)重矩陣W1進(jìn)行估計(jì),列(3)和列(4)使用經(jīng)濟(jì)距離權(quán)重矩陣W2進(jìn)行估計(jì),列(5)和列(6)使用地理與經(jīng)濟(jì)距離嵌套權(quán)重矩陣W3進(jìn)行估計(jì)。估計(jì)方法為采用最高三階空間滯后項(xiàng)作為工具變量的GS2SLS估計(jì)。根據(jù)Hausman檢驗(yàn)結(jié)果,估計(jì)模型均選擇固定效應(yīng)模型,其中列(2)、列(4)和列(6)同時(shí)控制了時(shí)間與城市固定效應(yīng),其余列則只控制了城市固定效應(yīng)。

表3 全樣本基準(zhǔn)模型估計(jì)結(jié)果

表3的所有列中核心解釋變量lnFDI的估計(jì)系數(shù)均在1%的顯著性水平上拒絕估計(jì)系數(shù)為零的原假設(shè),表明我國城市外商直接投資資本存量與霧霾污染之間呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。從列(6)基于地理與經(jīng)濟(jì)距離嵌套權(quán)重矩陣的估計(jì)結(jié)果來看,外商直接投資資本存量每上升1%,城市大氣PM2.5年均濃度值就會(huì)上漲0.045%。上述實(shí)證結(jié)果表明外商直接投資加劇了現(xiàn)階段中國城市的霧霾污染,驗(yàn)證了假說1,支持了污染避風(fēng)港假說整體上在中國成立的觀點(diǎn)。

技術(shù)水平指標(biāo)lnTech的系數(shù)為負(fù)且顯著異于0,表明城市技術(shù)的進(jìn)步能夠有效緩解霧霾污染,說明城市技術(shù)水平提高和企業(yè)生產(chǎn)效率提升能夠減少生產(chǎn)過程中資源消耗和污染排放,并伴隨著一些專用于污染治理的先進(jìn)技術(shù)的誕生,對(duì)環(huán)境污染起到了顯著緩解作用。同樣從列(6)基于地理與經(jīng)濟(jì)距離嵌套權(quán)重矩陣的估計(jì)結(jié)果來看,城市技術(shù)水平每上升1%,城市大氣PM2.5年均濃度值就會(huì)下降0.041%。因此也驗(yàn)證了假說2,技術(shù)水平的提升的確改善了我國城市霧霾污染。

在空間維度上,表3中基于地理距離空間權(quán)重矩陣W1和地理與經(jīng)濟(jì)距離嵌套權(quán)重矩陣W3的空間滯后變量WlnPM的系數(shù)估計(jì)結(jié)果均為正且顯著異于0,說明我國霧霾污染在城市間具有顯著的正向空間溢出效應(yīng)。這一現(xiàn)象既與霧霾污染隨大氣環(huán)流的空間擴(kuò)散有關(guān),也與區(qū)域內(nèi)各個(gè)城市之間的經(jīng)濟(jì)交流日益頻繁有一定關(guān)系,一個(gè)地區(qū)的霧霾污染及與之相關(guān)的生產(chǎn)活動(dòng)很容易擴(kuò)散到周邊其他城市,從而逐漸聯(lián)結(jié)成影響范圍更廣的區(qū)域性空氣污染。而基于經(jīng)濟(jì)距離權(quán)重矩陣W2的空間滯后變量WlnPM的系數(shù)估計(jì)結(jié)果雖然也為正,但在列(4)中控制時(shí)間固定效應(yīng)之后未能通過顯著性檢驗(yàn),說明僅使用經(jīng)濟(jì)差距信息不足以解釋霧霾污染的空間相關(guān)性,因此,后續(xù)的研究將只基于地理距離空間權(quán)重矩陣W1和地理與經(jīng)濟(jì)距離嵌套權(quán)重矩陣W3進(jìn)行估計(jì)。在時(shí)間維度上,霧霾污染的時(shí)間滯后項(xiàng)lnPMt-1在表3的所有列中估計(jì)系數(shù)均為正且顯著異于0,說明霧霾污染在我國城市存在時(shí)間上的疊加效應(yīng),即一個(gè)地區(qū)如果在前期已經(jīng)產(chǎn)生了嚴(yán)重的霧霾污染,若不及時(shí)進(jìn)行環(huán)保政策干預(yù),那么隨后的霧霾污染將會(huì)日益加劇。

表3模型控制變量的估計(jì)結(jié)果中,城市人口密度指標(biāo)lnPop的系數(shù)估計(jì)結(jié)果均為正,且在列(3)中通過了1%水平的顯著性檢驗(yàn),可能原因在于,人口在城市的集聚使得城市對(duì)于生活、生產(chǎn)與交通的能源需求增長,空氣污染排放總量相應(yīng)增加。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指標(biāo)lnGDP的系數(shù)估計(jì)結(jié)果均不顯著,說明我國的經(jīng)濟(jì)水平與霧霾污染之間并未呈現(xiàn)出倒“U”型關(guān)系。第二產(chǎn)業(yè)占比IS的系數(shù)為負(fù)且通過了顯著性檢驗(yàn),表明較高的第二產(chǎn)業(yè)占比能夠緩解城市霧霾污染,這一結(jié)論與許和連和鄧玉萍[16]類似,可能的原因是我國的第二產(chǎn)業(yè)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐漸開始調(diào)整,主要產(chǎn)品已由污染型產(chǎn)品逐漸轉(zhuǎn)向?yàn)榍鍧嵭彤a(chǎn)品。能源強(qiáng)度指標(biāo)EI的系數(shù)估計(jì)結(jié)果大于0,能源強(qiáng)度與霧霾污染顯著正相關(guān),說明城市提高能源使用效率是緩解霧霾污染的有效手段。政府財(cái)政支出Gov變量的系數(shù)估計(jì)結(jié)果大于0,表明目前我國多數(shù)城市的政府支出尚未兼顧環(huán)境污染治理。

(三)區(qū)域異質(zhì)性分析

為了考察外商直接投資資本、技術(shù)水平與霧霾污染之間關(guān)系的區(qū)域異質(zhì)性,本文將樣本中的276個(gè)城市按地理區(qū)位劃分為東部、中部、西部城市,使用三個(gè)子樣本基于地理距離空間權(quán)重矩陣W1與地理與經(jīng)濟(jì)距離嵌套權(quán)重矩陣W3分別進(jìn)行GS2SLS的參數(shù)估計(jì),其估計(jì)結(jié)果如表4所示。

表4 考慮區(qū)域異質(zhì)性的估計(jì)結(jié)果

在表4的估計(jì)結(jié)果中,東、中、西部城市外商直接投資資本存量(lnFDI)都得到了為正且顯著異于0的系數(shù)估計(jì)結(jié)果。在使用地理距離空間權(quán)重矩陣W1的情況下,東部、中部、西部城市的外商直接投資存量每上升1%,其城市PM2.5年均濃度則分別上漲0.036%、0.039%、0.025%。表明污染避風(fēng)港假說在中國東部、中部與西部城市均成立,并且中部城市外商直接投資加劇霧霾污染的影響大于東部與西部城市。

技術(shù)水平(lnTech)的估計(jì)系數(shù)除了在列(6)西部城市基于地理與經(jīng)濟(jì)距離嵌套空間權(quán)重矩陣W3的情況下不顯著外,其余列都得到了顯著為負(fù)的結(jié)果,說明技術(shù)水平的提升在東中西各個(gè)區(qū)域的城市都起到了緩解霧霾污染的作用。而在使用地理距離空間權(quán)重矩陣W1的情況下,東部、中部、西部城市的技術(shù)水平每上升1%,其城市PM2.5年均濃度則相應(yīng)下降0.017%、0.026%、0.031%。因此各個(gè)地區(qū)技術(shù)水平的提升均對(duì)霧霾污染有改善作用,并且呈現(xiàn)出由東部向中部,再向西部逐漸遞增的效應(yīng)。

(四)中介效應(yīng)

為了驗(yàn)證假說3,即研究FDI是否通過技術(shù)外溢效應(yīng)緩解了我國的城市霧霾污染,本文參考了溫忠麟和葉寶娟[39]的方法,設(shè)計(jì)了如下的中介效應(yīng)模型進(jìn)行研究:

lnPMit=β0+β1lnFDIit+β2Xit+ξit

(6)

lntechit=θ0+θ1lnFDIit+θ2Xit+ψit

(7)

lnPMit=γ0+γ1lnFDIit+γ2lntechit+γ3Xit+τit

(8)

其中,Xit為一組控制變量,與式(1)中設(shè)置相同, lnPM、lnFDI以及l(fā)nTech則分別為樣本中各個(gè)城市的PM2.5年均濃度、外商直接投資資本存量以及技術(shù)水平。根據(jù)中介效應(yīng)模型的原理,若系數(shù)β1、θ1、γ2的估計(jì)結(jié)果均顯著,且γ1相較于β1的系數(shù)估計(jì)結(jié)果變小,或者其顯著性下降,則表明存在中介效應(yīng)。表5報(bào)告了上述中介效應(yīng)模型基于OLS的估計(jì)結(jié)果,根據(jù)Hausman檢驗(yàn)的結(jié)果,對(duì)城市固定效應(yīng)和時(shí)間固定效應(yīng)進(jìn)行了控制。

表5 中介效應(yīng)模型估計(jì)結(jié)果

從表5的估計(jì)結(jié)果中可以看到,無論是否加入控制變量Xit,式(7)中外商直接投資存量(lnFDI)對(duì)于技術(shù)水平(lnTech)的估計(jì)系數(shù)θ1至少通過了5%水平上的顯著性檢驗(yàn)。而在式(6)與式(8)的估計(jì)中,β1、γ2的系數(shù)估計(jì)結(jié)果也都通了顯著性檢驗(yàn)。并且式(8)中外商直接投資存量(lnFDI)對(duì)于PM2.5年均濃度(lnPM)的估計(jì)系數(shù)值γ1相較于式(6)中相對(duì)應(yīng)的估計(jì)系數(shù)值β1有所下降。這表明城市技術(shù)水平在外商直接投資與霧霾污染之間的確起到了中介變量的作用:外商直接投資的進(jìn)入先導(dǎo)致了我國城市技術(shù)水平的下降,這與馬林和章凱棟[40]的研究結(jié)果類似,表明外商直接投資實(shí)際上對(duì)我國的技術(shù)水平表現(xiàn)出負(fù)向的溢出效應(yīng),對(duì)國內(nèi)的技術(shù)形成了“擠出”的現(xiàn)象,進(jìn)一步在整體上削弱了技術(shù)水平提升對(duì)我國城市霧霾污染的緩解作用。這一結(jié)論證實(shí)了假說3,外商直接投資的引入將不利于我國自身技術(shù)水平的提升,從而加劇了城市霧霾污染。

(五)門檻效應(yīng)

為了驗(yàn)證假說4,探討城市自身技術(shù)水平的提升能否削弱外商直接投資加劇霧霾污染的影響。因此本研究設(shè)計(jì)了如下式(9)所示的門檻效應(yīng)模型:

(9)

其中,被解釋變量為霧霾污染(lnPM),核心解釋變量為外商直接投資存量(lnFDI)。而各個(gè)城市的技術(shù)水平(lnTech)在其中將作為門檻變量。Xit為一組控制變量,與式(1)中的設(shè)置一致。另外,η為常數(shù)項(xiàng),λ1,λ2…λn,λn+1為在不同的城市技術(shù)門檻水平下外商直接投資存量對(duì)霧霾污染的階段性影響,μi則為特定門檻值,φ為一組控制變量的估計(jì)結(jié)果,ωit則為該模型的隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。表6報(bào)告了通過自抽樣法(Bootstrap)反復(fù)抽樣500次對(duì)門檻效應(yīng)的存在性以及具體門檻數(shù)量的檢驗(yàn)結(jié)果。

表6 技術(shù)水平門檻效應(yīng)的檢驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)表6所得結(jié)果,可知門檻效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果為雙重門檻在1%的水平上顯著,其門檻值分別為6.155以及9.644。因此進(jìn)一步的,表7報(bào)告了相應(yīng)的技術(shù)水平(lnTech)的雙重門檻效應(yīng)的回歸結(jié)果。

表7 技術(shù)水平門檻效應(yīng)的回歸結(jié)果

從表7的估計(jì)結(jié)果中可以看到,當(dāng)技術(shù)水平(lnTech)每越過一個(gè)門檻時(shí),外商直接投資存量(lnFDI)對(duì)于霧霾污染(lnPM)的系數(shù)估計(jì)結(jié)果都會(huì)有所下降,這一結(jié)果也驗(yàn)證了假說4,即隨著技術(shù)水平逐漸上升,外商直接投資對(duì)霧霾污染的加劇作用將會(huì)逐漸被削弱。其原因在于,國內(nèi)各個(gè)城市技術(shù)水平的提升,不僅促進(jìn)了本地生產(chǎn)力的發(fā)展,也推動(dòng)了生產(chǎn)方式向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變,讓城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐漸擺脫了對(duì)高能耗、高污染外商直接投資的依賴,從而逐漸降低了外商直接投資對(duì)城市霧霾污染的負(fù)面影響。

四、穩(wěn)健性檢驗(yàn)

基于式(2)所示動(dòng)態(tài)空間計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型,本文通過三種策略對(duì)實(shí)證分析結(jié)果進(jìn)行穩(wěn)健性檢驗(yàn)。一是用各城市工業(yè)廢水排放量作為被解釋變量,重新進(jìn)行回歸分析。二是將主要解釋變量外商直接投資資本存量替換為新增外商直接投資流量,即各城市對(duì)應(yīng)年份實(shí)際使用外資金額(lnFDI_flow)。三是用將衡量城市技術(shù)水平的每年專利授權(quán)數(shù)量,替換為每年各個(gè)城市的專利申請(qǐng)數(shù)量(lnTech_apply)。其估計(jì)方法仍然沿用基于地理距離空間權(quán)重矩陣W1和地理與經(jīng)濟(jì)距離嵌套權(quán)重矩陣W3的GS2SLS方法進(jìn)行估計(jì),結(jié)果如表8所示。

表8 穩(wěn)健性檢驗(yàn)

由表8中可以看到,外商直接投資與技術(shù)水平的指標(biāo)與污染指標(biāo)的估計(jì)結(jié)果依舊分別為正和負(fù),且除第一列外都通過了至少1%水平的顯著性檢驗(yàn),說明本研究的主要結(jié)論是穩(wěn)健的,即外商直接投資加劇了現(xiàn)階段我國的霧霾污染,而技術(shù)水平的提升將有利于改善我國霧霾污染。

五、結(jié)論與政策啟示

本文以2004年至2018年276個(gè)中國城市的面板數(shù)據(jù)為研究樣本,使用GS2SLS估計(jì)和光學(xué)衛(wèi)星空間遙感獲得的城市霧霾污染數(shù)據(jù),對(duì)我國城市外商直接投資、技術(shù)水平與霧霾污染之間的關(guān)系進(jìn)行了研究,并得出如下主要結(jié)論:(1)我國城市外商直接投資水平與霧霾污染之間呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系,這表明外商直接投資加劇了我國城市的霧霾污染,支持污染避風(fēng)港假說。(2)城市技術(shù)水平與霧霾污染之間呈現(xiàn)出顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,表明城市技術(shù)水平的提升將會(huì)對(duì)霧霾污染起到顯著的緩解作用。(3)中介效應(yīng)模型的估計(jì)結(jié)果表明,現(xiàn)階段外商直接投資表現(xiàn)出對(duì)我國技術(shù)的負(fù)向溢出效應(yīng),并進(jìn)一步導(dǎo)致了我國霧霾污染的加劇。(4)門檻效應(yīng)模型的估計(jì)結(jié)果表明,城市技術(shù)水平對(duì)外商直接投資與霧霾污染之間的關(guān)系中呈現(xiàn)出雙重門檻效應(yīng),且技術(shù)水平每越過一道更高的門檻,外商直接投資對(duì)于霧霾污染加劇作用都將有所下降。(5)動(dòng)態(tài)空間面板模型的估計(jì)結(jié)果表明,我國城市霧霾污染表現(xiàn)出在時(shí)間維度上的正向“疊加效應(yīng)”和空間維度上的正向“溢出效應(yīng)”。

基于以上研究結(jié)論,本文提出如下政策啟示。

第一,基于保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的,國家應(yīng)對(duì)外商直接投資制定嚴(yán)格的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),綜合經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等多方面的考慮對(duì)外資項(xiàng)目的質(zhì)量優(yōu)劣進(jìn)行合理判斷,設(shè)定有效的外商投資項(xiàng)目環(huán)境準(zhǔn)入門檻和負(fù)面清單,將大氣污染指標(biāo)納入外商直接投資評(píng)價(jià)體系之中,從而從嚴(yán)管控污染型外資流入。同時(shí),也應(yīng)壓實(shí)地方政府吸引外資行為的主體責(zé)任,將環(huán)保責(zé)任落實(shí)到地方政府招商引資、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃等經(jīng)濟(jì)發(fā)展工作之中,并在官員晉升考核體系中納入“環(huán)境考核”的制度激勵(lì)機(jī)制,從而防止地方政府之間為爭取外資流入而產(chǎn)生忽視生態(tài)環(huán)境保護(hù)的“逐底競爭”行為。

第二,國家應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加強(qiáng)在技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的投入,以技術(shù)進(jìn)步破解霧霾污染難題。一方面在財(cái)政資金上給予科研技術(shù)部門大力支持,鼓勵(lì)生產(chǎn)技術(shù)和污染防治技術(shù)創(chuàng)新,在推動(dòng)全要素生產(chǎn)率提升和生產(chǎn)力進(jìn)步的同時(shí),減少各類環(huán)境污染物排放。另一方面通過稅收優(yōu)惠政策對(duì)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行正向激勵(lì),并輔以嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)和制度安排來提高企業(yè)污染排放的內(nèi)部經(jīng)濟(jì)成本,從而促使企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)革新,使生產(chǎn)方式由“高能耗高污染”向“綠色低碳”轉(zhuǎn)變,從而實(shí)現(xiàn)減排治污的目的。

第三,積極引進(jìn)擁有高端前沿技術(shù)的外資企業(yè),推動(dòng)本土企業(yè)與外資企業(yè)相互協(xié)作,進(jìn)行技術(shù)上的學(xué)習(xí)和交流。與此同時(shí),政府應(yīng)通過各種服務(wù)企業(yè)的政策措施,支持本土企業(yè)與外資企業(yè)進(jìn)行技術(shù)上的良性競爭,打破外資企業(yè)的行業(yè)技術(shù)壟斷,提升中國企業(yè)對(duì)國外先進(jìn)技術(shù)的學(xué)習(xí)消化能力,從而達(dá)到以吸引外資企業(yè)為手段提升行業(yè)整體技術(shù)水平的目的,并進(jìn)一步發(fā)揮技術(shù)進(jìn)步對(duì)我國城市霧霾污染的改善作用。

第四,霧霾污染時(shí)間維度上正向的“疊加效應(yīng)”表明我國霧霾污染治理已經(jīng)刻不容緩,需要各級(jí)政府高度重視,嚴(yán)格落實(shí)環(huán)境監(jiān)管和污染治理工作,徹底扭轉(zhuǎn)我國生態(tài)環(huán)境不斷惡化的趨勢(shì)。霧霾污染空間維度上正向的“溢出效應(yīng)”說明霧霾污染問題并非各個(gè)城市的“自家門前雪”,治霾不可單打獨(dú)斗,各個(gè)城市應(yīng)當(dāng)積極謀求合作,統(tǒng)一制定嚴(yán)格的空氣污染治理政策,才能共同推進(jìn)我國環(huán)境友好型經(jīng)濟(jì)發(fā)展。