外商直接投资、进出口贸易与我国省际能源效率
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摘 要：基于2005—2016年我国30个省及直辖市的面板数据，采用GMM，Ward面板聚类的方法，实证分析了外商直接投资、进出口贸易对我国能源效率的影响。实证结果表明，总体上外商直接投资的增加有助于提升我国能源效率，进出口贸易也能显著提升能源效率。研发投入的增加、人均GDP的上升都能够提高能源效率;但同时，以第二产业增加值占比衡量的产业结构对能源效率则存在显著负向影响，城市化的发展同样也会降低能源效率。聚类后发现，在高能源消费区，增加出口更能显著提升能源效率;在次高能源消费区，吸引外商直接投资以及减少出口能够显著提升能源效率;在中低能源消费区，增加外资和减少进口能够显著提升能源效率;在低能源消费区，减少出口能够显著提升该区域能源效率。
关键词：外商直接投资;进出口贸易;能源效率
中图分类号：F 74059-06
Abstract：Based on the panel data of 30 provinces and municipalities in China from 2005 to 2016，the paper used GMM and Ward panel clustering methods to empirically analyze the impact of foreign direct investment and import and export trade on China’s energy efficiency.The empirical results show that generally，the increase in foreign direct investment will help improve China’s energy efficiency，and import and export trade can also significantly improve energy efficiency.Rising investment in R&D and rising per capita GDP can all increase energy efficiency.However，at the same time，the industrial structure measured by the ratio of the added value of the secondary industry has a significant negative impact on energy efficiency.The development of urbanization will also reduce energy efficiency.After clustering，it is found that increasing exports in high-energy-consuming areas can significantly increase energy efficiency.In the second-highest energy-consuming areas，attracting foreign direct investment and reducing exports can significantly increase energy efficiency;in low and medium-energy energy consumption areas，increase foreign investment and reducing imports can significantly increase energy efficiency;in low-energy consumption areas，reducing exports can significantly increase energy efficiency in the region.
Key words：foreign direct investment;import and export trade;energy efficiency
0 引 言近10年來，化石燃料不断枯竭，世界性的能源依赖却不断加重，能源消费与能源效率成为了近年来关注的热点问题。2016年G20各成员国提出《G20能效引领计划》，确定在尊重本国政策和优先目标的前提下，提高能效投资力度、
改善政策环境、加强提高能效方面的合作。随着经济的飞速发展，我国成为全球第二大经济体，但同时也是世界上最大污染源之一。我国政府对能效问题非常重视，在2017年政府工作报告中提出要重视，提高能源效率，大力开发替代性能源。同时，随着全球化的不断深入，国际间的投资合作不断加强。2017年2月UNCTAD发布的《全球投资趋势监测报告》显示2016年全球外商直接投资流量为1.52万亿美元，2017年将增长10%左右。外商直接投资的增加，一方面通过技术溢出效应带动了东道国技术进步，另一方面增加了东道国的能源消费。同时随着2017年以来全球经济回暖，国际市场需求持续回升，我国外贸增长有了较好的外部条件。国务院也陆续出台了一系列外贸政策。 基于此，平衡外资流入、进出口贸易与我国能源效率的关系就显得尤为重要。文中利用中国2005—2016年的省级面板数据研究外资流入、进出口贸易对能源效率的影响，为使结论更准确，文中使用Ward法将30个省份划分为4个能源消费区，比较各区域间的影响差异，为各区域平衡引资与能源效率给出建议。
1 文献综述有关能源效率影响因素的研究近年来引发人们的关注。刘畅等（2008）从中观层面对能源效率的影响因素做了分析，结果发现科技经费的投入、企业产权结构的优化和能源相对价格的提升均有利于降低高能耗行业的能源消耗强度，提升能源效率[1]。尹宗成等（2008）研究发现，FDI、人力资本与R&D投资均能有效提高能源效率[2]。孙广生等（2011）提出能源使用效率存在一个先降后升的“U”型转变，并以我国工业行业为研究对象，发现研发投入的增加、劳动力素质的提高以及企业规模的扩大都能有效的提升工业行业能源使用效率[3]。李思慧（2011）以江苏省高新技术企业为研究对象，实证发现产业集聚、受教育水平的提高以及资本深化对企业能源效率存在积极的促进作用，而对外开放并没有产生显著影响[4]。近年来随着我国对外开放的深化，FDI资本在我国的持续增加，能源效率所导致的环境问题受到重视，学者们研究的视角逐渐转向了FDI流入对我国能源效率的影响，且主要集中在3个方面，一是FDI的技术溢出效应。刘叶等（2010）将技术溢出效应划分为行业内和行业间两个方面来研究，结果发现外商直接投资带来的行业内和行业间的技术溢出均对我国工业部门能源效率有积极的提升作用[5]。沈小波等（2012）的研究结论显示FDI流入仅存在很弱的溢出效应，并不能有效提升能源效率，他们认为主要是跨国公司没有转移先进技术以及中国企业不重视自主研发所导致[6]，二是不同FDI来源国的影响[7]。张敏等（2012）将FDI来源地进行了划分，研究发现日本、新加坡、韩国、英国、德国和法国的FDI有利于降低我国能源强度，而来自美国和加拿大额外商直接投资则会提高我国能源消费强度[8]。三是FDI影响存在的地区差异性。王兵等（2011）运用DEA方向性距离函数测算中国省际全要素能源效率，发现FDI对全要素能源效率有显著正向作用，且对西部的影响最大[9]。此外，前人运用固定效应模型和随机效应模型进行估计，结果表明FDI减少了东道国能源强度，并对中、西部表现得更明显[10]。范如国等（2015）运用空间计量模型回归发现FDI技术溢出对能源效率的影响在全国范围内呈显著的空间相关性，且在东、中、西部地区呈现明显的区域差异性[11]。随着国际合作不断加深，我国与世界的进出口贸易更加频繁，国内有不少学者开始研究进出口贸易对能源效率的影响。綦建红等（2011）利用面板固定系数模型回归分析得到，总体上增加出口会降低能源效率，增加进口能提升能源效率[12]。刘慧等（2014）测度了150个经济体1997—2011年的出口技术复杂赶超系数，发现出口技术复杂度赶超对能源效率的作用呈现出显著的非线性，意味着出口复杂度赶超只有适度才能有效提升一国能源效率，过高或过低的赶超都对能源效率的提高不利[13]。张兵兵等（2015）采用固定效应模型、工具变量固定效应模型、差分广义矩估计和系统广义矩估计对各变量进行回归，结果显示出口增加会降低工业行业的能源效率[14]。Binru Cao等（2017）通过最小二乘法、固定效应模型等对变量进行回归分析，发现国际贸易对绿色技术进步的积极影响并不显著[15]。综上所述，国内外学者主要认为对外开放、研发投受教育水平会影响能源效率，且FDI对于能源效率的影响主要集中在FDI存在的技术溢出，同时不同来源国的外资流入会对东道国产生不同影响，东道国国内的不同地区对FDI的接受程度也呈现明显差异。同时，国内外学者对于进出口贸易对本国能源效率的影响结论仍不相同。因此，纵观上述研究可以发现，大部分国内研究仅仅对我国各省进行简单的地域划分，并不能准确反映各省FDI，进出口贸易对能源效率的影响。并且，上述学者的研究对于FDI以及进出口贸易对于能源效率的影响仍存在分歧，结论仍需验证。基于此，文中选取30个省（直辖市）为研究对象，使用Ward聚类法将其按照能源消费强度划分为4个区域，运用GMM方法进行估计，并结合各省实际情况分析各区域回归结果，最终得出结论，提出建议。 2 模型设定及变量说明
2.1 模型设定能源效率的影响因素可以分为能源技术效率和能源经济效率，其中，影响能源技术效率的因素主要有国内研发投入、国际技术溢出等;影响能源经济效率的主要有国际贸易、经济发展水平、产业结构等。文中主要研究FDI，进出口贸易、国内研发投入、经济发展水平、产业结构以及城市化对我国能源效率的影响。
2.2 变量说明
2.2.1 被解释变量
EEit为i省区的能源效率。文中采用地区生产总值与能源消费总量之比来衡量。
2.2.2 核心解释变量
FDIit为i省区的外商直接投资。文中采用地区外商企业投资总额与生产总值之比来衡量。预期符号为正。
IMPit为i省区的进口贸易开放度，用地区进口总额与生产总值之比来衡量，预期符号为正。
EXPit为i省区的出口贸易开放度，用地区出口总额与生产总值之比来衡量，预期符号为正。
2.2.3 控制变量
RDit为i省区的研发投入，文中用i地区的研究经费内部支出（R&D）与GDP之比来衡量，这一变量解释了各地区研发投入的强度，预期符号为正。
PGDPit为i省区经济发展水平，文中用i省区生产总值与年末总人口之比来衡量。用于解释地区经济发展程度以及居民消费水平对能源效率产生的影响，预期符号为正。
ISit为i省区能源使用结构，文中用i地区的第二产业增加值与生产总值之比来衡量，预期符号为负。
UZit为i省区的城镇化率，文中用年末城镇人口与年末总人口之比来表示，预期符号为负。各变量的预期符号方向见表1.
2.3 数据来源和描述性统计文中选取我国2005—2016年的30个省份（直辖市）作为研究对象。具体的，外商企业投资额、生产总值、进出口总额、年末总人口的数据来自《中国统计年鉴》，并将外资与进出口额按照当年汇率换算成人民币;研发支出的数据来自《中国科技统计年鉴》;能源消费量的数据来自《中国能源统计年鉴》。针对某些年份数据缺失的问题，文中按照变化趋势作了平滑处理。
图1、图2分别绘制了FDI、进出口贸易与能源效率的对应散点图和拟合线。从图中可以看出拟合线都向右上方倾斜，说明FDI、进出口贸易与能源效率之间都存在较为明显的正相关关系，即外资流入、进出口贸易的增加都有利于能源效率的提升。
3 实证结果分析文中选取2005—2016年我国30个省及直辖市的面板数据进行回归分析，对相关变量均取对数处理。由于变量的内生性会导致回归结果产生偏差，文中选择广义矩估计（GMM）的方法来解决这一问题。广义矩估计（GMM）是统计中常用的一种参数估计方法，該方法的宽松假设使得它在计量经济学中得到广泛应用。GMM估计方法能够通过运用模型内部的变量来构建工具变量，从而控制变量内生性问题。
3.1 全样本估计结果文中运用Stata 12软件对面板数据进行回归分析，得到的结果见表2.回归结果有较好的稳健性，且与预期基本一致。
3.1.1 外商直接投资与能源效率从表2中模型1、4可以看出，FDI变量的估计结果显著为正，说明外商投资的增加能有效促进我国能源效率的提高，这与大多数学者的结论一致。FDI主要是一方面通过竞争效应、示范效应间接提高了东道国的能源效率，另一方面通过国际技术扩散形成的技术溢出效应，直接提高东道国的能源效率。范如国等（2015）通过建立空间模型发现FDI技术溢出对能源效率的影响在全国范围内也呈现出显著的空间相关性[11]。
3.1.2 进出口贸易与能源效率从表2中模型2可以看出，进口贸易对能源效率有显著影响，说明从全国来看进口贸易的增加能够显著提升能源效率。这是由于进口贸易能够一方面让我国企业能够吸收借鉴其他国家的先进技术，另一方面通过市场竞争机制激励我国企业提高研发技术，从而提高中国能源的使用效率。从表2中模型3中可以看出，出口贸易对能源效率也有显著影响，说明从全国来看出口贸易的增加能提升能源效率。主要因为在绿色贸易壁垒的背景下，出口贸易能够刺激国内企业加大节能技术的使用，从而提高能源效率。
3.1.3 各控制变量与能源效率由表2模型1～4可以看出，增加研发投入能显著促进能源效率的提高，研发投入通过激励企业自主创新、使用先进节能技术来提高能源利用效率，与预期一致;人均GDP的上升能够提高能源效率，原因是人均GDP往往代表了经济发展水平，而通常经济发展水平越高，能源消费结构越合理，人们更倾向于使用清洁能源或新能源，从而提升了能源效率，与预期一致;以第二产业增加值占比衡量的产业结构对能源效率则存在负向影响，因为第二产业是能源的主要消费行业，其比重的增加势必会导致能耗强度的提升和能源效率的降低，结果与预期一致;城市化会降低能源效率，与预期一致，这是因为一方面我国城市化进程太快，大量农村人口涌入城市，但未能改变以往的粗放式能源使用习惯，从而降低了能源效率;另一方面城市化可能由第二产业的发展带动，而第二产业的发展增加了能源消耗强度，降低了能源效率。
3.2 聚类分析Ren和Shi提出了费舍尔次序集群理论，基于Frobenius准则建立Wald函数，构建多变量面板数据聚类模型[16]。面板数据包含样本、时间、指标3个维度的信息。文中运用Ward法解决面板数据的聚类问题，这里借鉴张艾莉（2016）[17]的聚类结果，将30个省区样本分为高能源消费区（内蒙古、辽宁、湖北、江苏、山东、浙江、广东、河北、河南、山西）;次高能源消费区（北京、上海、重庆、黑龙江、陕西、四川、新疆）;中低能源消费区（安徽、湖南、福建、江西、广西、天津、吉林、甘肃、贵州、云南）;低能源消费区（海南、青海、宁夏）。分别对4个区域进行回归，结果见表3. 3.2.1 高能源消费区
FDI对能源效率的影响并不显著，意味着在这些地区FDI的流入并没有促进能源效率的提高，这可能是由于这一类地区中包含一些以钢铁、化工行业为支柱的老工业基地，例如河南、辽宁等省;或者一些机械、化工、纺织行业，例如浙江、江苏、广东，它们对能源的依赖过高且设备、技术相对陈旧，使得外商直接投资对这些地区能源效率的提升作用不大。进口贸易也不能够显著促进高能源消费区的能源效率，但出口贸易的增加可以显著促进其能源效率的提升，这可能是由于这些地区进口的大部分产品是生产原材料，不足发挥进口产品的技术溢出作用，而出口的产品可能由于国际标准较高而激励企业提升技术水平，从而提升了能源效率。
3.2.2 次高能源消费区
FDI对能源效率有显著的正向影响，这是由于在次高能源消费区中，北京、上海等地经济较为发达且高新技术产业较密集，FDI的技术溢出更容易被吸收，居民也更少的使用煤炭等传统能源转而使用电力、天然气等清洁能源;陕西、新疆等地的天然气储量丰富，一定程度上缓解了对其他能源的需求，因此这些地区的FDI可以显著提高能源效率。然后，进口贸易不能显著提升次高能源消费区的能源效率，且出口贸易对该区域的能源效率有显著的负向影响，这可能是由于随着这些地区经济的发展，其出口贸易对该地区企业技术水平的提升作用到达瓶颈期，因此当这些地区增加出口时，更多的增加了其对能源的消耗，因此反而降低了能源效率。
3.2.3 中低能源消费区
FDI能够显著提升中低能源消费区的能源效率，可能因为这一类地区中，一些地区工业发展较为落后，能源消费相对较低，例如云南、贵州、甘肃等地;一些地区正在积极优化产业格局，发展第三产业，例如福建、安徽等地。因此这些地方引入外资到这些地方投资建厂会有利于新技术的吸收，从而提高能源效率。进口对中低能源消费区具有显著负向影响，说明进口的增加不但不会促进该区域能源效率的提升，反而降低了能源效率。出口对低能源效率的影响并不显著。
3.2.4 低能源消费区
FDI对低能源消费区能源效率的影响不显著，主要因为海南、青海、宁夏3省地域特色比较鲜明，例如海南发展旅游业，其自身能源消费量不大，因此FDI对能源效率的影响就不显著。而青海、宁夏地广人稀、经济相对落后，外商直接投资少，且投资很难改变当地的原有能源消费习惯，因此在这些地区引入外资并不会显著提升该地能源效率。进口贸易对低能源消费区的能源效率没有显著影响，而出口贸易会显著降低该地区的能源效率，主要是因为低能源消费区中，例如青海、宁夏，出口的大多是能源含量较高的产品，且这些地区的技术水平较低，粗放式的生产方式容易造成能源浪费，因此这些地区出口的增加反而降低了能源效率。观察各控制变量，发现在3类区域增加研發投入都能显著提升能源效率，说明这几类地区对于研发投入的吸收和转换能力较好，而中低能源消费区的研发投入对能源效率并没有显著影响，这可能是因为这一类别的省份大多位居内陆，一方面对于研发的投入不够，另一方面技术型人才相对紧缺，无法实现研发投入的较好吸收。在4类区域，人均GDP对能源效率都有显著的正向影响，因为随着经济的发展，居民和企业会增加环保意识，会在一定程度上降低对不可再生能源的使用，从而提升了能源效率。对与高能源和低能源消费区，第二产业的比重增加都会降低能源效率，说明优化产业结构，降低第二产业的比重有利于提升能源效率。低能源消费区的城市化对能源效率没有显著影响，而其他3类区域的城市化会显著降低能源效率，可能是由于这些城市化进程的加快大部分是由第二产业规模扩大带动的，一定程度上增加了第二产业能源消费，而粗放式的生产方式在短时间内未能发生改变，从而致使能源效率的降低。
4 结 语文中基于2005—2016年的我国省际面板数据，运用GMM估计方法实证分析外资流入、对外开放对能源效率的影响。总体上看，外商直接投资以及出口贸易的增加有助于提升东道国能源效率，而进出口贸易对能源效率的提升作用不明显。通过Ward聚类分析后发现4个能源消费区中，次高和中低能源消费区的FDI对能源效率的促进作用最明显;进口对中低能源消费区的能源效率有负向影响;出口会显著提升高能源消费区的能源效率，却显著降低了次高和低能源消费区的能源效率。在我国对外开放规模不断扩大、能源消费日趋严峻的形势下，文中结合研究结果提出以下几个方面的政策建议。第一，积极吸引外资，发挥外资的技术溢出作用和模范效应，吸收更高质量的外资来源，尤其是含有高新技术外资，来促进国内能源技术的进步以及能源使用效率的提高。具体的，增加次高能源消费区和中低能源消费区各省份的外商直接投资。第二，促进国际间贸易往来，优化进出口贸易结构，推动外贸增长从数量型向质量型的转变;大力推进国际产能合作，建立稳定的海外能源供给渠道。具体的，在次高能源消费区各省份增加进口贸易，在低能源消费区各省份减少进口贸易。第三，增强地区经济建设，提高对FDI的吸收能力。从聚类分析的结果，可以看到人均GDP，产业结构以及城市化对能源效率的影响具有稳定性，但研发投入并不能被很好的吸收转换。因此我国应继续促进经济增长、优化产业结构，更具针对性的增加研发投入，提升研发投入的技术转换率，并通过放缓城市化来提高全国及各省区能源效率。第四，我国还应从自身出发，培养技术人才，着力推进自主创新，积极开发太阳能、风能、生物能等新型清洁能源，优化能源消费结构。同时，我国还应倡导节能减排的生活习惯，减少居民能源消费中不必要的浪费，从多个方面提升能源效率。
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（责任编辑：张 江）
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