对外开放与绿色经济发展的非线性关系研究

（中国矿业大学管理学院， 徐州 211116）

引言

当今世界，绿色发展已是大势所趋，欧盟在2009 年启动了整体绿色经济发展计划，并在2013年之前投资1050 亿欧元支持绿色经济发展；美国通过了《2009 年恢复与再投资法》，划拨约500亿美元用于开发绿色能源和提高能效，其中140亿美元用于可再生能源项目；2008 年日本政府开始倡导“指向低碳社会的日本”，提出促进低碳发展的目标。绿色经济发展是经济、环境、社会为一体的可持续发展，从经济层面来看，我国在《国民经济和社会发展第十三个五年规划》 中将“绿色”作为五大发展理念之一，力求推动经济集约式发展，将绿色经济发展提高到政策高度。从环境层面来看，绿色经济发展能从生产、资本流通和消费等方面引导发展模式转型，缓解粗放型发展模式带来的高污染、高能耗、高排放问题。从社会层面来看，据国际劳工组织（ILO）测算，发展绿色经济可以为全球新增近6 千万个就业机会，同时绿色经济发展蕴含着经济和生态的良性循环，是生产活动过程性与结果性的统一，具有社会福祉的内涵。

在中国经济体以开放姿态融入全球体系的今天，对外开放从根本上影响着经济发展的速度与规模。在对外开放初期，国民经济得到了快速发展，外商投资、国外先进技术、国际劳务合作为我国经济腾飞提供动力。经济发展离不开迅速扩张的工业化生产，但其同时带来了资源环境压力，且我国进行国际贸易越来越依赖丰富的资源和劳动力，缺乏研发创新动力。此外，我国的对外开放程度由于优惠政策和资源禀赋差异呈现由南到北、由东到西的多层次开放格局，存在较大的地域差异。

从研究层面来看，关注国内外对绿色经济发展的测算多集中于3 个方面：（1）绿色GDP 的度量（Wu 和Heberling，2016；彭涛和吴文良，2010；窦瑞音等，2016；王永瑜和郭立平，2010）［1-4］；（2）在环境、能源、资源等约束下测算绿色经济效率（Hailu，2001；钱争鸣和刘晓晨，2013）［5，6］；（3）选取经济增长、资源环境、科技创新等多维的绿色经济相关指标，采用多种赋权方法建立绿色经济发展指数（Shi 等，2012；李晓西和潘建成，2011；薛珑，2012）［7-9］。进一步地，关于对外开放与绿色经济发展的研究主要集中在绿色经济效率和绿色经济增长两方面：（1）对外开放与绿色经济增长。孙瑾等（2014）［10］的研究表明，对外开放指数对东部和中部地区人均绿色GDP 的影响为负，对西部地区的影响不显著；卢飞等（2018）［11］研究发现进口依存度和进出口依存度对绿色经济呈现“倒U 型”影响，出口依存度对绿色经济呈现正向促进作用；（2）对外开放与绿色经济效率。学者们以不同指标度量对外开放，所得结论不尽相同。具体来说，周杰文等（2018）［12］的研究表明，R＆D 经费投入对绿色经济效率具有抑制作用，R＆D 人员投入对绿色经济效率具有促进作用；齐红倩和徐苗（2018）［13］采用面板平滑门限回归模型研究了贸易开放度与绿色经济效率的非线性关系，指出对外开放对绿色经济效率的影响在越过环境规制强度门槛值后由正变成负；冯严超等（2018）［14］在空间视角下实证得到因引进FDI的质量良莠不齐，对外开放对绿色经济效率的影响以抑制为主；景维民和张璐（2014）［15］在偏向性技术进步框架下进行面板数据回归，得到出口率对绿色全要素生产率影响为负，而进口率为正。

总体来看，学者们对绿色经济发展与对外开放之间的关系进行了广泛而深入的研究，但存在以下不足：（1）现有文献研究结果表明不同的对外开放衡量指标可能得出相悖的结论，这反映了统一综合度量对外开放度的必要性；（2）对外开放与绿色经济发展的研究大多局限于增量与效率，归根结底还是在研究“绿色经济”，没有关注“发展”；（3）学者们已意识到对外开放与绿色经济发展之间并非持续单向的线性相关，但非线性关系并不明确。鉴于此，本文在理论分析的基础上，构建绿色经济发展和对外开放综合评价指标体系，采用半参数回归方法考察二者之间的非线性关系并检验调节效应，对于在新形势下促进高水平对外开放以及更好地发展绿色经济具有较强的理论及现实意义。

1 对外开放与绿色经济发展的理论模型

根据封闭经济下的索洛模型，经济产出（Y）与资本要素（K）、劳动力要素（L）相关，因本文研究对外开放对绿色经济发展的影响，考虑将模型推广至开放经济中。以两部门柯布—道格拉斯生产函数为基础，引入对外开放因素（OPEN），构建开放经济下经济产出影响因素模型：

上式中，Kg、Lg分别表示绿色经济产出过程中资本投入和劳动力投入，Kn、Ln表示非绿色经济产出过程中资本投入和劳动力投入，定义C为非绿色经济产出对绿色经济产出产生的影响。

绿色经济产出与非绿色经济产出投入要素之和等于总要素投入，显然：

对外开放对国外先进技术存在模型效应与学习效应，可以在一定程度上反映技术水平（陶新宇等，2017）［6］。因此，得到绿色技术水平Agreen和非绿色经济水平Ano-green与对外开放的关系式为：

其中，A′为常数，表示除对外开放因素以外影响绿色技术水平的因素，且A′＞0。因此，得到绿色经济产出的具体函数形式：

其中，α、β为大于0 小于1 的弹性系数。

进一步地，求偏导数考察绿色经济产出与非绿色经济产出的劳动边际生产力和资本边际生产力，得到劳动与资本边际生产力的比值：

其中，YK-g、YK-n分别表示绿色经济产出与非绿色经济产出的资本边际生产力，YL-g、YL-n分别表示绿色经济产出与非绿色经济产出的资本边际生产力。

化简推导可得：

θ表示绿色经济产出与非绿色经济产出要素投入的边际产出差异，当θ＞0 时，绿色经济产出要素投入的边际生产力高于非绿色经济产出；反之，绿色经济产出要素投入的边际生产力低于非绿色经济产出。定义非绿色经济产出对绿色经济产出的弹性为λ，可得：

对式（1）两边求微分并代入式（2）～（8），并根据式（9）、（10）整理得式（11）：

令ω1＝Yn-L（Y／L）表示非绿色经济产出的劳动弹性，ω2＝Yn-K（Y／K）表示非绿色经济产出的劳动弹性，表示绿色经济产出增长率和绿色经济产出的规模的乘积效应。可以得到：

可以看到，绿色经济产出是多方博弈的结果，影响因素是多方面的，包括绿色经济产出增长率、非绿色经济产出对绿色经济产出的影响、边际产出差异以及劳动弹性，因此存在可能的非线性关系。

进一步地，考虑调节效应。纵观现有文献，学者们大多关注产业结构、城镇化水平对对外开放与绿色经济发展的影响（景维民和张璐，2014；周心怡和龚峰，2016；Loschel，2002；Lin 等，2009）［15，17-19］。因此本文考察产业结构和城镇化水平的调节效应。（1）本文采用第三产业增加值占GDP 增加值的比例代表产业结构。外资、先进技术、高级人力资源的引入大多作用于第三产业，因此产业结构高级化能够影响二者之间的关系；（2）城镇化是现代化水平的重要标志，能够促进农村剩余人口转化，使城市工业化进程获得持续动力，但也会造成资源环境压力，这都对绿色经济发展产生影响。此外，相关研究证实了城镇化水平对对外开放有影响（周心怡和龚峰，2016；袁伟彦，2018）［17，20］。因此，考虑城镇化水平对二者之间非线性关系的调节效应具有现实意义。

2 指标、方法与模型

2.1 指标选取

2.1.1 绿色经济发展水平GGDP——被解释变量

本文所指的绿色经济发展水平是综合考量经济、环境、社会效益的衡量指标。参考薛珑（2012）［9］的做法，构建绿色经济发展水平指标体系，包括经济发展、资源环境、科技创新和经济政策4 个一级目标、10 个二级准则以及22 个可测的三级指标。本文使用归一化方法对数据做无量纲处理，各指标权重使用熵权法计算确定，加权计算绿色经济发展水平GGDP。

表1 绿色经济发展水平GGDP 指标体系

续 表

2.1.2 对外开放度OPEN——核心解释变量

长期以来，大多文献都将对外开放度等同于贸易开放度来考量，衡量指标局限于贸易和资本的跨境流动上，构建对外开放度指标体系是测度对外开放度的前提（《中国对外开放40 年》，2018）［21］，因此本文借鉴国家发展改革委国际合作中心课题组的研究，采用包括经济开放度、技术开放度和贸易开放度3 个一级指标的区域对外开放指数代表对外开放度。

图1 对外开放度地区时间差异散点图①

可以看到，我国对外开放度存在明显的区域差异，但就各地区内部而言，对外开放度大致是逐年上升的。

2.1.3 控制变量

（1）政府行为GOV，表示地区政府财政支出占GDP 的比重。大量实证经验与理论分析表明，政府行为是影响经济发展的重要因素（Feyrer 和Sacerdote，2012；Serrato 和Wingender，2016）［22，23］。

（2）通货膨胀率IR，表示居民消费价格指数CPI（黄智淋和董志勇，2013）［24］。通货膨胀率对经济发展存在正负两方面影响（Huybens 和Smith，1999；Bose，2002；黄智淋等，2014）［25-27］。

（3）投资增长率INVEST，表示基于2000 年不变价格计算的全社会固定资产投资增长率（宋丽智，2011；王留鑫等，2019）［31，32］。固定资产投资是社会固定资产再生产的主要手段，也是总投资中真正形成生产能力的部分，能够调整经济结构和生产力，影响绿色经济发展。

（4）人力资源水平POP，表示普通高等学校在校生人数占全部人口的比例。人力资源水平变化可能对经济增长产生积极、消极或中立3 类影响（Alberto 和David，2009）［33］。

2.1.4 调节变量

本文借鉴周心怡和龚峰（2016）［17］的做法，以第三产业产值占GDP 的比重表示产业结构TI，以城镇人口占总人口的比重表示城镇化水平URB。

本文以全国31 个省、市、自治区为样本②，样本时间定于2008～2018 年间，数据来源于国家统计局、Wind 数据库以及《中国对外开放40 年》［22］。

2.2 模型与方法

通过上文的理论分析可以得到，对外开放这一重要制度对我国绿色经济发展的影响是多方博弈的结果，两者之间可能存在非线性关系。鉴于此，本文使用可以估计动态局部线性面板数据模型的半参数方法，选取对外开放OPEN为关键解释变量，引入政府行为GOV、通货膨胀率IR、投资增长率INVEST和人力资源水平POP作为控制变量，建立半参数回归模型如下式所示：

在式（15）中i表示年份，t表示省份，GGDP表示绿色经济发展水平，G（g）为未知的非线性函数，b0为截距项，b1、b2、b3、b4分别为对应作用系数，μit是均值为0，方差为σ2的随机变量。需要说明的是，半参数回归模型不包含常数项，否则模型无法识别。

在半参数回归模型中引入调节变量和对外开放的交叉项，构建考虑调节效应的基准模型：

PATH为调节变量，分别为产业结构TI和城镇化水平URB。

3 实证分析

3.1 基于全样本的估计

表2 对外开放度与绿色经济发展的半参数回归模型估计结果

由表2、图2 可知，在1%的显著性水平下，对外开放度与绿色经济发展水平呈现“N”型非线性关系，原因在于：对外开放对绿色经济发展存在正负双重效应。从污染避难所假说③出发，随着对外开放程度加深，我国为在国际市场上保持竞争力，其松弛的环境标准会吸引对环境敏感的外国直接投资，污染产业的积聚对我国绿色经济发展产生消极影响；从污染光环假说④出发，随着我国对外开放程度扩大，外国先进技术在我国产生正向溢出效应，出现了知识扩散、高水平人力资源输入、绿色经济发展的良性循环。

图2 全样本估计下对外开放度与绿色经济发展的非线性关系

根据表2、图2 将对外开放与绿色经济发展之间的关系变化分为3 个阶段。图1 中拐点对应的对外开放度为0.31、0.40。

当对外开放度小于0.31 时，对外开放有助于绿色经济发展，处于初级促进阶段，因为在对外开放初期，国际贸易引入大量生产订单和就业机会，我国凭借丰富的劳动力和资源禀赋在对外贸易中获得了经济绝对增长，另外由于粗放型的发展模式对资源环境的压力存在一定的时滞性，低水平生产活动引致的环境污染得到了经济快速增长的补偿，对外开放度上升整体来看对绿色经济发展存在正向促进作用，污染光环假说在初级促进阶段是成立的。

当对外开放度大于0.31 小于0.40 时，对外开放对绿色经济发展产生了抑制，处于中级反噬阶段，由于技术水平低下，我国商品供给质量与其他国家差距较大，可能出现以更低成本的劳动力和更宽松的环境准入条件争取国际贸易的情况，同时粗放型的发展模式造成的资源浪费和环境污染无法通过经济增长获得足够补偿，导致对外开放度上升对绿色经济发展呈现了负向抑制作用，出现了污染避难所假说。

当对外开放度大于0.40 时，二者之间呈现了较第一阶段更陡峭的同向变动关系，即对外开放对绿色经济发展呈现更有效的促进作用，二者处于高级协调阶段。究其原因：（1）随着对外开放程度扩大，跨国公司引入优质技术和先进设备，在我国产生了正向的知识和技术溢出，资源利用效率和生产率得到提升，形成了高效经济增长；（2）我国逐渐制定了完善的环境规制和国际贸易制度，在对外贸易中寻求“环境—经济—社会”一体化的发展模式，对外开放对绿色经济发展呈现协调有效的促进作用。

3.2 基于分区域样本的估计——差异性分析

为探究二者之间的关系是否具有区域差异性，考虑关键解释变量对外开放度OPEN的特征，本文将研究样本分为沿海三大经济圈地区与非沿海三大经济圈地区进行分样本回归。其中沿海三大经济圈地区包括：环渤海经济圈（北京、天津、辽宁、河北、山东）、长三角经济圈（上海、浙江、江苏）和珠三角经济圈（广东、香港、澳门），其余为非沿海三大经济圈地区。

图3 对外开放度与绿色经济发展非线性关系的区域异质性

基于此，分区域绘制了对外开放度与绿色经济发展二者之间的散点图，如图3 所示。可以发现，沿海地区分布较为分散，对外开放度和绿色经济发展水平差异较大；非沿海地区分布较为集中，二者均处于较低水平。显然，二者间的非线性关系存在区域差异性。

由表3、图4、5 可以发现，在1%的显著性水平下，沿海三大经济圈对外开放度与绿色经济发展水平之间的“N”型非线性关系显著，接近全国总样本半参数回归的结果。图2 中拐点对应的对外开放度为0.11、0.18、0.31、0.40。为与全样本估计进行对比，对沿海三大经济圈仍分为3 个阶段讨论⑤：在初级促进阶段，对外开放对绿色经济发展的促进作用并不稳定，存在正负两种效应之间的博弈。在中级反噬阶段，对外开放对绿色经济发展的影响呈现负向抑制效应。在高级协调阶段，曲线斜率增加，对外开放促进绿色经济发展的边际效应扩大。

表3 差异性分析估计结果

图4 沿海三大经济圈

图5 非沿海三大经济圈

在10%的显著性水平下，非沿海三大经济圈对外开放度与绿色经济发展水平之间的非线性关系显著，但仍处于初级促进阶段，且这种促进作用相较于全国样本和沿海三大经济圈地区均更加稳定。

两个区域半参数回归结果不同，沿海三大经济圈因其地理位置及资源要素禀赋，无论对外开放度还是绿色经济发展水平都远高于非沿海三大经济圈地区。若着眼于二者之间的关系，我国的发展政策一贯是“先富带动后富”，绿色经济发展的区域差异来源于对外开放进程的区域差异，非沿海三大经济圈处在对外开放初期，社会总需求的扩大带动相关产业发展，有力地推动了绿色经济发展；随着跨国公司入境生产，我国工业化进程加快，短期内改变了原有的地区经济发展方式，本土生产与跨国生产难以协同发展造成了经济增速减缓，且经济发展常伴随着大量污染物排放，抑制了绿色经济发展；当对外开放与绿色经济发展均处于较高水平时，二者之间的关系呈现边际效应增加的正向促进作用，此时国内国外贸易平衡，境内境外生产协调，二者呈现良性协调发展。

3.3 调节作用检验

表4 调节效应检验估计结果

由表4、图6 可知：

图6 调节效应下对外开放与绿色经济发展的非线性关系

（1）产业结构TI与对外开放OPEN的交叉项在0.05 的显著性水平下通过检验，即产业结构对绿色经济发展存在显著的调节效应。随着我国产业结构高级化，对外开放与绿色经济发展呈现持续的正向非线性关系。将实证结果推广至我国发展现状，产业结构高级化总伴随着资源节约、技术创新和劳动力优化，有助于保持对外开放对绿色经济发展的持续促进作用。

（2）城镇化水平URB与对外开放OPEN的交叉项在0.01 的显著性水平下通过检验，即城镇化水平对绿色经济发展存在显著的调节效应。随着城镇化水平不断提高，对外开放度与绿色经济发展之间呈现更加平滑的“N”型非线性关系，尤其是在初级促进阶段的波动大幅减少，此时对外开放对绿色经济发展的促进作用较稳定；在中级反噬阶段二者非线性关系曲线拐点绝对差及斜率较小，对外开放度上升带来的绿色经济发展水平的下降量较少，速度也更慢；当二者之间的非线性关系发展至高级成熟阶段，在城镇化水平上升的调节效应下，曲线尾部未出现类似图3 的趋近水平状态，说明城镇化水平上升有助于调节高级协调阶段对外开放促进绿色经济发展的后劲不足问题，绿色经济发展仍呈现较稳定的上升趋势。

此外，由于人力资源水平POP与调节变量城镇化水平URB都以人口比例来表示，可能存在多重共线性使人力资源水平不显著。

4 结论与政策建议

本文采用2008～2018 年中国31 个省级面板数据为样本，实证分析了对外开放与我国绿色经济发展的非线性关系。结果表明：对外开放度与绿色经济发展整体呈现“N”型非线性关系，可以分为对外开放度小于0.31 时的初级促进阶段、对外开放度大于0.31 小于0.4 时的中级反噬阶段和对外开放度超过0.4 时的高级协调阶段。进一步地，二者之间的非线性关系存在区域异质性，在沿海三大经济圈地区，对外开放与绿色经济发展近似呈现“N”型非线性关系，与全样本估计结果一致，但当对外开放度低于0.31 时，两者之间的关系较为波动，存在0.11 和0.18 两个拐点；在非沿海三大经济圈地区，由于对外开放度较低，两者之间的关系处于初级促进阶段，绿色经济发展水平较沿海三大经济圈也有很大差距。当考虑调节效应时，随着产业结构逐渐高级化，对外开放与绿色经济发展之间的关系基本呈现持续的正向非线性关系，对外开放对绿色经济发展存在稳定的促进作用；而当城镇化水平上升时，对外开放与绿色经济发展之间则呈现更为平滑的“N”型非线性关系。

本文提出以下政策建议：（1）政府应担当主导者地位，把握对外开放与绿色经济发展之间关系的阶段性差异，当二者之间关系步入中级反噬阶段时，应持续推进对外开放政策；（2）在政策实施过程中，应当因地制宜，结合本地区的资源禀赋有的放矢。地方政府，尤其是绿色经济发展尚不成熟的非沿海三大经济圈地区的地方政府，应当克服地理位置劣势，以优惠的激励政策和宽松的准入条件吸引外资、外企、外智进入，加大对对外贸易企业的扶持力度，同时正确看待资源环境压力所带来的绿色经济发展停滞甚至倒退现象；沿海三大经济圈地区地方政府应充分发挥模范带头作用，对外来先进技术进行大力推广宣传，以获得最大的技术溢出效应及产出效应；（3）以对外开放促进绿色经济发展，要坚持产业结构高级化不倒退，城镇化水平提升不降低，发挥二者的调节作用，以合理的对外开放度使绿色经济保持最优发展势头。

注释：

①1～31 对应为：北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、河南、湖北、湖南、广东、广西、海南、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆。

②基于数据的可得性，本文剔除香港地区、澳门地区和台湾地区。

③污染避难所假说：在开放经济条件下，自由贸易的结果是高污染产业不断地由发达国家迁移到发展中国家，后者成为前者的污染避难所。

④污染光环假说：发达国家在对外投资过程中使用的先进清洁技术及严格环境标准会在发展中国家产生正向溢出作用，使后者获得污染光环的积极影响。

⑤为探索更稳定的非线性关系，进行3 个阶段讨论。当对外开放度位于［0，0.31］，由图可知存在拐点0.11、0.18，二者之间关系波动较大。