外商直接投资与环境协同效应的实证研究——以上海市为例

赵 龙

（扬州大学广陵学院，江苏扬州 225000）

一、引言

上海市2019 年人均GDP 达2.28 万美元，外资实际吸收方面也再创新高，2019 年上海外商直接投资实际到账额190.48 亿美元，较2018 年上涨10.1%。然而伴随经济不断发展和外资吸收量不断增加，上海环境问题日益严峻，高效有序治理工业“三废”和二氧化硫成为政府工作的重点。

本文首先借助环境库兹涅茨曲线建立方程模型，依次对上海市工业“三废”和二氧化硫排放量随着上海FDI 实际吸收状况变化趋势进行相应分析。分别拟合变量之间的二次和三次函数关系，依据其拟合优度选择最优模型，根据函数表达式分析1987—2018 年极值取得的年份，描述变量间发展趋势。最后，根据实证分析的结果，对上海市环境发展和外商直接投资的协同发展提出相应建议。

二、文献综述

环境问题一直是人们关注的重点，FDI 的大量流入是否会对环境造成安全隐患，环境质量是否会因为外商直接投资大量的流入而遭到破坏？21 世纪初，不同的学者对于两者之间的关系进行研究。有些学者认为发达国家的直接投资，会使得发展中国家成为发达国家污染行业的“避难所”，即“污染避难所”假说[1]。但是另一些学者认为，外国直接投资不仅不会加剧环境的恶化，还会因为技术溢出效应[2]，对东道国环境产生有益的影响，即“污染光环”假说。另外，一些学者也进行了其他的研究，研究结果表明，FDI 对东道国的影响存在“门槛效应”，即有许多因素会对这一结果产生影响。

环境危害论学者认为FDI 对环境有害，发展中国家和发达国家在环境保护管制方面有所不同，以利润最大化为终极目标的跨国公司会将其污染较大企业转移至环境管制相对不严格的国家，发展中国家会成为污染企业的“天堂”。赵细康（2005）[3]验证“污染天堂”假说，就中国而言，存在相当一大部分产业随着FDI 增加而产生污染转移。马晓钰和李强谊（2012）[4]认为FDI 及贸易开放增加了二氧化硫排放，技术革新在一定程度上制约二氧化硫排放。世界银行发布报告（2010），FDI 在促进经济发展的同时会导致工业污染加剧进而使得环境退化。

环境保护论学者认为，发达国家有着资金和技术上的优势，因此跨国公司拥有更“清洁”技术和更先进的经验，当他们进入发展中国家市场的时候会带来环保方面先进的管理经验与技术，提升发展中国家的环境质量。并且跨国公司通常都拥有较大的规模，重视企业形象。是以他们会比东道国企业加倍关注环境保护，从而对东道国环境改善起促进效果[5]。Zarsky 在1999 年研究认为，FDI 拥有比较先进的技术，它的流入会改善东道国的生产技术，降低由于技术落后而产生的环境污染。弗兰克尔等在2002 年，利用增长方程和污染方程，选用了三种环境污染物进行深入的分析，证明了吸收外资能力的增长对环境污染物排放量的降低的确起到了积极有益的效应，尤其是对二氧化硫这一污染物而言。

国内外的许多学者对FDI 与环境的关系不持单一的观点。罗良文和李珊珊（2012）[6]研究指出当FDI 投向环境友好型的高新技术产业时会对环境产生有益的作用，反之投向制造业时会产生一定的负面影响。蔡之兵和李宗尧（2012）[7]构建各地区环境库兹涅茨曲线，发现其不是单一的有规律的形状，因此经济发展要因地制宜。裴辉儒和彭依文（2018）[8]发现外商投资规模和外资企业数量与空气PM 0.5有很强空间聚集性，存在“污染光环”即规模越大空气污染浓度越下降，因此要加大环保产业FDI 吸收力度。刘芳芳等（2018）[9]对9 省市分析，发现经济增长与碳排放呈现“倒N”关系，技术是最终影响碳排放的主要因素。张欢和李庆东（2018）[10]发现不同的污染指标与经济增长相关性不同，人均废水与烟尘排放量正相关，人均二氧化硫呈现负相关。很多学者表示若FDI 利用先进技术的引进所带来的正向技术效应高出了负向的结构效应就会对环境会发生有益的影响。上海这几年在利用外资方面飞速的发展，必须了解环境质量和利用外商直接投资之间的作用机制，明白该如何吸收外资，怎样吸收外资，以及如何管理外商直接投资企业，从而提出对上海有益的利用外资的启示。

三、上海市FDI 与工业“三废”二氧化硫排放的演变关系分析

（一）上海市FDI 总体规模

2019 年，上海全市新增6 800 项外商直接投资项目，比2018 年增长21.5%。合同金额同比增长7.1%，总额达502.53 亿美元。全年外商直接投资实际到位金额增长10.1%，总额为190.48 亿美元。全年上海对外投资项目845 个，对外直接投资额139.94 亿美元，较2018 年下降幅度较大，达17.1%。

从图1 可以看出，上海市外商直接投资1987—2018 年间发展迅速，1987 年实际利用外资金额为2.21 亿美元，2016 年是上海实际利用外资金额的巅峰，达185.14 亿美元，此后两年略有下降。从增长速度角度看，1987—2018 年外商直接投资年均增长率达21.75%，外商直接投资除个别年份略有下降外，总体呈现稳步增长的趋势。

图1 上海市FDI 变化趋势图

（二）环境库兹涅兹曲线

“环境库兹涅茨曲线（EKC）”是由美国经济学家Grossman 和Krueger 提出，这一概念一经提出就引起学者的极大关注。EKC 这一曲线用来描述经济发展和环境的辩证关系，最终发现经济发展与环境污染呈现“倒U 型”曲线关系。这就意味着一国如果没有政府的宏观调控，环境状况一开始会随着经济发展而逐渐恶化，当经济水平发展到相对较高的水平后，环境开始逐渐改善，这就意味着环境不会永久地恶化下去。关于EKC 曲线形状，不少学者进行了验证，结果发现不同地区的曲线形状各不相同，呈现“正U”“倒U”“N”“直线”等多种情况。在分析FDI 与环境关系的时，也类比经济发展与环境关系的EKC 曲线研究，分析上海市FDI 与环境指标之间的相关关系。

（三）变量选取及模型建立

环境污染属于一个定性概念，要对其进行定量分析就需要借助可量化指标。结合很多学者的研究，环境污染指标可以确定为以下几种：工业废水排放量（单位：万吨）、工业废气排放量（单位：亿标立方米）、工业废物排放量（万吨）、二氧化硫排放量（亿标立方米），并且用每年上海市外商直接投资实际到账额作为体现FDI 水平的指标。本文所有数据来源于1988—2018 年上海统计年鉴、2004—2019年上海市国民经济和社会发展统计公报、2018 年中国统计年鉴。为了论证选取的指标与上海市FDI 之间是否存在因果关系，本文选择上海市1987—2018年FDI 实际利用数额和工业“三废”二氧化硫排放相关数据，通过格兰杰因果关系检验。

在实际数据中，由于实际利用外资额和工业“三废”二氧化硫在计量单位和量级上差异较大，为了消除各个变量数据之间的异方差性，在具体进行实证分析时各个时间序列数据都采用了取对数的方法。经过处理之后的变量定义为实际外商直接投资（LNFDI）、工业废水排放量（LNFS）、工业废气排放量（LNFQ）、工业固体废物排放量（LNFW）。

1.时间序列ADF 检验。在回归分析时如果时间序列为非平稳序列就会带来伪回归的结果，因此在建立模型时必须首先对时间序列的平稳性进行检验，运用ADF 平稳性检验主要考虑各变量数据的系数显著性来进行判断单位根检验模型设定的合理性。经过对计量结果的分析可知，所有的变量的水平序列的ADF 值都大于在5%水平上的临界值，因此都是非平稳的。虽然原数列不是平稳的数列，但是对所有原数列一阶差分后的序列都是平稳的，因此通过了单位根平稳性的检验。具体结果如表1所示。

表1 外商直接投资、工业三废、二氧化硫的ADF 检验结果表

2.协整检验。由于LNFDI与LNFS、LNFQ、LNFW、LNFL变量都是一阶单整序列，可以进行协整检验。为了研究外商直接投资量的增减对环境质量影响的程度，分别对LNFDI和LNFS、LNFQ和LNFDI、LNFL和LNFDI、LNFDI和LNFW进行协整检验，计量结果显示LNFDI分别与LNFS、LNFQ、LNFW、LNFL之间存在协整关系即存在长期稳定的关系，具体结果如表2 所示。

表2 外商直接投资、工业三废、二氧化硫的协整检验结果表

3.模型设定。根据环境库兹涅兹曲线的假设，经济发展水平和环境污染指标之间存在倒U 假设，类比FDI，我们假设经济发展的萌芽期环境状况会随着FDI 实际投资量的增加而恶化，在经济发展到一定水平后，FDI 的实际投资额增加不会导致环境问题的进一步严峻。考虑上海市经济发展和FDI 实际吸收额的特殊性，本文将FDI 和经济污染指标之间的关系定义为4 种。分别为“倒U 型”“U 型”“正N型”“倒N 型”后面两种N 型关系是前两种U 性关系的联合。根据这四种关系分别定义两种模型：

公式中Yp代表4 种污染物，分别为废水、废气、废物、二氧化硫（P=FS FQ FW FL），用X表示每年FDI 实际利用额。a1、a2、b1、b2、b3为待估参数，对于不同参数的取值会影响不同曲线形状，具体情况如表3 所示。

表3 不同参数取值下模型拟合形状分析

表4 各变量间模型估计结果

（四）回归结果分析

1.上海FDI 与工业废气排放量之间的回归关系。

本文利用1987—2018 年数据分别拟合二次方程和三次方程，拟合结果显示工业废气排放量和实际利用FDI 量之间呈现二次曲线关系，在二次曲线拟合中FDI 的一次项和二次项均在99%的置信度水平下显著，调整前后的拟合优度都达到90%。拟合的三次曲线模型虽然调整之后的拟合优度也达到89%，但模型的二次项和三次项在90%的置信度水平下均不显著，因此应选择二次曲线的拟合，回归结果为：

该模型是一个开口向上的二次曲线，呈现正“U”型。表明工业废水排放量首先随着FDI 实际利用量上升而下降，到达底点工业废水排放量会随着FDI 利用量的上升而逐步上升。根据方程计算得出，当FDI 实际利用额为138 亿美元时工业废水排放量最低，该转折点大概出现在2011 年。结合具体年份，1987—2011 年为废水排放量下降阶段，2011—2018 年为废水排放量上升阶段。

2.上海FDI 与工业废气排放量之间的回归关系。本文利用1987—2018 年数据分别拟合二次方程和三次方程，拟合结果显示工业废气排放量和实际利用FDI 量之间呈现二次曲线关系，在二次曲线拟合中FDI 的一次项和二次项均在99%的置信度水平下显著。

调整前后的拟合优度都达到94%。三次曲线模型拟合后优度也达到97%，但随着项数的增加模型拟合度会相对上升，在相近的拟合优度情况下应选择低次方的模型，同时该模型的FDI 一次项在90%的置信度水平下不显著，因此应选择二次曲线的拟合，回归结果为：

该模型是一个开口向下的二次曲线，呈现正“U”型。表明工业废气排放量首先随着FDI 实际利用量上升而上升，到达顶点工业废气排放量会随着FDI 利用量的上升而逐步下降。根据方程计算得出，当FDI 实际利用额为226 亿美元时，工业废气排放量达到最高，该转折点会出现在现行统计的2018年之后，因此在1987—2018 年间，工业废气排放量会随着FDI 的实际吸收量上升而上升。

3.上海FDI 与工业固体废物排放量之间的回归关系。本文利用1987—2018 年数据分别拟合二次方程和三次方程，拟合结果显示工业固体废物排放量和实际利用FDI 量之间呈现三次曲线关系，二次曲线FDI 的一次项和二次项均在99%的置信度水平下显著，但拟合优度没有达到90%，三次曲线拟合优度调整之后达到91%，因此选择三次函数回归结果为：

该模型是一个开口向下的二次曲线，呈现倒“N”型。表明工业废气排放量首先随着FDI 实际利用量上升而下降，到达最低点后工业废气排放量会随着FDI 利用量的上升而上升，到达顶点后会再次随着FDI 利用量上升而下降。根据方程计算得出，当FDI 实际利用额为129 亿美元时工业固体废物排放量达到最高，该转折点会出现在2011 年之后，另一个转折点为负值，由于FDI 不能为负值，因此结合1987—2018 年的现实情况，在此期间拟合曲线为倒“U”型，1987—2011 年为排放量上升阶段，2011—2018 年为排放量下降阶段。

4.上海FDI 与二氧化硫排放量之间的回归关系。本文利用1987—2018 年数据分别拟合二次方程和三次方程，拟合结果显示二氧化硫排放量和实际利用FDI 量之间呈现二次曲线关系，二次曲线FDI 的一次项不显著，二次项在99%的置信度水平下显著。调整后的拟合优度为84%，三次曲线的一次项、二次项和三次项均不显著，拟合优度也和二次项类似，因此选择二次函数，回归结果为：

该模型是一个开口向下的二次曲线，呈现倒“U”型。表明工业废气排放量首先随着FDI 实际利用量上升而上升，到达顶点后工业废气排放量会随着FDI 利用量的上升而下降。结合1987—2018 年的现实情况，FDI 不能为负值，在此期间拟合曲线为递减曲线，因此随着FDI 实际吸收量的上升，二氧化硫的排放量逐渐下降。

四、政策建议

（一）思想方面

正确认识工业三废和二氧化硫的排放规律，遏制工业废水和工业废气排放量上升的趋势，维持工业固体废物和二氧化硫排放量下降的现状。积极促进FDI 的资金流向，极力推动上海产业结构的优化升级。FDI 流向何种产业会对上海的产业结构产生直接的影响，进而会对环境质量产生相应的影响。因此，一方面，要积极引导浙沪FDI 资金流向高新技术产业和现代服务业，促进传统制造业的技术更新和升级；另一方面，积极促进FDI 向着金融、保险等第三产业倾斜，充分发挥上海的金融和港口区位优势，培育本土产业新的增长点，培养本土的优势产业。加大产品附加值，形成深度加工为主、出口导向的产业集群。

（二）社会制度方面

从社会和制度上不断升级环境保护标准，正确认识环境保护对于经济可持续发展的作用，充分认识环境保护的战略意义。吸取国际上先进国家的理念，制定符合我国国情有利于我国产业持续发展的环境保护激励机制。从法律层面提高我国环保标准，拒绝高污染行业的外商投资。

（三）外资审查方面

加大外资审查力度。2011 年，我国已经建立外资安全审查制度，近年来更是加大在环保方面外资审查。外商直接投资必须符合社会可持续发展理念，真正做到以外资促环保，以环保促外资升级。目前欧盟、美国等西方国家就严格审查外商投资制定了一系列法律，以期保护本国相关产业，我国也应当增强对外资审查的意识，促进产业升级与可持续发展。