自贸试验区建设对外商投资的溢出效应——基于合成控制法的陕西实证

王 缘 穆 兰

（陕西师范大学西北历史环境与经济社会发展研究院 陕西西安 710119）

一、引言

在全球经贸复苏步履蹒跚、外部需求放缓、贸易保护主义抬头、“逆全球化”思潮涌动等背景下，世界各国及经济体着力建设双边或多边经济合作机制，以应对日趋复杂的国内外经贸环境。中国自由贸易试验区（以下简称自贸试验区）由构想变为现实，成为新时代推进中国改革开放的一项重大战略举措，承担着全面深化改革、扩大开放和创新发展的历史重任。2013年9月，我国成立首个自贸试验区——上海自贸试验区，拉开了中国向更高层次开放迈进的帷幕，也是探索、适应和对接更为开放的国际经贸新规则和新标准的主动尝试，有助于培育中国面向全球的竞争新优势。2015年4月，天津、广东、福建自贸试验区相继成立，中国自贸试验区建设从此进入了一个全新的发展阶段。在布局沿海自贸试验区以发展外向型经济的同时，自贸试验区开始逐步向内陆地区拓展，在沿边沿江协同开放和区域经济合作交流中扮演关键角色[1]。

2016年8月31日，党中央、国务院决定在陕西设立自贸试验区，并于2017年4月1日正式挂牌成立。建设陕西自贸试验区是我国综合考虑国内外形势做出的决策，是落实“一带一路”倡议和推动经济新引擎的有力抓手，是贯彻执行西部大开发战略的加速器。陕西作为西部首个获批自贸试验区的省份，自贸试验区的设立为其发展迎来了新的契机和挑战，需要营造一个更加开放、透明、国际化和便利化的营商环境，既肩负起带动内陆地区经济转型的重任，又助推陕西扩大对外开放水平，加速实现“追赶超越”的目标[2]。

依据国家发展规划，自贸试验区设立的主要目的是以制度创新和金融改革加速对外贸易的便利化与透明化，增加外商投资企业的数量，推进中资企业与中国产品走出国门，加快中国对外开放的纵深纵远发展[3]。从2017年成立到2020年，陕西自贸试验区创造了全省73%的进出口贸易额，吸引了全省3/5的外商投资企业，实际利用外资占到全省近1/2[4]，已然成为我国西部内陆地区对外开放的关键载体。当前，涉及自贸试验区的研究多聚焦于沿海自贸试验区，对内陆地区自贸试验区如陕西自贸试验区的建设成效关注较少，不利于我国自贸试验区的制度完善和更大范围内的经验借鉴与推广。本文基于2005—2019年中国省域平衡面板数据，拟借助 Abadie 和 Gardeazabal[5]于 2003 年提出的合成控制法（synthetic control method，SCM），客观评估陕西自贸试验区建设对外商直接投资的溢出效应，为陕西以及国内其他省份进一步利用自贸试验区促进地方经济发展提供实证依据。

二、文献回顾

随着经济发展水平的不断提升，以贸易投资自由化和便利化为核心导向的自贸试验区建设，成为我国全面提高对外开放水平、主动参与全球经济治理体系的重要措施。目前，不少文献对自贸试验区经济效应、金融改革及制度创新等问题进行了定性讨论。在自贸试验区经济成效方面，陈琪和刘卫[6]指出，自贸试验区对经济增长具有正反两方面效果：一方面，自贸试验区使区内资源在市场机制作用下得到有效配置，集聚效应和规模经济效应带来制度红利，促进区内经济发展；另一方面，自贸试验区与其他经济特区之间在资源和政策上易产生利益冲突及同质化竞争，制约着整体经济进步。宫华萍[7]对上海自贸试验区建设中的盲目“抢位”行为表现出担忧，对自贸试验区不良“光环效应”造成的弊端进行了研究。在金融改革方面，康箐芸[8]认为我国自贸试验区金融领域改革仍不够深入，与“一带一路”对接的特色尚未充分体现。欧阳卿[9]指出，金融改革难以深化的关键原因在于金融创新过程中存在诸多风险，如新金融业务经营风险、跨市场跨行业金融风险、跨境资金流动风险和信用风险等。探索和创新可在全国范围内复制推广的制度经验，创造更多制度红利，是自贸试验区建设的重点任务之一。沈玉良、甘春辉等[10-11]借助区域经济增长理论、政策试验理论与制度创新理论，从对接“一带一路”服务及对齐国际经贸新规则出发，总结了我国自贸试验区制度创新的典型经验。

定量评价自贸试验区的政策效应是当前研究的重点与热点，学术界已取得了丰硕成果。基于自然实验的双重差分法是最常用的因果推断法之一，为学者们广泛使用。叶修群[12]将自贸试验区设立作为一项“自然实验”，利用季度层面省级面板数据检验发现，自贸试验区显著促进地区GDP增长率提升，但这种增长效应存在明显滞后现象。罗舟和胡尊国[13]使用双重差分法对2007—2017年城市面板数据进行研究后发现，自贸试验区设立推动了地区FDI增长，促进作用随城市等级升高呈现出“边际效应递减”规律。由于双重差分法具有严格的条件限制，“反事实分析法”作为一项强有力的政策评估工具被广泛应用。谭娜等[14]运用反事实分析法研究发现，上海自贸试验区对地区工业增加值和进出口总额产生了显著正效应。叶霖莉[15]应用反事实分析法测算发现，福建自贸试验区对福建GDP、投资、进出口贸易及发明专利授权量存在显著促进效果，平均增长率分别达到 1.93%、3.41%、2.71%和9.33%。溢出效应发源于学界对外部性的关注，马歇尔于《经济学原理》一书中最早提出了外部性概念，溢出概念与其相等同[16]。黄启才[17]利用合成控制法测算得出，福建自贸试验区政策使福建GDP季均溢出344.48 亿元，季均溢出效应为6.13%。孙海波和陈建生[1]研究发现，自贸试验区对四川GDP季均溢出129.42亿元，季均溢出效应达1.36%。

综上所述，关于自贸试验区相关问题的研究颇为丰富，研究方法也从早期的定性研究发展到现在的定量研究，内容涉及自贸试验区建设经验、经济影响等诸多方面。然而，已有文献主要集中探索了沿海自贸试验区的发展成效，对内陆自贸试验区如陕西自贸试验区的发展成果研究较少，影响了自贸试验区建设评估的系统性与全面性。对比已有研究，本文可能的边际贡献在于：（1）在研究内容上，以陕西自贸试验区为研究对象，能够为西部内陆自贸试验区未来的发展提供更多参考，同时可以在一定程度填补现有研究空缺。（2）在研究方法上，本文将政策评估与合成控制法相结合，克服了选择控制对象时可能出现的政策内生性与选择偏误问题，避免了过分外推判断，研究方法更为可靠，实证结果更加准确稳健。

三、方法选择、模型设定及变量说明

（一） 方法选择

对自贸试验区的政策效应，理论上可以使用微观计量领域的双重差分法、倾向得分匹配法等非实验法进行模拟评估。但传统双重差分法（difference in difference，DID）的使用要满足平行趋势条件，对控制组对象的选择存在一定主观臆断。倾向得分匹配法（propensity score matching，PSM）需要符合条件独立性假设，在控制协变量时政策干预对象的选择必须随机分配，否则无法避免选择偏误问题[17]。我国自贸试验区建设属于国家开放战略而非随机决策，因此极有可能与外商投资之间存在双向因果关系，干扰政策效应的准确评估。同时，陕西自贸试验区政策干预以来时间序列数据有限，导致数据使用存在一定限制。因此，在本文检验陕西自贸试验区对外商投资的溢出效应时，上述两种方法都具有明显的不适应性。

综上所述，本文拟使用Abadie和Gardeazabal[5]提出的合成控制法（SCM），借助预测变量，采用数据驱动方式构造一个与处理地区共同趋势拟合度更高的虚拟地区。虚拟地区的指标值称为 “反事实值”或“合成值”，实际受到政策影响地区的变量值称为“真实值”，将“真实值”与“合成值”作差，从而获得政策处理效应的估计值。合成控制法的优势在于放宽了双重差分法的随机性假设，同时选择多个控制对象进行加权合成，避免了在比较对象选择上的主观臆断，一定程度上缓解了政策评估中互为因果、模型繁琐等问题的制约，准确度和可靠性都大大提高。

（二） 模型设定

为了评估自贸试验区政策溢出效应，本文以陕西作为政策处理单元，将2019年8月前未成立自贸试验区的省份（自治区、直辖市）作为政策控制组单元（暂不包括港、澳、台地区），以构建一个“反事实”的“合成值”。因此，本文剔除了上海、广东、福建、天津、湖北、浙江、四川、重庆、河南、辽宁和海南省，最终确定了北京、河北、山西、内蒙古等19省（自治区、直辖市）作为政策控制组，处理单元陕西省的序号为1，其余控制省份序号分别为2—20。

依据合成控制法的原理，本文假定yit为地区i在第t期实际观测到的结果变量，记为地区i在第t期受到政策冲击的结果变量，为地区i在第t期未受到政策冲击的结果变量。此处，i=1,2,···,20,t=1,2,···,T。t为整个研究区间，T0为政策干预时点，1≤T0

式1中，δt是影响全部地区外商投资活动的时间固定效应，Zi代表可观测的r×1维协变量，表示不受自贸试验区设立影响的控制变量，θt表示1×r维未知参数向量，µi是F×1维不可观测的地区固定效应，λt为1×F维不可观测的共同因子，εit是每个地区无法观测的短期冲击，满足E(εit=0)。

通过对其他控制单元进行加权，得到与政策处理单元相似的最优控制单元，从而获得反事实估计量。为此，构造（19×1）维权重列向量W=(w2,w3,···,w20)，满足对任意j有wj≥0,j=2,3,···,20且w2+w3+···+w20=1。其中，每个向量W的特定取值表示一个潜在的合成控制，是对控制单元内所有地区的特定加权平均值。对于每一个控制单元的结果变量，用W作为权重加权可得：

（三） 变量说明

本文选取20个省（自治区、直辖市）2005年至2019年共15年的省域平衡面板数据，研究陕西自贸试验区产生的外商投资溢出效应。陕西自贸试验区正式成立于2017年，因此2005年至2016年为政策处置单元与政策控制单元的特征变量拟合时段，2017年至2019年为政策干预时段，即样本期［1，T］=［2005，2019］，政策干预前期［1，T0］=［2005，2016］，政策干预后期［T0+1，T］=［2017，2019］。

基于变量的有效性与可获得性，本文选取外商直接投资存量（FDI）与外商直接投资流量（FDI_flow）作为结果变量，反映外商投资波动情况。预测变量选取第二产业增加值占地区生产总值比重（PAVSI）、第三产业增加值占地区生产总值比重（PAVTI）、社会消费品零售总额（TESCG）、地方财政税收收入（LFTR）、地区生产总值（GDP）、专利申请授权数（NDPAA）及特殊年份外商直接投资额。其中，由于产业结构对外商直接投资具有明显影响，本文选取第二产业增加值占地区生产总值比重、第三产业增加值占地区生产总值比重来衡量。社会消费品零售总额代表地区消费水平。地方财政税收收入和生产总值可以显示经济发展程度。相较专利申请量，专利授权量更能体现创新能力的实质，本文将其作为地区创新能力的代理变量。本文使用数据主要来源于国家统计局、EPS数据平台、Wind经济数据库及各省份统计年鉴。

四、实证结果与分析

（一） 合成对象权重

本文使用软件Stata16.0和Abadie等[18]开发的Synth程序包，依据合成控制法相关步骤，得到满足式（3）的“合成陕西”的最优权重组合。其中，新疆所占比重为0.694，安徽所占比重为0.267，山东所占比重为0.039，剩余省份权重均为0。相关预测变量的均值情况如表1所示，“真实陕西”是指陕西省的实际指标，“合成陕西”使指使用合成控制法模拟得到的指标。将真实陕西与合成陕西预测变量的均值对比可以发现，真实陕西与合成陕西预测变量差距较小，除第三产业占GDP比重（PAVTI）的差异率为4.29%，其余预测变量差异率均低于3%，说明按合成控制法确定的权重较好地拟合了自贸试验区试点前陕西外商投资的实际情况，可用于估计自贸试验区对陕西外商投资的溢出效应。

（二） 政策效应评估

图1描绘了2005年至2019年真实的陕西外商直接投资存量与利用合成控制法得到的合成外商直接投资存量的变化路径。其中，垂直虚线左侧代表自贸试验区试点前时段，右侧代表自贸试验区试点后时段，实线“真实陕西”代表陕西实际的外商直接投资存量，虚线“合成陕西”代表合成的外商直接投资存量。自贸试验区试点前，实线与虚线间的差距反映了预测变量对陕西外商直接投资的拟合效果，可以看出陕西“真实陕西”曲线与“合成陕西”曲线拟合程度较高，两者差异微小且变动趋势基本保持一致，说明在政策干预前“合成陕西”较好模拟了陕西外商直接投资的真实情况，可以准确评估自贸试验区产生的溢出效应。此外，由图1可知，2017年陕西自贸试验区成立后，“真实陕西”与“合成陕西”开始呈现截然不同的变动轨迹，“真实陕西”逐步超过“合成陕西” 且始终在其之上，这一差距远超历史平均水平，表明陕西外商直接投资在自贸试验区政策实施前后产生了显著差别，陕西自贸试验区的确产生了外商投资溢出效应。

为更直观地显示“真实陕西”与“合成陕西”外商直接投资的差异，本文绘制了折线图（见图2）。依据合成控制法原理，图2即为陕西自贸试验区产生的外商投资溢出效应的波动趋势。自贸试验区政策实施之前（2005—2016年)，“真实陕西”与“合成陕西”的差值大致徘徊于零值上下，自贸试验区政策实施之后（2017—2019年），“真实陕西”与“合成陕西”差距超过以往任何时期。该结果表明，相较于未实施自贸试验区政策的陕西而言，当前自贸试验区显著促进了陕西外商直接投资的增长，且动态递增趋势表明这种影响不断扩大，吸引力呈持续增强态势。

为更准确地观测自贸试验区设立对陕西外商直接投资的促进效应，本文分别将外商直接投资额存量（FDI）和外商直接投资额流量（FDI_flow）作为结果变量进行模拟，结果见表2。表2显示，政策实施期间陕西外商直接投资存量和流量“真实值”始终大于“合成值”，表明自贸试验区对陕西吸引FDI具有持续正向促进作用。从外商直接投资额存量来看，自贸试验区试点第一年，陕西“真实FDI”和“合成FDI”相差约55.19亿元，2018年二者相差84.92亿元，2019年差距达到147.44亿元，溢出效应呈现逐年递增趋势，表明陕西自贸试验区运营呈现稳中向好的态势，政策创新与开放举措的溢出效应不断加大。整体而言，2017年至2019年，自贸试验区政策使陕西外商直接投资存量累积增加287.55亿元，年均溢出额达到95.85亿元，年均溢出率约为26.87%。从外商直接投资流量来看，自贸试验区政策呈现趋势一致的积极效果，2017年至2019年，陕西外商直接投资流量累积增加142.88亿元，年均溢出额达到47.63亿元，年均溢出率约为248.85%。

表2 陕西自贸试验区对外商直接投资的溢出效应 单位：亿元

（三） 稳健性检验

为确保上述实证结论的有效性，本文需要验证陕西外商直接投资的提升的确是由自贸试验区政策所造成的，并未受到其他因素的干扰。若该差异是由其他一些未观测到的外在因素造成的，抑或只是一个偶然，那么上述结论就并不稳健。为此，本文采用以下两种方法对结果进行稳健性检验。

1.排序检验

本文借鉴Abadie等[18]提出的一种类似于统计中秩检验的排序检验方法，将控制组依次作为处置单元进行相同模拟，若结果显示其他控制组地区“真实FDI”与“合成FDI”同样呈现与陕西类似或更大差距，表明上文结果并不稳健。若仅有陕西“真实FDI”与“合成FDI”表现出较大差距，则表明上述实证分析提供了陕西自贸试验区产生FDI溢出效应的证据。由于一些省份模型的均方预测误差值（MSPE）较大，拟合效果不理想，导致真实值与合成值之间的差距不具有可比性。为排除这种拟合误差的影响，在排序检验中以陕西均方预测误差值（MSPE）作为比较基准，将均方预测误差值（MSPE）大于陕西两倍的个体进行剔除，实际剔除了北京、河北、江苏、安徽、山东、湖南、云南等7个省（直辖市）。最后，通过迭代使用合成控制法，获得陕西与其他控制省份外商直接投资“真实FDI”与“合成FDI”的差距对比图（图3）。

图3中实线代表陕西省“真实FDI”与“合成FDI”差距的变动趋势，虚线代表其余12个省份“真实FDI”与“合成FDI”差距变动趋势，垂直虚线代表陕西自贸试验区的成立时点。可以看出，自贸试验区成立后只有陕西“真实FDI”与“合成FDI”差距的变动幅度最大，整体政策溢出效应明显大于其他控制单元。若通过随机给予处置的方法，只有1/13即7.7%的概率出现类似陕西的政策效应。参考传统统计推断的显著性水平，可以在7.7%的显著水平下接受陕西自贸试验区对外商直接投资显著正向影响的假设。

2.安慰剂检验

为避免删除样本单元产生的主观影响，本文借助Abadie等[18]开发的基于经典的随机化推理方法——安慰剂检验法（placebo test）进行稳健性检验，即通过计算政策处理单元和所有控制单元在政策实施前后的均方预测误差（MSPE）的比值进行检验。其中，均方预测误差（MSPE）代表政策处理单元与合成控制单元之间的拟合差异度，计算方法见公式（6）与公式（7）。自贸试验区成立前的MSPE越小，代表“合成FDI”对“真实FDI”拟合越好，自贸试验区成立后的MSPE越大，表示政策干预产生的影响越大。Abadie等[18]指出，当政策实施前MSPE值较大时，可能会出现政策实施后的MSPE值也很大的情况，从而导致结果存在一定偏误，故一般取两者之间的比值以控制前者可能产生的误差。据此，若陕西自贸试验区的确会产生外商直接投资正向溢出效应，则陕西自贸试验区“政策实施后MSPE”与“政策实施前MSPE” 之比将明显高于其余控制单元。

图4报告了所有样本地区MSPE的比值，可以发现陕西的“政策实施后MSPE” 与“政策实施前MSPE”比值最高，达到19.69，其余控制单元的MSPE比值均低于陕西。这表明在随机排列中，得到和陕西相同MSPE比值的概率为1/20，即在95%的显著性水平下，接受自贸试验区政策对陕西外商直接投资产生显著正向影响的假设。

综上，经过上述排序检验与安慰剂检验可以确定，自贸试验区对陕西外商直接投资的确产生了正向溢出效应，并不是由偶然因素所导致的，具有一定稳健性。

五、拓展分析：自贸试验区对进出口总额的溢出效应

自贸试验区核心功能之一是实现国际贸易的便利化、透明化与自由化，培育贸易新业态、促进贸易转型升级[19]，因此，进出口贸易相关指标同样能够反映自贸试验区的发展趋势及开放水平。本文选取进出口总额作为处理变量，运用合成控制法进一步分析自贸试验区对陕西进出口贸易的作用效果，以期在实践层面为陕西自贸试验区的进一步发展提供经验与参考。预测变量指标选取与前文保持一致，只是将进出口总额调整为处理变量。依据合成控制法的步骤，本文对“合成陕西”进出口总额进行模拟，得到最优控制单元权重，其中，广西为0.543，宁夏为0.398，湖南为0.059，其余控制单元权重均为0。

图5展示了2005年至2019年“真实陕西”与“合成陕西”进出口总额的拟合情况与变化趋势。可以看出，自贸试验区成立前 “真实陕西”与“合成陕西”进出口总额变化趋势基本一致。自贸试验区成立后，两条曲线呈现出不同的发展趋势，“真实陕西”始终处于“合成陕西”上方，且二者之间差距在2018年达到峰值，表明自贸试验区建设对陕西进出口总额产生了明显的促进效果。具体而言，自贸试验区使陕西进出口总额年均增加644.90亿元，年均溢出效应达到24.72%。自2017年陕西自贸试验区成立后，溢出效应随时间推进有扩大态势，说明自贸试验区成立所带来的竞争效应、集聚效应等较为显著地提升了陕西进出口贸易总额，再次肯定了自贸试验区建设在推动陕西贸易自由化进程、接轨国际市场和扩大对外开放中的积极作用。

六、结论与对策

（一） 研究结论

准确测度和评价陕西自贸试验区产生的外商投资溢出效应，对进一步完善陕西自贸试验区配套改革措施具有重要现实意义和参考价值。本文运用合成控制法，基于2005—2019年省域平衡面板数据，构造陕西未成立自贸试验区的“反事实”状态，科学测算了陕西自贸试验区对陕西外商直接投资和进出口贸易产生的溢出效应。主要研究结论如下：

第一，陕西自贸试验区建设对地区外商直接投资具有显著正向溢出效应。与无自贸试验区政策相比，自贸试验区建设使陕西外商直接投资存量年均增加95.85亿元，年均溢出效应达到26.87%，使外商直接投资流量年均增加47.63亿元，年均溢出效应达到248.85%。该效应经排序检验与安慰剂检验依然成立，且呈逐年递增态势。

第二，进一步的研究发现，陕西自贸试验区建设对地区进出口总额具有显著正向溢出效应。数据显示，陕西自贸试验区建设使地区进出口总额年均增加644.90亿元，年均正向溢出效应达到24.72%。

近年来，陕西自贸试验区不断简政放权、打造服务型政府，外资准入门槛和投资成本大幅降低，园区产业“集聚效应”和知识“外溢效应”在促进外商投资中的作用充分展现。本文的研究结论印证了自贸试验区在扩大经贸合作方面的强劲活力，是陕西全面深化改革、构建开放型经济体制的重要选择。

（二） 对策建议

陕西自贸试验区自成立以来，持续加快物流枢纽建设，着力推进贸易投资便利化改革，区内外资企业数目、外商直接投资额和进出口贸易额显著提升，为陕西发展外向型经济提供了关键支撑。尽管如此，园区发展仍存在一些不足，突出表现在自主创新能力不强、贸易投资法规不完善、整体辐射效果不明显等。为进一步发挥自贸试验区政策对陕西开放经济的促进效果，结合陕西自贸试验区当前情况，本文提出以下对策建议：

（1）深入对接国际商贸通行规则，增强引资政策的吸引力和透明度。陕西自贸试验区在融入“一带一路”新格局和发展西部外向经济中承担重要职责，未来应有计划地缩减负面清单和完善配套引资政策，全力打造“成本最低、服务最好、效率最高、环境最优”国际化投资环境。一方面，陕西省应全力促进跨国公司参与陕西资源转化与价值链升级，不断将陕西产业链、价值链和物流链与世界深度整合。另一方面，陕西省应充分发挥自贸试验区在“一带一路”中的新动能作用，尝试实现高技术领域和高端服务业领域中外资利用的新突破。

（2）完善外商投资配套制度，加大制度创新力度和范围。陕西自贸试验区通过与“一带一路”沿线国家开展经贸合作，为区内企业带来了潜在贸易对象与合作机遇。尽管如此，试验区在相关法规和配套制度建设中仍存在着不少问题。例如，投资政策和信息的透明度不高、贸易争端解决机制单一、配套措施不完善、地方与试验区投资政策存在冲突等，在一定程度上限制了外商投资的深度与广度。因此，陕西在建设自贸试验区时应加快破除政策壁垒，提高相关政策的配套性与协同性，加大外商投资制度的创新力度和范围，尽快形成法治化、透明化和便利化的投资环境并不断优化。

（3）重视向内开放合作，加强辐射带动效果。目前，陕西自贸试验区尚未充分利用决策自主权，在制度创新中缺乏大胆试错的决心与勇气，同时自贸试验区“示范先行，辐射带动”作用尚未全面发挥，与周边地区合作空间较大。据此，陕西自贸试验区在下一阶段的建设中应重视向内开放，加强辐射带动和创新成果的推广，力求以溢出效应取代虹吸效应，实现区域协同融合发展。例如，陕西自贸试验区向西可对接关中—天水经济区，辐射甘肃、宁夏、青海等西部省区；向东可连接河南、湖北自贸试验区，促进中部崛起及黄河流域高质量发展；向南可与四川、重庆自贸试验区互联互通，推动川陕渝西三角经济区的快速建设。