对外贸易技术效应与中国工业CO2排放绩效(上)

     内容提要：随着对外贸易规模的扩大，对外贸易技术效应对中国工业CO2排放的影响如何？主要通过何种技术溢出途径影响工业CO₂排放，是否存在行业异质性？本文基于DEA非参数方法测算了中国34个工业行业2001-2010年的Malmquist-Luenberger CO₂排放绩效及其分解指数，并运用投入产出表构建进口和出口贸易水平技术溢出、出口贸易后向技术溢出以及进口贸易前向技术溢出四种指标，进而考察对外贸易技术效应对CO₂排放绩效及其分解指数的影响。全行业的研究表明，出口贸易水平技术溢出抑制了技术进步，而出口贸易水平技术溢出和后向技术溢出促进了技术效率的改进；进口贸易水平技术溢出抑制了技术效率的改善，而进口贸易前向技术溢出促进了技术效率的提升。分行业看，出口贸易技术效应对两类行业CO₂排放绩效分解指数的影响基本一致，而进口贸易技术效应的影响迥异。本文最后建议，我国应不断优化出口贸易技术结构，鼓励与促进出口贸易企业的本土化采购，扩大进口贸易中高新技术产品份额，以充分发挥对外贸易技术效应对CO₂排放绩效的积极作用。 
    关键词：对外贸易，CO₂排放绩效，技术效率，技术进步 
    作者简介：罗良文，博士，教授，博导，主要研究方向为国际经济、宏观经济。 通讯作者：李珊珊，博士生，讲师，主要研究方向为贸易投资与环境。 
    自2001年我国加入WTO以后，对外贸易规模迅猛增长，随之而来的是CO₂排放的急剧增长以及由此引发的“温室效应”等严峻的生态环境问题。工业部门作为我国对外贸易、CO₂排放源的主体，面临越来越大的CO₂减排压力。借鉴Grossman and Krueger^[1]的经典分析框架，对外贸易主要通过规模效应、结构效应和技术效应的机制影响东道国生态环境。其中，研究对外贸易技术效应对我国工业CO₂排放绩效的影响，对于低碳技术的国际转移与扩散过程中技术途径的优化和我国工业行业CO₂排放绩效的提升，具有重要的现实意义。 
    1  研究背景 
    对外贸易技术效应对东道国CO₂排放的影响，其理论分析的结果主要有三种：一是对外贸易技术溢出降低了CO₂排放。Grubb等^[2]认为，东道国企业可以通过对外贸易模仿先进的环境技术，通过外贸市场上价格与质量的竞争压力或进口贸易国环境标准的压力促使东道国企业致力于环境技术水平的提升；二是对外贸易技术溢出促使CO₂排放增加。Albornoz等^[3]认为外贸市场竞争的压力也可能对技术溢出效应带来负面影响，导致东道国企业减少提升能源效率的投资或运营开支来降低成本；三是对外贸易技术溢出对CO₂排放的影响不确定。对外贸易技术溢出能否吸收再创新取决于东道国的吸收能力，如环境规制、劳动力的受教育程度等等[4-5]。实证研究方面，Geng和Zhang^[6]利用35个国家的分组研究发现，对外贸易的技术溢出对CO₂排放的影响与国别、进出口商品的技术含量水平有关。将贸易开放度纳入我国CO₂排放绩效影响因素分析的相关文献中，有研究表明贸易开放度对CO₂排放绩效的影响不明显^[7]，也有研究显示贸易开放度的提高降低了我国CO₂排放绩效^[8]。上述各经验研究结论的不一致可能来自指标选择、样本容量的差异。 
    由此可见，国内研究侧重于对外贸易与CO₂排放量、CO₂排放强度两者关系的初步考察，而关于对外贸易不同技术溢出途径所发挥的技术效应对东道国工业行业CO₂排放绩效及其分解出的技术进步和技术效率指数影响的实证研究，目前尚无文献涉及。基于此，本文试图从以下几个方面有所突破：①在CO₂排放的指标选择上，多数文献采用CO₂排放量或CO₂排放强度，而从工业行业层面对CO₂排放绩效的动态效应考察较少；②从行业层面考察对外贸易技术效应对技术进步和技术效率的影响。现有研究主要集中在国家、地区层面，考虑到CO₂排放集中于工业部门的现实，工业行业层面的研究可能能更好地考察两者的关系。③研究对外贸易的技术溢出主要通过何种途径影响工业行业CO₂排放绩效？对外贸易技术溢出途径是否存在行业异质性，同一途径的传导机制是否也存在行业异质性？因此，我们基于Malmquist-Luenberger指数测算工业行业CO₂排放绩效，并估算出重工业和轻工业CO₂排放绩效及其分解指数，随后通过构造代表不同对外贸易技术效应的指标，以考察不同类型的对外贸易技术效应对CO₂排放绩效及其分解指数的影响。 
    2  研究模型与数据说明 
    2.1  研究模型 
    2.1.1  基于Malmquist-Luenberger指数的CO₂排放绩效的测度模型 
    本部分首先测算2001-2010年期间我国34个工业行业CO₂排放绩效。同时，为衡量非期望产出减少与期望产出增加时的综合绩效，借鉴Chung等^[9]构建基于Malmquist-Luenberger指数的CO₂排放绩效测算模型： 
        (1) 
    在规模报酬不变(CRS)的条件下，ML指数可以分解为两种指数：技术进步指数和技术效率指数： 
     
     
    其中，ML^t,t+1代表CO₂排放绩效指数；MLEFFI^t,t+1代表技术效率指数，测度从t期到t+1期每个决策单元的实际生产与环境生产前沿面的追赶程度；MLTE^t,t+1代表技术进步指数，测度环境生产前沿面从t期到t+1期的变动情况。为求解上述各指数，我们需要计算四个距离函数，涉及到四个线性规划问题。求解(x^t，y^t，c^t，g^t)的线性规划模型如下： 
        (3) 
    和为同期方向性距离函数，将上述线性规划的t转换成t+1即可。求解为跨期方向性距离函数，其线性规划模型如下： 
     
     
    另外一个跨期方向性距离函数的线性规划求解模型可以通过将上式的t和t+1互换即可。 
    2.1.2  对外贸易技术效应与CO₂排放绩效的实证模型 
    沿袭Grossman和Krueger^[1]的思路，将经济活动对环境的影响分解为规模效应、结构效应、技术效应三个作用机制，表述如下： 
    ML=Y×S×T    (5) 
    式中，ML为CO₂排放绩效，Y为产出水平，S为行业结构，T为低碳技术水平。其中，低碳技术水平，内部技术渠道主要来自行业自主研发，外部技术渠道包括对外贸易和FDI，其中对外贸易的技术效应分为进口贸易水平技术溢出MHS、出口贸易水平技术溢出EHS、进口贸易前向技术溢出MFS、出口贸易后向技术溢出EBS四种技术效应。此外，企业所有制结构SE度量的市场竞争程度越高，能源利用和低碳技术的创新动力越强。因此，关于T的函数如下： 
    T=T(RD,EHS,EBS,MHS,MFS,SE,FDI)    (6) 
    将方程(6)代入方程(5)，得到： 
    ML=Y×S×T(RD,EHS,EBS,MHS,MFS,SE,FDI)    (7) 
    参考Hubler和Keller^[10]的处理方法，本文将工业CO₂排放绩效方程设定如下： 
    lnML_it=α₀+αtlnY+α₂lnS_it+α₃lnRD_it+α₄lnEHS_it+α₅lnMHS_i,t+α₆lnEBS_it+α₇lnMFS_it+α₈lnSE_it+α₉lnFDI_it+ε_it    (8) 
    其中，i表示工业行业横截面单元，i=1，2…，34；t表示时间；η_i为行业差异的非观测效应；ε_it为与时间和地点无关的随机扰动项；ML为工业CO₂排放绩效；Y为规模以上工业行业总产值；S为行业结构，用行业的固定资产净值年平均余额与该行业从业人员年平均人数的比值来表示；RD为行业研发投入强度；SE为企业所有制结构衡量的市场竞争程度，用行业的非国有企业总产值占行业总产值的比重来表示；FDI用外商投资工业企业销售总值占规模以上工业企业销售总值的比重来表示；关于EHS、MHS、MFS、EBS指标的构建，借鉴Javorcik^[11]构建FDI水平与垂直技术溢出指标的方法如下： 
     
     
    式(9)-(12)中，I为进口贸易额，ES为出口销售额，α_ij为后向关联系数，α_ji为前向关联系数。由此可知，MHS为进口贸易品对内资同行业产品的水平关联效应，EHS为行业内出口企业与非出口企业之间的水平关联效应，MFS为下游行业通过购买上游行业进口的中间品与服务对下游行业的前向关联效应，EBS为下游行业出口企业透过对上游企业中间投入品的需求对上游行业的后向关联效应，其余变量与上同。 
    根据CO₂排放绩效ML指数的分解，估算各工业行业的技术进步MLTE指数和技术效率MLEFF指数，用分解指标替代模型(8)中的ML指数，将模型(8)改造成模型(13)和模型(14)如下： 
    考虑到对外贸易相关的解释变量的内生性问题：较宽松的环境规制(更多的CO₂排放)常常会促进经济的粗放式增长，经济增长又会带来更大规模的对外贸易。为消除内生性影响，本文用滞后一期的对外贸易技术效应变量代替方程(13)(模型A1)和方程(14)(模型B1)中的对外贸易技术效应变量，得到模型A2和模型B2。为进一步考察较长时间对外贸易技术效应的滞后性影响，运用当期和前两年对外贸易技术效应的移动平均值代替，得到模型A3和模型B3。 
    2.2  数据说明与处理 
    由于2001年后才开始公布工业分行业出口交货值，为了保持统计口径的一致及数据可得，本文研究集中于2001-2010年，工业行业归并为34个行业类型，剔除“其他采矿业”、“木材及竹材采运业”、“工艺品及其他制造业”、“烟草制品业”、“废弃资源和废旧材料回收加工业”五个行业。测算数据分别来自《中国统计年鉴》、《中国工业经济统计年鉴》、《中国能源能源统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》各期以及COMTRADE数据库。 
    本文测算CO₂排放绩效的投入变量为资本存量、劳动力和能源消费量，产出变量为分行业工业总产值和CO₂排放量，并运用MaxDEA 5.2Version软件求解。基于技术效应视角的CO₂排放绩效实证模型包含行业结构、所有制结构、研发投入、分行业进出口产值等变量。①资本存量。运用工业行业固定资产净值年平均余额表示，并折算为2000年不变价。②劳动力。以工业行业年末就业人数表示。③能源消费量和CO₂排放量。为避免重复计算，运用能源消费的统计中考虑了除电力与热力以外的其余所有种类的化石能源消费，相应行业CO₂排放量的估算方法参考《2006年IPCC国家温室气体清单指南》。④工业总产值、行业结构和制度变量。工业总产值为规模以上工业总产值，折算成2000年不变价，行业结构运用行业的固定资产净值年平均余额与该行业从业人员年平均人数的比值来衡量，而制度变量采用各工业行业非国有企业工业总产值占全部规模以上企业工业总产值比重来表示。⑤研发投入和进出口贸易。研发投入强度运用大中型工业企业的单位科技活动人员的科技活动经费内部支出来表示，进口贸易来自联合国统计处的COMTRADE数据库中按ISIC Rev. 3分类的行业数据，将其转换成与我国工业行业分类标准(CICC)相一致的行业数据，出口贸易运用出口交货值来表示，所有外币表示的数据均按人民币汇率(年平均价)折算成本币。⑥前向、后向关联系数中的直接消耗系数。2001-2005年取自2002年投入产出表，2006-2010年取自2007年投入产出表。 
    3  实证结论 
    3.1  对外贸易技术效应对CO₂排放绩效影响结果分析 
    表1给出了对外贸易技术溢出对工业CO₂排放绩效分解指数影响的估计结果。A1、A2和A3模型的EHS系数均为负值，B1、B2和B3模型的EHS、EBS影响系数均为正值，表明出口贸易水平技术溢出抑制了技术进步，而出口贸易水平技术溢出和出口贸易后向技术溢出促进了技术效率的改进。可能是因为，我国出口贸易结构一直以低技术含量的资源型和劳动密集型产品为主，出口企业所面临的国际市场竞争压力迫使出口企业及其上游供应商与非出口企业均以压低成本为目的不断提高技术效率，包括能源利用效率，进而降低CO₂排放，却缺乏加强研发投入、促进能源和低碳技术进步的内在动力。与A1和B1模型相比，A2、A3模型和B2、B3模型中EHS、EBS、变量的影响系数明显增大，显著性均达到5%的水平，说明出口贸易的关联效应存在滞后性。