浅析贸易发展对环境的影响

摘要：基于2003－2015年中国246个地级市的面板数据，采用固定效应一般最小二乘模型，实证论证了贸易开放度对中国三类污染排放物排放量的影响。结果显示，贸易开放带来的规模和技术效应减少了工业二氧化硫的排放量，同时也提高了工业粉尘和工业废水的排放量。稳健性的测试结果指出一线城市的特质对当地二氧化硫的排放量有正向影响。

关键词：贸易开放；环境污染；污染避风港效应

1引言

改革开放以来中国经济飞速发展，贸易体量不断扩大，同时中国面临的环境压力持续增加。在贸易发展的同时伴随着环境的恶化，为现有的环境经济理论研究提供了新的方向：贸易发展对环境的影响是正向的还是负面的，贸易发展对环境的影响可以量化吗？根据污染避风港假说（PHH）（Grossman＆Krue－ger，1991），发展中国家环境监管并不完善，在贸易发展的同时吸引了较多高污染的行业落户，导致环境污染不断增加。本文使用量化模型来分析贸易规模与环境污染之间的关系，从而进一步探讨国际贸易对于环境的影响。为了捕捉中国的地理差异的影响，本文以Antweiler分解式环境分析模型为基础，利用固定效应一般最小二乘（GLS）模型分析了地市级面板数据。

2文献综述

虽然人们普遍认为国际贸易促进了经济发展，但贸易对环境的影响仍然存在争议。Grossman和Kruger（1991）提出了污染避风港假说，认为贸易将导致肮脏（“Dirty”）工业从发达国家中转移到发展中国家，并且集中在发展中国家，因为其环境法规相对薄弱。然而，这种关系的潜在机制非常复杂。Grossman和Kruger（1991）将其机制分成规模效应、组成效应、技术效应三类。规模效应表明经济活动的增加，会导致污染总量的进一步增加。结构效应是指贸易自由化带来的经济结构调整对环境产生的影响，通过贸易，各国的生产要素价格在不断转变，使得生产更加专业化，从而改变污染产业和清洁产业在GDP中的比重。技术效应是指贸易自由化带来的技术变革将减少污染。规模和技术效应的结合产生了环境库兹涅茨曲线（EKC），当一个国家经济发展水平较低的时候，国家相较于良好的环境，更加偏好经济发展。随着人均收入的增加，环境污染由低趋高，环境恶化程度随经济的增长而加剧；当经济发展达到一定水平后，人们开始更加偏好良好的环境，环境污染又由高趋低，其环境污染的程度逐渐减缓，环境治理逐渐得到改善。许多研究者也采用了Grossman和Kruger的理论和Antweiler等人的分析框架来研究国际贸易对中国环境的影响，结果并不一致。许士春（2006）的研究发现虽然贸易发展可能导致环境污染从国外转嫁到中国，中国化学及相关产品的出口也在向其他国家住转嫁污染。李光龙和张明星（2018）使用中国省级贸易数据研究发现在低阶贸易水平时，大量的经济活动导致了环境的破坏。但是当贸易达到一定水平时，贸易带来的技术和结构效应将抑制甚至解决环境污染问题。本文在现有文献基础上进行了尝试：第一，重点关注中国国内的对外贸易数据来应对环境政策严格性变量缺失的问题。第二，使用的是地市级数据，使回归模型中的数据多样化。第三，选用了水污染（工业废水）和空气污染（工业粉尘和工业二氧化硫）指标作为环境污染的变量，让研究更加全面。

3数据选择地级市作为分析单位有两个原因

首先，地级市由自己的环境保护部门来执行国家的政策法规，从而导致不同的监管环境。其次，地级市数据相比起省级数据有更多的地区差异。将经济强度、资本劳动比和平均收入与SO2排放量放入散点图后发现数据的分布显示了异常值和右倾斜分布。表1为丢弃异常值和对数变换后的数据摘要信息。执行对数变换是为了消除右倾斜分布。表1数据摘要信息表1中，“EconomicIntensity（经济强度）”是城市GDP与城市面积的比率。“Capital－LaborRatio（资本劳动比）”是就业水平与城市固定资产投资的比率。“TradeIntensity（贸易强度）”作为贸易自由化的变量，是进出口总额与GDP的比率。“SO2（二氧化硫）”是用于监测中国工业污染变化的主要污染物。为使研究更加全面，本文同时选择了工业粉尘和工业废水作为不同污染排放物进行研究。文中的数据从省级《经济统计年鉴》和《中国城市统计年鉴》中收集，最后摘取了246个地级市2003～2015年的数据进行分析。

4经验模型

本文使用的经验模型是基于Antweiler等（2001）的模型建立的，该模型的理论基础使用了Grossman和Krugar提出的三效应理论，并且用Antweiler等为三效应建立的经验模型对该理论进行量化分析。由于三个渠道对环境分别有贸易诱发和非贸易诱发的影响（Antweiler等，2001），因此，该经验模型包含两个组成部分来分别对应以上两种情况：lnZ（）it＝α0＋θ1γitln（TO）it＋β1ln（SCALE）it＋β2ln（COMP）it＋β3ln（INC）it＋δ1ln（CONTROL）it＋εitγit＝ρ0＋γ1ln（COMP）it＋γ2ln（INC）it＋γ3ln（COMPit＊INC）it“Z”代表了环境污染的衡量标准，由污染物排放量计量。本文以工业二氧化硫和工业粉尘排放量放作为空气污染的衡量标准，并将工业废水排放量用做水污染的衡量标准。“TO”代表了贸易自由化，用于捕捉贸易对污染的影响。根据Antweiler等人的模型，贸易直接、间接地通过三效应对环境产生影响。间接渠道是指贸易对国家整体经济的影响，最终导致各市环境的变化。“SCALE”使用经济强度作为贸易自由化的代表变量，来衡量间接的规模效应。考虑到中国出口量在未来仍会有较大增长，根据规模效应，将会增加污染排放量。“COMP”使用资本劳动比用来研究贸易的间接结构效应。由于中国的主要出口仍集中在制造业，随着出口量的逐步提升，结构效应导致增加污染排放量。但中国在2010年出台了更严格的环境政策，“肮脏”行业的生产成本会逐渐提高，使其在国内的集中度下降。因此，本文预测结构效应带来的污染排放量的提升会逐渐下降，且最后将不如规模和技术效应的效果显著。“INC”使用居民人均年收入来研究贸易的间接技术效应。根据Grossman和Krugar的EKC研究，技术效应只会在达到一定收入水平时对环境产生影响，且量化贸易带来的科技进步较为困难。因此，居民人均年收入指标比科技研究投入指标能更好地捕捉技术效应对环境带来的影响。因为中国居民平均收入尚未达到Grossman和Krugar的预测水平（人均GDP达4000～5000美元时），本文预测技术效应将会提高污染物排放量。“γ”代表贸易与三效应的交互项，用以捕捉贸易诱发的三效应对环境的影响。由于三效应对污染的影响都为正向，本文预测贸易对污染的整体影响为正向。本文加入了人口密度（“PopulationDensity”）和各市外国直接投资量（“FDI”）两个新的控制变量（“CON－TROL”）。Frankel和Rose在2005年的研究中提出人口密度根据当地收入水平的不同，会给环境带来不同程度的负面影响；外国直接投资（FDI）代表了当地的外国资本密集度，也是技术进步的决定因素。本文将以上两个变量加入经验模型中加以控制。

5结果

本文针对三种污染物的模型进行了Hausman－Wu测试，Chi指数体现出了固定效应GLS模型对工业二氧化硫的分析更准确，随机效应GLS模型对工业废水和工业灰尘的分析更加有效，估计结果见表2。工业二氧化硫模型的系数表明，在引入地区固定效应后，三效应的间接影响都变得不显著，然而贸易带来的直接效应变得显著：结构效应和技术效应分别提高和降低了工业二氧化硫的排放量规模效应并不显著。同为空气质量代表的工业粉尘模型却得到了不同的结论：规模和技术效应对工业粉尘的排放量影响为正向，结构效应对工业粉尘的排放量影响虽为负向，但其系数偏小且不显著。工业废水模型与工业粉尘模型的结论方向一致。工业二氧化硫的固定效应GLS模型得出的结果与初始的预测有所出入：第一，规模效应对工业二氧化硫的影响为负向，且并不显著的结果与假设相反，但可以表明经济活动的增加可能更多地体现在相对更“干净”的行业中，因此，经济活动规模的增加可能并不会增加污染物排放量。第二，结构效应虽然显著，但具体影响环境不大，与基础预测相符。此结果证明了中国新的环境与贸易政策成功地降低了国内肮脏行业的集中度，从而降低了排放量。第三，技术效应带来的污染物排放减低有悖本文的基础预测，证明中国居民对良好环境的偏好正在增加。二氧化硫的模型同时体现出了地理固定因素对于贸易和环境的影响。在引入地区固定效应后，各地的环境监管等地区因素受到了控制，同时控制了许多贸易带来的间接变化，从而使得间接影响的系数变得不显著。引入固定效应的同时使贸易对当地环境的影响变得显著。结合直接和间接效应，结构效应和规模效应对环境的影响并不显著，而污染物的排放因技术效应而减少。该结果与PHH理论并不一致。工业粉尘和废水的模型结果却与二氧化硫模型结果不同：规模和技术效应和基础预测一致，提高了各地的污染物排放量。结构效应对环境的影响虽不显著，但三效应的整体方向支持了PHH理论，证明贸易吸引了肮脏产业进入中国，并且恶化了各地的环境。6结论本文基于2003至2015年的面板数据，采用固定效应和随机效应GLS模型研究了贸易三效应对中国工业二氧化硫、粉尘和废水三种污染物的影响。实证结果表明，工业二氧化硫排放随着贸易带来的规模和技术效应而减少，结构效应对于工业二氧化硫的排放量影响较小。工业粉尘和工业废水有类似的趋势，随着贸易带来的规模和技术效应提高了各地的污染物排放量。这样的研究结果与文章的基础预测有所不同，可能有两方面原因：第一，根据PHH理论的假设，规模效应会随着贸易开放而增加。虽然文中的规模效应系数为负，但是却并不显著。与加入地区固定效应后的模型系数比较后发现，工业二氧化硫的排放，与地区不变量有较大联系，从而证明中国的工业二氧化硫的排放具有地区性，与贸易关系较弱。第二，技术效应对于中国的工业二氧化碳排放产生了显著的负向效应，证明中国居民的偏好开始从经济发展逐渐转向更好的环境，国家也更加重视削减经济发展带来的环境影响。本文还面临一些局限性，有待将来进一步研究和探索。首先，由于数据的缺失，4个省份的数据并没有加入到分析中。其数据可能会影响模型的系数和最后的结论。其次，贸易数据是各市进出口数据，而不是更详细的各市各行业的贸易数据。行业贸易数据可以捕捉到更多贸易对每个行业的更详细的影响。第三，环境法规的严格性依旧是难以量化的变量。较好的环境法规严格性变量能让研究充分揭示监管对贸易和污染的影响。

作者:王元 单位:英属哥伦比亚大