国际贸易影响能源效率吗?

摘 要 ：文章在探讨国际贸易影响能源效率的理论机制的基础上,利用2000年～2009年中国省际面板数据,实证分析了国际贸易对能源效率的影响.结果表明,出口所具有的正外部性以及出口企业的“出口中学习”行为,可以促进能源效率的提高；而进口能以最终产品、资本品及中间产品为载体,实现技术溢出,进而提高能源效率.考虑贸易结构的分组估计结果表明,资本技术密集型产品贸易、一般贸易对能源效率的影响,要大于非资本技术密集型产品贸易和加工贸易,这种差异是由不同贸易模式的技术、市场和价值链特征所决定的.文章据此提出了促进能源效率提升的政策建议.

关 键 词 ：国际贸易；能源效率；出口中学习；技术溢出；贸易结构

一、 引言和文献综述

在研究能源效率影响因素的现有文献中,研究者通常从结构调整、技术进步、制度等角度进行理论阐述（De-nison,1967；Maddison,1987；Anderson,1995；Birol & Ke-ppler,2000）.实证研究方面,Klein和Robison（1992）发现技术进步提高了美国的能源效率,而后者对NOx、SO2排放量存在直接和间接影响.Schleich（2004）对德国的实证研究表明能源审计制度能够消除信息不对称、能源成本不确定性等阻碍,进而提高能源效率.Lin和Polenske（1995）研究了中国的时间序列数据,结果显示技术进步促进了改革开放以来能源效率的提高,而且是提高能源效率的最重要因素.Garbaccio等（1999）通过测算,发现部门结构调整对中国能源消耗强度下降有正向影响.Fisher-Vanden等（2006）对大中型工业企业1997年～1999年的微观面板数据进行分析后认为,中国能源消耗强度下降这一现象可以用生产率提高或工业结构调整予以解释.李廉水、周勇（2006）的实证研究则表明,科技进步能显著促进工业能源效率,且其促进作用会随时间逐渐增强.此外,一些学者认为政府影响力、FDI、能源相对、产业集聚、对外开放等因素也会影响能源效率（Hirst,1991；Boyd & Pang,2000；史丹,2006；孔群喜等,2011；李思慧,2011）.

还有研究者将国际贸易视作能源效率的影响因素.魏楚、沈满洪（2007）检验了省级能源效率的影响因素,结果表明对外贸易一方面通过知识扩散促进了能源效率改善,另一方面又使能源消耗转移.熊妍婷、黄宁（2010）测度了1999年～2008年中国的34个工业行业能源效率,发现对外贸易依存度、外资参与度提高对中国工业行业的能源技术效率有促进作用.滕玉华（2010）实证检验了国内R&D投入、国际R&D溢出对工业能源效率的影响,结果表明以国际贸易为渠道的国际R&D溢出对工业能源效率的影响表现出明显的行业差异.本文在上述对国际贸易和能源效率关系的研究基础上,探讨国际贸易影响能源效率的理论机制,并实证比较出口和进口对能源效率影响程度的差异,以及贸易商品结构、贸易方式结构对能源效率的影响,进一步深化了对国际贸易影响能源效率这一问题的认识.

二、 理论分析和研究检测说

1. 出口与能源效率.通过梳理现有理论,本文认为可从出口企业和非出口企业两个视角,对出口影响企业能源效率的机制进行考察.

一是出口对出口企业自身能源效率的影响.“出口中学习”（Learning by Exporting）理论认为,发展中国家的企业可以通过出口来学习发达国家先进的生产制造、研发、市场营销与管理模式,从而提升自身的生产率（Findlay,1978）.一般情况下,发展中国家的出口企业会得益于客户的技术性知识：发达国家的写家希望获得物美价廉的产品,所以会向出口企业及时反馈终端顾客的意见,并提出改进产品设计、制造工艺和质量等方面的建议,以及标签、包装、运输等各项要求,这些技术性知识有助于出口企业进行持续的产品创新和竞争力提升.对于发展中国家的外包企业来说,发达国家的发包商会对外包企业工程师进行技术培训和指导,甚至允许其参与产品研发设计和产品质量改进过程；而为了应对迅速变化的消费市场,发包商还会通过转让生产设备、设计、技术专利等途径,强制性要求外包企业迅速提升自身生产工艺与产品设计能力（Gereffi et al.,2005）.而在某些情况下,发展中国家出口企业甚至能够获得发达国家写家的隐性知识（World Bank,1993）.因此,出口企业通过向高端商业伙伴学习这一机制,可以提升其生产率,包括能源效率.

二是出口对非出口企业能源效率的影响.研究发现,出口企业一般比非出口企业具有更高的生产率,这一优势使其出口成为一种“自我选择”（Handoussa et al.,1986）.更进一步,出口企业的生产率优势具有正外部性,有助于非出口企业提高能源效率：非出口企业不仅通过模仿出口部门的生产工艺、管理方法和能源节约技术,还可能吸收出口企业参与贸易所获取的关于能源效率提升的知识、技术和信息,即产生了溢出效应（Aitken et al.,1997；包群等,2003）.

检测说1：因为存在“出口中学习”效应和出口企业生产率优势所产生的正外部性,所以出口可以提高能源效率.

2. 进口与能源效率.本文从国际贸易技术溢出的视角,来考察进口对能源效率的影响机制.全球绝大部分R&D支出都集中在少数发达国家,而技术进步并不局限于这几个国家,说明技术溢出是一个不争的事实：通过国际经济交流,一国技术创新的成果能够直接或间接地向其他国家扩散.Keller（2002）指出技术溢出的渠道包括国际贸易、FDI、劳务输出、人口迁徙和信息交流等,并把通过国际贸易、FDI渠道进行的技术溢出称作物化型技术溢出.而在国际贸易这一技术溢出渠道中,进口是比出口更加有效的技术溢出途径,因为发展中国家能通过进口直接获取贸易伙伴国家进行R&D投入的成果（赖明勇等,2005）,吸收世界范围内的先进技术,进而提高本国的生产率水平.据此,Grosan 和Helpman（1991）甚至认为,由于发展中国家通过进口途径利用了发达国家的知识存量,因此其贸易利益要大于发达国家.进口对于能源效率的技术溢出效应,不仅表现在发展中国家能够消费高能源效率的外国最终产品,更存在于资本品和中间产品的进口中（Coe & Helpman,1995）.能源效率较高的资本品（如机器等）内含有技术知识,其进口对进口国的能源效率提升有直接影响.而中间产品进口的技术溢出体现在：一方面,中间产品种类的增加可以提升生产最终产品的能源效率,而进口国不需要为新的中间产品花费额外成本；另一方面,进口国会对其所进口的高能源效率的中间产品进行模仿和学习,甚至创造出有竞争力的类似产品,这就实现了技术进步（Grosan & Helpman,1991）. 检测说2：进口能通过最终产品、资本品和中间产品等渠道产生技术溢出效应,进而提高能源效率.

三、 模型设定和变量说明

1. 计量模型设定.根据研究需要并结合已有研究成果,本文设定以下计量经济模型：

EEit等于?茁0+?茁t+?茁1EXit+?茁2IMit+?茁3INDit+?茁4INSTit+?茁5lnTECHit+?茁6GOVit+ξit（1）

其中EEit为能源效率,EXit、IMit分别为出口和进口,INDit、INSTit、TECHit、GOVit分别为产业结构、制度、技术进步、政府影响力等控制变量,ξit为随机干扰项.控制变量引入基于以下考虑：（1）产业结构.“结构红利检测说”认为,经济各部门的生产率水平和增长速度存在差别,当能源投入从低生产率（或生产率增长较低）的部门转移到高生产率（或生产率增长较高）的部门时,会使经济总的能源效率提高（Denison,1967）.研究发现,产业结构的优化调整,尤其是工业内部结构的调整（例如从重工业转向轻工业）,降低了整个经济的能源消耗强度（Richard & Adam,1999）.对20世纪80年代、90年代中国能源消耗强度下降这一现象的实证分析,证实了高能耗重工业转向低能耗轻工业、经济中怎么写作业所占比重增加等结构调整的重要作用（Vacl,1990；World Bank,1997）.（2）制度变革.对发展中国家和转型国家的研究发现,能源效率还与制度因素密切相关.制度的影响主要表现为,市场经济和制度创新改进了企业内部的能源效率,同时更加灵敏的信号改善了能源的配置效率,不断开放的市场促进了能源效率的提高.（3）技术进步.技术进步的直接途径一般归结为发明与创新、学习、人力资本投资等三种.其中,追逐垄断利润的企业家的“创造性破坏”（Schumpeter,1934）会产生发明与创新：R&D活动会催生新的发明,产品创新和过程创新会提高各种要素的生产率.“干中学”或者一般的“学习”,使得资本所有者、管理者和工人逐渐在生产过程中积累经验,进而改善生产效率.人力资本投资包括在职和学校培训（再培训）、正规教育、成人教育、对保健设施的支出等多种形式,它可以解决劳动力不足的问题,这就消除了影响其他要素生产率提高的障碍.研究证实了技术进步对能源效率改善有积极作用（李廉水、周勇,2006；Fisher-Vanden et al.,2006）.（4）政府影响力.政府既能通过行政干预促进能源节约,也会因占有公共资源而造成能源浪费,因此政府对经济的干预程度,也可能是影响能源效率的因素之一.

2. 变量选取和数据来源.在能源效率指标选取中,本文采用魏楚和沈满洪（2007）在全要素生产率框架下用数据包络分析（DEA）定义的“全要素能源相对效率”,其表达式为：

EEi,t等于TEIi,t/AEIi,t（2）

其中,EE为全要素能源相对效率,TEI为目标能源投入,即生产技术水平不变时实现一定的产出所需要的最少（最优）能源投入数量,AEI为观察到的实际能源投入,i为决策单元（DMU）,t为时间.本文以各省的劳动力、资本存量、能源消费量作为投入要素,GDP作为产出要素.劳动力为上年年末就业人数与本年年末就业人数的平均数.资本存量采取常用的“永续盘存法”来估算,资本存量参考张军等（2004）的已有研究成果,并将序列扩展至2009年,固定资产折旧率取9.6%,资本存量、投资均按2000年的不变计算.能源消费量用标准煤表示.GDP均转换为以2000年不变计算的实际GDP.用DEAP2.1软件计算得出目标能源投入TEI,再除以真实能源投入AEI,求得全要素能源相对效率值,选用的方法为CRS检测设下基于投入的multi-stage DEA.

此外,采用出口依存度、进口依存度分别表示出口和进口,产业结构用第三产业增加值占GDP比重表示,制度变量用国有单位年末在岗职工数占年末在岗职工总数的比重表示,技术进步用R&D支出表示,政府影响力变量用财政支出占GDP比重表示.

本文实证分析利用除西藏外中国大陆30个省市区2000年～2009年的面板数据.数据来自《中国统计年鉴》、《中国对外贸易统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》.

四、 计量结果分析

1. 国际贸易对能源效率的影响.本文选择固定效应模型,对30个省2000年～2009年的面板数据进行估计,结果如表1所示.模型Ⅰ和模型Ⅲ中,出口变量系数为正,且在1%水平显著,说明出口对能源效率存在正向影响,检测说1得到证实.这一结果与“出口中学习”理论吻合,即发展中国家的企业可以通过出口来学习发达国家先进的生产制造、研发、市场营销与管理模式,从而提升自身的生产率,包括能源效率（Van Biesebroeck,2003）.另外,非出口企业通过模仿出口部门的生产工艺以及吸收出口企业参与贸易所获取的关于能源效率提升的知识、技术和信息,实现了能源效率的提升.模型Ⅲ中出口依存度每提高1个单位,全要素能源相对效率提高0.11个单位,说明出口所产生的“出口中学习”效应和正的外部性提高了企业的能源效率.

在模型Ⅱ和模型Ⅲ中,进口变量系数为正,且在1%水平显著,说明进口对能源效率存在正向影响,证实了检测说2.对于这一估计结果,可以用国际贸易的技术溢出理论解释.技术溢出的渠道包括国际贸易、FDI、劳务输出、人口迁徙和信息交流等,而国际贸易这一渠道中,进口是比出口更加有效的技术溢出途径.发展中国家能通过进口直接获取贸易伙伴国家R&D投入的成果,吸收世界范围内的先进技术,进而提高本国的能源效率水平.进口对能源效率的技术溢出效应,不仅表现在发展中国家能够消费高能源效率的外国最终产品,更存在于资本品和中间产品的进口会促进进口企业的能源效率提升.模型Ⅲ中进口依存度每提高1个单位,全要素能源相对效率提高0.32个单位,说明最终产品、资本品和中间产品的进口可以通过技术溢出效应来提高中国的能源效率. 此外,回归结果也反映了控制变量对能源效率的影响.产业结构变量通过了1%的显著性检验,说明从第二产业向第三产业转变的产业结构调整对能源效率提升有着积极影响.制度变量通过了1%的显著性检验,显示以市场化为目标的制度变革在一定程度上能够改善能源效率.产业结构调整、制度变革影响能源效率的实证结论,与魏楚和沈满洪（2007）的研究结论吻合.技术进步变量的估计系数也具有统计显著性,说明技术进步有利于提高能源效率,这与李廉水和周勇（2006）的论断近似.政府影响力变量未通过显著性检验,说明政府对经济的干预可能并不是影响中国能源效率的主要因素.

2. 对国际贸易与能源效率的进一步探讨.检验了出口、进口对能源效率的总体影响之后,接下来的问题是贸易结构如何影响能源效率?对这一问题,本文从国际贸易的商品结构和贸易方式结构两个角度探讨.参照赵晓丽、洪东悦（2009）的做法,按要素密集程度对国际贸易商品标准分类（STIC）进行划分：工业制成品中的STIC5（化学成品及有关产品）、STIC7（机械及运输设备）为资本技术密集型产品,其他的工业制成品和初级产品划为非资本技术密集型产品.按贸易方式结构则划分为一般贸易和加工贸易.在此,剔除不显著的政府影响力变量,再对分组后的数据重新进行估计,结果如表2所示.

贸易的商品结构与能源效率：模型Ⅳ中的出（进）口变量的系数都明显大于模型Ⅴ中出（进）口变量的系数,且均通过了显著性检验,说明资本技术密集型产品贸易对能源效率的影响要大于非资本技术密集型产品.对这一现象的可能解释是,与非资本技术密集型产品相比,资本技术密集型产品生产企业具有更高的资本深化程度和技术水平,其人力资本投入也更加高效,这在一定程（下转第86页）度上有利于“出口中学习”效应和进口的技术溢出效应发挥作用.

贸易方式结构与能源效率：模型Ⅵ中出（进）口变量的系数都明显大于模型Ⅶ中出（进）口变量的系数,且通过了显著性检验,表明一般贸易对能源效率的影响要大于加工贸易.产生这一差异可能是因为,与一般贸易相比,加工贸易“两头在外”模式使企业与国内产业关联度很低,且与国内终端市场基本隔绝,这就使出口的正外部性以及基于最终产品的进口技术溢出难以发挥作用.更重要的是,由于加工贸易企业处于全球价值链下的“俘获型”网络中,在攀升价值链的过程中会遭到处于价值链高端的企业的阻挠,被迫长期维持低端锁定状态（刘志彪,2007）,这种不平等状态决定了加工贸易企业要实现能源效率提升,比一般贸易企业更为困难.

五、 结论与政策含义

本文利用中国省际面板数据,实证分析了国际贸易对能源效率的影响.结果表明,一方面,出口所具有的正外部性以及出口企业的“出口中学习”行为,可以促进能源效率的提高.另一方面,进口能以最终产品、资本品及中间产品为载体,实现技术溢出,进而提高能源效率.考虑贸易结构后的分组估计结果表明,资本技术密集型产品贸易、一般贸易对能源效率的影响,要大于非资本技术密集型产品贸易和加工贸易,这种差异是由不同贸易模式的技术、市场和价值链特征所决定的.

论文结论蕴含着重要的政策含义.中国在发展对外贸易的过程中,不仅要注重贸易规模的扩大,还要注重贸易结构的优化.中国的经济发展模式正从资源依赖型向效率增进型转变,其中企业的节能降耗是关键.资本技术密集型产品具有更高的技术含量,生产过程能更高效地节约能源,因此比非资本技术密集型产品对能源效率的促进作用更大.贸易发展中应当更加重视资本技术密集型产品贸易,努力扩大高技术含量、高附加值产品的出口.促进高技术产品出口,意味着中国参与国际分工的思路从利用静态的比较优势向建立动态的竞争优势转变,这一转变有利于能源效率的提高.

加工贸易“两头在外”的特有模式和处于全球价值链低端的现状,决定了加工贸易对能源效率提升的影响小于一般贸易.而要有效利用国际贸易对能源效率的正向影响,必须走加工贸易转型升级之路（宣烨等,2011）.加工贸易在中国贸易总量中占据很大份额,而且在未来很长时间内,加工贸易仍是中国制造业的重要组成部分,简单地对加工贸易加以限制并不合适,因此政府通过构建国内价值链和实施创新驱动战略来创造有利环境,进而引导加工贸易企业攀升价值链并实现能力提升,成为必然的政策选择.