曾嵐婷，葉阿忠

（1.福建師范大學福清分校經濟管理學院，福建福清 350300；2.福州大學經濟與管理學院，福州 350116）

工業(yè)4.0 時代，物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、信息通訊技術的推廣應用，信息化和智能化產業(yè)融合發(fā)展，提高經濟效率同時引發(fā)了一波能源新需求的回彈現(xiàn)象。截至2017 年，中國能源消費以3.1%的年增長率連續(xù)17 年居全球其他國家能源增量之首，能源消耗與經濟發(fā)展并駕齊驅。而比例巨大的化石能源在發(fā)揮經濟效應時也對生態(tài)環(huán)境造成了不可逆轉的破壞。那么，解決高污染和高能耗則要通過更先進的生產技術［1］。先進技術能夠提高能源效率、強化新能源開發(fā)，解決能源需求困境、縮短新舊能源更迭時期。外商直接投資（FDI）帶來的技術進步效應是大多數(shù)發(fā)展中國家引進外資的唯一“福音”［2］。在中國，F(xiàn)DI 作為經濟發(fā)展中的重要組成部分，為解決資本積累不足的問題發(fā)揮了關鍵作用，不僅提高了資本積累速度，還帶來先進的技術及管理經驗［3］；外資推動技術進步、結構升級，促進經濟改革和制度變遷，提升經濟效率［4］。先進的外資節(jié)能技術溢出促進了能源效率提升，但是也伴隨著污染轉移的負面影響。那么，在回彈和節(jié)能共存階段，經濟增長與能源消耗的時空交互關系是否是動態(tài)的?在好環(huán)境和穩(wěn)發(fā)展雙重目標的約束下，F(xiàn)DI 的節(jié)能和污染的雙向作用力是如何調試經濟增長和能源消耗間的時空關系?解鎖信息與通訊技術發(fā)展（ICT）的沖擊作用下FDI、經濟發(fā)展和能源消耗之間關系成為研究新經濟問題的起點。

一、文獻回顧

現(xiàn)有大部分文獻專注于經濟增長、能源消耗和FDI 兩兩因果關系的研究。就經濟增長與能源消耗而言，大部分實證結論證實了二者密切關系，但都沒有對具體的關系形式達成一致定論。部分學者認為能源消耗對經濟增長具有正向作用，能源是經濟增長不可或缺的第三投入要素。經濟增長伴隨著能源需求增長，能源消費與經濟增長之間具有較強關聯(lián)［5］，但是許多機制會削弱這種效應。另一種結論則顯示逐步擴大的能源消耗降低了經濟增長速度，與經濟發(fā)展結構調整優(yōu)化的初衷相悖。由此可見，盡管能源與經濟增長存在關系，但二者的關系是動態(tài)變化的［6］。國內學者們選取北京［7］、遼寧［8］、山西［9］等差異性較大的區(qū)域以探索其關系變化的規(guī)律，研究結論表明能源消耗與經濟增長的脫鉤和復鉤現(xiàn)象在空間區(qū)域中差異極大，進一步驗證了二者關系的非定向性。就能源消耗與外商直接投資而言，F(xiàn)DI 通過技術擴散、生產重組和其他方式強化東道國能源利用效率［10］。針對我國樣本的實證結論也顯示引入FDI 能夠提高本國的能源利用效率，降低能源消費強度，F(xiàn)DI 增加對能源節(jié)約有顯著效應［11］。但是FDI 對國內能源消耗的影響會因地區(qū)不同而不同［12］。就外商直接投資與經濟增長而言，F(xiàn)DI 發(fā)揮的效應特征取決于東道國吸收能力。FDI 對經濟增長有直接的影響作用，也有通過人力資本傳遞的間接影響［13］，對經濟增長也可能存在無影響［14］甚至是負向影響［15］?，F(xiàn)有學者除了專注于二者間單向的作用原理和規(guī)律進行研究，也有針對FDI 與經濟的反饋關聯(lián)。經濟增長對FDI具有正向影響，經濟增長發(fā)揮“吸虹效應”促進FDI 流入。然而，我國南北區(qū)域軟硬件差異極大，對外資的吸引力也大不相同。東部沿海城市江蘇、廣東、上海歷來是FDI 爭入之地，西部地區(qū)的外資占比寥寥。如此巨大的空間差異勢必會對經濟發(fā)展和FDI 反饋關聯(lián)產生極大影響。因此，探索二者關系不能忽視區(qū)域異質性及關聯(lián)溢出對原路徑施加的約束。

已有的研究更側重于能源消耗、經濟增長與外商直接投資的單向關系。大部分基于均衡介質的樣本假設進行，缺乏對截面?zhèn)€體時空異質性問題關注，忽視了相關關系通過溢出渠道在時空節(jié)點的傳遞效應；同時，以往對變量之間關系的研究主要從靜態(tài)視角，對反饋效應的把握不足?；诖耍疚淖⒅貢r空維度的交互作用分析，構建的半?yún)?shù)空間向量自回歸模型能夠將變量置于一個內生系統(tǒng)中，而半?yún)?shù)項的設計避免了傳統(tǒng)模型對變量關系進行預設的弊端，能夠區(qū)分變量的作用力和反作用力，有效模擬出經濟增長、能源和FDI 的各個截面時空沖擊路徑。

二、實證模型的構建及基礎檢驗

（一）數(shù)據(jù)說明及來源

本文基于我國30 個省份（西藏地區(qū)和港澳臺地區(qū)因數(shù)據(jù)缺少剔除）2004—2016 年的樣本數(shù)據(jù)開展實證研究。能源消耗指標采用國內每萬元產出的能源消耗即單位產值能耗表示，統(tǒng)一用能源強度（Ei）表示；經濟增長（GDP）采用國內生產總值，以2000 年為基期去除價格影響調整成不變價國內生產總值；外商直接投資（FDI）采用各省份實際利用外資總額，按照當年實際匯率換算成人民幣；而信息與通訊技術發(fā)展（ICT）則采用其實際固定投資額表示，ICT投資額展現(xiàn)了各行業(yè)對ICT的利用情況以及國家對ICT產業(yè)的支持力度［16］。所有數(shù)據(jù)來源于各省統(tǒng)計年鑒（2004—2017 年）、wind 數(shù)據(jù)庫。為了消除異方差，將GDP、FDI、ICT等指標進行對數(shù)化處理。

（二）半?yún)?shù)空間向量自回歸模型

建立在經濟理論基礎上，傳統(tǒng)的計量模型一般要嚴格區(qū)分內外生變量的差別。然而，單一的經濟理論通常并不足以對變量之間的動態(tài)聯(lián)系提供一個嚴密的說明。大多數(shù)經濟理論在研究自變量和因變量之間關系時，都無法識別出特定的函數(shù)形式［17］。因此，基于模型現(xiàn)實性和經濟理論的限制性，使用了考慮空間溢出且不區(qū)分內外生的非限制性動態(tài)閉合模型，增加了放寬預設前提的半?yún)?shù)項，更能夠捕捉隨變量時間和空間的動態(tài)關系。由于ICT的影響是不確定的，將其作為半?yún)?shù)項進入空間向量自回歸模型中，具體如式（1）所示：

其中：i表示省份；t表示樣本時間；yit表示內生變量的矩陣；分別表示時間及空間滯后一期項；β、γ表示相應的系數(shù)矩陣；mi(DlnICTit)表示半?yún)?shù)項；αki表示內生變量截面?zhèn)€體的固定項；ηkt表示內生變量的時間固定項；μkit表示空間誤差項。對于空間權重矩陣采用queen 鄰近的0-1 矩陣，其中當wij=1 時表示二者有共同的邊界，否則wij=0。上述模型中既有已知的線性關系也有未知的半?yún)?shù)函數(shù)關系，借鑒馮烽［18］的設定方法，假設模型中=0，E[mk（DlnICTit）]=0，利用不變窗寬局部線性估計法對非線性部分進行估計；對于線性部分可以利用GMM 估計出相應的系數(shù)，勾勒出時空脈沖響應圖。

（三）基礎檢驗

表1 單位根檢驗結果

為了保證模型估計的有效性，對各變量進行單位根、協(xié)整關系和格蘭杰因果關系檢驗。其中，模型空間溢出效應的存在性與否取決于空間相關性檢驗結果。

利用面板單位根檢驗的LLC、IPS、ADF、PP-Fisher 等方式對各變量原序列進行單位根檢驗。由表1 可知，變量的原階序列均在10%的置信度水平上拒絕了具有單位根的原假設，表明4個變量均是平穩(wěn)。為了確定變量之間的兩兩相互關系，可以利用因果關系檢驗進行判定。

由表2 的格蘭杰檢驗結果可知，經濟增長、能源強度和外商直接投資不拒絕彼此互為因果的原假設，變量間存在顯著的因果關系。統(tǒng)計角度和理論上證實了地區(qū)的外資流入速度和規(guī)模會對經濟增長及單位產出的能耗產生影響。主體地區(qū)的經濟增長也是能源強度和外商直接投資變化的直接原因，且能源強度也會對經濟增長和外商直接投資產生直接影響。

利用Moran’sI值檢驗變量的空間相關性。由表3 可知，3 個變量在樣本年限內的Moran’sI值均通過顯著性檢驗，證明了變量存在空間溢出效應，即地區(qū)間經濟變量變動會產生溢出效應。能源強度、經濟增長與外商直接投資具有正的空間相關性。外商直接投資空間相關性最顯著，保持在0.35～0.45，樣本年限內有小幅波動，但均在1%顯著水平上拒絕不存在空間相關性的原假設。能源強度和經濟增長的空間相關性波動不大，保持初始的相關性水平上，驗證了能源消耗和經濟活動會產生地理空間的溢出，進而影響鄰近區(qū)域。因此，忽視空間溢出的普通面板模型會使得分析產生誤差，應選擇考慮地理或經濟關聯(lián)的空間模型進行實證檢驗。

表2 格蘭杰因果檢驗結果

表3 Moran’s I 值

三、實證結果分析

利用MATLAB、R、EVIEWS 軟件對SSPVAR 模型進行估計，具體的系數(shù)估計結果見表4，變量間的時空交互關聯(lián)的基本規(guī)律則由脈沖響應函數(shù)和偏導圖得出。

（一）模型總體估計結果

由表4 的估計結果可知，大部分系數(shù)都能通過顯著性檢驗。這足以說明加入空間項構建的內生系統(tǒng)模型進行變量活動的關聯(lián)度分析是合理且準確的。能源強度、經濟增長和外資利用效率環(huán)環(huán)相關，彼此互為依賴互為影響。在結果解讀上，由于內生系統(tǒng)模型對變量系數(shù)估計值的解釋并不能完整的勾畫出時空動態(tài)變化下內生變量之間的交互作用，故對于內生變量時空效應以時空脈沖響應函數(shù)形成的響應圖為主。時空脈沖響應函數(shù)能夠刻畫出特定個體特定變量的一個單位標準差的沖擊下其他所有截面?zhèn)€體的所有內生變量受到的影響，以此來描述時空坐標下內生變量動態(tài)關系。這種方式既能刻畫時間頻度的動態(tài)變化過程，也能將空間效應囊括進來，能夠較為完整的體現(xiàn)內生變量的作用路徑。

表4 SSPVAR 估計結果

（二）時空脈沖響應分析

時空維度的VAR 脈沖響應函數(shù)會在一個個體的一個變量受到沖擊的時候產生N×K的脈沖響應圖，代表N個截面的K個內生變量都會在共振效應上發(fā)生變化。由于篇幅有限，為了討論能源強度、經濟增長和FDI的時空沖擊效應，主要選擇典型省份為分析樣本，以此中心具有地理相近的一階Queen 鄰近區(qū)域的共振沖擊效應作為分析的基礎，探討變量時空響應路徑。本文選取能源強度大的山西，國內生產總值占前的廣東和外商直接利用率高的江蘇為沖擊源核心地，其他具有相同邊界的鄰近省份的響應情況作為提煉變量關聯(lián)變動規(guī)律的樣本。

1.能源強度的沖擊影響分析

以能源強度大省山西作為沖擊源地，其能源強度受到沖擊后對自身及鄰近省份的動態(tài)沖擊響應過程。由圖1（a）可知，山西地區(qū)能源強度的一個正向標準沖擊，自身產生正向響應，這種自強化效應持續(xù)一段時間逐漸收斂；沖擊經由空間相關性波及鄰近區(qū)域，這種以“警示”作用對陜西、內蒙古、河北、河南的能源強度產生負向影響，山西省高能耗的環(huán)境污染和自然資源枯竭“壞例子”，督促周邊引以為戒降低能耗，防止重蹈覆轍。由圖1（b）中可知，山西高能耗低能效不利于自身經濟發(fā)展，能耗越高，經濟效率低，說明經濟發(fā)展新動能改革逐漸在典型的資源型省份初見端倪，能源效率提升會促進經濟繁榮再現(xiàn)，能耗度高則不利于經濟發(fā)展。這種沖擊產生了正向溢出影響，促進周邊省份的經濟增長，這也驗證了路正南［19］的研究結論即能源強度對經濟增長的影響是正負兩種作用力的結果。由圖1（c）可知，短期內，較高的能源強度不利于當?shù)赝赓Y利用，說明對外資的政策性引導發(fā)揮作用，外資會逐漸流入高能效低能耗部門。這與張小漫［20］關于低碳區(qū)能源消費強度的增加不利于外資的引入和運用的結論是一致的。而經由空間溢出路徑對鄰近省份產生的影響路徑基本一致，短期內能源強度增強會發(fā)揮負向溢出，不利于周邊省份的外資利用，但是從第2 期開始這種負向溢出逐漸轉正，在長期內發(fā)揮積極的正向溢出作用，利于周邊省份外資利用水平，這也能說明全國的外資引導政策發(fā)揮作用，高能耗地區(qū)發(fā)生了“恐嚇”和“擠出”效應，驅逐了更多的外資進入到鄰近省份，外資尋求低能耗高能效、低污染的城市作為其進入的主要目的地。

圖1 沖擊源山西能源強度：樣本地區(qū)相關變量的響應

2.經濟發(fā)展的沖擊影響分析

圖2 是廣東省作為沖擊源核心地，當?shù)睾袜徑》莸拿}沖響應圖。由圖2（a）可知，經濟發(fā)展刺激能源強度增強，廣東省經濟高速增長推高了單位產出的能源消耗［19］。這也與廣東地區(qū)傳統(tǒng)能源占主導、新能源產業(yè)發(fā)展不完善息息相關。這也從地區(qū)角度驗證了趙新剛［21］關于經濟增長與能源強度處于倒“U”型曲線上行階段的結論。經濟增長會從空間傳遞正向影響，利于減弱福建、海南、江西、廣西地區(qū)的能源消耗強度，其中對與經濟空間權重關聯(lián)最大的海南影響最大，進而從空間角度擴展了AlIrian［22］關于經濟增長在長期范圍內降低能源消耗的結論。廣東省經濟發(fā)展的溢出效應會提高周邊省份的能源產出效率，足以說明經濟發(fā)展會通過技術、資本等要素的溢出給周邊省份帶來了不可忽視的能源效率提升紅利。從圖2（b）可知，廣東經濟發(fā)展具有累積性，但是長期而言這種優(yōu)勢逐漸消失。短期內，廣東省的經濟發(fā)展會產生正向的溢出效應能夠帶動周邊的經濟發(fā)展，但是長期內這種溢出影響卻由正轉負，“物以類聚”的集聚效應改變了溢出方向。廣東發(fā)展引致周邊人才、資源等會集聚流入這個區(qū)域引起其他區(qū)域經濟發(fā)展資源的削減，阻礙了周邊經濟發(fā)展。由圖2（c）可知，當?shù)丶爸苓吺》莸耐赓Y利用和流入對廣東省經濟發(fā)展的正向沖擊給予了正向響應，且響應路徑基本一致，僅在頻度上有略微差異，即進一步驗證了經濟增長會促進FDI流入和利用的短期動態(tài)關系［23］；長期內，這種經濟的帶動效應逐漸減弱，不利于外資的流入和利用。Kida［24］利用索洛內生增長理論的研究結論認為經濟發(fā)展的態(tài)勢決定了FDI流入的規(guī)模和速度。因此，在經濟水平一定時，經濟增長能夠產生正向的溢出效應，帶動周邊經濟發(fā)展和FDI流入；但當超過一定水平時，這種帶動效應卻在時空上表現(xiàn)出相反的態(tài)勢。

圖2 沖擊源廣東經濟增長：樣本地區(qū)相關變量的響應

3.外商直接投資的沖擊影響分析

以實際利用外資規(guī)模最大的江蘇作為沖擊源，自身省份和鄰近省份的脈沖響應路徑。由圖3（a）可知，江蘇省外資流入強化了當?shù)睾椭苓吺》莸哪茉磸姸取．斍?，致力于改善環(huán)境問題的綠色發(fā)展導向會引導FDI的投資流向，趨于節(jié)能技術研發(fā)和利用的部門中，但是早期外資流入主要集中在高能耗工業(yè)部門，累積起來的不良效應并非短時間能緩解。因此，短期內FDI與能源強度的關系在時空角度體現(xiàn)了FDI的能源強化效應。長期來看，隨著針對外資進入方式和領域的政策引導，部分先進的省域發(fā)揮FDI的利好效應降低能源強度。FDI對能源強度的雙向作用與蘇素［25］的研究結論相一致。由圖3（b）可知，短期內，江蘇的FDI正向沖擊并沒有如預期對當?shù)睾袜徑》莸慕洕鲩L產生正向影響；但是長期來看，從空間角度體現(xiàn)出了FDI的經濟發(fā)展促進效應。FDI效應走向取決于東道國吸收先進技術的能力。由于地區(qū)對技術溢出和管理經驗等存在吸收的滯后性，使得外資進入后未能對經濟增長發(fā)揮正向激勵作用。而隨著吸收能力的提升，F(xiàn)DI的經濟發(fā)展效應逐漸顯示，促進經濟發(fā)展。這種與經濟關聯(lián)的U 型規(guī)律同樣會通過空間傳遞影響周邊省份。由圖3（c）可知，江蘇外商直接投資正向影響自身省份的FDI，但最終和其他周邊省份一樣。短期內的趨勢是先減弱，隨著時間推進，也逐漸發(fā)揮其先期的累積效應，吸引周邊省份的外資流入。可見資源同質化程度較高的區(qū)域會產生FDI追逐的惡性競爭效應。地區(qū)FDI流入會弱化周邊地區(qū)FDI引入規(guī)模，但是長期內這種影響會逐漸消失。

（三）ICT 的影響效應分析

圖3 沖擊源江蘇外商直接投資：樣本地區(qū)相關變量的響應

圖4 相關變量對lnICT 的導數(shù)圖

運用局部線性估計法估算半?yún)?shù)項，并畫出能源強度、經濟增長與外商直接投資對ICT的偏導數(shù)圖，具體如圖4 所示。圖中橫軸表示ICT，數(shù)值越大表明行業(yè)發(fā)展水平越高；縱軸表示導數(shù)值，說明ICT變化一個單位對變量的影響幅度。ICT發(fā)展呈現(xiàn)三階段模型［26］。整體看來，在技術籌備初期，基礎設施水平處于待建階段，ICT對變量幾乎不發(fā)揮影響作用；但當進入技術迅猛發(fā)展的階段，ICT發(fā)揮積極效應，對變量的影響具有曲線特征。具體來看，由圖4（a）可知，在發(fā)揮作用階段，ICT發(fā)展有助于降低能源強度提高能源效率，尤其作用初期的影響力度最高，ICT與能源消耗強度的關系處于最優(yōu)狀態(tài)，隨著其投入不斷加深對于減緩能源消耗的影響力也不斷減弱。Ishida［27］以日本為例，證明了ICT發(fā)展能夠促進能源利用率提高。然而，ICT產生的電力需求增長會抵消其緩解能耗的作用。因此，理清ICT普及應用帶來的能源回彈效應對于改善能源消耗模式極其重要。ICT對經濟發(fā)展具有替代和滲透效應，以支撐資本形式和提高全要素生產率的方式直接及間接地影響經濟發(fā)展［28］。由圖4（b）可知，ICT以V 曲線形態(tài)促進經濟發(fā)展，且在作用初期發(fā)揮了促進的頂峰效應。當出現(xiàn)資源錯位或不匹配現(xiàn)象時，經濟增長效應消失；但當震蕩調整后到新適配點，又發(fā)揮積極的促進效應。這說明ICT的經濟發(fā)展促進作用取決于社會軟硬件適配度。由圖4（c）可知，ICT擴大了外資的流入且提高了外資的利用率。作用期開始即以N 形圖的正向影響路徑展開且在發(fā)揮最大促進效應后，隨后呈震蕩的波動影響狀態(tài)，正向效應逐漸減弱，在5 時達到波谷后又逐漸上升，說明ICT作為東道國吸收能力的一個重要指標，影響東道國FDI的吸收效率，并且會對其經濟效應也會產生一定的間接傳導影響。

四、主要結論及建議

本文將ICT對經濟活動的影響具體到能源、經濟和FDI兩兩因果關系的研究體系中，以中國30 個省份面板數(shù)據(jù)構建了半?yún)?shù)空間向量自回歸模型（SSPVAR），以時空脈沖響應函數(shù)刻畫了變量沖擊的時空響應路徑，導數(shù)圖刻畫了ICT不同發(fā)展階段發(fā)揮的作用效應。

（1）能源強度、經濟增長和FDI互為因果，且表現(xiàn)出顯著的時空交互作用。能源強度具有自我強化效應，且抑制經濟發(fā)展、不利于FDI流入。這種影響經由具有相關性的經濟活動媒介傳遞，發(fā)揮了相反的效應，促進周邊省份經濟發(fā)展和外資流入。資源型大省依靠高能耗的經濟發(fā)展驅動力不足且負面影響大，優(yōu)勢資源流入周邊，為其高效發(fā)展提供先機。因此，伴隨能源效率提高，轉變資源型地區(qū)的能源結構、加大新能源開發(fā)、加快傳統(tǒng)能源替代是解決當前高能耗問題的第一要務。

（2）經濟發(fā)展強化了能耗強度，粗狂型的依賴能源消耗發(fā)展并未得到有效改善。經濟溢出效應有助于降低周邊省份高能耗、提高能效；且發(fā)揮自身的累積效應，促進FDI的流入和利用率的提升。這種利好的溢出效應卻是短暫不可持續(xù)的。因此，區(qū)域在發(fā)展經濟的同時要注意和周邊省份協(xié)同合作，發(fā)揮資源優(yōu)勢互補，強化經濟發(fā)展的正向帶動效應。

（3）FDI的東道國效應呈U 型曲線。下行區(qū)，外商直接投資不利于能效提升、抑制經濟增長；上行區(qū)，由于高級要素、專業(yè)人才配套完善及吸收能力的提升會引導外商直接投資發(fā)揮節(jié)能高效的技術溢出效應，加快綠色經濟發(fā)展，且對周邊鄰近省份溢出也是有利的。因此，充分發(fā)揮外資的正向效應，須強化區(qū)域的吸收能力、加大人才引進；同時，加強外資管理，引導外資合理分流于高規(guī)格要素的新興產業(yè)中，提高外資的利用率。

（4）ICT發(fā)揮積極效應，具有節(jié)能、增產和引流的三大利好作用。盡管作用力度會因其自身特點產生的能源回彈效應而呈減緩-提升-減緩-再提升的曲線變化狀態(tài)，但是ICT發(fā)展的節(jié)能效應是可持續(xù)的。因此，積極推動信息技術的普及和應用，加大綠色技術創(chuàng)新尋求對信息技術產品生產中和廢舊產品的分解處理產生的能耗回彈和環(huán)境問題的解決之道。ICT的經濟發(fā)展和外資的促進作用是波動的。充分發(fā)揮ICT資本要素的替代效應，擴大利用領域，優(yōu)化基礎設施建，為可持續(xù)發(fā)展提供新的動力源泉。