〔摘要〕近年来，环境污染问题逐渐突显，传统的“以能源换产量”的粗放型工业发展模式已不再适应新形势的需要。外商直接投资不足、产业结构不合理等因素制约着中国工业能源效率的提升。本文运用中国30个省(西藏与港澳台地区除外)2005―2014年的面板数据，从外商直接投资异质性的角度，实证分析外商直接投资、产业结构对中国工业能源效率的影响作用。结果显示，结合区域产业结构特点来看，外商直接投资在一定程度上能够促进中国工业能源效率的提升。关于外商直接投资异质性方面，本文对外商直接投资进行特征分解后发现，外商直接投资在制造业的投资比重越大对中国工业能源效率的提升作用越明显，外商直接投资的技术水平对中国工业能源效率的影响存在显著的门槛效应。
〔关键词〕FDI;产业结构;工业能源效率
一、问题的提出
能源是国民经济与工业发展的重要物质基础与保障，随着中国经济不断发展、工业产能不断提升，能源消耗总量也与日俱增。近年来，中国经济进入“新常态”，“工业40”格局逐步形成，传统的“以能源换产量”的粗放型工业发展模式已不再适应新形势的需要，过低的工业能源效率不仅制约着中国工业经济的可持续发展，也时刻威胁着中国的能源安全。
Sun和Tipton[5]通过分析改革开放以来中国FDI特征的转变情况，梳理了外资来源国、投资规模和外资企业所有制形式对中国经济影响的变化过程。Alfaro等[6]通过建立多国FDI与经济增长直接的关系发现，不同特征的FDI对经济增长的贡献度存在很大差异，外资进入方式、外资来源国、外资进入行业和生产要素利用比等都将对外资质量产生影响。在充分考虑东道国产业结构、FDI对能源利用效率影响的基础上，关注FDI异质性对于降低东道国能源消耗、提高能源利用效率的影响程度，并对这种影响程度和潜在的作用机理进行深入分析是十分必要的[7]。FDI对东道国工业能源效率的影响并不是单独发挥作用，而是与产业结构协同发挥作用。现有从FDI异质性的角度进行的研究并不完善，因此，本文基于FDI异质性分析FDI、产业结构对中国工业能源效率的影响作用。
本文将从中国FDI的发展现状和产业结构的自身特点出发，全面系统地测度和衡量中国能源效率，剖析中国FDI水平与产业互动能力，找出中国在利用FDI提升工业能源效率过程中存在的不足。本文使用中国30个省2005―2014年的FDI、产业结构和工业能源效率的面板数据，从FDI在制造业的投资比重和FDI的技术水平两个角度对FDI进行特征分解，深入剖析FDI与产业结构的内在联系，以及对中国工业能源效率的影响机理。
二、理论基础
本文构建FDI、产业结构与工业能源效率的基准理论模型，在此基础上引入变量分解法对传统理论成果进行纵向拆分，得出校准模型的基本形式。
1基准模型
投入与产出的关系决定了经济发展水平，体现经济发展的效率和现阶段的生产能力。从生产函数最基本的形式来看，产出(Y)的主要决定因素包括劳动(L)、资本(K)两个要素。而后有学者相继尝试将城市规模(POP)、国内投资(INV)、产业结构(IS)和FDI等因素引入模型中。研究结果表明，随着经济的发展，上述要素对经济增长会产生越来越重要的影响，各因素之间也存在着相互作用关系。基于此，本文将FDI、IS、POP、INV引入模型，得到式(1)。
Y=θ(FDI，IS，POP，INV)(1)
ENRG=δ(FDI，IS，POP，INV) (2)
2校准模型
基于FDI的经济增长模型，以FDI为基础变量，将FDI在制造业的投资比重、FDI的技术水平等细分子变量作为特征变量，两者的比值为特征系数λ，用以解释FDI对经济增长的影响，中间产品同时由初始投入χ与特征系数λ决定[8]，得到式(3)，投入与产出的关系为式(4)。
N(j)=λ(j)χ(j) (3)
Yt=AL1-αt∫N0λ(j)αχ(j)αdj(4)
π(j)t=-FC+∫∞t[P(j)χ(j)-F(j)χ(j)]e-r(s-t)ds (5)
结合家庭效用函数推导出当人口增长率为0时的经济增长率为式(6)，由此可知特征系数对经济增长的影响程度。其中，g为经济增长率，w为稳态时经济增长率，ρ为时间偏好，1/σ为跨期弹性。再将经济增长率表达式代入工业能源效率的计算公式[10-11]，即可得出工业能源效率与特征变量的关系。 g=(w-ρ)/σ=(λ)(6)
3基本假设
根据以上分析，本文拟构建FDI、产业结构与中国工业能源效率之间的基准模型，采用FDI在制造业的投资比重、FDI的技术水平两个特征变量设置特征系数引入基准方程，对基准方程加入独立项与交互项作为校准方程。本文针对基准模型和校准模型分别提出两个基本假设，作为实证检验的理论基础。
当不考虑特征系数时，基准模型整体考虑FDI、产业结构对中国工业能源效率的影响。基本假设如下：
假设1：当其他条件不变时，外资进入程度对中国工业能源效率的影响是正向的，即外资进入程度越高，工业能源效率越高;反之，则越低。
假设2：当其他条件不变时，第三产业占比对中国工业能源效率的影响是正向的，即第三产业占比越高，工业能源效率越高;反之，则越低。
通过引入特征变量与特征系数，对FDI 进行分解与修正得到校准模型，显示特征变量对工业能源效率的影响。基本假设如下：
假设3：当其他条件不变时，FDI在制造业的投资比重会影响FDI对中国工业能源效率的作用，FDI在制造业的投资比重越大，越不利于提高工业能源效率。
假设4：当其他条件不变时，FDI的技术水平会影响FDI对中国工业能源效率的作用，FDI的技术水平越高，越有利于提高工业能源效率。
三、实证检验
本文使用特征分解法分析FDI的异质性对中国工业能源效率的影响，特征分解法是将某一变量的统计数据进行次级细分，利用次级数据的分类结果对基准变量进行二次回归，得到原变量异质性的统计回归结果。
1模型设定与变量选取
FDI、产业结构与工业能源效率是一个相互影响的作用系统，单一的变量方程很难反映变量间错综复杂的关系。鉴于此，本文构建基准方程式(7)，基于特征分解法对基准方程进行修正得到修正方程式(8)―(10)，从而构建FDI、产业结构与工业能源效率综合评价体系。
式(7)为基准方程，ENRG表示中国工业能源效率，FDI表示外商直接投资，IS表示产业结构，INV表示国内投资，POP表示城市规模，下标i表示城市，t表示时期，α表示自变量系数，β表示控制变量系数，c为常数项，ε和φ为随机变量。
2数据处理与模型检验
ENRG即国民经济总产出与工业能源消耗总量之比。工业能源消耗总量采用各省工业行业消耗的主要工业能源总和，包括原煤和原油及其制品总量，由于低热值燃料、生物质能和太阳能等能源利用量只有2005―2014年的数据可查，本部分不予统计和采纳。。总产出为各省全年GDP的统计值。
从能源消耗总量与GDP的统计数据可以看出，随着GDP的上升，能源消费总量也同趋势上升，但从2013年开始，中国对能源和环境规制力度的加大，以及鼓励新型替代能源研发与利用政策的推行，中国各地区能源总量与GDP的拟合程度减弱。
从各省平均工业能源效率的统计结果来看，各地能源利用存在着区域性差异。北京、上海和广州等一线城市由于长期实行相对严格的能源规制制度，能源效率较高。江苏、福建和浙江等轻工业城市由于经济增长对能源消耗的依赖程度较低，能源效率也相对较高。河北、辽宁和山西等传统重工业城市由于经济发展高度依赖能源消耗，平均能源效率都维持在053左右的水平。
FDI采用外资企业的工业增加值与国有企业和规模以上非国有企业工业增加值之比进行衡量。其中部分城市个别年份数据丢失难以统计，则采用插值法进行补齐。从FDI统计数据来看，中国各省外资利用数量存在明显差异。上海、江苏和广州等沿海发达城市外资引入量明显高于其他城市，甘肃、青海和宁夏等内陆城市利用外资量明显低于全国平均水平。从FDI流入与工业能源效率的关系来看，在外资进入初级阶段，FDI与能源利用效率的相关性较弱，当FDI积累到一定程度时，外资流入量开始与工业能源效率具有一定的相关性，二者存在门槛效应。
IS采用第三产业在国民经济中的比重作为衡量指标。从全国产业分布来看，各地产业结构存在制度性差异。北京、上海等一线城市第三产业占比明显高于全国其他省份，河南、河北和山东等省份则持续低于全国平均水平，属于第一、第二产业占比较重的农业或工业省份。针对于某一地区的产业结构布局却因城市发展方针不同，产生了两级分化的局面。北京、江苏和上海等省份工业化程度逐渐升高，辽宁等传统重工业省份第三产业占比长期维持在40%左右的水平。 INV采用国内固定资产投资总额衡量。工业能源效率的提升在很大程度上依赖技术进步，技术水平的提升一方面依靠引进外资的技术溢出效应与产业协同效应，另一方面则依赖国内对产业自主研发、产业升级等的投入。因此，本文以国内固定资产投资代表国内投资水平，旨在排除国内资本影响工业能源效率对实证结果造成的偏差。
从各省份2005―2014年国内固定资产投资总额来看，各地区国内投资力度不断加大，对地区国民经济发展起到了重要作用。北京、辽宁、河北和浙江等省份表现尤为突出，山东、山西等省份国内投资并没有趋势性变化。
POP使用人口增长率进行衡量。由于城市规模不同，能源规制与工业能源效率的水平都存在很大不同。城市规模越大、市场化水平越高，越有利于外资企业形成规模经济，发挥成本、价格和管理优势。一方面，规模越大的城市对FDI技术溢出、产业提升的需求更加迫切;另一方面，城市规模越大，产业结构的稳定性越强，对工业能源效率提升的结构性压力越大。
对于联立方程组的计算，普通最小二乘法(OLS)很难得到准确有效的估计结果，因此本文采用广义矩估计(GMM)的计量方法，旨在解决模型中变量的内生性问题。另外，由于该模型假设存在具有自相关和异方差的随机误差项，使得结果也更为客观与稳健。在选择统计软件方面，基于本文所选数据为面板数据的特性，并考虑到软件运行的便捷性、可操作性和稳定性，本文利用Stata计量软件对数据进行运算与分析。
3实证结果
(1)基准模型结果
由表2中(11)回归结果显示，FDI的系数为正数，因此当其他条件不变时，FDI对工业能源效率具有正向影响。IS的系数也为正数，说明当其他条件不变时，IS对工业能源效率也具有正向影响。并且，FDI对工业能源效率影响的边际作用小于IS，这说明虽然引进外资在一定程度上能够促进中国工业能源效率的提升，但是区域产业结构的技术吸收能力、能源分配能力等仍然是不可忽视的重要因素。
其次，INV的系数为正数，说明当其他条件不变时，提高国内固定资产的投资数量能够改善工业能源效率，并且，这种影响的程度也是非常可观的。POP的系数为正数，可以说明在其他条件不变的情况下，城市规模越大，市场化水平越高的区域能源利用效率越高。
(2)校准模型结果
首先，观察以FDI在制造业的投资比重为特征变量的实证结果。由表2中(12―1)的回归结果显示，当只考虑CHARAC1而不考虑FDI数值变化时，FDI在制造业的投资比重对工业能源效率存在独立的正向影响，其他变量的影响也为正向。(13―1)的回归结果显示，当同时考虑CHARAC1和FDI变化时，两者对工业能源效率的影响都显著为正。(14―1)的回归结果说明，当在(13―1)的基础上加入CHARAC1与FDI的交互项时，交互项的系数显著为负。表明FDI与CHARAC1之间的关系是可以相互替代的，FDI在制造业的投资比重对中国工业能源效率的影响力随着外商直接投资额的增大而弱化，同时外商直接投资对中国工业能源效率的促进作用也会随着FDI在制造业的投资比重上升而逐渐减小。
FDI的技术水平能够在一定程度上影响中国工业能源效率水平，但却存在明显的门槛效应。中国进入经济发展新常态以来，各地不断加强引资规制管理力度，对外资质量进行筛选，从而使技术密集型产业的外资投入增大，引导有利于工业能源效率提升的外资进入中国。
四、政策建议
根据统计数据与实证检验结果，针对中国目前FDI技术外溢能力较弱、产业结构有待调整、能源利用效率较低的经济发展现状，本文从能源体制改革、产业结构差异和技术创新三个方面针对中国工业能源效率问题提出政策建议。
1深化能源交易体制改革，完善能源管理体系
目前，中国的能源供给格局与交易体制改革仍处于市场化的初级阶段，虽然中国针对市场参与者的结构调整和交易机制改革都进行了探索，但力度远远不够。中国的能源供给结构是以国有大型经济体为主，以区域性、企业性供给主体为辅，这一方面暴露出中国能源供给体系的单一性，另一方面体现出以重资产为主的供给主体制约能源改革的现实问题。在能源交易市场与价格方面，政府长期处于主导地位，市场交易主体的成本与收益受到政策调控的影响较大，未能充分反映市场的供求关系。
以电力能源为例，通过在发电市场和零售市场同时引入竞争机制，有助于建立相对公平的市场竞争环境，优化电力产业资源的配置结构。从国际电力改革经验来看，一方面，中国政府应逐步降低电力供给门槛，引入新的市场参与者打破原有的垄断市场结构。另一方面，建立电力市场交易机制，并通过市场化的定价机制与交易规则营造高效、合理、健康的竞争环境。中国能源体制的改革应循序渐进，按照电力销售的物理走向，从发电环节到售电环节逐步进行。
(2)以能源管理体系改革作为能源改革的保证
中国在节能减排项目中存在巨大的发展潜力，电力、钢铁、石化和建材等行业的能源效率均低于世界平均水平。因此，要对中国能源管理体系进行产业规制与引资规制，建立工业能源效率政策绩效评估体系，完善法律法规建设，加强执行力度。
中国可以借鉴发达国家在能源环境立法方面的成功经验，引入相关法律，如能源税、碳税等。针对不同区域、不同行业分别制定并执行更为严格的法规和标准。加强节能减排执法力度，切实做到有法必依执法必严。
2调整能源消耗结构与利用方式，科学制定能源规制政策
(1)以合理的能源利用方式作为能源结构升级的动力
基于现有的产业结构，调整能源利用方式是中国工业能源效率较低的地区亟待解决的问题。能源利用方式是中国能源结构化与信息化水平的集中体现，随着经济中间产品的多样化逐渐形成，能源利用方式结构化越来越明显，通过对利用方式的调整，可以从产品端提高全产业链、全过程的工业能源利用效率。
要逐步调整能源消耗结构与利用方式，引导产业向新能源、可再生能源、生物能源利用方面转型，从能源消耗的源头解决能源效率低的问题。建立健全新型能源物联网，加大能源配送基础设施管网投资力度，提高能源储备能力，避免能源传输与接入等环节的浪费，从而提升能源的利用效率。在能源的利用端，推广新能源利用设备，如新能源汽车、新能源动力集成发动机等设备的研发与使用，从政策上给予引导与优惠。
(2)以科学的能源规制政策作为能源结构升级的保证
近年来，能源规制问题不仅受到发达国家的重视，也在发展中国家的经济政策中有所体现。中国以工业带动经济发展的工业信息化政策已经步入“工业40”的新阶段，如何利用多层次、多角度、多阶段的环境规制政策，引导境外与境内资本高效投入，促使产业布局向高能源效率、低能源消耗格局转移，是能源结构升级的重要保证。
从国际经验来看，各国对能源的规制主要集中在能源的总量、结构和技术方面。在总量方面，要转变“以能源换产量”的经济发展模式，通过税收等方式促进技术更新与升级，从而降低能源消耗量。在结构方面，要充分发挥能源规制政策的双向调剂作用，对节能环保型行业给予政策支持，对高耗能行业进行流量控制。在技术方面，着力推广高技术、低能耗的生产工艺，发挥技术溢出效应与行业示范效应，从而提高国民经济的整体能源利用效率。
2优化产业结构的区域分布，加强能源网络建设
(1)以合理的产业结构分布作为调整能源消费结构的基础
从区域上看，中国能源的消费主体为中东部地区，但工业能源效率却高于中西部地区，其根本原因在于中东部地区的产业结构与基础经济条件更加优异，产业结构对工业能源效率的影响十分重要。促进各产业结构向高技术含量、高能源利用效率的行业转移与倾斜是提高中国工业能源效率的重要途径。随着经济的发展，第三产业的占比会逐渐提升，能源利用效率也会随之增加。从目前情况来看，产业结构复杂、细分程度越高的地区能源利用效率改善情况明显。因此，调整产业结构、丰富区域经济内涵是提高工业能源效率的重要途径。 (2)以健全的能源网络体系作为调整能源消费结构的保证
一般而言，产品加工链越长，能源消耗过程越复杂，能源浪费程度也就越高，能源效率越低。为解决这一问题，中国企业应加强能源物联网建设，发挥企业的产业集成能力和与上下游企业的整合能力，改善能源效率低的环节。一方面，能源物联网建设有利于发挥能源利用的经济效应;另一方面，能源物联网的优化可以倒逼产业结构优化与转型。
3以技术创新为主导提升工业能源效率
(1)以技术创新作为工业能源效率提升的主要途径
技术创新是中国制造业发展中提高能源效率的有效途径之一，有助于实现经济稳定可持续增长。高技术外资的引入将大大提升中国的能源利用技术水平。引导外资进行技术创新与升级投入，制定创新技术产业基金政策，发挥创新规模优势和能源技术的带动效应。拓展外资技术溢出渠道，设立外资先进技术资源整合通道，提升外资技术溢出能力，从而带动本国的技术研发，扩大和提高技术引进的规模和效率。加大对高技术、低能耗产品的吸收能力，为创新产业设备、零部件以及工艺等提供更多的便利条件和使用优惠，转变传统产品的消费模式，培养新经济形式下消费主体的节能减排观念。
除引进外资之外，中国企业自主研发能力也是提高工业能源效率不可缺失的部分。提高自身的技术研发能力，除了加大研发投入之外，还要优化研发支出结构，提高在关键设备与零配件环节的控制能力。提高中国企业对外资技术的吸收消化能力，逐步缩小与国外先进技术之间的差距。同时，鼓励聘请国外高技术员工，发挥高级技术人员流动带来的技术溢出效应。
(2)以技术水平作为利用外资评价的核心指标
长期以来，中国对于利用外资的绩效评价存在很大争议。从短期来看，对国民经济发展的促进水平是中国引入外资质量的直接评价指标，但从长期来看，外资对中国经济可持续发展能力的促进水平才是中国引进外资的核心问题。因此，以外资技术水平作为利用外资评价与考核的指标，是中国引入外资不可忽视的重要问题。建立完善的外资技术水平评价体系，应充分考虑外资对关联产业环节的技术带动作用。
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