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减排支出、技术选择和环境绩效

2022/5/19 9:19:10  阅读:243 发布者:

原文信息:Gutiérrez E,Teshima K.Abatement expenditures,technology choice,and environmental performance:Evidence from firm responses to import competition in Mexico[J].Journal of Development Economics,2018,133:264-274.

写在前面

Grossman and Krueger1991)发表在NBER上的《北美自由贸易协定的环境影响》这篇文章,奠定了国际贸易影响环境的关键机制,即贸易对环境的影响可以分解为规模效应、结构效应和技术效应。研究发现,美国和墨西哥之间的双边贸易自由化不一定会导致墨西哥环境质量的恶化,因为EKC曲线隐含的技术效应将抵消由规模效应或结构效应带来的对环境不利的潜在影响。不管是基于他们开创的贸易影响环境的经典理论框架,亦或是诸如SDALMDI等分解方法,后续大量文献证实了他们的这一发现。那么随之而来的问题就是:什么是技术效应?贸易引致的技术效应规模有多大?

通常来说,一旦发现企业污染排放强度上升,那么据此就可以推断出企业存在技术升级。而相较于其他数据集,一个分别包含产量、能源价格和数量信息的数据集,会更准确地估计企业能源使用效率(这里推荐Barrows and Ollivier 2021年发表在JDE上面的那篇文章),从而也能更好评估减排支出和技术的相对重要性及其对发展中国家环境的影响。然而,好数据可遇不可求。接下来让我们看看,这篇文章是如何充分利用已有数据,对墨西哥企业污染排放展开研究的。

由于文章中的一些关键术语存在反复横跳,这里先对标题中的关键名词进行定义:其中,减排支出用企业环境能源支出衡量,技术选择指的是企业电力和燃料支出占总销售额的比重(逆能源使用效率),进口竞争指的是由进口中间投入品构造的企业产出关税下降。所以,对回归系数的解读不要弄错。

01

结论

本文展示了在墨西哥背景下,企业减排支出和技术选择对进口竞争变化做出的不同响应。利用墨西哥企业层面和卫星影像数据,通过构建墨西哥企业在2000年至2003年期间的产出关税,实证检验进口竞争对企业能源使用效率、企业减排支出以及企业周围污染浓度的影响。结果表明,进口竞争促使墨西哥企业提高了能源效率,与此同时也降低了减排支出。由于进口竞争对企业能源使用效率和减排支出产生了两种相反作用,因此进口竞争对环境质量的总体影响无法从这两种反作用力中推断出来,尤其是在无法获得企业层面可靠排放数据情况下。为了解决这一问题,作者们通过利用卫星影像数据获得了污染颗粒物浓度测量数据,从而进一步证实了进口竞争降低了企业周围污染排放浓度。

数据来源

02

被解释变量数据来源:文章使用了2000-2003年三类墨西哥企业级数据和卫星影像数据。企业级数据方面,第一类是企业环境和能源投资信息数据(ESIDET)。该调查数据库除了诸如工艺研发支出等标准企业创新活动信息,还包括(1)与环境相关的支出;(2)与合理生产和使用能源相关的支出;(3)除(1)和(2)外的其他相关支出。基准回归中,文章将(1)和(2)归为企业减排支出,(3)则作为稳健性检验使用。第二类数据是年度企业调查数据(EIA)。文章将该数据库中的企业燃料和电力支出占总销售额的比重作为技术选择的代理变量。第三类是企业信息系统数据(SIEM)。该数据库包含了企业6位目或8位目产品级别的进出口投入产出情况,文章用该数据构建墨西哥企业级产出关税。

解释变量数据来源:关税数据来源包括(1)贸易统计年鉴中公布的墨西哥进口统计数据;(2)墨西哥和别国签订的自由贸易协定文本中的关税信息。

03

识别策略

上式中, 下标      分别表示企业、行业和年份; 被解释变量  包括三个: 燃料和电力支出占总销售额的比重(逆能源使用效率)、企业减排支出。  表示企业固定效应、  表示行业-年份固定效应。

卫星影像数据方面,2000-2003年,墨西哥整个陆地地区5km空间分辨率无云图像气溶胶光学深度(AOD)的日测值数据来自NASAAOD值越高意味着透明度越低(空气质量越差)。需要注意的是,AOD无法对污染物来源进行区分,换句话说,某个企业特定范围内的污染排放浓度可能来源于多家企业。为了解决这个问题,文章对每个企业的位置进行编码,假设每个编码中的污染浓度由该编码中每个企业污染排放浓度的加权平均值得到。其中,权重是每个企业的员工数占每个编码中的员工总数(即每个编码对应的所有企业的员工总数)的比重。月测度值取自AOD日均值,年测度值则是月测度值的均值。

上式中, 下标    分别表示编码和地区。这里的  表示编码固定效应、  表示虚拟变量,指的是每一个编码内是否至少存在一家污染行业。 指的是地区级别的一系列天气控制变量,例如温度。

文章的核心解释变量为墨西哥企业产出关税。具体构造方法为:以基期(2000年)进口量作为权重,将企业-来源国-产品层面的关税汇总为企业-产品层面关税,接着再利用企业投入产出关税的子集比上企业产出数量,这样就得到了企业产出关税。

1)式中,下标gjct分别表示产品、行业、进口来源国、年份。

2)式中,下标GiNi分别表示企业生产产品合集、企业生产产品的个数。

回归结果

04

1)能源使用效率(技术选择)

1展示的是不同规格下,加总和分项能源使用效率的回归结果。其中,第(1)列和第(2)列的被解释变量为电力和燃料支出之和占销售额的比重。可以看出,在控制最严格的(2)列,产出关税依然是正向显著的,这意味着进口竞争总体上提高了企业能源使用效率。同样,列(4)表明进口竞争提高了电力使用效率(作者们据此推测,可能是由于企业存在技术进步)。然而,列(5)和列(6)均表明,进口竞争对企业燃料使用效率没有显著影响。

2)减排支出

2展示的是不同规格下,以环境能源投资强度(投资额占销售额的比重)、环境能源投资可能性(是否有投资)以及环境能源投资对数值作为被解释变量的回归结果。可以发现,进口竞争减少了企业对减排的需求。

3AOD(企业污染排放浓度)

产出关税下降(进口竞争加剧)一方面会提高企业能源使用效率(技术选择),另一方面又会降低企业环境能源投资(减排支出)。结合这两方面的结果,无法得出进口竞争对墨西哥企业环境污染的总体影响。因此,表3给出了不同规格下,基于卫星影像数据测算的企业污染浓度值回归结果。

列(1)仅包括编码固定效应、编码层面控制变量(例如编码中企业的总销售额等)以及行业-年份固定效应。列(5)则在列(1)的基础上加入了地区-年份固定效应。考虑到初始污染更严重区域的企业采用技术减排的可能性更高,因此列(2)和列(6)加入了初始AOD和产出关税的交互项。为了直接验证这一点,列(3)和列(7)考虑了初始能源使用强度与产出关税的交互项。列(4)和列(8)则加入了产出关税和虚拟变量交互项。

列(1)结果显示,进口竞争会导致企业周围排放浓度增加,但是一旦纳入地区-年份固定效应后,这一结果并不显著(列5)。此外,对于初始AOD更高、能源强度更高或污染程度更高的编码地区,无论是否考虑地区-年份效应(列234678),进口竞争均降低对企业污染排放浓度。这就说明,墨西哥企业污染排放浓度的降低主要是通过能源使用效率实现的,并非依靠环境能源投资。

接下来文章分别从其他类型关税(企业投入关税、美国对墨西哥企业进口平均关税)以及企业对产出关税变化的预期响应等方面,对基准回归进行了一系列稳健性检验。结果表明,基准回归估计结果稳健。

05

机制分析及解释

进口竞争之所以通过提高墨西哥能源使用效率进而降低了排放,很可能是因为企业进行了技术创新。然而,这只是作者们的推测。为了发现更直观的证据,作者们又将墨西哥企业调查数据中的企业工艺研发支出作为被解释变量重新回归,结果表明,进口竞争对企业技术创新具有正向促进作用,作者们据此把这一结果当成进口竞争促使企业存在技术进步亦或是企业在生产过程中采用新技术的证据(表5中的列3和列4)。表5的列(1)和列(2)显示,本文前面实证得出的企业能源效率提高的另一个潜在机制可能与规模效应有关。此外,前面证实进口竞争导致企业减排支出下降,那有没有可能是因为此类投资与其他一般投资之间存在替代?表5的列(5)和列(6)表明,这一潜在效应不存在。

结论

06

进口竞争导提高了墨西哥企业能源使用效率,但与此同时也降低了企业减排支出。这表明,贸易自由化引发的进口竞争能够通过激励企业能源使用效率,从而对环境产生积极影响。但如果仅通过分析环境和能源投资则很难确定这种关系的存在。这说明,对企业污染排放进行研究时,有必要同时考虑能源使用效率和企业减排支出。这篇文章就是一个例子:如果仅仅依赖环境能源投资与环境绩效正相关的假设,则很可能会错误地得出进口竞争会对环境产生破坏的结论。

本文的局限性同样不容忽视:首先,企业层面的工艺研发活动在多大程度上与企业污染排放降低相关呢?对不同行业的分析可能会找到更具一般性的企业减排支出和技术选择的典型案例。其次,一个分别包含产量、能源价格和数量信息的数据集,将能比这篇文章更加准确地估计企业能源使用效率,从而能够更好地评估减排和技术的相对重要性及其对发展中国家环境的影响。最后,文章基于基准回归和机制分析得出的,企业存在技术进步或企业在生产过程中采用新技术,感觉稍微有点牵强,毕竟直接等同技术选择和技术进步可能不太合适。

NBER最新发布了Cherniwchan and Taylor合作的《International Trade and the Environment: Three Remaining Empirical Challenges》,他们以Grossman and Krueger 1991的文章为起点,分析总结了当下研究贸易与环境的三大挑战,感兴趣的可以关注一下。

由于这篇推文看的时间太短,如果我有任何理解不对的地方,欢迎小伙伴们批评指正。我的邮箱号是:hermione.h.xie@cau.edu.cn

Abstract

Abatement expenditures are not the only available tool for firms to decrease emissions. Technology choice can also indirectly affect environmental performance. We assess the impact of import competition on plants’ environmental outcomes. In particular, exploiting a unique combination of Mexican plant-level and satellite imagery data, we measure the effect of tariff changes due to free-trade agreements on three main outcomes: plants’ fuel use, plants’ abatement expenditures, and measures of air pollution around plants’ location. Our findings show that import competition induced plants in Mexico to increase energy efficiency, reduce emissions, and in turn reduce direct investment in environmental protection.Our findings suggest that the general technology upgrading effect of any policy could be an important determinant of environmental performance in developing countries and that this effect may not be captured in abatement data.

转自:香樟经济学术圈

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