环境管制下中国出口贸易的CO2排放效应研究

张海玲

(山东师范大学 经济学院，山东 济南 250014)



环境管制下中国出口贸易的CO2排放效应研究

张海玲

(山东师范大学 经济学院，山东 济南 250014)

文章首先在理论上探讨了出口贸易的CO2排放效应以及发达国家环境管制政策对于中国出口贸易CO2排放效应的影响，随后利用2001年-2010年中国17个工业行业的面板数据对理论分析结果进行了实证检验。研究结果显示，中国出口贸易有利于CO2排放水平的下降，加入中国环境管制因素进一步扩大了出口贸易的CO2排放效应；在中国环境管制的作用下，Annex B国家单方面地强化环境管制政策并未引起中国发生碳泄漏现象。

环境管制；出口贸易；CO2排放效应

一、引言

根据国际能源机构的统计显示，1971年中国(包含香港在内)由于化石燃料的燃烧引起的CO2排放量约为8亿吨，到了2011年这一数据增加到80亿吨左右，占到全球CO2排放总量的25%。一些学者通过对CO2排放的测算认为出口贸易是导致中国CO2排放大幅度攀升的重要原因(Shui and Harriss，2006；孙小羽等，2008；刘强等，2009；齐晔等，2009)，其他一些学者则从国家间环境管制政策差异角度解释了出口贸易对于CO2排放的影响，认为发达国家单方面地强化环境管制导致了以中国为首的发展中国家发生“碳泄漏”现象(Glen and Edgar，2010；Fowlie，2009；Elliott，2008)。美国、欧盟等发达国家认为，“碳泄漏”现象的发生有悖于其环境管制的初衷，因此将会对来自于发展中国家的进口产品采取惩罚措施。

上述学者的观点并未考虑中国等发展中国家的环境政策因素。出口贸易的扩大有利于一国人均收入水平的增加，内生条件下人均收入的增加将会促使政府部门强化环境管制政策，从而有利于CO2排放水平的下降，因此出口贸易对于一国CO2排放水平的影响并不明确(Copeland and Taylor，2003)。本文将建立一个系统的理论及实证分析框架系统地考察中国环境管制因素对于出口贸易CO2排放效应的影响。

二、理论模型及分析

1．基本模型

本文根据《京都议定书》“共同但有区别”原则，将其附件B提及的发达国家缔约方(简称Annex B国家)设定为环境管制较为严厉的国家，而其他国家被设定为环境管制相对宽松的国家。本文建立在Copeland和Taylor(2003)标准的2×2×2理论模型基础之上，假设世界由中国与Annex B国家组成，凡是涉及到Annex B国家均以符号“*”表示。两种主要的生产要素为资本(K)与劳动(L)，两种产品为X与Y，假设其产量分别为x与y，同时假设两种商品的生产都是自由进入，生产技术保持规模报酬不变。假设X在生产过程中产生CO2排放，而Y的生产不会产生CO2排放，称前者为污染产品，后者为清洁产品。给定商品的价格以及排放水平，在完全竞争的市场上，追逐利润最大化的企业同时可以实现国民收入G的最大化，即：

(1)

(2)

上式也可以看成是CO2排放的反向需求函数D，该需求函数曲线是向下倾斜的，见图1。

经济中存在N个偏好相似的消费者，消费者对于商品的偏好都是相似的。代表性消费者的效用主要包括两部分：对于商品集q(x,y)的消费以及对于世界CO2排放总量Z的消费，其中Z=z+z*。对于商品的消费将会增加消费者的效用，而对于排放的消费则降低消费者的效用，消费者对于商品的消费来自于收入，因此可以写出代表性消费者的效用函数为：

u=u(q(x,y)Z)=u(I/β(p),Z)

(3)

其中I=G/N代表人均收入，β(p)是价格指数，I/β(p)=r为代表性消费者的真实人均收入。

均衡条件下CO2排放的价格是由CO2排放供给及CO2排放需求共同决定的，而CO2排放供给是政府环境管制的函数，为了确定最优的管制政策，政府在生产可能性边界及私人部门行为的共同约束下实现代表性消费者的效用最大化，即：

(4)

对上式求一阶导可得：

(5)

τ=N·(-uz/uI)=N·MD(p,r,z)

(6)

MD(p,r,z)表示代表性消费者因为消费CO2排放而引起的边际损失，最优的CO2排放管制价格应等于所有消费者边际损失的加总。若排放政策能够有效地实施，式6也可以看成是CO2排放的供给曲线S，该曲线是向右上方倾斜的，见图1。

一般均衡条件下最优的环境管制政策Z0以及CO2排放水平Z0由CO2排放需求曲线以及CO2排放供给曲线共同决定。

2. 中国环境管制的影响

若中国在污染产品生产上具有比较优势，则贸易自由化将有利于比较优势的扩大，生产要素由清洁产品向污染产品转移，促进污染产品生产规模及出口规模的扩大，从而引起CO2排放水平的上升，表现在图形上为排放需求曲线D0向外移动至D1，见图1。若此时环境政策保持不变，则CO2排放量由z0上升至z1。但是，出口规模的扩大同时提高了消费者的人均收入水平，因为环境质量是一种正常消费品，所以消费者对于优良环境的需求上升，促使政策制定者采取更加严厉的环境管制，在图形上表现为排放供给曲线S0向里移动至S1，移动的幅度取决于环境管制的力度，随着排放供给曲线的向内移动，CO2排放量也随之降低。

图1 比较优势为污染产品的情形

若中国在清洁产品生产上具有比较优势，则贸易自由化会引起生产要素从污染产品向清洁产品转移，引起清洁产品出口规模的扩大及污染产品出口规模的缩小，从图2中可以看出，排放需求曲线D0向内移动至D1，若环境管制政策不变，CO2排放量由z0下降至z1。贸易自由化同样提高了消费者的人均收入水平，消费者对于环境质量的需求也同样促使政策制定者加大环境管制力度，在图形上表现为排放供给曲线S0向里移动至S1，CO2排放量由z1下降至z2。

图2 比较优势为清洁产品的情形

3. Annex B国家环境管制的影响

上述分析假设Annex B国家CO2排放水平不变，当Annex B国家加大环境管制力度时，将会引起污染产品的生产下降，从而一方面降低了这些国家的CO2排放水平，另一方面抬高了污染产品的价格，同时也将对中国产生两方面的影响：一方面刺激中国扩大污染产品的出口，另一方面增加了中国居民的真实收入。首先，出口规模的扩大引起CO2排放水平的上升，通过图1可以看出，若中国不采取环境管制政策，CO2排放量将由Z0增加至Z1。其次，消费者收入水平提高后会增加对于环境质量的需求，促使政府采取更加严厉的环境管制政策，在图1中表现为排放供给曲线S0向左移动至S1，CO2排放量由Z1下降至Z2，Z2是否大于Z0取决于中国环境管制力度。

三、实证检验

1. 模型设定及变量说明

在前文分析的基础上，本部分将利用计量模型实证检验环境管制对于中国出口贸易CO2排放效应的影响，计量模型设定如下：

Cit=α+β1yit+β2(yit)2+β3tradeit+β4kit+β5eit+β6Policyit+β7exit+ui+εit

鉴于数据的可获得性，本文采用中国17个工业行业2001年-2010年的面板数据*17个工业行业部门见下表1。，其中i代表行业，t代表年份。被解释变量Cit表示各行业历年的CO2排放水平，分别以各行业完全CO2排放量以及完全CO2排放强度表示，为了保持数据的平稳性，减少异方差情形的出现，对完全CO2排放量取对数形式。解释变量中，yit表示人均产出对于CO2排放的影响，同时加入yit的平方项是为了检验环境库兹涅茨曲线假说。我们利用各行业出口贸易依存度tradeit考察出口贸易对于CO2排放水平的影响，即出口贸易CO2排放效应，利用各行业的资本强度Kit与能源消耗强度eit代表影响中国CO2排放水平的其他因素。解释变量Policyit代表中国环境管制政策，用于检验政策实施前后出口贸易CO2排放效应的变化，同时利用解释变量exit检验Annex B国家环境管制政策对于中国出口贸易CO2排放效应的影响。

2．数据的来源及处理

(1)被解释变量Cit

Xi表示i第行业的产值增加值，数据来源于历年中国统计年鉴以及国家统计局网站。

(I-A)-1为Leontief 逆矩阵，代表一种投入产出关系，直接CO2排放强度与(I-A)-1相乘为完全CO2排放强度，(I-A)-1数据来源于OECD数据库所提供的中国投入产出表。

表1 各行业完全CO2排放强度与完全CO2排放量

根据上述数据与公式，计算出来各行业的完全CO2排放强度与完全CO2排放量见表1，受篇幅所限，下表只列出2001、2004、2007与2010年的计算结果。

(2)解释变量

以历年各行业产值增加值除以该行业总就业人数得出，数据来源于历年中国统计年鉴以及前文的测算结果。

(3)解释变量tradeit

以各行业历年出口总量与该行业历年产值增加值的比值表示，相关数据分别来源于OECD数据库、中国统计年鉴。

(4)解释变量Kit

代表历年各行业的资本强度，以人均资本存量表示，用于检验要素禀赋假说。由各行业历年资本存量与从业人员的数量相除得出，这里以固定资产净值代表资本存量，数据来源于历年中国统计年鉴。

(5)解释变量eit

代表历年各行业的能源消耗强度，用各行业的能源消耗总量(以标准煤计量)与该行业产值增加值的比值表示，数据来源于历年中国统计年鉴。

(6)解释变量Policyit

代表中国环境管制政策，用于检验政策实施前后出口贸易CO2排放效应的变化，以历年各行业的环境治理投资总额占各行业产值增加值的比重表示，数据来源于历年中国环境统计年鉴。

(7)解释变量exit

以历年中国各行业向Annex B国家的出口量占其出口总量的比值来表示，若与被解释变量呈现显著的正相关关系，意味着Annex B国家环境管制政策的强化引起中国污染产品贸易优势的扩大以及CO2排放的增加，碳泄漏现象发生。数据根据OECD数据库提供的资料整理得出。

(8)α为常数，ui与εit分别表示不可观测的各行业的个体差异及随机扰动项。

3. 回归结果分析

本文利用Stata10.1计量软件进行回归，根据各种检验，本文最终采用以行业为聚类变量的固定效应模型进行回归。模型1与模型4为加入中国环境管制因素之前的回归结果，模型2与模型5分别在模型1与模型4的基础上考察了中国环境管制政策因素对于完全CO2排放量及完全CO2排放强度的影响，以及加入中国管制政策因素之后出口贸易CO2排放效应的变化，模型3与模型6分别在模型2与模型5的基础上考察了Annex B国家环境管制政策的影响，回归结果见表2。

(1)在以完全CO2排放量为被解释变量的回归模型中，人均收入的一次项系数为正，二次项系数为负，且在1%的置信水平上高度显著，说明人均收入与完全CO2排放量之间呈现出明显的倒U型关系，环境库兹涅茨假说成立。逐步加入中国的环境管制因素与Annex B国家的环境管制因素对于回归结果影响不大，这表明环境库兹涅茨曲线假说成立的结论是可靠的。在以完全CO2排放强度为被解释变量的回归模型中，人均收入的一次项显著为负，二次项却不显著，加入控制变量后对于回归结果的影响不大，表明完全CO2排放强度随着人均收入的增加呈现出单调递减的趋势。

(2)无论是以完全CO2排放量为被解释变量的回归方程还是以完全CO2排放强度为被解释变量的回归方程，出口贸易依存度变量都与CO2排放水平显著地负相关，说明出口贸易对于中国环境影响是正面的。通过加入中国的环境管制变量，扩大了出口贸易的CO2排放效应，加入Annex B国家的环境管制因素对回归结果影响不大。

(3)中国的环境管制政策因素policy与完全CO2排放强度显著负相关，而与完全CO2排放量显著正相关，这可能是因为环境管制政策带来的完全CO2排放强度下降的幅度小于产值增加的幅度，因此间接地导致环境管制政策与完全CO2排放量正相关。

(4)ex变量与中国各行业完全CO2排放量及完全CO2排放强度之间的关系均不显著，表明Annex B国家环境管制政策的强化并未引起中国发生碳泄漏现象。

(5)此外能耗强度变量显著地与完全CO2排放强度正相关，与完全CO2排放量的关系却不显著。资本强度变量与完全CO2排放量及完全CO2排放强度之间均不显著。

四、结论及政策建议

本文在理论上分析了环境管制对于中国出口贸易CO2排放效应的影响，并结合实证方法进行检验，得出的结论如下：中国在清洁产品方面具有出口贸易优势，制定环境管制政策有利于中国出口贸易CO2排放水平的进一步下降，Annex B国家环境管制政策的强化没有引起中国发生碳泄漏现象。这一结论具有一定的现实意义：

1. 鉴于环境管制的重要作用，应该在兼顾经济发展的同时强化管制力度，尤其是制定一系列专门针对CO2排放的管制措施，例如尽早开征碳税，建立起完善的碳排放交易体系与碳足迹标签认证体系等。

2. 既然Annex B国家环境管制政策的强化不会引起中国等发展中国家碳泄漏现象的发生，因此以应对碳泄漏为名对中国的出口产品进行惩罚并不合理，而且这种以环境政策替代贸易政策的做法是自由贸易的倒退，应当予以坚决反对与制止。

3. 中国除了与发达国家在环境管制方面展开竞争与合作外，还应与发展中国家保持密切合作，同时积极地利用各种区域性组织探索绿色气候基金的全新运作模式，寻求国际低碳技术合作研发框架。

表2 环境管制影响中国出口贸易CO2排放效应的回归结果

注：*、**、***分别表示通过10%、5%、1%显著性水平检验，圆括号内为标准差，方括号为接受原假设的概率，R2均为组内标准差。

[1] 刘强，庄辛，姜克隽，韩文科：《中国出口贸易中的载能量及碳排放量分析》，《中国工业经济》，2008年第8期。

[2] 齐晔，李惠民，徐明：《中国进出口贸易中的隐含碳估算》，《中国人口·资源与环境》，2008年第3期。

[3] 孙小羽，臧新：《中国出口贸易的能耗效应和环境效应的实证分析——基于混合单位投入产出模型》，《数量经济技术经济研究》，2009年第4期。

[4]Copeland, B.R., Taylor, M. S.. Trade and the Environment: Theory and Evidence. Princeton: Princeton University Press, 2003:3-68.

[5] Elliott, J., Foster, I., et al. Trade and Carbon Taxes. American Economic Review, 2010, 100(2):1-7.

[6] Fowlie, M. L.. Incomplete Environmental Regulation, Imperfect Competition, and Emissions Leakage. American Economic Journal: Economic Policy, 2009, 1(2):72-112.

[7] Glen, P. P., Edgar, G. H.. CO2 embodied in international trade with implications for global climate policy . Environmental Science & Technology. 2008, 42(5):1401-1407.

[8]Shui, B., Harriss, R.C.. The Role of CO2 Embodiment in US-China Trade. Energy Policy, 2006, 34(18):4063-4068.

本文受山东师范大学青年教师科研项目(人文社科类)“碳排放管制政策对于中国出口贸易竞争优势的影响——基于绿色全要素生产率的视角”(项目编号：13SQR008)资助。

张海玲(1982—)，女，山东师范大学经济学院讲师，博士。

F741

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1003-8353(2015)04-0088-05