中国农产品出口贸易隐含碳排放变动特征及驱动因素分解

欧阳小迅，戴育琴，瞿艳平

(1.湖南商学院工商管理学院，湖南 长沙 410205; 2.华中农业大学经济管理学院，湖北 武汉 430070)



中国农产品出口贸易隐含碳排放变动特征及驱动因素分解

欧阳小迅1，戴育琴2，瞿艳平1

(1.湖南商学院工商管理学院，湖南 长沙 410205; 2.华中农业大学经济管理学院，湖北 武汉 430070)

本文建立投入产出模型，测算2001-2013年中国农产品出口隐含碳排放量及其部门分布，采用LMDI 分解法将2001-2013年中国农产品出口贸易隐含碳排放增长分解为规模效应、结构效应和技术效应等3种因素的贡献。实证结果表明，2001-2013年我国农产品出口贸易隐含碳排放量年均增长8.98%，农业部门、食品加工业部门是出口隐含碳排放量最多的部门，规模效应是导致农产品出口的CO2增加的主要原因，技术效应是抑制农产品出口的CO2排放量增长贡献的最重要因素，而结构效应较微弱。

农产品出口；隐含碳；投入产出模型；LMDI因素分解

一、引言及研究综述

21世纪，经济与环境平衡发展的矛盾日益凸显，以低能耗、低物耗、低排放、低污染为特征的低碳经济成为未来经济发展方式的必然选择，特别是随着能源约束和全球气候变化产生的对全球碳排放及碳排放权分配的争论，使贸易背后的隐含碳排放问题备受关注。根据联合国政府间气候变化专业委员会(IPCC)的评估报告，农业温室气体排放占全球温室气体排放总量的比例约为14.9%，而中国农业温室气体排放约占全国排放总量的17%，中国农业已逐步发展成为碳排放的主要来源之一。自2001年中国加入世贸组织以来，随着农产品贸易的逐年增加，农产品出口贸易中隐含大量的碳排放，这既不利于我国低碳农业的发展，也使农产品出口贸易中更易遭遇发达国家以环境保护为名设立的各种低碳壁垒。目前，贸易低碳化研究更多集中于工业领域，低碳经济的发展趋势事实上必将对中国农产品贸易产生重大影响，农产品出口低碳化发展正成为世界农产品出口贸易的焦点问题。

关于国际贸易隐含碳排放的研究已较为广泛，中国是世界第一大贸易国，国内外学者对中国外贸中的隐含碳排放问题展开了大量研究。Bin Shui和Robert C.Harriss(2006)研究中美贸易对美国及全球隐含碳排放的影响，认为1997-2003年如果从中国进口的产品在美国本国生产，美国的隐含碳排放将从3%增至6%，中国隐含碳排放中的7%-14%是由于生产出口到美国的产品引起的，中美贸易使全球CO2排放量增加了大约7.2亿公吨[1]。齐晔和李惠民等(2008)采用单区域投入产出法，估算1997-2006年中国进出口贸易中的隐含碳，中国进出口产品中的隐含碳都在逐年增加，但出口产品中的隐含碳总量大于进口产品中的隐含碳总量，中国存在大量的隐含碳净出口[2]。Yunfeng Yan和Laike Yang(2010)釆用投入产出分析模型估算中国在1997-2007年进出口贸易中的隐含碳排放量，结果表明中国每年有10.03%-26.54%的隐含碳排放是由生产出口产品引起的[3]。这些研究证实不断发展的对外贸易与碳排放间存在不可小觑的关系，进出口贸易导致隐含能源消耗和碳排放在各国间流动，从而引发污染排放的国际转移问题。

在测算中国贸易隐含碳排放总量的基础上，学者们循着Grossman & Krueger(1991)创立的理论框架[4]，采用不同的因素分解分析方法对中国出口贸易隐含碳的影响因素进行研究。李艳梅(2010)使用结构因素分解法(SDA)将1997-2007年中国出口隐含碳增加的因素分解为规模影响、出口结构影响、碳排放强度的影响和生产技术影响等四个方面，认为中国出口隐含碳的主要影响因素是出口量的规模效应和生产技术影响[5]。兰宜生(2011)应用投入产出的偏差模型对中国2002、2005和2007年的出口贸易隐含碳的影响因素进行分解，发现技术水平的影响效应一直为正，出口量的规模效应为负，而结构效应由负转正[6]。王媛等(2011)、庞军等(2012)和贺亚琴等(2015)运用对数平均迪氏指数法(LMDI)对影响中国出口贸易隐含碳排放的因素进行分解，将出口贸易隐含碳的变化分解为规模效应、结构效应和技术效应，虽然选择的时间段不同，但他们的研究都得出了较为相似的结论[7][8][9]。

以上文献给本文的研究提供了理论基础，但现有的研究也存在局限性：(1)针对中国农业领域的贸易隐含碳研究较为缺乏，对农产品出口隐含碳排放量变动影响因素的研究更是没有，大部分仅探讨工业领域的出口隐含碳排放问题；(2)研究时间跨度较短，一般仅选择某一具体年份或若干年为研究时段，缺乏以近10年为研究时段的文献，从而无法完整地反映农产品出口隐含碳的变化趋势；(3) 研究视角大多基于农产品出口总量，并未对农产品种类进行细分，无法全面评价农产品出口隐含碳结构变化，进而难以揭示农产品各部门出口隐含碳排放量的变动特征的差异性。

二、我国农产品出口隐含碳排放测算方法及数据来源

(一)投入产出模型

假设R为单位产出的直接碳排放系数矩阵，一国为满足最终需求Y而引起的碳排放可表达为：

EC=R(I-A)-1Y

上式即为农产品出口贸易隐含碳排放的基本计算公式。其中，EC为农产品出口贸易隐含碳排放量，R(I-A)-1为考虑中间投入隐含碳排放的完全碳排放系数矩阵，Y代表农产品出口金额矩阵。

(二)数据说明及处理

能源消费量数据来自历年《中国统计年鉴》中的分行业能源消费量表。据《中国统计年鉴》显示，农业能源消费包括煤炭、焦炭、汽油、煤油、柴油、燃料油、天然气和电力等九类能源，由于电力属于二次能源，本文不考虑电力消耗。二氧化碳排放总量为八种能源消费导致的二氧化碳排放量之和，i部门的直接碳排放系数可写成：

其中，ENik为i部门第k种能源的消费量，θk为能源k的二氧化碳排放系数，θ根据2006年联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC,2006)第二卷(能源)第六章提供的参考方法计算：

θk=NCVk×CEFk×COFk×(44/12) (k=1,2,...,8)

其中，NCV为《中国能源统计年鉴(附录4)》提供的一次能源的平均低位发热量，CEF为IPCC提供的碳排放因子，COF为碳因子氧化率并取缺省值1，44和12 分别为二氧化碳和碳的分子量，因此我们可得到不同能源的二氧化碳排放系数θ(如表1所示)。

表1 各能源二氧化碳排放系数θ值

注：根据《中国能源统计年鉴(2012)年》和IPCC的相关数据计算而得；天然气的碳排放系数的单位为万吨/亿立方米，其他均为万吨/万吨。

(I-A)-1数据来源于中国投入产出表。我国的投入产出表为五年编制一次，本文研究时间跨度为2001-2013年，由于一个国家的生产结构和生产技术在短期内变化不大，所以我们采用2002年中国年投入产出表和2007年中国年投入产出表数据进行计算。

出口数据来源于相关各年的《中国贸易外经统计年鉴》。根据WTO对农产品范围的界定，为计算方便，本文采用HS编码01-24章二分位数据来计算农产品出口金额。

(三)行业的整合归并及农产品部门分类

由于投入产出表、分行业能源消费量表和出口商品种类的行业划分不同，首先需统一行业口径。本文对行业分类的处理原则是：以投入产出表的部门分类为基准，调整按行业分能源消费量和贸易数据的部门分类。投入产出表和《中国统计年鉴》的分行业能源消费量表存在较好的对应关系。HS码二级分类与投入产出表分类不完全一致，本文按照典型商品对应原则，将农产品出口数据转化为投入产出表中的各农产品部门。最后对投入产出表的农产品部门进行合并，剔除农林牧渔服务部门，整合为农业、林业、畜牧业、渔业、食品加工业、食品制造业、酒及饮料制造业、烟草制造业等8个农产品部门(如表2所示)。

表2 农产品部门分类与整合

三、我国农产品出口隐含碳排放变动特征分析

(一)总体变动特征

本文采用Matlap7.1计算中国农产品出口隐含碳排放总量及各部门排放量(结果见表4、图1所示)。图1显示，除2007年发生异常变动外，2001-2013年中国农产品出口隐含碳排放量与农产品出口额呈正相关变化关系。2001-2013年中国农产品出口额从154.53亿美元增至653.66 亿美元，增长达4倍多。在此期间，受2008年全球金融危机影响，2009年中国农产品出口额略有小幅下滑，但2010-2013年又大幅回升。与之相对应，中国农产品出口贸易隐含碳排放2001-2013年总体呈上升趋势并具阶段性变化。本文将中国农产品出口贸易隐含碳排放分为快速增长期、转折期和稳定增长期等3个阶段(见表3所示)。

阶 段特 点年均增速(%)平均碳排放强度(吨/万元)快速增长期(2001-2006)隐含碳排放量增长率高,完全碳排放强度高,增速较快242.9777转折期(2006-2009)隐含碳排放量下降,降幅较大,完全碳排放强度降低-201.7351稳定增长期(2009-2013)隐含碳排放再次增长,增速平稳,完全碳排放强度缓慢增长162.0831

1.2001-2006年为快速增长期。这一阶段的农产品出口CO2排放量迅猛增长(193.10%)，年均增速达24%。此阶段，中国农产品碳排放强度较大且增速较快，平均碳排放强度为2.98吨/万元，2006年达到历史最大峰值的3.78吨/万元。

2.2006-2009年为转折期。这一阶段的农产品出口隐含碳排放呈急剧回落，经历了3年隐含碳排放低速增长。2007年降至最低谷的4567.32万吨，比2006年下降了50%，年均增速达-20%。此阶段，碳排放强度也发生了下降，在2007年降至1.67吨/万元，降幅达-55.9%，随后两年又小幅上升，平均碳排放强度为1.74吨/万元。

3.2009-2013年为稳定增长期。在经历前一阶段较大转折后，中国农产品出口贸易隐含碳在此阶段继续增长，2013年隐含碳排放总量恢复到较高水平的8784.14万吨，年均增速达16%，碳排放强度缓慢上升，平均碳排放强度为2.08吨/万元。

(二)各部门变动特征

由表4可知，2001-2013年8个农产品部门出口贸易隐含碳排放量增加的绝对值与速度都较大，但也存在明显差异。从排放量大小来排序，依次为食品加工业、农业、渔业、食品制造业、酒及饮料制造业、烟草制造业、畜牧业、林业，历年出口的CO2排放量平均占比分别为40%、28%、15%、12%、4%、1%、0.85%、0.76%。据此，我们划分食品加工业和农业属高碳密集度农产品出口部门，渔业、食品制造业、酒及饮料制造业属中等碳密集度农产品出口部门，而林业、畜牧业和烟草制造业属低碳密集度农产品出口部门。

从8个农产品部门出口的CO2排放量年均增长率来看，食品制造业和林业部门增速最快(达到20%左右)，其次是烟草制造业(为12.6%)，农业、食品加工业、渔业、酒及饮料制造业增速相仿(在8%左右)，畜牧业增速最慢(只有0.39%)。这里，我们需警惕中等碳密集度和低碳密集度农产品部门较快出口的CO2排放增长速度。

由农产品出口贸易隐含碳排放总体和分部门的研究表明，我国农产品出口贸易隐含碳排放增长量较大、增速较快，农业依然停留在高消耗、高污染、高排放的粗放经营状态。目前，我国农产品出口主要集中在高碳密集度和中等碳密集度的农产品部门，农产品出口增长方式还没有发生根本性的改变。

表4 2001-2013年中国农产品出口贸易隐含碳排放量 单位：万吨

四、我国农产品出口隐含碳排放影响因素分解

下文就我国农产品出口隐含碳排放变动的驱动因素进行分解，从规模效应、结构效应和技术效应探寻我国农产品出口的CO2排放变动三阶段不同特征的深层因素。

(一)隐含碳排放LMDI分解方法

Grossman和Kruger(1991)提出国际贸易对环境的影响主要来源于规模效应、结构效应和技术效应等3个方面[4]。其中，规模效应是指贸易规模扩大对环境的影响，结构效应是指不同污染密集度部门贸易结构变化对一国环境的影响，技术效应是指生产和排污过程中采用的技术对环境的影响。据此，农产品出口贸易隐含碳排放分解模型表达式为：

其中，i为农产品部门，EC为农产品出口隐含碳排放量，Q为农产品出口额，Si代表i部门出口额占比，Ii代表i部门碳排放强度，设定基期为0、报告期为T。基期和报告期的隐含碳排放变动可分解为：

ECT-EC0=ΔECtot=ΔECact+ΔECstr+ΔECint

其中，ΔECact、ΔECstr、ΔECint分别代表规模效应、结构效应和技术效应，ΔECtot则代表三者之和(即隐含碳总体变动)。

本文选用 LMDI 方法对碳排放进行因素分解。根据Ang(2008)LMDI分解方法[10]，农产品出口贸易隐含碳排放的规模效应、结构效应和技术效应分解公式为：

(二)计算结果及分析

运用LMDI分解法计算时，我们根据农产品出口隐含碳排放量变动特征划分的三个阶段，对每一时段隐含碳排放量变动影响因素进行分解，并计算其对出口的CO2排放量变动的贡献(见表5所示)。

表5 2001-2013年各农产品部门出口的隐含碳排放量变动影响因素分解及其贡献 单位：万吨

注：括号内为贡献率。

2001-2006年，中国农产品出口隐含碳排放量增加6042.25万吨，增长193.1%。影响农产品出口的CO2排放量变动的规模效应、技术效应和结构效应均呈正向驱动因素，三者共同推动了这一时期农产品出口隐含碳排放的稳步增长。其中，规模效应3577.67万吨，贡献高达114.34%；技术效应2386.43万吨，贡献为39.5%；结构效应78.14万吨，贡献为2.5%。加入世贸组织后的前5年，中国迅速扩大的农产品出口规模带动了农产品出口隐含碳的大幅增加。同时，入世也推动我国农业现代化进程进一步加快，农业生产对煤炭、原油、柴油、焦炭等能源的需求持续加强，能耗强度的上升和以煤、油为主的农业能源消费结构导致技术效应增加了农产品出口贸易的隐含碳排放量。相比于规模效应和技术效应，结构效应显得较为微弱。

2006-2009年，中国农产品出口隐含碳排放量出现了总体大幅下降，减少4480.68万吨，降低48.86%。其中，规模效应仍为正向驱动因素(为483.89万吨)，贡献为5.28%。由于遭遇2008年金融危机，世界贸易额大幅缩水，我国农产品出口规模也受到影响，2009年出现下滑，规模效应大大降低。技术效应和结构效应均逆转为负向驱动因素(分别为-4867万吨和-97.57万吨)，贡献分别为-53.07%和-1.06%。技术效应的负向驱动作用显著，使农产品出口的CO2排放量大大下降。进一步的深入分析可以发现，农业各部门低碳技术的进步可能与以下背景密切相关：2006年我国进入“十一五”新时期，从中央到地方都大幅度强化了环境保护施政力度，中央提出了环境保护与经济增长要并重、同步和综合的要求，这被称为“环境保护的历史性转变”。“十一五”规划纲要确定了实现能源强度降低20%的目标，2008年中央一号文件也明确指出大力发展节约型农业、提高农业生产效益。能源消耗强度的降低减少了农产品出口的隐含碳排放量。

2009-2013年，中国农产品出口的隐含碳排放量重回增长阶段，增加4093.58万吨，增速达87.27%。其中，规模效应的贡献为61.02%，技术效应为26.39%，结构效应为-0.14%。这一时期规模效应的影响再次成为影响农产品出口贸易的隐含碳排放量增加的主要驱动因素。另外，能效利用的技术进步的速度减缓，技术效应的作用并没有像上一时期那样继续减少隐含碳的出口，而是在不同程度上增加了隐含碳的出口。不过，随着我国农业领域节能减排技术的推广运用和能源结构的调整，技术效应在碳排放量减少的贡献度将逐步凸显。结构效应虽然仍为负，但负向作用较上一期微弱。

五、研究结论与政策启示

基于上述研究，本文得出以下的主要结论：(1)2001-2013年，我国农产品出口贸易隐含碳排放量呈阶段性增长。随着我国农产品出口贸易规模的不断扩大，农产品出口隐含碳排放的长期趋势还将不断增加。从出口结构看，我国农产品出口主要集中在高碳密集度和中等碳密集度的农产品部门(如农业、食品加工业)；(2)规模效应是导致农产品出口的CO2增加的主要原因，累计贡献为增加隐含碳排放6923.88万吨。自2001年中国加入世贸组织，农产品出口规模的扩大使规模效应对增加出口的CO2排放量的正向驱动作用显著。技术效应对我国农产品隐含碳出口的影响经历一个较大的转折，也是中国农产品出口隐含碳排放量在2006-2009年出现大幅下降的根本原因，2001-2013年累计贡献为减少隐含碳出口-1242.66万吨，但技术效应并不必然导致农产品出口隐含碳排放的减少。2010年至今，农业生产、出口对能源的刚性需求的加大及能耗强度的上升使技术效应增加了隐含碳的出口。农产品出口结构对出口的CO2排放量的影响较小，累计贡献仅为-26.1万吨，但出口结构的调整是降低农产品出口隐含碳排放的一项有效途径。

本文的经验研究对中国制定农产品出口的CO2减排政策具有以下启示：

1.改善农产品出口结构，切实转变农业发展方式。由前文可知，结构效应是降低农产品出口隐含碳排放的有效途径，而目前未充分发挥其减排的负向驱动作用。应着力优化农产品出口商品结构，加强绿色低碳农产品出口，适当限制碳排放密集度高的农产品的出口，加大对农产品生产投入的高耗能中间产品的进口。减轻农产品出口增长对化肥、农药、农膜等化学投入品的依赖，提高工业投入品的利用效率，增加农产品出口附加值。依靠农产品出口结构升级带动农业产业结构升级，实现农业低碳化发展。

2.发展低碳农业，实施农业生产全过程的节能减排。低碳农业是以低能耗、低污染、低排放、高碳汇为特征的农业发展模式，其核心就是节能减排。由于农产品出口贸易的隐含碳排放发生在农产品生产出口的全过程(如种植、收割、加工、运输等过程产生的碳排放)，因此低碳农业更要注重整体农业能耗和碳排放的降低。在农业生产中从直接减排和间接减排两方面入手：一方面，重点降低能源碳排放强度；另一方面，提高化肥、农药、农膜的利用效率，减轻农产品出口增长对化肥、农药、农膜等化学投入品的依赖。

3.推动农业技术创新，加大研发低碳能源的力度。在推进现代农业的进程中，在发展生态农业、有机农业和循环农业的基础上，积极推广低碳农业技术的应用。目前，我国农业生产主要以煤、原油、焦炭为主要消费能源，天然气等优质能源利用比例较少。加快先进煤炭替代产品的研究，尤其是发电转换技术的研究，增加生物能源的研发投入，促进核能、太阳能、风能、沼气和农作物稻秆利用等的发展，使能源利用向清洁化、高效能化发展。在农村推广可再生能源，不仅降低化石能源的使用、缓解能源危机、改善农村能源消耗结构，还可实现农业节能减排，达到农业的可持续发展。

[1]Bin Shui,Robert C.Harriss.The role of CO2embodiment in US-China trade[J].Energy Policy,2006,(34):4063-4068.

[2] You Li,Hewitt C.N.The effect of trade between China and the UK on national and global carbon dioxide emissions[J].Energy Policy,2008,(36):1907-1914.

[3]Yun-feng Yan,Lai-ke Yang.China’s foreign trade and climate change:A case study of CO2emissions[J].Energy Policy,2010,(38):350-356.

[4] Grossman G.M.,A.B.Krueger.Environmental impacts of a north American free trade agreement[Z].NBER Working Paper,No.3914,1991.

[5]李艳梅,付加锋.中国出口贸易中隐含碳排放增长的结构分解分析[J].中国人口·资源与环境,2010,(8):53-57.

[6]兰宜生.基于投入产出偏差模型的我国出口商品内涵碳排分析[J].世界经济研究,2011,(7):65-68.

[7]王媛,魏本勇,方修琦.基于LMDI方法的中国国际贸易隐含碳分解[J].中国人口·资源与环境,2011,(2):141-146.

[8]庞军,石媛昌,闫玉楠.我国出口贸易隐含能及其影响因素的分解分析[J].经济问题探索,2012,(3):103-109.

[9]贺亚琴,冯中朝.中国出口结构优化——基于碳排放的视角[J].中国科技论坛,2015,(1):80-85.

[10]Ang B.W.Decomposition analysis for policymaking in energy:Which is the preferred method?[J].Energy Policy,2004,(9):1131-1139.

(责任编辑:化 木)

Analysis on Characteristics and Driving Factors of CO2Emissions Embodied in Agriculture Exporting Trade of China

OUYANG Xiao-xun1，DAI Yu-qin2，QU Yan-ping1

(1.School of Business and Management,Hunan Business College，Changsha 410205，China；2.College of Economics and Management，Huazhong Agriculture University，Wuhan 430070，China)

This paper uses an IO model to evaluate the carbon emissions embodied in agriculture exports of China in 2001-2013 and decomposes the driving factors into scale effects,structure effects,and technology effects with LMDI technique.The results show that the average annual growth rate of the carbon emission embodied in agriculture exports of China in 2001-2013 is 8.98% and the agricultural sector and the food processing sector make the greatest contribution.The scale effect is the main reason for the increase of CO2emission in agricultural products export,with a contribution rate of 180.64%; the technology effect is the most important factor that restrains the growth of CO2emission in agricultural products exports,but it does not necessarily lead to the reduction of CO2emission in agriculture exports; and the structure effect is relatively weak,with a contribution rate of -1.3% in 2001-2013.

agricultural products export；embodied CO2emission；input-output model；LMDI decomposition

2016-01-09

国家油菜产业技术体系建设专项基金资助项目(CARS-13)；国家自然科学基金资助项目(71273103)；湖南省哲学社会科学基金资助项目(13YBA198；13YBB125；2014JD29)；湖南省教育厅科研基金资助项目(13C468)；湖南省自然科学基金资助项目(12JJ3076)

欧阳小迅(1971-)，男，湖南新宁人，湖南商学院工商管理学院副教授，博士；戴育琴(1978-)，女，湖南邵阳人，华中农业大学经济管理学院博士生，湖南商学院经贸学院讲师；瞿艳平(1969-)，男，湖南沅陵人，湖南商学院工商管理学院副教授，博士。

F223

A

1004-4892(2016)05-0003-08