中国农业贸易的碳减排效应研究

潘 安

(中南财经政法大学 经济学院，湖北 武汉 430073)



中国农业贸易的碳减排效应研究

潘 安

(中南财经政法大学 经济学院，湖北 武汉 430073)

通过构建环境投入产出模型，采用WIOD数据计算1995—2011年中国农业贸易净出口隐含碳与碳减排指数，考察中国农业贸易的碳减排效应，并基于贸易逆差的视角分析未来农业贸易的碳减排趋势。研究表明：中国农业贸易从隐含碳净出口地位转向净进口地位，表明农业贸易有利于降低国内碳排放水平；与不存在贸易往来相比，中国在1995—2011年通过开展农业贸易可以降低农业29.14%的CO2排放量，但减排效应呈现减弱趋势；中国农业贸易未来仍将存在碳减排效应，且减排作用也将保持在较高水平，有利于缓解工业贸易增长带来的污染加剧问题。

农业贸易； 隐含碳； 碳减排； 贸易逆差

一、引言

随着中国融入经济全球化的程度逐渐加深，经济与对外贸易的高速持续增长，中国面临的环境污染问题也日趋严重。由于贸易地位、污染排放强度等差异，国内各界对于贸易自由化的环境效应影响问题的研究主要集中于制造业等工业领域[1]，关于农业贸易自由化对环境的影响则较少给予关注[2]。对于农业贸易而言，现有学者更多地关注到了贸易流量与潜力[3]、贸易成本[4]、要素含量[5]、贸易政策[6]以及对粮食安全的影响[7]等问题，而对环境污染以及气候变化影响的关注均相对较少。与工业贸易相比，中国农业贸易的特殊性在于其主要处于净进口地位，且贸易逆差规模随着农业贸易的发展有逐渐扩大的趋势。所以，与考察工业贸易增长是否引起对环境的负面影响不同，对中国农业贸易增长的环境效应研究应集中于是否有利于国内污染减排。

贸易与环境关系是20世纪90年代以来国际经济学和环境经济学所共同关注的领域，该领域的经验研究分析框架主要可分为构建计量经济模型和环境投入产出模型两类，农业贸易与环境关系研究也不例外[8]。在构建计量经济模型方面，杜江和刘渝[9]构建了扩展的环境库兹涅茨曲线(EKC)模型，结果显示贸易开放度的提高有利于降低化肥投入量；张相文和黄娟[10]则基于联立方程组模型，认为贸易自由化总体上有利于降低化肥和农药使用量。与上述观点有所不同，刘子飞[11]基于扩展EKC模型的实证研究发现，在农业经济增长方式未发生转变的条件下，农业贸易自由化将进一步加剧中国的农业污染。在构建环境投入产出模型方面，戴育琴等[12]关注到了中国农产品出口隐含碳排放问题，但对进口隐含碳排放未展开讨论；许源等[13]则通过计算1995—2005年中国农产品进出口隐含碳排放，认为农产品贸易有利于国内节能减排。此外，周国富和朱倩[14]在考察中国出口隐含碳排放的产业分布时涉及农业出口隐含碳，Lin和Sun[15]、Zhao等[16]、Liu等[17]在整体对外贸易隐含碳研究中也都涉及农业部门。但从现有研究来看，农业贸易与环境关系问题仍未受到学界的广泛关注，在为数不多的相关研究中，虽有个别学者论及农业贸易的污染减排效应，但对如何测算减排效应等问题未展开深入研究。鉴于此，本文通过构建环境投入产出模型计算中国农业净出口隐含碳，同时结合构建碳减排指数，更为全面、准确地测算中国农业贸易的碳减排效应，并基于贸易逆差的视角讨论未来农业贸易的碳减排趋势。

二、模型、指标与数据来源

(一)环境投入产出模型

本文借鉴潘安和魏龙[18]提出的基于技术异质性的多区域投入产出模型，构建用于计算中国农业贸易隐含碳的环境投入产出模型，并据此构建衡量农业贸易碳减排效应的相关指标。本文对环境投入产出模型作以下设定：

假设中国与地区f存在贸易往来(f=1,…,n)，中国与其他地区内均有s个行业部门。对中国而言，其总产出向量x和最终需求向量y的关系可表示为x=Ax+y*x和y均为s×1向量。，其中，A代表直接消耗系数矩阵，包括来自国内中间投入Ad和地区f进口投入总和∑Af两部分，Af为来自地区f进口投入的技术系数矩阵。根据彭水军等[19]对于投入产出模型的设定，中国总产出可分解为国内中间品投入、国内生产最终品、出口中间品以及出口最终品4个部分。因此，一方面，中国总进口向量im可分解为中间品进口和最终品进口两部分，则有：

(1)

(2)

exf代表中国对地区f的出口向量(包括中间品和最终品出口)。根据以上进出口表达式，可得中国净出口向量nx为：

(3)

可以发现，以上总进口(im)和总出口(ex)是通过分别加总中国对地区f的进口(imf)和出口(exf)得到。在此基础上，本文可根据行业对不同地区贸易进行分解，进而加总得到中国任一行业i(i=1,…,s)的总进口(imi)和总出口(exi)。

(4)

(5)

(二)碳减排指标

1.净出口隐含碳

根据式(5)可知，中国对外贸易隐含碳排放分为出口隐含碳和进口隐含碳两部分，本文用前者与后者之差即净出口隐含碳作为反映碳减排效应的一个衡量指标，以考察中国参与贸易活动所导致的碳排放转移情况。中国行业i的净出口隐含碳Bi可表示为：

(6)

当Bi>0时，表明中国在行业i贸易中处于隐含碳净出口地位，反映出贸易将导致国内更多的碳排放；当Bi<0时，表明中国在行业i贸易中处于隐含碳净进口地位，反映出贸易将有利于降低国内碳排放水平，即存在碳减排效应。

2.碳减排指数

Arto等[20]提出了净贸易避免排放(Net Emissions Avoided by trade，NEA)的概念，其主要通过计算假设不存在贸易往来时国内产生碳排放与现实存在贸易往来时国内产生碳排放之差，衡量一国通过参与贸易所能降低的国内碳排放水平[20]。据此，本文首先构建净贸易避免排放(NEA)指标如下：

NEA=vy-dx

(7)

vy表示在满足不变最终需求且假设不存在贸易往来时国内产生的碳排放量，此时存在贸易往来的最终品进口部分由本国生产；dx表示现实存在贸易往来时国内实际产生的碳排放量。当NEA>0时，表明在满足其国内不变最终需求的条件下，与不存在贸易相比，一国开展贸易有利于降低其国内碳排放水平，即存在碳减排效应；相反，当NEA<0时，表明一国开展贸易反而提高了其国内碳排放水平。为了衡量贸易对一国碳排放变化的影响程度，本文进一步在NEA指标基础上构建碳减排(Carbon Emission Reduction，CER)指数，以此作为反映碳减排效应的另一衡量指标。CER指数的计算方式如下：

(8)

可见，CER指数衡量的是净贸易避免排放(NEA)占不存在贸易时国内碳排放(vy)的比重，即反映出贸易引起国内碳排放变化的幅度(与不存在贸易时相比)。当CER>0时，表明开展贸易有利于降低碳排放水平，而碳排放的下降幅度由CER指数反映；当CER<0时，表明开展贸易反而会提升碳排放水平，碳排放的上升幅度同样由CER指数反映*通过式(8)计算的CER指数是在假设不存在所有贸易往来基础上得到的，但需注意其反映的是各行业在不同条件下碳排放的变化情况，所以得到的减排幅度是针对各行业自身而言。。需要说明的是，净出口隐含碳能够反映出碳减排效应的绝对规模水平，但其仅考察贸易引起的碳排放量变化情况，而碳减排(CER)指数能够在理论层面测算出碳排放的变化幅度。

(三)数据来源

本文关于对外贸易隐含碳排放计算所需的投入产出、贸易以及碳排放数据均来自于世界投入产出数据库(World Input-Output Database, WIOD)，以确保数据的一致性。WIOD提供了1995—2011年包括40个国家(地区)的世界投入产出表(World Input-Output Tables)和1995—2009年分行业CO2排放数据*除40个国家(地区)外，WIOD将其他地区统一称为RoW(Rest of World)；为尽可能充分利用WIOD的数据，本文选择使用2009年各国(地区)直接碳排放系数近似替代2010—2011年数值。。对于行业分类，WIOD根据联合国《所有经济活动的国际标准产业分类》第3.1版(ISIC Rev3.1)将行业分为35个类别(行业代码为c1～c35)，其中行业c1为农业、狩猎、林业和渔业。根据赵玉焕等[21]的行业归类方法，本文将行业c1统一称为农业，同时，作为对比，本文还将考察中国工业(行业c2～c17)贸易的隐含碳排放情况，以更好地反映出农业贸易的碳减排效应。本文关于对外贸易隐含碳及相关碳减排指标均使用Matlab7.0软件计算得到。

三、中国农业贸易的碳减排效应测算

(一)贸易隐含碳排放概况

根据式(5)和(6)，本文计算得到了1995—2011年各年中国农业出口隐含碳(Ct)、进口隐含碳(Cm)以及净出口隐含碳(B)，如表1所示。计算结果显示，1995—2011年间中国农业贸易进口隐含碳排放呈现出明显上升趋势，排放占比在3%水平上下波动；与进口隐含碳排放不同，中国农业出口隐含碳排放上升的趋势并不明显，排放占比反而呈现出明显的下降趋势。以上贸易隐含碳排放变化趋势反映出中国农业进口在整体进口中的地位要高于其出口地位，这与现阶段中国已成为农业净进口国的现实相符。

从表1还可以看出，中国农业贸易从隐含碳净出口地位逐渐转向净进口地位，且隐含碳净进口规模在2005年以来基本呈现逐年递增的变化趋势，反映出中国农业贸易的确有利于降低国内碳排放水平，即存在一定的碳减排效应，且实现的碳减排规模也正在逐渐扩大。那么，中国农业贸易为何会存在碳减排效应，其与中国对外贸易发展模式存在何种联系？本文尝试通过考察农业净出口与净出口隐含碳的关系，对上述问题进行回答。

表1 1995—2011年中国农业贸易隐含碳排放情况

注：Mt代表兆吨;Ct(Cm)占比指中国农业出口(进口)隐含碳占中国整体出口(进口)隐含碳的比重。下同。

(二)农业贸易与碳减排关系

一般而言，一国在进行对外贸易活动时，其净出口隐含碳(B)与净出口(nx)关系可能出现4种不同的情形(见图1)。具体而言，在情形I下，该国主要通过增加出口实现贸易顺差，但同时贸易带来了更多的碳排放，表现为通过更多的碳排放换取贸易顺差；在情形II下，该国不仅处于净出口地位，而且贸易还有利于降低国内碳排放，表现为贸易顺差和碳减排共存的“双赢”；在情形III下，该国由于增加进口导致贸易逆差，但同时进口增加使得国内碳排放有所下降，表现为通过贸易逆差换取碳减排；在情形IV下，该国不仅处于净进口地位，而且贸易导致国内产生了更多的碳排放，表现为贸易逆差和碳排放增长共存的“双失”。

图1 净出口隐含碳(B)和净出口(nx)关系的4种情形

根据式(3)和(6)，本文计算并比较了中国农业贸易和工业贸易的净出口隐含碳(B)与净出口(nx)关系变化。为更好地反映变化趋势，本文以中国加入WTO为界(2001年)将1995—2011年划分为两阶段，具体见图2。就中国农业贸易而言，B与nx关系在中国加入WTO前主要位于情形IV，但隐含碳净出口规模相对较小；加入WTO后，B与nx关系则主要位于情形III，且两者绝对规模均出现出一定的上升趋势，实现的碳减排规模也随之扩大。以上B与nx关系的变化趋势，反映出中国农业贸易主要通过贸易逆差换取碳减排，表现为在增加农业进口满足国内消费需求的同时，实现了不同程度的碳减排作用。对于中国工业贸易，B与nx关系均位于情形I，两者关系变化的特点表现为在中国加入WTO前两者规模均相对较小，而在之后两者规模均呈现出明显的上升趋势，表明中国工业贸易较大规模的净出口隐含碳与存在的贸易顺差密切相关，反映出中国工业贸易主要通过碳排放增长换取贸易顺差。通过对比农业和工业贸易的碳排放变化过程，可以清楚地看到中国在不同行业的贸易发展模式以及贸易与环境关系的差异性，也反映出贸易利益与环境利益的确存在一定“矛盾”，具体表现为：农业贸易有利于降低中国碳排放水平而获得环境利益，但付出的代价是贸易逆差；工业贸易有利于扩大贸易顺差规模而获得贸易利益，但付出的代价则是导致国内更多的碳排放。

图2 1995—2011年中国农业和工业贸易净出口隐含碳(B)和净出口(nx)关系

总体而言，中国工业贸易的顺差规模要大于农业贸易的逆差规模，导致中国总体上还是处于净出口地位以及隐含碳净出口地位(位于情形I)。根据WIOD提供的数据，中国整体贸易顺差规模从1995年的257.96亿美元上升至2011年的2945.08亿美元，而同期净出口隐含碳排放规模从502.35Mt上升至1544.65Mt。

(三)碳减排幅度的变化趋势

根据以上净出口隐含碳排放的分析，可以得出中国农业贸易降低了国内碳排放的绝对水平，但考察的减排作用仍局限于贸易引起的碳排放。本文接下来根据式(7)和(8)计算农业贸易的NEA指标和CER指数(见表2)，以进一步测算中国农业贸易对整体碳排放水平的减排程度，从而更为全面地反映出中国农业贸易的碳减排效应。从表2可见，在1995—2011年间，中国农业贸易对国内整体碳排放存在碳减排效应，表现为NEA指标和CER指数均大于0，表明中国通过农业贸易可以避免国内产生更多的碳排放。从整体水平来看，在满足最终需求不变的条件下，与不存在贸易往来相比，中国在1995—2011年通过开展农业贸易可以减少CO2排放量629.94Mt，即能够降低农业29.14%的CO2排放量。然而，从变化趋势来看，中国农业贸易NEA指标和CER指数总体上均呈现出一定的下降趋势，表明中国农业贸易对整体碳排放的减排效应呈现减弱趋势，减排幅度已经从1995年的42.38%下降至2011年的19.06%，其中2006年的减排幅度最低，仅为1.75%。

作为对比，表2还报告了中国工业贸易的CER指数。与农业贸易有利于降低碳排放明显不同，贸易导致国内工业部门产生的碳排放有所上升。具体而言，在满足最终需求不变的条件下，与不存在贸易往来相比，中国在1995—2011年由于开展工业贸易导致整体工业CO2排放量增加213.71%，且增加幅度基本呈现出逐年递增趋势，表明随着工业贸易的逐渐发展将导致中国产生更多的碳排放。可见，中国工业贸易对碳排放增长的作用日益加强，其与农业贸易的碳减排效应逐渐减弱形成反差，反映出中国在对外贸易领域实现碳减排目标的严峻性。

表2 1995—2011年中国农业(工业)贸易NEA指标和CER指数

四、基于贸易逆差的碳减排趋势分析

根据以上分析可知，中国农业贸易存在的碳减排效应与中国处于净进口地位密切相关，农业贸易逆差是导致碳排放下降的重要原因。然而，由于WIOD数据仅更新至2011年，导致无法考察近期乃至未来中国农业贸易的碳减排趋势。为此，本文尝试采用联合国COMTRADE数据库数据，通过对农业贸易逆差的产品结构与地区结构分析，考察中国农业贸易的碳减排趋势。根据联合国国际贸易标准分类(STIC Rev.3)对农产品范围的界定，本文所指农业贸易所含产品包括STIC分类中的第0类(食品和活动物)、第1类(饮料及烟草)、第2类(非食用原料)*农业贸易不包括第2类中的第27章(粗肥料及原矿物)、第28章(金属矿及金属屑)，故下文所指第2类均不包括第27章和第28章。和第4类(动植物油、脂和蜡)。

从1995年至今，中国农业贸易逆差整体仍呈现出明显的上升趋势(见图3)，虽然在2015年出现小幅下降，但从增长速度来看仍处于较高水平。中国农业贸易逆差规模在2002—2015年的年均增长率为29.39%，要高于1995—2001年的21.24%，表明中国在加入WTO后农业贸易逆差的增长速度有所提高，且在短时间内逆差规模仍有继续扩大的趋势。结合前文有关净出口隐含碳与净出口关系的分析，可以认为中国在2011—2015年以及未来一段时期内仍会处于隐含碳净进口地位，表明农业贸易的碳减排效应仍将存在。

从图3中还可以看出，非食用原料是中国农业贸易逆差的主要来源；中国在食品和活动物上始终存在贸易顺差，但顺差规模在2012年后呈逐年缩小的趋势。从食品和活动物的内部产品结构来看，其贸易顺差主要来源于第03章(鱼、甲壳动物、软体动物及其制品)、第05章(蔬菜及水果)、第07章(咖啡、茶、可可、香料及其制品)，其中第05章的顺差规模自2011年以来有所缩小，第03章和07章的顺差规模则有小幅提升；其他产品基本均为贸易逆差，其中第04章(谷物及谷物制品)的逆差规模呈现出明显的递增趋势。所以，从贸易逆差的产品结构来看，中国未来农业贸易逆差规模仍将保持在较高水平，不会出现大幅度的下降，故仍将存在碳减排效应。

图3 1995—2015年中国农业贸易逆差规模变化趋势* 贸易逆差为负表明该类产品拥有贸易顺差。

图4 1995—2015年中国分地区农业贸易逆差规模变化趋势

此外，1995—2011年中国在与40个国家(地区)的农业贸易中，仅与8个国家的农业贸易存在隐含碳净进口关系，其进口隐含碳排放占进口隐含碳排放总量的比重高达91.74%，反映出中国隐含碳净进口来源集中于部分地区，也正是与这些地区开展贸易活动最终使得中国农业贸易存在碳减排效应。这8个国家中，中国隐含碳净进口规模排在前5位的分别为美国、巴西、俄罗斯、澳大利亚、印度，其中美国和澳大利亚是全球主要农产品出口国，巴西、俄罗斯和印度则与中国同为金砖国家。从中国对上述5个国家的农业贸易逆差变化趋势来看，除印度出现“先上升，后下降”趋势外，中国与其他4个国家农业贸易逆差规模均呈现出增长趋势，以美国和巴西最为明显，具体见图4。结合现实经济与贸易发展来看，中国与主要农产品出口国家的农业贸易仍将保持较高水平。

综上所述，本文认为中国农业贸易的碳减排效应在未来贸易发展过程中仍将存在，且减排作用也将保持在较高水平，而这与中国农业贸易仍将持续处于净进口地位有关。但需注意的是，中国农业贸易未来存在的碳减排效应依然是以存在相对应的贸易逆差为代价，其以贸易逆差换碳减排的发展模式与工业贸易以碳排放增长换贸易顺差恰好相反，而这又是由中国现阶段特殊的要素禀赋结构、贸易发展战略等所决定的。中国持续发展的农业贸易不仅能够满足国内粮食等相关农业产品消费需求，同时还利于缓解中国工业发展及其贸易增长所带来的污染加剧问题。

五、结论与启示

中国农业贸易从隐含碳净出口地位转向净进口地位，表明农业贸易的确有利于降低国内碳排放水平；隐含碳净进口规模逐渐扩大的趋势反映出农业贸易的碳减排效应逐渐加强，但这是以贸易逆差为代价的，与工业贸易通过碳排放增长换取贸易顺差有所不同。与不存在贸易往来相比，中国在1995—2011年通过开展农业贸易可以降低农业29.14%的CO2排放量；从CER指数变化趋势来看，中国农业贸易对整体碳排放的减排效应呈现减弱趋势，减排幅度从1995年的42.38%下降至2011年的19.06%。中国农业贸易逆差规模存在逐渐扩大趋势，反映出中国农业贸易未来仍将存在碳减排效应，且减排作用也将保持在较高水平，有利于缓解工业贸易增长带来的污染加剧问题。根据以上结论，本文得到的启示包括以下几个方面：

(一)进口贸易的碳减排作用

中国农业贸易起到的碳减排作用主要源于贸易的净进口地位。由此可知，中国其他行业的进口贸易也会对碳减排产生一定的积极作用，具体的作用程度则取决于具体行业的碳排放强度。当该行业的碳排放强度相对较大时，进口贸易在满足相同水平消费需求的条件下，可以产生更为显著的碳减排作用，即能够降低更大程度的碳排放水平。所以，对于中国高碳排放行业而言，可以通过进口满足国内该行业相关需求，将相关资源投入到低碳行业生产中，从而有利于降低碳排放水平。上述贸易发展模式可概括为鼓励相对高碳排放行业进口，加大相对低碳排放行业出口，其中高碳排放行业的进口贸易将起到重要作用。

(二)农业领域的碳减排潜力

随着工业与服务业的快速发展，农业对中国经济增长的拉动作用相对减弱，导致农业在应对气候变化工作中未受到足够关注。从现阶段发展情况来看，与工业贸易增长在一定程度上“阻碍”中国实现碳减排目标相比，农业贸易发展对中国实现碳减排目标具有积极作用。然而，农业的碳减排潜力并不局限于对外贸易领域，且通过贸易逆差换取碳减排的发展模式并不能根本性地实现农业可持续发展。为此，中国应该通过积极推广低碳循环生产方式、构建循环型农业体系、建立农业碳汇交易制度等措施，大力促进低碳农业发展。

(三)工业领域的低碳发展

根据本文的对比分析可知，中国工业贸易存在“碳排放增长换取贸易顺差”，那么中国未来工业贸易的增长趋势与控制碳排放总量的减排目标之间的矛盾也将持续存在。与农业领域不同，工业领域是中国碳排放的主要来源，其低碳发展能够实现的碳减排潜力也相对较大。中国工业领域低碳发展的关键在于实现产业结构的低碳化发展，应通过限制、淘汰高碳的落后、过剩产能，同时加强低碳的高技术、高附加值产业发展及其出口，促进实现工业贸易的低碳增长，使得工业贸易的结构调整发挥出减排作用。

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The Carbon Reduction Effect of the Agricultural Trade in China

PAN An

(EconomicsSchool,ZhongnanUniversityofEconomicsandLaw,Wuhan430073,China)

Based on the environmental input-out model and data from WIOD, this paper estimates the embodied carbon in balance of trade and the carbon emission reduction index, to investigate the carbon reduction effect of the China agricultural trade, and then analyzes the carbon reduction trend from the perspective of trade deficit. The results show that the embodied carbon in agricultural export shifted from a net exporter to net importer, reflecting that agricultural trade is conducive to carbon reduction in China. Furthermore, CO2emission of agriculture has come down 29.14% in 1995-2011 by China’s agricultural trade, however, the effect presents a decreasing tendency. Besides, there’s still a high level carbon emission reduction effect in China’s agricultural trade, which can ease the pollution increase by the growth of industrial trade.

agricultural trade; embodied carbon; carbon emission reduction; trade deficit

2017-03-08

10.7671/j.issn.1672-0202.2017.04.003

国家社会科学基金项目(16BJL083)

潘 安(1988—)，男，浙江绍兴人，中南财经政法大学经济学院讲师，主要研究方向为贸易与环境关系、农业可持续发展。E-mail：panan0819@163.com

F304

A

1672-0202(2017)04-0025-09