中国农产品出口贸易隐含碳排放测算及异质性分析——来自“一带一路”沿线国家（地区）的证据

张 梅 周佳璇

（东北农业大学经济管理学院，黑龙江哈尔滨 150030）

一、引言

根据IPCC 发布的《第六次评估报告综合报告：气候变化2023》，2019 年全球人为温室气体净排放量为590±66 亿吨二氧化碳当量，比2010 年高出约12%。[1]能源约束和全球气候变化引发了一系列有关全球碳减排的争论，这使隐含碳排放问题备受关注。为有效减少温室气体排放、推动绿色低碳发展，中国提出了碳达峰与碳中和目标。全球约22%的温室气体排放来自农业，随着中国传统农业向现代农业的转变，这一比例仍然高达24%。因此，控制农业温室气体排放已经成为中国实现“双碳”目标的重要任务。

随着2013年“一带一路”倡议的提出，中国与沿线国家（地区）的农产品出口贸易迅速发展。持续增长的农产品出口贸易规模在推动中国农业经济发展的同时也产生了大量的隐含碳排放，导致中国国内生产碳排放远超消费碳排放[2，3]，中国实现“双碳”目标的征途更加艰巨。2023年7月，中央全面深化改革委员会第二次会议审议通过了《关于推动能耗双控逐步转向碳排放双控的意见》，提出要加快建立健全统一规范的碳排放统计核算体系，为碳排放双控夯实制度基础。[4]为此，笔者测算了2007—2021 年中国对“一带一路”沿线国家（地区）农产品出口贸易隐含碳排放（简称为“农产品出口隐含碳排放”），并分析了相关因素对其变动的驱动效果。不仅有助于中国优化农产品出口结构、及时调整与“一带一路”沿线国家（地区）的贸易策略，而且对碳排放双控制度的建立健全和实施具有重大理论价值和现实意义。

二、文献综述

Wyckoff & Roop（1994）首次提出了隐含碳排放的概念，并研究了美国、英国和德国等6个最大经合组织国家的贸易隐含碳排放。[5]国内学者在2008年前后开始关注贸易隐含碳排放的问题，主要围绕以下两方面展开研究。一是贸易隐含碳的测算研究。一些早期研究更多从整体层面估算中国出口贸易的隐含碳排放，但未对行业作出细分。[6-8]其估计结果虽然存在差异，但总体上中国出口贸易隐含碳排放是持续攀升的。随着对该问题研究的进一步深化和丰富，国内学者陆续针对工业、建筑业等传统高碳行业展开研究[9-12]，但针对农业贸易隐含碳排放的研究偏少。齐玮和侯宇硕（2017）认为，自1997 年起，中国农产品隐含碳排放一直处于净进口状态。[13]许源等（2013）通过构建非竞争性投入产出模型进行研究，得出了中国在2000年后逐渐成为农产品隐含碳排放净进口国的结论。[14]丁玉梅等（2017）认为，中国是在2003年后逐渐成为农产品隐含碳排放净进口国的。[15]张迪等（2010）研究发现，中国在2002年仍为农产品隐含碳排放的净出口国。[16]二是贸易隐含碳的结构分解与驱动因素研究。相关研究方法主要有以下两种，一种是结构分解法（SDA），另一种是指数分解法（LMDI）。庞军和张浚哲（2014）[17]、丁玉梅等（2017）采用LMDI 方法，将贸易隐含碳排放变动的影响因素分解为规模效应、结构效应和技术效应，并指出规模扩大是导致贸易隐含碳排放增加的主要原因，结构效应总体上发挥的是增加作用但作用程度很小，技术进步对贸易隐含碳排放起着削减作用。

综上，学界针对农产品出口隐含碳排放的研究较少，且研究时段多集中在“一带一路”倡议提出之前；关于贸易隐含碳排放驱动因素的研究大多集中在规模效应、结构效应和技术效应整体分析上，针对部门差异和区域差异对贸易隐含碳排放的影响研究不多。笔者首先运用环境拓展投入产出分析模型测算2007—2021 年中国对“一带一路”沿线国家（地区）的农产品出口隐含碳排放，分析“一带一路”倡议提出后中国农产品出口隐含碳排放的变化趋势；其次利用LMDI 分解法研究贸易规模因素、出口结构因素和农业技术因素对中国农产品出口隐含碳排放的影响；最后从不同碳排放密集度部门及“一带一路”沿线国家（地区）不同区域两个维度出发进行系统研究。根据研究结论，提出相关对策建议。

三、研究设计

（一）基于投入产出表的贸易隐含碳排放测算

假设国民经济中有n个部门，i表示横向部门，j表示纵向部门。aij为直接消耗系数，表示j部门的单位产出对i部门产品的直接消耗量。xi（xj）表示第i（j）部门的总产出，yi表示第i部门的最终使用。根据投入产出模型中部门间的横向平衡关系，可得：

用矩阵可表示为：

其中，A表示直接消耗系数矩阵，X表示总产出列向量，AX表示中间使用列向量，Y表示最终使用列向量，式（2）为最基本的投入产出模型。利用矩阵相关知识对其进行变形可得：

其中，I为n阶单位矩阵，（I-A）-1为里昂惕夫逆矩阵，表示一单位最终使用Y所需要消耗的直接与间接投入量。

设EC为农产品出口隐含碳排放，EX为出口贸易矩阵，R为直接碳排放系数矩阵，则有：

其中，ENik表示i部门第k种能源的消费量，θk表示能源k的CO2排放系数。

上述模型成立的前提条件是：中国生产出口产品时投入的中间产品均在本国生产。由于中国加工贸易进出口规模较大，此假设将导致中国出口隐含碳排放测算被高估。为减小误差，笔者借鉴贺亚琴和冯中朝的方法[18]，扣除了因使用进口中间产品所带来的出口隐含碳排放，并加上对进口中间产品生产出来的产品再出口产生的隐含碳排放。具体改进模型如下：

其中Ad为国内消耗系数矩阵，Am为进口系数矩阵，U为各部门中间产品投入中国内产品所占比重组成的对角矩阵，反映了中间产品中国内产品所占的相对份额，矩阵元素为：

其中，IMi、EXi、Yi分别表示i部门各年的进口额、出口额和总产出。

改进后各年出口贸易隐含碳排放的计算公式为：

（二）驱动因素的指数分解模型（LMDI模型）

1.加法模型

根据Grossman & Kruger（1992）对北美自由贸易协定的环境效应分析和研究，将农产品出口隐含碳排放的驱动因素分解为贸易规模因素、出口结构因素和农业技术因素。[19]对数平均迪氏指数分解法的加法模型通常用于计算上述三种因素的贡献值。其分解模型表达式为：

其中，i表示农产品部门，ECi表示i部门的出口隐含碳排放，Y表示中国农产品出口贸易总额，yi表示i 部门的出口贸易额或中国向某区域出口时i部门的贸易额。设则有：

设基期为t0，报告期为t1，则i部门从t0到t1的农产品出口隐含碳排放变动可表示为：

根据Ang（2004）的LMDI分解方法[20]，则有：

其中，ΔECi表示加法模型下i部门农产品出口隐含碳排放总效应，ΔYi、ΔSi、ΔTi分别表示贸易规模因素、出口结构因素和农业技术因素对i部门出口隐含碳排放变动的贡献值。若贡献值大于0，则影响因素对出口隐含碳排放有促进作用；反之，有抑制作用。另外，设基期和报告期i部门农产品出口隐含碳排放分别为中国农产品出口贸易总额分别为Yt0、Yt1；i部门的出口贸易额或中国向某区域出口时i部门的贸易额与中国农产品出口贸易总额的比值分别为部门的出口隐含碳排放与其出口贸易额的比值分别为

在LMDI 加法模型下，各分解因素贡献值的表达式分别为：

其中，ΔYi表示出口结构和农业技术不变而仅由贸易规模变动引起的农产品出口隐含碳排放从基期t0到报告期t1的变化；ΔSi表示其他两因素不变而仅由出口结构变动引起的农产品出口隐含碳排放从基期t0到报告期t1的变化；ΔTi表示其他两因素不变而仅由农业技术变动引起的农产品出口隐含碳排放从基期t0到报告期t1的变化。其他变量解释同上。

各农产品部门总的出口隐含碳排放变动可表示为：

2.乘法模型

对数平均迪氏指数分解法的乘法模型通常用于研究强度的变化，可用于计算不同影响因素的贡献率，计算公式为：

其中，DY、DS、DT分别表示贸易规模因素、出口结构因素和农业技术因素对出口隐含碳排放变动的贡献率。若贡献率大于1，则影响因素对出口隐含碳排放有促进作用；反之，有抑制作用。其他变量解释同上。

在LMDI 模型下，各分解因素贡献值的表达式分别为：

（三）数据来源及处理

1.能源消费量

能源消费量来自《中国统计年鉴》按行业划分的能源消费量表，二氧化碳排放系数θk根据IPCC（2006）相关排放数据计算得出，结果如表1所示。

表1 能源的CO2排放系数单位：kg标煤/kg

2.投入产出表

由于笔者需要考察农业各部门的出口隐含碳排放，详细的行业分类更有助于准确计算农产品出口隐含碳排放，因此笔者选择了更详细的行业投入产出表进行计算，即采用了2007 年135 个部门的投入产出表、2012 年139 个部门的投入产出表和2017年149个部门的投入产出表。里昂惕夫逆矩阵可根据中国投入产出表中的完全消耗系数得到。

3.出口贸易额

出口贸易额数据来自联合国贸易统计数据库和国家统计局网站。笔者选择HS 编码二级分类作为基本商品分类，以WTO 农产品统计口径为基础，采用HS 编码01～24 章二分位数据计算得到农产品出口贸易额。首先，按照各年美元兑人民币汇率将农产品贸易额单位转化为人民币，再采用商品零售价格指数对其进行平减，得到以2007年为基期的实际出口贸易额（万元），这样可以消除物价变动因素对出口贸易额的影响。

投入产出表的部门分类与能源消费部门和贸易部门的分类并非一一对应。笔者以投入产出表为基准来调整能源消费部门和贸易部门，并采用MATLAB2018软件进行计算。

（四）研究范围

截至2023 年6 月，中国已经与152 个国家（地区）和32个国际组织签署了共建“一带一路”合作文件。基于沿线国家（地区）与中国的经济关联性，将研究重点集中在东南亚、南亚、东北亚、东欧中亚及西亚北非地区，具体区域划分如表2所示。

表2 “一带一路”沿线国家（地区）区域划分

四、结果分析

（一）中国农产品出口隐含碳排放测算结果分析

1.总体情况

根据式（9）及相应数据，计算得到2007—2021年中国对“一带一路”沿线国家（地区）农产品出口隐含碳排放总量（见图1）。2001年中国加入世贸组织以来，农产品出口贸易额呈快速增长趋势，2007—2021 年中国对“一带一路”沿线国家（地区）农产品出口贸易额增长了1.03 倍，年均增长1.34%。同时中国对“一带一路”沿线国家（地区）农产品出口隐含碳排放总量也呈现上升趋势。2007 年，中国农产品出口隐含碳排放仅为17801.29吨，到2021年已经达到31203.11 吨，增长了75.28%，年均增长4.09%。具体可分为以下三个阶段。第一阶段为2007—2011 年的波动上升期。随着2008 年全球金融危机的爆发，农产品出口隐含碳排放呈下降趋势，2008 年中国对“一带一路”沿线国家（地区）农产品出口隐含碳为15904.25 吨，同比下降11.95%，2009 年为23408.21 吨。2010 年以后，中国对“一带一路”沿线国家（地区）农产品出口隐含碳排放再次进入上升阶段。第二阶段为2012—2016 年的稳定增长期。2012 年，中国对“一带一路”沿线国家（地区）农产品出口隐含碳排放出现较大幅度回落，降至17204.58 吨，同比下降84%，2013年后，中国对“一带一路”沿线国家（地区）农产品出口隐含碳排放不断上升，至2016 年达到一个小高峰。第三阶段为2017—2021 年的转折上升期。期间，除了2017 年、2019 年出现了两次转折下降期外，中国对“一带一路”沿线国家（地区）农产品出口隐含碳排放整体呈现上升趋势。

图1 2007—2021年中国对“一带一路”沿线国家（地区）农产品出口隐含碳排放

从占比看，中国对“一带一路”沿线国家（地区）农产品出口隐含碳排放在中国农产品出口贸易隐含碳排放总量中的占比并不高，且历年的农产品出口隐含碳排放占比略低于农产品出口贸易额占比，说明中国农产品出口隐含碳排放状况并未发生恶化。值得注意的是，2007—2021年中国对“一带一路”沿线国家（地区）农产品出口隐含碳排放总量年均增长率超过中国农产品出口贸易额年均增长率2.75%，说明农产品出口贸易隐含碳排放效率有所下降，即能源利用效率在下降，农业减排需要引起高度重视。

2.分部门情况

利用环境拓展投入产出法及各部门相关数据，分类计算各部门农产品出口隐含碳排放，根据计算结果，将其分为中高度碳排放密集型部门和低度碳排放密集型部门。图2、图3 显示，2007—2021 年8 个部门农产品出口隐含碳排放存在明显差异。从总量及占比看，农产品出口隐含碳排放的主要来源分别为农业、食品加工业和食品制造业。随着农业生产机械化发展及化肥农药中间产品的大量投入，农业部门产生的出口隐含碳排放远超过其他7个部门，年均排放量居高不下，占比高达36.47%。畜牧业、烟草制造业和林业的出口隐含碳排放相对较少，年均排放量分别为11.27 吨、204.52 吨和503.98 吨，占比分别为0.02%、0.63%和1.10%。从增速看，2007—2021 年出口隐含碳排放增长最快的部门为林业、渔业和食品制造业，年均增速分别为21.66%、14.27%和13.81%。其中，增速最快的林业部门出口隐含碳排放不仅包含因能源消耗而产生的正的碳排放，还包含因木质林产品碳储量减少而产生的负的碳排放。[21]出口隐含碳排放增长较慢的部门为农业和食品加工业，年均增速分别为3.12%和2.34%。尽管出口隐含碳排放随着这两个部门产品出口贸易额的增长而增加，但基于其加工产业链区域一体化，产业链效率提升，降低了碳排放水平。

图2 中高度碳排放密集型部门出口隐含碳排放

图3 低度碳排放密集型部门出口隐含碳排放

3.分区域情况

利用环境拓展投入产出法及各贸易区域的相关数据，计算得到2007—2021年中国对“一带一路”沿线国家（地区）分区域农产品出口隐含碳排放（见图4）。2013 年之前，中国对东南亚、南亚、东北亚、东欧中亚、西亚北非等五个区域的农产品出口隐含碳排放呈波动上升趋势。2013 年之后，中国对东南亚区域的农产品出口隐含碳排放逐步增加，在2016年达到一个小高峰；对其他四个区域的农产品出口隐含碳排放均有不同程度下降。样本期间，农产品出口隐含碳排放最多的区域为东南亚，年均排放量为789304.29 吨，占比高达56.45%；农产品出口隐含碳排放最少的区域为南亚，年均排放量为119401.50 吨，占比仅为8.54%。

图4 中国对“一带一路”沿线国家（地区）分区域农产品出口隐含碳排放

（二）中国农产品出口隐含碳排放整体驱动因素分解

利用LMDI 模型，将2007—2021年中国对“一带一路”沿线国家（地区）的农产品出口隐含碳排放变动量按贸易规模因素、出口结构因素和农业技术因素进行驱动因素分解，结果如表3所示。

表3 2007—2021年农产品出口隐含碳排放变动的整体驱动因素分解（单位：吨）

样本期间，中国对“一带一路”沿线国家（地区）农产品出口隐含碳排放增加了31524.34 吨。其中，贸易规模因素和农业技术因素共同促进了其增加，且后者的促进作用最强，贡献值达到125622.06 吨；贸易规模因素次之，贡献值为15967.41 吨。随着中国农业现代化进程的加速推进，煤炭、柴油等能源在生产中的消耗不断加大，能耗强度持续上升，加之以煤、油为主的农业能源消费结构短时间难以改变，农业技术因素对农产品出口隐含碳排放的贡献值越来越大。此外，随着农产品出口规模的扩大，农业生产资料大量投入，致使农产品出口隐含碳排放大幅增加，2012—2016 年，该因素的贡献率达到1.33%。出口结构是唯一抑制其增加的因素，2007—2011 年、2012—2016 年，出口结构因素均对出口隐含碳排放的增加起着抑制作用，2017—2021 年转变为促进作用。以农业、渔业为代表的中度碳排放密集型农产品出口贸易额占比由第一阶段的55.30%升至第三阶段的58.56%，以林业、畜牧业等为代表的低度碳排放密集型农产品出口贸易额占比由第一阶段的4.80%降至第三阶段的3.74%，农产品出口结构的改变抑制了第三阶段农产品出口隐含碳排放的增加。

（三）中国农产品出口隐含碳排放驱动因素的异质性分析

利用LMDI 模型及前文测算的不同部门和区域农产品出口隐含碳排放数据，从部门和区域层面分析不同时期各驱动因素的贡献值和贡献率，进而探究三个阶段农产品出口隐含碳排放产生不同变化特征的深层次原因。

1.分部门驱动因素分解

如表4 所示，农业在前两个阶段中的效应占比最大，分别为30.48%和42.11%，在第三阶段的效应占比大幅降至0.48%。具体看，农业部门在各阶段贸易规模因素和农业技术因素的贡献值均为正值，且贡献率较高。农业技术因素在前两个阶段的贡献率分别为5.81%和1.13%，是农业出口隐含碳排放增加的主导因素，可见农业部门的生产技术和节能减排技术较为落后；在第三阶段，农业技术因素的贡献率升至21.23%，虽然对农产品出口隐含碳的作用仍然为正，但较前两个阶段有着极大的降低，使得整体出口隐含碳排放大大减少，说明在第三阶段的农业生产技术和节能减排技术显著进步，能源利用效率显著提高。出口结构因素在第一、三阶段起到抑制作用，在第二阶段起到促进作用，说明农业部门出口结构不稳定，但总体上对农产品出口隐含碳排放有抑制作用。

表4 2007—2021年农产品出口隐含碳排放变动的分部门驱动因素分解（单位：吨）

食品制造业和食品加工业的总效应在第三阶段均位列前三，是农产品出口隐含碳排放的主要来源。这两个部门的贸易规模因素和农业技术因素在第三阶段均对农产品出口隐含碳排放的增加起着促进作用。食品制造业和食品加工业中，农业技术因素贡献值在第二、三阶段分别下降了90.92%、85.55%和92.07%、96.44%，说明该部门的生产技术和节能减排技术在此阶段持续进步。受中美贸易摩擦和新冠疫情影响，食品制造业和食品加工业出口贸易额下降，贸易规模因素在第三阶段引起的出口隐含碳排放也逐渐减少。出口结构因素对出口隐含碳排放的影响由抑制转为促进，说明出口结构恶化，不利于出口隐含碳排放的减少。

在畜牧业和烟草制造业中，贸易规模因素、出口结构因素和农业技术因素对农产品出口隐含碳排放的贡献值都非常小，属于低碳源部门。但值得注意的是，两个部门农业技术因素的作用方向均由促进转为抑制，说明其能源强度和利用效率正在上升。

2.分区域驱动因素分解

如表5 所示，中国对东南亚农产品出口隐含碳排放占比最大，其中，前两个阶段贸易规模因素和农业技术因素起着主要的促进作用，第三阶段出口结构因素起着主导作用。受中美贸易摩擦、新冠疫情因素影响，中国与东南亚的农产品贸易规模有所减小，贸易规模因素对农产品出口隐含碳排放增加的促进作用减弱。随着中国碳减排政策的实施，节能减排技术不断进步，农业技术因素的贡献值由第一阶段的1638.36 吨减至第三阶段的594.32 吨。值得注意的是：在第三阶段，中国与东北亚、南亚、西亚北非的出口隐含碳排放出现了不同幅度的下降，分别为498.60 吨、183.60 吨和82.70 吨，出口结构是引致该变化的主导因素。由此可见，优化农产品出口结构是减少出口隐含碳排放的有效途径。

表5 2007—2021年农产品出口隐含碳排放变动的分区域驱动因素分解（单位：吨）

五、研究结论与对策建议

（一）研究结论

1.样本期间，中国对“一带一路”沿线国家（地区）的出口隐含碳排放整体呈上升趋势，且农产品出口隐含碳排放效率下降。通过驱动因素分析发现，农业技术因素对农产品出口隐含碳排放的变动起着主导促进作用；贸易规模因素对农产品出口隐含碳排放的变动起着促进作用；出口结构因素对农产品出口隐含碳排放的变动起着抑制作用。说明落后的农业技术是导致农产品出口隐含碳排放增加的主要原因，农产品出口贸易增加了中国国内碳减排压力。

2.在农产品部门层面，中国以农业、食品制造业和食品加工业等中高度碳排放密集型部门产品出口为主。这些部门生产效率和能源利用效率较低，且出口规模较大，而能耗和排放较低的林业、畜牧业和制造业等低度碳排放密集型部门产品的出口规模较小。同时，中国对“一带一路”沿线国家（地区）的农产品出口结构不稳定，结构效应对碳减排的作用尚未得到充分发挥。

3.在贸易区域层面，贸易规模因素和农业技术因素共同造成了农产品出口隐含碳排放的增加。中国对“一带一路”沿线国家（地区）不同区域的出口结构有较大差异，出口结构因素在与东南亚、南亚的农产品贸易中起着促进作用，在与东北亚、东欧中亚和西亚北非的农产品贸易中起着抑制作用；贸易规模因素和农业技术因素对农产品出口隐含碳排放增加的促进作用远远超过出口结构因素的抑制作用，使整体上的农产品出口隐含碳排放大大增加。

（二）对策建议

1.推动低碳生产技术和节能减排技术创新。在当今中国主动推动高水平对外开放、积极建设更高水平开放型经济新体制的大背景下，通过抑制规模效应从而实现碳减排的目标困难重重。因此，必须努力提高农业生产率和资源使用效率，降低单位产出的碳排放，切实降低农产品出口贸易隐含碳排放量。

2.调整农产品出口结构，转变农业贸易方式。采用差异性的财政、税收等政策，减少高碳部门产品的出口，适当扩大低碳部门产品的出口，同时给予企业技术和资金支持，鼓励其提高生产效率和能源利用效率，推动农产品出口贸易增长由粗放型向集约型转变。

3.加强技术交流，积极推进国际合作。借鉴发达国家碳减排政策与经验，通过引进先进的生产技术和管理经验，降低农业部门的碳排放。同时在国际谈判中重视贸易中的碳转移问题，减轻中国碳减排压力。