贸易自由化、经济增长对碳排放的影响，本文主要内容关键词为：经济增长论文,贸易论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号X22 文献标识码 文章编号1002-2104(2011)01-0043-06
自20世纪中叶以来，大部分已观测到的全球平均温度的升高很可能是由于观测到的人为温室气体浓度增加所导致，二氧化碳(
)是最重要的人为温室气体，在1970年至2004年间，的排放量增加了大约80％，全球浓度的增加主要是由于化石燃料的使用。[1]
改革开放以来，中国的经济发展取得了令人瞩目的成绩，我国国内生产总值年均实际增长高达9.8％，出口作为驱动经济增长的“三驾马车”之一，为经济发展作出了巨大贡献，但是高速增长的背后带来了严重的能源问题和环境问题。根据IEA[2]的统计数据，2007年中国C排放量60.71亿t已超过美国(57.69亿t)居世界第一位(见图1)，占世界总量的21％，中国单位GDP二氧化碳排放量为2.3(千克/美元)，是世界平均值(0.73千克/美元)的3倍多，是欧盟平均值(0.4千克/美元)的5.8倍。
哥本哈根会议上中国面临着巨大的减排压力，虽然大会未能取得实质性成果，但是作为负责任的中国仍然承诺单位GDP减排40％-45％，与此同时，能源价格不断上涨，能源的紧缺成为制约我国经济持续发展的瓶颈之一。那么我国在承担减排任务的同时，也要考虑与发达国家基于国际贸易的碳转移问题。
本文在国内外相关问题的前沿性研究成果的基础上，就我国当前及历史发展的现实问题，从规模、结构和技术三个方面，对我国经济发展、出口贸易和碳排放之间内在依从关系进行研究，揭示它们之间的变化规律，从而有的放矢地提出相关的减排政策，对我国发展低碳经济、应对气候变化有着深刻的理论和现实意义。
1 文献综述
作为主要温室气体之一的，不仅是化石燃料过度使用的体现，而且还是全球气候灾变的元凶。碳排放问题既是能源问题又是环境问题，从现有的文献来看，关于环境问题的实证研究起源于90年代。
Grossman & Krueger在分析北美自由贸易协议(NAFTA)的签订对环境的影响时，首次实证考察了环境—收入倒U型关系的存在，提出了环境库兹涅茨曲线假说(Environmental Kuznets Curve,EKC)。在这篇开创性的文章中把贸易对环境的效应归结为三个效应：规模效应、结构效应和技术效应。规模效应(Scale Effect)是指贸易自由化扩大了经济活动的规模，随着生产要素投入的增加，会导致自然资源的使用量和污染排放量的增加，从而导致环境恶化。结构效应(Composition Effect)是指贸易自由化导致全球范围的资源从新配置和专业化分工。根据李嘉图的比较优势理论，参与自由贸易的国家会更趋向于在具有比较优势的部门进行生产。那么，结构效应对环境的影响具有不确定性，如果一国在污染密集型部门具有比较优势，则结构效应是消极的，反之，如果一国在清洁产品部门具有比较优势，那么结构效应是积极的。技术效应(Technique Effect)是指贸易自由化加快了先进生产技术的流通，能够提高要素的使用效率和降低单位产出的污染量，而且贸易自由化促进各国人均收入水平的提高，提高了人们对洁净环境的偏好，这将使各国采取更加严格的环境标准和法规，从而减低单位产品的污染排放量，对环境起到积极的作用。之后众多学者对环境库兹涅茨曲线假说进行了实证分析[4-5]等。其中大部分实证结论都支持环境库兹涅茨曲线的存在。
Copeland & Taylor[6]在研究南北贸易和环境关系时提出了“污染避难所假说”(Pollution Haven Hypothesis,PHH)，指出在开放经济条件下，贸易自由化会使污染密集行业由发达地区向欠发达地区转移，从而使发展中国家更多地从事“肮脏行业”(Dirty Industries)的生产[7]，其结果是发展中国家成为发达国家的污染避难所。
Antweiler,Copeland & Taylor[8]把环境污染引入自由贸易的一般均衡模型中，利用40多个国家的数据对贸易的环境效应进行了估计，通过对比规模、结构和技术效应，得出贸易自由化改善了全球的环境。Cole & Elliott[9]依照Antweiler et al.[8]的思路，采用四种不同环境指标对贸易—环境的结构效应进行了分析，同样得出了贸易对环境的改善有良好的促进作用。Levinson[10]对美国制造业二氧化硫等污染物排放量进行了分析，发现美国环境改善的主要原因是先进技术的使用，而国际贸易结构的改变对环境改善的作用不那么明显。
近年来，由于我国碳排放量大幅增长，对我国碳排放增长驱动因素分析的文献日益增多。
Holtz-Eakin & Selden[11]在研究经济发展和碳排放的关系时，发现碳排放持续增长的原因是产出和人口的迅速增长，特别是在低收入国家。Lantz & Feng[12]分析了收入、人口和技术对加拿大C排放量的影响，发现人口和技术存在与二氧化碳排放量的倒U型关系，但是收入和二氧化碳排放量的关系不显著。
Wang et al.[13]采用对数均值迪氏分解法对我国排放进行分解，发现代表技术效应的能源强度能有效地减少碳排放，而能源结构也起到一定作用，但是经济增长则带动了碳排放的增加。Shui & Harriss[14]在对中美贸易中隐含碳排放进行研究时发现，中国碳排放总量的7％-14％是由于中国向美国出口所产生的。Zhang et al.[15]对中国排放量的驱动因素进行研究时，其结果表明经济增长对排放有最大的正向效应，而能源强度的降低能抑制排放量的增加。
杜婷婷等[16]在对我国排放量的库兹涅茨曲线进行分析时，发现我国排放量和人均收入并不呈现经典的“倒U型”，而是类似“N型”的三次曲线，意味着我国在同时推进经济发展和环境保护上还处于过渡期，尚未达到两者协同发展的阶段。王锋等[17]对我国1995-2007年间能源消费的碳排放增长的驱动因素进行了研究，得出人均GDP的增长能解释绝大部分碳排放的增长的结论，中国的碳排放与经济发展和居民生活水平提高密切相关。许广月、宋德勇[18]运用时间序列模型实证分析了出口贸易、经济增长与碳排放量之间的动态关系。出口是碳排放的原因，而碳排放对出口贸易的影响强度不断增强。
图1 中国、美国、欧盟和日本二氧化碳排放量
数据来源：IEA(2009)。
2 理论模型
假设一个小的经济开放体，用资本K和劳动L两种要素生产两种产品，分为X和Y，X为污染产品，为资本密集型，Y为清洁产品，为劳动密集型(大部分污染企业就是资本密集型参见Muthukumara Mani & David Wheeler[19])，P为X相对于Y的国内价格，因为存在贸易壁垒，国内价格与世界价格的关系可以表示如下：
根据上面的理论分析，提出以下待检验的命题：
命题1：随着我国经济的不断发展，产出水平不断提高，带动能源消耗的增加和碳排放的加剧，与此同时，经济发展带来的技术进步和环保意识的提高又从另一方面减少了碳排放量，目前规模技术的总效应还是导致了碳排放量的增加，但是增加的趋势在不断减少，最终能使碳排放的总量下降。
命题2：随着我国产业结构的调整与优化，工业在产业结构中的比重不断上升时加大了能源的消耗，导致碳排放的增加，而服务业比重的上升却减少了能源的消耗，导致碳排放的下降。
一个国家的贸易自由化对一国的碳排放量会产生怎样总的影响呢？假设一个小的经济开放体，生产两种产品，分为X和Y，图2横坐标X为污染产品，纵坐标上半部Y为清洁产品，纵坐标下半部Z为碳排放量，圆弧半径代表经济规模，圆弧表示在同一规模在不同的产品组合，A点表示初始的经济规模和结构，此时对应的碳排放量为
。
图2 贸易自由化对碳排放的影响
随着贸易自由化，出口贸易使得经济规模增加同时伴随着国内经济结构的变化达到C点，A到B表示经济结构的变化，B到C表示经济规模的变化，而单位X所产生的碳排放量曲线由EX变为E'X表示技术的变化。此时对应的碳排放量为
。
贸易自由化不仅会影响污染品X在总产出的份额及结构效应，还会对规模和技术效应产生影响，把贸易自由化对规模和技术效应的影响从总效应中分离出来，得到贸易自由化对碳排放的总效应，由于产出和收入变化的百分比是一样的，因此可以把规模效应和技术效应合并。
根据以上理论分析，故提出以下待检验的命题：
命题3：随着我国对外贸易迅速发展，我国逐渐成为“世界工厂”，发达国家的污染密集型和能源密集型企业向我国转移，从而使我国更多的从事“肮脏行业”，成为发达国家的碳排放的“污染避难所”。
命题4：对外贸易的迅速发展，在改变我国的产业结构的同时，也促进了我国经济的发展，同时也把国外的先进技术引入到了国内，从另一方面降低了我国的碳排放量，但是我国出口贸易的总效应造成碳排放的增加。
3 实证分析
3.1 计量模型设计及相关计量问题
依照上述理论分析，本文根据(4)式，由于代表规模效应的国内生产总值和代表技术效应的人均收入之间有具有较强的相关性，于是把规模和技术效应合并，为消除异方差对各数据取自然对数，得到实际计量方程：
在(6)中，我们假设表示规模、技术和结构效应的变量和碳排放存在线性关系，为了对命题1和命题2进行检验，依照Antweiler et al.[8]创建的贸易自由化与环境污染的一般均衡模型，得到如下实际计量方程：
y为碳排放量，G为人均GDP，k为资本劳动比，T为贸易依存度用(出口额+进口额)/GDP表示。
对于计量方法的采用，首先采用F-Test判断采用常截距模型还是变截距模型，然后通过Hausman Test对固定效应模型(FE)和随机效应模型(RE)进行甄别。考虑到本文所选用的样本数据截面数(29)大于时期数(13)的特点，为了减少由于截面数据异方差性造成的异方差影响，因此固定效应模型采用截面加权广义最小二乘法进行估计，同时采用White稳健标准差得到系数的t统计值。
3.2 数据来源
采用除西藏自治区之外的我国30个地区1995-2007年的数据作为样本进行研究。其中重庆市数据并入四川，西藏自治区的部分指标难以获得所以舍去。
3.2.1 中国碳省际排放量的估计
能源部门通常是温室气体排放清单中的最重要部门，在发达国家，其贡献一般占排放量的90％以上和温室气体总排放量的75％。因此，国际上碳排放量基本上是通过化石能源消费量推算出来的。IPCC[20]提供估算化石燃料燃烧中的碳排放方法，本文采用基于燃烧的燃料数量以及平均排放因子来估算碳排放量。碳排放的计算公式为：
3.2.3 其他数据来源
本文收入采用人均收入指标来度量，更能反映真实收入水平对碳排放的影响，用地区人均GDP表示，数据由历年《中国统计年鉴》整理、计算而得。
劳动力投入用各地区年末就业人员数表示，贸易量用各地区进出口总额表示，汇率、固定资产投资价格指数等数据均来自历年《中国统计年鉴》。
3.3 实证结果分析
利用Eviews6.0得到贸易自由化、经济增长和碳排放量关系的回归结果如表2所示。
从表2模型回归结果中可以看出：
(1)模型的总拟合度较好以及F统计值，说明两个模型均有较高的解释能力。F-Test回归结果表明两个模型都应采用变截距模型进行回归，Hausman Test表明随机效应与解释变量之间的自相关显著，采用固定效应模型是适当的选择。
(2)代表规模技术效应的人均收入和碳排放量之间存在显著的正相关关系。模型(7)的系数估计和显著性水平表明，我国存在碳排放量的环境库兹涅茨曲线，随着我国经济的不断发展，产出水平不断提高，带动能源消耗的增加和碳排放的加剧，与此同时，经济发展带来的技术进步和环保意识的提高又从另一方面减少了碳排放。从表3可以看出，我国还没有省份的人均GDP超过了碳排放量EKC曲线的转折点，就全国而言，全国人均GDP离临界值还存在较大的差距，仍处在碳排放EKG曲线的右边，目前我国经济发展还会造成碳排放量的不断增加，但是增加的幅度却在不断地减少，这与我们的预期是一致的。
(3)代表结构效应的资本劳动比和碳排放量存在显著的负相关关系。模型(6)和模型(7)的回归结果表明，随着我国产业结构的调整与优化，工业在产业结构中的比重不再上升甚至下降，将缓解我国碳排放量不断增加的压力，服务业的迅速发展，也将进一步促进碳排放量的下降。
(4)从贸易依存度与碳排放量的关系来看，贸易所产生的结构效应是消极的，也就是说，发达国家的污染密集型和能源密集型企业向我国转移，从而使我国更多的从事“肮脏行业”，成为发达国家的碳排放的“污染避难所”。但是这种关系的弹性系数不大，而且在部分模型下，显著性水平也不是太高，这也说明了贸易自由化对我国碳排放量影响的复杂性。
(5)依照(5)式计算贸易自由化的总效应，根据回归结果得到
，如果贸易自由化促进了经济增长，及
，那么贸易自由化的总效应也是消极的。对外贸易的迅速发展，在改变我国的产业结构的同时，也促进了我国经济的发展，同时也把国外的先进技术引入到了国内，从另一方面降低了我国的碳排放，但是贸易自由化的总效应却使得我国碳排放量增加。
综上所述，命题1得到了显著的结果，通过了检验，命题2得到了部分验证，命题3通过了检验，但部分模型结果并不显著，命题4得到了验证。
4 政策建议
根据对回归结果的分析，提出以下几点建议：
(1)积极研发低碳技术，鼓励技术创新。在我国经济高速发展的同时，经济规模仍将继续扩大，对能源的消耗也将进一步提高，那么我们应该鼓励技术创新，尤其是低碳技术的创新和推广，利用积极的技术效应来消除经济发展必然带来的规模效应，从而减低我国的碳排放量。
(2)优化产业结构，大力发展第三产业，降低第二产业在国内生产总值的比重。产业结构的调整和优化所带来的结构效应，对我国碳排放量的减低有着明显的促进作用，降低钢铁、水泥等高能耗行业的比重，淘汰落后产能和技术，发展高新技术产业和现代服务业，实现第三产业的总量扩张和比重提高。
(3)完善碳排放的相关法律法规，建立低碳经济的法律保障机制。欧盟国家的实践表明，碳税、能源税、排放交易机制等财税政策是约束碳排放的最有效方法之一。那么，我国应适当引入相关税法，相对严格的环境法规和标准能有效控制发达国家的污染密集型和能源密集型企业向我国转移，防止我国成为发达国家的“污染避难所”。
(4)转变出口贸易结构，抑制高能耗、高污染、低附加值产品的出口。利用出口退税政策对出口产品结构进行优化，进一步降低高能耗、高污染、低附加值产品的出口退税率，对于低效使用国内能源加工生产的产品降低，甚至取消其出口退税，以控制其生产与出口数量，同时对于高效能源利用的产品应维持或者提高其出口退税率，鼓励其出口。
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