中国对外贸易影响环境的碳排放效应研究——引入全球价值链视角的实证分析，本文主要内容关键词为：实证论文,视角论文,价值链论文,效应论文,中国对外贸易论文，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。
一、引言
改革开放以来，中国经济平稳快速发展，取得了巨大的成就。国内生产总值从1978年的3624.1亿元增长到2010年的397983亿元，增长了108倍多。而在中国经济的快速发展中，作为“三驾马车”之一的进出口贸易对经济增长作出了巨大的贡献。2010年中国货物进出口总额29728亿美元，是世界第二大贸易国，同时也是第一大出口国，对外贸易连续多年保持顺差。在取得巨大成就的同时，随着对外贸易额的不断扩大和经济的快速发展，能源消费不断增加。据国际能源署统计，中国在2009年消费了22.52亿吨油当量的能源，超过美国约4％，成为全球最大的能源消费国。伴随巨大的能源消费而来的是不断攀升的碳排放量。统计资料显示，近年来中国的碳排放增长占到了全球碳排放增长的50％以上。由此可见，对外贸易的快速发展是导致碳排放量迅速增加的重要原因之一。
与此同时，气候变暖已经成为一个全球性的问题，引起了越来越广泛的关注。政府间气候变化专门委员会（IPCC）第四次评估报告（2007）明确指出，人类活动对化石能源的大量需求产生的碳排放是导致全球气候变化的重要原因。“低碳经济”的概念自2003年被提出以来，就受到国际社会的高度关注。在中国，发展低碳经济已经得到政策当局和学术领域的普遍认同，是在气候变化背景下中国可持续发展的必由之路。目前中国正处于发展的关键期，资源和环境越来越成为经济进一步发展的制约条件，因此在当前背景下研究对外贸易影响碳排放的相关机理及如何实现碳减排进而促进经济、贸易与环境的协调发展是有其重大意义和紧迫性的。
二、相关文献述评
从现有相关研究结果来看，这方面的研究主要集中在两个领域：一是对外贸易的环境效应研究，二是有关对外贸易与碳排放的相关研究。在对外贸易的环境效应研究方面，西方学者已经在此方面做了不少的研究。首先对此进行研究的是桑福德·格罗斯曼和克鲁格（Sanford J.Grossman & Krueger,1991），他们首次发现了环境库兹涅茨倒U型曲线的存在，并创立了贸易—环境的一般均衡模型将对外贸易的环境效应诠释为规模效应、结构效应和技术效应[1]。此后的学者在他们研究的基础上进行进一步的分析，如：科普兰和泰勒（Copeland & Talor,1994）基于“南北贸易模型”的研究表明对外贸易会导致发展中国家的环境污染，对外贸易对环境具有负面影响[2]；安特魏勒（Antweiler,1996）等人的研究则显示对外贸易的技术效应为正，规模效应为负，而结构效应却具有不确定性[3]；约瑟夫·柴（Joseph C.H.Chai,2002）则以中国为研究对象，他考虑到国际贸易对环境污染造成的影响，认为中国必须制定更为严格的环境规制政策以避免发达国家污染转移[4]。
中国学术界对国际贸易环境效应的研究相对较晚，近些年来对其的研究才开始逐渐增多，但研究结果莫衷一是，有些甚至是相互矛盾的，这可能与所选择的研究方法或对象有关。比较具有代表性的有：李秀香和张婷（2004）研究发现中国对外贸易存在正的规模效应、结构效应与技术效应[8]；余北迪（2005）的研究则显示中国对外贸易的规模效应为负，其结构效应和技术效应为正，总效应为负[9]；陈红蕾和陈秋峰（2007）采用中国1991～2004年的相关经济数据，对中国贸易开放的环境效应进行实证研究，结果表明贸易自由化的规模及结构效应为负，技术效应为正[10]；刘林奇（2009）运用面板数据模型来对中国的对外贸易环境效应进行实证分析，结果表明规模效应和结构效应加剧了中国的环境污染，技术效应则减少了中国的环境污染[11]。李怀政（2010）基于中国主要外向型工业行业对中国出口贸易的环境效应予以实证分析，结论表明，一方面，出口贸易增长促进了出口结构优化与技术进步，从而对环境产生了正效应；另一方面，巨大的规模负效应掩盖了出口结构优化及技术进步对环境影响的正效应，进而导致出口贸易对贸易影响的总体效应为负[12]。
在对外贸易与碳排放关系的研究方面，外国学者在隐含碳及污染避难所假说方面研究得比较多，主要有：威科夫等（Wyckoff et al.,1994）测算了6个经济合作与发展组织（OECD）国家1984～1986年进口商品的隐含碳排放，结果表明产品的进口不利于碳减排措施的实施[5]；罗伯特·C·哈里斯等（Robert C.Harriss,2006）则对中美贸易中的隐含碳问题进行了研究，最后发现中国目前的二氧化碳排放量中有7％～14％是为美国的消费者提供产品而产生的[6]。韦伯等（Weber et al.,2008）结合中国的相关情况，认为碳泄漏及碳出口是导致中国碳排放增加的重要原因，“污染天堂假说”在中国成立[7]。
另外，中国学者也对两者之间的关系做了相关的研究。如齐晔、李惠民和徐明（2008）的研究发现，在1997～2006年中国通过对外贸易的方式为国外排放了大量的碳[13]。孙小羽和臧新（2009）研究结果表明，通过出口贸易，中国正承载着越来越多的世界能源消耗及二氧化碳排放[14]。许广月和宋德勇（2010）实证分析了中国出口贸易、经济增长和碳排放之间的动态关系，结论表明：三者之间存在着长期协整关系，出口贸易是碳排放和经济增长的格兰杰原因，而经济增长不是碳排放的格兰杰原因[15]。李小平和卢现祥（2010）研究了国际贸易、污染产业转移和中国工业
之间的关系，结果表明：在中国出口产品隐含的中，国内生产的所占的比例逐步减少，发达国家向中国转移的产业并不仅仅是污染产业，同时也向中国转移了“干净”产业；国际贸易能够减少工业行业的排放总量和单位产出的排放量，由此得出中国并没有通过国际贸易成为发达国家的“污染产业天堂”的结论[16]。王天凤和张珺（2011）运用时间序列数据检验了中国出口贸易与碳排放之间的关系，研究结果表明出口贸易是碳排放的格兰杰原因，出口贸易影响碳排放的规模效应为正，技术效应及结构效应为负，总效应为正[17]。
综合上述文献可以发现，无论是对外贸易的环境效应研究还是碳排放效应研究，相关文献一般只考虑了三大效应的存在，即规模效应、结构效应及技术效应，但是却忽略了国际分工体系的存在及所处的全球价值链模式。在经济全球化的背景下，国际分工和产品内分工日益深化，国与国之间的联系日益紧密，垂直一体化的生产方式要求生产在国际间进行分工，在全球价值链上进行分配。相对于传统污染密集型产业，积极融入国际分工体系及迈向价值链高端环节同时意味着我们的生产技术不断向清洁生产转变，在此过程中，会有利于我们逐渐减少碳排放及改善环境。另外，经济增长、对外贸易及碳排放三者组成了一个相互影响和反馈的大系统，之前的相关文献一般只考虑了单向影响，而忽略了反馈作用的存在。基于此，本文在三大效应的基础上引入全球价值链的视角，首先测算出中国各年度的碳排放量而不是采用二氧化碳指标代替，然后再构建一个联立方程并运用广义矩估计方法（GMM）来实证分析对外贸易与碳排放之间相互影响和制约的关系。
三、理论分析与数理计量模型
（一）理论分析
1.对外贸易规模的扩张
随着中国对外贸易规模的不断扩大，特别是出口规模的日益扩张，客观上要求投入更多的资源、能源到外贸产品的生产上，而且中国的外贸产品大多属于低加工层次的，高能耗及高碳排放的商品占主导地位，这必然会增加对能源的大量消耗，进而导致碳排放量的剧增，如果不注意合理减排，势必会造成巨大的碳排放效应。因此对外贸易规模的扩张是造成中国碳排放不断增加的一个原因，这是对外贸易影响碳排放的规模效应。
2.对外贸易商品结构的差异
由于不同的可贸易商品其碳排放强度是不一样的，有的商品在生产的过程中所需要消耗的能源较多，碳排放量自然就大；反之有的商品碳排放量则小，这是对外贸易影响碳排放的结构效应。可见，通过改变可贸易商品的结构可以改变整个可贸易商品的碳排放量。可以通过降低出口产品中高碳产品的比例或是提高进口产品中低碳产品的比例来降低对外贸易的碳排放效应。改变进出口商品的结构从而降低国内能源的消耗进而降低碳排放，这是提高中国的对外贸易质量、落实节能减排政策及科学发展观的重要举措。
3.技术进步
技术进步对可贸易商品碳排放量的影响是显然的且是巨大的。通过引进清洁能源生产技术、提高投入产出效率及技术的外溢效应都可以使碳排放量减少，降低环境污染，这就是对外贸易影响碳排放的技术效应。当然这些都是建立在技术创新或进步的基础之上。技术进步可以提高自然资源的利用效率，降低对各种能源和资源的利用进而降低碳排放和环境污染。对于发达国家来说，可以提高研发投入来诱致技术创新，发展低碳技术。而发展中国家则面临着资金和人才短缺的问题，难以真正实现技术创新，那么要发展低碳技术，唯一途径就是从发达国家引进技术。
4.全球价值链模式
经济全球化的客观要求就是生产的全球化和贸易的全球化，生产的全球化则体现为跨国公司在全球安排中间产品和最终产品的生产。这种垂直一体化的生产方式要求生产在国际间进行分工，在全球价值链上进行分配。价值链的高端环节密集使用资本，而价值链的低端环节则密集使用劳动和环境资源。发达国家由于拥有资金和技术优势，往往处于全球价值链的高端环节，负责产品的研发设计、软件支持、关键零部件配套及模具品牌等方面；而发展中国家如中国，则处于全球价值链的低端，主要负责加工贸易的组装方面，技术含量低，主要依靠低廉的劳动、土地及能源等生产要素，产品附加值低，对能源的消耗量大，由此造成可贸易商品的碳排放效应大。这是对外贸易影响碳排放的全球价值链效应。
上述理论分析归纳出影响中国现有可贸易商品碳排放的四大效应，即规模效应、结构效应、技术效应及全球价值链效应，然而在分析影响碳排放各种影响因素时必须要考虑各个因素之间的相互作用及反馈机制的存在，具体分析见图1。
图1 各因素之间的相互作用及反馈机制图
（二）数理模型
本部分通过借鉴科普兰和泰勒（Copeland & Talor,2003）构建的环境污染供给与需求模型，将其运用到碳排放效应的分析上，并对其进行扩展，引入全球价值链效应与外商直接投资，在此基础上构建一个包含国际分工及全球价值链视角的并考虑外商直接投资的碳排放供给与需求模型。
假设一个国家：（1）只包含两个部门，即生产部门和研发部门，只生产两种最终产品X和Y，其中X为碳排放密集型产品，Y为低碳型产品；（2）只使用资本（K）和劳动（L）两种生产要素；（3）为使所讨论的模型简化，便于讨论研究，此处只考虑可贸易产品的碳排放效应，而暂时忽略其他环境污染效应；（4）规模报酬不变。
1.碳排放供给
根据科普兰和泰勒构建的环境污染模型，并在此加以改变，其代表性公民的福利水平间接效用函数表示为：
2.碳排放需求
沿用科普兰和泰勒构建的模型思路，并引入全球价值链视角及外商直接投资（用Kf表示），构建一个新的分析框架。产品Y的生产函数可以用下式表示：
即碳排放的四大效应：技术效应、结构效应、规模效应及全球价值链效应。将（8）式两边对时间t求导，得
上面的数理模型表明碳排放量的变化与四大效应的变化密切相关，但是准确地衡量四大效应对碳排放影响的大小还需要计量分析的检验。
（三）计量模型
由图1分析可知，经济增长、对外贸易与碳排放之间是相互影响和制约的，它们共同组成一个互为反馈的系统，如果只使用单一方程是无法刻画诸多变量之间复杂的关系，因此本文构建一个包含四个方程的联立方程组来考察三者之间的相互影响及反馈机制：
四、实证分析
（一）变量选取及数据来源
考虑到数据的可获得性，本文以我国1991～2010年度的时间序列数据来考察对外贸易与碳排放之间的关系。相关数据来自相应各年的《中国统计年鉴》、《新中国60年统计资料汇编》、《中国环境年鉴》及《中国2010年国民经济和社会发展统计公报》，有些数据需要经过一定的计算及处理才能得到。碳排放量数据用改进的Kaya恒等式来进行计算，即
其他控制变量数据：劳动L用我国每年年末总从业人数表示，物质资本K用我国各年份固定资产投资表示，人力资本H用人均受教育年限表示，外商直接投资FDI用实际利用外资额表示，并使用年平均汇率转化为以人民币为单位。另外考虑到数据平减对计量分析的重要性，以上指标中凡是跟货币有关的数据均用以1991为基期的相应指数进行平减，从而换算得到不变价格的相关数据。
（二）计量检验
广义矩估计法（GMM）是矩估计的一种，它是基于模型实际参数满足的一些矩条件而形成的一种参数估计方法。广义矩估计法将准则函数定义为工具变量与随机扰动项的相关函数，使其最小化得到参数的估计值。广义矩估计法不需要知道随机扰动项的确切分布，并允许其存在异方差和序列相关，因此通过GMM方法得到的参数估计量比其他估计方法得到的估计量更合乎实际，更稳健。
考虑到广义矩估计法的诸多优点，这里我们使用广义矩估计法对所建立的联立方程进行计量检验，由于计量结果显示外商直接投资在联立方程计量分析中不显著，因此，我们在碳排放方程及产出方程中去掉lnFDI项，同时考虑到外商直接投资是影响对外贸易量非常重要的因素，所以在外贸方程中继续保留lnFDI项，计量结果如表1所示。
（三）结果分析及经济含义解释
第一，分析环境库兹涅茨曲线EKC在碳排放效应的分析中是否成立。由
前的系数为正，可知碳排放分析中并不存在类似于EKC的曲线，这可能与本文所选取的时间跨度有关。在本文所选取的时间范围内，中国经济快速发展，与此相对应，能源需求及碳排放大量增加，短时间内不会出现碳排放量大量减少的情况。尽管中国制定了节能减排政策，但这也是近两三年才开始实施，由此造成碳减排效果有限，类似EKC的曲线没有出现。
第二，分析贸易规模效应。根据估计结果，对外贸易规模每变动1％，碳排放量将同方向变化0.44个百分点，表明中国不断扩大的对外贸易规模是导致碳排放量增加的重要原因之一，这跟我们在理论分析部分的结论是一致的。
第三，结构效应。由表1中的估计结果可知，贸易结构效应不显著。这可能体现的是对外贸易商品结构对碳排放的影响比较复杂，只是简单地调整可贸易商品的资本劳动比恐怕对减少碳排放的影响并不大。因而我们更多地应该是着力去改善可贸易商品的生产技术，促进低碳化生产，提高低碳产品在贸易产品中所占的比重，改善贸易结构，同时积极转变贸易方式。其系数为正则表明资本劳动比越大，即生产的商品主要是高碳产品，其碳排放量也就越大，这与前面的理论分析一致。
第四，技术效应。具体来说，技术进步每变动1％，会使碳排放量反方向变动0.44个百分点，而且估计结果比较显著，这说明技术效应的存在确实有助于减少我国的碳排放。结合发达国家发展低碳经济的路线，不难理解，技术创新与进步，如清洁能源生产技术，会是将来减少碳排放实现低碳经济的主要方式。
第五，全球价值链效应。我们每融入全球价值链高端1个百分点，会使中国碳排放减少0.56个百分点，这显示出全球价值链效应对我国节能减排的重要作用。其系数之所以为正，跟选取的全球价值链指标有关，我们选取加工贸易出口额占一般贸易出口额的比重作为其所处全球价值链的替代变量，其值越高，表明所处的价值链越低，碳排放量就越大。考虑到中国正逐渐融入国际分工体系，生产环节也开始向高端转变，由此可以预见，中国的碳排放量会逐渐降低。
第六，规制效应不明显。这可能是因为中国政府为了扩大出口，进而拉动经济增长提高自己的显性业绩，即国内生产总值增长率，往往放松碳排放管制以增强竞争优势。不过随着全球气候变暖及低碳时代的到来，中国政府会不断出台相关的碳排放管制政策。
另外，在产出方程中lnC前面的系数不显著，这表明现阶段中国仍处于粗放型经济增长阶段，主要依靠生产要素及能源的投入来拉动经济增长，碳减排在现阶段对中国的经济增长不会造成太大的影响，即效果不明显。
五、结论及政策建议
本文利用中国1991～2010年的时间序列数据，通过构建包含碳排放方程、产出方程、外贸方程及规制方程在内的联立方程系统，运用广义矩估计方法对全球价值链视角下贸易影响中国碳排放的机理进行了实证研究，研究结果表明：
1.贸易规模的扩张、技术的不断进步及逐渐融入全球价值链是对外贸易影响中国碳排放的三大主要因素，对外贸易商品结构的差异对碳排放的影响则不显著。在三大因素中，全球价值链效应对碳排放的影响作用最大。这意味着在碳减排过程中如果中国不注意以合理的方式融入全球价值链，积极参与国际分工体系，不断向全球价值链高端迈进，那么其减排的效果是有限的。同时也表明那些片面认为国内环境的恶化是由于对外贸易的快速发展所造成的观点是站不住脚的。
2.在碳排放效应分析中并不存在类似于环境库兹涅茨曲线的曲线，即“污染避难所假说”在中国的碳排放分析中不存在，这可能跟本文研究所选取的时间跨度有关。这说明在当前背景下中国不能单纯依靠经济的增长自动降低碳排放水平，而是应该采用碳减排规制政策、外贸政策及产业政策并结合相应的技术创新引导政策来实现碳减排目标。
3.碳排放规制效应不明显，说明中国对碳排放的管制相对来说比较宽松，而且碳减排政策在现阶段也不会对中国的经济增长造成太大的影响。这可能是中国政府为了更好地去提高显性业绩——国内生产总值增长率而暂时放松了对环境的规制，即以牺牲环境作为代价来促进经济增长。这表明中国可适当提高碳排放规制水平，在保持经济平稳快速发展的同时降低碳排放水平。
综上可知，对外贸易在为经济增长作出重要贡献的同时，也带来了大量的碳排放，对中围的资源和环境造成了不利影响。根据以上研究结论，可以得出相应的政策建议：在低碳时代即将到来的背景下，要想在鼓励对外贸易迅速发展的同时消除其对环境特别是碳排放的影响进而减少碳排放，首先，要集中优势要素并以“外资嵌入”的方式快速融入国际分工体系，鼓励外贸企业在国际分工体系中向附加值高、生产技术清洁的环节转变，即逐渐迈向全球价值链的高端；其次，适当控制贸易规模，在追求量的同时注重质的提高，转变对外贸易方式，逐步降低出口产品中高碳产品的比例或是提高进口产品中低碳产品的比例，不断改善对外贸易商品结构，从而降低国内能源消耗减少碳排放；再次，加大技术研发投入进而诱致技术创新，提倡低碳技术，着力提高节能减排技术，特别是对出口比重迅速上升的部门要注意提高其能源利用效率，降低污染排放强度；最后，政府部门要逐步出台更加合理的节能减排政策，不断完善对环保法律法规的实施和监督，适当加强碳排放的规制力度，进而避免成为发达国家的“污染避难所”。
注释：
① 这里采用四个研究机构所确定的各类能源消费的碳排放强度的平均值：煤炭的碳排放系数为0.733，石油为0.558，天然气为0.423。四大机构分别为日本能源经济研究所、DOE/EIA、国家科委气候变化项目和国家发改委能源研究所。
标签：碳排放论文; 全球价值链论文; 贸易结构论文; 能源结构论文; 相关性分析论文; 对外贸易政策论文; 实证分析论文; 经济增长论文; 规模效应论文;