中国环境污染与农产品国际竞争力的协整关系及启示

彭可茂，杨孟川，席利卿

(1.华南理工大学 经济与贸易学院，广东 广州 510006；2.仲恺农业工程学院 经济与贸易学院，广东 广州 510225)

一、引 言

中国是一个发展中的农业大国，同时也是一个贸易大国，改革开放30多年以来，中国农产品贸易发展迅速，在国际贸易中扮演着重要角色。

近年来，环境问题日益成为国际社会关注的热点问题。中国的农产品竞争力在牺牲了一定环境代价的条件下，既获得了机遇，又面临着冲击。在这样的国际背景之下，中国应该如何通过处理好环境与产品竞争力之间的关系，来达到保持并提高本国农产品国际竞争力的目标已经成为越来越值得关注和研究的问题。文章围绕这一重要现实问题进行实证分析：建立时间序列模型，进行协整检验和Granger因果关系检验，并在分析模型结果的基础上，给出了相关的政策建议。

二、文献回顾

(一)国外相关研究

关于环境与对外贸易相关的研究，最早可追溯到17世纪末18世纪初的Thomas Robert Malthus(1798)、William Petty(1799)和David Ricardo等古典经济学家。Arthur Cecil Pigou(1932)认为导致环境原因的罪魁祸首是外部性问题，解决此问题需要从税收和补贴入手，后称这种税收为“庇古税”；而制度经济学家Coase(1937)认为解决外部性问题需要采用产权的方式。他们在研究中虽更为侧重于对环境与经济增长的关系研究，但对于后来学者深入研究贸易与环境的相关问题起到了极为重要的作用和深远的影响。

在近代西方的研究中，Tobey(1990)［1］将环境资产作为要素之一加入到H-O模型中，研究了环境对于贸易的影响。Grossman(1991)［2-3］对贸易、经济和环境的关系作了进一步的研究，他把贸易对环境的影响分为规模效应、结构效应和技术效应三种效应，并提出“环境库兹涅茨曲线(The Environmental Kuznets Curve，EKC)”，他认为环境质量与经济增长之间存在着“倒U型”关系。Esty(1998)［4］在研究中指出：全球贸易自由化会导致在贸易中进行竞争的各国，为了提高国际贸易竞争力而降低对本国的环境要求，从而出现“贸易漏出”和“向底线赛跑”等贸易现象。

中国关于贸易与环境关系的研究起步较晚，大概在2000年之后。并且相对于国外学者的研究而言，更偏于实证与微观研究，研究主要集中在两个方面：一是研究环境与外贸之间的冲突与协调关系。如曾凡银等(2000)［5］研究了贸易、环境标准和国际竞争力的关系，认为贸易自由化对于发展中国家的不利影响，来自于内部不合理的经济制度和体制安排，和外部不平等的国际经济体系。黄李焰等(2005)［6］认为发展中国家对经济增长的强烈需求，使得人们对环境因素的要求容忍度降低，在外部贸易问题中表现为受到发达国家“绿色壁垒”的贸易歧视，发展中国家应当积极加入到国际贸易标准和规定的制定当中。二是从污染物排放的微观层面入手，研究国际贸易、FDI等的环境效应和他们之间的关系。如张连众等(2003)［7］用中国部分省市的面板数据分析结论表明贸易自由化有利于中国的环境保护。沈荣珊(2006)［8］利用水体有机物为污染指标，分析了34个发展中国家的贸易开放环境效应，认为自由贸易的环境效应为负向的。陈红蕾等(2007)［9］及李怀政(2008)［10］用SO2排放物为污染指标，对相同的问题进行了实证研究，认为贸易的规模效应、结构效应和技术效应三种效应的综合效应可以减少污染排放。

综合来看，国内外现有的对于贸易与环境关系的研究为后续的研究打下了良好的基础，但是还存在一定的局限性或尚需进一步深化研究的方面：国内外的研究多是分析贸易对于环境的影响，而在反向的视角，换言之从环境污染程度出发研究环境对一国的贸易、对于国际竞争力的研究，即环境对贸易的影响研究方面，所见文献较少。鉴此，本文将环境因素引入到对农产品国际竞争力的研究当中，这样的研究思路深化了贸易与环境的相关研究。

(二)国内研究进展

三、协整关系检验

1.农产品竞争力指标

对于一国产品在对外贸易中的竞争力的衡量，一般可以用两种指标来表示［11］。

一是贸易竞争指数(Trade Competitive Index，TCIndex)，TC指数是指一个国家或地区某类产品的净出口额与该类产品贸易总额的比率。这个指数作为一种净出口额与贸易总额的相对值，不管进出口的绝对值的大小，相对值的取值范围都是在-1和+1之间，所以在不同时期或区域之间是具有可比性的。由于其计算公式的特性，这个比率已经排除了汇率波动、通货膨胀、经济波动等宏观经济因素的影响。其公式为：

(一)变量选择及数据处理

其中，TCij代表贸易竞争指数；Xij代表i国j类产品的出口值；Mij代表i国j类产品的进口值。当TC＞0时，表明该国j种产品的生产效率高于国际水平，对世界市场来说，该国是j种产品的净供应国，具有出口竞争力，特别地，当TC＞0.8时，一般认为该种产品具有较强的出口竞争力；TC=0或近似于0时，表明该国j种产品的生产效率与国际水平相当，其进出口仅仅是为了与国外进行品种交换；TC＜0时，表明该国j种产品的生产效率低于国际水平，缺乏出口竞争力。

二是显示性比较优势指数(Revealed Comparative Advantage Index，RCA Index)，RCA指数用来衡量一国产品或产业在国际市场的竞争力，是国际竞争力指标中最具说服力的指标之一，它考虑了新古典贸易理论中关于区域贸易中商品生产要素的禀赋优势。RCA指数是指一个国家某种商品出口额占其出口总值的份额与世界出口总额中该类商品出口额所占份额的比率，通过定量描述一个国家内部各个产业(产品组)相对于总体出口的表现来表示某种产品的国际竞争力。通过分析RCA指数，可以知道一国更具出口竞争力的产业与不具有出口竞争力的产业，进而可以揭示一个国家在国际贸易中存在的比较优势。其公式为：

其中，Xij表示国家j出口产品i的出口值；Xtj表示国家j的总出口值；Xiw表示世界出口产品i的出口值；Xtw表示世界总出口值。当RCA值大于1时，表示该商品在国家中的出口比重大于在世界的出口比重，该国的此产品在国际市场上具有比较优势，具有一定的国际竞争力；当RCA值接近1时，表示中性的相对比较利益，无所谓相对优势或劣势可言；当RCA值小于1时，表示在国际市场上不存在有比较优势，国际竞争力相对较弱。

由于近年来国内一般实证研究中使用TC指标的文献占大多数，为了与其他研究在统计口径上更具可比性，本文采用贸易竞争指数来表示农产品的国际竞争力。且使用贸易竞争指数在对于原始数据的处理上更为便捷，只需要考虑该类产品的进口额与出口额，无需考虑一国所有商品的进出口情况。本文采用的数据来源于：联合国粮食及农业组织数据库(FAOSTAT)。对数据库中中国总农产品(Agricult.Produce，Total)项的国际贸易进出口额进行整理计算，得出中国农产品的TC指标，记为AGRTC。

2.污染物排放量指标

在一般实证研究中，学者们用当年或一段时期的污染物排放量来表示环境污染程度。如Selden＆Song(1994［12］，1995［13］）考察了四种重要的空气污染物 (CO2、SO2、NO2与SPM)；沈荣珊(2006)［8］利用水体有机物为污染指标；陈红蕾等(2007)［9］用SO2排放物为污染指标等。也有使用《中国环境统计年鉴》中的工业废水排放量、工业废气排放量和工业固体废弃物排放量来表示环境污染量的研究，如陈昭等(2008)［14］，但考虑到本文研究的对象为农产品，不宜采用工业排放物指标及数据，而采用更为适宜的全国SO2排放总量作为环境污染指标，记为SULDIO。

由于数据的可得性与统计口径的一致性问题，本文采用1989-2011年的23期全国SO2排放量作为数据，数据来源于中国自然资源数据库、各年度《中国环境统计年报》和《中国环境统计年鉴》。

3.国内生产总值指标

一般贸易理论认为，一国的经济发展水平对于其产品的国际贸易竞争力有着重要影响。本文选取1989-2011年的国内生产总值作为表示中国经济发展程度的指标。数据来源于各年度《中国统计年鉴》。

4.数据处理

由于国内生产总值会受到价格变动的影响，故以1989年为基期对各年GDP进行指数化处理，消除了通货膨胀、通货紧缩的影响。对数据取自然对数可以减少异方差的影响，有助于进行经济解释，并且不影响数据的平稳性，因此，应对原始数据进行取自然对数处理。由于农产品的贸易竞争指数AGRTC取值在-1到1之间，不可取对数。所以只对SULDIO与GDP取对数，分别记为LNSULDIO、LNGDP。由图1可见，三个变量存在着较为一致的变化趋势，因此可以初步认为它们之间存在着某种相关的发展关系。本文使用EVIEWS 6.0来进行数据处理。

图1 各变量的时间序列曲线

(二)变量的单位根检验

由于对非平稳的时间序列数据进行传统回归分析，会导致“伪回归(Spurious Regression)”。因此，在进行协整检验前，应先进行单位根检验，检验各变量是否平稳。如果各变量平稳，则可以进行传统的回归分析；如果不平稳，则要检查变量之间是否存在协整关系。协整关系是指即使单个时间序列数据不平稳，但是多个时间序列数据之间却是平稳的，表示变量之间存在着长期的稳定的关系，一般用单位根检验(unit root test)来进行时间序列平稳性的检验。单位根检验有多种方法，如DF法、ADF法、KPSS法等，本文采用一般实证使用的ADF法进行检验，判断变量时间序列数据的平稳性。

根据上文，对农产品贸易竞争指数、全国SO2排放总量、国民生产总值分别进行Augmented Dickey-Fuller(ADF)检验，使用AIC信息准则选取最优滞后阶数，检验结果如表1。

表1 单位根ADF检验结果

从检验结果可以得知，原始数据序列是不平稳的，而DLNGDP、DAGRTC、DLNSULDIO在5%的置信水平上是平稳的，均为I(0)过程，因此这三个水平序列是I(1)过程。

(三)协整检验

进行协整检验的方法有两种，一种是Engle&Granger(1987)提出的E-G两步法，另一种是Johansen＆Juelius(1990)提出的最大似然比法。在一般实证研究中，两类方法都是常见的方法，本文采用E-G两步法来进行协整检验。E-G两步法的第一步指进行协整方程回归，第二步指对协整回归方程的残差进行平稳性的单位根检验。如果残差也是平稳的，那么就说明协整关系成立；反之，则不成立。由于E-G两步法中的第二步是对残差的单位根检验，它的临界值与一般序列的单位根检验相比更为靠左，临界值由Engle-Yoo给出，又称EG和AEG检验临界值。

首先进行OLS估价，结果如下：

第二行的括号中的数值表示被估计参数的标准误，第三行的括号中的数值表示对该参数的t检验统计量的值。很明显，它们都是显著的。

然后，对上式的残差进行平稳性的单位根ADF检验。以(0，0，0)的检验形式(去除常数项、趋势项，滞后阶数为0)检验得出的ADF值为-3.571303，在1%、5%、10%的置信水平上，对应的临界值分别为：-2.674290、-1.960171、-1.608175。由检验结果可知，可以拒绝残差为非平稳序列的假设，即残差序列在1%的置信水平上也是平稳的。同时说明，协整关系成立。

由方程可知，农产品国际竞争力、国际经济发展水平和环境污染程度之间存在着长期稳定的关系。GDP每增长1%，农产品的贸易竞争指数就会下降-7.00(E-07)；用SO2排放量表示的环境污染程度与农产品贸易竞争指数为正相关，SO2排放量每增加1%，农产品贸易竞争指数会上升0.000251，从经济意义上来讲，环境污染程度对于农产品国际竞争力的影响一般。鉴于环境污染程度与农产品国际竞争力的关系为正，这在一定程度上为Esty［4］的“向底线赛跑”假说提供了佐证，即通过降低对环境的要求，可以增强一国农产品的国际竞争力，因此各国会为了在贸易上获取利润而选择牺牲环境。

(四)Granger因果检验

在实证研究中，要判断变量间的因果关系，一般采用的是Granger因果检验法。Granger因果检验法的思路是：假若A是B的原因，那么A的变化应在B之前。本文对协整变量DAGRTC、DLNGDP、DLNSULDIO进行Granger因果检验，取滞后期为4，结果如表2。

在10%的置信水平上，滞后4期的Granger因果检验分析表明：1989-2011年间，国家经济发展和环境污染之间不存在明显的因果关系；国家经济发展与农产品国际竞争力之间不存在明显的因果关系；而农产品国际竞争力和环境污染程度之间互为因果。

表2 Granger因果检验结果

四、结论与讨论

本文利用协整和Granger因果分析得出如下结论：

(1)由协整检验得知，农产品国际竞争力、环境污染程度和国家经济发展水平之间存在着长期的、稳定的关系。研究表明：国家经济发展水平与农产品的国际竞争力之间为反向关系，但国家发展水平对于农产品国际竞争力的影响能力不大，若以中国GDP每年增长8%来计算，农产品贸易竞争指数每年只会向下变动0.02，这种影响可以说是十分微弱的。而且，结论进一步表明：环境污染程度和农产品国际竞争力之间为正向关系，且影响程度较大，即增加环境污染程度，或曰如果放松对环境污染的容忍程度，可以提高农产品在国际贸易中的竞争力，这就印证了“向底线赛跑”假说，现实中各国为了提高农产品的竞争力，也往往以牺牲环境质量为代价。

但与此同时，应该认识到，农产品的生产在很大程度上对环境因素有高的要求，一方面环境污染程度的提高或曰环境规制水平的下降将会降低农产品的生产成本，但同时对农产品的品质会有负面的影响，而另一方面若提高环境规制的水平则能够在增加农产品单位成本的同时，使得农产品的品质也会有所改善，因此应在农产品的“成本竞争力”与“品质竞争力”之间谨慎抉择，把本国的环境规制水平调整到一个合理的状况。随着世界各国、各贸易组织出台越来越多的“绿色壁垒”，以往凭借降低环境标准而获得的农产品成本竞争力可能会被极大地削弱甚至抵消，即通过传统的“成本至上、忽略品质”的竞争力思路不再能够适应当前国际经贸发展的大趋势。而且，环境污染的恢复是很难达成的，以现有经验，要想把已经污染的环境恢复到未污染之前的程度，往往需要大量的人力与财力。与通过降低环境标准所获得的贸易利得相比，恢复原有环境水平所需的成本更为庞大。因此，虽然协整分析结论认为提高环境污染程度可以增加农产品竞争力，但是在实践中这样的做法是值得商榷的。

(2)由Granger因果检验得知，环境污染程度与国家经济发展程度、农产品的国际竞争力与国家经济发展程度之间互不为因果，但是他们之间却存在着协整关系，说明他们之间又存在着长期稳定的关系。结论表明：环境污染程度与国家经济发展程度之间的关系复杂多变，既可能有一定的促进作用也存在一定的阻碍作用，以现有分析来看尚不能得出定论；而且农产品国际竞争力对国家经济发展水平的促进作用亦不够显著。从出口与经济增长的角度来看，出口是拉动经济增长的重要因素之一，而目前中国农产品的出口在国家总出口中所占份额不及制造业的那么大，农产品国际竞争力的提升落后于经济增长的速度，这与中国作为一个工业化进程中的农业大国的国情是密不可分的。但是从国民经济的长远发展来看，不能忽视农产品国际贸易在国民经济中的地位，通过促进本国农产品国际竞争力的提升，可以使自身的农产品生产与加工行业及外运、保险、检验等服务行业得到长足的发展。因此在制定促进农产品国际竞争力的政策时应当以长期政策为主，根据长远发展目标来确定当前的政策调整方向及步骤，充分发挥农产品国际竞争力提高对国家经济的长期拉动作用。

(3)由Granger因果检验得知，环境污染程度与农产品国际竞争力互为因果。研究结论表明：环境因素在生产过程及贸易过程中对农产品的竞争力都有重要影响，然而，由于中国各地农产品生产的区位条件差异很大，如生产方式、生产的密集程度、产地与贸易港的距离等因素对于这一结论的精确性有一定程度的影响。因此，针对环境与贸易问题的研究，未来必须要根据大宗农产品的品种、生产区域、生产方式差异等方面的不同，通过深入的实地调查、获取微观数据等方法来进行更进一步的典型研究，这也是环境与贸易研究的方向所在。

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