碳排放视角下中国对外贸易模式识别研究

余丽丽 袁 劲

(1.上海对外经贸大学 国际经贸研究所，上海 200336；2.广州大学 经济与统计学院，广东 广州 510006)

一、引言

国际分工的日益深化和国际贸易的迅猛发展，促进了全球范围内的生产分散化和贸易一体化，碳排放等污染物作为生产的“副产品”也不可避免地形成了跨境转移。中国作为贸易和碳排放大国，其对外贸易背后隐藏的碳排放成本已成为学者们关注的重要问题。例如，Peters 和Hertwich指出，中国作为“世界加工厂”在参与国际分工和国际贸易中存在大量的碳排放净转入[1]。吴开尧和杨廷干指出，美国、欧盟、日本等发达经济体是中国碳排放转入的主要来源地[2]。彭水军和余丽丽认为，“发达国家消费，发展中国家污染”的典型事实将削弱全球减排效果并对中国等发展中国家造成不公平[3]。

此外，一些学者关注到碳排放转移贸易模式的识别问题。关于贸易对环境影响的理论研究认为，环境管制、要素禀赋差异是导致国家(地区)之间污染转移的主要原因，即所谓的“污染避难所效应”和“要素禀赋效应”。一些学者针对中国对外贸易的这两个效应进行了检验，傅京燕认为相较于环境管制差异，要素禀赋差异对中国与发达国家之间污染产业的转移效应更为明显[4]。进一步地，傅京燕和周浩基于我国省级面板数据，研究了贸易开放背景下省级层面的环境质量是否源自要素禀赋差异或环境管制差异[5]。彭可茂等、惠炜和赵国庆重点考察了污染避难所效应对中国地区之间产业和污染转移的影响，前者认为只有中部地区存在长期稳健的污染避难所效应[6]，后者发现中国各地区环境管制与环境污染之间存在U型关系[7]。在贸易与环境理论研究的基础上，Antweiler 等构建了环境视角下贸易模式识别的理论模型，并首先提出“污染避难所效应”和“要素禀赋效应”共同影响南北国家的比较优势，决定其贸易模式并影响贸易的环境效应[8]。基于此，Dietzenbacher和Mukhopadhyay、张友国采用定量方法对环境影响下的贸易模式进行了识别[9][10]。具体而言，张友国根据省级(地区)之间的环境管制和要素禀赋差异，基于投入产出模型分析了碳排放视角下中国省级和四大地区层面的区域间贸易模式，发现绝大多数省份的国内贸易都表现为污染避难所模式或要素禀赋模式[10]。

综合来看，已有研究主要关注中国对外贸易碳排放成本的规模及来源地，但忽视了国家(地区)之间环境管制、资源禀赋等差异决定的贸易模式，及其对贸易转移排放的影响效应。鉴于此，本文将GTAP数据库(Global Trade Analysis Project Database)作为多区域投入产出(Multi-Regional Input-Output Model, MRIO)模型的数据基础，考察中国对主要发达经济体和新兴经济体的贸易内涵碳排放，并区分中间品、最终品贸易的不同影响。进一步地，从定量分析角度出发，分析碳排放视角下中国对外贸易碳排放转移的贸易模式，并利用MRIO模型测算贸易模式效应对中国对外贸易碳排放成本的影响程度。本文采用定量方法识别碳排放视角下中国双边贸易模式及其影响效应，不仅有助于检验污染避难所假说和要素禀赋理论，而且可以为中国双边贸易减排、区域间乃至全球气候治理等提供有价值的参考。文章具体结构安排如下：第二部分为模型方法与数据处理，第三部分为实证结果与分析，第四部分为结论与政策启示。

二、模型方法与数据处理

(一)模型方法

1.中国双边贸易内涵碳排放测算

为了考察全球生产网络中中国对外贸易内涵碳的影响因素及贸易模式，我们首先在投入产出模型框架下将中国(国家1)对国家r的出口内涵碳排放(Emissions Embodied in Exports, EEE)、进口内涵碳排放(Emissions Embodied in Imports, EEI)分别表示如下：

(1)

(2)

为了在碳排放视角下进一步考察中国的贸易模式，我们将进出口内涵碳排放进行分解：

EEE1r=F1*L1*E1r=F1*L1*e1r*∑iE1r=ce1*∑iE1r

(3)

EEIr1=Fr*Lr*Er1=Fr*Lr*er1*∑iEr1=cm1*∑iEr1

(4)

式(3)和式(4)中，INE1r、YE1r分别表示中国对国家r的中间品和最终品出口向量，INEr1、YEr1分别表示中国对国家r的中间品和最终品进口向量；∑iE1r、∑iINE1r、∑iYE1r分别表示中国对国家r的出口、中间品出口和最终品出口规模，即对行业i各类型出口进行加总；∑iEr1、∑iINEr1、∑iYEr1分别表示中国对国家r的进口、中间品进口和最终品进口规模，即对行业i各类型进口进行加总。e1r、er1分别表示中国对r国出口、进口中各部门所占份额。ce1、ine1、ye1分别表示中国对国家r单位出口、单位中间品出口以及单位最终品出口内涵碳排放中各部门所占份额；cm1、inm1、ym1分别表示中国对国家r单位进口、单位中间品进口、单位最终品进口内涵碳排放中各部门所占份额。

由此，可以将中国与国家r的贸易内涵碳排放差额表示为式(5)，中间品和最终品贸易内涵碳排放差额的表示方式类似。

BEET1r=EEE1r-EEIr1=ce1*∑iE1r-cm1*∑iEr1

(5)

2.碳排放视角的双边贸易模式及其影响效应

Antweiler等在一般均衡框架下证明了一个国家对外贸易的环境影响与其贸易模式密切相关，即在给定其他条件不变的情况下，贸易开放将导致污染产品出口国的污染排放加剧；此外，Antweiler等指出环境视角下贸易模式由该国生产关于污染排放的比较优势决定[8]。而比较优势主要有两个来源：要素禀赋，即资本充裕程度是生产关于污染排放比较优势的第一个来源，以内生收入水平代表的环境管制程度是生产关于污染排放比较优势的第二个来源[8]。张友国在Antweiler等和Dietzenbacher和Mukhopadhyay的基础上，将贸易模式定义为比较优势的来源，即将符合比较优势的贸易模式定义为污染避难所模式、要素禀赋模式、污染避难所和要素禀赋并存模式以及环境双赢模式[10]。基于上述研究，本文在识别碳排放视角下中国双边贸易模式时，将参考Antweiler等的定义根据边际净内涵碳将贸易模式区分为污染密集型出口和环境友好型出口[8]，并结合张友国对贸易模式的比较优势来源分类方法对污染密集型出口进行分析[10]。具体地，我们将碳排放视角下中国双边贸易模式分为两种：(1)若满足∑i(ce1-cm1)>0，则中国双边贸易模式为污染密集型出口。此外，当GDP1/POP1-GDPr/POPr<0时，该贸易模式由污染避难所效应决定；当K1/POP1-Kr/POPr>0时，该贸易模式由要素禀赋效应决定；当GDP1/POP1-GDPr/POPr<0且K1/POP1-Kr/POPr>0时，该模式由污染避难所和要素禀赋效应共同决定。(2)若满足∑i(ce1-cm1)<0，则中国双边贸易模式为环境友好型出口。其中，GDP/POP是人均国内生产总值，用来衡量国家(地区)收入水平及其代表的环境规制程度；K/POP是人均物质资本存量，用来衡量国家(地区)的要素禀赋；∑i(ce-cm)表示边际净贸易内涵碳排放。

贸易模式主要体现在每单位出口碳排放与每单位进口碳排放的差异，集中体现了中国与贸易伙伴之间生产技术和贸易结构的差异。根据Copeland和Taylor的“三效应理论”，中国对外贸易的碳排放成本不仅取决于技术和结构体现的贸易模式差异，而且与贸易差额密切相关[11]。为了分离出贸易模式对中国贸易内涵碳排放差额的影响，我们基于MRIO模型采用两种方式对其进行分解，中间品贸易和最终品贸易的分解方式类似。

BEET1r=ce1*∑iE1r-cm1*∑iEr1=ce1*(∑iE1r-∑iEr1)+(ce1-cm1)*∑iEr1

=cm1*(∑iE1r-∑iEr1)+(ce1-cm1)*∑iE1r

(6)

进一步地，我们沿用Jacobsen提出的方法，采用两种分解的均值①表示贸易模式和贸易规模效应对中国双边贸易碳排放净转入的贡献程度[12]：

(7)

(二)数据来源及处理

本文的实证分析采用GTAP数据库，该数据库包含了国家(地区)之间的投入产出关系和贸易联系，各国(地区)的国内生产总值、人口、资本存量等宏观经济指标，以及生产和消费的碳排放账户。此外，GTAP 9数据库涉及140个国家(地区)、57个部门，能够根据研究目标进行区域和部门合并，以考察中国对主要贸易伙伴的贸易转移排放，识别碳排放密集型部门。本文的数据处理过程如下：第一，根据研究内容合并区域和部门。首先，基于环境管制的差异将美国、欧盟、日本、RoA1(其他附件I国家)进行区分，根据能源禀赋差异合并能源净出口国(EEx)，并进一步区分出中国、印度、俄罗斯、东欧、RoW(世界其他国家)。其次，利用三次产业结构、能源密集程度等特点将部门合并为农业、5个能源生产部门、5个能源密集型部门、其他制造业部门、运输业、建筑业以及其他服务部门。第二，构建MRIO模型的数据基础，即世界投入产出表(World Input-Output Table, WIOT)。Peters等指出，以GTAP数据库为基础构建WIOT的最重要环节是利用进口结构调整双边贸易平衡[13]，并进一步利用世界银行的GDP指数将2007年、2011年WIOT平减为2004年不变价格。第三，构建MRIO模型的碳排放账户。彭水军等指出，用MRIO模型考察全球生产网络下的碳排放足迹，涉及的碳排放数据为GTAP数据库中中间投入的碳排放[3]，可称为“直接碳排放”，而全球生产网络中的“贸易转移排放”是在“直接碳排放”基础上利用MRIO模型测算得到的。

三、实证结果与分析

(一)中国对外贸易碳排放的区域转移效应

表1汇总了2004～2011年间中国对外贸易碳排放的区域转移情况，结果显示：(1)研究期间，中国对各个国家(地区)的出口内涵碳排放都高于其进口内涵碳排放(2004年俄罗斯、2011年东欧除外)，中国对外贸易规模迅速扩张的背后隐藏着较大的碳排放成本；(2)从国别区域流向来看，美国、欧盟、日本始终是中国净出口内涵碳排放的主要来源地，这一特点在金融危机之前更为明显。这主要是因为入世之后，中国逐步参与国际分工并承接发达经济体的部分产业或生产工序，而金融危机之后发达经济体的“保护主义”抬头并且试图开启“再制造业”。2007～2011年间，在外部环境低迷、全球经济缓慢复苏的情形下，新兴经济体之间的贸易往来逐渐密切，中国对印度、俄罗斯的进出口内涵碳排放量稳步上升。值得注意的是，由于生产技术和贸易结构的差异性并不明显，中国对印度、俄罗斯的净出口内涵碳排放增加并不显著。(3)从贸易类型来看，中间品贸易始终是中国大规模贸易内涵碳排放的主要原因，这与中国“世界加工厂”的地位密不可分，同时也与中间品和最终品的生产技术有着紧密联系。综上所述，2004～2011年中国的对外贸易伴随着大规模的碳排放顺差，这说明在国际贸易中中国具有碳排放方面的某种比较优势，这可能是由于中国碳排放管制相对宽松，抑或是中国生产包含的碳要素相对更高。

(二)中国对外贸易碳排放转移的贸易模式识别

如前所述，环境视角下贸易模式的比较优势主要源自国家(地区)之间的环境管制和要素禀赋差异，为了定量识别碳排放视角的贸易模式，我们将中国与贸易伙伴的单位出口碳排放差额作为贸易碳排放转移净效应的代理变量，以人均国内生产总值、人均资本存量分别作为一国(地区)环境管制、要素禀赋的代理变量。这种识别方式暗含的假设是：若中国单位出口碳排放较高但人均国内生产总值较低，则意味着环境管制程度较低将导致中国由于“污染避难所”效应形成污染密集型出口的贸易模式；若中国单位出口碳排放较高且人均资本存量较高，则意味着资本更为充裕导致中国由于“要素禀赋”效应形成污染密集型出口的贸易模式；若中国单位出口碳排放较高，同时人均国内生产总值较低、人均资本存量较高，则意味着中国污染密集型出口的贸易模式是“污染避难所”和“要素禀赋”两种效应共同作用的结果；若中国单位出口碳排放较低，则说明中国对外贸易是“环境友好”型的。

表2汇总了2004～2011年中国与贸易伙伴的边际净贸易内涵碳及经济指标的差异，可以发现：(1)从单位出口碳排放差额来看，与美国、欧盟、日本、RoA1等发达经济体相比，中国单位出口碳排放明显高于其单位进口碳排放，但两者的差异呈现逐渐缩小趋势。这说明在与发达经济体的双边贸易中，中国生产的碳排放强度更高并且更倾向于出口碳密集型产品。研究期间，中国与东欧、印度、俄罗斯的边际净贸易内涵碳出现负值，这意味着生产技术和贸易结构相近导致中国与发展中国家贸易的碳排放转移效应并不显著。(2)从贸易类型来看，中国与贸易伙伴(东欧、印度除外)中间品贸易的边际净贸易内涵碳高于最终品贸易的边际内涵碳。这主要是因为中国作为加工贸易大国，中间品贸易占据了其对外贸易的“半壁江山”，与此同时中国在全球价值链中仍存于“低端锁定”的状态，其中间品出口比中间品进口的含碳程度更高。另外，中国在最终品生产过程中部分使用进口中间品，而国内外中间品的清洁程度差异将导致中国最终品贸易的边际净贸易内涵碳低于中间品边际净贸易内涵碳。(3)从经济指标差异来看，与贸易伙伴相比，中国人均国内生产总值和人均资本存量相对更低，这意味着中国的贸易伙伴国往往具有较强的环境管制以及较充裕的资本要素(与印度、2011年东欧和EEx相比除外)。

表1 2004～2011年中国对外贸易的碳排放区域转移效应 (单位：Mt、%)

注：表中括号内数据表示中间品和最终品贸易内涵碳排放占整体贸易内涵碳排放的比重。

表3汇总了2004～2011年间碳排放视角下中国的贸易模式，结合表4的贸易内涵碳排放差额数据可以发现：(1)从整体贸易来看，2004～2011年中国对美国、欧盟、日本、RoA1始终是“污染避难所”效应导致的污染密集型出口模式，这主要是因为中国与发达经济体之间存在较大的环境管制差异，并且与这四个发达经济体的贸易导致中国出现碳排放顺差。研究期间，中国与发展中经济体的贸易模式及其决定效应并不具有稳定性，这主要是因为中国与发展中经济体在要素禀赋、环境规制等方面差异不大，而且中国与发展中经济体的贸易往来在金融危机之后逐渐兴起。由此，中国与发展中经济体的贸易模式及贸易内涵碳排放差额并不稳定。例如：2004年、2011 年中国与东欧的贸易均属于环境友好型，但由于贸易规模差异导致碳排放净转移效应相反；2007年中国与东欧的贸易以“污染避难所”效应为主并导致中国出现碳排放顺差。2004年和2007年中国对能源净出口国的贸易以“污染避难所”效应为主，形成污染密集型出口模式并且导致中国碳排放净进口；而2011年中国对能源净出口国的碳排放净进口则是“污染避难所”和“要素禀赋”模式共同作用的结果。2004年和2007年中国对印度的贸易均以“要素禀赋”效应为主并存在碳排放净进口；而2011年中国与印度的贸易模式为“环境友好”型，但贸易规模差异导致中国仍存在碳排放净进口。2004年中国与俄罗斯的贸易模式为“环境友好”型并导致中国存在碳排放净出口；2007年和2011年中国与俄罗斯的贸易模式由“污染避难所”效应决定并且存在碳排放净进口。(2)不同贸易类型下各经济体的人均国内生产总值、人均资本存量并不会发生变化，因此中间品、最终品的贸易模式差异主要取决于边际净贸易内涵碳的变化。例如，2011年中国对印度、俄罗斯最终品的贸易模式不同于整体贸易和中间品贸易。此外，由于中间品、最终品贸易差额存在差异，同种贸易模式情形下不同贸易类型的碳排放差额方向也会发生逆转。例如，2004年中国对印度的贸易模式始终由“要素禀赋”效应决定，但在中间品贸易情形下中国存在碳排放净出口，而在整体贸易和最终品贸易中中国存在碳排放净进口。

表2 中国与贸易伙伴的边际净贸易内涵碳及经济指标差异

数据来源：边际净贸易内涵碳来自MRIO模型测算结果，人均GDP和人均资本存量差异根据GDP数据库相关经济指标计算。

表3 2004～2011年碳排放视角下中国的双边贸易模式识别

注：表中“污染避难所”或“要素禀赋”效应都属于“污染密集型出口”的贸易模式，受篇幅所限，表中并没有进行一一标示；而“环境友好”则代表“环境友好型出口”的贸易模式。

(三)碳排放视角下中国双边贸易模式的影响效应

表4汇总了2004～2011年碳排放视角下中国对外贸易模式的影响效应，从中可以看出：(1)整体来看，2004～2011年间贸易模式效应对中国对外贸易碳排放顺差的影响有所削弱。其中，整体贸易和中间品贸易的贸易模式效应的影响程度在2004～2007年间有所下降，在2007～2011年间有所上升，而最终品贸易模式效应的影响程度始终呈现下降趋势。这主要是因为中国的生产技术和贸易结构随着时间而调整，并且金融危机导致中国中间品贸易结构的波动更大。(2)碳排放视角下中国对外贸易的贸易模式效应基本上是促进其对外贸易碳排放的净转移效应，即中国与贸易伙伴的边际净贸易内涵碳与其贸易碳排放差额方向基本一致，只有少数情况下例外。例如，整体贸易情形下2004年中国与东欧、2011年中国与印度的贸易模式效应与碳排放净转移效应相反，中间品贸易情形下2004年中国与印度、2011年中国与印度及俄罗斯的贸易模式效应与碳排放净转移效应相反，最终品贸易情形下2004年和2011年中国与东欧、俄罗斯的贸易模式效应与碳排放净转移效应相反，此时贸易规模效应对碳排放净转移效应起主导作用。(3)从贸易类型来看，当中国对外贸易的贸易模式效应促进其对外贸易碳排放净转移效应时，中间品贸易的贸易模式效应的影响程度最大，整体贸易次之，最终品贸易影响程度最小。这与我国目前以中间品贸易为主，处于全球价值链低端的现状密切相关。

表4 2004～2011年碳排放视角下中国对外贸易模式的影响效应 (单位：Mt、%)

注：表中“比重”指不同贸易类型下贸易模式效应对贸易内涵碳排放差额的贡献程度。

四、结论与政策启示

本文以GTAP数据库为基础构建MRIO模型，测算和分析了2004～2011年中国对外贸易的碳排放区域转移效应，并对中间品贸易和最终品贸易进行了区分。在此基础上，结合环境视角下贸易模式的识别方法，采用定量方式对碳排放视角下中国双边贸易模式进行识别，并进一步测算贸易模式效应对中国对外贸易碳排放净转移效应的影响程度。本文得到的主要研究结论和政策建议如下：

第一，研究期间，中国对外贸易快速发展的同时伴随着较大的碳排放顺差，其中中间品贸易始终是中国大规模贸易内涵碳排放的主要来源。从地区流向来看，美国、欧盟、日本始终是中国贸易碳排放顺差的主要来源地，这说明中国的碳排放在一定程度上是由发达经济体的需求引致的。金融危机之后，发达经济体的需求进入低迷，中国与印度、俄罗斯的贸易联系日渐紧密，相应的贸易内涵碳排放有所上升，但净出口内涵碳排放上升幅度并不大。这说明生产技术和贸易结构的相似性导致新兴经济体之间的竞争更加明显，在贸易往来中较难出现价值链“低端锁定”的状态。因此，在发达经济体贸易保护主义抬头等形势下，中国与其他新兴经济体之间的“抱团取暖”不仅能促进经济和贸易的发展，而且能够降低对外贸易的碳排放成本。

第二，2004～2011年间中国与发达经济体的边际净贸易内涵碳始终为正但呈下降趋势，与东欧、印度、俄罗斯的边际净贸易内涵碳为负值，这意味着生产技术和贸易结构相近导致中国与发展中国家贸易的碳排放转移效应并不显著。研究发现，2004～2011年中国对美国、欧盟、日本、RoA1始终是“污染避难所”决定的污染密集型出口模式，并且与这四个发达经济体的贸易导致中国出现碳排放顺差，而中国与发展中经济体的贸易模式并不具有稳定性。因此，在未来很长时间内，缩小中国与贸易伙伴的环境管制差异、促进国家(地区)间乃至全球的环境治理合作对降低中国碳排放净转入效应尚有较大的空间。然而，如何提高中国的环境管制水平，不仅需要结合贸易模式对中国对外贸易碳排放成本的影响方向，而且需要将经济-生态作为综合指标进行考察，避免出现“重经济，轻环境”或“重环境，轻经济”的倾向。

第三，整体来看，2004～2011年间贸易模式效应对中国对外贸易碳排放顺差的影响逐渐削弱，这意味着中国的生产技术和贸易结构正逐步向低碳贸易方式转型。此外，中国与贸易伙伴的边际净贸易内涵碳与其贸易碳排放差额方向基本一致，这意味着碳排放视角下中国对外贸易的贸易模式效应基本上是促进其对外贸易碳排放的净转移效应，其中中间品贸易的贸易模式效应对其碳排放净转移效应的影响程度最大，整体贸易次之，最终品贸易的影响程度最小。因此，我们应该以创新为动力，逐渐向价值链高端攀升，并在此过程中调整外需和经济结构，加强与贸易伙伴的环境治理合作，促进中国经济和贸易发展方式转变，降低中国对外贸易的环境成本。

注释：

①采用两种分解方式的效应平均值去分解各效应的贡献程度也属于投入产出—结构分解分析的方法之一，例如Jacobsen以及彭水军、余丽丽都采用过该方法，此时重点在于各效应的贡献程度，即表4中各效应占BEET的比重。而结构分解分析(SDA)方法在应用时，主要考察各因素对BEET变化的影响程度。

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