環(huán)境管制下中國出口貿易的CO2排放效應研究

張海玲

(山東師范大學 經濟學院，山東 濟南 250014)

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環(huán)境管制下中國出口貿易的CO2排放效應研究

張海玲

(山東師范大學 經濟學院，山東 濟南 250014)

文章首先在理論上探討了出口貿易的CO2排放效應以及發(fā)達國家環(huán)境管制政策對于中國出口貿易CO2排放效應的影響，隨后利用2001年-2010年中國17個工業(yè)行業(yè)的面板數據對理論分析結果進行了實證檢驗。研究結果顯示，中國出口貿易有利于CO2排放水平的下降，加入中國環(huán)境管制因素進一步擴大了出口貿易的CO2排放效應；在中國環(huán)境管制的作用下，Annex B國家單方面地強化環(huán)境管制政策并未引起中國發(fā)生碳泄漏現象。

環(huán)境管制；出口貿易；CO2排放效應

一、引言

根據國際能源機構的統(tǒng)計顯示，1971年中國(包含香港在內)由于化石燃料的燃燒引起的CO2排放量約為8億噸，到了2011年這一數據增加到80億噸左右，占到全球CO2排放總量的25%。一些學者通過對CO2排放的測算認為出口貿易是導致中國CO2排放大幅度攀升的重要原因(Shui and Harriss，2006；孫小羽等，2008；劉強等，2009；齊曄等，2009)，其他一些學者則從國家間環(huán)境管制政策差異角度解釋了出口貿易對于CO2排放的影響，認為發(fā)達國家單方面地強化環(huán)境管制導致了以中國為首的發(fā)展中國家發(fā)生“碳泄漏”現象(Glen and Edgar，2010；Fowlie，2009；Elliott，2008)。美國、歐盟等發(fā)達國家認為，“碳泄漏”現象的發(fā)生有悖于其環(huán)境管制的初衷，因此將會對來自于發(fā)展中國家的進口產品采取懲罰措施。

上述學者的觀點并未考慮中國等發(fā)展中國家的環(huán)境政策因素。出口貿易的擴大有利于一國人均收入水平的增加，內生條件下人均收入的增加將會促使政府部門強化環(huán)境管制政策，從而有利于CO2排放水平的下降，因此出口貿易對于一國CO2排放水平的影響并不明確(Copeland and Taylor，2003)。本文將建立一個系統(tǒng)的理論及實證分析框架系統(tǒng)地考察中國環(huán)境管制因素對于出口貿易CO2排放效應的影響。

二、理論模型及分析

1．基本模型

本文根據《京都議定書》“共同但有區(qū)別”原則，將其附件B提及的發(fā)達國家締約方(簡稱Annex B國家)設定為環(huán)境管制較為嚴厲的國家，而其他國家被設定為環(huán)境管制相對寬松的國家。本文建立在Copeland和Taylor(2003)標準的2×2×2理論模型基礎之上，假設世界由中國與Annex B國家組成，凡是涉及到Annex B國家均以符號“*”表示。兩種主要的生產要素為資本(K)與勞動(L)，兩種產品為X與Y，假設其產量分別為x與y，同時假設兩種商品的生產都是自由進入，生產技術保持規(guī)模報酬不變。假設X在生產過程中產生CO2排放，而Y的生產不會產生CO2排放，稱前者為污染產品，后者為清潔產品。給定商品的價格以及排放水平，在完全競爭的市場上，追逐利潤最大化的企業(yè)同時可以實現國民收入G的最大化，即：

(1)

(2)

上式也可以看成是CO2排放的反向需求函數D，該需求函數曲線是向下傾斜的，見圖1。

經濟中存在N個偏好相似的消費者，消費者對于商品的偏好都是相似的。代表性消費者的效用主要包括兩部分：對于商品集q(x,y)的消費以及對于世界CO2排放總量Z的消費，其中Z=z+z*。對于商品的消費將會增加消費者的效用，而對于排放的消費則降低消費者的效用，消費者對于商品的消費來自于收入，因此可以寫出代表性消費者的效用函數為：

u=u(q(x,y)Z)=u(I/β(p),Z)

(3)

其中I=G/N代表人均收入，β(p)是價格指數，I/β(p)=r為代表性消費者的真實人均收入。

均衡條件下CO2排放的價格是由CO2排放供給及CO2排放需求共同決定的，而CO2排放供給是政府環(huán)境管制的函數，為了確定最優(yōu)的管制政策，政府在生產可能性邊界及私人部門行為的共同約束下實現代表性消費者的效用最大化，即：

(4)

對上式求一階導可得：

(5)

τ=N·(-uz/uI)=N·MD(p,r,z)

(6)

MD(p,r,z)表示代表性消費者因為消費CO2排放而引起的邊際損失，最優(yōu)的CO2排放管制價格應等于所有消費者邊際損失的加總。若排放政策能夠有效地實施，式6也可以看成是CO2排放的供給曲線S，該曲線是向右上方傾斜的，見圖1。

一般均衡條件下最優(yōu)的環(huán)境管制政策Z0以及CO2排放水平Z0由CO2排放需求曲線以及CO2排放供給曲線共同決定。

2. 中國環(huán)境管制的影響

若中國在污染產品生產上具有比較優(yōu)勢，則貿易自由化將有利于比較優(yōu)勢的擴大，生產要素由清潔產品向污染產品轉移，促進污染產品生產規(guī)模及出口規(guī)模的擴大，從而引起CO2排放水平的上升，表現在圖形上為排放需求曲線D0向外移動至D1，見圖1。若此時環(huán)境政策保持不變，則CO2排放量由z0上升至z1。但是，出口規(guī)模的擴大同時提高了消費者的人均收入水平，因為環(huán)境質量是一種正常消費品，所以消費者對于優(yōu)良環(huán)境的需求上升，促使政策制定者采取更加嚴厲的環(huán)境管制，在圖形上表現為排放供給曲線S0向里移動至S1，移動的幅度取決于環(huán)境管制的力度，隨著排放供給曲線的向內移動，CO2排放量也隨之降低。

圖1 比較優(yōu)勢為污染產品的情形

若中國在清潔產品生產上具有比較優(yōu)勢，則貿易自由化會引起生產要素從污染產品向清潔產品轉移，引起清潔產品出口規(guī)模的擴大及污染產品出口規(guī)模的縮小，從圖2中可以看出，排放需求曲線D0向內移動至D1，若環(huán)境管制政策不變，CO2排放量由z0下降至z1。貿易自由化同樣提高了消費者的人均收入水平，消費者對于環(huán)境質量的需求也同樣促使政策制定者加大環(huán)境管制力度，在圖形上表現為排放供給曲線S0向里移動至S1，CO2排放量由z1下降至z2。

圖2 比較優(yōu)勢為清潔產品的情形

3. Annex B國家環(huán)境管制的影響

上述分析假設Annex B國家CO2排放水平不變，當Annex B國家加大環(huán)境管制力度時，將會引起污染產品的生產下降，從而一方面降低了這些國家的CO2排放水平，另一方面抬高了污染產品的價格，同時也將對中國產生兩方面的影響：一方面刺激中國擴大污染產品的出口，另一方面增加了中國居民的真實收入。首先，出口規(guī)模的擴大引起CO2排放水平的上升，通過圖1可以看出，若中國不采取環(huán)境管制政策，CO2排放量將由Z0增加至Z1。其次，消費者收入水平提高后會增加對于環(huán)境質量的需求，促使政府采取更加嚴厲的環(huán)境管制政策，在圖1中表現為排放供給曲線S0向左移動至S1，CO2排放量由Z1下降至Z2，Z2是否大于Z0取決于中國環(huán)境管制力度。

三、實證檢驗

1. 模型設定及變量說明

在前文分析的基礎上，本部分將利用計量模型實證檢驗環(huán)境管制對于中國出口貿易CO2排放效應的影響，計量模型設定如下：

Cit=α+β1yit+β2(yit)2+β3tradeit+β4kit+β5eit+β6Policyit+β7exit+ui+εit

鑒于數據的可獲得性，本文采用中國17個工業(yè)行業(yè)2001年-2010年的面板數據*17個工業(yè)行業(yè)部門見下表1。，其中i代表行業(yè)，t代表年份。被解釋變量Cit表示各行業(yè)歷年的CO2排放水平，分別以各行業(yè)完全CO2排放量以及完全CO2排放強度表示，為了保持數據的平穩(wěn)性，減少異方差情形的出現，對完全CO2排放量取對數形式。解釋變量中，yit表示人均產出對于CO2排放的影響，同時加入yit的平方項是為了檢驗環(huán)境庫茲涅茨曲線假說。我們利用各行業(yè)出口貿易依存度tradeit考察出口貿易對于CO2排放水平的影響，即出口貿易CO2排放效應，利用各行業(yè)的資本強度Kit與能源消耗強度eit代表影響中國CO2排放水平的其他因素。解釋變量Policyit代表中國環(huán)境管制政策，用于檢驗政策實施前后出口貿易CO2排放效應的變化，同時利用解釋變量exit檢驗Annex B國家環(huán)境管制政策對于中國出口貿易CO2排放效應的影響。

2．數據的來源及處理

(1)被解釋變量Cit

Xi表示i第行業(yè)的產值增加值，數據來源于歷年中國統(tǒng)計年鑒以及國家統(tǒng)計局網站。

(I-A)-1為Leontief 逆矩陣，代表一種投入產出關系，直接CO2排放強度與(I-A)-1相乘為完全CO2排放強度，(I-A)-1數據來源于OECD數據庫所提供的中國投入產出表。

表1 各行業(yè)完全CO2排放強度與完全CO2排放量

根據上述數據與公式，計算出來各行業(yè)的完全CO2排放強度與完全CO2排放量見表1，受篇幅所限，下表只列出2001、2004、2007與2010年的計算結果。

(2)解釋變量

以歷年各行業(yè)產值增加值除以該行業(yè)總就業(yè)人數得出，數據來源于歷年中國統(tǒng)計年鑒以及前文的測算結果。

(3)解釋變量tradeit

以各行業(yè)歷年出口總量與該行業(yè)歷年產值增加值的比值表示，相關數據分別來源于OECD數據庫、中國統(tǒng)計年鑒。

(4)解釋變量Kit

代表歷年各行業(yè)的資本強度，以人均資本存量表示，用于檢驗要素稟賦假說。由各行業(yè)歷年資本存量與從業(yè)人員的數量相除得出，這里以固定資產凈值代表資本存量，數據來源于歷年中國統(tǒng)計年鑒。

(5)解釋變量eit

代表歷年各行業(yè)的能源消耗強度，用各行業(yè)的能源消耗總量(以標準煤計量)與該行業(yè)產值增加值的比值表示，數據來源于歷年中國統(tǒng)計年鑒。

(6)解釋變量Policyit

代表中國環(huán)境管制政策，用于檢驗政策實施前后出口貿易CO2排放效應的變化，以歷年各行業(yè)的環(huán)境治理投資總額占各行業(yè)產值增加值的比重表示，數據來源于歷年中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒。

(7)解釋變量exit

以歷年中國各行業(yè)向Annex B國家的出口量占其出口總量的比值來表示，若與被解釋變量呈現顯著的正相關關系，意味著Annex B國家環(huán)境管制政策的強化引起中國污染產品貿易優(yōu)勢的擴大以及CO2排放的增加，碳泄漏現象發(fā)生。數據根據OECD數據庫提供的資料整理得出。

(8)α為常數，ui與εit分別表示不可觀測的各行業(yè)的個體差異及隨機擾動項。

3. 回歸結果分析

本文利用Stata10.1計量軟件進行回歸，根據各種檢驗，本文最終采用以行業(yè)為聚類變量的固定效應模型進行回歸。模型1與模型4為加入中國環(huán)境管制因素之前的回歸結果，模型2與模型5分別在模型1與模型4的基礎上考察了中國環(huán)境管制政策因素對于完全CO2排放量及完全CO2排放強度的影響，以及加入中國管制政策因素之后出口貿易CO2排放效應的變化，模型3與模型6分別在模型2與模型5的基礎上考察了Annex B國家環(huán)境管制政策的影響，回歸結果見表2。

(1)在以完全CO2排放量為被解釋變量的回歸模型中，人均收入的一次項系數為正，二次項系數為負，且在1%的置信水平上高度顯著，說明人均收入與完全CO2排放量之間呈現出明顯的倒U型關系，環(huán)境庫茲涅茨假說成立。逐步加入中國的環(huán)境管制因素與Annex B國家的環(huán)境管制因素對于回歸結果影響不大，這表明環(huán)境庫茲涅茨曲線假說成立的結論是可靠的。在以完全CO2排放強度為被解釋變量的回歸模型中，人均收入的一次項顯著為負，二次項卻不顯著，加入控制變量后對于回歸結果的影響不大，表明完全CO2排放強度隨著人均收入的增加呈現出單調遞減的趨勢。

(2)無論是以完全CO2排放量為被解釋變量的回歸方程還是以完全CO2排放強度為被解釋變量的回歸方程，出口貿易依存度變量都與CO2排放水平顯著地負相關，說明出口貿易對于中國環(huán)境影響是正面的。通過加入中國的環(huán)境管制變量，擴大了出口貿易的CO2排放效應，加入Annex B國家的環(huán)境管制因素對回歸結果影響不大。

(3)中國的環(huán)境管制政策因素policy與完全CO2排放強度顯著負相關，而與完全CO2排放量顯著正相關，這可能是因為環(huán)境管制政策帶來的完全CO2排放強度下降的幅度小于產值增加的幅度，因此間接地導致環(huán)境管制政策與完全CO2排放量正相關。

(4)ex變量與中國各行業(yè)完全CO2排放量及完全CO2排放強度之間的關系均不顯著，表明Annex B國家環(huán)境管制政策的強化并未引起中國發(fā)生碳泄漏現象。

(5)此外能耗強度變量顯著地與完全CO2排放強度正相關，與完全CO2排放量的關系卻不顯著。資本強度變量與完全CO2排放量及完全CO2排放強度之間均不顯著。

四、結論及政策建議

本文在理論上分析了環(huán)境管制對于中國出口貿易CO2排放效應的影響，并結合實證方法進行檢驗，得出的結論如下：中國在清潔產品方面具有出口貿易優(yōu)勢，制定環(huán)境管制政策有利于中國出口貿易CO2排放水平的進一步下降，Annex B國家環(huán)境管制政策的強化沒有引起中國發(fā)生碳泄漏現象。這一結論具有一定的現實意義：

1. 鑒于環(huán)境管制的重要作用，應該在兼顧經濟發(fā)展的同時強化管制力度，尤其是制定一系列專門針對CO2排放的管制措施，例如盡早開征碳稅，建立起完善的碳排放交易體系與碳足跡標簽認證體系等。

2. 既然Annex B國家環(huán)境管制政策的強化不會引起中國等發(fā)展中國家碳泄漏現象的發(fā)生，因此以應對碳泄漏為名對中國的出口產品進行懲罰并不合理，而且這種以環(huán)境政策替代貿易政策的做法是自由貿易的倒退，應當予以堅決反對與制止。

3. 中國除了與發(fā)達國家在環(huán)境管制方面展開競爭與合作外，還應與發(fā)展中國家保持密切合作，同時積極地利用各種區(qū)域性組織探索綠色氣候基金的全新運作模式，尋求國際低碳技術合作研發(fā)框架。

表2 環(huán)境管制影響中國出口貿易CO2排放效應的回歸結果

注：*、**、***分別表示通過10%、5%、1%顯著性水平檢驗，圓括號內為標準差，方括號為接受原假設的概率，R2均為組內標準差。

[1] 劉強，莊辛，姜克雋，韓文科：《中國出口貿易中的載能量及碳排放量分析》，《中國工業(yè)經濟》，2008年第8期。

[2] 齊曄，李惠民，徐明：《中國進出口貿易中的隱含碳估算》，《中國人口·資源與環(huán)境》，2008年第3期。

[3] 孫小羽，臧新：《中國出口貿易的能耗效應和環(huán)境效應的實證分析——基于混合單位投入產出模型》，《數量經濟技術經濟研究》，2009年第4期。

[4]Copeland, B.R., Taylor, M. S.. Trade and the Environment: Theory and Evidence. Princeton: Princeton University Press, 2003:3-68.

[5] Elliott, J., Foster, I., et al. Trade and Carbon Taxes. American Economic Review, 2010, 100(2):1-7.

[6] Fowlie, M. L.. Incomplete Environmental Regulation, Imperfect Competition, and Emissions Leakage. American Economic Journal: Economic Policy, 2009, 1(2):72-112.

[7] Glen, P. P., Edgar, G. H.. CO2 embodied in international trade with implications for global climate policy . Environmental Science & Technology. 2008, 42(5):1401-1407.

[8]Shui, B., Harriss, R.C.. The Role of CO2 Embodiment in US-China Trade. Energy Policy, 2006, 34(18):4063-4068.

本文受山東師范大學青年教師科研項目(人文社科類)“碳排放管制政策對于中國出口貿易競爭優(yōu)勢的影響——基于綠色全要素生產率的視角”(項目編號：13SQR008)資助。

張海玲(1982—)，女，山東師范大學經濟學院講師，博士。

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1003-8353(2015)04-0088-05