贸易开放、经济增长、人力资本与碳排放绩效——来自中国农业的证据.pdf
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1、农业技术经济2014年第1l期贸易开放、经济增长、人力资本与碳排放绩效+来自中国农业的证据高 鸣 (中国农业大学中国农村政策研究中心北京100083)陈秋红 (中国社会科学院农村发展研究所北京100732)内容提要利用2000q011年30个省份的面板数据,本文采用DEA方法中最新技术EBM模型计算了中国4个区域30个省份的农业碳排放绩效,并通过建立静态xttobit模型和动态DimGMM模型,估计了农业贸易开放、人力资本、农业经济增长与农业碳排放绩效的关系。研究发现:中国各省份的农业碳排放绩效在这12年间都有所提高,但增速较为缓慢;农业贸易开放对农业碳排放绩效有明显的推动作用,农产品进口依存
2、度与农业碳排放绩效呈正相关关系;中国农业贸易开放度与农业碳排放绩效之间的关系满足“资源禀赋假说”。即劳动密集型地区以生产清洁型产品为主,中国农产品的出口对农业碳排放绩效的改善有阻碍作用;农业经济增长对农业碳排放绩效的影响具有时滞,需要从动态的角度考虑农业经济增长与农业碳排放之间的关系;人力资本质量和数量的提高都对农业碳排放绩效有着积极推动作用。关键词农业贸易开放农业经济增长农业碳排放绩效EBM模型一、弓I 言加入WTO后,中国的农业贸易量持续增长。农业部的数据显示,2013年中国农产品进出口总额达到18669亿美元,同比增长达62,其中出口总额为6783亿美元,进口总额为11887亿美元。与此
3、同时,农业碳排放总量也在持续增长。据估算,2000_2012年,农业碳排放的年均增长率达27。农业贸易是农业经济增长的主要源泉之一,而经济的可持续发展需要贸易、环境和经济的协调发展。由此,需要关注农业贸易开放中的碳排放问题和经济效益问题。值得思考的是,农业贸易开放程度的提高能否减少农业碳排放量?能否提高农业碳排放绩效?省级和区域间贸易开放程度的差异能否导致农业碳排放绩效的差异?经济的增长是否能提高农业生产要素的使用率从而提高农业碳排放绩效?是否可以寻找路径实现农业贸易与经济、环境的协调发展?回答这些问题,还需要作进一步的分析和思考。关于贸易开放、经济增长、人力资本与碳排放间关系的研究,国内外的
4、已有研究主要关注了以下方面:第一,贸易开放中的碳排放与环境相关问题。李锴等(2011)使用19972008年中国30个地区的CO:排放量组成的面板数据,估计了贸易开放与CO:排放量之间的关系。他们发现,贸易开放增+项目来源:国家社会科学基金重大项目“我国农产品价格波动、形成机理与市场调控政策研究”(编号:12zD055)和国家软科学重点项目“创新驱动农业发展与培育新型农业经营主体”(编号:2叭3GxS38056)和中国博士后科学基金第56批面上资助项目“经济发展与三生系统互洽性研究”(编号:2014M560141)的资助一101万方数据农业技术经济2叭4年第11期加了中国各地区的cO:排放量,
5、提高了碳排放强度,国际贸易对中国环境的影响是负面的,并认为当前中国政府应加强环境规制。李国志等(2011)基于变参数模型分析了中国出口贸易结构对C0:的影响,并认为出口贸易与CO:排放存在长期的均衡关系且呈现动态变化,其中,初级产品的出口会增加碳排放的影响系数,而工业制成品的出口会降低其系数。陆文聪等(2002)从正反两个方面论证了农业贸易自由化对中国环境的影响,并认为贸易开放提供了国内相对不足的农业环境容量,减少了国内农业生产的化肥和农药的使用,但增加了非本土动植物病害在国内的传播风险。此外,杜运苏等(2012)、Ferda Halicioglu(2009)、李怀政等(2013)等也做了相关
6、的研究。第二,经济发展与碳排放的关系。易阳春等(2011)利用19782008年数据通过验证中国c02排放量与GDP之间几种不同的函数形式指出,线性函数形式与倒U型函数都不合适,中国的GDP与CO:排放量呈现N形关系。而李维等(2013)利用19602009年110个国家CO:排放量与人均GDP的面板数据,验证了环境库兹涅兹EKC假设,两者间呈倒u型关系。张友国(2010)基于投入产出分解法,分析了1987_2007年经济发展方式变化对中国GDP碳排放强度的影响,指出经济发展方式的转变使碳排放强度下降了6602,生产部门使碳排放强度下降较多,而需求衡量的不同结构导致不同程度的碳排放强度上升。第
7、三,人口因素对碳排放的影响。这些人口因素主要包括人口总量、城乡结构、年龄结构、家庭规模等+,总体上看,前两者对碳排放有显著的正向影响,而人口老龄化对长期碳排放有抑制作用,家庭规模与总户数于碳排放也具有较大影响力。第四,贸易开放、经济增长、人力资本中两个因素对碳排放的综合影响。例如,余官胜(2010)从人力资本角度出发的研究指出,人力资本水平较高时,贸易开放会使本国专业化于生产洁净的人力资本密集型产品,从而减少了环境污染;相反,当人力资本水平较低时,会增加环境污染程度。许广月等(2010)利用19802007年的数据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,指出三者之间存在长期的协整
8、关系,出口贸易是碳排放的主要因素,出口贸易在推动经济增长的同时,也使得碳排放量不断增加;碳排放对出口贸易的响应强度从负变为正,且有不断增强的趋势;而经济增长却没有直接引起碳排放的增加。姚从容(2012)根据国际能源署公布的197l2008年碳排放数据的研究指出,人口规模、经济增长与碳排放的变化模式可分为三种模式,一是随着人均GDP增长,单位GDP碳排放与人均碳排放呈现“双下降”趋势,如美国等发达国家;二是随着人均GDP增长,单位GDP碳排放下降,人均碳排放呈上升趋势,如加拿大、日本、意大利、中国和南非;三是随着人均GDP增长,单位GDP和人均碳排放呈现“双上升”趋势,如巴西、印度和墨西哥等发展
9、中国家。关于农业贸易、农业经济增长、农村人力资本与农业碳排放间关系的研究方面,相关研究主要关注了农业经济增长对农业碳排放的影响。例如,曾大林等(2013)利用2000-2010年的中国省级面板数据通过建立SBM模型实证分析了中国低碳农业发展的绩效,认为中国大部分地区的农业碳排放总量在逐渐增加,农业发展与碳排放量之间存在库兹涅兹“倒u型”曲线关系,化肥和农膜是农业碳排放的主要源头,中国各省份的低碳农业发展绩效满足“波特假说”且面板数据下的效率值存在收敛性。而李波等(2011)认为,效率、结构、劳动力等因素会抑制农业碳排放强度,农业经济发展可以降低农业碳排放量。总体上来看,关于贸易开放和环境关系的
10、现有文献主要关注的是其经济学解释和内在联系等,并取得了相当的成果,但也存在一些不足:第一,鲜有文献将贸易开放、人力资本、经济增长和环境质量纳入到统一的研究框架中;第二,少有文献从贸易和经济增长的视角来分析影响不同地区农业碳排放绩效的机制;第三,尽管对贸易开放、环境质量和经济增长的相关性进行了经济学解释,但是很少用计+这些人口因素对碳排放的影响在彭希哲等(2010)的研究中有综述,本文在此不再赘述一102万方数据高 鸣等:贸易开放、经济增长、人力资本与碳排放绩效量方法来分析其内在联系,即使是用计量方法分析三者间关系的文献也存在选用的研究方法或模型与所研究的问题不够匹配以及所利用的数据较为陈旧等问
11、题。针对上述不足,本文将从以下几个方面进行改进和拓展:第一,将贸易开放、人力资本、经济增长和环境质量纳入到统一的研究框架中。Gmssman等(1991)、Cole等(2003)学者认为贸易对环境的影响主要是经济增长的规模效应和技术效应,而内生经济增长理论认为人力资本是推动经济增长的内在源泉。因此,有必要将贸易开放、人力资本、经济增长与碳排放绩效纳入到统一的框架中。第二,将中国分为东部、中部、西部和东北4个地区,比较分析各地区的农业碳排放绩效,并从贸易、人力资本和政策等视角分析导致不同地区碳排放绩效差异的原因。第三,改进估算方法,使用DEA方法中最新发展的混合距离函数的EBM模型估算农业碳排放绩
12、效,结合使用静态面板xttobit模型和动态面板Diff-GMM模型来分析有关影响因素。二、方法设计与模型(一)农业碳排放计算结合气候变化专门委员会(IPcc)和前人的研究成果(李波等,2011;高鸣,2014),本文确定农业碳排放测算函数为:E=E。=I6。 (1)(1)式中,E为农业碳排放量;Ei表示各种碳源的碳排放量;Ti表示某要素投入量,此处选取灌溉面积、翻耕面积以及化肥、农药、柴油、农膜的消耗量;6;表示碳排放系数,此处选用李波等(2011)根据IPCC、IREEA和美国橡树岭国家实验室等机构的成果确定的系数,灌溉、翻耕、化肥、农药、农膜、柴油的碳排放系数分别为20476千克公顷、3
13、126千克平方公里、08956千克千克、49341千克千克、518千克千克。(二)农业碳排放绩效测算目前,测算效率的方法主要集中在随机前沿分析法(SFA)和数据包络分析法(DEA)方法中,而本文选择的是DEA方法中的模型。在DEA方法中,传统的ccR或BCC模型不能将生产过程中的“副产品”考虑进效率评价中。随着DEA方法的发展,Tone于2004年提出了非经向的基于投人、产出松弛变量的环境效率评价模型(sBM模型)来衡量效率评价中的非合意产出。但是,利用sBM模型进行效率测算考虑了非径向过程中的冗余变量,规避了投入要素同比例变化的前提假设,这损失了效率前沿投影值的原始比例信息,会导致效率评价出
14、现误差。为了解决这个问题,Tone(2010)提出了一个DEA方法下的新技术,即EBM(Epsilon Based Measure)模型,它是一个考虑径向和非经向的混合距离模型。这一模型的函数表达式为:m 1一fy=m流目一s,竺;s以。一xAs一=o;yAyo;Ao,s一o) (2)Kl “0(2)式中,1+表示测算的效率值,0为径向效率值,s一为非径向的投入要素的冗余量,1表示参考权重。当x=o时,EBM效率值也为ccR效率值;当=0=1时,EBM效率值也为sBM效率值。(三)估计模型的设定实体经济对碳排放的影响有可能存在滞后性和内生性,为此,需要从静态和动态的角度估计碳排放影响因素及其影
15、响程度为了考察实体经济对碳排放的影响是否具有滞后性和内生性,本文还使用工具变量法下的DimGMM模型来分析。所以,本文拟使用静态面板模型和动态面板模型分别进行估计,从两个不同的角度深入分析农业贸易开放、人力资本、农业经济增长对农业碳排放绩效三者之间的影响。一103万方数据农业技术经济2014年第ll期首先,本文选择的静态面板模型为xttobit模型。这一模型在处理被解释变量介于O1的截尾数据时有相对的优势,它适用于对部分为连续分布、部分为离散分布的因变量进行回归,能更精准地反映变量间的真实关系。本文的因变量为碳排放绩效,绩效值由(2)式计算得出且是Ol的截尾数据,因此,采用xttobit具有明
16、显优势。xttobit模型的表达式为:_。=do+dnXn+Un (3)(3)式中,Y。为农业碳排放绩效值,xi为解释变量,仅为相应的系数。其次,本文选择的动态面板模型为DimGMM模型。在选用估计模型时,传统的计量经济估计方法(如最小二乘法、最大似然估计等)存在较大的局限性,无法排除变量可能存在内生性、异方差和滞后性等问题。而Diff-GMM模型引人了解释变量的差分项作为增加的工具变量,提高了线性矩条件,能使估计结果更加科学和真实。在GMM模型中,需要引人相应的工具变量作为解释变量。环境质量的变化是一个长期过程,且实体经济对环境的影响具有滞后作用,因此,在选择工具变量时应从滞后性的角度出发。
17、在Diff-GMM模型中,本文使用因变量的滞后一阶变量为工具变量以解决动态面板模型的内生性问题。最终构建DiffGMM模型的表达式为:l=ao+al yfl+dnXn+占“ (4)(4)式中,Yi。表示农业碳排放EBM绩效值,Y表示的是滞后一阶的农业碳排放绩效值。三、变量选取与数据来源(一)农业碳排放绩效的指标体系运用DEA方法需要建立投入产出指标体系。在遵循指标体系的系统性、科学性的原则下,结合前人的研究成果(曾大林等,2013),本文建立了测算农业碳排放绩效的指标体系(见表1)。需要指出的是,由于西藏数据的缺失,本文分析的是除西藏、港澳台以外的中国其他30个省份20002011年农业碳排放
18、绩效的变化情况。投入变量包括农业劳动力数量、农业固定资产投资额、农业机械总动力和化肥施用量。其中,后3个变量的数据来源于新中国六十年统计资料汇编、中国农村统计年鉴;第一产业从业人员的数据来源于中经网统计数据库+,2007年各省份的这一变量数据缺失,本文采用插值法计算得到相应数据。产出变量包括第一产业总产值和农业碳排放两个变量,各省份的农业碳排放量按照(1)式来计算,相关原始数据以及第一产业总产值均来源于中国统计年鉴和中国农村统计年鉴。(二)估计模型的变量选取与数据来源1农业贸易开放。自加入WT0以来,中国的农产品进出口额逐步增长,农业贸易的发展带动了国内农产品市场的标准化和规模化,但也带来了相
19、应的问题,例如资源消耗、环境污染和能源消耗等问题,这限制了经济的可持续发展。本文选取各省份的农产品进出口总额与国内第一产业增加值的比值来反映农业贸易开放。由于农产品进出口总额以美元为单位,为了实现可比和单位的统一,本文将农产品进出口总额进行了换算。换算公式为Rmb=DolExc,其中,Rmb为以人民币为单位的进出口总额,Dol为以美元为单位的进出口总额,Exc为人民币汇率。各省份农产品进口总额、农产品出口额数据来自于2000_2012年的中国农业年鉴,国内第一产业增加值来源于20002012年的中国统计年鉴,人民币汇率的年均价来源于20002012年的中国统计年鉴。2人均第一产业生产总值。相关
20、研究成果表明,环境污染程度与人均生产总值之间存在库兹涅该数据库的网址为:hllp:userceigovcn一104万方数据高鸣等:贸易开放、经济增长、人力资本与碳排放绩效茨“倒u型”曲线关系。本文选取各省份的第一产业总产值与农村总人口的比值来反映第一产业的人均生产总值,其中,各省份农村总人口数据来自于中经网统计数据库。3人力资本。人力资本的提高有助于农业生产者使用亲环境生产技术(曾大林等,2013),落实发展低碳农业,因此,本文将分析人力资本是否有助于提高农业碳排放绩效。当前的统计资料无法全面体现劳动力的异质性,而且农业劳动力的素质更难得到统计与体现。本文在此借鉴Hall(1999)提出的方法
21、来量化人力资本情况。该方法要求先计算受教育年限,然后根据教育的投资回报系数与算丫P T得的受教育年限的乘积得出各地区的人力资本情况。受教育年限的计算公式为:E=寻竺其中,ei。厶L“表示各学历下不同的学制年限,结合中国的学制设置和实际情况,本文将文盲及半文盲、小学、初中、高中、中专、大专及以上的学制年限分别设定为1年、6年、9年、12年、12年和155年;Lit表示各学历下的总人口数。结合Psacharopoulos(2004)计算得出的教育的投资回报系数,本文将不同受教育年限下的投资回报系数设定为:受教育年限为06年的系数为018,612年的系数为0134,12年以上的系数为0151(Hen
22、derson,2005;匡远凤,2012)。2000qoll年各省份农村家庭劳动力中不同学历毕业人数数据来源于中国农村统计年鉴和中经网统计数据库。4城镇化水平。目前,中国的整体城镇化率已达到50左右,且城镇化还在进一步加快推进中。城市规模的扩大和城镇化的推进在给农村发展带来机遇的同时,也会影响农业生产的能耗,影响农业碳排放绩效。本文选取城镇常住人口与总人口的比重为城镇化水平指标,计算数据来自于历年的中国统计年鉴。5进口依存度。随着农产品贸易的发展,为降低本国资源禀赋条件的约束,中国农产品进口量有了较大幅度增长,这势必会对国内农业生产的资源和能耗投入产生一定影响。本文选取农产品进口总额与国内第一
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