虚拟水贸易理论与实证研究进展述评

虚拟水贸易理论与实证研究进展述评一、引言自2070年代以来，以中东与北非等国家为代表的地区性水资源紧缺问题引起了世人的关注。由于全球水资源分布不平衡，一些国家〔地区〕水资源相对丰富，而另一些国家〔地区〕的水资源却特别短缺。因而，在全球范围内寻求有效、合理的配置水资源方法成为学者和者们共同关注的问题。20世纪90年代初英国学者Allan教授提出的虚拟水贸易理念为贫水国家与地区解决水资源短缺问题提供了一条新思路。自Allan提出虚拟水贸易以来，国内外学者对虚拟水贸易问题展开了广泛研究，并获得一批研究结果，这些结果对于实现贫水国家与地区水安全问题具有主要参考价值。我们国家人均淡水资源拥有量仅为人均水平的28%，是一个严重贫水国家。水资源短缺已经成为制约我们国家经济社会发展的资源瓶颈，以至影响到生态安全。为解决日益突出的水资源短缺问题，2012年1月出台的〔关于实行最严格水资源管理制度的意见〕提出了2015年、2020年与2030年全国用水总量与用水效率控制目的。我们国家是对外贸易大国，积极利用虚拟水贸易的节水作用，对于缓解我们国家水资源短缺矛盾具有主要意义。本文通过梳理虚拟水贸易理论与实证研究结果，揭示现有研究的不足与局限性，提出需要进一步研究的问题，为我们国家研究与利用虚拟水贸易节约水资源，践行十八大报告提出的加强用水总量管理，建设节水型社会，提供理论指点与政策参考。二、虚拟水贸易理论〔一〕虚拟水概念的发展虚拟水〔Virtualwater〕的概念起源于Fishelson〔1982〕提出的农业生产中嵌入水概念〔Embeddedwater〕即生产粮食等农产品的用水量。。据他估算，1980年，以色列生产1公斤小麦大约需要消耗500升水资源，生产1公斤奶酪和牛肉分别需要使用3000升和5000升水。与真实的水资源不同，这种农业生产中的嵌入水是以无形的方式包括在农产品中看不见的水。据此，TonyAllan教授提出了虚拟水概念[1]。他将虚拟水定义为生产农产品所需要的水资源数量。1997年，他将虚拟水的定义扩展为生产品品和效劳所需要的水资源量[2]。为了从数量上精到准确定义虚拟水概念，Haddadin[3]分别从生产地与消费地两方面给出了定义。就前者而言，他将虚拟水定义为生产商品实际的用水量。其用水量取决于商品产地的生产条件和用水效率等因素，该定义对于指点生产部门提升水资源利用效率具有主要参考价值。由于商品产地的气候与水资源使用效率等方面差别，不同地区生产同一种商品的用水量可能存在较大差别。为此，他又从消费地角度，将虚拟水定义为消费地生产该商品的用水量。该定义能够使决策者清楚认识到使用外购产品所节约的水资源量以及对于缓解当地区水资源短缺矛盾的作用。除此之外，Chapagain等[4]还将虚拟水细分为绿色虚拟水〔是指通过雨水与雪水进入商品生产中的虚拟水，如农产品整个生产经过中田间蒸发的降水量〕、蓝色虚拟水〔即通过地下水和地表水投入到商品生产中的虚拟水量，如农产品生产经过中的灌溉用水与工业品生产消耗的自来水〕和灰色虚拟水〔即产品生产经过中排放的污水〕。他们以为，灰色虚拟水会使水资源数量减少，是负的水资源。〔二〕虚拟水贸易概念的拓展Haddadin[5]指出，生产粮食需要使用大量水资源，中东等干旱缺水国家能够通过从水资源丰富的国家进口粮食来解决其水资源短缺问题。他以为，好像石油从中东国家流向其他国家一样，贸易是连接世界各国的桥梁，通过粮食贸易，水资源能够从丰水国家与地区流向贫水国家。对进口国来说，进口粮食意味着从外部获得了水资源。Allan[6]以为，一国〔地区〕出口产品相当于向境外输出水资源，进口产品意味着从境外输入水资源，并将货物和效劳国际〔区际〕贸易产生的虚拟水的国际〔区际〕间流动定义为虚拟水贸易。在这里基础上，Hoekstra[7]将虚拟水贸易划分为绿色虚拟水贸易、蓝色虚拟水贸易与灰色虚拟水贸易。这是由于虚拟水贸易会产生外部性。详细的说，一国生产与出口商品不只要消耗本国的绿色水与蓝色水，还会排放灰色水，污染其水资源环境，影响水资源质量与数量，这对于出口国具有负的外部性。与出口贸易的情况相反，进口商品不只能够减少进口国绿色水与蓝色水的消耗，还能够减少灰色水排放，减少了对进口国水资源的污染，进而增长了进口国的水资源供应量，因而，进口贸易具有正的外部性。〔三〕要素天赋理论与虚拟水贸易在虚拟水贸易理论方面，很多学者将其与比较优势理论联络在一起在亚当斯密的绝对成本理论基础上，大卫李嘉图建立了比较优势理论，后来，经过赫克歇尔俄林的要素天赋论的补充和完善，构成了新古典国际分工与国际贸易理论。。根据赫克歇尔俄林的要素天赋理论，各国〔地区〕在生产要素丰裕水平方面的差别导致了其生产要素价格存在差别，进而造成各国产品生产成本和产品价格存在差别，产品价格的以为，提升价格与技术水平能够提升产品产地的水资源利用率，而虚拟水贸易却能够提升全球的水资源利用效率，通过贸易方式，虚拟水从水资源使用率较高国家与地区流向水资源生产率较低国家，这意味着全球层面上的水资源节约。一些学者还讨论了将虚拟水贸易理论运用于理论时需要留意的问题。Wichelns[11]指出，虚拟水贸易理论只是在水资源方面揭示了产品生产成本的比较优势，而影响国际分工与国际贸易的因素有许多〔如土地、劳动力和技术等要素天赋以及产业安全等〕，因而，不能将水资源天赋视为影响国际分工与国际贸易的唯一因素。而是在制订贸易政策时，要综合考虑一国的水资源天赋、土地、劳动力等多种因素。Kumar[12]以为，虚拟水贸易战略的制订和施行决不是简单的让贫水国家和地区进口虚拟水，而是需要将虚拟水贸易战略作为其政策的一部分，认真考虑虚拟水贸易对本国经济、社会与环境的影响以及这些因素之间的互相作用。田贵良[13]以为，一国经济发展受多种要素约束，需要实现多种目的，在施行虚拟水战略时，需要考虑本国的水资源天赋、其他生产要素、技术水平以及生产活动的时机成本等因素，能力使虚拟水贸易理论具有理论意义。三、虚拟水贸易实证研究〔一〕贸易活动中虚拟水流量的计算方法出口贸易的虚拟水数量计算方法重要有Chapagain的产品生产树计算法[14]、Zimmer的产品分类计算法[15]、Leontief投入产出模型计算法[16]。在利用前两种方法测算工业品中的虚拟水含量时，其计算经过经常由于过于复杂而重要用于测算农产品中虚拟水含量；后一种方法能够从产业层面将虚拟水的测算范围扩展到所有行业贸易活动中虚拟水数量。进口贸易虚拟水含量测算通常根据Chapagain等[17]提出的替代方法。即进口商品生产中的实际用水量一般不作为进口贸易的虚拟水含量，而是根据消费国〔进口国〕生产这些进口品需要消耗的水资源数量来计算。其原因是，进口商品是在国外生产的，消耗的是国外水资源，进口产品是对进口国本国产品的替代，从进口国节约水资源的角度，进口贸易中虚拟水含量应该是进口国生产这些进口品的用水量，因而，进口贸易的虚拟水含量计算方法与出口贸易的虚拟水含量计算方法类似。〔二〕国际贸易中的虚拟水流量Chapagain与Hoekstra撰写的〔世界水资源协会与联合国粮农组织研究报告〕表示清楚，2000年全球国际贸易产生的虚拟水流量为13400亿立方米。农产品与工业品出口贸易的虚拟水含量占全球淡水使用量的17%，其中，农产品与畜产品贸易的虚拟水含量分别占全球虚拟水贸易量的61%与17%。在农产品贸易中，小麦贸易的虚拟水含量所占比重最大，为30%左右，其次，是大豆和水稻，分别占17%和15%。工业品与效劳贸易的虚拟水流量占全球虚拟水贸易量的22%[18]。据Hoekstra等[19]统计，1999-2004年期间，美国是农产品虚拟水出口最多的国家，加拿大、澳大利亚、阿根廷与泰国分别是第二、第三、第四与第五大出口国；同期，日本是世界虚拟水进口的第一大贸易国，中国、意大利、韩国与荷兰也是重要进口贸易大国。柯兵等[20]研究表示清楚，2004年我们国家进口8000万吨粮食相当于进口了800多亿立方米水资源。马涛等[21]研究表示清楚，1996-2002年我们国家通过粮食国际贸易净进口330亿立方米的虚拟水。马水英[22]研究发现，我们国家向日本和欧盟等国家与地区输出了大量的虚拟水。蒋璐[23]的研究表示清楚，轻工业与效劳业是中国虚拟水贸易顺差的重要部门，而农业与重工业是我们国家虚拟水贸易的逆差部门。〔三〕虚拟水贸易作用1.虚拟水贸易的积极作用Allan[24]研究表示清楚，中东与北非地区年均进口粮食5亿吨，可为这些地区节约500亿立方米的淡水，占该地区淡水资源总量的30%，相当于尼罗河的年径流量，虚拟水贸易在很大水平上缓解了这些贫水地区水资源短缺矛盾，它们是国际虚拟水贸易的受益者。一些学者以为，虚拟水贸易不只有助于解决贫水地区的水缺水问题，还能缓解一些国家土地资源短缺与环保压力。据Oki等[25]研究，2004年日本虚拟水的总进口量为620亿立方米，这大于日本当年的570亿立方米的灌溉用水量，日本进口虚拟水并不是由于其水资源短缺，其真正的原因是由于日本缺少耕地，进口大量的玉米、大豆与小麦重要是用于生产家畜饲料，以知足日本畜产品生产与消费的需要，有效减轻日本的耕地短缺矛盾。程国栋[26]计算了2000年中国西北干旱地区〔新疆、甘肃、青海与陕西〕虚拟水的消费量与贸易量，以为全国粮食供求基本平衡，在知足西北缺粮地区粮食调入情况下，运用虚拟水贸易可缓解我们国家西部地区的水资源短缺和生态压力，有助于保障西北乃至全国的生态安全。马静等[27]测算了中国水稻、小麦、玉米与大豆中的虚拟水含量，还分析了中国粮食贸易虚拟水流量的区域分布与国际流量，建议可将虚拟水战略作为中国跨流域调水的补充，以保障中国缺水地区的水与生态方面的安全。2.虚拟水贸易的负面作用Hoekstra等[28]研究表示清楚，2000-2003年，全球稻米出口贸易产生的灰色虚拟水量为24亿立方米〔稻米生产经过中使用化肥与等污染的水资源数量〕，一些国家〔如泰国〕大米出口贸易规模的扩大是以增长蓝色水使用为代价的，对生态环境产生了较大负面影响。Guan等[29]对中国区域间的贸易构造及其虚拟水贸易对水资源消耗和环境污染影响的研究表示清楚，山东等缺水的北方地区通过农产品贸易向水资源丰富的中国南方地区以及日本与韩国等国家输出了大量虚拟水，这对北方缺水地区的生态环境产生了晦气影响。他们还发现，中国华南地区生产与出口工业品时，产生了大量的灰色水〔工业废水〕，严重污染了当地生态环境。〔四〕虚拟水贸易的悖论现象有研究发现，一些贫水国家〔地区〕在大量输出水密集产品的同时，大量进口非水密集产品，出现了类似于里昂惕夫悖论现象根据赫克歇尔俄林的要素天赋理论，战后美国应该出口资本密集型产品，进口劳动密集型产品，但是，美国经济学家里昂惕夫〔1953〕采取投入产出模型，对美国外贸构造分析结果却发现，战后美国进口贸易是以资本密集型产品为主，而出口贸易以劳动密集型产品为主。这与赫克歇尔俄林理论的结论恰好相反。由于赫克歇尔俄林理论已被经济学界广泛承受，因而，里昂惕夫的研究结论被称为里昂惕夫悖论或里昂惕夫反论。，这显然违犯了比较优势原则。Prochaska等[30]研究发现，2005年希腊Thessaly地区出口了12亿立方米的虚拟水，进口了0.4亿立方米虚拟水，使该地区出现了较大的虚拟水净流出量。他以为，其重要原因是由于Thessaly地区生产与出口了棉花等许多用水量大的农产品，而进口了一些用水量较小的蔬菜和橡树等农产品。他指出，假如该地区进口棉花，而不是出口棉花，生产更多的蔬菜，而不是大量进口蔬菜，则该地区的水资源供给压力至少能够降低34%。孙才志等[31]研究发现，中国粮食贸易的虚拟水流动是中国水资源的逆向配置〔即中国粮食贸易构成的虚拟水流动是从贫水区向富水区转移水资源〕，加剧了中国贫水区的水资源紧缺矛盾。中国投入产出学会课题组〔2007〕研究发现，我们国家进出口贸易构造加剧了国内水资源短缺矛盾[32]。朱启荣等[33]的研究表示清楚，我们国家出口贸易中的高耗水产品比重较大，而进口贸易中低耗水产品所占的比重较大，这种贸易构造晦气于节约我们国家水资源。由此，他们提出了调整我们国家外贸构造的需要性。四、简评国内外学者对虚拟水贸易理论与实证研究获得了丰富结果，但还存在如下亟待解决的问题：第一，国内学者的研究重要集中于绿色虚拟水与蓝色虚拟水贸易方面，缺少对我们国家外贸中灰色虚拟水量化方面的研究，而国外学者对我们国家外贸中灰色虚拟水研究所采取的数据较为陈腐，不能反映近期我们国家外贸中的灰色虚拟水流量。而我们国家作为世界加工厂，随着出口贸易规模迅速扩大，排放了大量灰色虚拟水，不只影响国民的饮水安全和身体健康，还会影响生态安全。因而，应尽快展开我们国家外贸中的灰色虚拟水问题的研究。第二，为了克制产品生产树计算方法与产品分类计算方法的局限性，一些学者利用投入产出模型计算所有行业贸易中的虚拟水流量，这也有其局限性。例如，当前被广泛运用的42个部门投入产出表中，农业、林业、木材及竹材采运业、畜牧业与渔业等涉农部门都被合并在一个农业部门，产品种类诸多，而各种产品的虚拟水含量有很大差别，因而无法为管理层优化农产品贸易构造提供精到准确的指点。笔者建议，可将上述三种方法有机结合起来，在计算农产品贸易虚拟水时，可采取生产树计算方法或产品分类计算方法，而在研究工业和效劳业贸易品的虚拟水含量时，利用投入产出模型来测算。第三，国内外有关利用外贸节水问题的研究是基于优化进出口商品构造的分析，而没有牵涉减少外贸顺差的节水作用。我们国家具有相当规模的外贸顺差，造成了大量水资源流失，而这方面的研究