比较优势理论在虚拟水贸易中的应用

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  内容提要:在全球水资源短缺问题日益严峻的形势下,虚拟水战略主张贫水国从富水国进口水强度高的农产品来间接解决本地水资源短缺的问题。虚拟水战略由于未充分考虑贸易双方的水资源比较优势,认为只有贫水国和富水国之间才能发生贸易,这客观上使水资源在全球尺度上不能完全有效分配。文章将虚拟水作为一种重要的生产要素,以中美农作物产品贸易为例讨论了比较优势理论在虚拟水贸易中的应用。研究结果表明,2004年中美农作物产品贸易基本符合虚拟水要素的比较优势原则,小麦和棉籽例外。如果中国变进口小麦和棉籽为出口小麦和棉籽,可为全球节水2.5174×109m3。对研究结果的分析表明,要通过国际贸易节约全球有限的水资源,应充分考虑虚拟水要素比较优势,生产具有虚拟水要素比较优势的产品并出口,而进口比较劣势的产品。
  
  关键词:比较优势;虚拟水贸易;农作物产品;虚拟水要素;DFS模型
  中图分类号:F323.213文献标识码:A文章编号:1003-4161(2007)06-0053-04
  
  引言
  
  虚拟水(Virtual Water)一词最早出现在1993年,由英国学者Tony Allan在SOAS(伦敦大学亚非学院)的一次讨论会上首次提出了这个概念,它是指生产商品和服务所需要的水资源数量[1-3]。从那时起,人们开始注意到这种看不见,而实质上作为绝大多数商品生产所必需的资源要素,以虚拟的形式凝聚在产品中的水[4]。目前,虚拟水在全球范围内已成为一个广泛使用的科学概念。虚拟水战略主张贫水国家或地区通过贸易的方式从富水国家或地区购买水资源密集型农作物产品(粮食)来获得本地区水和粮食安全[5]。虚拟水战略扩展了水资源研究的问题阈范围,属于水资源社会化管理层次[6]。在全球经济日益一体化的形势下,一国的产品已经可以在全球范围内进行销售,随着产品在全球范围的扩散,寄存在产品中的虚拟水也随之开始在国际流动,于是便产生了虚拟水贸易。虚拟水贸易的发生并不局限于贫水国与富水国之间,理论上来说所有国家或地区间都可能发生,当然其贸易产品也不仅是农作物产品,还可以是其他类型的产品,如动物和动物产品、工业产业等[7]。据IHE(荷兰国际水文和环境工程研究所)的估算,在1995~1999年全球国家间的虚拟水贸易流量为每年1.0400×1012m3,其中67%是由农作物产品贸易产生的,23%体现在动物和动物产品的贸易中,10%体现在工业产品的贸易中[8]。可以说当前的虚拟水贸易流量主要是由农作物产品贸易产生的,大约有0.6968×1012m3,其在重新分配全球水资源中起着重要作用。与其他贸易一样,由不合理的国际贸易秩序引起的贸易双方地位的不平等,贸易双方的水资源定价原则不同,水资源的比较优势未被考虑等,虚拟水的国际贸易也存在扭曲和失效的问题。目前有关虚拟水及其贸易的理论研究,大都仅局限于虚拟水的量化、虚拟水消费量的计算及各国虚拟水贸
  易量的测算,而把虚拟水作为一种重要的生产要素,考虑各国农作物产品基于虚拟水要素的比较优势的研究还比较少见。文章拟以中美农作物产品为例,探讨比较优势理论在农作物产品虚拟水贸易中的具体应用,从而为更加合理有效地安排农作物产品的贸易结构,提高全球水资源的利用效率,优化全球农作物产品贸易结构提供理论依据。
  
  1.比较优势理论模型
  
  国际贸易中的比较优势理论是以亚当·斯密的绝对成本论为基础,以大卫·李嘉图的比较成本论为核心,经赫克歇尔和伯尔蒂尔·俄林的要素禀赋论的补充和完善而形成的一个完整的理论体系。该理论认为各国或各区域在要素禀赋上存在差异,这使得生产投入要素价格也存在差异,进而导致生产成本和产品价格的差异,以此解释了国际或区域比较优势的差异[9]。
  典型的比较优势模型——李嘉图模型是两国两商品实物交易模型,模型包括A、B两个国家,1、2两种产品,用aXi表示X国生产产品i需要的劳动力,LX表示X国的资本总量,Pi表示国际贸易中产品i的价格,wX表示X国的工资率,即劳动价格。
  那么A国生产并且出口产品1的条件应该是:
  
  上式左边表示出口产品1能够换回产品2的数量,右边表示直接生产产品2的产量。整理可以得到:
   aA2P1>aA1P2(2)
  同样,B国出口产品2 的条件是:
  
  (2)式除以(3)式,得:
  
  (4)式是确定比较优势的基本方法[10]。
  Dornbusch、Fischer、Samuelson三人对李嘉图模型进行了扩展,建立了通过比较各种产品的相对劳动生产率和相对工资水平来确定产品的比较优势,从而确定贸易模式的DFS模型。例如对于产品i,A、B两国的生产成本分别表示为aAiwA和aBiwB。如果aAiwA
  用w=w2/w1表示两国的单位货币工资率之比,将w插入(5)式,得:
  
  则A国在左边的i种产品中具有比较优势,应该由A国进行生产并且出口;相应的,右边的全部产品应由B国生产[11]。
  在这个模型中,工资率具有重要的意义,因为工资率的改变可以改变一国的比较优势。随着A国工资率的上升,w将会减小,A国能够生产的产品数量将减少,A国会失去在某些产品生产上的比较优势。如果工资率变动太大,一个国家就有可能完全失去比较优势,或者是失去进口产品的愿望。
  由以上分析可以看出,当一国作为世界市场的一员,要发挥比较优势,首先得明确自己的比较优势在什么方面,是丰富的资源,高的劳动效率,还是其他方面。正确地认识比较优势,在国际市场中确实可以最大程度地发挥自己的优势,提高生产率,节约国际资源。
  
  2.虚拟水要素
  
  通常,土地、劳动和资本是传统的要素禀赋理论所指的生产要素[12]。农作物灌溉是水资源利用的主要部分,但在大多数国家,因为受水资源的制约,灌溉覆盖率特别低,扩大灌溉的潜力受到限制。在当今新的水资源形势下,水在农业生产中已成为一种稀缺要素 [13]。虚拟水这一概念明确界定了实际投入产品和服务生产过程中的水资源,区分了在生产中实际消耗的水和未被利用的水,它既反映了生产技术水平又反映了耕种地的地理条件,如果考虑水的稀缺性及价格,则还反映了农作物产品的水成本,这在一定程度上意识到了水的稀缺性。一种资源能不能成为要素,关键就在于它是不是稀缺的。考虑到水在农作物产品生产中的极端重要性,有必要将农作物产品中含有的虚拟水列为农作物产品的生产要素,这在理论和现实上都是必要的。在进行农作物产品贸易时,将水要素和土地、劳动、资本要素一并考察,来确定农作物产品的比较优势,从而确定农作物产品的贸易结构和贸易格局。这有利于:(1)更充分的认识到水资源的价值,提高全球的节水意识;(2)还水资源于本来面目,水资源已成为一种稀缺要素,它的重要性丝毫不比土地、劳动、资本等传统要素逊色,甚至在某些时间和地域它是最重要的;(3)为虚拟水战略的实行提供理论依据和技术方法,进行农作物产品的比较优势计算时可以将虚拟水要素替代计算模型中的劳动等要素,从而考察基于虚拟水要素的农作物产品的比较优势;(4)丰富和完善传统的要素禀赋理论,使其更加科学,由于要素体系中添加了虚拟水要素,使得比较优势模型的计算结果更加可靠。
  3中美农作物产品虚拟水要素比较优势的实证分析
  
  在比较优势理论的DFS模型中有一个重要的参数——要素价格,虚拟水要素的价格直接影响到模型的计算结果,决定了贸易双方的农作物产品的比较优势。然而,事实上,农作物产品中的虚拟水的主要来源——灌溉用水的供应和定价,有时更多的是受到富裕农民的影响,而非出于比较优势。Tony Allan指出,富裕的约旦农民将水强度高的蔬菜,出口到湿润的欧洲,这显然是不合理的,这会使水资源的利用效率大为降低[14]。可以这样说,正是由于不合理、不科学的水价,扭曲了农作物产品的贸易格局,使虚拟水战略失效。为了突出虚拟水要素的重要性和更加合理科学的计算基于虚拟水要素的比较优势,虚拟水要素的价格应该像石油价格一样具有国际价格P。在比较优势模型计算中,贸易双方的虚拟水要素价格都应取国际价格P,这是符合虚拟水贸易特点的,因为剔除了水价的不合理因素,就保证了计算结果的有效性。
  为了简化计算,本文只选取中、美两国12种主要农作物产品,从FAO的CLIMATE和CROP数据库中提取了中、美两国相关气象资料、土壤条件及作物系数,运用CROPWAT模型计算出了各类农作物产品单位质量的虚拟水含量(表1)。用虚拟水要素替代DFS模型中的劳动要素,两国的虚拟水要素价格都取国际价格P,所以两国的虚拟水要素价格比w=1。根据DFS模型,用中国单位重量农作物产品虚拟水含量(VC)除以美国单位重量农作物产品虚拟水含量(VA),得到两国基于虚拟水要素的农作物产品比较优势(VC/VA),将VC/VA按照从小到大的顺序排列(表2)。
  
  从表2可以看出,土豆、棉籽、小麦和水稻的VC / VA值小于1 ,而玉米、柑橘、烟草、高粱和大豆的VC / VA值大于1,根据比较优势理论可知,从水要素的角度来考虑,与美国相比,中国在土豆、棉籽、小麦和水稻的生产上具有比较优势,在玉米、柑橘、烟草、高粱和大豆的生产上具有比较劣势,而美国相反。中国应该向美国出口土豆、棉籽、小麦和水稻,从美国进口玉米、柑橘、烟草、高粱和大豆,这样不仅能够同时提高两国的水资源利用效率,而且在全球范围内节约了有限的水资源。
  从表2还可以看出,2004年中美主要农作物产品贸易结构是中国从美国净进口土豆、棉籽、小麦、柑橘和大豆,向美国净出口水稻。可见2004年中美农作物产品贸易基本符合虚拟水要素的比较优势原则,只有小麦和棉籽是个例外。在虚拟水要素方面,小麦和棉籽在中国是具有比较优势的,应该向美国出口小麦和棉籽,而不是进口。如果按照比较优势理论,对中美农作物产品贸易结构进行调整,中国变进口小麦和棉籽为出口小麦和棉籽,则可以提高两国的水资源利用效率,仅此一项就可以为全球节约水资源2.5174×109m3。
  由此可见,在农作物产品虚拟水贸易中应用比较优势理论对全球节水方面的有效性。事实上,同种农作物产品在各个国家的虚拟水要素含量是不同的,如果一个地区生产某种农作物产品虚拟水要素含量较低,则从水资源的角度来看,它在生产该种农作物产品上是具有比较优势的,应该出口这种农作物产品到此种农作物产品虚拟水含量高的地区,这样可以在全球尺度上节省水资源。
  
  4.讨论
  
  虚拟水与虚拟水贸易研究是国际上的一个前沿研究领域,其理论和方法还有许多不完善的地方。就虚拟水贸易理论而言,它应该属于国际贸易理论的范畴,虚拟水贸易的发生机制、模式,可以用国际贸易理论中的基于要素禀赋的比较优势理论来解释。比较优势定理给我们最大的启示就是:一国即使在各种产品的生产上都处于绝对劣势,但它仍可能在其中的某些产品的生产上具有比较优势,该国仍然可以通过国际贸易获利。如果缺水国在生产某种水密集农作物产品中具有比较优势,那么该缺水国应向水资源丰沛的国家出口该种水密集农作物产品,这是比较优势思想在虚拟水贸易中的经典解释。然而在真实贸易世界中比较优势理论的应用还存在诸多困难,例如如何考虑多要素的比较优势。国际贸易的影响因素是错综复杂的,政治、经济、文化以及具体的资源禀赋、经济结构、人口状况、产业政策等都会对贸易结构产生影响,这些因素共同决定着国际贸易的基本格局,而绝非是单一的虚拟水要素。目前,国际贸易理论中还没有成熟的多要素比较优势模型,大多有关比较优势的确定都是先确定若干要素的比较优势,然后再对各种单要素的比较优势进行权衡分析。这就使确定各国产品的综合比较优势存在困难,这是以后研究工作需解决的问题。
  
  5.结语
  
  虚拟水贸易理论来源于虚拟水战略,它认为虚拟水贸易的发生并不局限于贫水国或地区与富水国或地区之间,只要满足水要素的比较优势条件,所有国家或地区间都可能发生贸易。据世界银行估计,2000年的“虚拟水”交易量达1.3400×1012m3,是全球作物生长用水的1/4。这可能意味着推翻了数千年的生产模式,连传统主食也进入进口之列[16]。虚拟水贸易已成为全球公认的解决水资源短缺的有效手段。文章通过对中国和美国这两个水资源都不太丰饶的国家的主要农作物产品贸易进行分析,发现现阶段的贸易结构并不十分合理,虚拟水要素在全球尺度上仍然存在很多低效流动,贸易结构存在很大的调整可能。在虚拟水贸易中充分考虑水要素的比较优势,生产具有虚拟水要素比较优势的产品并出口,而进口比较劣势的产品,这样可以使虚拟水贸易这一节水手段更加有效,提高全球水资源的利用效率。
  基金项目:国家自然科学基金(编号40671076);中国科学院知识创新工程项目(KZCX2-XB2-04-04)资助。
  
  参考文献
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  [作者简介]孙克(1984-),女,河南开封人,硕士研究生,主要从事生态经济方面的研究。
  [收稿日期]2007-10-26(责任编辑:罗哲)
  
  注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
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