碳边境调节、市场响应与粮食安全权衡：基于校准斯塔克伯格模型的欧盟-土耳其加工农产品贸易分析

《Agriculture》：Carbon Border Adjustment, Market Responses, and Food-Security Trade-Offs in EU–Türkiye Processed Agri-Food Trade: A Calibrated Stackelberg Analysis

　　

本研究开发了一个风格化的理论政策实验，用以事前评估将碳边境调节延伸至从土耳其进口到欧盟的加工农产品的经济和环境含义。该模型并非对现有CBAM的直接模拟，而是一个斯塔克伯格（Stackelberg）框架，其中欧盟设定特定产品的碳收费，而土耳其调整出口数量。研究人员开发了一个校准的斯塔克伯格（Stackelberg）框架，在该框架中，欧盟作为监管领导者设定特定产品的碳边境收费，而土耳其作为追随者调整出口数量。该模型整合了消费者剩余、生产者剩余、碳收费收入、环境效益以及与最低消费需求相关的粮食安全惩罚项。结果显示不同产品之间存在显著异质性。在无约束基准情景下，羊肉和牛肉面临最高的最优收费，分别为45和42美元每吨二氧化碳当量（USD/tCO2e）。纳入粮食安全约束后，羊肉的收费降至27.8美元每吨二氧化碳当量（USD/tCO2e），而牛肉的收费保持不变，因为其最低消费约束是非约束性的。在基线粮食安全情景下，欧盟净福利每年增加2910万美元。研究结果表明，农产品贸易中的碳边境调节措施（CBAM-type measures）应针对具体产品，并应考虑营养必需品的粮食安全风险。

论文解读

一、研究背景、问题与研究意义

在全球经济一体化与气候变化双重压力下，国际贸易的环境外部性问题日益凸显。欧盟（EU）通过《欧洲绿色协议》逐步转向以可持续发展为导向的政策框架，旨在解决跨境环境挑战。然而，环境标准差异可能导致碳密集型生产向监管宽松地区转移，即“污染天堂假说”所描述的碳泄漏（carbon leakage）现象。为应对这一问题，欧盟推出了碳边境调节机制（CBAM），旨在通过对进口商品的碳排放含量定价，使国内外生产者的碳成本均等化，从而防止碳泄漏并保持竞争力。

现有CBAM研究存在三个重要局限性：第一，多数研究聚焦于能源密集型制造业，对加工农产品贸易关注不足，而该领域的气候监管与粮食安全问题直接交织；第二，现有分析通常将碳边境措施视为外生政策冲击，而非建模监管者与出口国之间的战略互动；第三，碳边境调节对粮食安全的影响尚未得到充分探索。为此，本研究针对性地提出了四个研究问题：（1）最优碳边境收费如何随产品而异？（2）纳入粮食安全考量后，欧盟的最优碳边境收费如何变化？（3）CBAM在欧盟消费者、生产者和政府收入之间的分配效应如何？（4）土耳其对碳边境收费的出口反应如何影响欧盟的最优政策？

本研究在三个方面做出贡献：首先，将碳边境调节分析拓展至加工农产品贸易领域；其次，将欧盟-土耳其加工农产品贸易建模为序贯斯塔克伯格（Stackelberg）互动；第三，将粮食安全惩罚项纳入欧盟福利函数。

二、主要技术方法

研究人员采用校准的斯塔克伯格（Stackelberg）博弈框架进行建模。在该框架中，欧盟作为监管领导者，设定特定产品的碳边境收费（t_i），而土耳其作为追随者，据此调整其出口数量（X_i）。模型整合了线性逆需求函数、线性欧盟国内供给函数以及土耳其的利润最大化反应函数。欧盟的福利函数由消费者剩余（CS）、生产者剩余（PS）、碳收费收入（R）、环境效益（E）以及粮食安全组件（FS）构成。参数校准基于1990-2024年间的官方贸易统计数据（来自TURKSTAT）、FAOSTAT的生产数据、GTAP数据库的弹性值以及IPCC、FAO和国际生命周期评价（LCA）研究的碳排放强度数据。粮食安全参数依据FAO/WHO膳食指南和欧洲食品安全局（EFSA）的建议设定。

三、研究结果

无粮食安全约束的基准情景

在不考虑粮食安全的情况下，欧盟通过选择产品特定的最优碳税（t）来最大化福利。最高税率出现在碳最密集的行业：羊肉（LAMB：45 USD/tCO₂e）、牛肉（BEEF：42 USD/tCO₂e）和坚果（NUTS：28 USD/tCO₂e）。相比之下，烘焙产品（BAKE）和果汁（JUIC）因碳强度较低或市场特征而面临显著更低的税率。隐含的单位产品税收负担（t × e_i）显示强烈跨部门差异：羊肉和牛肉负担最大（分别为1575和1344 USD/吨），而BAKE（10 USD/吨）和JUIC（14 USD/吨）几乎不受影响。出口收缩幅度遵循相似排序：LAMB（-12.6%）和BEEF（-10.2%）降幅最大，而BAKE（-0.5%）和JUIC（-1.5%）相对稳定。值得注意的是，NUTS碳强度适中（4.5 tCO₂e/吨）但需求斜率较陡，导致较高最优税率（28 USD/tCO₂e）。

纳入粮食安全约束的情景

当粮食安全进入欧盟福利函数后，研究人员重新计算了最优税率。产品被分类为必需品（BEEF、LAMB、POUL、BAKE、DAIR）、补充品（OO、SFO）和非必需品（NUTS、JUIC、CONF、CANN）。对于必需品，粮食安全约束显著降低了最优税率：羊肉从45.0降至27.8 USD/tCO₂e（下降38.2%）。对于牛肉、乳制品、家禽和烘焙产品，粮食安全约束是非约束性的，因此最优税率不变。出口损失相应仅对羊肉有所缓和：从-12.6%降至-9.1%。相反，非必需品的税率未作调整，其出口收缩持续存在。这些发现表明，粮食安全关切系统性地促使政策在营养关键部门趋于温和。

四、讨论与结论

在无约束基准情景下，羊肉和牛肉面临最高最优收费（分别为45和42 USD/tCO₂e）。纳入粮食安全约束后，羊肉的收费降至27.8 USD/tCO₂e，而牛肉收费不变。在基线粮食安全情景下，欧盟净福利每年增加2910万美元。研究结论表明，农产品贸易中的碳边境调节措施应针对具体产品设计，并应考虑营养必需品的粮食安全风险。