2023年,木材和纸制品的国际贸易额约为4820亿美元,占全球商品和服务贸易的1.5-1.6%(FAO, 2024; UNCTAD, 2024)。联合国粮食及农业组织(FAOSTAT)的林业数据库是全球分析这一领域的主要数据来源之一,提供了自1961年以来的年度木材产品生产、进口和出口时间序列数据。这个全面的全球数据库被研究人员和政策制定者广泛使用,为各种森林部门模型(Hurmekoski和Hetem?ki, 2013; Latta等人, 2013; Toppinen和Kuuluvainen, 2010)提供了基础,包括全球森林产品模型(Buongiorno等人, 2003)和森林资源展望模型(Johnston等人, 2021)。最近将这些模型应用于评估贸易中断(Nepal等人, 2024)的情况,表明全球森林部门建模仍然具有重要的政策意义。准确和一致地评估林业产品价格、供需量和市场预测对于理解社会对森林资源的日益依赖至关重要,因为森林资源提供了关键的生态系统服务,如碳封存(Pan等人, 2011)、流域保护(千年生态系统评估, 2005)、生物多样性栖息地(IPBES, 2019)和可再生材料(IPCC, 2019)。
尽管贸易数据和生产数据在评估和分析决策中起着关键作用,但包括FAOSTAT在内的多个数据库中的数据仍存在持续性的挑战(Chen等人, 2022; Jiang等人, 2022; Zhang等人, 2022)。这些问题包括原产地国家报告的出口量与目的地进口量之间的差异(即统计缺口)、生产量与独立验证结果之间的不匹配,以及导致趋势分析失真的时间不连续性(Kallio和Solberg, 2018; Pardo-Herrera, 2021)。这些问题通常涉及数百万立方米的数量(以及相当规模的贸易价值),其原因包括转换系数不同、报告滞后和分类错误等,从而导致对物质流动和经济价值的估计偏差(Ferrantino等人, 2012; Hamanaka, 2012)。尽管这些数据报告挑战,特别是对于国际贸易而言,长期以来已被广泛认识到(Buongiorno, 2018),但FAOSTAT的数据质量问题威胁到了该数据库作为研究数据来源以及为市场、农村发展和气候政策提供信息的基础作用。
虽然已有研究探讨了导致数据差异的因素(Hamanaka, 2012; Ferrantino等人, 2012; Gaulier和Zignago, 2010),但专门针对FAOSTAT林业数据库的研究仍然有限。现有文献主要集中在记录农业贸易统计数据或其他FAOSTAT领域的不一致性上,然而存在双重缺口:对林业贸易数据差异的全面时间序列分析很少,而用于协调这些不一致性的方法框架更为稀缺。为了填补这一双重缺口,我们的研究提出了一种递归动态目标规划(RDGP)方法,系统地识别并协调2000年至2022年期间FAOSTAT林业数据库中的不一致性。我们的方法整合了几个关键步骤来提高数据一致性。首先,我们实施数据筛选流程,以确定生产、进口和出口统计中的缺失值、异常值和逻辑不一致之处。接下来,我们使用特定产品的全球均值和标准差进行插补,以填补数据缺口,同时保持经济关系的完整性。然后,我们实施稳健的价格分配机制来过滤异常值并建立一致的价格基准。最后,为了协调剩余的不一致性,我们应用RDGP模型,在遵守技术约束、物质平衡和时间连续性的前提下,优化报告值与估计值之间的偏差。递归结构确保每个时期的协调值能够为后续时期的约束提供依据,从而实现年际一致性。
我们的分析揭示了报告值与协调值之间的吻合模式和市场趋势。从2000年到2022年,我们的发现显示数据质量存在明显的区域差异,加工产品所需的协调调整少于原材料或副产品。协调后的数据集还突出了木材加工效率的区域差异。欧洲和亚洲的效率有所提高(例如,欧洲的IRNC到SWNC系数从2.0提高到1.8),而南美洲的效率下降,其IRC到SWC系数在2002年至2022年间从1.5增加到2.1。这些区域差异强调了特定区域分析的重要性。此外,我们的协调价格基准捕捉到了市场动态,如2021-2022年疫情期间引起的价格飙升以及不同产品类别之间的持续区域价格差异。这些改进增强了数据集在森林部门建模中的实用性,并为完善数据收集系统提供了见解。
本研究通过引入一种全面的方法来处理森林产品统计数据中的不一致性问题,并提供了一个涵盖二十年全球森林产品市场的协调数据集,从而为文献做出了贡献。此外,本研究还有助于更好地理解木材投入-产出流动的连锁效应,改进了资源潜力的评估,并使森林部门模型中木材使用的系数更加可靠。本文的其余部分安排如下:第2节回顾了数据协调方法和森林部门建模的相关文献;第3节详细介绍了改进的方法;第4节展示了结果和验证指标;第5节讨论了影响和局限性;第6节提出了未来研究和应用的建议。