农产品贸易中虚拟水要素的比较优势分析
虚拟水是上个世纪90年代国外学者提出的新概念，它反映了产品生产商品和服务所需要的水资源数量。在当今世界水资源短缺的时代，水资源在农产品生产中的作用将更加关键，并业已成为影响农产品国际贸易的重要因素，因此有必要按照虚拟水比较优势来安排我国农产品的生产和对外贸易。一、要素禀赋理论与虚拟水要素
1.要素禀赋理论概述
要素禀赋理论是瑞典经济学家赫克歇尔（Eli F.Heckscher）于1919年首先提出，他的学生、瑞典经济学家俄林（Bertil C.Ohlin）于1933年创立的国际贸易理论，也称赫克歇尔－俄林理论，简称H-O理论。H-O理论从要素禀赋的角度解释了国际贸易产生的原因。该理论认为，国际贸易的格局是由各国生产要素禀赋状况决定的：如果各国都专门生产并出口密集地使用本国禀赋相对丰裕、价格相对便宜的生产要素所生产的商品，进口密集地使用本国禀赋相对稀缺生产要素所生产的商品，那么各国都将在国际贸易中得到最大福利。这里要素禀赋理论所指的生产要素包括：土地、劳动和资本。
要素禀赋理论对国际贸易的积极作用在于：一方面它从静态的角度解释了不同类型国家和相同类型国家的不同行业间的贸易。另一方面它表明要素禀赋和要素需求不同的国家可以通过国际贸易弥补某种要素分布的不足，为经济发展突破资源瓶颈提供了思路。
长期以来，要素禀赋理论被视为正统权威的国际贸易理论，成为现代国际贸易的核心理论。然而，伴随资源问题在各国经济、社会发展和国际贸易中的日益突出，作为生产要素的一些资源业已被各国视为参与国际贸易的重要考虑因素，并成为影响和决定国际贸易格局的要素。尤其是水资源对于国际贸易的重要作用在某些特定产业的贸易中表现得尤为明显，然而，传统的禀赋理论对水要素的忽视，已成为一大缺陷。
众所周知，水是农产品、尤其是粮食生产一个不可或缺的生产要素，粮食灌溉用水是水资源利用的主要部分。随着人口的增长和科技的进步，灌溉面积和实际灌溉用水量不断增大。以我国的粮食生产为例，建国半个世纪以来，灌溉面积扩大了3.4倍，灌溉用水量增加了3.9倍。在全球水资源供需矛盾日趋加剧的背景下，水资源在农产品生产中的作用将更加关键。
水资源这一要素越来越被各国视为其参与农产品国际贸易的重要考虑因素，并已经成为影响和决定农产品国际贸易格局的一个重要因素。传统的主要考虑土地、劳动和资本三个生产要素的要素禀赋理论，将水资源同土地、空气、矿藏等笼统地归于土地要素之中，无法充分体现在新的水资源形势下水资源的机会成本和价值，这势必在农产品国际贸易中带来一系列问题：其一，无法准确反映一国或地区农产品的比较优势；其二，未能充分体现一国或地区管理水资源的成本；其三，不能体现开源节流和节水的理念。因此，传统的要素禀赋理论已经不能很好地解释和指导现今的农产品国际贸易，有必要对传统要素禀赋理论进行补充和完善。
2.虚拟水要素
虚拟水（virtual water）由英国伦敦大学非洲和东亚研究学院托尼•艾兰（Tony Allan）教授于1993年提出，是指生产商品和服务所消耗的水资源数量。最初是特指体现在国际粮食作物贸易中的水，随后得到扩展，泛指不同种类的产品和服务生产所消耗的水资源数量。例如，根据国外相关研究：生产1 kg粮食、牛肉分别需要1～2t、16t水资源，生产32MB（重2g）的计算机芯片需要消耗32 kg的水资源。实际上，虚拟水不是现实意义上的实体水，而是以虚拟的形式存在于相关产品和服务中，消费者从产品中看不见水的影子。因此虚拟水又叫“嵌入水”或“外来水”，前者是指特定的产品以不同的形式包含有一定数量的水，后者是指进口虚拟水的国家使用了非本国的水的事实。
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的水资源，区分了实际被用于生产的水和未被用于生产的水，并将后者排除在作为生产要素的水资源之外，它既反映了生产技术又反映了地理条件对农产品生产水资源投入量的影响。通过对虚拟水量的计算可以较为准确地衡量生产某种产品所实际利用的水资源数量。因此虚拟水这一概念可以成为作为生产要素的水资源的恰当表述。
根据比较优势理论，商品比较优势的差异是国际贸易的基础，而生产要素的价格差异是产生商品比较优势的重要原因。农产品虚拟水要素的价格从供给和需求两个方面来考察，供给方面主要取决于农产品虚拟水要素禀赋；需求方面主要取决于农产品虚拟水要素偏好。所谓农产品虚拟水要素禀赋主要包含三个方面的内容：
其一，用于农产品生产的地表水径流量和参与水文循环的地下水径流量的丰裕程度和可更新程度，这是一国或地区从自然界获得和人工增加（如人工降雨技术）可利用水资源的能力。
其二，净化污水、废水并将其用于农产品生产的能力，这一能力增加了一国或地区实际用于农产品生产的水资源数量，从而增强了其农产品水资源消耗能力。
其三，管理和调配现有水资源使其高效地用于农产品生产的能力。
将虚拟水要素纳入生产要素禀赋体系之中，使其成为与土地、劳动和资本等要素并列的一个要素禀赋参与对农产品贸易比较优势的衡量，在理论上是对要素禀赋理论在内容上的充实和完善，同时可以促使一国或地区（尤其是贫水国）在农产品生产分工与贸易选择时充分考虑水资源目标，避免片面追求扩大对外贸易而大量输出本国虚拟水要素禀赋较差的农产品。
二、农产品虚拟水的比较优势分析及其意义
在国际贸易中，各国、各地区农产品虚拟水要素禀赋与农产品虚拟水偏好差异性的共同作用形成农产品虚拟水要素比较优势。如果一国或地区农产品虚拟水要素禀赋丰裕，或基于水资源的农产品生产技术发达，则该国或地区农产品的虚拟水成本就较低，从而其在农产品国际贸易中具有虚拟水要素比较优势。相反如果一国或地区农产品虚拟水要素禀赋稀缺，或基于水资源的农产品生产技术欠发达，则该国或地区农产品的虚拟水成本就较高，其在农产品国际贸易中也就不具有虚拟水要素比较优势。
对农产品虚拟水要素的比较优势分析具有很强的理论意义，主要表现在以下三个方面：
第一，虚拟水是国内学界上个世纪90年代才开始关注的新事物，经济学界对于虚拟水贸易的探讨和研究则进入新世纪才起步。到目前为止，国际贸易领域对于虚拟水贸易的研究十分有限，主要表现为相关文献数量极少。因此，对于农产品虚拟水贸易的学术探讨，有利于进一步引起学术界对这一课题的关注，激起更多相关领域的学者的研究热情，从而不断地推进这一领域的学术研究。
目前，对于虚拟水贸易的研究一般是考察其机会成本和比较优势两个角度开展，在有关虚拟水的比较优势的分析中尚未明确将虚拟水作为一种生产要素，并将其纳入要素禀赋体系。本文的研究开辟了虚拟水贸易研究的新思路，将虚拟水和国际贸易理论研究有效结合，有利于促进这一课题的深入研究。
第二，传统的农产品国际贸易理论借用的是一般的国际贸易理论，无法充分体现农产品贸易不同于其它产品贸易的特点。因此从一定程度上看，建立富于特色的农产品国际贸易理论是有必要的。基于虚拟水要素的农产品国际贸易理论，从生产要素的角度考察农产品国际贸易的独特之处，为农产品国际贸易理论的探讨和建立提供了一种重要的思路。同时，农产品虚拟水要素比较优势的分析将虚拟水要素纳入生产要素禀赋体系之中，使其成为与土地、劳动和资本等要素并列的一个要素禀赋参与对农产品贸易比较优势的衡量，是对农产品比较优势理论在内容上的充实和完善。
第三，农产品虚拟水要素体现了国际贸易研究中生产技术和资源禀赋的结合。古典经济学和新兴古典经济学的国贸易理论均以生产技术或分工为国际贸易的基础，而新古典经济学的国际贸易理论则以资源禀赋为国际贸易的基础。而农产品虚拟水生产要素，一方面取决于农产品的产量，一方面取决于地理条件，前者主要反映了生产技术，后者主要反映了资源禀赋。因此在虚拟水要素中既体现了生产技术的特征，又体现了资源禀赋的特征，为国际贸易基础的研究提供了一个特例。
对农产品虚拟水要素的比较优势分析的现实作用主要体现在农产品贸易中,概括起来有以下几方面：
1.农产品虚拟水贸易促进了水资源的有效利用
尽管价格和技术是提高区域水资源利用效率的工具，而且在流域尺度上水资源按照效益最大化重新配置也可以提高水资源利用效率，但是，国家间的虚拟水贸易仍然是提高全球水资源使用效率的有效工具。根据基于虚拟水要素的农产品比较优势的理论，水资源丰富的国家和地区应生产世界上需求的水密集型产品。在这些地区，水资源比较廉价，而且水资源使用的负外部性比较小，单位产品的生产所需的水量一般也较少。从水的生产效率较高的国家或地区向水的生产效率较低的国家或地区的虚拟水出口，意味着全球实体水的储备和节约。
2.农产品虚拟水贸易是保障水资源安全的有效工具
水资源贫乏的国家进口虚拟水要素密集型的农产品可以减轻对本国水资源的压力，因此虚拟水是一种替代水源，这种额外水源可以成为保障区域水资源安全的工具。当世界或地区粮食价格低于缺水地区自身的生产成本的时候，虚拟水战略的优势就更加明显。
富水地区和缺水地区之间实体水贸易由于运输距离遥远、成本高昂，通常十分困难。因此，农产品的虚拟水贸易引起了缺水国家和地区政府及水资源管理部门的日益重视，并开始在水资源战略管理中应用。农产品的虚拟水贸易非常适合作为干旱和半干旱地区的一项现实的战略措施，即通过贸易的形式保障缺水地区水资源和粮食的安全。
另外，对那些参与虚拟水贸易的国家或地区来说，还能增强这些国家和地区粮食安全的相互依赖性，减轻国家或地区之间因为水或粮食问题所引起的直接冲突，创造新的持久的合作关系。
3.农产品虚拟水要素提供了水资源迁移、储存和利用的新手段
农产品中蕴含的虚拟水生产要素实际是以虚拟的形式储存水资源，如可以通过将水储存在粮食中，通过调配粮食来解决水资源在时间和空间上分配不平衡所引起的一系列问题（如旱灾缺水引起粮食减产）。调配虚拟水相对调配实体水而言, 无论从经济效益和环境效益的角度来看都具有明显的优越性。此外，对原本不能形成径流的土壤水资源（土壤水库），可以通过虚拟水的形式将其储集于依靠土壤水生产的产品中进行调配、转化和迁移。
4.农产品的虚拟水要素促进了水资源管理观念的更新和人们节水意识的强化
水资源管理的目的是为了规范在水资源短缺情况下人们的生产和生活方式。农产品的虚拟水贸易创造了一种新的水资源管理方式，丰富的传统的水资源管理思路。虚拟水要素将水资源管理问题从对水资源的生产领域管理引向了对水资源消费领域的管理, 以水—粮食—贸易为主线的虚拟水贸易通过粮食贸易将水资源管理问题拓展到社会经济系统中，这显然增加了水资源管理的决策空间，必将引起水资源管理的观念更新。
虚拟水要素引入衡量农产品比较优势的要素禀赋体系中以后，各国的农产品贸易势必会在贸易决策中考虑到水资源的因素。因而水资源的价格将在参与贸易的农产品中得到体现，水资源机会成本高的农产品价格势必较高。在引入价格机制以后，浪费水资源的机会成本将提高，这会刺激人们节约用水。同时不同产品的虚拟水含量不同，知道产品的虚拟水含量可以使人们意识到生产各种产品所需要的水资源数量，也就会认识到消费产品对水资源系统的影响，进而促使人们更谨慎地利用水资源。
三.对我国开展虚拟水农产品贸易的政策建议
1.配合虚拟水及相关理论研究增大科研支持力度
虚拟水与虚拟水贸易研究已经成为国际上的一个前沿研究领域，对我国学界来讲还是一个新课题。在这一课题的研究上，我国学者有大量的工作需要完成。首先需要科学地定量评价农产品中的虚拟水含量，对有关计算方法予以修正、完善, 使农产品虚拟水的量化更符合区域生产实际；其次需要收集和整理有关数据，计算不同区域和不同农产品的虚拟水含量，建立按地区和农产品分类的时间序列虚拟水数据库；在此基础上，需要探索我国的农产品贸易和虚拟水战略的诸多现实问题。
为此，国家有关部门应加大关注力度和投入程度，建立虚拟水相关数据的收集机制，并进一步鼓励和支持虚拟水理论与方法的科学研究。
2.按照虚拟水要素比较优势开展农产品对外贸易
我国和其他国家之间的农产品贸易数额巨大，1995～1999年我国进出口的粮食占世界粮食贸易总量的10%，净进口的虚拟水达174亿m，相当于减轻了174亿m 的水资源压力。我国可以运用自身资源优势，大量生产和出口耗水较少、耗劳动力较多、产量和产值较高的农产品，比如玉米、棉花、苹果、梨等。我国稻米单产高于世界平均水平，这是我国的优势粮食产品，可加大出口量。而耗水密集的农产品，如豆类和小麦，我国不具有比较优势，可以适当多进口这类产品。当国际粮食市场价格低于国内价格时，我国也可以考虑进口一部分粮食，其作用也是显而易见的。
3.考虑虚拟水要素经济价值安排农业生产与分工
在面临水资源问题的状况下，我国在国家经济发展，尤其是农业生产中，应把水和土地、劳力、资本同时考虑。
考虑水资源的机会成本，能够提高我国安排农业生产与分工的科学性，增加我国农产品的经济价值，有利于增加农民收入和促进经济增长。例如，当我们把农产品的价格和虚拟水含量一起考虑，即计算各种主要农产品的水分生产率，就会发现，我们应该大力生产牛奶、鸡、猪肉等畜产品，苹果、梨、柑橘、橙子等水果，以及棉花、水稻等经济作物和粮食作物。因为这些产品的水分生产率，即单位耗水量具有较高的经济价值，在国际市场上有明显的经济优势。另外，这些农产品相对于其它农产品大量利用天然雨水，消耗较少的灌溉用水。
4.遵循区域虚拟水实际状况发展地区虚拟水贸易
我国幅员辽阔，国内各地地理条件和农产品生产技术差异较大，各地农产品的虚拟水要素比较优势也存在较大差异，有条件发展地区间虚拟水贸易。
例如，我国北方地区（东北、西北和华北）人均0.14hm 耕地，但是人均水资源只有790m，而南方地区（东南、华南和西南）人均耕地只有0.08hm，人均水资源3300m，北方地区在满足经济发展、城市化和环境保护的前提下，供应足够的水资源用于大面积的耕地灌溉是非常困难的，由此而实施了“南水北调”工程。南水北调的单方水的成本较大，如果从南方调1m 的水的成本超过1元人民币，则生产小麦或玉米的成本将远远高于市场行情，生产者和消费者都难以接受。因此，用南水北调的水来发展北方地区的粮食，操作的经济成本较大。而在国内各地通过生产具有虚拟水比较优势的农产品，进行虚拟水贸易，则成本可大大降低，收到良好的经济效益和生态效益。
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