飲食結構優化與農業碳減排的協同路徑研究——基于食物價格的分析

陳嬌，鐘甫寧

飲食結構優化與農業碳減排的協同路徑研究——基于食物價格的分析

陳嬌1，鐘甫寧2*

（1. 江西師范大學 財政金融學院，江西 南昌 330022；2. 南京農業大學 經濟管理學院，江蘇 南京 210095）

基于2015―2021年省級面板數據，利用二次近乎理想的需求系統（QUAIDS）模型估計城鄉居民食物需求彈性，并進一步基于食物價格分析城鄉居民飲食結構優化與農業碳減排的協同路徑。研究發現：就單類食物價格變化來看，蔬菜水果價格降低不具碳減排效應，提高豬肉價格具有碳減排效應，但會減少居民動物性食物消費總量，只有水產品價格下降或牛羊肉價格上漲可以優化居民飲食結構、促進農業碳減排；從多類食物價格變化組合效應來看，降低蔬菜水果和水產品價格，并同比例提高豬肉、牛羊肉價格可以在增加植物和動物性食物消費總量的情況下，優化居民飲食結構、促進農業碳減排；相同情境下，城鎮居民人均碳減排絕對量略大于農村居民。

食物價格；食物消費；農業碳排放；飲食結構

一、問題的提出

自1992年《聯合國氣候變化框架公約》通過以來，氣候變化與碳排放問題逐漸得到各國政府和公眾的廣泛關注，中國更是作出碳達峰碳中和的重大戰略決策，為全球應對氣候變化注入了強勁動力。食物系統是碳排放的重要來源，占全球總碳排放量的26%～34%，其中農業生產階段占61%～71%[1,2]。針對農業碳減排問題，學者已從農業生產出發在耕作栽培技術、品種改良等方面探索出了一系列方案，但有研究指出，考慮到不同的選擇和策略，在成本約束下純生產驅動的措施減排效應不會高于20%[3]。調整個人飲食結構也能促進農業碳減排[3–5]，因為食物在農業生產環節中的碳排放量具有異質性，一般動物性食物的碳足跡大于植物性食物[6]，如果適當減少動物性食物消費或改善動物性食物消費結構能有效促進農業生產結構轉型，進而加快農業碳減排[7]?？梢?，在“雙碳”背景下，有必要進一步探索優化居民飲食結構和農業碳減排的協同路徑。

中國城鄉居民飲食正在由“吃得飽”向“吃得好”轉型，居民食物消費趨向營養型、多元化，但飲食結構仍然不夠均衡，對居民營養健康和環境造成了雙重壓力。國家統計局數據顯示，隨著人均收入水平提高，近十年來中國城鄉居民糧食消費量呈波動下降趨勢，人均蔬菜、水果、畜禽肉蛋、水產品、奶制品消費量都呈波動上升趨勢。但是，根據《中國居民膳食指南（2022）》（下文簡稱《指南（2022）》），中國居民人均蔬菜、水果、水產品、奶制品消費量仍然不足，而平均畜肉消費量已超過參考攝入量上限[8]。過量的畜肉攝入導致成人超重、肥胖率上升，糖尿病、冠心病等慢性疾病的發生風險增加，而蔬菜、水果、水產品、奶制品攝入不足使中國居民維生素、礦物質等微量營養素缺乏狀況普遍存在[9,10]?？焖僭鲩L的食物消費和向動物性食物轉型的飲食結構使農業碳排放量不斷攀升[11,12]。1987―2017年，中國居民食物消費相關的農業碳排放量從1 028 Mt CO2eq增長到1 685 Mt CO2eq，增長率達63.91%[12]。隨著居民收入進一步提高，牛羊肉的消費需求還會大幅增長[13,14]，這將進一步增加飲食相關的農業碳排放量。此外，飲食相關的農業碳排放在城鄉之間也呈現出二元化特征，城鎮居民人均飲食相關的農業碳排放量高于農村居民，并且差距還在不斷擴大，從2000年的1.05倍擴大到1.30倍[15]。

西方學者率先開始從需求端探索食物價格調控對居民飲食結構及相關農業碳排放的影響。Wirsenius等[16]認為在歐盟地區對動物性食物征收60歐元/t CO2eq的加權食品稅，食物系統農業碳排放可減少約3 200萬噸CO2當量。隨后，學者對丹麥、英國、瑞典、法國的研究[17–20]都取得相似結論，認為調高動物性食物價格，尤其是牛羊肉等反芻動物性食物價格，有利于減少它們的消費量，從而減少食物系統碳排放。其中，相關研究還發現，對動物性食物征稅能夠促進居民飲食結構轉型，減少居民飽和脂肪酸攝入量，改善居民健康，是實現居民健康與環境友好的雙贏選擇[17,18]。Abadie等認為，在對高碳動物性食物征稅的同時，補貼低碳食物，如禽肉、水產品、奶制品和蔬菜水果，可以進一步優化居民營養素攝入并有效降低相關農業碳排放量[21]。但是，國內學者較少從需求端考慮運用價格管理優化居民飲食結構、促進農業碳減排。

關于食物消費與碳排放的研究，國內學者多聚焦于測算食物消費相關的碳排放量，從時空的視角分析飲食相關碳排放的集聚特征、影響因素與驅動機制[22–24]。此外，大量研究運用需求系統模型分析了中國城鎮居民[25,26]、農村居民[27,28]的食物需求特征，并將兩者進行比較分析[29,30]，其中部分研究進一步基于食物需求彈性特征預測中國未來食物需求變化趨勢。近年來，也有研究考察居民收入和食物價格變化對食物系統水足跡的影響[31,32]。雖然朱文博等[33]運用需求系統模型研究了收入增長對食物系統碳排放的影響，但鮮有文獻進一步討論食物價格對食物系統農業碳排放的影響，并以此探索碳減排路徑。值得一提的是，已有關于中國城鄉居民食物需求彈性分析的研究大多基于2012年以前的數據[31–33]，并不能很好地反映中國居民當下的食物消費特征。

針對目前中國城鄉居民飲食不均衡現象——蔬菜、水果、水產品、奶制品消費量不足與畜肉消費量過高[34]，根據不同食物碳排放強度特征，本文試圖基于居民飲食結構特征與需求彈性特征探索促進飲食結構優化和農業碳減排的路徑，并對城鄉居民做異質性分析。此外，在中國經濟飛速發展、人民收入水平日益提高的背景下，運用最新省級面板數據研究居民收入增長對城鄉居民消費結構及相關農業碳排放的影響也具有重要意義。因此，本文基于2015―2021年30個?。▍^、市）的面板數據，采用QUAIDS模型分析城鄉居民對七類食物的需求彈性特征，基于收入彈性和價格彈性結果分別進一步模擬收入增長和食物價格變化對飲食結構及相關農業碳排放的影響，以期為保障居民飲食健康、推進農業領域碳達峰行動提供新的思路。

二、 研究思路、方法與數據來源

（一）研究思路

人均可支配收入和食物價格是影響居民食物需求的主要因素。收入彈性是在其他因素不變的條件下，衡量消費者對某種商品或服務的需求數量隨收入變化的反應程度。對于一般商品，收入增加會提高消費者對該商品的需求，即彈性值為正。例如，鄭志浩等[25]發現城鎮居民的各類食物收入彈性均為正，奶制品、水產品等動物性食物比糧食等植物性食物的收入彈性更大，說明人均收入增加會進一步提高動物性食物支出占比。價格彈性是指在其他因素不變的條件下，價格變動引起的市場需求量的變化程度。食物價格的相對變化也會產生收入效應和替代效應，進而影響居民對各類食物的需求。比如，許菲等[32]發現城鎮居民的蔬菜消費對肉類消費的交叉價格彈性為0.522，說明當肉類價格上升時，居民會選擇用蔬菜替代，減少肉類消費、增加蔬菜消費。

根據《指南（2022）》，目前中國居民飲食結構存在不合理現象，即畜肉攝入量較多，蔬菜、水果、水產品和奶制品較少[8]。由于不同食物在農業生產環節中釋放的溫室氣體具有較大差異，一般動物性食物單位質量的碳排放強度遠遠高于植物性食物，而牛羊肉等反芻動物性食物的碳排放強度又遠遠高于水產品、奶制品等食物[6,35]。這意味著，如果居民的飲食結構由以植物性食物為主轉為以動物性食物為主，食物系統農業碳排放則將增加；如果只增加蔬菜水果類植物性食物則不會大幅度增加農業碳排放；如果動物性食物消費結構由碳排放強度更高的畜肉向碳排放強度更低的水產品等轉型，則食物系統農業碳排放也可能會降低。因此，如果調高畜肉等高碳排放強度食物的價格和補貼水產品、蔬菜水果等低碳排放強度食物的價格能不同程度減少畜肉產品消費量、增加水產品與蔬菜水果消費量，則有助于優化居民飲食結構、保障居民營養健康，并同時減少食物系統農業碳排放量（圖1）。

（二）研究方法

1．需求模型

本研究采用二次近乎理想的需求系統（QUAIDS）模型分析城鄉居民食物需求特征[36]，該模型是在AIDS模型的基礎上加入了支出的二次項，能夠反映模型中每種商品的支出份額與總支出之間存在的非線性關系，具有更大的靈活性，也更符合經濟規律。本文參照Ray和Poi的方法控制時間和地區特征變量[37,38]，支出份額方程可以表示為：

模型回歸系數滿足下列限制條件：

根據上述模型估計參數，各類食物的支出彈性和非補償的（馬歇爾）需求價格彈性的具體方程見Poi的研究[38]。

家庭食物總支出份額函數設定如下：

結合式（1）和式（3），各類食物的收入彈性可以表示為：

本文采用Bootstrap自助法重復抽樣估計500次以判斷彈性值是否具有統計學意義。

2．食物系統碳排放測算

本文主要研究食物在農業生產環節中的直接和間接碳排放，不包括食物在儲存、運輸和加工等環節的碳排放。參考已有研究，本文所研究的糧食、食用油、蔬菜水果、豬肉、牛羊肉、禽肉蛋、水產品的農業碳排放強度如表1所示。其中，Lin等[35]運用經濟投入–產出和生命周期綜合評價（EIO-LCA）模型，根據《全國農產品成本收益資料匯編2010》和《中國溫室氣體清單》測算了2009年中國農產品在農業生產環節的碳排放強度。劉晃和車軒[39]依據調研數據和《中國漁業年鑒2008》，利用Oak Ridge National Laboratory提出的碳排放計算方法估計了中國水產品在養殖環節的碳排放強度。這兩個文獻使用的數據、研究方法都更能反映中國內地生產的農產品碳排放強度。

根據各類食物的農業碳排放強度系數和居民人均每年各類食物消費量，歷年人均各類食物和總的飲食相關的農業碳排放量可以表示如下：

表1　主要食物農業碳排放強度

3．人均食物消費農業碳排放變化的模擬

本文主要考察收入和價格對城鄉居民食物系統農業碳排放的影響，假定除收入和價格外的其他影響因素不變。根據研究思路，具體設置六種模擬情景：一是假定居民人均可支配收入增加1%（S1）；二是假定豬肉價格上漲1%（S2）；三是假定牛羊肉價格上漲1%（S3）；四是假定蔬菜水果價格下降1%（S4）；五是假定水產品價格下降1%（S5）；六是豬肉、牛羊肉價格上漲1%，同時蔬菜水果、水產品價格下降1%（S6）。

城鄉居民收入和食物價格變化對各類食物消費相關的農業碳排放變化量表示如下：

（三）數據來源

由于自2016年起國家統計局才公布分地區城鄉居民家庭人均主要食品消費量，因此本研究采用2015―2021年全國除西藏及港澳臺以外的30個?。▍^、市）①的食物消費及食物價格數據作為研究對象。城鄉居民各類食物消費量、人均可支配收入均來自國家統計局《中國統計年鑒》（2016―2022）。2015年分地區各類食物集貿市場價格來自《中國農產品價格調查年鑒2016》，2016―2021年的食物價格是基于2015年分地區各類食物價格和相應的城鄉居民消費價格分類指數外推。食物支出數據為各類食物消費量與價格的乘積之和。本研究將居民消費的食物分為七類：糧食、食用油、蔬菜水果、豬肉、牛羊肉、禽肉蛋、水產品。

三、結果與分析

（一）描述性統計分析

2015―2021年，中國城鄉居民人均食物消費量和消費結構存在明顯差異（表2）。首先，城鎮居民人均植物性食物消費量低于農村居民，動物性食物消費量高于農村居民。城鎮居民人均糧食消費量遠遠低于農村居民，人均蔬菜水果、牛羊肉與水產品消費量明顯高于農村居民，該消費差距隨時間均呈縮小趨勢。其次，與《指南（2022）》推薦的各類食物參考攝入量相比較發現，2021年中國城鄉居民人均每周畜肉（豬肉和牛羊肉）消費量分別達到562.37g和540.37g，超過推薦上線（500g）；城（鄉）人均蔬菜水果和水產品消費量分別占參考標準下限的98.3%（87.0%）和93.5%（73.1%）。從各類食物消費份額看，城鎮居民人均糧食、食用油和豬肉的消費份額低于農村居民，蔬菜水果、牛羊肉和水產品的消費份額高于農村居民。最后，雖然中國城鄉居民人均收入差距仍然較大，并且絕對收入差距呈逐年遞增趨勢，但食物消費支出額差距較穩定，農村居民人均食物支出份額遠高于城鎮居民。

表2　城鄉居民食物消費特征及趨勢

注：括號內的值為標準差。

如圖2所示，2015―2021年城鄉居民食物消費相關的農業碳排放量均呈波動上升趨勢。城鎮居民人均食物消費相關的農業碳排放量高于農村居民，但城鎮居民人均植物性食物相關的農業碳排放量低于農村居民，說明城鄉飲食相關的農業碳排放量差距主要來源于動物性食物消費。畜肉消費占城鎮、農村居民食物消費相關農業碳排放量的比例分別為38.02%～40.74%、28.01%～33.25%，而禽肉蛋和水產品消費相關農業碳排放量分別只占6.98%～ 8.28%、5.44%～7.53%；此外，城鄉居民近六年蔬菜水果消費相關的農業碳排放量占比分別保持在18%和15%左右。說明如果依據《指南（2022）》調整居民動物性食物消費結構、增加居民蔬菜水果消費可能有助于減少相關農業碳排放量。

圖2　城鄉居民食物系統農業碳排放量波動趨勢

（二）城鄉居民食物需求彈性

表3、表4分別展現了城鎮和農村居民各類食物的支出彈性、收入彈性和非補償價格彈性。

表3　城鎮居民食物消費需求彈性特征

注：***、**、*分別表示在1%、5%和10%水平上顯著，括號內的值為標準誤，下同。

表4　農村居民食物消費需求彈性特征

總體上，城鄉居民的飲食習慣相近，但仍有少許差異。城鄉居民對豬肉、禽肉蛋和水產品等動物性食物的支出彈性均大于1，農村居民對牛羊肉的支出彈性大于1、城鎮居民接近1，而對糧食、食用油和蔬菜水果的支出彈性均小于1，意味著動物性食物消費比重將繼續呈上升趨勢。城鎮居民對各類食物的收入彈性均小于農村居民，說明農村居民收入變動對食物消費的影響更大。

某類食物價格變化對食物總需求的影響表現為需求自價格彈性和交叉價格彈性。由于本研究主要考察調整蔬菜水果、畜肉和水產品價格對食物需求的影響，因此主要分析這幾類食物的需求彈性特征。第一，城鄉居民蔬菜水果的消費需求對價格變動不太敏感；蔬菜水果對豬肉、水產品的交叉價格彈性均為正，表現出不同程度替代效應。第二，城鄉居民豬肉消費的需求自價格彈性均表現為缺乏彈性，即豬肉價格變動對其需求量的影響相對較??；在城鎮，食用油是豬肉的替代品；在農村，糧食和食用油是豬肉的替代品。第三，城鄉居民的牛羊肉消費需求均富有彈性，牛羊肉的價格變動可以有效影響需求量；蔬菜水果、禽肉蛋、水產品與牛羊肉在城鄉居民的消費中表現出不同程度替代效應，說明牛羊肉價格上漲會增加這些食物的消費量。第四，城鄉居民水產品消費需求對價格變動相對不敏感，但水產品與牛羊肉表現出較強的替代效應，意味著補貼水產品價格也可以有效降低牛羊肉消費量。

（三）居民收入和食物價格對食物系統碳排放的影響

基于城鄉居民對各類食物的收入彈性和價格彈性，六種模擬情景結果見表5、表6。

表5 不同模擬情景下城鄉居民食物消費量的變化 　　　　　　　　 kg/a

注：S1、S2、S3、S4、S5、S6分別表示六種模擬情景，下同。

表6　不同模擬情景下食物系統農業碳排放量的變化 　　　　　　　 kg/a

第一，居民收入提高會不同程度增加各類食物消費量，城鎮、農村居民人均可支配收入增加1%（S1），食物系統農業碳排放量分別增加0.31%和0.41%。相比城鎮居民，農村居民人均可支配收入提高會更大比例增加食物系統農業碳排放量，這是因為提高農村居民人均可支配收入導致其大部分食物（除豬肉外）消費增長量都高于城鎮居民。第二，豬肉價格提高1%（S2），城鄉居民食物系統農業碳排放均可減少0.17%，但各類動物性食物消費量也都有所下降，對居民營養健康具有不利影響。第三，牛羊肉價格提高1%（S3），城鄉居民食物系統農業碳排放分別降低0.55%和0.46%，并且總的動物性食物消費量分別增加0.17kg和0.16kg。這主要是因為動物性食物內部之間的替代關系，提高牛羊肉價格會使得禽肉蛋及水產品等低碳排放強度動物性食物的消費增加。第四，蔬菜水果價格下降1%（S4），城鄉居民食物系統農業碳排放分別增加0.38%和0.29%。這是因為蔬菜水果價格下降也會使得城鄉居民牛羊肉消費不同程度減少，其他各類食物的消費量增加。第五，水產品價格下降1%（S5），城鄉居民食物系統農業碳排放均減少0.09%，并且總的動物性食物消費量反而分別增加0.19kg和0.14kg。最后，綜合S2～S5，即豬肉、牛羊肉價格提高1%，同時蔬菜水果和水產品價格降低1%（S6），城鄉居民食物系統農業碳排放均可減少0.43%，并且動物性食物消費總量分別增加0.45kg和0.35kg。這說明提高牛羊肉價格、降低水產品價格或同時提高豬肉、牛羊肉價格但降低蔬菜水果和水產品價格均能優化居民飲食結構、促進農業碳減排。

四、 結論與政策建議

本文利用2015—2021年30個?。▍^、市）的面板數據，運用QUAIDS模型分析了城鄉居民對七類食物的需求彈性特征，基于居民飲食結構存在的問題與需求彈性特征進一步分析了居民收入與食物價格變動對城鄉居民食物消費結構及食物系統農業碳排放的影響，并以此探索優化居民飲食結構和農業碳減排的路徑。研究結果表明：從單類食物價格分析來看，蔬菜水果價格下降不具有農業碳減排效應，豬肉價格上漲具有碳減排效應，但會影響居民動物性食物消費總量，影響居民營養攝入，只有水產品價格下降或牛羊肉價格上漲，可以優化居民飲食結構、促進農業碳減排；從多類食物的價格組合分析來看，如果降低蔬菜水果和水產品價格，并同比例提高豬肉、牛羊肉價格，可以在增加植物和動物性食物消費總量的情況下，優化居民飲食結構、促進農業碳減排；相同情境下，城鎮居民人均碳減排絕對量略大于農村居民。

基于上述結論，為更進一步優化居民膳食結構、促進農業碳減排，本文提出如下三方面政策建議：第一，合理采用價格機制管理引導居民優化飲食結構。目前，中國農業生產和價格補貼主要集中在主糧作物，未來可以進一步拓展到蔬菜水果、水產品等低碳排放強度農產品，在保障糧食安全的基礎上進一步引導居民飲食結構轉型、改善農業生產結構，促進農業碳減排。第二，通過公眾教育、宣傳、普及健康膳食知識的方式引導居民逐漸向健康、可持續的飲食結構轉型，繼續倡導節約、光盤行動，強化消費者責任意識，深化“低碳”與“健康”的協同效應，保障農村健康、低碳食品供應，提高農村居民對健康、低碳食物的可獲得性。第三，隨著中國居民收入水平進一步增長，牛羊肉等動物性食物的消費還會進一步增長，在“增產保供”、引導居民飲食結構轉型的同時，政府須加強農業科技投入與技術創新，降低動物性食物碳排放強度，實現生產綠色轉型，助力實現居民低碳飲食結構。

①由于港澳臺的食物消費和價格以及西藏的食物價格數據缺失，本文主要選取其他30個?。▍^、市）為研究對象。

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Research on the collaborative paths of diet structure optimization and agricultural carbon emission reduction: Analysis based on food prices

CHEN Jiao1，ZHONG Funing2*

(1. College of Finance, Jiangxi Normal University, Nanchang 330022, China; 2.College of Economics and Management, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

Based on the provincial panel data from 2015 to 2021, the demand elasticity of food for urban and rural residents has been estimated by using the QUAIDS model and the collaborative paths of diet structure optimization and agricultural carbon emission reduction have been further analyzed by utilizing the food prices. The research shows that in terms of individual food price changes, cutting down vegetables and fruits prices can not lead to carbon emission reduction; raising pork prices may reduce carbon emission, but also reduce total animal food consumption of residents; only a drop in the price of aquatic products or an increase in the price of beef and mutton can optimize the diet structure of residents, and promote agricultural carbon emissions reduction. In terms of the combination effect of the price changes of various food, lowering the prices of vegetables, fruits and aquatic products and raising the prices of pork, beef and mutton in the same proportion will increase total consumption of plant and animal foods, and at the same time optimize residents’ diet structure and promote agricultural carbon emission reduction. In the same situation, the absolute amount of carbon emission reduction per capita of urban residents is slightly greater than that of rural residents.

food price; food consumption; agricultural carbon emission; diet structures

10.13331/j.cnki.jhau(ss).2024.01.003

F327；F124.7

A

1009–2013(2024)01–0016–09

2023－10－30

國家社會科學基金重大招標項目（21&ZD101）

陳嬌（1992—），女，四川南充人，博士，講師，主要從事農業經濟理論與政策研究。*為通信作者。

責任編輯：李東輝