20世纪80年代，可持续发展这一概念在联合国世界环境与发展大会发布的《我们共同的未来》文件中被首次定义。可持续发展是指在满足当代人的需求的同时，又不损害后代人满足其需求的能力的发展^[1]。可持续发展因其理念的先进性已成为众多国家经济发展的战略。我国自改革开放以来，经济增长的成就举世瞩目，2017年我国GDP超12万亿美元。作为世界上最大的发展中国家、世界第二大经济体，发展问题一直是我国的战略核心问题。随着近些年我国进入经济新常态，有质量、可持续的经济增长成为新的目标。根据国家林业和草原局相关数据，我国林业产业产值已经从1994年的1 337.5亿元^[2]增加到2018年的7.33万亿元^[3]，我国是林产品生产、消费和贸易的第一大国,林业处在了一个新的发展阶段。2017年，全球木材产量约42亿m³，我国木材年消费量为5.578亿m³，占全球木材产量的13.28%；2017年全球林产品贸易出口额为2 406亿美元，我国林产品出口额为746.5亿美元，占31.03%^[4]。

随着全球生态环境恶化、生物多样性减少，森林资源的生态功能备受重视，关于自然资源型产品−原木的进出口贸易争议不断。所以，研究原木贸易的可持续性具有深刻而广泛的意义。对可持续性的定量研究方法大致可以分为4种：指标评价法、能量流分析法、生态足迹法和生态信息法^[5]。指标评价法是通过建立可持续发展评价体系进行定量研究，该方法较为直观，是各个领域应用最为普遍的一种方法。比如联合国峰会批准通过的《改变我们的世界：2030可持续发展议程》中联合国2030年可持续发展目标，由17个目标、169个子目标构成的指标体系对经济、社会、资源可持续性进行评价^[6]。这种方法的指标选取和加成方法由主观决定，没有特定标准。能量流分析法包括能值法−将所有能和物流转换成太阳能值，以及火用法−考虑能量的有效部分，该方法度量系统内外部之间的联系。生态足迹法通过测算出所需要的和所能提供的生物生产性土地面积，分别得到生态足迹和生态承载力，比较二者的大小得出生态赤字或者生态盈余来判断该区域的发展是否为可持续。该种方法得出的结果对可持续性的判断较为直观，但其只考虑了人与资源环境的可持续性，经济方面无法考量。生态信息法是由美国生态学家Robert E. Ulanowicz在其1986年的专著《增长和发展−生态系统现象学》中提出的，他认为网络的增长被视为节点数量的增加，尤其是系统总吞吐量（网络的大小）的增加;而发展则是网络流量结构(网络组织)平均相互信息的增加。在这个意义上，增长和发展被认为是网络规模和组织的增加，其将由上升性和条件熵的量来定量表示^[7]。生态信息法原则上可以基于区域、国家和国际层面展开研究，应用于任何经济资源网络，并且能够客观地评价该网络的可持续性，所以本文选用生态信息法研究原木贸易的可持续性^[8]。

国内对原木贸易的研究多从中国的角度出发，定性分析中国原木的供求现状，定量分析中国原木的进口风险、贸易潜力，以及探究贸易量的影响因素等。刘畅就黑龙江省自俄罗斯进口木材进行的可持续性研究主要从生态视角，在遵守贸易参与国的相关法律法规，基于木材合法基础上的可持续性等方面，分析了非法采伐、森林认证、贸易保护等对木材贸易可持续性的影响^[9]。程宝栋等以平衡短期与长期的木材资源为研究可持续性的出发点，认为节约木材、木材的循环利用与代用等是实现木材可持续发展的基础^[10]。可以看出，当前关于木材贸易的相关研究都是基于环境资源角度的木材长久使用。本文基于系统视角，探究全球原木贸易的可持续性，应用生态信息法量化全球原木贸易系统的增长与发展之间的平衡。

一.   原木贸易现状

木质林产品可分为原木、其他原材、锯材、人造板、木质家具、木浆、纸和纸制品等^[11]。本文选用资源密集型的原木作为研究对象。根据联合国粮农组织林产品年鉴中的定义，原木是指已去皮或未去皮的所有木材，其中包括圆形、块状、大致成方形或者其他形状（例如树枝、树根、树桩和树瘤等）的木材和大体成形或削尖的木材。原木作为初级产品，主要是用来深加工制成其他林产品。

进入21世纪，世界各国开始大力发展经济，林产品贸易也开始持续高速发展。原木作为林产品中的初级产品，贸易规模较小，增速较为缓慢，同时原木作为森林资源型产品，其贸易的发展受到环境保护、绿色贸易等政策的影响。2000—2017年世界原木贸易额整体呈波动上升趋势。2000—2007年世界原木出口一直保持增长，2007年达到147.10亿美元，较2000年增长了78%。从2008年开始出口额下降，主要是受美国次贷危机造成的全球经济危机的影响，2010年后原木贸易回暖，上涨趋势明显，但由于各国陆续出台对原木出口进行限制的措施，原木贸易在波动中缓慢上涨。

表1、2列出了世界原木贸易主要进出口国及其贸易额。原木的出口国主要来自欧洲和北美洲。美国、俄罗斯、新西兰等国凭借丰富的森林资源、不断优化的木材产业以及经济发展水平的不断提升，在国际分工中处于重要地位，成为原木出口的重要国家；原木进口主要是以中国为首的亚洲国家，人均森林资源短缺，同时经济发展使得消费水平提升，对原木的需求不断增长，国内原木供需的不平衡必然通过进口贸易来补充。

表  1  原木贸易主要出口国及其贸易额^[12] 亿美元

年份	美国	新西兰	俄罗斯	加拿大	乌拉圭	捷克	澳大利亚	德国	法国	马来西亚
2000	15.01	3.23	13.38	3.63	0.40	0.91	0.43	3.69	3.76	6.64
2001	12.87	2.97	13.94	3.47	0.41	0.98	0.37	3.47	2.64	4.12
2002	12.54	3.59	16.49	4.42	0.42	3.20	0.58	3.18	2.10	4.84
2003	12.80	3.58	18.01	4.34	0.47	1.78	0.70	3.10	2.39	5.30
2004	15.14	3.10	23.34	4.39	0.55	1.72	0.69	3.66	2.61	5.65
2005	15.28	3.12	28.56	5.66	0.56	1.81	0.53	5.08	2.62	6.53
2006	15.18	3.65	32.59	5.51	0.75	2.15	0.75	6.16	2.88	6.17
2007	17.60	4.49	41.38	4.57	1.13	2.59	0.99	7.04	3.73	6.24
2008	17.44	5.07	34.93	3.64	1.74	2.44	0.85	6.62	3.49	6.19
2009	13.90	5.99	18.32	2.93	1.97	2.58	0.91	3.75	3.02	5.77
2010	18.91	9.77	18.45	4.51	2.50	3.27	1.47	3.84	3.94	6.66
2011	22.62	16.55	19.83	6.85	2.56	4.17	2.26	4.35	4.58	6.38
2012	20.02	12.76	15.31	6.86	2.70	4.00	1.39	3.62	3.28	5.47
2013	24.46	19.31	16.41	8.86	2.98	5.12	2.08	3.66	3.48	5.92
2014	25.29	18.86	17.77	8.20	4.39	5.00	2.76	4.10	3.73	6.34
2015	20.46	13.96	13.39	6.22	5.71	4.06	2.95	3.65	3.19	5.19
2016	20.98	17.79	13.52	6.79	5.66	4.81	3.94	3.81	2.94	3.89
2017	24.15	21.78	14.69	7.20	6.95	5.22	4.72	4.21	3.42	3.29

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表  2  原木贸易主要进口国及其贸易额^[12] 亿美元

年份	中国	印度	日本	奥地利	越南	德国	韩国	瑞典	意大利	加拿大
2000	16.56	4.69	23.31	4.32	0.88	3.00	5.60	4.88	5.08	3.91
2001	16.94	5.11	18.75	3.73	0.68	2.88	5.36	3.66	4.39	3.92
2002	21.38	3.78	16.00	4.00	0.78	2.34	5.97	4.00	4.23	3.78
2003	24.47	5.82	16.56	4.71	1.36	2.47	6.10	4.56	4.78	3.79
2004	28.04	8.03	19.60	5.57	1.98	2.36	7.04	5.42	5.25	4.13
2005	32.44	8.43	16.98	5.99	2.01	3.13	7.08	5.27	4.85	4.30
2006	39.29	8.20	18.36	7.09	2.05	3.79	7.56	4.08	5.27	4.14
2007	53.56	11.15	17.61	7.97	2.91	4.70	9.10	6.90	5.84	3.51
2008	51.83	12.81	13.80	7.40	3.53	4.05	8.39	6.54	5.07	3.05
2009	40.87	11.37	8.17	6.69	2.50	3.54	6.24	3.01	3.29	3.02
2010	60.73	13.37	10.06	7.39	2.65	6.22	7.26	4.52	3.69	3.10
2011	82.74	18.37	11.12	8.14	3.35	7.01	7.94	5.80	4.15	2.75
2012	72.52	20.11	10.28	7.42	3.24	6.03	6.55	5.13	2.97	2.96
2013	93.20	20.33	11.05	8.42	4.27	7.67	7.39	5.77	2.98	3.11
2014	117.82	20.07	10.43	7.64	5.30	8.17	7.15	5.98	3.17	3.13
2015	80.64	15.64	7.98	6.56	5.13	6.66	5.94	4.13	2.56	3.33
2016	80.85	12.78	8.24	7.34	5.69	6.45	5.78	3.74	2.61	2.91
2017	99.32	12.03	7.76	7.14	6.62	6.39	5.86	3.80	2.89	2.75

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二.   研究方法与数据

一   方法介绍

生态信息法使用香农(Shannon)多样性指数，在信息论中，一件事情发生的概率越小，不确定性就越大，当该事件发生时所能带来的信息就越多。事件i发生的不确定性为：${h_i} = - k\log p\left( i \right)$，那么整个系统的平均不确定性（H）就为：

H的大小在生态学中与物种的种类是否丰富及种类的分布是否均匀有关^[13]。在整个网络系统中，事件i可以表示为流出节点i，事件j表示为流入节点j，那么p(i)=$\dfrac{{{T_{i.}}}}{{{T_{..}}}}$，p(j)=$\dfrac{{{T_{.j}}}}{{{T_{..}}}}$，p(ij)=$\dfrac{{{T_{ij}}}}{{{T_{..}}}}$。其中，T_i.表示所有从节点i流出的流量，T_.j表示所有流入节点j的流量，T..代表系统总吞吐量（Total System Throughput，即TST），$ {\rm{TST}} = \displaystyle\mathop \sum \nolimits_{ij}T_{ij} $，即某一时点系统整体的流量之和。流表示从部门i到部门j或从国家i到国家j的货币量。

在信息论中，H又称为信息熵，已知事件j发生的前提下，i发生的平均不确定性将其定义为Ψ−信息论中的条件熵。

Ψ表示观察到T_ij流之后的网络剩余的不确定性，那么这两者的差即X = H − Ψ，表示通过观察到的流所解决的不确定性，即信息不确定性减少的程度。X可表示为：

X为该系统的平均相互信息，是离开i到目的地的不确定性与从i流向j的不确定性的差值。所以式1、2、3可分别表示为：

其中，k为参数，k的取值与公式中所取对数的底数有关。当以2为底时，k值取1，单位是比特（Bit）；如果取自然对数，则k为1奈特（Nat）或1哈特（Hart）。

用表征系统大小的TST乘以H得到系统的不确定性C，C描述了系统的发展能力：

按系统的比例计算的平均相互信息称为系统的上升性或系统效率。上升性描述了系统在其节点之间有效分配流的程度，因此可以将其视为保持系统有效配置流的完整性的结构主干。系统效率的定义是：

按系统大小计算的条件熵（Φ）代表着系统冗余，可看作系统的恢复力。恢复力描述了系统的灵活性，即克服对网络的压力和冲击的能力。系统冗余的定义是：

多样性、连接性的提高会使系统更具弹性，但超过界限导致的效率损失会使系统停滞不前；而效率的升高会使系统变得脆弱，能源行业就是系统脆弱的一个典型例子（全球依赖少数供应商提供石油）。所以系统的可持续性可以在从脆弱(不够多样化)到停滞(不够有效)中找到平衡^[14]。

为了找到上升性与恢复力的平衡，Ulanowicz定义指标α为上升性与发展能力之比，即α=$\dfrac{A}{C}$（0≤α≤1），系统的稳健性F可以表示为^[15]：

当α=1/e时，F能取最大值，此时的α=0.37。相关研究表明，自然生态系统能够平衡效率与冗余，该研究计算出的5个自然生态系统的α平均值为0.43，而与以往研究中所考察的自然生态系统相比，经济资源网络会显示出较低的秩序水平，所以对应的F值会小于α=0.43时的F值（0.52）^[8]。根据稳健性F的函数性质，在α小于0.37时，α与F正向相关，所以本文选择α作为对所研究贸易系统可持续性的衡量指标。

二   数据的选取

本文采用2003—2017年世界原木进出口额前20位的国家的贸易数据建立贸易矩阵，研究原木贸易的可持续性，数据来源于联合国贸易商品统计数据库。本文中的公式涉及到对数的采用以2为底。由于矩阵的对角线是本国对本国的贸易，不涉及进出口，所以对角线的数据都设为0^[16]。在此基础上，由于上述公式中涉及对数运算，当两国之间贸易额为0时会导致算出来的结果为无穷大，所以本文把双边贸易额是0的（包括对角线部分）替换为数值1，log(1) = 0，利用这样的变换解决计算问题。

三.   实证分析

利用R3.5.1软件对原木进出口额前20位国家的贸易数据进行分析，得出以下实证结果。

一   实证结果

经过测算，2003—2017年原木贸易网络的系统总吞吐量呈现整体波动上升的趋势(见表3)。2003—2007年原木贸易额稳定增长，从2003年的60.21亿美元增长到2007年的94.41亿美元，年均增长率为12.2%。2008—2017年，受美国次贷危机引发的全球金融危机和国际上原木出口国家对木材出口限制政策的影响，这段时间原木贸易的主要表征是波动中缓慢上升。这10年中贸易最低点发生在2009年，贸易额为60.84亿美元，较2008年下跌了30.88%，在此之后贸易开始缓慢复苏。整体来说，从2003年系统总吞吐量的60.21亿美元到2017年的103.51亿美元，从生态信息法角度认为该系统的贸易规模在不断增长。

表  3  20国原木贸易数据基于生态信息法的分析指标

年份	TST/亿元	H/Bit	X/Bit	A/亿元·Bit−1	C/亿元·Bit−1	Φ/亿元·Bit−1	α	F
2003	60.21	4.642 7	1.097 6	66.09	279.54	213.45	0.236	0.492
2004	70.48	4.539 3	1.052 9	74.21	319.93	245.72	0.232	0.489
2005	73.30	4.552 4	1.110 0	81.37	333.71	252.34	0.244	0.496
2006	79.93	4.551 8	1.051 2	84.02	363.82	279.80	0.231	0.488
2007	94.41	4.542 3	1.035 1	97.72	428.82	331.10	0.228	0.486
2008	88.02	4.447 3	1.080 8	95.12	391.43	296.30	0.243	0.496
2009	60.84	4.451 8	1.092 4	66.46	270.84	204.38	0.245	0.497
2010	81.01	4.587 0	0.929 3	75.28	371.57	296.29	0.203	0.467
2011	102.01	4.548 2	0.835 2	85.20	463.98	378.78	0.184	0.449
2012	88.00	4.557 6	0.912 2	80.28	401.08	320.80	0.200	0.465
2013	103.57	4.452 1	0.859 7	89.04	461.09	372.06	0.193	0.458
2014	110.06	4.476 2	0.831 6	91.53	492.66	401.13	0.186	0.451
2015	86.98	4.605 2	0.896 2	77.95	400.56	322.60	0.195	0.460
2016	88.44	4.465 9	0.855 2	75.63	394.96	319.33	0.191	0.457
2017	103.51	4.367 4	0.732 5	75.82	452.07	376.25	0.168	0.432

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代表了系统可持续性指标的α的变化趋势可分为两个阶段，如图1所示。2003—2009年指标α呈现缓慢上升趋势，均小于最佳可持续状态时的α值0.37。而近十年系统的可持续性逐年下降，α值从2009年的0.25下跌到2017年的0.17，跌幅达32%。这是由于α的分母(C = A + Φ)在这段期间内持续增加，而分子(A)仅小幅波动还呈下降趋势，这必然引起α的下降。

图  1  上升性与恢复力比值α的发展趋势

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二   原因分析

全球经济的发展、贸易政策的变化、森林资源禀赋状况、汇率等都会对世界原木贸易产生重要影响，本文将从对原木贸易可持续性具有较大影响的经济发展和贸易政策两方面，分别来阐释可持续性下降的原因。

1   全球经济发展

根据世界银行的数据，除2008年金融危机导致的全球经济负增长外，以GDP衡量的全球经济基本保持上升趋势，如图2所示。近5年来，世界经济增速年均2.8%^[17]，较金融危机前年均4.2%的增速大幅下降。发达国家经济疲软、发展中经济体增速放缓的背景下，原木贸易在波动增长。2016年20国原木贸易额增速为1.68%，远远低于经济危机前2006、2007年9.04%、18.11%的水平。贸易增速的放缓体现为系统扩张的活力下降，也就是系统效率A降低，可持续性也会随着效率的降低而下降。

图  2  20国原木贸易额与GDP对比

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2   原木贸易政策的变化

从表1的数据可以看出，世界原木的出口国主要来自欧洲和北美洲，俄罗斯、美国、加拿大、新西兰等是原木出口的大国。正是由于这些国家对原木出口的限制政策，如出口关税、其他贸易壁垒等使得原木贸易规模处于波动中缓慢增长、贸易网络低效的状态。俄罗斯森林蓄积量为820亿m³，约占世界总量的1/4^[18]。俄罗斯政府为了稳定经济、鼓励出口，于1996年取消了原木出口关税，凭借丰富的森林资源，在21世纪初成为原木出口第一大国。这种状况并未持续太久，由于环境保护、可持续发展思潮的兴起，俄罗斯对作为初级产品的原木施加出口关税，限制原木出口以保护本国森林资源。2007年俄罗斯政府出台了严厉的原木出口关税政策，以针叶原木为例，2007年7月起税率升至20%，最低10欧元/m^3[19]。这些贸易政策也导致了俄罗斯的原木出口占世界份额从2003年的25.71%、2010年的16.73%降到2017年的11.06%。以俄罗斯出口至中国的原木为例，从2007年占中国原木总进口量的一半降至2017年的19.3%^[12]，可见贸易壁垒的作用之显著。

随着环境问题的日益突出，国际社会对森林资源的关注度日益提升。对森林资源的保护使得原木贸易也受到了极大的影响，热带木材尤为明显。近些年来全球工业用原木中热带木材的出口量基本保持稳定，贸易停滞不前主要是由于发达国家为了保护热带树木，对热带木材的进口实行许可证制度。而2008年美国《雷斯法案修订案》的生效，2010年欧洲《尽职调查法案》的颁布让深加工的林产品贸易也受到各种环境因素的影响。打击非法木材、森林认证等是保障木材可持续经营的有效手段，但就短期内的木材贸易来说，一系列政府的干预使得全球的原木贸易效率下降。不论各国政府干预原木出口的出发点是保护本国森林资源还是维护本国贸易利益，政府的贸易干预都会对系统的效率产生一定的干扰。系统弹性过大也对系统的可持续性产生一定负面影响。

鉴于原木这种资源型商品的特殊性，各国对原木出口贸易的限制短时间内不会有所缓解。而全球经济在近年来的疲软状态让商品贸易的复苏也显得吃力，这两个因素使得世界原木贸易网络的系统效率呈下降趋势，发展能力小幅上升，预计原木贸易可持续性的波动下降趋势会继续。

四.   对策和建议

如上所述，原木贸易的可持续性近年不断下降，原因之一是系统效率不断下降。为了提高系统可持续性，可以先找到对上升性贡献大的一阶路径，然后增加对该路径的投入，以此来提高未来系统可持续性。一阶路径对上升性的贡献公式为：

通过R语言软件计算出各年系统上升性的边际贡献，可以得到缩减中国原木进口规模和原木进口来源国分布多样化，都有助于提高我国原木贸易可持续性的结论。中国原木进口量从2000年的1 574.29万m³增加到2016年的4 910.25万m³，年均增速13.24%^[12]，而同期世界原木贸易增速年均仅0.69%。1998年我国实施天然林保护工程，2017年我国全面停止天然林商业性采伐，原木供给受限。随着经济发展，特别是房地产业发展，我国原木的需求大幅上升，这必然会增加我国的原木进口，但是由于原木出口国对原木出口的限制，我国原木贸易的高速增长存在一定制约。

一   加强人工林建设

从内部看，在天然林全面商业性禁伐背景下，人工林建设是我国林业发展所必需的路径，人工林也将逐渐成为世界原木贸易的主体。根据第八次全国森林资源清查的结果，我国森林总量的增加中人工造林贡献明显，但我国人工林每公顷蓄积量只有52.76 m³，与世界平均水平131 m³的差距较大；同时，人工林中中幼林的比例达65%，龄组结构从经济效益上看并不是可持续的^[20]。人工林建设任重而道远。政府对参与造林和森林抚育的企业或个人应按照其成本给予一定补贴；同时，为了技术上有所改善，政府可以聘请林业专家进行现场指导，在选种、育苗、抚育等阶段提出有建设性的意见^[21]。

二   原木进口来源多元化

我国原木进口主要来源于新西兰、俄罗斯、美国等林木资源丰富的国家。根据联合国贸易数据，2017年，中国从这3国进口原木的贸易额占中国原木进口总额的47%，接近一半的进口量都集中来源于这3个国家^[12]。这对应着上述指标中的Φ，Φ相对较小，导致整个原木贸易系统的恢复力不够强，进口的弹性不大。由于中国原木进口的必要性，贸易量过度集中于几个国家必然会导致风险的产生与不可持续性。在控制中国原木进口总量的基础上，可以通过相对平均地分布资源来源与增加新的进口来源实现。全球每年的原木主要出口国有加拿大、澳大利亚、德国等，我国可以考虑增加从这些国家的进口量，降低贸易集中度以保证贸易的持续性。

三   提高木材管理水平与木材利用率

据联合国贸易数据显示，中国2000年原木进口额为16.56亿美元，到2017年，该数字已达99.32亿美元，年均增长近30%^[12]，中国对原木的进口呈现逐年递增趋势。从短期来看，随着中国消费水平的提升，对木质家具等林产品出口的不断扩大，对原木的需求量会不断提升，木材供给依赖于进口的程度会只增不减，这显然不利于我国木材产业的长期发展。所以，增强森林的经营管理水平格外重要。集体林权制度改革使得林农成为森林经营的主体，通过调动经营者积极性，进而提高用材林生长量可达到增加林木蓄积量的目的。其次，由限额指标管理到森林可持续经营的管理目标，不断完善集体林的采伐管理，提高采伐阶段的出材率，实现科学的采伐管理进而实现森林的可持续经营。另外，我国木材综合利用率为60%左右，远低于发达国家80%以上的水平，因此提高加工环节的科技创新能力或者对木材剩余物进行再次利用，都将对木材消耗的现状有所改善。