中國工業出口產品二氧化碳國內凈排放的比較分析

張 云，趙捧蓮

（華東師范大學金融與統計學院，上海市 200241）

中國工業出口產品二氧化碳國內凈排放的比較分析

張 云，趙捧蓮

（華東師范大學金融與統計學院，上海市 200241）

近年來，中國工業企業節能減排取得一定成效，但出口產品的國內二氧化碳排放總量卻有所增加。從減排意義上來說，應該大力扶持國內排放強度較低的出口行業。從二氧化碳排放的行業分析角度出發，應加強國際交流與合作，在全面合作推進較慢的情況下尋找重點行業作為突破口，可以與發達國家建立行業補償機制、推進高碳密集型產品外包、發展高科技產品并向低能源密集型的服務業轉型等。

工業部門；出口；二氧化碳排放；排放系數

隨著經濟全球化和自由化進程的加快，各國進出口貿易飛速發展，而與此同時，氣候變化和環境問題逐漸成為全球共同關注的問題。有關進出口貿易與氣候變化尤其是二氧化碳排放問題日益成為理論與政策研究的熱點。對于中國來說，同樣面臨此類問題。英國廷德爾（Tyndall）氣候變化研究中心2007年的分析結果表明，2004年進出口貿易使中國產生的二氧化碳凈排放占全國的23%，而國際能源署（International Energy Agency，IEA）2008年的研究報告認為，2004年中國二氧化碳排放總量的34%源于生產滿足國際市場消費的產品，如果不進行控制，到2030年中國的二氧化碳排放量將達到114億噸。為此，中國正面對越來越多來自國際社會的減排壓力。

一、文獻回顧與簡評

近年來，隨著國際貿易的快速發展和環境問題日益受到重視，關于進出口貿易與二氧化碳排放的研究在國外已經較為豐富。部分研究針對特定區域或者國家測算其二氧化碳排放量，6個最大的經濟合作與發展組織（OECD）國家在1984～1986年進口制成品中的隱含碳（Embodied Carbon）占總排放量的比重達到13%，進口產品會減弱國內減排措施的效果；[1]對1970～1992年巴西進出口貿易中隱含碳的研究證實，發達國家通過國內消費品離岸制造和生產外包把本國的二氧化碳排放轉移到了發展中國家；[2]對西班牙外貿過程中的二氧化碳排放進行計算，結果發現各部門二氧化碳完全排放系數遠高于直接排放系數，特別是農業、漁業、運輸業等，因為這些部門在生產過程中需要消耗其他部門產品而產生了間接二氧化碳排放；[3]對印度進出口貿易數據研究發現，在1993～1994年間印度出口商品的能源和碳含量小于相應的進口商品，是一個能源和碳的凈進口國；[4]對土耳其外貿中隱含碳的研究顯示，土耳其隱含碳進口要大于出口，以生產為基礎計算的結果與以消費為基礎計算的結果相比對該國較為不利；[5]對87個國家貿易中隱含碳的研究結果表明，2001年全球國際貿易的二氧化碳隱含量達到53億噸，而且附件一國家是隱含碳凈進口國。[6]還有一些研究重點在于減排目標和減排效應方面，《京都議定書》中溫室氣體的減排目標沒有對非附件一國家以及經濟轉型國家作出規范，可能造成二氧化碳排放系數高的商品會因此轉至這些國家生產制造，再輸往具有減排壓力的國家；[7]對國際貿易隱含碳的相關文獻進行整理，評估隱含碳效應等計算可分為由下而上及由上而下兩種，應用原理分別為過程分析（Process Analysis）和環境投入產出（Environmental Input-Output，EIO）；[8]英國對外貿易中的隱含碳排放效應顯示，以消費為基礎計算的排放明顯高于以生產為基礎計算的排放，每一個計算年度進口隱含碳都高于出口隱含碳，且進口隱含碳有逐年上升的趨勢，其中大部分來自其他非經濟合作與發展組織國家，而來自非歐盟的經濟合作與發展組織國家的進口隱含碳則逐年下降。[9]

隨著中國進出口貿易的持續增長，國內外針對中國進出口貿易與二氧化碳排放問題的研究日漸增多。中國為生產滿足美國消費的產品而產生的二氧化碳排放量由1997年的2.13億噸增加到2003年的4.97億噸，占中國二氧化碳排放量的比重從7%增加到14%；[10]2004年英國通過中英貿易減少了11%的二氧化碳排放量，中英貿易使得全球的二氧化碳排放量增加了1.17億噸；[11]對中國和日本兩國1990～2000年貿易隱含碳研究發現，雙邊貿易增長增加了碳排放，后京都時代提高了減排參與的必要性。[12]國內對中國進出口貿易二氧化碳排放的研究也日漸豐富，齊曄、李惠民、徐明等以中國的投入產出表和出口數據為基礎估算了1997～2006年中國進出口貿易中的隱含碳；[13]閆云鳳和楊來科以投入產出法為基礎建立經濟模型，計算中國貿易對氣候變化的影響，提出美國應該為中國部分二氧化碳排放負責。[14]夏先良深入分析歐盟和美國所提出的碳關稅、低碳經濟概念引發的國際政治經濟利益角逐和全球經濟利益格局調整以及對中美貿易平衡的影響，認為碳關稅本質上是一個國際政治經濟問題。[15]黃敏和伍世林通過文獻梳理探究隱含碳問題的淵源，對目前國內外有關隱含碳問題的研究進行綜述，為正確合理界定中國實際二氧化碳排放量并從外貿角度為緩解碳排放壓力提供依據。[16]許廣月和宋德勇根據碳排放因素分解法計算出我國1980～2007年的碳排放量，然后實證分析了出口貿易、經濟增長與碳排放量之間的動態關系，結論顯示三個變量間存在長期協整關系，出口貿易是碳排放和經濟增長的格蘭杰（Granger）原因。[17]

從上述研究來看，關于進出口貿易與二氧化碳排放問題的研究大多采用投入產出法，但對二氧化碳排放尤其是進出口貿易引致排放的具體測算方法有所不同，結論也存在差異，對國際貿易環境效應的正負結果判斷也不同。但針對中國的研究，都證實了中國與美、日、英等發達國家的貿易增加了中國能源消耗和二氧化碳排放，但部分國外研究由于主客觀因素影響缺乏最新的統計數據，而且對中國的具體國情和政策環境的理解存在一定偏差，導致統計口徑差異較大。比較來看，國內研究結果相對一致，出口貿易是近年來中國碳排放劇增的重要決定因素，而事實是生產和出口商品對進口國和出口國均有利益，尤其是中國作為發展中國家為部分發達國家碳減排作出了巨大的替代貢獻，而國際上有些輿論把碳排放增加的責任簡單地強加于中國，顯然是不合適的。國內研究方法主要是借鑒國外理論模型，通過設定指標估測二氧化碳排放，但測算結果誤差較大。其主要原因，一是計算出口產品在國內排放時沒有扣除國內中間投入中的進口產品在國外生產時的排放量；二是沒有精準確定不同種能源二氧化碳的排放系數，而用單位標準煤的排放系數替代進行估計。本文嘗試在以下兩點加以改進：一是改進標準投入產出表以消除國內中間投入中進口產品國外排放的影響；二是利用各種能源實物消耗的統計數據及有關公式，詳細計算各種能源的排放系數和排放強度。

二、理論模型和系數計算

1.計算模型推導

美國經濟學家沃西里·里昂惕夫（Wassily W. Leontief）在20世紀30年代創立了投入產出法，在1941年發表的《1919-1929年美國經濟結構》中詳細介紹了投入產出分析的基本內容。投入產出法是把一系列部門在一定時期內投入（購買）來源與產出（銷售）去向排成一張縱橫交叉的投入產出表格，根據此表建立數學模型，計算消耗系數，描述部門之間的各種聯系，并據以進行經濟分析和預測的方法。1970年，里昂惕夫又提出用投入產出法將環境反饋與經濟結構相聯系的理論，認為“污染是經濟的副產品”，將投入指標加入污染物產出指標，在產出指標中加入污染物治理指標，以勞動力投入為污染物治理的貨幣價值標準，從而刻畫出污染物與各生產部門之間的投入產出關系。自此，投入產出法被廣泛應用于經濟和環境問題研究中。根據投入產出法，一國總產出可以表示為：

其中，X是總產出；F是最終需求；A={xij/xj}是直接消耗系數矩陣；（I-A）-1是完全需求系數矩陣，被稱為里昂惕夫逆矩陣。

上述公式描述了一個封閉經濟體沒有對外經濟往來即沒有進出口貿易的情況，但目前完全封閉的經濟體系是極少數的，一般來說，一個國家或地區都會進口部分商品滿足國內中間需求和最終需求。也就是說，對于一個開放的經濟體系來說，通過對外貿易進口的商品除了一部分滿足最終需求外，還有一部分是投入到國內生產過程中即用于中間使用。因此，投入產出關系更為確切的描述應該是：

其中，X是國內總產出；Fd是國內最終需求，包括最終消費（居民消費、政府消費）和資本形成的投資；Fe是出口（滿足國外需求）；M是進口。

對于進口M，可以進一步分析。用Mi來表示i部門的進口額，由于部門投入產出之間的均一性，可假設進口額與國內總使用成比例。計算進口系數mi表示為：

這樣，存在一個進口系數的對角矩陣M，用以衡量各部門對進口的依賴程度。進一步推導出：

公式（3）中，（I-M）A是國內生產的產品投入系數，即國產產品投入系數，是投入系數A減去了進口部分；（I-M）Fd是國內最終需求中國內生產的產品；Fe是出口，滿足國外的需求。

根據出口Fe是滿足國外的需求，所以滿足國外需求的國內總產出可以用公式（4）來表示。這是為滿足國外需求即出口需要Fe而在國內生產的所有產品。

為了計算出口產品的國內二氧化碳排放情況，需要掌握各部門國內產出的二氧化碳排放強度。如果用Ed來表示國內單位產出的直接碳（或者二氧化碳）排放強度矩陣，那么，為滿足出口部分的生產在國內的二氧化碳排放為：

2.數據來源與系數計算

（1）數據來源與調整。《投入產出表》一般五年編寫一次，我國目前最新的是《中國投入產出表2007》，本文所用投入產出數據來自1997年（40部門）和2007年（42部門）的投入產出表；能源數據主要來自《中國能源統計年鑒2008》和《中國能源統計年鑒2009》，計算能源二氧化碳排放系數的數據來自聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）2006年的資料和相關文獻。本文研究對象為工業部門出口產品，所以選擇“工業品出廠價格指數”作為價格調整指數，并以2007年作為基準期調整投入產出表數據。在《中國能源統計年鑒》“工業分行業終端能源消費量（實物量）-2007”中，工業分為采掘業、制造業以及電力、煤氣及水生產和供應業三大類，而1997年和2007年投入產出表的工業部門分類只有24個左右，且存在不一致性，通過對比和歸類可調整得到統計口徑相對一致、統計數據具有延續性的19個工業部門。

（2）二氧化碳排放系數計算。在《中國能源統計年鑒》的“工業分行業終端能源消費量（實物量）-2007”中，各個行業所消耗的能源類型涵蓋了原煤、洗精煤、其他洗煤、焦碳、焦爐煤氣、其他煤氣、其他焦化產品、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣、煉廠干氣、其他石油制品、天然氣、熱力、電力等。為提高不同種能源二氧化碳排放系數的精確性，本文不采用單位標準煤的排放系數進行估計，而是利用“工業分行業終端能源消費量（實物量）”數據，直接計算各種能源二氧化碳排放系數，進而計算國內單位產出直接碳排放強度矩陣Ed。來源于聯合國政府間氣候變化專門委員會（2006）的計算各種能源二氧化碳排放系數的公式為：

其中，NCVk是指平均低位發熱量（Net Calorific Value，或Low Heating Value），單位是kJ/ kg或kJ/m3；CCk是碳排放因子，單位kg/GJ；COFk是碳氧化因子，聯合國政府間氣候變化專門委員會取缺省值1；44和12分別為二氧化碳和碳的分子量。計算結果見表1。

（3）進口系數矩陣計算。假設進口額與國內總使用成比例，根據公式（2）計算1997年和2007年進口系數對角矩陣，具體數值見表2。

四、計算結果與分析

根據表1各種能源的二氧化碳排放系數以及1997年和2007年各行業消耗的各種能源的實物數據，計算這兩年各行業的二氧化碳排放量，并求得各行業國內單位產出的直接碳（二氧化碳）排放強度值（參見表3），再根據公式（5）計算得到各行業出口產品國內排放量和排放強度數值（參見表3）。

表1 各種能源二氧化碳的排放系數

表2 各行業進口系數值

第一，從行業二氧化碳直接排放強度來看，除了紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品業以外的其他各工業部門的排放強度均有所降低，尤其是金屬礦采選業、石油加工煉焦及核燃料加工業、金屬冶煉及壓延加工業、儀器儀表及文化辦公用機械制造業、電力熱力生產和供應業等減幅在50%以上，這說明1997～2007年我國工業部門尤其是原來排放強度較高的重工業部門單位產出二氧化碳的直接排放顯著減少，反映出中國大部分行業的生產技術水平和節能減排技術有較大提升。

第二，從行業出口產品國內二氧化碳排放量來分析，除石油和天然氣開采業以外的其他各個工業部門的排放量都顯著增加，增幅在99%～ 711%。因為石油和天然氣開采業出口的國內排放減少與國內這段時間石油等能源消耗大幅增加導致其進出口發生逆轉變化有關，而其他行業由于出口量的大幅增長帶動其國內排放量大增，但出口產品的單位產值排放則需分析出口產品國內排放強度。

第三，從行業出口產品的國內排放強度來分析，大多數行業在國內的排放強度也是在逐步降低的，但是煤炭開采和洗選業、石油和天然氣開采業、非金屬礦及其他礦采選業、紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品業、金屬制品業尤其是電力熱力生產和供應業等出口產品的國內排放強度是變大的，這些行業2007年與1997年相比出口同樣價值的商品在國內的二氧化碳排放量有所增長，對國內節能減排與出口貿易政策的制定提出了新的啟示。

四、結論與建議

本文根據目前最新的2007年投入產出表等數據，詳細計算了各種能源的二氧化碳排放系數和國內直接碳排放強度矩陣，提高了各種能源排放系數的準確性，通過改進投入產出模型消除進口產品國外排放的影響，使工業部門出口產品的國內二氧化碳排放量和排放強度的計算更為合理。但由于無法從1997年投入產出表中找到工藝品及其他制造業、廢棄資源和廢舊材料回收加工業、專用設備制造業等行業對應分類及數據而舍去這些行業，故未對工業部門出口貿易的國內二氧化碳排放總量進行分析。

表3 各行業二氧化碳排放量和排放強度數值

從結果分析來看，中國工業部門從1997年到2007年的二氧化碳直接排放強度有所降低，節能減排取得一定成效；而對于工業部門的出口來說，由于出口規模的大幅度增長，出口產品的國內二氧化碳排放量相應增加，但大多數部門出口產品單位產值的國內二氧化碳排放量則是降低的，這是節能減排的有利效應。但需要注意的是，有些行業如煤炭開采和洗選業、石油和天然氣開采業、非金屬礦及其他礦采選業、紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品業、金屬制品業、電力熱力生產和供應業等，需要重點關注以降低出口單位產值的國內排放，而且在經常項目順差加大背景下與出口結構調整相結合，合理控制這些行業的生產與出口規模。相對應的是，從減排意義上來說，應該大力扶持出口國內排放強度較低的行業。總之，從二氧化碳排放的行業分析角度出發，應加強國際交流與合作，在全面合作推進較慢的情況下尋找重點行業作為突破口，可以與發達國家建立行業補償機制、推進高碳密集型產品外包、發展高科技產品并向低能源密集型的服務業轉型等。

[1]Wyckoff A.W.，Roop J.M..The Embodiment of Carbon in Imports of Manufactured Products：Implications for International Agreements on Greenhouse Gas Emissions[J].Energy Policy，1994（22）：187-194.

[2]Schaeffer.The Embodiment of Carbon Associated with Brazilian Imports and Exports[J].Energy Conversion and Management，1996（37）：955-960.

[3]Sanchez Cholia J.，Duarte R..CO2Emissions Embodied in International Trade：Evidence for Spain[J].Energy Policy，2004（3）：1999-2005.

[4]Mukhopadhyay K..Impact of Liberalized Trade on Energy Use and Environment in India[J].International Trade Journal，2004（1）：75-104.

[5]Ipek G.S.，Turut E..CO2Emissions vs CO2Responsibility：An Input-output Approach for the Turkish Economy [J].Energy Policy，2007（35）：885-868.

[6]Peters G.P.，Hertwich E.G..Post-Kyoto Greenhouse gas Inventories：Production Versus Consumption[J].Climate Change，2008，86（12）：51-66.

[7]Mongelli I.，G.Tassielli，B.Notarnicola.International Trade Energy/Carbon Embodiments：an Input-Output Approach to the Italian Case[J].Energy Policy，2006（34）：88-100.

[8]Wiedmann T..et al..Examining the Global Environmental Impact of Regional Consumption Activities[J].Ecological Economics，2007（61）：15-26.

[9]Wiedmann T.Development of an Embedded Carbon E－missions Indicator-Producing a Time Series of Input-Output Tables and Embedded Carbon Dioxide Emissions for the UK by Using a MRIO Data Optimisation System[R].DEFRA.London，2008.

[10]Bin Shui，Robert C.Harriss.The Role of CO2Embodiment in US-China Trade[J].Energy Policy，2006（34）：4063-4068.

[11]You Li，C.N.Hewitt.The Effect of Trade Between China and the UK on National and Global Carbon Dioxide E－missions[J].Energy Policy，2008（36）：1907-1914.

[12]Yanli Dong et al..An Analysis of the Driving Forces of CO2 Emissions Embodied in Japan-China Ttrade[J].Energy Policy，2010（10）：990-1003.

[13]齊曄，李惠民，徐明.中國進出口貿易中的隱含碳估算[J].中國人口資源與環境，2008（3）：8-13.

[14]閆云鳳，楊來科.中美貿易與氣候變化——基于投入產出法的分析[J].世界經濟研究，2009（7）：40-44.

[15]夏先良.碳關稅、低碳經濟和中美貿易再平衡[J].國際貿易，2009（11）：37-45.

[16]黃敏，伍世林.外貿中隱含碳的計算及其變化的因素分解[J].上海經濟研究，2010（3）：68-76.

[17]許廣月，宋德勇.我國出口貿易、經濟增長與碳排放關系的實證研究[J].國際貿易問題，2010（1）：74-79.

責任編輯：林英澤

Abstract：During the recent years,we have made great achievements in energy conservation and pollution reduction in China's industrial sector.But the total volume of C02 emission of export product in China has been increased.In terms of the implication of pollution reduction,we should give support to domestic low emission industries.In terms of the industrial analysis of C02 emission,we should strengthen international communication and cooperation,try to find out the key industry,establish the industrial compensation mechanism,promote high carbon intensive product outsourcing,promote the development of hi-tech product and transform to low energy service industry.

Key words：industrial sector；export；CO2emissions；emission coefficient

An Comparative Analysis on Domestic CO2Net Emissions of China's Industrial Sector Export Products

ZHANG Yun and ZHAO Peng-lian
（East China Normal University,Shanghai200241，China）

F426

A

1007－8266（2011）04－0100－05

＊本文為教育部人文社會科學規劃基金項目“國際貿易與氣候變化——我國對外貿易的環境效應評估”（項目編號：10YJA790221）、上海市哲社規劃課題“國際貿易與氣候變化：中國對外貿易的環境效應評估”（項目編號：2010BGJ001）、上海市教委重點學科建設項目“金融學”（項目編號：J51703）和上海立信會計學院學科群課題“中國出口貿易的環境風險研究”（項目編號：KFXKQ10-4-2）的部分研究成果。

張云（1978-）男，江蘇省無錫市人，華東師范大學金融與統計學院博士生，上海立信會計學院金融學院講師，主要研究方向為碳金融、國際貿易與環境效應等；趙捧蓮（1976-），女，河南省蘭考縣人，華東師范大學金融與統計學院博士生，主要研究方向為貿易與環境、碳交易等。