中國出口貿易的隱含碳排放研究——基于改進的投入產出模型

張紀錄

(華中科技大學 經濟學院，湖北 武漢 430074)

一、文獻述評

20世紀90年代以來，對氣候變化問題的研究導致出口貿易隱含碳排放問題備受關注。國外學者對貿易隱含碳的研究起步較早，目前許多國家都基于投入產出方法完成了本國隱含碳的核算，如Schaeffer和Leal對巴西貿易隱含碳的研究表明，發達國家通過國內消費品的離岸制造和生產將碳排放轉移給巴西等發展中國家，導致巴西出口產品比進口多消耗了56%的碳［1］;Ahmad和Wyckoff認為，美、日、德、法和意大利是主要的隱含碳進口國，1995年OECD國家最大的隱含碳凈輸出國是中國，俄羅斯次之［2］。此外，日本，澳大利亞，瑞典等國家隱含碳的研究也揭示了貿易對各國碳排放的影響。國內學者陳迎等對我國2002—2006年外貿進出口中的內涵能源和排放問題進行定量研究，結果表明我國是內涵能源的凈出口大國，2002年隱含能源凈出口約占當年我國一次能源消費總量的16%［3］;齊燁等估算了1997—2006年我國進出口貿易中的隱含碳，并用日本的碳耗系數調整進口碳排放，認為該階段我國隱含碳凈出口量占當年碳排放總量的12%—14%［4］;劉強等利用全生命周期評價法對我國出口貿易中的46種重點產品的載能量和碳排放量進行了計算，認為這些產品在出口的過程中產生的碳排放量約占全國碳排放量的 14.4%［5］。

雖然貿易進出口中隱含碳問題已引起了國內外學者的廣泛關注，并取得了大量的研究成果，但目前在測算方法上還尚未形成一個統一的標準，測算結果有時也大相徑庭。研究難點主要集中在兩個方面:一是采用何種方法對進口中間投入產品的碳排放進行剔除;二是受我國投入產出表數據的年份限制，如何對數據進行處理以連續、動態地考察出口隱含碳排放。基于此，本文通過改進傳統的投入產出模型，同時調整不同年份、不同部門的碳耗系數，對我國2002—2009年出口貿易引起的隱含碳排放進行考察，以期科學地測度出口貿易對我國碳排放造成的壓力，同時為我國調整貿易結構、應對國際氣候談判提供有益支持。

二、出口隱含碳排放模型的構建

1.模型說明及改進

投入產出分析模型 (I－O model)是國內外學者研究區域貿易碳排放的主流方法，投入產出模型最早由里昂惕夫提出，其基本形式為:

其中，A表示直接消耗系數矩陣， (IA)－1是里昂惕夫逆矩陣，表示完全消耗系數;X表示部門總產出;Y表示部門最終使用，它由消費支出、資本形成和出口三部分構成。

假設我國在一定時期內 (一年)能源消費總量為E，第i個產業部門的能源消費量為Ei，則該階段單位產出的直接能耗強度和完全能耗強度分別為:

上式中，EEIi表示第i個產業部門增加一單位產出所需要增加的直接或者間接消耗的能源量。令ci表示第i個部門的完全碳耗系數，由于化石能源燃燒是我國主要的二氧化碳排放源，因而可將ci記為:

其中，fm表示第m種化石能源的二氧化碳排放系數，為了避免重復計算，本文只考慮一次能源煤炭、石油和天然氣。進而，第t期的出口隱含碳排放用矩陣表示為:

上述區域投入產出模型隱含的假定是我國的中間投入產品全部來源于本國生產，并未考慮到生產過程中進口中間投入品的影響。事實上，對于我國這樣的加工貿易大國來說，生產過程中所需相當數量的原材料和中間投入品是進口于國外的，因此在計算我國出口隱含碳排放時，應當扣除進口中間產品的影響，否則將會引起高估。依據“按比例進口假設”，將各個部門進口中間產品投入占國內中間產品總投入的比例記為矩陣Minp，且:

進而，Ad=(I－Minp)·A表示扣除了進口中間產品后的直接消耗系數，扣除中間產品后的投入產出模型和出口碳排放模型被改進為:

根據上述出口碳排放測算模型，我國每年度的碳耗系數應該基于各自的投入產出表計算得出，但由于我國國家統計局公布的《中國投入產出表》每隔5年編制一次，在本文的研究期間只有我國2002年和2007年的官方投入產出表。如果重新編制其他年份的投入產出表并將測算方法應用于其他年份，所需要的數據量和工作量十分龐大。目前，齊燁等［4］學者提出對基準年之外的其他年份進行技術水平、匯率和價格指數三個方面的處理修正以簡化計算，但其研究僅針對某個年份所有產業部門的整體能耗強度進行修正，卻忽略了部門間能耗強度的改進差異，造成部門之間修正結果的較大偏頗。為此，本文考慮從各年份不同部門的技術水平出發，2003—2006年碳耗系數的調整以2002年由投入產出表計算的系數為基準，而2008—2009年碳耗系數以2007年的系數為基準，將每年25個部門單位GDP能耗相對于基準年 (2002年和2007年)的變化作為技術水平的調整指數，同時考慮同年的價格指數變動，這樣不僅可以減少碳耗系數修正和估算的誤差，同時有助于考察部門間能耗技術改進的差異。

上式中，ci，t1和 ci，t2分別表示 t1年和 t2年第 i部門修正的碳耗系數，它由第t1年和t2年第i部門基于2002年和2007年相應部門的能耗修正系數 βi，t1、βi，t2分別與各自基準年的標準碳耗系數相乘得來。能耗修正系數 βi，t1、βi，t2不僅考慮了各年份不同部門直接能耗強度與基準年的對比，同時包含了該年價格指數與基準年的對比。由于匯率變動可以反映在各年份的部門出口額中，為避免重復計算，本文修正的碳耗系數只包括技術水平和價格指數的調整這兩個方面。進而，t1年(2003—2006年)和 t2年 (2008—2009年)出口碳排放模型可以更精確地表示為:

2.數據來源及處理

本文對2002—2009年我國開放經濟下出口引起的碳排放主要涉及五個方面的數據:基準年份(2002年和2007年)的投入產出數據;2002—2009年各部門的能源消費數據和產出數據;2002—2009年各部門的進出口貿易數據;一次能源的二氧化碳排放系數。其來源如下:

2002年和2007年部門投入產出數據分別由《中國2002年投入產出表》和《中國2007年投入產出表》計算及處理獲得;2002—2009年各部門能源消耗數據和產出數據分別來源于歷年《中國統計年鑒》;2002—2009年各部門的商品貿易及服務貿易數據來源于歷年《中國對外經濟年鑒》或《中國貿易外經統計年鑒》;各類化石燃料的碳排放系數根據IPCC的缺省排放因子［6］和 《我國溫室氣體清單研究》［7］中的相關排放因子數據共同確定 (詳見表1)。

表1 各種化石燃料的二氧化碳排放系數

三、我國出口貿易隱含碳排放的結果分析

1.總量分析

從表2可以看出，2002—2008年間，由出口引起的我國隱含碳排放整體上呈現出持續快速增長趨勢，年均增長率高達18%，并于2008年達到歷史最高排放。但在2009年，我國出口碳排放卻出現跳躍式的下降，絕對排放數量僅有248.30百萬噸，與2008年相比降幅高達24%，這主要是由2008年全球金融危機的滯后影響所致。隨著全球金融危機在2008年的全面爆發，歐盟、美國、日本等主要出口貿易伙伴的經濟陷入困境，對我國產品和服務的消費購買力大幅降低，直接導致了我國出口碳排放在2009年出現大幅“跳水”。

同時，對比2002—2009年出口隱含碳和我國碳排放總量可以看出，由出口貿易導致的碳排放占我國一次能源碳排放總量的比例由2002年的13.01%逐年上升到2008年的18.29%，2009年雖有所下降，但該比例仍高達12.75%。這些出口的商品和服務所引起的碳排放雖然發生在我國境內，但從最終消費的角度來看，它是為滿足國外消費者的最終需求而產生。也就是說，2002—2009年間，我國約有12%—18%的碳排放是伴隨著出口貿易由他國轉移而來，國外消費者，尤其是發達國家的消費者，應當為我國不斷增長的碳排放負一定責任。

表2 2002—2009年國外消費引起的出口碳排放

2.產業部門分析

2002—2009年間，我國產業部門的完全碳耗強度均值由2.26噸碳/萬元逐年下降到1.32噸碳/萬元，降幅高達41%，這說明隨著技術的不斷改進，我國的能源利用效率和碳利用效率也在不斷提高。從細分的25個部門來看 (見圖1所示)，完全碳耗系數最高的行業主要集中在石油加工、煉焦及核燃料加工業、非金屬礦物制品業、煤炭開采和洗選業、石油及天然氣采選業，這四個行業主要年份的完全碳耗強度均值在0.7噸/萬元以上。與此同時，這四個行業完全碳耗系數的下降幅度也最為明顯，降幅達45%—69%。除此之外，降幅在40%以上的行業還有金屬與非金屬采選業、食品加工制造業、工藝品制造業、金屬制品業、通用專用設備和交通運輸設備制造業、化學工業和建筑業。這些行業“節能降耗”幅度明顯的原因主要在于2003年以來，我國政府先后淘汰和關閉了一批小火電、水泥等高能耗、高排放的企業，并提出“實現單位GDP能耗降低20%”的節能減排目標。此外，對“兩高一資”產業的出口財稅調控和準入限制也在一定程度上促進了大多數產業能耗強度的下降。

圖1 我國主要年份各產業部門完全能耗強度的對比

從出口隱含碳的產業部門分布來看，加工制造業和化學工業是我國出口碳排放的主要載體，究其原因一方面在于其完全碳耗強度水平在所有的產業部門中較為顯著，另一方面是由于我國出口的產品大多集中于加工制造業和化學工業中，隨著近年來越來越多的“中國制造”走向世界，這些行業產生的碳排放也不斷增加。而出口碳排放最少的部門是金屬與非金屬采選業、工藝品及其他制造業等行業中，2002年、2007年和2009年其出口碳排放占比均不足0.05%，且對我國出口碳排放的貢獻一直較為穩定。

從各部門出口碳排放份額的動態變動來看(如表3所示)，2002年出口碳排放數量最高的化學工業所占比重逐年降低，由2002年的13.69%下降至2009年的13.10%，占比排名也在2009年略降至第二名。而通信設備、計算機及其他電子設備制造業卻經歷了出口碳排放份額不斷上升的變動趨勢，排放份額由2002年的9.73%上升至2007年的11.59%和2009年的13.20%，并于2009年躍居首位。由于受到2008年全球金融危機的影響，2008—2009年間我國大批勞動密集型企業和加工制造業的出口大幅下降，紡織、鋼鐵、電子等產品的出口企業受到嚴重影響，因此，一些行業的出口碳排放份額和排放排名在2009年中明顯表現出下降的變動趨勢。除此之外，食品制造及煙草加工業、通用專用設備制造業、交通運輸設備制造業、部分采選行業以及農業和交通運輸倉儲通訊業也在金融危機的影響下表現出類似的變動趨勢。可以看出，雖然2008年全球金融危機導致我國出口貿易的減少和經濟增速的變緩，但它在一定程度上有助于緩解國內的能源和環境壓力。

而該階段中，我國出口碳排放份額不斷上升的行業主要包括建筑業和其他服務行業，這一方面受到行業出口快速增加的影響，另一方面與近年來我國蓬勃興起的房地產業和旅游、金融等服務行業也不無關系，2009年其出口隱含碳排名均比2002年上升了4名，對我國碳排放的壓力不斷加大。

3.主要貿易伙伴分析

為全面了解出口貿易對我國隱含碳排放的影響，本文選取我國主要的貿易伙伴——美國、歐盟、日本、中國香港和中國臺灣進行詳細的分析。由表4可見，2002、2007和2009年這五大貿易伙伴的出口消費分別占當年我國出口總額的69.12%、65.42%和66.56%，所引起的出口碳排放份額分別為65.42%、58.70%和54.44%，具有較高的集中度。

表3 2002年、2007年和2009年各產業部門的出口份額及出口隱含碳排放

2002年，美國是我國最大的出口消費市場和碳排放受益國，其消費份額和排放份額約占當年我國出口碳排放總量的1/5;其次是中國香港，但由于香港地區是我國對外貿易的重要轉口港之一，對香港地區的碳排放出口并不僅僅是滿足香港資深的消費需求，而大多是經香港出口至世界其他地區，因此，在未考慮轉口貿易的情況下，表4將不可避免地高估香港的出口碳排放。此外，日本和歐盟對我國的消費份額和排放份額基本相當，約占我國當年出口總額和碳排放總額的15%左右。

2007年，隨著歐盟成員國的不斷增加和壯大，對我國商品的消費購買力開始趕超美國，所引起的我國出口碳排放份額也比2002年上升了1.4%，位居五大貿易伙伴首位;而美國的出口消費份額和碳排放份額則有所下降。與此同時，日本的出口貿易和碳排放份額也分別比2002年下降了44%和43%，出口碳排放僅占當年我國出口排放總額的8.40%。

2009年，在全球金融危機的沖擊下，歐盟和美國的消費購買力雙雙受挫，所引起的我國出口碳排放也出現明顯的下降，排放份額分別比2007年下降6.5%和8.6%。而日本、中國香港和中國臺灣地區的出口消費受金融危機影響較小，出口隱含碳份額分別比2007年略降1%、0.24%和0.20%。

表4 2002年、2007年和2009年我國主要貿易伙伴的消費份額及出口碳排放流向

四、結論及建議

本文通過改進傳統的投入產出模型，結合投入產出表研究了2002—2009年我國出口貿易隱含的碳排放狀況。研究表明，出口是一把“雙刃劍”，它雖然拉動了我國的經濟增長，但卻直接導致了國內碳排放數量的不斷上升。換句話說，國外消費者享受了我國出口商品或服務，但將污染排放留在了我國國內，出口貿易背后蘊含著巨大的碳污染。長期以來，出口導向型的發展模式一直是拉動我國經濟增長的至上“法寶”，在我國現階段面臨二氧化碳減排、資源節約及保持經濟增長速度的多重壓力下，調整和優化出口貿易結構，適當平衡出口貿易的增長速度，使經濟結構從傳統的出口驅動逐步調整至依靠國內消費帶動是十分必要的，這不僅順應了我國當前“調結構、擴內需”的經濟發展政策，也可以降低國外消費中的隱含碳排放，實現經濟社會效益和能源環境效益的“雙贏”。

［1］Schaeffer，R.，Leal，A.The Embodiment of Carbon Associated with Brazilian Imports and Exports［J］.Energy Conversion and Management，1996，37(6 － 8):955－960.

［2］Ahmad，N.，Wyckoff，A.Carbon Dioxide Emissions Embodied in International Trade of Goods［C］.OECD Science，Technology and Industry，Working Paper，Paris:2003.

［3］陳迎，潘家華，謝來輝.中國外貿進出口商品中的內涵能源及其政策含義［J］.經濟研究，2008，(7):11－25.

［4］齊燁，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，2008，18(3):8－13.

［5］劉強，莊幸，姜克雋.中國出口貿易中的載能量及碳排放量分析［J］.中國工業經濟，2008，(8):46－55.

［6］IPCC.2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories［M］.Japan:Hayama National Greenhouse Gas Inventories Institution for Environmental Strategies，2006.

［7］中國氣候變化國別研究組.中國氣候變化國別研究［M］.北京:清華大學出版社，2000.

(責任編輯:于振榮)