貿易隱含污染物測算及結構綠色轉型研究

倪紅福 李善同 何建武

(1.北京大學光華管理學院，北京100871;2.國務院發展研究中心，北京100010)

貿易隱含污染物測算及結構綠色轉型研究

倪紅福1李善同2何建武2

(1.北京大學光華管理學院，北京100871;2.國務院發展研究中心，北京100010)

該文根據中國2002年和2007年非競爭型投入產出表、OECD的國外投入產出表和GTAP Version 7.0的CO2排放強度等數據，利用多國投入產出模型方法測算了中國對外貿易中隱含污染物，分析了貿易隱含污染物的行業結構分布以及在主要貿易伙伴國中的貿易流向，并通過結構分解方法分析了出口規模總量、出口結構變化、投入產出表中間結構變化及單位產值CO2排放量四大因素對出口貿易隱含CO2的貢獻。研究結果表明:2002－2007年間，我國對外貿易創造了巨大貿易順差，同時也帶來了大量隱含CO2、SO2順差，2002年和2007年貿易隱含CO2順差達6.21×108t和1.38 ×109t。2002年和2007年貿易隱含SO2順差分別為323.99萬t和674.54萬t;出口貿易規模的擴大使我國出口貿易隱含CO2大幅增加，帶來了巨大的環境壓力，且出口貿易結構、投入產出中間結構變化也增加了出口貿易隱含CO2的排放。但是單位產值的CO2排放量的降低對抑制隱含CO2增長值發揮了十分重要作用，故需要進一步優化貿易結構，調整產業結構，提高能源利用效率，也就是貿易結構綠色轉型勢在必行。

隱含CO2;對外貿易;CO2排放強度;綠色轉型

改革開放以來，我國的對外貿易取得了巨大的成就，是我國經濟發展的主要拉動力之一。2010年進出口貿易總量已躍居世界第一，進出口總額從1978年的206.4億美元，到 2010年已達到 29 728億美元，年均增長率16.8%，2010年我國外貿依存度為49.45%。可是，巨大的貿易規模和不合理的貿易結構對我國的能源消費及環境產生了較大的壓力。一方面，對外貿易將市場由國內擴展至國際，實現了資源的跨國配置，促進了國內經濟的發展，另一方面，國際商品貿易也通過商品這一載體帶來了資源消費和污染物排放的跨國轉移。故國際貿易不僅表現著總量和結構的不平衡，還隱含著污染物排放的不平衡和掩蓋了環境保護的責任承擔者。而成為“世界工廠”的中國更多扮演著生產者的角色，出口規模的快速增長導致了國內能源的消耗和污染物的排放，這些對我國的經濟發展和“節能減排”政策目標實現具有重要影響。因此，如何比較精確地測算對外貿易中隱含CO2、SO2，解剖我國出口貿易隱含CO2變化因素并分析其中存在的問題，并提出具有針對性的對策建議，值得深入研究。

1 文獻綜述

西方發達國家對貿易中能源消耗和環境污染問題的研究比較早。研究的方法主要是基于投入產出模型，且大部分研究都是基于單國投入產出模型。單國投入產出模型方法是指利用本國的投入產出表和相關排放系數計算從外國進口商品中隱含能源(污染物)。反之，如果利用外國的投入產出表計算從外國進口商品中隱含能源(污染物)方法就是多國投入產出模型方法。從單國模型的國外研究文獻來看，Lenzen［1］對澳大利亞的最終消費中的一次能源和溫室氣體排放含量分析，利用擴展的投入產出方法研究揭示了商品生產過程中間接能源消耗是不可忽視的。Machado G等［2］研究發現1995年巴西出口的非能源產品中的能源和碳含量要明顯大于進口中的含量，每單位產值出口商品平均要比進口商品多40%的能源和56%的碳。Mukhopadhyay和Chakraborty［3］實證分析了國際貿易對20世紀90年代印度二氧化碳、二氧化硫和氧化氮排放產生的影響并討論了環境貿易問題。Fredrich，David［4］利用2002年官方投入產出表和自己編制的2004年中國投入產出表計算了中國出口和進口隱含能源消耗，發現2004年中國凈出口中隱含的能源消耗相當于全部能源消耗的15－22%。從多國模型的國外研究文獻來看，最具代表性的是 Nadim Ahmad、Andrew Wyckoff［5］的 OECD 研究報告，分析多個國家進行國際貿易中隱含能源問題的相關問題。Lenzen和Mungsgaard［6］提出了一個多地區投入產出模型來計算丹麥最終消費中所包含的隱含能源和CO2排放量。Rhee和 Chung［7］研究了日本和韓國貿易中隱含的CO2，結果發現即使韓國對日本呈現貿易赤字，但韓國出口貨物中隱含的CO2高于從日本進口貨物中的隱含CO2，首次提出了發達國家與發展中國家之間存在“碳泄漏”現象。

近年來，由于我國對外貿易擴大和環境污染問題的日益嚴重，國內學者也開始對貿易、環境和能源消耗、污染排放的關系問題展開了一系列的研究。潘家華等［8］利用投入產出方法計算了2002年－2006年中國外貿進出口產品的隱含能源和隱含碳排放，并進行了時間序列分析，不足之處是部門劃分過粗，且進口隱含能源測算采用的是進口來源國整體能耗強度的替代方法，沒有按進口來源國的投入產出表和分部門能耗數據計算。此外，沈利生［9］利用投入產出模型測算了2002－2005年中國進出口貿易對能源消費的影響，結果表明中國對外貿易的進口產品省能多于出口產品耗能的結論。張友國［10］利用1987－2007年中國投入產出表計算了貿易含碳量及其部門分布和國別(地區)流向，并進行了結構分解分析。以上文章使用了“進口替代”方法，也就是單國投入產出模型，在計算進口貿易的隱含CO2時，利用我國的投入產出表和排放系數。但是不同國家之間的投入產出結構、產業結構以及技術水平明顯不同，故不能準確反映國際貿易間真實的隱含能源、污染物流動和數量。另外，利用兩國或多國(區域)投入產出模型測算中國貿易中隱含能源、污染物的文獻也有所出現，劉峰［11］采用2002年中國122部門投入產出表來計算出口貨物的能耗系數，采用2000年日本104部門投入產出表來計算進口貨物的能耗系數，結果發現2001－2005年中國隱含能源出口占當年能耗總量的24%－33%。該文沒有考慮到多國情形，我國與美國、英國等其他國家的貿易比重較大，故測算結果不能完全反映貿易隱含能源，誤差較大。真正意義上利用多國(區域)投入產出模型方法是李善同、何建武［12］，采用多國投入產出表測算了我國對外貿易中隱含的能源、水以及污染物排放，可是該文只是測算2005年隱含能源和污染物。

由于近年來我國貿易規模和結構發生了變化，故很有必要利用最新的投入產出表等數據重新測算隱含污染物并分析其變化趨勢。所以本文在李善同、何建武方法的基礎上，利用多國投入產出模型測算2002、2007年的隱含CO2、SO2，并從時間序列上對隱含CO2變化進行了結構分解分析。本文與其他研究的不同之處在于:①利用多國投入產出模型，測算結果應更加接近真實的貿易隱含CO2，誤差相對較少;②從時間序列的維度上分析了2002－2007年我國貿易隱含CO2的變化趨勢，并利用結構分解方法分析了出口貿易隱含CO2的影響因素;③更新了數據，利用了最新的國內外投入產出表等數據。

2 研究方法和數據來源

2.1 研究方法簡介

所謂“隱含污染物(能源)”(embodied pollutant)，也可以稱為“虛擬污染物(能源)”，是指產品上游加工、制造、運輸等全過程所排放的污染物(消耗的能源)。本研究使用多國投入產出模型方法。首先給出投入產出恒等式:

其中X、Ad和Y分別表示總產出、對國內產品的中間消耗系數矩陣以及最終需求。通過這個等式可以測算最終需求的變化導致總產出的變化。結合各部門能源消耗系數或污染排放系數，就可以計算由于最終需求變化導致的能源消耗量的變化或污染排放量的變化，從而得到了下面這個公式:

其中，Ex、e和E分別表示各部門出口需求、單位產品直接能耗系數以及由出口導致的各部門完全能耗。當我們具體分析不同的國家之間的貿易所導致能源、環境影響時，需要再區分不同的貿易伙伴，進一步可以得到如下公式:

上式便是本文計算中國對外貿易過程中的隱含污染物時使用的公式。其中，Ea，b代表a區域向b區域出口產品中所隱含的污染物量，ea為a區域分部門的污染物排放系數，是a區域非競爭性投入產出表中的直接消耗系數，Exa，b表示a區域向b區域出口的產品數量。

另外，從隱含污染物的計算公式來看，隱含污染物主要受e系數(CO2排放強度或單位產值污染物排放系數)、(I－Ad)－1(投入產出表中間結構變化)、貿易總量和結構變化影響。根據不同的分解方式，我們可以得到相應的貢獻率計算方式。由于隱含污染物計算公式中只有三個因子，所以有六種不同的組合。

可以分解為:本文將分別計算上述六種組合中影響隱含污染物的不同因素的貢獻，取平均值，作為各個因素的貢獻大小。

2.2 數據來源

國外數據主要來自于GTAP和OECD，利用這些數據計算污染物系數矩陣(e)和投入產出矩陣中直接消耗系數矩陣(A)。本文假設貿易伙伴國家對應的污染物系數矩陣(e)在這一定時期內保持不變。

國內數據主要來自于中國統計年鑒和能源統計年鑒。為了減小估算的誤差，本文根據各行業所消耗的煤炭、石油、天然氣等化石能源消耗量以及相應的CO2排放系數，來測算每個行業CO2的排放量，這也是本文所做的改進之一。考慮到國內外數據的可得性，經濟部門統一為19個部門，只測算了2002年、2007年“隱含CO2”，并且通過結構分解方法分析了我國2002－2007年出口貿易隱含CO2變化的結構因素及貢獻率。

3 當前我國對外貿易隱含污染物狀況

3.1 對外貿易的隱含CO2狀況

本文分別測算了2002年和2007年我國的貿易隱含CO2，具體測算結構見表1。

2007年中國出口中所隱含的CO2排放量達到19.84億t，進口商品中所隱含的CO2排放量達到6.03億t，CO2順差達到13.81億t。進出口貿易中隱含的CO2順差量相當于2007年當年CO2排放量的23%，出口隱含CO2占2007年CO2排放量的33.26%。從進出口的相對關系來看，2007年出口額只比進口額高了27.59%，而出口隱含的CO2卻相當于進口隱含CO2的3.29倍;每萬美元出口隱含的CO2為16.31 t，而每萬美元進口所隱含的CO2僅為6.33 t，即出口隱含CO2排放強度相當于進口隱含CO2排放強度的2.58倍。

2002年出口隱含CO2排放量達到7.705億t，進口商品中所隱含的CO2排放量達到1.494億t，CO2順差達到6.21億t。進出口貿易中隱含的CO2順差量相當于當年CO 排放量的18%。從進出口的相對關系來看，2002年出口額只比進口額高了11.05%，而出口隱含的CO2卻相當于進口隱含CO2的5.16倍。從隱含CO2的排放強度來看，每萬美元出口隱含的CO2為23.77 t，而每萬美元進口所隱含的CO2僅為5.11 t，即出口隱含CO2排放強度相當于進口隱含CO2排放強度的4.64倍。

表1 我國貿易隱含CO2及分國別流向情況(106t)Tab.1 Embodied CO2of China foreign trade and trade flows of different countries

從貿易流向情況來看，除2007年中國與澳大利亞存在微小的隱含CO2逆差外，與其他6個主要貿易伙伴國都存在較大的順差，其中尤以美國和日本最為突出。2007年和2002年中國對美國隱含CO2順差占當年總貿易隱含CO2順差的比重分別為23.99%和 24.64%;對日本隱含CO2順差占比分別為9.47%和15.22%.

從2007年的出口結構來看，出口量處于前四位的分別是:通信設備、計算機和其他電子設備(25.32%)、機械設備和儀器制造業(22.08%)、紡織和服裝業(15.58%)、化學工業(8.5%)，同時這也是我國出口中隱含CO2最多的前四個部門，占整個2007年出口 CO2隱含比重達63.18%，其中機械設備和儀器制造業(24.73%)、通信設備、計算機和其他電子設備(16.10%)、紡織和服裝業(11.34%)、化學工業(11%)(見表 2)。另外，2002 年與2007年很相似，我國出口隱含CO2大的部門主要集中在紡織和服裝業、機械設備和儀器制造業、通信設備、計算機和其他電子設備和化學工業。但是，出口結構有所變化，從2002年到2007年隱含CO2占當年總隱含CO2比重提高的行業是:金屬冶煉及壓延加工業、金屬制品業、機械設備及儀器制造業、通信設備、計算機及其它電子設備制造業、交通運輸設備制造業。其他行業的占比都有所下降。主要原因是我國的出口結構中這些行業的出口量占總出口量的比例大幅增加。

表2 我國出口貿易中隱含CO2行業結構分布及其變化(106t，%)Tab.2 Industrial distribution of embodied CO2of China foreign trade

隱含污染物是一個絕對量，一定程度上反映了我國進出口貿易的環境成本轉移。但是，不能反映它們之間的相對強度，例如中國與美國貿易額遠遠大于中國與英國的貿易額，這樣必然會使得中美的貿易隱含CO2順差大于中英的隱含CO2順差。為了更好地反映相對環境成本轉移大小，本文計算了進出口貿易隱含污染指數。進出口貿易隱含污染指數(PTT Index the pollution terms of trade index):

其中EX:出口貿易隱含污染物，EM:進口隱含污染物，X:出口貿易額，M:進口貿易額。如果PTT大于1，表示中國與該貿易伙伴國的單位出口中隱含的污染物高于單位進口中隱含的污染物;反之亦然。不同貿易伙伴國PTT的不同，反映了中國與這些貿易伙伴國的環境轉移成本的相對程度不同(見表3)。

表3 對外貿易隱含CO2污染指數Tab.3 Embodied CO2pollution of foreign trade index

從時間序列的變化來看，中國與各主要貿易伙伴國的PTT都出現了下降的趨勢;但是從橫向來看，雖然美國和日本是我國的進出口貿易隱含CO2順差最大的兩個國家，但是進出口貿易隱含CO2指數最大的兩個國家是德國和法國。也就是說，中國與德國和法國的環境成本轉移的相對強度最大。

3.2 對外貿易的隱含SO2狀況

2007年中國出口中所隱含的SO2排放量達到713.98萬t;進口商品中所隱含的SO2排放量達到39.44萬t，SO2順差達到674.54萬t(見表4)，相當于2007年中國從國外凈進口了674.54萬t二氧化硫。進出口貿易中隱含的SO2順差量相當于2007年當年SO2排放量的31.52%，出口隱含SO2占2007年SO2排放量的33.36%。

表4 2007年和2002年我國隱含SO2貿易情況表(104t)Tab.4 Embodied SO2of China foreign trade in 2002 and 2007

2002年中國出口中所隱含的SO2排放量達到334.95萬t;進口商品中所隱含的SO2排放量達到10.96萬t，SO2順差達到323.99萬t，相當于2002年中國從國外凈進口了323.99萬t二氧化硫。進出口貿易中隱含的SO2順差量相當于2002年當年SO2排放量的52%。

從2007年的出口結構來看，出口最多前五個部門同時也是我國出口中隱含SO2最多的前五個部門，其中機械設備和儀器制造業(22.23%)、通信設備、計算機和其他電子設備(16.17%)、紡織和服裝業(12.89%)、化學工業(12.69%)、金屬制品業(7.68%)。

4 貿易結構與減排效率變化對隱含污染物的影響

出口貿易隱含CO2主要受CO2排放強度、投入產出結構變化、出口貿易總量變化、出口貿易結構變化的影響。我國出口大幅增加并沒有使中國出口隱含CO2排放量增加相同的倍數。出口總額從2002年的3 240.78億美元升到2007年的12 166.88億美元，升幅達275.43%，而出口隱含CO2的排放量從2002年的7.71億t上升到2007年的19.84億t，升幅達157.52%。為此，本文對以上四大因素進行了結構分解分析，以具體說明我國總出口中隱含CO2的影響因素。

表5 2002－2007年我國出口貿易隱含CO2結構分解Tab.5 Structural Decomposition of CO2embodied in China’s export of 2002 －2007

從表5可以看出:2002－2007年，我國出口貿易中隱含的CO2增長1 213.75百萬t，其中貿易總量的變化因素使得出口隱含 CO2增長 1 858.25百萬 t，貢獻率達153.10%。一方面說明出口貿易的大幅增加是我國出口隱含CO2增加的主要原因;另一方面，如果沒有近年來我國“節能減排”政策使得單位產值CO2排放降低從而抑制了出口隱含CO2，我國出口貿易將給我國帶來更大的和能源消耗和環境壓力。

出口貿易結構變化因素使出口貿易隱含CO2增長105.73百萬t，貢獻率為8.71%，說明這段時期我國的出口貿易結構在惡化，加重了我國的能源消耗和環境污染。

結構變化因素使出口貿易隱含CO2平均增加1 288.13百萬t，貢獻率達106.13%，可能是因為2002－2007期間，我國對一些能源消耗比較多的產品投入相對比例增加的因素引起的，例如在農業生產中，由于機械化和大量使用化肥，該投入結構使得隱含的CO2排放相對增加。投入產出中間結構的變化加重了我國的環境壓力。

單位產值CO2排放量降低使得出口貿易中隱含的CO2平均降低了 2 038.36百萬 t，貢獻率達 －167.94%。這與該時期生產和消費過程中節能減排意識增強，能源消耗強度和CO2排放強度降低是相符的。

總之，2002－2007年期間，能源效率的提高、減排技術的改進帶來的技術效用降低了單位產值的CO2排放量，從而也抑制隱含CO2增長，但是由于出口貿易規模的擴大、出口貿易結構和投入產出表中間結構的變化依然使我國出口貿易隱含CO2大幅增加，帶來了巨大的環境壓力。因此，為了減少我國出口貿易隱含CO2和環境壓力，需要進一步優化貿易結構，調整產業結構，提高能源利用效率和減低單位產值的CO2的排放量，因此，經濟綠色轉型勢在必行。

5 結論及對策建議

5.1 結論

雖然我國對外貿易創造了巨大貿易順差，但是由于高耗能、高污染產品在出口產品中占有較高的比重以及能源利用效率較低，使得在對外貿易過程中隱性地進口了大量的污染物，增加了國內節能和環境的壓力。

能源效率的提高、減排技術的改進帶來的技術效用降低了單位產值的CO2和SO2排放量，對于抑制隱含CO2和SO2增長發揮了十分重要的作用，但是由于出口貿易規模的擴大、出口貿易結構和投入產出表中間結構的變化還是使我國出口貿易隱含CO2大幅增加。

5.2 對策建議

我國必須進一步優化貿易結構和產業結構，提高能源利用效率，進行貿易結構綠色轉型。①繼續穩定和拓展外需，實施可持續的外貿發展戰略，實現國際貿易、社會、環境效益的有機結合和統一。②加快轉變外貿發展方式，實現貿易方式綠色轉型，繼續優化進出口產品結構。③大力發展服務貿易，增強服務業競爭力。④企業需要不斷提升自身技術水平，培育出口競爭新優勢。⑤積極面對各種貿易摩擦、技術和綠色貿易壁壘。

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Calculation of CO2Embodied in International Trade and Structural Green Transformation

NI Hong-fu1LI Shan-tong2HE Jian-wu2
(1.Guanghua School of Management，Peking University，Beijing 100871;2.Development Research Center，the State Council，Beijing 100010，China)

Based on the data from China’s non-competitive input-output tables for 2002 and 2007，foreign input-output tables from OECD and foreign CO2emission intensity from GTAP version 7.0，this paper calculates CO2，SO2embodied in China’s international trade and analyzes the China’s trade flows to the major partners and industry distribution by using the“multi-country input-output table model”.The paper also explains how the four factors(change to the export scale，change to export structure;change to the structure of input-output tables，and the amount of CO2emission per unit of economic output)contribute to the increasing CO2embodied in China’s export trade by using decomposition analysis.The research shows that:in the period of 2002 to 2007，China’s international trade has created a large number of trade surplus as well as great amount of embodied pollutant surplus.There are embodied CO2surplus 621×106t and 1 381.06 ×106t respectively in 2002 and 2007，and embodied SO2323.99 ×104t and 674.54 ×104t respectively in 2002 and 2007.The booming scale of China’s export trade is the major contributor to the increase of CO2embodied in China’s export trade，and moreover，the foreign trade structure and intermediate input-output structure contribute to the increase of CO2embodied in Chian’s export trade.However，the dropping intensity of CO2emission，caused by the advance of energy-saving technology，has played an important role in inhibiting the increase of CO2embodied in export trade.Therefore，we should update foreign trade and industry structure and promote energy efficiencies.In other words，green transformation of trade structure must be carried out.

embodied CO2;foreign trade;CO2emissions intensity;green transformation

F752

A

1002－2104(2012)05－0164－06

10.3969/j.issn.1002－2104.2012.05.027

2012－01－05

倪紅福，博士生，主要研究方向為宏觀經濟。

(編輯:劉照勝)