中國碳排放與出口貿易間脫鉤關系實證

劉愛東　曾輝祥　劉文靜

摘要

出口貿易作為國內污染排放的“三大引擎”之一，加劇了中國能源耗費和碳排放。根據1990-2011年中國一次能源消耗量，采用IPCC方法估算了1990-2011年中國碳排放量；基于1990-2011年中國碳排放量和出口貿易額之間的時間序列數據，通過構建碳排放量與出口貿易之間的Tapio脫鉤模型，判別了中國碳排放量與出口貿易之間的脫鉤狀態；借鑒Kaya恒等式，運用LMDI方法進一步構建了擴展的Tapio脫鉤模型，對碳排放的驅動因素進行了分解。分析結果表明：1990-2011年間，中國碳排放總量與出口貿易額均保持高速增長；該期間中國碳排放與出口貿易總體呈弱脫鉤關系，而16個分行業的脫鉤狀態存在顯著差異；出口貿易增長與碳排放增加存在正相關，出口貿易增長是碳排放增加的主要原因之一，1990-2011年中國碳排放與出口貿易脫鉤彈性指數及分解指標顯示，降低能源碳排放強度是實現碳排放與出口貿易脫鉤的關鍵，能源結構應當引起關注。我們認為，攀升出口產品附加值、優化出口產品結構、“碳生產國”與“碳消費國”責任共擔是實現碳排放與出口貿易脫鉤的本原。

關鍵詞碳排放；出口貿易；脫鉤關系；Tapio脫鉤模型擴展；LMDI因素分解

中圖分類號F746.12 文獻標識碼A文章編號1002-2104（2014）07-0073-09doi：103969/jissn1002-2104201407012

改革開放以來，中國的對外貿易飛速發展，進出口總額從1978年的206.4億美元上升到2011年的36 418.6億美元，33年中增長了176.4倍。其中出口貿易額從97.5億美元上升到18 983.8億美元，增長了194.7倍。然而，在資源能源日益緊張、環境保護日益嚴峻的今天，出口貿易卻逐漸演變成一把雙刃劍——每年中國的出口貿易帶來的碳排放量也不斷攀升。為此，一些學者將出口貿易稱為國內相關污染排放的“三大引擎”之一[1]。從表面上看，碳排放量的高低是人類能源利用方式和水平的反映，但從本質上講，更是人類經濟發展方式的新標識[2]。作為最大的發展中國家，2008年中國的CO2排放量已經超過美國居世界第一位[3]，已經引起國際社會的廣泛關注，中國也向世界作出了減排的承諾，未來所面臨的CO2 減排壓力將與日俱增。然而，從消費的角度看，中國并不是其碳排放的唯一責任方，中國的碳排放中有相當部分被用于生產滿足國外消費者生產和生活需要的出口產品[4]。眾多的貿易伙伴中，美國、日本及歐盟等發達國家或地區是中國出口貿易碳排放的主要受惠方[5-6]。但是，追溯國際社會歷次減少國家溫室氣體排放的談判，無論是1992年的《聯合國氣候變化框架公約》，1997年的《京都議定書》，2009年哥本哈根第十五次締約方大會，還是2012年聯合國氣候變化框架公約第18次締約方大會及《京都議定書》第8次締約方大會，均凸顯出一個特點：氣候數據均為富國開脫，相關協議主要是針對碳排放源頭進行規范。也就是說以生產過程進行核算，從而使消費國在滿足自身需求的同時，卻不須承擔CO2 等溫室氣體的排放責任。如今，中國已把應對氣候變化目標列入“十二五”規劃約束性指標，生態文明將引領各項事業的發展。

目前，已有大量研究印證了“生產出口商品加劇中國能源耗費和碳排放”這一結論，亦即中國碳排放量增加中的相當一部分源自發達國家消費需求拉動所致。Mongelli和Tassielli[7]研究發現，2004 年中國大約11.09億t的二氧化碳排放是由于凈出口導致，占中國當年二氧化碳排放總量（47.32億t）的23%，相當于同年日本的二氧化碳總排放量，是德國與澳大利亞的排放總量之和；劉強、莊幸和姜克雋等[8]對中國46種主要出口產品的出口載能量進行分析，結果表明，這些產品在出口的過程中帶走了大約13.4%的國內一次能源消耗，碳排放量約占全國碳排放量的14.4%。彭海珍[9]以中國制造業為研究對象，實證分析發現中國出口擴張對環境所產生的巨大負作用遠遠大于出口結構變化和技術提高對環境產生的積極影響；齊曄、李惠民和徐明[10]采用投入產出法，估算了1997-2006 年我國進出口貿易中的隱含碳，認為1997-2002年隱含碳凈出口量占當年我國碳排放總量的12%-14%，2002 年之后迅速增加，到2006年，已達29.28%。許廣月、劉亞錚[11-12]運用計量分析法研究發現出口貿易、經濟增長與碳排放量之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原因，而經濟增長不是碳排放的格蘭杰原因；王天風和張珺[13]運用因素分解法和計量分析法，以中國1980-2008年的時間序列數據及1998年和2007年兩個時間點的數據為樣本，檢驗中國出口貿易與碳排放之間的關系發現，出口貿易與碳排放之間存在著長期均衡關系，出口貿易是碳排放的格蘭杰原因。從現有文獻來看，關于出口貿易與碳排放之間關系的研究方法大致可以分為兩種，即兩個變量關系的計量檢驗和投入產出模型分析法。運用脫鉤理論研究出口貿易與碳排放之間的關系尚屬新的嘗試，本文擬結合Tapio脫鉤模型和TMDI因素分解法，選取1990-2011年的時間序列數據進行分析，首先從宏觀上判斷出口貿易與碳排放之間的脫鉤狀態，進而在對脫鉤彈性指標分解的基礎上定量測度出口貿易增長彈性對中國碳排放的貢獻。

1碳排放量測算

碳排放是關于溫室氣體排放的總稱，溫室氣體中最主要的構成物是CO2，CO2排放主要來自化石燃料和水泥、石灰、鋼鐵等工業生產過程，據世行報告，前者占到70%以上。因此，世界上CO2排放多是通過化石能源消費量推算得來。中國的能源活動排放源設備體系極其分散且相當龐大，如若詳細地對排放源進行分類存在難度。中國作為世界的煤炭消費大國，對煤炭這一高污染燃料的消費量占能源消費總量的比例高達85%。基于此，本文主要以原煤、原油和天然氣這三種消耗量較大的一次能源為基準來核算我國的碳排放量。

1.1碳排放量測算模型

本文采用IPCC提出的以能源消費分類為標志的因素分解方法，即碳排放總量可以根據各種能源消費導致的CO2排放估算量加和得到。具體公式如下：

CO2=∑3k=1CO2，k=∑3k=1Ek×NCVk×CEFk×COFk×（44/12）（1）

其中，CO2代表估算的二氧化碳排放量，k（k=1，2，3）分別代表原煤、原油和天然氣三種一次能源；Ek代表能源消耗量；NCVk表示一次能源的平均單位發熱量（IPCC稱為凈發熱值）；CEFk表示碳排放系數，由于IPCC沒有直接提供原煤的碳排放系數，而我國原煤分類比較固定，一般以煙煤為主，占比75%-80%，無煙煤占比20%左右，所以本文通過煙煤和無煙煤碳排放系數的加權平均值（80%和20%）來估算原煤的碳排放系數；COFk是碳氧化因子；44和12分別為二氧化碳和碳的分子量。

1.2數據來源及處理

本文測算碳排放量涉及的基礎數據主要包括：三種化石能源的消耗量、能源平均單位發熱量、各種能源折算標準煤參考系數、碳氧化因子及二氧化碳排放系數等。計算中國1990至2011年我國碳排放量涉及的三種化石能源的表觀消費量數據來自《中國能源統計年鑒》（1991-2012）。原煤、原油、天然氣的標煤折算系數分別為0.714 3 kg標準煤/kg、1.428 6 kg標準煤/kg、1.330 0 kg標準煤/m3 （摘自《中國能源統計年鑒2011》）。由于IPCC公布的各種能源折標準煤參考系數中能源消耗單位不統一，須換算成我國能源度量的統一熱量單位標準煤。復旦大學陳詩一教授通過構造中國工業38個二位數行業的投入產出面板數據庫，根據《中國能源統計年鑒》提供的各種能源折標準煤系數，對二氧化碳測度所用的參考系數以及中國原煤、原油和天然氣的碳排放系數進行了估算，實現了中國二氧化碳排放系數單位的統一[14]。本文借鑒陳詩一教授的研究成果，將能源標準煤系數轉化為我國能源熱量的度量單位，各種能源的碳排放系數如表1。

2碳排放與出口貿易增長脫鉤模型構建

國外學者將物理學領域中的“脫鉤”理論（意為“解耦”，即使具有響應關系的兩個或多個物理量之間的相互關系盡早分離）引入社會經濟學領域，用于分析經濟與環境壓力的脫鉤問題。經濟合作與發展組織（Organization for Economic Co-operation and Development， 簡稱OECD）最先提出脫鉤模型，即OECD脫鉤模型[15]，主要用于分析經濟發展與資源消耗之間的相應關系，脫鉤就是用少于以往的物質消耗產出多于以往的經濟財富。

2.1碳排放與出口貿易增長間的Tapio脫鉤模型構建

在全球向低碳經濟轉型的特殊背景下，新一輪國際產業結構調整使中國在成為“世界制造業基地”和“世界第一大出口國”的同時，也直接或間接地出口了大量能源資源，并付出了巨大的環境代價。李小平等認為，中國對主要發達國家的出口變量與CO2排放量正相關，體現了出口貿易對環境影響的規模效應。鑒于此，本文利用Tapio脫鉤模型[16]，對1990-2011年中國碳排放量與出口貿易額之間的脫鉤關系進行測度。

根據以上研究，本文在Tapio脫鉤模型的基礎上，通過相應變量變換，構建碳排放量與出口貿易額的脫鉤模型，即：

tCO2，EXP=ΔCO2/CO2ΔEXP/EXP（2）

其中：tCO2，EXP為CO2排放量與出口貿易額的脫鉤彈性指標；CO2為CO2排放量；ΔCO2為現期相對于基期的CO2排放量變化值；EXP為當期出口貿易額；ΔEXP為現期相對于基期的出口貿易額變化量。另外，根據Tapio對彈性指數的劃分，本文將彈性指數值根據脫鉤或未脫鉤劃分為6種類型，分別為強脫鉤、弱脫鉤、強負脫鉤、弱負脫鉤、擴張性負脫鉤、衰退性負脫鉤。其中，強脫鉤是可持續發展狀態，也是實現低碳經濟的最佳狀態；強負脫鉤為最不利狀態；弱脫鉤為相對樂觀狀態，其余均為不可持續狀態，各類脫鉤狀態的詳細解釋見表2。

式（2）中，當出口貿易額保持持續增長（即rEXP=ΔEXP/EXP>0）時，tCO2，EXP值越小說明脫鉤關系越顯著，同時也越有利于可持續發展。本文為探究出口貿易增長與

1.1碳排放量測算模型

本文采用IPCC提出的以能源消費分類為標志的因素分解方法，即碳排放總量可以根據各種能源消費導致的CO2排放估算量加和得到。具體公式如下：

CO2=∑3k=1CO2，k=∑3k=1Ek×NCVk×CEFk×COFk×（44/12）（1）

其中，CO2代表估算的二氧化碳排放量，k（k=1，2，3）分別代表原煤、原油和天然氣三種一次能源；Ek代表能源消耗量；NCVk表示一次能源的平均單位發熱量（IPCC稱為凈發熱值）；CEFk表示碳排放系數，由于IPCC沒有直接提供原煤的碳排放系數，而我國原煤分類比較固定，一般以煙煤為主，占比75%-80%，無煙煤占比20%左右，所以本文通過煙煤和無煙煤碳排放系數的加權平均值（80%和20%）來估算原煤的碳排放系數；COFk是碳氧化因子；44和12分別為二氧化碳和碳的分子量。

1.2數據來源及處理

本文測算碳排放量涉及的基礎數據主要包括：三種化石能源的消耗量、能源平均單位發熱量、各種能源折算標準煤參考系數、碳氧化因子及二氧化碳排放系數等。計算中國1990至2011年我國碳排放量涉及的三種化石能源的表觀消費量數據來自《中國能源統計年鑒》（1991-2012）。原煤、原油、天然氣的標煤折算系數分別為0.714 3 kg標準煤/kg、1.428 6 kg標準煤/kg、1.330 0 kg標準煤/m3 （摘自《中國能源統計年鑒2011》）。由于IPCC公布的各種能源折標準煤參考系數中能源消耗單位不統一，須換算成我國能源度量的統一熱量單位標準煤。復旦大學陳詩一教授通過構造中國工業38個二位數行業的投入產出面板數據庫，根據《中國能源統計年鑒》提供的各種能源折標準煤系數，對二氧化碳測度所用的參考系數以及中國原煤、原油和天然氣的碳排放系數進行了估算，實現了中國二氧化碳排放系數單位的統一[14]。本文借鑒陳詩一教授的研究成果，將能源標準煤系數轉化為我國能源熱量的度量單位，各種能源的碳排放系數如表1。

2碳排放與出口貿易增長脫鉤模型構建

國外學者將物理學領域中的“脫鉤”理論（意為“解耦”，即使具有響應關系的兩個或多個物理量之間的相互關系盡早分離）引入社會經濟學領域，用于分析經濟與環境壓力的脫鉤問題。經濟合作與發展組織（Organization for Economic Co-operation and Development， 簡稱OECD）最先提出脫鉤模型，即OECD脫鉤模型[15]，主要用于分析經濟發展與資源消耗之間的相應關系，脫鉤就是用少于以往的物質消耗產出多于以往的經濟財富。

2.1碳排放與出口貿易增長間的Tapio脫鉤模型構建

在全球向低碳經濟轉型的特殊背景下，新一輪國際產業結構調整使中國在成為“世界制造業基地”和“世界第一大出口國”的同時，也直接或間接地出口了大量能源資源，并付出了巨大的環境代價。李小平等認為，中國對主要發達國家的出口變量與CO2排放量正相關，體現了出口貿易對環境影響的規模效應。鑒于此，本文利用Tapio脫鉤模型[16]，對1990-2011年中國碳排放量與出口貿易額之間的脫鉤關系進行測度。

根據以上研究，本文在Tapio脫鉤模型的基礎上，通過相應變量變換，構建碳排放量與出口貿易額的脫鉤模型，即：

tCO2，EXP=ΔCO2/CO2ΔEXP/EXP（2）

其中：tCO2，EXP為CO2排放量與出口貿易額的脫鉤彈性指標；CO2為CO2排放量；ΔCO2為現期相對于基期的CO2排放量變化值；EXP為當期出口貿易額；ΔEXP為現期相對于基期的出口貿易額變化量。另外，根據Tapio對彈性指數的劃分，本文將彈性指數值根據脫鉤或未脫鉤劃分為6種類型，分別為強脫鉤、弱脫鉤、強負脫鉤、弱負脫鉤、擴張性負脫鉤、衰退性負脫鉤。其中，強脫鉤是可持續發展狀態，也是實現低碳經濟的最佳狀態；強負脫鉤為最不利狀態；弱脫鉤為相對樂觀狀態，其余均為不可持續狀態，各類脫鉤狀態的詳細解釋見表2。

式（2）中，當出口貿易額保持持續增長（即rEXP=ΔEXP/EXP>0）時，tCO2，EXP值越小說明脫鉤關系越顯著，同時也越有利于可持續發展。本文為探究出口貿易增長與

1.1碳排放量測算模型

本文采用IPCC提出的以能源消費分類為標志的因素分解方法，即碳排放總量可以根據各種能源消費導致的CO2排放估算量加和得到。具體公式如下：

CO2=∑3k=1CO2，k=∑3k=1Ek×NCVk×CEFk×COFk×（44/12）（1）

其中，CO2代表估算的二氧化碳排放量，k（k=1，2，3）分別代表原煤、原油和天然氣三種一次能源；Ek代表能源消耗量；NCVk表示一次能源的平均單位發熱量（IPCC稱為凈發熱值）；CEFk表示碳排放系數，由于IPCC沒有直接提供原煤的碳排放系數，而我國原煤分類比較固定，一般以煙煤為主，占比75%-80%，無煙煤占比20%左右，所以本文通過煙煤和無煙煤碳排放系數的加權平均值（80%和20%）來估算原煤的碳排放系數；COFk是碳氧化因子；44和12分別為二氧化碳和碳的分子量。

1.2數據來源及處理

本文測算碳排放量涉及的基礎數據主要包括：三種化石能源的消耗量、能源平均單位發熱量、各種能源折算標準煤參考系數、碳氧化因子及二氧化碳排放系數等。計算中國1990至2011年我國碳排放量涉及的三種化石能源的表觀消費量數據來自《中國能源統計年鑒》（1991-2012）。原煤、原油、天然氣的標煤折算系數分別為0.714 3 kg標準煤/kg、1.428 6 kg標準煤/kg、1.330 0 kg標準煤/m3 （摘自《中國能源統計年鑒2011》）。由于IPCC公布的各種能源折標準煤參考系數中能源消耗單位不統一，須換算成我國能源度量的統一熱量單位標準煤。復旦大學陳詩一教授通過構造中國工業38個二位數行業的投入產出面板數據庫，根據《中國能源統計年鑒》提供的各種能源折標準煤系數，對二氧化碳測度所用的參考系數以及中國原煤、原油和天然氣的碳排放系數進行了估算，實現了中國二氧化碳排放系數單位的統一[14]。本文借鑒陳詩一教授的研究成果，將能源標準煤系數轉化為我國能源熱量的度量單位，各種能源的碳排放系數如表1。

2碳排放與出口貿易增長脫鉤模型構建

國外學者將物理學領域中的“脫鉤”理論（意為“解耦”，即使具有響應關系的兩個或多個物理量之間的相互關系盡早分離）引入社會經濟學領域，用于分析經濟與環境壓力的脫鉤問題。經濟合作與發展組織（Organization for Economic Co-operation and Development， 簡稱OECD）最先提出脫鉤模型，即OECD脫鉤模型[15]，主要用于分析經濟發展與資源消耗之間的相應關系，脫鉤就是用少于以往的物質消耗產出多于以往的經濟財富。

2.1碳排放與出口貿易增長間的Tapio脫鉤模型構建

在全球向低碳經濟轉型的特殊背景下，新一輪國際產業結構調整使中國在成為“世界制造業基地”和“世界第一大出口國”的同時，也直接或間接地出口了大量能源資源，并付出了巨大的環境代價。李小平等認為，中國對主要發達國家的出口變量與CO2排放量正相關，體現了出口貿易對環境影響的規模效應。鑒于此，本文利用Tapio脫鉤模型[16]，對1990-2011年中國碳排放量與出口貿易額之間的脫鉤關系進行測度。

根據以上研究，本文在Tapio脫鉤模型的基礎上，通過相應變量變換，構建碳排放量與出口貿易額的脫鉤模型，即：

tCO2，EXP=ΔCO2/CO2ΔEXP/EXP（2）

其中：tCO2，EXP為CO2排放量與出口貿易額的脫鉤彈性指標；CO2為CO2排放量；ΔCO2為現期相對于基期的CO2排放量變化值；EXP為當期出口貿易額；ΔEXP為現期相對于基期的出口貿易額變化量。另外，根據Tapio對彈性指數的劃分，本文將彈性指數值根據脫鉤或未脫鉤劃分為6種類型，分別為強脫鉤、弱脫鉤、強負脫鉤、弱負脫鉤、擴張性負脫鉤、衰退性負脫鉤。其中，強脫鉤是可持續發展狀態，也是實現低碳經濟的最佳狀態；強負脫鉤為最不利狀態；弱脫鉤為相對樂觀狀態，其余均為不可持續狀態，各類脫鉤狀態的詳細解釋見表2。

式（2）中，當出口貿易額保持持續增長（即rEXP=ΔEXP/EXP>0）時，tCO2，EXP值越小說明脫鉤關系越顯著，同時也越有利于可持續發展。本文為探究出口貿易增長與