我國造紙產業出口貿易隱含碳研究

陳建鈴 林偉明 劉燕娜,*

(1.福建農林大學管理學院,福建福州,350002；2.福建農林大學金山學院,福建福州,350002)

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我國造紙產業出口貿易隱含碳研究

陳建鈴1林偉明2劉燕娜1,*

基于非競爭性假設,利用投入產出模型和結構分解分析法,研究了我國造紙產業1995—2009年出口貿易隱含碳的演變特征及影響因素。結果表明,1995—2009年我國造紙產業出口貿易隱含碳呈先降低后升高再降低的變化規律,且約占我國造紙產業碳排放總額的20%；造紙產業對化學制品業及電力、天然氣和水供應業等高碳排行業的關聯度逐漸增加,生產過程中對間接隱含的其他行業所產生的CO2比例較高；生產技術改進及能源消耗強度的降解對抵消隱含碳增長的作用顯著。

投入產出模型；造紙產業；貿易隱含碳；結構分解分析法；世界投入產出數據庫

(*E-mail: liu2798@163.com)

以氣候變暖為主要特征的全球氣候變化問題是國際社會普遍關心的重大問題,CO2等溫室氣體的減排是緩解氣候變化的一項有效措施。我國作為世界上最大的CO2氣體排放國之一,隨著我國經濟實力的增強,發達國家要求我國承擔節能減排責任的呼聲越來越高。為緩解全球溫室氣體排放,我國政府承諾到2020年單位GDP的碳排放比2005年下降40%～45%[1]。我國CO2排放量的快速增長不僅源于巨大的國內消費需求,出口貿易飛速發展也起到推動作用；同時,美國、日本及歐洲等發達國家和地區正在籌劃對進口碳產品實施“碳關稅”政策[2]。面對國內外的雙重壓力,我國造紙產業不斷加大環境治理力度,扎實推進節能減排,完善相關政策法規,產業發展環境不斷優化。為了形象而準確衡量我國造紙產業減排效果,需定量分析我國造紙產業在出口貿易中碳排放的演變特征及影響因素,這不僅是對該領域先期研究[3- 4]的發展,更對進一步推進該行業節能減排意義重大。

研究所述的我國造紙產業主要包括紙漿、紙和紙板、印刷和出版等行業領域。出口貿易隱含碳指為滿足國外消費者消費商品需求直接和間接排放的CO2,包括從原料的取得、制造加工、運輸等整個生產過程。投入產出法已被廣泛應用于對外貿易隱含碳測算的研究上。投入產出法從范圍的廣度上又可分為單區域和多區域投入產出模型,目前學者最常用的還是單區域投入產出模型[5]。在采用單區域投入產出模型的文獻中又有兩種處理貿易隱含碳的不同方法,第一種是基于競爭性假設[6-10],進口產品和國內產品可以相互替代；第二種是基于非競爭性假設[11-13],區別對待進口與國內的產品；前者往往會導致出口隱含碳與進口隱含碳在預估時產生對中間進口產品的隱含碳過度消費的現象[14],因此非競爭性假設的單區域投入產出法是較理想的測算工具。

本文在前人研究的基礎上,運用基于非競爭性假設的單區域投入產出法測算我國造紙產業出口貿易隱含碳,并采用結構分解分析法,分析技術效益、結構效益以及規模效益3個方面對我國造紙產業出口隱含碳增長的影響,并提出減排建議。

1 投入產出法與數據來源

1.1 投入產出法概述

投入產出模型由俄裔美國經濟學家W.Leontif于1936年提出,是研究和分析國民經濟各部門間產品生產與消耗之間的數量依存關系的方法[15],隨后此方法的先進性和實用性逐步得到認可,并被各國學者效仿。近年來,投入產出法在應用領域和分析手段上被后人加以改進,發展成為聯系經濟活動與環境污染問題的一種行之有效的研究方法,其核心是利用投入產出表中的直接消耗系數矩陣,將直接CO2排放系數轉化成完全CO2排放系數,然后用商品價值矩陣乘以生產國該類商品的完全CO2排放系數,便可得到產品中的總隱含碳。

1.2 投入產出分析的基本模型

1.2.1 完全消耗系數計算方法

根據投入產出模型,一個國家各部門的總產出X可以表示為：

X=AX+D+E-M

(1)

其中，矩陣A是直接消耗系數，其計算方法是依據投入產出表的數據,用j產品部門的總投入(Xj)除以該部門生產經營中所直接消耗的第i產品部門的產品或服務的數量xij；D是最終需求列向量,E、M分別表示出口、進口矩陣。用I表示單位矩陣,則矩陣(I-A)-1被稱為完全消耗系數矩陣,表示為獲得每單位本行業最終產品對其他行業部門商品或服務的直接需求和間接需求之和,反映了本行業與其他部門間直接和間接的技術經濟聯系[15]。

1.2.2 完全CO2排放系數計算方法

出口商品作為最終產品在國內生產過程中,部分中間投入品是進口品,采用非競爭性假設的投入產出模型核算完全CO2排放系數,可以扣除因使用進口中間投入品而減少的國內CO2排放[11-13],用A0表示扣除進口中間投入品后的直接消耗系數矩陣,c′表示直接CO2排放系數,其中直接CO2排放系數=直接CO2排放總量(kt)÷產值(百萬美元)行向量,完全CO2排放系數則可以表示為：c′(I-A0)-1。

1.2.3 出口貿易隱含碳計算方法

出口貿易隱含碳是出口商品生產過程中隱含的直接和間接CO2排放,利用投入產出模型計算出口商品貿易隱含碳量,將出口商品的完全CO2排放系數乘以其出口貿易額即可[15]。如果分別用C、E表示出口貿易隱含碳和出口額,則有：

C=c′(I-A0)-1E

(2)

1.3 數據來源

研究所使用的投入產出表、產值及貿易額數據均來自世界投入產出數據庫(WIOD)的國家投入產出表(National Input-Output Tables)子數據庫,而產業直接CO2排放總量來自WIOD數據庫中的環境賬戶(Environmental Accounts)子數據庫。WIOD數據庫包含了1995—2009年全球40個主要國家和地區、35個行業的貿易和廢氣排放等數據,各國家和地區造紙產業總產值占全球造紙產業總產值的85%以上,能夠反映全球造紙產業主要經濟活動。

2 測算結果與分析

為了系統分析我國造紙產業出口貿易隱含碳的演變特征,需要對連續幾年的情況進行動態分析。WIOD數據庫是相關領域最權威、數據最新的數據庫,但截至目前能夠提供的數據年份僅到2009年,因此僅對1995—2009年我國造紙產業出口貿易隱含碳進行研究。根據上述計算方法和相關數據,測算結果如下。

2.1 完全消耗系數

表1為1995—2009年我國造紙產業對部分行業完全消耗系數。從表1可以看到,造紙產業對自身完全消耗系數呈“U型”變化,以2002年為最低點，其中2002—2007年對自身消耗逐年增加,之后基本維持在1.48的水平。造紙產業對其他行業的完全需求中,對農林牧漁水利業的完全消耗系數呈“U型”變化,以2001年和2002年為最低點；對化學制品業的完全依賴程度上升最明顯,完全消耗系數從1995年的0.11上升到2009年的0.22；對電力、天然氣和水供應業的完全依賴性也越來越強；對批發和委托加工貿易的完全消耗系數先是下降,2007年開始回升。

表1 1995—2009年我國造紙產業對部分行業完全消耗系數

總體上看,化學制品業、農林牧漁水利業以及電力、天然氣和水供應業等高碳排行業對造紙產業有著突出的貢獻，并且對化學制品業及電力、天然氣和水供應等行業的關聯度逐漸增加。

2.2 完全CO2排放系數

圖1為1995—2009年我國造紙產業CO2排放系數。1995—2009年我國造紙產業的完全CO2排放系數和直接CO2排放系數總體均在下降,但下降幅度有趨緩的跡象；同時可以明顯發現造紙產業的完全CO2排放系數始終高于直接CO2排放系數,從1995年的3.75倍持續上升到2007年的6.72倍,2008年該比值微降并到2009年得以維持,這說明造紙產業在生產產品過程中對自身行業所排放的CO2較低,而間接隱含的其他行業所生產CO2的比例較高。

圖1 1995—2009年我國造紙產業CO2排放系數

2.3 出口貿易隱含碳

從出口貿易隱含碳總量來看(如圖2所示),我國在1995—1999年間出口貿易隱含碳排放量大幅度下降,由1995年的最大值837.90萬t下降到了1999年的最小值507.78萬t,經歷2000年和2001年的調整適應后,在2002—2004年出口貿易隱含碳進入了高速增長階段,年均增長率為13.00%,2005—2006年緩慢增長,2007年我國造紙產業出口貿易隱含碳排放量又開始下降,其中2009年較2008年下降了11.00%。1995—2007年出口貿易隱含碳占我國造紙產業部門總產出CO2排放量的比例圍繞20%進行小幅波動,2008—2009年出口貿易的比例有所下降。可見,導致我國造紙產業每年的CO2排放量中有20%左右的CO2排放不是國內需求,而是貿易伙伴國消費需求引起的。

圖2 1995—2009年我國造紙產業出口貿易隱含碳

3 結構分解分析

3.1 結構分解分析法

采用結構分解分析法對1995—2009年我國造紙產業出口貿易隱含碳的變化進行結構分解分析。從1.2.3的計算公式來看,隱含碳主要受直接CO2排放系數(c′)、完全消耗系數[(I-A0)-1]以及出口貿易總額(E)的影響。其中,直接CO2排放系數代表技術效應,體現為生產率的提高、科技活動經費的不斷增加和技術的擴散轉移,一般被認為會產生正的效應；完全消耗系數[(I-A0)-1]代表結構效應,受資源的重新配置與專業化影響,一般認為投入結構變化引致隱含碳變化；出口貿易總額(E)代表規模效應,一般認為出口貿易總額與出口貿易隱含碳具有正相關關系。對C=c′(I-A0)-1E按照兩極分解法進行結構分解及整理并取平均值后,可以得到上述各個因素對出口貿易隱含碳變化貢獻大小的公式(式(3)~式(5))：

(3)

f[Δ(I-A0)-1]=1/2[c2′Δ(I-A0)-1E2+c1′Δ(I-A0)-1E1]

(4)

(5)

式中下標1和2分別表示基期和計算期。根據我國造紙產業出口隱含碳變化特征,本文以1999年和2006年為兩個分界點,對1995—1999年、2000—2006年、2006—2009年3個時間段的我國造紙產業出口隱含碳變化進行結構分解分析。

表2 1995—2009年我國造紙產業出口貿易隱含碳結構分解

注 貢獻值的負號表示對出口貿易隱含碳的影響起減少作用；貢獻率的負號表示與出口貿易隱含碳變化方向相反。

3.2 結構分解結果分析

1995—2009年我國造紙產業出口貿易隱含碳的結構分解分析結果如表2所示。由表2可知，1995—1999年我國造紙產業出口貿易隱含碳減少了330.19萬t,其中直接CO2排放系數對我國造紙產業出口隱含碳變化貢獻值為-353.83萬t,貢獻率達107.16%,這說明直接CO2排放系數的降低是1995—1999年我國出口隱含碳降低的主要原因,雖然該期間完全消耗系數變化(貢獻值為5.51萬t)和出口貿易額的增加(貢獻值為18.13萬t)在一定程度上使我國出口隱含增多,但我國造紙產業產品生產技術改進及能源消耗強度的降低不僅完全抵消了增長的隱含碳,還增強了整個行業減排能力；2000—2006年直接CO2排放系數(貢獻值為-438.12萬t)和出口貿易總額(貢獻值為445.59萬t)對我國造紙產業出口隱含碳變化影響程度基本相當,但方向相反,又有完全消耗系數215.93萬t的貢獻值,這就使該期間出口中隱含碳排放總體增加223.40萬t；2006—2009年呈現與1995—1999年相似的出口貿易隱含碳分解結構,直接CO2排放系數(貢獻率達272.83%)的降低也是該階段我國出口隱含碳降低的主要原因,但由于完全消耗系數和出口貿易額分別增加了68.35萬t 和129.14萬t,導致該階段出口中隱含碳排放減少得較為緩和。

4 結論與對策

4.1 結論

基于非競爭性假設,利用投入產出模型和結構分解分析法研究了我國造紙產業1995—2009年出口貿易隱含碳量的演變特征及影響因素。研究結果表明，1995—2009年我國造紙產業出口貿易隱含碳呈先降低后升高再降低的趨勢,且約占我國造紙產業碳排放總額的20%；造紙產業對化學制品業及電力、天然氣和水供應業等高碳排行業的關聯度逐漸增加,生產過程中對間接隱含的其他行業所生產CO2的比例較高；生產技術改進及能源消耗強度的降低對抵消隱含碳增長的作用顯著。

4.2 降低我國造紙產業出口貿易隱含碳的對策

(1)強化節能企業財政補助,扶持節能減排技術推廣。研究表明節能減排技術是抑制出口貿易隱含碳排放增長的有效途徑,然而國內經驗揭示許多高效的低碳生產技術由于受企業規模、運營風險等影響無法實現產業化應用,因此政府應繼續通過財政補助政策,重點支持相關領域的應用研究和基礎研究,突破配套技術與關鍵零組件、關鍵生產設備的技術難題,降低核心低碳技術的運營風險,加速核心技術成果的產業化應用。

(2)關注中間投入減排工作,加強造紙產品的低碳化。研究表明中間投入結構變化是導致我國造紙產業出口貿易隱含碳增加的重要原因,其中化學制品業、農林牧漁水利業以及電力、天然氣和水供應業等高碳排行業對造紙產業有著突出的貢獻,因此需要重新審視造紙產業生產過程中草類制漿、元素氯和次氯酸鹽漂白等弊端,鼓勵企業向非木材纖維和廢紙原料的方向轉移,從而增加碳匯,減少碳排放,同時加強紙產品的可追溯性和提高紙產品的低碳等認證標簽。

(3)建議我國開征碳稅,掌握征稅主動權。研究表明我國造紙產業出口貿易隱含碳排放量較大,實踐表明我國造紙的出口市場主要集中在美國、日本和歐洲等最有可能征收碳關稅的國家和地區,碳關稅的征收在短期內必然會增加我國造紙產業的出口成本。如果在國內征收碳稅,發達國家就沒有權利對我國產品征收碳關稅,既可以利用碳稅收入對國內節能企業進行補貼,扶持節能減排技術推廣,也可以減少碳稅征收對他們造成的損失。

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中國碳排放目標： 到2020年比2005年下降40%～50%[C/OL]. http://finance.jrj.com.cn/2009/11/2700206534546.shtml.

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(責任編輯：劉振華)

Research on Export Trade Embodied Carbon of China’s Paper Industry

CHEN Jian-ling1LIN Wei-ming2LIU Yan-na1,*

(1.SchoolofManagement,FujianAgriculturalandForestryUniversity,Fuzhou,FujianProvince, 350002;2.JinshanCollege,FujianAgriculturalandForestryUniversity,Fuzhou,FujianProvince, 350002)

Based on the non-competitive hypothesis, this paper utilized the input-output model and structural decomposition analysis to study the change characteristic of the export trade embodied carbon of China’s paper industry and its influence factors from 1995 to 2009. The results indicated that the export trade embodied carbon which accounted for about 20% of the total amount of Chinese paper industry’s carbon emission showed the characteristics of declining at first then rising, and declining again from 1995 to 2009. The relevance between papermaking industry and high carbon emission industries such as chemical products, electric power, natural gas and water supply industries was increased gradually. There was high proportion of embodied carbon produced from other industries in paper products manufacture process. On the other hand the production technology modification could remarkablly offset part of the embodied carbon.

input-output model; paper industry; trade carbon embodied; SDA; WIOD

陳建鈴女士,在讀碩士研究生；研究方向：產業分析與投資。

(1.福建農林大學管理學院,福建福州,350002；2.福建農林大學金山學院,福建福州,350002)

TS7

A

10.11980/j.issn.0254- 508X.2016.01.009

2015- 10- 12(修改稿)

國家軟科學研究計劃立項項目(2013GXS4D121)。

*通信作者：劉燕娜女士,E-mail:liu2798@163.com。