美國向中國轉移碳排放的測算

汪中華，石 爽

（哈爾濱理工大學 經濟與管理學院，哈爾濱 150080）

0 引言

全球氣候變暖背景下，國際貿易中“碳排放”轉移問題引起了國際社會的普遍關注。在經濟全球化背景下，國際貿易規模不斷擴大，生產和消費在區域或空間上相分離的情況也愈加嚴重，使得與消費有關的碳排放可以通過國際貿易轉移到出口國（生產國），而當前以“生產者負責制”為基礎的核算體系強調將碳排放計入生產國，忽視了開放經濟條件下貿易伙伴的碳排放“責任”轉移問題，同時也是加劇全球范圍內“碳泄漏”的主要根源。中國自加入WTO后，對外出口規模激增，但在獲得可觀經濟利益的同時，以犧牲本國能源和環境為代價，大量承接了碳排放的跨境轉移。美國作為中國第二大貿易伙伴，一直處于巨額貿易逆差地位，但從碳排放轉移的角度看，其可能通過中美貿易向中國轉移了大量碳排放。因此，準確測算美國通過貿易方式向中國轉移的碳排放量有助于分清中國的碳排放責任，為中國在國際氣候變化談判上掌握更多主動權。

貿易隱含碳是指貿易產品生產過程中隱含著直接或間接排放的二氧化碳[1]。隨著貿易隱含碳概念的提出以及氣候變暖成為制約社會經濟發展的嚴峻問題，國際貿易中“碳排放”轉移問題的研究逐漸受到關注[2-6]。國內學者普遍認為，國際貿易與碳排放之間存在不容忽視的關系，對外出口規模不斷擴大是導致碳排放逐漸向中國轉移的主因，使中國處于生態環境逆差的不利地位[7-9]。

國內外關于貿易隱含碳問題的研究成果逐漸豐富，但仍存在一些局限性。現有文獻較多地考察了中國進出口貿易隱含碳，對貿易隱含碳的測算主要集中在貨物貿易，缺乏深入分析部門特征的研究。此外，研究數據大多采用競爭性投入產出表，按“固定比例”假設區分國內中間使用和進口中間使用，測算結果不夠準確。因此，本文在借鑒上述文獻的基礎上，利用WIOD提供的中美兩國非競爭性投入產出表，區分國內中間使用和進口中間使用，構建了考慮中美兩國技術差異的MRIO模型，測算了2001—2014年間美國通過貿易向中國轉移的貿易隱含碳。并在此基礎上，采用SDA兩極分解法對驅動貿易隱含碳轉移的主要因素進行分析，以探尋抑制貿易隱含碳向中國轉移的應對之策。

1 模型構建

1.1 貿易隱含碳轉移測算（MRIO）模型

投入產出（I-O）模型是目前測算貿易隱含碳的主流方法，該方法能夠準確衡量某一時期內國民經濟中各個部門產品投入和產出之間的數量依存關系。由美國經濟學家列昂惕夫（Leontief）所創立的價值型投入產出表的行平衡關系可知：部門i的總產出等于其分配給各個部門j的中間使用及最終使用之和，即：

式（1）中，xij表示部門j生產所需部門i的產品或服務的價值量，yi表示部門i的最終使用，xi表示部門i的總產出量。令aij=xij/xi，aij為直接消耗系數，表示每生產一個單位產值的部門j產品，需要直接消耗部門i產品或服務的價值量，將xij=aijxi代入式（1），從而得到：

為了便于計算，將式（2）寫成矩陣形式：

式（3）中，A為aij構成的直接消耗系數列向量；(I-A)-1為列昂惕夫逆矩陣，該矩陣表示當部門j增加一單位最終使用時，所直接或間接消耗第i個部門產品或服務的價值量；Y為各部門的最終使用列向量；X為各部門總產出列向量。

為測得與最終使用Y相關的貿易隱含碳C，引入直接碳排放強度列向量F，列向量F中的元素ifi=ci/xi，ci表示部門i生產xi單位產品時產生的碳排放量。將式（3）與F相乘，得到貿易隱含碳的測算公式：

由于中間投入包含國內中間使用和進口中間使用兩部分，即直接消耗系數矩陣A可表示為國內直接消耗系數矩陣AD和進口消耗系數矩陣AM，而大部分進口中間使用只參與生產未產生碳排放，因此，為防止貿易隱含碳被高估，需剔除進口中間使用的影響。最終使用產品Y又分為國內使用YD和國外使用YE，則基于WIOD數據庫提供的非競爭性投入產出表構建的MRIO模型為:

CE和CI分別表示y年美國對中國的出口貿易隱含碳、y年美國對中國的進口貿易隱含碳，FE和FI分別表示中美兩國各行業直接碳排放強度的列向量是扣除進口中間使用的美國列昂惕夫逆矩陣1是扣除進口中間使用的中國列昂惕夫逆矩陣，是y年美國各行業對中國出口的列向量，是y年美國各行業對中國進口的列向量。

由此得到中美兩國貿易隱含碳轉移測算公式:

當EC＜0時，表明y年美國是貿易隱含碳轉出國，即美國通過貿易向中國轉移了碳排放；當EC＞0時，表明y年美國是貿易隱含碳轉進國，即中國也通過貿易向美國轉移了碳排放。

1.2 貿易隱含碳轉移驅動因素分解（SDA）模型

僅僅測算美國轉移到中國的貿易隱含碳是不夠的，更重要的是分析驅動貿易隱含碳轉移的關鍵因素，以探尋抑制貿易隱含碳轉移規模增長的應對之策。由Grossman和Kruger提出的貿易環境效應分析框架知，驅動貿易隱含碳轉移的主要因素有：直接碳排放強度、中間投入結構、規模效應和結構效應[10]，而以投入產出表為基礎進行分析的SDA兩級分解法能夠測度這四個因素對貿易隱含碳轉移的驅動程度（貢獻）[11]，故采用SDA兩級分解法對其進行分析。將式（6）改寫為：

式（9）中下標0、1分別表示基期和計算期，對式（9）SDA分解如下。首先，對△CI從基期開始分解，有：

對△CI從計算期開始分解，有：

考慮到分解過程中變量的交互影響會造成分解結果的不唯一性，采用兩級分解法對式（10）和式（11）進行分解，即對式（10）和式（11）取算數平均值，可得：

2 數據來源

依據貿易隱含碳測算模型，需要的基礎數據為2001—2014年中美兩國非競爭性價值型投入產出表、各部門CO2排放數據、雙邊貨物貿易數據。其中，投入產出表源自世界投入產出數據庫（WIOD），主要是WIOD數據庫提供的投入產出表具有兩大優點，一是時間序列的連續性，二是投入產出表中區分了國內中間投入和進口產品用于中間投入的部分。中美兩國雙邊貿易數據源自于經合組織（OECD）中的STAN Bilateral Trade Database數據庫，OECD是獲得國家間雙邊貿易數據的主要途徑。CO2排放數據源自世界投入產出數據庫（WIOD）中的環境賬戶。為了測算結果的準確性，對數據做了以下處理：

（1）用WIOD數據庫中提供的以1995年為基期的GDP指數對投入產出表、貿易數據以及各部門CO2排放數據進行平減調整，剔除價格因素的影響。

（2）以WIOD數據庫公布的投入產出表和OECD公布的中美雙邊貿易數據為基礎，綜合WIOD提供的CO2排放數據，將所有部門歸并為17個部門。其中，機械設備維修和安裝業在中國投入產出表中數據為0，且在美國投入產出表中遠遠小于其他部門，因此予以剔除，最終得到16個部門（見表1）。

表1 部門歸并結果

（3）WIOD數據庫中僅提供了1995—2009年的分部門CO2排放數據。所以，無法計算得出2010—2014年直接碳排放強度。對此，假定中美兩國各部門直接碳排放強度變動情況與其當年整體變動趨勢一致，以2009年為基期，2010—2014年中美兩國單位GDP碳排放量與基期單位GDP的比值作為CO2排放調節系數（見表2）。

表2 中美兩國2010—2014年的CO2排放調節系數

3 結果與分析

3.1 美國對中國的進出口貿易隱含碳

根據公式（5）和公式（6），可測得美國對中國的進出口貿易隱含碳（見表3）。

從進口貿易隱含碳看，2001—2014年間美國對中國的進口貿易隱含碳總體上呈現出逐年增長趨勢，進口貿易隱含碳累計達到6260.77Mt。這期間，進口貿易隱含碳經歷了2006—2008年間的大幅度下降和2008—2009年間的小幅度下降。與2006年相比，2008年的進口貿易隱含碳下降了16.17%，而進口貿易規模增長了24.04%，這可能與中國生產技術水平提高，能耗強度下降有關。與此同時，進口貿易隱含碳在2001—2006年和2009—2014年顯示出與進口貿易規模相同的增長趨勢，進口貿易隱含碳在2008—2009年顯示出與進口貿易規模相同的下降趨勢，由此可初步推斷，進口貿易規模的變化引起了進口貿易隱含碳的相對變化。

表3 2001—2014年美國對中國的進出口貿易隱含碳及進出口貿易規模(單位：Mt；億美元)

從出口貿易隱含碳看，2001—2014年間美國對中國的出口貿易隱含碳總體上也呈現出增長趨勢，但其各年出口貿易隱含碳及增長速度明顯低于同期對中國的進口貿易隱含碳。此外，對比美國對中國的進出口貿易比發現，美國對中國的進口貿易是其出口貿易的2.1～3.6倍，進口貿易隱含碳卻是出口貿易隱含碳的8.1～22.5倍。

3.2 貿易隱含碳轉移規模及趨勢

3.2.1 總體測算結果

根據公式（7），可測得2001—2014年美國向中國轉移的貿易隱含碳（見下頁表4）。可見，美國始終屬于貿易隱含碳轉出國（△EC＜0），表明美國通過貿易向中國進行了大規模的碳排放轉移，且轉移趨勢與美國對中國的凈出口貿易規模變化趨勢基本呈正相關變化關系。2001—2014年間美國共向中國轉移了5859.65Mt貿易隱含碳。也就是說，中國因滿足美國生產和消費需求而導致其國內增加了5859.65Mt碳排放。

表4 2001—2014年美國對中國的凈出口貿易隱含碳及凈出口貿易規模(單位：Mt；億美元)

圖1 2001—2014年美國向中國轉移的貿易隱含碳占中國及美國當年碳排放總量的比重

2001—2006 年貿易隱含碳轉移規模呈現出迅猛增長趨勢，年平均增長率為30.29%。在此期間，中國替美國國內累計減少了1963.09Mt碳排放，且美國向中國轉移的貿易隱含碳占中國當年碳排放量的比重不斷上升（見圖1），可見中美貿易已經逐漸成為美國減少其國內碳排放的重要途徑。2006—2009年貿易隱含碳轉移規模呈現出負增長趨勢，年平均增長率為-8.49%。值得注意的是，美國仍為貿易隱含碳轉出國，中國承擔了其轉移的1701.14Mt碳排放，且每年向中國轉移的貿易隱含碳在美國當年排放量中所占的比重仍然維持在5.38%～8.34%。2009—2014年貿易隱含碳轉移規模呈現出恢復性增長趨勢，年平均增長率為7.4%。隨著美國經濟逐漸復蘇，對中國產品需求與消費再次上漲。中美貿易規模增長的同時，2014年美國向中國轉移的貿易隱含碳比2009年上漲了42.91%。

3.2.2 部門測算結果

為了深入研究，進一步測算了2001—2014年間美國對中國的各部門貿易隱含碳轉移情況（見表5），發現美國轉移到中國的貿易隱含碳主要集中在制造業，而中美兩國農林牧漁狩獵業貿易有利于減少美國向中國轉移的貿易隱含碳。

表5 2001—2014年美國對中國的各部門貿易隱含碳轉移量 (單位：Mt)

農林牧漁狩獵業（部門1）。在2001—2014年中美農林牧漁狩獵業貿易中，美國始終是貿易隱含碳轉進國（△EC＞0），即中國通過對美國農林牧漁狩獵業貿易向美國轉移了碳排放。中國轉移到美國的貿易隱含碳從2001年的0.52Mt增長到2014年的5.08Mt，增長了9.77倍，但與美國轉移到中國的貿易隱含碳相比，中美農林牧漁狩獵業貿易對緩解貿易隱含碳向中國轉移起到微弱的作用，以2014年為例，僅占當年美國轉移到中國貿易隱含碳的0.94%。

制造業（部門2至部門15）。2001—2014年間15個制造業部門的貿易隱含碳轉移規模與速度均呈現出擴大趨勢，但也存在明顯差異。從貿易隱含碳轉移規模看，紡織服裝皮革及其制造業、金屬冶煉及壓延制造業（不包括機械設備）和機械設備制造業是美國向中國轉移貿易隱含碳的主要部門，三個部門貿易隱含碳轉移規模之和占同期轉移規模的比例高達92%。其中，機械設備制造業是美國向中國轉移貿易隱含碳的第一大部門。以2014年為例，機械設備制造業貿易隱含碳碳轉移規模占當年轉移規模的70%以上。從貿易隱含碳轉移年平均增長率上看，交通運輸制造業增速最快，年平均增長率達到22.36%，其次分別是化學制品業、機械設備制造業和食品飲料及煙草業，其年平均增長率依次為13.58%、13.40%、10.40%。

3.3 貿易隱含碳轉移SDA分析

3.3.1 總體分析

根據公式（12），對驅動貿易隱含碳轉移的主要因素進行分析，比較各因素對美國向中國轉移貿易隱含碳的驅動程度（見表6）。從整個研究時期看（2001—2014年），直接碳排放強度、中間投入結構、進口規模效應和進口結構效應分別貢獻了-76.54%、39.30%、128.09%和9.15%。可見，進口規模效應是推動美國向中國轉移貿易隱含碳的最大驅動因素，即美國對中國日益擴大的進口導致美國轉移到中國的碳排放規模激增，中間投入結構次之，出口結構影響微弱；直接碳排放強度則對美國向中國轉移貿易隱含碳起到較強的抑制作用，雖然其作用強度低于進口規模效應，但卻明顯高于其他因素的促進作用。

表6 2001—2014年中美各階段貿易隱含碳轉移驅動因素分解結果

從不同階段看，在貿易隱含碳轉移迅猛增長期（2001—2006年），各種效應作用程度與整個研究時期類似，進口規模效應起促進作用且作用最強，貢獻率為92.44%；中間投入結構和進口結構效應也起促進作用，但與進口規模效應相比，促進作用較小，貢獻率分別為30.90%和11.63%；進口技術效應起抑制作用，貢獻率分別為-34.96%。在貿易隱含碳轉移負增長的兩個時期（2006—2008年）和（2008—2009年），進口規模效應在2006—2008年起促進作用，而在2008—2009年起抑制作用，可驗證前文的初步判斷，即進口貿易規模的變化引起了進口貿易隱含碳的相對變化。此外，進口結構效應在2008—2009年起到抑制作用，說明隨著中國逐步提高的生產技術以及能耗強度的不斷下降，進口技術效應抑制貿易隱含碳轉移的作用凸顯。在貿易隱含碳轉移恢復性增長期（2009—2014），隨著美國經濟逐漸復蘇，進口規模效應再次成為貿易隱含碳轉移的最主要驅動力；相比于前三個階段，中間投入結構則起抑制作用，說明中國已經意識到中間投入對碳排放的重要性，讓企業的投入方式向低能耗、高效率和低排放型方向轉變；直接碳排放強度和進口結構效應也起抑制作用，貢獻率分別為-43.84%和0.04%。

3.3.2 部門分析

2001—2014 年中美各部門貿易隱含碳轉移驅動因素分析結果如表7所示。

表72001 —2014年中美各部門貿易隱含碳轉移驅動因素分解結果 (單位：Mt)

農林牧漁狩獵業（部門1）。2001—2014年間美國農林牧漁狩獵業承接了中國轉移的21.01Mt貿易隱含碳中，與其他15個部門相比，農林牧漁狩獵業直接碳排放強度、中間投入結構和進口結構效應貢獻值均為負值，進口規模效應貢獻值也遠遠小于其他15個部門，說明中國農業本身的低碳特征加上美國對中國農林牧漁狩獵業進口規模過小是減緩貿易隱含碳由美國向中國轉移的主要原因。

制造業（部門2至部門15）。紡織服裝皮革及其制造業、金屬冶煉及壓延制造業制造業（不包括機械設備）和機械設備制造業在貿易隱含碳轉移規模中占有絕對比重，這主要是由進口規模效應、中間投入結構、進口結構效應和直接碳排放強度共同造成的。總體來說，進口規模效應是驅動以上三個部門貿易隱含碳由美國向中國轉移的最主要因素，而直接碳排放強度對貿易隱含碳的跨境轉移起到了抑制作用。進口結構效應對三個部門所發揮的作用程度或方向存在明顯差異，其中紡織服裝皮革及其制造業、金屬冶煉及壓延制造業制造業（不包括機械設備）表現出負效應，抑制了貿易隱含碳向中國轉移，而機械設備制造業表現出強正效應，加劇了貿易隱含碳向中國轉移。進口結構效應有正有負，表明中國正在不斷調整產業結構，應對美國向中國轉移貿易隱含碳。

4 結論

基于WIOD數據庫提供的非競爭性投入產出表，采用多區域投入產出模型（MRIO）對2001—2014年間美國通過貿易方式向中國轉移的貿易隱含碳進行測算，并對驅動其轉移的主要因素進行分析，所得結論如下：

在中美貿易中，美國是典型的貿易隱含碳轉出國，即2001—2014年間美國通過貿易方式向中國轉移了5859.65Mt的碳排放，并且其轉移趨勢經歷了迅猛增長期（2001—2006年）、負增長期（2006—2009年）、恢復性增長期（2009—2011年）三個階段；美國向中國轉移貿易隱含碳的行業集中度較高，主要集中在紡紡織服裝皮革及其制造業、金屬冶煉及壓延制造業制造業（不包括機械設備）和機械設備制造業，以上三個部門承接了美國轉移貿易隱含碳的比例高達92%；農林牧漁狩獵業則減緩了美國向中國轉移的貿易隱含碳，但作用微弱。

2001—2014 年間，美國向中國轉移的5859.65Mt貿易隱含碳中，進口規模效應是驅動貿易隱含碳由美國向中國轉移的最主要因素；因中國行業間的投入產出結構具有高能耗和高排放性，中間投入結構是美國向中國轉移貿易隱含碳的第二大驅動因素；直接碳排放強度在所有的影響因素中發揮著顯著的控制作用，同時也說明降低碳排放強度是減緩中國承接美國碳排放跨境轉移的關鍵因素；進口結構效應也發揮著促進作用，但相對來說，其總體上作用強度相對較弱。部門分解結果與總體分解結果相類似，但進口結構效應所發揮的作用程度或方向存在較大差異。進口結構效應有正有負，表明中國正在不斷調整產業結構，應對美國向中國轉移貿易隱含碳。