中國工業出口貿易中隱含碳排放測算與影響因素分析

商圣穎　劉文菊　梁大林

摘要：文章以2012、2015和2018年的全國工業投入產出報表中24個工業部門為研究對象，采用投入產出法測算中國工業出口產品隱含碳的排放量，然后通過構建LMDI分解模型，從經濟、結構和強度這三種效應進一步剖析其影響因素。結果顯示，隱含碳含量增加的主要來源是經濟效應；出口結構效應導致隱含碳排放增加；強度效應導致隱含碳排放減少。出口總量的增加致使相當一部分行業碳排放增加，排放強度的降低可以帶動碳排放總量的降低。因此，文章認為國家不能通過控制出口總量控制隱含碳排放，短期內能夠控制我國工業出口中隱含碳排放增長的最優解是減少排放強度，但工業要發展不能長期對出口總量進行限制，因而長期的有效政策是進行出口結構的調整和升級。

關鍵詞：工業；隱含碳；投入產出法；LMDI；對外貿易

一、文獻綜述

工業的發展帶動了經濟的發展，增加了石油煤炭等能源的消耗，這不可避免地導致碳排放的增加。但超過一定范圍的碳排放會對國家乃至整個世界造成危害，因此，對碳排放的研究變得越來越重要。有關統計數據顯示，2020年我國碳排放達到了98.993億噸，較上年增長0.6%，其中工業碳排放量約為78.5億噸，占全國總排放量的 72.5%。目前中國工業迫切需要可持續發展，這就要走低碳經濟發展之路。

近年來，利用投入產出表對我國碳排放進行分析的研究成果較多，其中戴育琴等用投入產出法測度2001-2017年我國28個省份的農產品出口貿易隱含碳排放量，并對各地區的農產品出口貿易隱含碳排放拐點進行了分析；胡建波等運用非競爭型投入產出模型對我國各產業部門的隱含碳排放進行測算，并利用三階段DEA模型得到各產業部門隱含碳排放效率水平；李晨等基于投入產出模型和擴展Kaya恒等式，對我國2002-2017年漁業隱含碳排放及結構特征進行研究，并對其驅動因素進行了研究；Luo等考慮到不同來源的電力部門在投入產出表中的“加總偏差問題”，使用投入產出表對電力部門進行分解，利用結構分解分析法（SDA）分析各細分行業隱含碳排放變化的驅動力。

通過對上述文獻的梳理，本文以投入產出模型對我國工業碳排放含量進行估算，再利用LMDI模型對影響碳排放的因素進行分析，從而得到不同工業部門的碳排放數據并為相應的治理政策方案提供了理論依據。由上述研究方法，本文對相關研究的貢獻主要有如下幾點：第一，基于投入產出方法，對2012、2015、2018三年各工業部門的碳排放總量進行核算，并運用LMDI對三年中的工業出口碳排放進行影響因素分解，基于此數據對我國工業部門出口碳排放量及變化趨勢進行了探討，并分析了不同影響因素在不同階段及工業部門下對出口碳排放的影響。第二，以近十年中的工業出口碳排放進行分析，其碳排放總量變化及影響因素分解能夠一定程度上反映未來的變化趨勢，從而為未來進一步準確衡量中國工業出口碳排放及實現工業出口減排提供科學依據。

二、中國工業出口碳排放含量測算

（一）模型構建

本文借助里昂惕夫的投入產出模型。其中最重要元素是矩陣A，即使用投入產出法來進行隱含碳測算分析的直接消耗系數。若要測算相應的隱含碳排放量，必須先利用我國投入產出表中的直接消耗系數矩陣A，便能得到測算矩陣A的列昂惕夫逆矩陣。

此模型通過測算各行業生產產品所消耗的能源量來計算分行業工業品的隱含碳排放系數。但根據《中國能源統計年鑒》的數據，發現煤炭和石油兩種能源在每年的統計總數中所比重很大。例如，2016年的數據顯示，煤炭和石油二者之和就高達能源消費總量的80.9%，分別為62.2%和18.7%。因而本文選用煤炭和石油兩種能源為依據計算能源消耗量。

首先，工業各部門的能源消耗強度計算公式如下：

eik=Eik/Vi（1）

其中，eik表示行業部門i第k種能源的消耗強度，Eik表示行業部門i第k種能源的消耗量，Vi表示部門i的總產值。

其次，計算出能源的碳排放系數Hk。根據2006年公布的聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的指導意見第二卷（能源）中給出的各種能源的碳排放系數的計算方法，來計算煤炭和石油二者的CO2直接排放系數Hk，其計算公式如下：

Hk=NCVi*CEFi*COFi*（12/44）（i=1，2…）（2）

其中，Hk表示不同能源的CO2直接排放系數；NCVi指的是各種能源的平均低位發熱量；CEFi表示碳排放因子；COFi表示碳氧化因子，取缺省值44和12分別是二氧化碳和碳的分子量。

再次，計算工業各部門的完全碳排放系數：

Fi=Hk*eik*（1-A）-1（3）

最后，將工業各部門的完全碳排放系數Fi，分別與全國投入產出合并表中工業各部門對應的出口額EXi相乘再加總，就可以獲得各工業產業部門對外貿易的隱含碳排放量EC。

EC＝∑ EXi*Fi（i=1，2…n）（4）

（二）數據的來源與處理

《中國能源統計年鑒》和投入產出表對行業的分類都是依據《國民經濟行業分類》（GB/T 4754—2002）進行的，只是部門分類的詳細程度不同。因此對投入產出表進行調整，本文依據2017年全國投入產出表合并表統計年鑒對工業的劃分，將2018年全國153個部門投入產出表合并為42個部門，再對其中24個工業部門進行出口隱含碳的含量計算（參見表 1）。

（三）計算結果分析

通過研究與分析我國工業出口隱含碳排放量，可得出結果如表 1所示。

1.2012-2018年間化學工業一直是隱含碳排放最嚴重的部門，緊隨其后的是通信設備、計算機及其他電子設備制造業，再次是有色金屬冶煉和壓延加工業。化學工業、有色金屬冶煉和壓延加工業與通信設備、計算機及其他電子設備制造業三個部門隱含碳排放量均占每年工業排放總量的10%以上，且每年其三者之和都能達到我國工業出口碳排放總額的50%以上。

2.整體產業出口隱含碳占比明顯下降。2012-2018年工業部門隱含碳排放量均有顯著減少，工業部門總碳排放量共計減少2460.86萬噸，其中化學工業部門最為顯著，每年共計減排830.4689萬噸，二十四個部門中僅有5個行業碳排放量出現小幅增加。碳排放增長最多的為電氣機械及器材制造業，增長145.89萬噸。

3.2015-2018年碳排放量的增加趨勢相較2012-2015年明顯放緩，大部分行業碳排放總量均呈現下降趨勢。2012～2015年有19個行業碳排放呈上升趨勢，其中通信設備、計算機及其他電子設備制造業碳排放增加達到了2062.18萬噸；而在2015到2018年僅有兩個行業碳排放出現增長，得益于《國家應對氣候變化規劃（2014-2020年）》及《中華人民共和國環境保護法》等使工業領域碳減排力度加大。總體上看，工業是我國碳排放的主要領域，并且2015年工業低碳發展進入加速期。

三、中國工業出口碳排放影響因素分析

（一）因素分解的方法

本文根據B.W.Ang（2005）的LMDI指數分解法，從出口貿易經濟效應、出口貿易結構效應和出口碳排放強度效應來分析我國工業出口貿易對隱含碳排放的影響。分別用ΔEact、 ΔEstr和ΔEint表示出口貿易經濟效應、出口結構效應和出口碳排放強度效應，公式如下：

從基期到當期的隱含碳排放量變化可以表示為：

其中，Qt是指當期的工業總活動水平，Q0是指基期的工業總活動水平，Si為i部門的活動份額，Ii為各部門的能源強度，ECt表示當期的隱含碳含量，EC0表示基期的隱含碳含量。

（二）影響因素分解

通過以上對隱含碳影響因素分析，可以得到2012-2018年間三種影響我國各個工業部門隱含碳排放變化的因素的貢獻值和貢獻率如表2所示。分析可以得到以下結論：

1.隱含碳增加的主要來源是規模效應。從整體上看，規模效應，也就是工業出口貿易總額增加所帶來的隱含碳排放為4900.02萬噸。對于化學工業、有色金屬冶煉和壓延加工業、有色金屬冶煉和壓延加工業三個隱含碳排放最嚴重的部門，規模效應都達到較高的比例，其中非金屬礦物制品規模效應達到250.77%。數據顯示，幾乎所有的工業部門都由于規模效應的存在使隱含碳增加，可知規模效應與出口貿易量的增加是隱含碳增加的最主要因素。

2.出口結構效應導致隱含碳排放增加。從整體上看，工業出口貿易結構調整導致隱含碳排放量的增加；從隱含碳排放最嚴重的部門看，由于化學工業部門出口量占比增加，導致隱含碳增加75.74萬噸。當然，對于每個不同的部門，結構調整帶來的隱含碳變化也不一樣，有幾個部門由于結構調整減少了隱含碳排放。其中最具代表的是有色金屬冶煉和壓延加工業部門，該部門由于結構調整減少了406.77萬噸的隱含碳排放。

3.強度效應減少了隱含碳排放。在整體上，由于強度效應上升導致隱含碳減少2048.77萬噸。強度效應使隱含碳排放量最多的化學工業部門減少了2187.87萬噸隱含碳排放，非金屬礦物制造業部門減少了292.78萬噸排放，有色金屬冶煉和壓延加工業部門增加了850.07萬噸排放。其中只有一個部門由于強度效應增加了隱含碳排放，即金屬礦采選業由于強度效應增加了1.15萬噸隱含碳排放。

四、結論和建議

本文通過投入產出模型研究我國工業各部門產成品在2012-2018年的隱含碳排放情況，再運用LMDI分析法，計算了影響全國工業隱含碳排放三大重要因素的貢獻度。研究發現，大部分工業部門產成品的隱含碳排放系數是呈逐年遞減的趨勢的，但近幾年又有回升的勢頭。從整體來看，出口貿易規模和排放強度是對隱含碳排放影響最大的因素，表現為正效應。分部門來看，排放強度效應對大部分產品部門貢獻較大，且表現為負效應。基于以上發現，給出幾點建議：

1.降低排放強度。根據本文分析，中國工業出口的碳排放抗壓強度從2012年到2018年沒有降低，因此目前我國仍歸屬于全球低能耗等級國家。可以從多個層面改進：一是根據技術引進和科技創新的緊密聯系，綠色環保和電能利用十分關鍵；二是加強對綠色能源生產技術的適用，根據大力完善新能源開發技術和可再生能源的能源框架，完成節能減排的目標；三是擴張與歐美發達國家的能源資源與包含綠色能源生產制造體制（CDM）的自然環境項目合作的總額和經營規模，合理降低工業出口隱含的碳排放。

2.調整和更新出口結構。類似于產業轉型升級的低碳環保效用，政府部門為了實現推動出口產品構造向高效益、能耗低商品的動態性變化的目標，可以采取一系列措施，如有差別的出口退稅現行政策和征收出口關稅等。

參考文獻：

[1]周洋.增加值視角下中國省際貿易隱含碳測度[J].統計與決策，2022，38（05）：156-160.

[2]趙衛東，趙越.工業領域實現“雙碳”目標常見誤區分析及對策建議[J].工業技術創新，2022，9（01）：63-69.

[3]Guo Feng，Meng Siqi，Sun Renjin. The evolution characteristics and influence factors of carbon productivity in China’s industrial sector：from the perspective of embodied carbon emissions[J].Environmental science and pollution research international，2021，28（36）.

[4]Gao Peng，Yue Shujing，Chen Hongtao. Carbon Emission Efficiency of China’s Industry Sectors： From the Perspective of Embodied Carbon Emissions[J].Journal of Cleaner Production，2020（prepublish）.

[5]戴育琴，李谷成.中國農產品出口貿易隱含碳排放的庫茲涅茨曲線檢驗[J].統計與決策，2021，37（13）：63-67.

[6]胡劍波，閆爍，韓君.中國產業部門隱含碳排放效率研究——基于三階段DEA模型與非競爭型I-O模型的實證分析[J].統計研究，2021，38（06）：30-43.

[7]李晨，李昊玉，孔海崢，馮偉.中國漁業生產系統隱含碳排放結構特征及驅動因素分解[J].資源科學，2021，43（06）：1166-1177.

[8]Fang Luo，Yi Guo，Mingtao Yao，Wenqiu Cai，Meng Wang，Wendong Wei. Carbon emissions and driving forces of China’s power sector：Input-output model based on the disaggregated power sector[J]. Journal of Cleaner Production，2020，268（prepublish）.

[9]關雅俐.甘肅工業品出口貿易隱含碳排放測算與影響因素分析[D].蘭州：西北師范大學，2016.

[10]B.W.Ang.The LMDI approach to decomposition analysis：a practical guide[J].Energy policy，2005，33（07）.

（作者單位：臨沂大學商學院）