珠三角區域出口貿易隱含碳的測算與分解
——基于投入產出模型和結構分解的實證分析

周澤炯，張葆俊，張浩浩，王崯浩

（1.安徽財經大學經濟學院，安徽蚌埠 233030；2.安徽財經大學國際經濟貿易學院，安徽蚌埠 233030；3.安徽財經大學金融學院，安徽蚌埠 233030）

改革開放以來，中國進出口總量迅速增長，同時也伴隨著二氧化碳排放量的急劇上升。出口貿易作為一個影響國家或地區經濟發展的重要因素，其產生的“碳”問題是世界范圍內的一個重大議題。因此，如何降低碳排放、提高環境質量、提高人民的生活質量等已成為全球關注的焦點。“碳達峰”是中國實現高質量發展的必然要求，也是世界各國應對全球氣候變遷的必然要求。習近平總書記在二十大報告中提出要“廣泛形成綠色生產生活方式，碳排放達峰后穩中有降，生態環境根本好轉，美麗中國目標基本實現”。中國作為全球最大的出口國，其不斷增長的出口規模為國家帶來了巨大的經濟效益，同時也帶來了大量的能源消耗與污染排放，造成二氧化碳排放激增，使環境和貿易矛盾加劇。

廣東是中國對外開放的先行者和前沿基地，是建設高層次對外開放的大門，而珠三角則是中國開放型經濟的杰出代表。廣東省出口貿易額在全國出口貿易總額中的份額常年保持在20%左右，珠三角區域出口貿易值在廣東出口貿易總額中的比值常年保持在95%左右。相關數據顯示，2022 年廣東進出口貿易總值8.31 萬億元，比2021 年增長0.5%，其中，出口5.33 萬億元，增長5.5%。但出口在帶來經濟效益的同時，產生大量的污染排放。碳排放是污染排放的重點關注對象，而碳排放中隱含污染更值得被關注。如果忽視對外貿易的隱含碳排放，一方面會高估貿易帶來的經濟效益，另一方面也不利于解決貿易帶來的實際碳排放問題。

因此，重點以中國珠三角地區作為研究區域，探索其出口貿易所存在的隱含碳問題，揭示對外貿易活動背后隱含的污染，提出相應的對策，為珠三角地區發展低碳經濟、實現節能減排、走可持續發展道路提供政策建議。

1 文獻綜述

國內外學者主要從以下三個角度對出口隱含碳問題進行研究分析：第一類是以開放性的觀點來探討中國在全球一體化進程中的主動參與和二氧化碳排放量的關聯。Pan 等（2008）研究顯示，中國的大量出口是以高碳成本為代價的，而這大部分都是由與發達經濟體的交易造成的[1]。Fried S 等（2013）基于排放預測和政策分析模型研究了CO2 減排的邊際成本和邊際福利水平，發現減排成本受到國內外政策的影響，積極的減排政策使得邊際福利水平呈增加趨勢[2]。張少華等（2009）以建立全球一體化指標為基礎，運用產業板塊資料對中國PCSE 進行了穩態估算，結果顯示，隨著經濟一體化進程的加快，中國環境污染程度明顯下降[3]。王紅等（2009）認為，全球化使中國環保問題更加突出[4]。易槐玉等（2022）認為，要牢牢把握經濟發展下的生態化問題，針對國際經濟貿易的發展情況制定生態化的戰略[5]。胡劍波等（2023）認為，在“碳達峰”目標戰略背景下，有效平衡經濟增長、環境污染和福利水平的關系具有重要研究價值[6]。

第二類主要從隱含碳排放轉移角度進行分析。鐘章奇等（2017）運用耦合投入產出分析方法和結構分解模型進行了研究，結果表明，中國出口貿易所產生的隱含碳排放量是由外部終端消費引起的，并且以中東部和東南區域為主導[7]。王翚等（2017）對2012—2015 年福建出口和進口對二氧化碳排放量的效應進行了實證研究，發現福建進出口對二氧化碳的減少不利，對外貿易需要進一步的調整[8]。蔣雪梅等（2019）從區域之間的產業遷移與貿易視角出發，測算了京津冀地區之間的直接交易與間接交易所反映的二氧化碳排放量的傳遞情況，發現京津冀之間交易中所包含的碳排放量轉換率呈現明顯的增長態勢[9]。趙祺等（2022）對長三角地區外貿隱含碳排放量進行了實證分析，發現長三角地區碳排放總體呈“上升—下降—上升”的趨勢[10]。任亞楠等（2022）發現，中國三次產業中，只有第一產業出口貿易的碳生產率高于全球平均值，失衡度低于1.0，中國已經是一個“污染庇護所”[11]。

第三類則主要關注于貿易隱含碳測算方法的研究。現有研究主要以庫茲涅茨曲線和環境投入產出模型兩種方法為基礎進行了深入的探討。在第一個框架下，將國際貿易視為EKC 的一個主要的解釋性變數，能夠驗證貿易自由化對某一國家或區域的環境污染影響程度或產生其它的效應。熊明良等（2022）選取1999—2018 年深圳市具有代表性的經濟與環境指標統計數據對深圳市EKC 曲線進行實證檢驗，結果表明EKC 曲線其典型“倒U”特點未在深圳市得到體現[12]。Majumdar等（2022）利用EKC模型得出GDP、銀行信貸、能源消費與碳排放之間存在單向因果關系[13]。第二個框架包括三個時期：單一地區投入產出模式、雙邊投入產出模式和多地區投入產出模式。與前面兩個相比，MRIO 的優勢在于，它可以同時計算出間接和直接的二氧化碳，并且能夠對數據進行精確的分析。江洪（2016）基于多區域投入產出模型，利用1995、2000、2005、2011 年的金磚四國投資和輸出量統計數據，研究發現中國的進口、出口的含碳量呈逐年上升趨勢，產業內的含碳量存在顯著差別，正在逐步成為“污染天堂”[14]。根據MRIO 模式的分析，陳暉等（2020）自行編寫了中國2012 年度地區之間的投入輸出表，計算了在生產者責任和消費者責任角度下的中國各省的二氧化碳排放情況[15]。蘭天等（2022）根據中國31個省市的多地區投入產出模型，從外貿和跨地區的角度研究了其碳交易的情況，結果顯示，大部分省份的進出口情況都是CTT＞1，其出口構成較進口更加“骯臟”[16]。張永姣等（2023）基于多區域投入產出模型測算出了黃河流域9 省區間由于產業貿易帶來的二氧化碳轉移情況及生態補償額度，研究發現該區域的碳排放總量呈現由東到西的遞減趨勢，而單位碳排放則相反[17]。

目前，國際上對商業交易中的隱含碳問題進行了大量的探討，并已有較好的結果，為全文的深入探討打下了良好的理論基礎。然而不難看出，對于國內地區特別是經濟圈的隱含碳問題，目前還沒有進行深入的研究。因此，試圖通過兩個途徑來填補已有的不足：第一，基于中國珠三角經濟圈視角從對外貿易方面對隱含碳進行分析，使有關貿易和環保的研究更加充實；第二，從技術效應、結構效應以及規模效應三個角度對中國出口隱含碳進行產業結構的分析，并提出適當的政策建議。

2 研究模型與數據說明

2.1 出口隱含碳測算模型

測算出口貿易隱含碳量采用Leontief 提出的投入產出模型，從宏觀上對中間需求和最終需求、中間消費和凈產值進行平衡。模型如下：

式（1）中，A為直接消耗系數矩陣（n×n方陣），其基本組成元素為直接消耗系數αij，X代表各部門的總產出矩陣，Y代表各部門的最終使用矩陣。進一步整理可得：

式（2）中，E代表n階單位矩陣，(E-A)-1代表里昂惕夫逆矩陣。

直接消耗系數αij指j部門的單位價值商品所要求的價值，它可以用來表示一個行業和其他行業之間的關系，計算公式如下：

式（3）中，Xij代表j部門對i部門的中間使用，Xj代表j部門的總產出。

完全消耗是指一種商品在全鏈條上消費的全部商品的總價值，包含直接消費和間接消費。完全消耗系數bij指j部門生產單位價值產品所需要直接消耗和間接消耗的部門的價值量之和，由完全消耗系數bij組成的完全消耗系數矩陣B計算公式為：

采用投入產出法的通用模式進行預測，必須首先建立單位的總能耗，也就是單位的產品能耗。計算公式為：

式（5）中，dci代表i部門生產單位價值產品所產生的直接碳排放量；Ci代表i部門在整個生產過程中產生的直接碳排放總量；Xi代表i部門的總產出，直接碳排放系數矩陣DC由dci構成。

完全碳排放系數是指某一產品在整個制造過程中所排放的所有二氧化碳總和，包含直接碳排放和間接碳排放。根據里昂惕夫矩陣，完全碳排放系數矩陣的計算公式為：

式（6）中，Ad為實際直接碳排放系數矩陣，即剔除國外進口投入品，僅考慮國內生產投入品。出口隱含碳排放量EC為完全碳排放系數TC乘以出口額EX，計算公式為：

2.2 SDA結構分解模型

通過結構分解分析，將出口貿易隱含碳分為結構效應、規模效應和技術效應三種效應，進一步對其進行研究。

針對結構分解過程中存在的不唯一問題，利用兩極分解方法對其進行了結構分解，并對其進行平均化，得到如下結果：

公式（8）反映了不同效應變化所引起隱含碳的變化，ΔEFC和ΔL分別表示直接排放系數和間接排放系數變化，主要由生產技術變化導致，因此稱之為“技術效應”；ΔYS反映貿易結構的變化，因此稱之為“結構效應”；ΔYQ反映貿易總額的變化，因此稱之為“規模效應”。

2.3 數據來源

根據國家統計局《能源統計年鑒》《中國2016 年區域間非競爭型投入產出表》《中國2018 年區域間非競爭型投入產出表》《中國2020 年區域間非競爭型投入產出表》，涵蓋了42 個社會經濟部門。將42個部門分為8 個行業，其中，部門1 統稱為農業，部門2-5 稱作采礦，部門6-10 叫做輕工業，11-23 叫做重工業，部門24-26 稱為能源生產業，部門27 稱為建筑業，部門28-30 稱為運輸業，剩下的部門稱為其他服務業。

表1 投入產出表的部分編號及分類

3 實證結果與分析

3.1 珠三角區域出口貿易隱含碳測算

3.1.1 珠三角各部門隱含碳排放

由于珠三角外貿占廣東外貿總額的比值常年居于95%左右，所以進行珠三角區域出口貿易隱含碳測算時，采用廣東隱含碳排放量為分析數據，研究結果見表2。

表2 廣東42 部門碳排放量及其比重

2016—2020 年珠三角地區隱含碳排放量最多的三個行業是服務業、能源生產業和重工業，總體占比較穩定。近年來，珠三角正處在經濟轉型和升級的關鍵時期，服務質量持續快速增長，貢獻率占比遠超于第一和第二產業，逐漸成為拉動珠三角地區經濟增長的主要動力。隨著一系列國家政策的提出，能源生產業的占比也在逐步增加，說明珠三角區域在節能減排方面所做出很大努力。

2016 年、2018 年和2020 年，廣東碳排放量比重最大的部門均為S41（文化，體育和娛樂），第二大部門為S40（衛生和社會工作），第三大部門為S27（建筑）。2016年碳排放量分別為208.63萬t、159.78萬t、146.90 萬t；2018 年碳排放量分別為210.07 萬t、201.78 萬t、155.77 萬t；2020 年碳排放量分別為215.64 萬t、203.14 萬t、163.47 萬t。上述三個部門的碳排放量都在逐年增加，對廣東以及珠三角地區的碳減排產生較大的影響。廣東深入貫徹習近平總書記的重要指示，將文化工作放在了更加突出的地位，堅持“1+1+9”的工作要求，大力推動文化強省，圍繞“舉旗幟、聚民心、育新人、興文化、展形象”的工作。努力塑造與經濟實力相匹配的文化實力，從而使得其他服務產業碳排放量在近些年出現較快增長。廣東在2010 年度的重工業產值中所占的比例已超過60%，達到60.5%。到2017 年，廣東的重工業產值和輕工業分別達到68.2%和31.8%，產業結構的重力性持續增強，從而出現碳排放量占比較高的問題。

綜上所述，珠三角區域要進行碳減排，首先要從服務業、能源生產業和重工業開始，然后具體分析42個行業的排放特征，從而進行相應的控制。工業必須把更高效率、更綠色、更潔凈的能源作為重點，提高太陽能和風力發電的比重；服務業要提倡低碳、綠色的生活方式，減少因消費而產生的二氧化碳排放量。

3.1.2 珠三角與其他省份之間隱含碳的輸入輸出

由于區域間的大規模貿易造成了貨物和服務的跨地區流動，同時也會帶來大量的碳輸入和輸出，從而對各個地區的碳排放量造成不可忽略的影響。以2016—2020 年的地區間投入產出表格為基礎，對珠三角和其他29個省間的隱含碳的輸入輸出量進行分析。如表3。

表3 珠三角與其他省份之間隱含碳的輸入輸出/萬t

2016—2020 年，各省市的碳排放水平出現了一定的差異，但廣東貿易凈流入量基本穩定，從2016年凈輸入量124.90 萬t 到2020 年的-11.09 萬t，呈現出下降的趨勢。同時，廣東二氧化碳出口比其他省份也有所增長，從2016 年凈輸出量37.78 萬t 增加到2020 年的210.62 萬t，呈現出明顯的上升趨勢。從具體省份來看，2016 年廣東輸出前三的省份分別為河南（3.21 萬t），浙江（3.17 萬t），江蘇（3.08 萬t）；2018 年廣東輸出前三的省份分別為福建（17.46 萬t），安徽（16.35 萬t），山東（15.24 萬t）；2020 年廣東輸出前三的省份分別為福建（15.08 萬t），安徽（13.56 萬t），山東（13.15 萬t）。輸出省份從一開始的集中于經濟發達地區，例如浙江、江蘇等，隨著經濟的發展，逐漸輸出省份變為中部地區。而進口的省份主要是根據進口省份的二氧化碳排放量和貿易額來決定的。2016 年廣東輸入前三的省份分別為江蘇（18.26 萬t），河北（13.5 萬t）和內蒙古（12.83萬t），占總輸入量的11.23%、8.3%和7.89%；2018 年廣東輸入前三的省份分別為內蒙古（15.27 萬t），山東（15.06 萬t），福建（12.89 萬t）；2020 年廣東輸入前三的省份分別為內蒙古（12.69 萬t），山東（12.52萬t），福建（10.05 萬t）。

3.2 珠三角區域出口貿易隱含碳結構分解

3.2.1 出口貿易隱含碳總量分析

根據上述計算公式，得出2010—2020 年珠三角制造業各年的出口貿易隱含碳及二氧化碳排放總量，由此可以得到出口貿易隱含碳占二氧化碳排放總量的百分比，結果如表4。

表4 2010—2020 年珠三角制造業二氧化碳總排放和出口貿易隱含碳

從表4可以得出如下的結論：①制造業二氧化碳排放量整體增長，由2010 年的19.33 億t 增至2020 年的48.81億t，是去年同期的2.25倍。值得一提的是，盡管當前全球主要經濟體增長速度總體呈現下行趨勢，但珠三角制造業CO2排放量仍增長了1.049倍。②2010年至2018年，制造業出口貿易呈現穩步增長的態勢，從2010年的7.62億t增至2018年的20.99億t，增長了2.756倍。而2018—2019年受到全球經濟危機的影響有所下降。③2012年至2017年，制造業的出口貿易隱含碳排放量都在50%以上，也就是說，約有半數以上的CO2排放量并不來自中國的內耗，而來自中國的合作伙伴。

3.2.2 分部門出口貿易隱含碳結構分解

利用SDA 結構分解模型對珠三角區域出口貿易隱含碳進行結構分解，結果如下表5。

表5 分部門出口貿易隱含碳效應分解/萬t

（1）規模效應分析。由表5 可知，不同時期各個部門的規模效應值有著明顯的不同，從具體的數值來看2007—2011 年的規模效應值多居于100 萬-200萬t，2011—2016 年的規模效應值多超過370000 萬t，2016—2020 年的規模效應值多為負值，整體呈現出“快速上升—達到高峰—逐漸減少”的三個階段，2011—2016 年規模效應達到頂峰主要由于高污染、高排放的產業屬性，而隨著國家環境政策的出臺、出口增速的逐漸放緩等原因，在2016—2020年期間，效應值開始呈現明顯的下降。從表中可以看出，S19（電器機械與器材）、S28（批發與零售）、S34（租賃和商務服務）、S35（科學研究）、S38（居民服務、修理和其他服務）、S40（衛生和社會工作）、S41（文化、體育和娛樂）、S42（公共管理、社會保障和社會組織）的第三階段呈現出正值情況，其中S19、S28部門是珠三角區域的重點出口貿易產業，所以其規模效應值始終保持正值，S34、S35、S38、S40、S41、S42 均屬于其他服務業務，近些年來國家、政府在重視地區經濟發展的同時，也越發關注人民的精神文化發展，故呈現出正值情況。

（2）結構效應分析。如表5，各行業的結構效應在不同階段的作用是不同的，但是大部分的結構效應值為負，2007—2011 年、2016—2020 年的值均為負，2012—2016 年有部分值為正，說明珠三角產業結構較為合理，可以有效地抑制碳排放的增長。從具體的數值來看S7 屬于輕工業，S13、S17、S19、S20、S23 五個行業均屬于重工業，S26 屬于能源生產業，S28、S29 屬于運輸業S30、S32、S34、S35、S36、S38、S40、S41、S42 均屬于其他服務業。由于重工業的規模較為龐大，不能及時地協調產業布局結構，導致未能及時降低碳排放量，但結構不合理，會導致某些工業由低污染向高污染轉變，因此必須重視工業結構的優化，從而起到促進作用。

（3）技術效應分析。從表5可以看出，總體上，技術進步可以有效地遏制二氧化碳的增長，但在一些行業中，技術上的影響主要是持久的，而且隨著技術的不斷革新，這種影響將會逐漸增強。尤其是到了2016—2020 年，所有部門的技術效應均為負值，顯示出較強的減排效果。從表中可以看出，S7（紡織業）、S13（非金屬礦物制品）、S19（電氣機械和器材）、S28（批發和零售）、S34（租賃和商務服務）在整個期間減排效果最為突出，這主要是由于國家和民眾對經濟的綠色發展給予了高度重視，并通過技術創新推動了工業的升級，實現了資源與環境的可持續發展，實現了經濟效益的最大化。

4 結論與政策建議

4.1 結論

采取多區域投入產出模型，分析了珠三角地區隱含碳的輸入與輸出特征，并且利用SDA 結構分解模型，對珠三角區域出口貿易隱含碳結構進行分析，得出以下主要結論：①珠三角地區在2016—2020 年屬于碳排放凈流入區域。凈輸入量從2016年的124.90 萬t 到2020 年的-11.09 萬t，呈現出下降的趨勢；凈輸出量從2016 年的37.78 萬t 到2020 年的210.62 萬t，呈現出明顯的上升趨勢。②從珠三角地區分部門出口貿易隱含碳結構分解可知，不同時期各個部門的規模效應有著明顯的不同，整體呈現出快速上升—達到高峰—逐漸減少的三個階段；不同時期各個部門結構效應的影響各有差異，但大部分的效益值為負，說明產業結構較為合理，可以有效地抑制碳排放的增長；從技術效應分析可知，除了少數部門以外，大多數表現為持續的抑制作用。

4.2 政策建議

基于以上結論，提出以下政策建議：第一，優化珠三角地區進出口產品結構。一方面，需要大力扶持低碳產業，從而緩解高耗能生產、資源浪費等問題，另一方面，鼓勵珠三角傳統工業的節能降耗和技術創新，提高能效，提高工業生態和工業園區的發展水平，減少能耗。第二，加大綠色低碳技術創新力度。積極降低綠色低碳發展成本，提高高耗能、高排放等產業的節能減排項目，提高節能減排的效率效果，大力推進太陽能、潮汐能等新能源和可再生能源的工藝技術和設備研發創新技術。第三，鼓勵區域間合作減排。不同地區和省要制定差別化的減排措施，促進協作，但各地區之間的碳排放量存在顯著的差別，因此地方各級政府要結合各自的行業特點和各自的優勢，制定相應的減排措施和目標。第四，增強中國在世界范圍內的話語權。中國可以利用現有的技術和工業優勢，參與到更多的研究和開發，從而提高我們的國際競爭力。