中国进出口贸易隐含碳排放测算及驱动因素研究，本文主要内容关键词为：中国论文,进出口贸易论文,因素论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、引言
1、问题的提出
全球变暖已被认为是不争的事实，而全球变暖的主要原因是人类活动导致了大气中
等温室气体浓度的不断升高。由等温室气体增加引起的全球变暖可能对人类的社会稳定和经济发展带来一系列的负面影响，因此，当前各国政府正试图通过国际社会的共同努力来控制等温室气体排放。中国作为最大的发展中国家之一，改革开放以来，经济发展迅速，2008年中国排放量超过美国，成为全球最大的排放国家(顾朝林等，2009)。但是，目前国际上主要是通过国内温室气体减排来控制全球碳排放，由于发达国家主要是依靠进口来满足国内消费，因此这一现行政策很可能收效甚微或者无效。因为这些发达国家在本国通过发展更多的服务业和从发展中国家进口能源密集型产品来满足国内的消费，从实质上来讲，导致发达国家将自身碳排放转移到发展中国家，而并没有减少全球温室气体的排放。并且由于发展中国家技术水平相对落后，很可能最终结果是全球温室气体排放总量不减反增。
在隐含能、隐含碳排放测算的研究上，目前国内外学者主要是采用投入产出法。Glen P.Peters & Edgar G.Hertwich(2008)运用投入产出法，使用全球贸易分析计划(GTAP)的数据，计算了2001年87个国家贸易中的隐含碳，研究表明，在全球贸易中隐含着超过5.3Gt的；L.Weber & H.Scott Matthews(2007)运用投入产出法分析了1994～2007年美国与最大的7个贸易国之间的贸易结构，结果表明，美国在与这些国家的贸易中进口了大量隐含、
、和
等温室气体，其中隐含进口量从1997年的0.5～0.8Gt增加到2004年的0.8～1.8Gt。在分析能源消费或二氧化碳排放量变化的驱动因素方面，Ang等(1998)运用新提出的对数平均Divisia指数(LMDI)分解法，对中国工业部门消费能源而排放的进行了研究，其结论表明，工业部门总产出的变化对1985～1990年该部门排放产生了比较大的正向效应，而工业部门能源强度的变化则对排放起到了较大的抑制作用；Liu等(2007)同样运用LMDI分解法，集中研究了中国1998～2005年期间工业部门的排放，研究表明能源强度变化是推动排放量变化的最重要因素，其中结构变化减少了35.14%的排放量。
国内学者在隐含能排放的研究上虽然起步较晚但是仍然取得了很多研究成果。陈迎、潘家华、谢来辉(2008)应用基于投入产出表的能源分析方法，定量研究了2002～2006年中国外贸进出口商品中的内涵能源问题，研究结果表明，中国是内涵能源的净出口大国，2006年内涵能源净出口约为6.3亿吨标煤，比2002年增长162%；魏本勇等(2009)的研究表明2002年中国为贸易隐含碳排放的净出口国，净出口的碳排放介于22.60～168.14Mt，占国内总排放的2.03%～15.09%，约67%的总出口碳排放来自11个部门，超过50%的总进口碳排放主要来自5个部门。
但是，上述研究在计算隐含能、隐含碳排放数量时存在一些问题，导致计算结果存在一定误差：一是在计算国内各种能源碳排放量时，使用转化后单位标准煤的排放量来代替；二是在计算中国出口产品隐含碳时，大多数学者忽略了进口中间产品对加工贸易的影响。而对于中国出口贸易，加工贸易所占的比重非常大，如果把生产出口品所需要的中间产品都当成是国内生产，并利用国内的排放系数来计算这些产品隐含碳，计算结果可能会高估中国出口贸易中的隐含能；三是在计算进口贸易产品中隐含能时，由于数据获得困难，很多学者采用某一个代表的国家，例如美国(闫云凤，2008)、日本(齐晔，2008)的完全碳排放系数作为中国的进口完全排放系数。虽然选取的国家是目前中国的主要贸易伙伴，但是，由于不同国家能源技术水平不同，采用代表国家的完全能源排放系数计算仍然会使计算结果存在误差。
本研究基于投入产出法力求准确测算中国对外贸易中的隐含碳排放，分解中国出口贸易隐含碳变化的驱动因素，分析“减排要求”对外贸产业竞争力的影响，从外贸规模和结构、能源结构等视角为缓解减排压力提供有力依据和指导。
2、本文的主要创新点
针对上述存在的问题，本文在测算中国进出口贸易中隐含碳排放具体数量时，一是将各部门能源消耗分解为各种化石能源(主要有8种)消耗量，以此来计算部门碳排放总量；二是计算出口贸易隐含碳排放时考虑到中国加工贸易中进口中间产品的影响，使用扣除这一部分后实际使用的国内生产的中间产品计算出口贸易中的隐含碳排放量；三是计算进口贸易隐含碳数量时，通过选取中国前10大主要进口来源国家(地区)的能源技术消耗水平，再加权考虑中国从各个国家的进口份额来获得进口贸易的完全碳排放系数；四是本文对于部门的划分主要是使用《中国统计年鉴》中17部门的划分方式，数据的获得相对更加简洁、准确。
二、基于投入产出法测算中国进出口贸易中隐含碳的排放
1、投入产出法
根据全国投入产出的平衡关系，可以建立按行业的投入产出数学模型：
在中国的出口贸易中，超过40%～50%为加工贸易。如果在计算过程中不考虑加工贸易的影响，即不考虑生产过程中所耗用的进口中间产品的影响，把生产出口品所需要的中间产品都当成是国内生产，并利用国内的碳排放系数来计算这些产品隐含碳，会高估中国出口产品中的隐含能。因此，在计算出口贸易中隐含能时，需要把国内生产过程的投入分为两部分：一部分来自国内投入；另一部分来自进口中间品投入。
2、数据来源及变量处理
根据中国统计年鉴中提供的投入产出基本流量表，本文主要计算了2002年、2005年、2007年三年中国进出口贸易中隐含碳情况，其中部门出口额(
)、进口额(
)、部门总产出、直接消耗系数和部门能源消耗分别通过中国统计年鉴获得，各种能源(包括煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、天燃气)的碳排放系数使用IPCC在2006年公布的数据②。
由于能源统计中部门和投入产出表中部门划分不一致，在使用前根据《国民经济行业分类》，主要以投入产出表为基准，将部门分类确定为17种。
由于进口产品的完全碳排放系数与中国出口产品的完全碳排放系数之间存在相同的比例，因此，对于进口产品的完全碳排放系数的获得，这里主要考虑到中国与所有进口来源国的平均技术水平(限于数据量的巨大，本文选取中国前10位主要的进口来源国家和地区)之间存在的比例。这一比例的计算公式：
3、计算结果与分析
根据公式(2)和公式(3)计算出中国出口贸易和进口贸易中的隐含碳，结果如表2所示。2002年、2005年、2007年三年中国出口隐含碳分别为1.3849亿吨、2.8096亿吨、3.1276亿吨，进口隐含碳分别为0.5541亿吨、0.9269亿吨、0.7652亿吨，隐含碳净输出量分别为0.83亿吨、1.88亿吨、2.36亿吨，隐含碳净输出量迅速扩大。由于本文采用八类能源的碳排放系数而并非魏本勇等(2009)采用的固、液、气三类能源碳排放系数，并且本文在计算出口贸易隐含碳时剔除了加工贸易中的进口中间产品，因此，本文的计算结果更加接近实际。
图1为17部门2002年、2005年、2007年三年中出口贸易隐含碳情况。三年中，中国出口贸易隐含碳不断扩大，具体到17部门而言，从图1可以看到，2002年出口隐含碳排名前五位的是：11机械设备制造业，10金属产品制造业、8化学工业、7炼焦、燃气及石油加工企业、2采矿业；2005年出口隐含碳排名前五位的是：11机械设备制造业、10金属产品制造业、8化学工业、13运输仓储邮政、信息传输、计算机服务和软件业、7炼焦、燃气及石油加工企业；而到2007年，中国出口贸易中隐含碳排放量前五位的部门是：11机械设备制造业、10金属产品制造业、8化学工业、13运输仓储邮政、信息传输、计算机服务和软件业、4纺织、服装及皮革产品制造业。不难发现，11机械设备制造业、10金属产品制造业、8化学工业三个部门在中国出口贸易隐含碳中占有重要地位，总量达到了0.86亿吨、1.89亿吨、1.89亿吨，分别占到当年隐含碳出口总量的62.1%、67.2%、60.1%。这与中国出口贸易中出口商品结构有一定的联系，因为这三个部门的出口额分别占到当年出口总额的45.7%、56.65%、59.04%，但是，也可以看到，三部门隐含碳占当年隐含碳出口总量的比例与其出口额占比又不完全相同，这说明隐含碳排放量的变化除了受到该部门出口总量的影响外，还要受到其他因素的影响。
图1 2002年、2005年、2007年中国17部门出口贸易隐含碳
图2为2002年、2005年、2007年三年中国进口贸易中17部门进口隐含碳曲线图。可以看到，三年中进口贸易隐含碳含量排在前五位的部门分别是：11机械设备制造业、10金属产品制造业、8化学工业、7炼焦、燃气及石油加工企业、2采矿业，分别达到0.47亿吨、0.84亿吨、0.68亿吨，占到三年中进口贸易隐含碳含量的85.3%、90.1%、88.4%。通过对进口和出口贸易中各部门隐含碳的测算不难发现，无论是在出口贸易还是在进口贸易中，11机械设备制造业、10金属产品制造业、8化学工业、7炼焦、燃气及石油加工企业、2采矿业这五个部门的隐含碳含量都很高，但是，由于中国能源利用、技术水平限制，中国这些行业的隐含碳仍然要比世界平均水平高。
图2 2002年、2005年、2007年中国进口贸易隐含碳部门分解
图3 2002年、2005年、2007年中国贸易隐含碳净出口部门分解
图3为2002年、2005年、2007年中国进出口贸易隐含碳的净输出，可以看出，目前中国对外贸易中除了部门2食品、饮料制造机烟草制品业以外，几乎所有部门的隐含碳都是处在净出口状态，即污染净进口状态。其中尤以11机械设备制造业、10金属产品制造业、8化学工业、7炼焦、燃气及石油加工企业为主。主要原因是中国出口贸易中这几个部门出口产品的比重较高，再加上国内技术水平、能源利用水平与世界平均水平仍然存在一定差距，因此导致了这几个部门的隐含碳净输出严重。
三、出口贸易隐含碳变化的驱动因素分析
1、计算方法
通常可以将能源的变化量分解成规模效应、结构效应、强度效应(Ang B.W.，2004)。本文主要是采用两级分解法将进出口贸易中隐含碳的差值进行分解，分别计算规模效应(进出口总额的影响)、结构效应(各行业进出口份额的影响)和强度效应(国内外完全碳排放系数的影响)的贡献率(王媛、魏本勇，2011)。中国进口和出口的隐含碳可以分解为：
由于“非唯一的问题”，通常利用结构分解分析模型时会得到不同的分解形式。为了解决这个问题，本文用两极分解法进行分析。所谓两极分解法就是将从第一期分解得到的各自变量变化对因变量的影响和从最后一期分解得到的各自变量变化对因变量的影响取平均值，得到各自变量变化对因变量变化的影响值(闫云凤，2010)。
如果从基期(即0期)开始分解，(7)式可以写成：
其中f(ΔE)表示“规模效应”，即出口总额对隐含碳变化的影响；f(ΔS)表示“结构效应”，即出口结构对隐含碳变化的影响；f(ΔB)表示“强度效应”或者“技术效应”，即完全碳排放系数对隐含碳变化的影响。
2、主要数据来源
上述计算方法中所涉及的数据主要有2002年、2005年、2007年的出口贸易完全消耗系数(B)；出口额所占比例(S)、出口总额(E)主要使用历年中国统计年鉴中的数据获得。
3、计算结果分析
(1)出口隐含碳的结构分解分析。通过上面的计算方法，可以计算三种因素对中国出口贸易隐含碳排放的影响。计算表明，2002～2005年中国出口贸易隐含碳排放增加了1.385亿吨，2005～2007年增加了0.411亿吨。通过结构分解法分解三种影响出口贸易隐含碳增长的因素发现，出口量的增加即规模效应是导致出口隐含碳增加的主要推动因素，2002～2005年间该影响因素导致出口隐含碳增加1.45亿吨，2005～2007年增加了0.939亿吨，分别占到出口隐含碳增加的104.7%和228.5%。出口结构对出口隐含碳增加的影响分别是0.137亿吨和0.194亿吨。而国内完全碳排放系数变化对出口隐含碳增加的影响分别使出口隐含碳下降了0.2亿吨和0.72亿吨，也就是能源利用效率的提高、技术水平的改进等因素使我国隐含碳的排放量减少。
总体来看，中国出口贸易隐含碳增加主要是由于规模效应和强度(技术)效应，其中强度(技术)效应对出口隐含碳的增加具有负向作用。但是，由于规模效应对于出口隐含碳增加的影响太大，出口贸易隐含碳还是出现了大幅度增加。如表3所示。由此可见，出口规模的迅速扩大是目前中国出口贸易隐含碳增加的主要影响因素。同时，也应注意到，与2002～2005年相比，2005～2007年强度(技术)效应的规模增加明显，这说明中国近些年的技术改进和能源利用效率有了一定的提高，但是与世界先进水平相比仍然有较大差距。
(2)出口隐含碳的部门分解分析。计算表明，对出口隐含碳增加影响最大的三个部门分别是部门10金属产品制造业(31.8%)、11机械设备制造业(26.2%)、8化学工业(18.9%)；最小的三个部门是15房地产业、租赁和商务服务业(-1.2%)、6电力、热力及水的生产和供应业(-0.4%)和17其他服务业(-0.13%)，可以看到这三个部门对出口隐含碳的增加具有负向作用。如图4所示。
从结构分解的角度分解可以看到，规模效应对于所有17部门都有一个正向作用，而强度(技术)效应和结构效应对于17部门出口贸易隐含碳增加的影响不一致。其中12个部门由于结构效应的影响而使本部门出口隐含碳排放减少，另外5个部门出口隐含碳由于结构效应而增加；有11个部门由于强度(技术)效应的影响导致本部门出口隐含碳排放减少，另外6个部门出口隐含碳由于强度(技术)效应而导致出口隐含碳增加。
图5表示了2005～2007年出口隐含碳排放的结构分解计算结果。从中可以看到，对出口隐含碳排放增加影响最大的三个部门分别是部门11机械设备制造业(43.0%)、10金属产品制造业(39.0%)、4纺织、服装及皮革产品制造业(23.8%)。2005～2007年，有8个部门的出口隐含碳排放出现了减少，其中减少最多的部门是8化学工业(-0.04%)、7炼焦、燃气及石油加工业(-0.04%)、5其他制造业(-0.03%)。
图4 2002～2005年出口隐含碳增加部门分解
图5 2005～2007年出口隐含碳增加部门分解
从结构分解的角度看，2005～2007年间，规模效应对所有部门出口隐含排放都有正向的影响，而结构效应和强度(技术)效应对出口隐含碳排放的影响不一致。其中有7个部门由于结构效应的影响使本部门出口隐含碳排放减少，另外9个部门由于结构效应影响使本部门出口隐含碳排放增加；除了部门3外，强度(技术)效应对本部门出口隐含碳排放有负向作用。
四、主要结论及政策含义
1、主要结论
第一，随着中国进出口贸易的扩大，尤其是中国出口贸易的快速增长导致了中国出口隐含碳排放增加迅速，从2002年的1.38亿吨碳，迅速增加到2005年的2.81亿吨碳，2007年更是增加到了3.13亿吨碳。进口国在享受这一“福利”的同时却导致了中国承受了过多来自国际社会的减排压力。
第二，综合2002年、2005年、2007年进出口贸易隐含碳排放的计算数据，本文发现，部门11机械设备制造业、10金属产品制造业、8化学工业的净出口隐含碳排放量始终排在各部门前列。与此同时，这三个部门的进出口总量同样占到了2007年进出口总额的61.41%，三部门隐含碳净出口量占中国进出口贸易隐含碳净出口总量的69.1%。因此，减少这三部门出口隐含碳的含量对于减少中国进出口贸易的隐含碳排放具有重要意义。
第三，通过上面结构分解分析，可以发现，无论规模效应、结构效应、强度(技术)效应对各部门出口隐含碳排放增加的影响如何，但汇总后总体而言，规模效应对出口隐含碳的增加具有正向作用，而结构效应和强度(技术)效应具有负向作用。
第四，强度(技术)效应对出口隐含碳排放的影响在2002～2005年和2005～2007年间发生了显著的变化：2005～2007年除了部门3外，强度(技术)效应对本部门出口隐含碳排放有负向作用，而在2002～2005年有11个部门由于强度(技术)效应的影响导致本部门出口隐含碳排放减少，另外6个部门由于强度(技术)效应而导致出口隐含碳增加。这就说明，2005～2007年期间中国出口部门无论在能源利用还是中间投入技术方面都有较大的进步。
2、政策含义
(1)适度增加进口。2011年12月14日闭幕的中国中央经济工作会议明确了2012年中国外贸的发展路径与目标：保持外贸政策连续性和稳定性，保持出口平稳增长，推动出口结构升级，加强和改进进口工作，积极扩大进口，促进贸易平衡。与此同时，截止到2011年9月，我国外汇储备目前已经超过3.2万亿美元大关，是第二大外汇储备国日本的3倍。巨额的外贸顺差导致了我国面临越来越多的贸易摩擦，大量外汇储备更是给管理者带来了棘手的管理问题。在这一背景下，适当扩大进口不但可以适当的减少贸易顺差，平衡外贸基本情况，同时提升产业核心竞争力、发展战略性新兴产业，要求积极扩大先进技术设备、关键零部件和能源资源进口，而消费需求的增长和消费结构的升级要求适度扩大消费品进口。从另一个方面讲，由于中国目前能源利用效率和相关技术水平落后于世界平均水平，从全球环境角度看，中国从国外进口产品相当于间接地减少全球碳污染，为全球减排发挥了重要作用。
(2)根据碳排放量的差异，采取不同的出口限制政策和措施。11机械设备制造业、10金属产品制造业、8化学工业作为我国出口的主要部门，维持其产品的出口是必要的，关键是要促进此类产品的换代升级，鼓励高附加值产品的出口，但对高耗能、高排放的产品出口要进行必要的限制。
(3)引进先进生产技术，提高能源利用效率。贸易碳排放的变化不仅受进出口规模、进出口结构的影响，而且能源结构和能源强度等因素对碳排放的影响明显。我国传统对外贸易发展主要是依靠“两高一资”产品，出口产品主要集中于部门10金属产品制造业、11机械设备制造业、8化学工业，这些部门出口的产品主包括矿物燃料、原料制成品和高耗能金属制品以及一般的低端机械设备等产品，均属于低端的加工产业链条中环境污染密集型、能源耗费密集型的产业。耗费了过多的能源和原材料，造成了较高的碳排放。考虑到国家现阶段经济发展及能源结构特点，今后中国对外贸易的重点，除要适当控制出口规模外，尤其是对高能耗、高碳排和资源类部门及相关产品的出口要严格控制，在此基础上，更要积极引进先进生产技术，提高能源利用效率，减少碳污染。
(4)改善能源消费结构。目前我国能源的消费仍然主要以煤炭为主，由于受能源赋存条件以及资金和技术的限制，我国很难尽快改变这一现状。但是，我国能源结构调整和改善的中长期目标仍然应该是积极增加油气进口，加快研究和开发新能源和可再生能源，逐步减少煤炭在能源消费中的比重。我国有着丰富的水能、太阳能、生物能等可再生能源，但目前成本和技术问题是制约可再生能源发展的关键，因此，国家应该在税收、贷款等政策上大力扶持。此外，在当前情况下，积极发展煤炭清洁利用技术，实现煤炭的清洁、高效利用，在减少碳排放上有重要意义。
注释：
①m是投入产出分析在贸易问题中的经典算法，参见沈利生和吴振宇(2003)以及中国投入产出学会(2007)。
算法参见平新乔等(2006)。
②根据IPCC的数据可以计算得到每种能源燃烧后排放C的系数，因此下文的计算结果都是进出口贸易中隐含的C而并非。