中欧贸易隐含碳排放及其影响因素——基于MRIO模型和LMDI方法的分析，本文主要内容关键词为：中欧论文,模型论文,因素论文,方法论文,贸易论文，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。
中图分类号：F740.6 文献标识码：A 文章编号：1002－0594(2014)11－0051－15 一、引言及文献综述 应对气候变化，减少温室气体排放已成为全球共识。《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)中确定一国温室气体排放总量的依据是“发生在国家主权管辖范围内的所有温室气体的排放和吸收”。随着国际贸易的发展和国际分工的深化，这一基于生产端的核算方式使得一国可以通过进口来减少其国内的温室气体排放总量，实现向他国的碳排放转移，从而逃避自身减排责任。 贸易商品生产过程中隐含着直接和间接的
排放，称为贸易隐含碳排放。基于我国外向型经济的特征和排放大国的地位，近年来有关我国贸易隐含碳排放的研究逐渐受到关注。鲁海帆等(2011)基于投入产出模型测算了2002和2007年我国各部门最终产品的能耗强度和
排放强度，结果显示高能耗高碳产品在我国总出口中的比例增长迅速，我国在出口贸易增长的同时承载着越来越多来自他国的能耗和
排放转移。Shui和Harriss(2006)在研究中美贸易隐含碳问题时，通过计算得出中国
排放量中的7％～14％是由中国对美国出口的商品造成的。Li和Hewitt(2008)运用投入产出法对中英贸易隐含碳的测算结果表明，2004年中国通过中英贸易出口了1.86亿吨
，占我国当年
排放总量的4％，为英国减少了11％的
排放量。Liu等(2010)讨论了中日贸易对两国碳排放总量的影响，实证结果表明双边贸易中存在日本通过贸易向中国转移部分碳排放的现象。陈红蕾等(2013)采用双区域和单区域投入产出模型，估算了中澳贸易的隐含碳排放及其对中国的影响，认为在2000～2007年间中澳贸易导致了中国国内碳排放的增加，同时为澳大利亚转移了碳排放。Jie He和Jingyan Fu(2014)等运用投入产出模型计算了1996～2004年间中国与其主要贸易伙伴(美国、欧盟、日本)间的贸易碳排放净差和污染贸易条件，指出无论从绝对量还是相对强度来看，中国当前都处于隐含碳净出口国的地位。大量有关中国隐含碳问题的研究结果都指向了这样一个结论，即当前我国在国际贸易中处于隐含碳净输出国的地位；在基于生产端的核算体系下，我国通过国际贸易间接为世界其他国家尤其是发达国家的商品消费承担了大量
排放责任。 投入产出模型是被广泛证实能够有效从宏观尺度评价嵌入在商品和服务中的资源或污染量的工具，也是目前研究国际贸易中隐含碳排放的主流方法。投入产出模型从设计区域范围的广度分为单区域投入产出模型(Single－Region Input－Output Model,SRIO Model)和多区域投入产出模型(Multi－Region Input－Output Model,MRIO Model)。相比于SRIO模型，MRIO模型可超出一国经济范围，基于各国投入产出表将各国各生产行业的进出口关系内部化，形成全球范围的包含多个国家(或地区)多个行业的投入产出关系，从而更为准确地估算贸易对全球或多个地区的碳排放所产生的影响，近年来在国际贸易隐含碳问题的研究中逐渐得到应用。Ahmad和Wyckoff(2003)是最早使用MRIO模型计算多国之间生产端、消费端和贸易隐含碳问题的学者之一。周新(2010)利用MRIO模型对2000年亚太地区10个国家或地区的贸易隐含碳排放进行了核算。结果表明美国为贸易隐含碳排放的最大净进口国，日本次之，中国则为最大净出口国。闫云凤、赵忠秀(2013)等基于OECD投入产出表构建MRIO模型测算了中国对外贸易隐含碳及其排放责任。结果表明中国是一个典型的隐含碳净出口国，1995～2009年间中国对外贸易隐含碳净出口占到国内碳排放总量的11.77％～19.93％。丛晓男等(2013)基于MRIO模型核算了2004年全球113个国家或地区之间的贸易隐含碳排放量，结果显示中国是全球最大的隐含碳净流出国，而美国、欧盟、日本等的隐含碳净流入量全球最大，作者指出全球化过程中各国或区域的分工是影响隐含碳转移格局的重要因素。 同时，一些学者也研究了各国贸易隐含碳发生变化的影响因素。李艳梅、付加锋(2010)基于结构分解分析方法对1997～2007年中国出口贸易中隐含碳排放变化的测算表明不断扩大的出口规模是中国出口隐含碳增加的主因，直接碳排放强度下降和出口结构改善虽产生了减排效应，但仍远远无法抵消出口规模扩大带来的增排效应。王媛、魏本勇等(2011)应用对数平均迪氏指数法(LMDI)对影响中国2005年贸易隐含碳净转移的因素进行了分解分析，指出相比国外而言，高碳排放强度是造成中国当前净转移隐含碳增加的重要因素。王丽丽、王媛等(2012)应用结构分解分析模型对2002～2007年中国贸易隐含碳排放变化的分析指出现阶段中间投入结构的改善对我国实现减排目标有着重要意义。 欧盟是我国主要的贸易对象之一，中欧贸易在我国对外贸易中占有重要地位，也有学者对中欧贸易隐含碳问题进行了分析。王絮絮、徐鹤(2010)采用物料衡算法对1999～2006年中国8项制造业对外贸易隐含碳进行了研究，结果表明1999～2006年中国与欧盟贸易产生的隐含碳顺差年平均增长率达25.76％，是产生中国制造业贸易中隐含碳排放巨大顺差的重要原因。闫云凤(2012)利用中国和欧盟各自的投入产出表基于SRIO模型对1995～2010年中欧贸易碳排放转移的研究表明，中国有2.99％～8.85％碳排放是为欧盟消费而排放的，而从欧盟进口所承载的碳排放只占0.17％～0.73％。闫云凤、赵忠秀(2012)等基于SRIO模型运用SDA方法对1995～2010年中国对欧盟净出口隐含碳的结构分解分析进一步认为，尽管技术效应和结构效应都有利于减少碳排放，但不足以抵消规模效应的对出口隐含碳排放增加的推动作用。 总体来看，目前基于MRIO模型分析中欧贸易隐含碳排放的研究还不多见，但MRIO模型的特点使得其相比SRIO模型而言在分析各国对外贸易隐含碳排放方面具有优势。本文将从三个方面对中欧贸易中的隐含碳排放问题展开研究：1、基于MRIO模型分别计算中国和欧盟基于生产端和消费端的
排放量；2、分析中国与欧盟对外贸易中的隐含碳排放及其行业分布；3、运用LMDI方法对2004～2007年间中国与欧盟双边贸易中隐含碳排放变化的影响因素进行分解分析。 二、模型方法与数据说明 本文所使用数据均来自2012年最新公布的GTAP8数据库。GTAP数据库是由美国普渡大学的研究人员开发用于全球贸易分析的数据库，自1992年首次对外发布以来到目前全球已经大约有40多个国家的400多名研究者利用该数据库进行各类有关国际贸易、环保、能源、气候变化、农业及经济增长等问题的研究。当前，GTAP8数据库已扩展为包含129个国家或地区、57个生产部门的投入产出表，涵盖两个基准年(2004年和2007年)，区分了各国来自国内供应和国外进口的中间投入与最终消费额，并且提供了双边贸易数据及分行业分能源品种的
排放数据。特别地，该数据库对各国投入产出表、贸易数据和能耗、碳排放等数据做了一致性调整，使货币单位、投入产出总值和贸易关系实现很好的对接，为构建MRIO模型并分析各国贸易隐含碳及其影响因素提供了良好的数据基础。 (一)地区和行业加总 本文参考Ahmad和Wyckoff(2003)的研究方法，基于GTAP数据库构建了全球多区域投入产出(MRIO)模型。 首先，本文将GTAP8提供的全球129个国家及地区整合为中国、美国、欧盟、日本、世界其他地区(Rest of the World,ROW)共5个国家(或地区)。 其次，为了分析贸易对温室气体排放的影响以及对比中国与不同国家间的贸易特点，本文将GTAP8中的57个行业加总为农业、食品加工业、能源开采业、其他资源业、石化工业、金属冶炼及制品业、非金属制品业、纺织服装业、设备制造业、其他制造业、水电气生产及供应业、建筑业、交通业和服务业共14个行业。 (二)构建多区域投入产出表 按照惯例，本文中所用的i、j表示各生产行业，r、s表示各个国家(或地区)。在GTAP8中，表示r国国内产品投入产出关系的主要等式如下：
另外，GTAP8中给出了各国进口总额中用于中间投入和最终消费的部分，但各国进口总额并没有按照进口国进行进一步划分，因此如果利用GTAP8构建全球多区域投入产出表，需要对各国进口产品用于中间投入和最终消费的部分按照进口国进一步细分。为了实现这一目标，本文假设r国作为进口中间投入的i商品中来自s国的进口额占全球进口总额的比例，等于r国作为进口最终消费的i商品中来自s国的进口额占全球进口总额的比例，两者均等于r国从s国进口额与r国从全球进口总额的比例。由此有：
其中：等式左边的列向量为各个国家(或地区)各行业的总产出；等式右边第一部分是一个70×70的直接消耗系数矩阵，表示各个国家(或地区)之间的行业投入产出关系，其中的元素
，该矩阵对角线上的
表示本国国内的行业投入产出关系，非对角线上的
表示r国和s国之间的行业投入产出关系；等式右边最后一列矩阵是最终需求矩阵，代表各国生产的供国内最终消费的部分
和出口到国外用于他国最终消费的部分
。
对数平均迪氏指数法(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)是目前进行影响因素分解分析的常用方法，最早由Ang和Liu(2001)提出，Ang(2005)对LMDI方法的使用技巧又做了详细说明。本文采用LMDI方法对2004～2007年间中欧贸易中隐含碳排放变化的影响因素进行分解分析，具体公式如下： 将2004～2007年r国i行业对s国出口隐含碳排放量的变化分解为技术效应、结构效应和规模效应之和，即：
分别表示i行业的
排放强度变化、出口结构变化和总的出口规模变化对i行业隐含碳排放量变化的影响，即技术效应、结构效应及规模效应对隐含碳排放量变化的贡献。 三、运算结果与分析 (一)中国和欧盟对外贸易中的隐含碳排放分析 1.基于生产端与消费端的
排放量 基于GTAP8数据，首先由公式(1)、(2)、(3)构建全球多区域投入产出表，进而根据公式(5)、(6)的计算结果，分别得到中国、欧盟基于消费端和生产端的
排放量。表2为中国和欧盟2004年和2007年基于生产端和消费端的
排放量对比。 可以看出，2004和2007年中国基于生产端的
排放量显著高于消费端，而欧盟的情况恰好相反。这种基于生产端和基于消费端对一国
排放量的核算结果往往存在一定的差异，而这种差异对中国和欧盟这种典型外向型经济体而言尤为明显。2007年，尽管在基于生产端的核算方式下中国的
排放量超过了欧盟，但如果基于消费端核算欧盟的
排放量将比中国高6.1亿吨。由于基于生产端的核算方法忽略了隐含在出口商品中的
排放转移，作为贸易隐含碳输入大户的欧盟通过国际贸易避免了相当部分的
排放，与此同时作为贸易隐含碳输出大国的中国在这一核算体系下间接为他国承担了大量的排放责任。 2.对外贸易隐含碳排放总量分析 根据全球多区域投入产出表，得到中国及欧盟在2004和2007年进、出口隐含碳排放及净出口隐含碳排放总量的计算结果如表3所示。
2004和2007年，中国出口隐含碳排放均大大高于同期进口隐含碳排放，是贸易隐含碳排放的净出口国。从变化趋势上看，2004～2007年，中国的出口隐含碳快速增长，在国内排放总量中的比重从15.23％增至15.38％：而同期的进口隐含碳尽管在绝对量上有所增加，但在国内排放总量中的比重却从2.06％下降至1.92％。2004～2007年中国的净出口隐含碳排放增加了145.23 Mt，增幅高达29.15％，而且净出口隐含碳在国内碳排放总量中的比重有所增加。总体来看，2004～2007年中国对外贸易中隐含碳排放的净输出呈现进一步扩大的态势。 与中国相反，欧盟在2004年和2007年进口隐含碳排放显著高于出口隐含碳排放，属于贸易隐含碳净进口区域。2007年欧盟在进、出口隐含碳的总量上均较2004年有所增加，其中出口隐含碳的增长更为明显：尽管2004～2007年欧盟净进口隐含碳排放占同期自身排放的比重从6.07％下降至5.43％，其隐含碳排放净输入区域的地位仍未发生明显的改变。 总体来看，2004和2007年，中国的贸易隐含碳排放净出口量占当年国内总排放量始终高达13％以上。在当前基于生产端的核算方式下，中国为全球其他国家和地区承担了巨大的排放责任；而无论从绝对量还是占国内排放的比重来看，2004～2007年中国隐含碳排放的净输出都有进一步增加的趋势，这意味着中国所面临的
减排压力可能进一步加大。反观欧盟，进口隐含碳排放占其自身排放的比重远高于同期出口隐含碳排放占比，表明欧盟通过进口避免了自身大量
排放，实现了
排放向他国的转移，使其从减排角度来看成为国际贸易中的获益方。 3.出口隐含碳排放的行业分布 表4显示了2004年及2007年中国和欧盟各自出口隐含碳排放的行业分布情况。
计算结果表明：“设备制造业”是中国出口隐含碳排放的主要行业，2004和2007年该行业出口隐含碳排放占同年中国出口隐含碳排放总量的比例依次为48.31％和49.63％；对欧盟而言，“设备制造业”的出口隐含碳排放在欧盟出口中也远超其他行业，但绝对量相比中国而言不到一半。“交通运输业”和“服务业”在欧盟对外出口隐含碳排放中的比重较高，尤其是“交通运输业”，2004和2007年占欧盟出口隐含碳排放总量的比例分别达17.22％和18.68％，而同期该行业在中国出口隐含碳排放总量中的占比均不足2％。相比之下，中国的出口隐含碳排放相对集中于制造业，除“设备制造业”之外，“纺织服装业”2004和2007年在出口隐含碳排放总量中的比重也达到了24.13％和22.57％；而欧盟除“设备制造业”外，制造业中其他各个行业出口隐含碳排放占比均在20％以下，而且绝大多数行业在出口隐含碳总量中的占比都要低于中国。 将2004及2007年中国和欧盟各行业的出口隐含碳减去进口隐含碳，得到中国和欧盟各行业的净出口隐含碳排放，如表5所示(其中负值表示该行业当年的隐含碳排放为净进口状态)。
2004和2007年，中国14个行业全部处于隐含碳排放净出口的状态：反观欧盟，除2004年在“非金属制品业”有少量的隐含碳净出口外，绝大多数行业在2004和2007年均处于隐含碳排放净进口的态势。值得注意的是，“设备制造业”、“纺织服装业”作为中国两个主要的隐含碳排放净出口行业，也是同期欧盟两个主要的隐含碳净进口行业。 (二)中国和欧盟双边贸易中的隐含碳排放分析 表6显示了2004和2007年中欧双边贸易中的隐含碳排放量及其行业分布。 作为中国最重要的出口地区之一，2004和2007年中国对欧盟的出口隐含碳排放占到中国国内总排放的3％以上，占同期中国出口隐含碳排放总量的22.21％和22.22％。本研究基于GTAP8构建的2004及2007年全球多区域投入产出表显示，中国对欧盟出口在2004至2007年间激增了近500亿美元：与快速增长的对欧盟出口贸易额相对应，同期中国对欧盟出口隐含碳排放也增加了34.90 Mt，占国内总排放的比例也进一步上升。尽管2004至2007年欧盟对中国的出口隐含碳排放在绝对量和占总排放的比例上均有所增加，但相比中国对欧盟的出口而言其规模仍然非常小。在中欧双边贸易中，中国为出口贸易商品的生产比欧盟承担了更多的
排放，这一数据在2004和2007年分别达到了118.09 Mt和151.13 Mt，且随双边贸易的发展这一差距有进一步扩大的趋势，欧盟通过中欧双边贸易实现了规模巨大的碳转移，是中国出口隐含碳排放的主要受益方之一。 从2004和2007年中国对欧盟出口隐含碳排放的行业分布来看，在中欧双边贸易中“设备制造业”依然是中国对欧盟出口隐含碳排放量最大的行业，2004和2007年该行业占当年中国对欧盟出口隐含碳排放总量的比例依次为53.03％和48.72％，该行业也是欧盟对华出口隐含碳排放最主要的行业，但绝对量明显小于中国“设备制造业”对欧盟的出口隐含碳排放量：而且，2004和2007年中国对欧盟出口隐含碳排放主要集中在制造业，“设备制造业”、“纺织服装业”等是中国对欧盟出口隐含碳排放的主要行业。而从欧盟对华出口的情况看，“设备制造业”和“服务业”在欧盟对华出口隐含碳排放中占有相对较高的比例，但绝对量相比中国同行业而言明显较小。
从各行业隐含碳排放处于净出口或净进口的状态来看，2004和2007年中国14个行业对欧盟贸易均处于隐含碳排放净出口的态势，其中“设备制造业”、“纺织服装业”和“其他制造业”等是三个主要的隐含碳排放净出口行业。 (三)中欧双边贸易中出口隐含碳排放变化的影响因素分析 1.中欧双边贸易中出口隐含碳排放量的变化情况 根据公式(11)的计算结果，得到2004～2007年中欧双边贸易中出口隐含碳排放的变化情况如表6所示。从表中可以看出：2004～2007年，中国对欧盟出口的隐含碳排放增量高达3491.22万吨，远超同期欧盟对中国出口隐含碳的增量：而双方出口隐含碳排放的增幅则大体相当。2004～2007年中国对欧盟出口隐含碳排放的变化中，大多数行业的隐含碳排放呈增加的态势，仅“农业”、“能源开采业”和“其他资源业”这三个行业出现了隐含碳排放减少的情况。“纺织服装业”、“设备制造业”、“其他制造业”是推动中国对欧盟出口隐含碳排放增加的主要行业。同期，欧盟对中国的出口隐含碳排放变化中，除“农业”、“其他资源业”和“纺织服装业”外，其他行业的出口隐含碳排放也呈增长的态势，其中以“设备制造业”和“服务业”对出口隐含碳排放增加的推动最为明显。
2.中欧双边贸易中出口隐含碳排放变化的影响因素分析 本研究对2004～2007年中欧双边贸易中出口隐含碳排放的变化量分别按照技术效应、结构效应和规模效应进行了分解分析，根据公式(13)、(14)、(15)计算的结果见表7。 从总量分解来看，2004～2007年中国对欧盟出口隐含碳排放的变化中，规模效应是推动出口隐含碳排放增加的主要因素，技术效应对隐含碳排放起着削减作用，结构效应起着增加出口隐含碳排放的作用，但影响程度相比技术效应及规模效应明显较小。与中国对欧盟出口情况相似，规模效应是推动欧盟对中国出口隐含碳排放增加的主因，技术效应则抑制了欧盟对中国出口隐含碳排放的进一步增加；不同的是，规模效应和技术效应明显小于中国对欧盟的相应值，而且结构效应起着削减欧盟对中国出口隐含碳排放的作用。 从行业分解来看，2004～2007年无论中国对欧盟出口还是欧盟对中国出口，其隐含碳排放的变化中。规模效应是推动各行业出口隐含碳排放增加的主要因素，技术效应则对各行业出口隐含碳排放起着削减作用，而结构效应的作用则随行业不同存在较大差异。从中国对欧盟出口看，“纺织服装业”和“其他制造业”的结构效应明显较大且为正，对推动这期间总的结构效应为正且数额较大起了重要作用，而欧盟“设备制造业”的结构效应为负对于欧盟这期间总的结构效应为负起到了重要作用。
四、结果与讨论 在基于生产端和基于消费端的两种核算方式下，一国
排放量计算值存在差异，这一差异对于中国和欧盟这种典型的外向型经济体而言更为明显。本文的计算结果显示：中国在2004和2007年基于生产端的
排放分别比基于消费端高出了498.26Mt和643.49Mt，而欧盟则分别减少了121.71Mt和158.91Mt；由于基于生产端的核算方法忽略了隐含在出口商品中的
排放转移，作为贸易隐含碳输入大户的欧盟通过国际贸易避免了相当部分的
排放，与此同时作为贸易隐含碳输出大国的中国在这一核算体系下间接为他国承担了大量的排放责任。 中国是典型的贸易隐含碳排放净出口国。2004和2007年其隐含碳排放净出口量占国内总排放量的比例都在13％以上；相比之下，欧盟贸易隐含碳排放净进口量占其同期
排放量的比例都在11％以上，是典型的贸易隐含碳排放净进口地区。在中欧双边贸易中，中国为出口贸易商品的生产比欧盟承担了更多的
排放，这一数据在2004和2007年分别达到了118.09 Mt和151.13 Mt，且随双边贸易的发展这一差距有进一步扩大的趋势，欧盟通过中欧双边贸易实现了规模巨大的碳转移，是中国出口隐含碳排放的主要受益方之一。 从行业角度分析，2004和2007年中国全部14个行业均处于对外贸易隐含碳排放净出口的状态，而欧盟绝大多数行业同期则处于对外贸易隐含碳排放净进口的态势。在中欧双边贸易中，2004和2007年中国全部14个行业均处于对欧盟贸易隐含碳排放净出口的状态。以“设备制造业”、“纺织服装业”和“其他制造业”等为代表的制造业是中国对欧盟出口隐含碳排放的主要行业，这在一定程度上也反映了我国“世界工厂”的地位，过度依赖制造业的出口结构是造成我国出口隐含碳排放较高的主要原因。 2004～2007年，中国对欧盟出口的隐含碳排放总量增加了3491.22万吨，远超同期欧盟对中国出口隐含碳排放的增量。出口规模的扩大是推动出口隐含碳排放增加的主因，而技术进步则抑制了出口隐含碳排放的进一步增加。从各行业的分解结果来看，“设备制造业”、“纺织服装业”和“其他制造业”等中国对欧盟出口隐含碳排放的主要行业中，出口规模扩大对出口隐含碳排放的推动作用较为显著，尽管技术效应和部分行业中的结构效应在一定程度上削减了出口隐含碳排放，但难以抵消规模效应带来的巨大增量。我国外向型经济的特征使得我国不可能简单地通过限制出口规模来改变大量贸易隐含碳排放净输出的现状，但有效调整出口规模的增速，尤其调整碳排放密集型行业的出口规模增速，对于控制出口隐含碳排放的过快增加无疑具有重要意义。 结构效应对中国和欧盟出口
排放变化的影响有着显著差异，中国对欧盟出口中结构效应对隐含碳排放的增加起到了正向增加作用，而同期欧盟对中国的出口中结构效应则起着负向减少的作用。从削减出口隐含碳排放角度看，中国在出口产品的结构优化方面尚有很大改善空间。对现有出口结构的优化，一方面有赖于抓住当前国际产业结构转移的机遇，通过引入国外先进技术、鼓励国内科研创新等手段，提升高科技含量、高附加值产品在出口中比重，从而改变我国长期粗放型的外贸增长方式；另一方面，应充分重视出口贸易对国内的环境影响，对出口产品实施环境分类指导，在限制高污染、高能耗产品出口的同时鼓励绿色生态产品的出口，逐步实施以征收出口环节环境关税为主的绿色贸易政策。此外，尽管2004～2007年中国的进口隐含碳排放有所增加，但相比出口隐含碳排放的规模仍明显不足，适当增加进口。尤其是增加对一些高碳排放强度行业的产品进口，也能够在一定程度上缓解国内的碳减排压力。 从短期来看，调整出口结构、推动技术进步、提高能源利用率、淘汰落后产能、适当增加进口都是降低出口隐含碳排放的有效途径；而从长期来看，要改变我国隐含碳排放净出口国的地位，则有赖于从根本上改变我国在国际分工中的地位，有效引导产业升级，减轻出口中对制造业、尤其是高碳排放强度行业的过分依赖，实现向高附加值、低排放的高端制造业和第三产业的转型。 收稿日期：2014－03－24
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