中国工业出口贸易中隐含碳排放测算与影响因素分析

商圣颖　刘文菊　梁大林

摘要：文章以2012、2015和2018年的全国工业投入产出报表中24个工业部门为研究对象，采用投入产出法测算中国工业出口产品隐含碳的排放量，然后通过构建LMDI分解模型，从经济、结构和强度这三种效应进一步剖析其影响因素。结果显示，隐含碳含量增加的主要来源是经济效应；出口结构效应导致隐含碳排放增加；强度效应导致隐含碳排放减少。出口总量的增加致使相当一部分行业碳排放增加，排放强度的降低可以带动碳排放总量的降低。因此，文章认为国家不能通过控制出口总量控制隐含碳排放，短期内能够控制我国工业出口中隐含碳排放增长的最优解是减少排放强度，但工业要发展不能长期对出口总量进行限制，因而长期的有效政策是进行出口结构的调整和升级。

关键词：工业；隐含碳；投入产出法；LMDI；对外贸易

一、文献综述

工业的发展带动了经济的发展，增加了石油煤炭等能源的消耗，这不可避免地导致碳排放的增加。但超过一定范围的碳排放会对国家乃至整个世界造成危害，因此，对碳排放的研究变得越来越重要。有关统计数据显示，2020年我国碳排放达到了98.993亿吨，较上年增长0.6%，其中工业碳排放量约为78.5亿吨，占全国总排放量的 72.5%。目前中国工业迫切需要可持续发展，这就要走低碳经济发展之路。

近年来，利用投入產出表对我国碳排放进行分析的研究成果较多，其中戴育琴等用投入产出法测度2001-2017年我国28个省份的农产品出口贸易隐含碳排放量，并对各地区的农产品出口贸易隐含碳排放拐点进行了分析；胡建波等运用非竞争型投入产出模型对我国各产业部门的隐含碳排放进行测算，并利用三阶段DEA模型得到各产业部门隐含碳排放效率水平；李晨等基于投入产出模型和扩展Kaya恒等式，对我国2002-2017年渔业隐含碳排放及结构特征进行研究，并对其驱动因素进行了研究；Luo等考虑到不同来源的电力部门在投入产出表中的“加总偏差问题”，使用投入产出表对电力部门进行分解，利用结构分解分析法（SDA）分析各细分行业隐含碳排放变化的驱动力。

通过对上述文献的梳理，本文以投入产出模型对我国工业碳排放含量进行估算，再利用LMDI模型对影响碳排放的因素进行分析，从而得到不同工业部门的碳排放数据并为相应的治理政策方案提供了理论依据。由上述研究方法，本文对相关研究的贡献主要有如下几点：第一，基于投入产出方法，对2012、2015、2018三年各工业部门的碳排放总量进行核算，并运用LMDI对三年中的工业出口碳排放进行影响因素分解，基于此数据对我国工业部门出口碳排放量及变化趋势进行了探讨，并分析了不同影响因素在不同阶段及工业部门下对出口碳排放的影响。第二，以近十年中的工业出口碳排放进行分析，其碳排放总量变化及影响因素分解能够一定程度上反映未来的变化趋势，从而为未来进一步准确衡量中国工业出口碳排放及实现工业出口减排提供科学依据。

二、中国工业出口碳排放含量测算

（一）模型构建

本文借助里昂惕夫的投入产出模型。其中最重要元素是矩阵A，即使用投入产出法来进行隐含碳测算分析的直接消耗系数。若要测算相应的隐含碳排放量，必须先利用我国投入产出表中的直接消耗系数矩阵A，便能得到测算矩阵A的列昂惕夫逆矩阵。

此模型通过测算各行业生产产品所消耗的能源量来计算分行业工业品的隐含碳排放系数。但根据《中国能源统计年鉴》的数据，发现煤炭和石油两种能源在每年的统计总数中所比重很大。例如，2016年的数据显示，煤炭和石油二者之和就高达能源消费总量的80.9%，分别为62.2%和18.7%。因而本文选用煤炭和石油两种能源为依据计算能源消耗量。

首先，工业各部门的能源消耗强度计算公式如下：

eik=Eik/Vi（1）

其中，eik表示行业部门i第k种能源的消耗强度，Eik表示行业部门i第k种能源的消耗量，Vi表示部门i的总产值。

其次，计算出能源的碳排放系数Hk。根据2006年公布的联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的指导意见第二卷（能源）中给出的各种能源的碳排放系数的计算方法，来计算煤炭和石油二者的CO2直接排放系数Hk，其计算公式如下：

Hk=NCVi*CEFi*COFi*（12/44）（i=1，2…）（2）

其中，Hk表示不同能源的CO2直接排放系数；NCVi指的是各种能源的平均低位发热量；CEFi表示碳排放因子；COFi表示碳氧化因子，取缺省值44和12分别是二氧化碳和碳的分子量。

再次，计算工业各部门的完全碳排放系数：

Fi=Hk*eik*（1-A）-1（3）

最后，将工业各部门的完全碳排放系数Fi，分别与全国投入产出合并表中工业各部门对应的出口额EXi相乘再加总，就可以获得各工业产业部门对外贸易的隐含碳排放量EC。

EC＝∑ EXi*Fi（i=1，2…n）（4）

（二）数据的来源与处理

《中国能源统计年鉴》和投入产出表对行业的分类都是依据《国民经济行业分类》（GB/T 4754—2002）进行的，只是部门分类的详细程度不同。因此对投入产出表进行调整，本文依据2017年全国投入产出表合并表统计年鉴对工业的划分，将2018年全国153个部门投入产出表合并为42个部门，再对其中24个工业部门进行出口隐含碳的含量计算（参见表 1）。

（三）计算结果分析

通过研究与分析我国工业出口隐含碳排放量，可得出结果如表 1所示。

1.2012-2018年间化学工业一直是隐含碳排放最严重的部门，紧随其后的是通信设备、计算机及其他电子设备制造业，再次是有色金属冶炼和压延加工业。化学工业、有色金属冶炼和压延加工业与通信设备、计算机及其他电子设备制造业三个部门隐含碳排放量均占每年工业排放总量的10%以上，且每年其三者之和都能达到我国工业出口碳排放总额的50%以上。

2.整体产业出口隐含碳占比明显下降。2012-2018年工业部门隐含碳排放量均有显著减少，工业部门总碳排放量共计减少2460.86万吨，其中化学工业部门最为显著，每年共计减排830.4689万吨，二十四个部门中仅有5个行业碳排放量出现小幅增加。碳排放增长最多的为电气机械及器材制造业，增长145.89万吨。

3.2015-2018年碳排放量的增加趋势相较2012-2015年明显放缓，大部分行业碳排放总量均呈现下降趋势。2012～2015年有19个行业碳排放呈上升趋势，其中通信设备、计算机及其他电子设备制造业碳排放增加达到了2062.18万吨；而在2015到2018年仅有两个行业碳排放出现增长，得益于《国家应对气候变化规划（2014-2020年）》及《中华人民共和国环境保护法》等使工业领域碳减排力度加大。总体上看，工业是我国碳排放的主要领域，并且2015年工业低碳发展进入加速期。

三、中国工业出口碳排放影响因素分析

（一）因素分解的方法

本文根据B.W.Ang（2005）的LMDI指数分解法，从出口贸易经济效应、出口贸易结构效应和出口碳排放强度效应来分析我国工业出口贸易对隐含碳排放的影响。分别用ΔEact、 ΔEstr和ΔEint表示出口贸易经济效应、出口结构效应和出口碳排放强度效应，公式如下：

从基期到当期的隐含碳排放量变化可以表示为：

其中，Qt是指当期的工业总活动水平，Q0是指基期的工业总活动水平，Si为i部门的活动份额，Ii为各部门的能源强度，ECt表示当期的隐含碳含量，EC0表示基期的隐含碳含量。

（二）影响因素分解

通過以上对隐含碳影响因素分析，可以得到2012-2018年间三种影响我国各个工业部门隐含碳排放变化的因素的贡献值和贡献率如表2所示。分析可以得到以下结论：

1.隐含碳增加的主要来源是规模效应。从整体上看，规模效应，也就是工业出口贸易总额增加所带来的隐含碳排放为4900.02万吨。对于化学工业、有色金属冶炼和压延加工业、有色金属冶炼和压延加工业三个隐含碳排放最严重的部门，规模效应都达到较高的比例，其中非金属矿物制品规模效应达到250.77%。数据显示，几乎所有的工业部门都由于规模效应的存在使隐含碳增加，可知规模效应与出口贸易量的增加是隐含碳增加的最主要因素。

2.出口结构效应导致隐含碳排放增加。从整体上看，工业出口贸易结构调整导致隐含碳排放量的增加；从隐含碳排放最严重的部门看，由于化学工业部门出口量占比增加，导致隐含碳增加75.74万吨。当然，对于每个不同的部门，结构调整带来的隐含碳变化也不一样，有几个部门由于结构调整减少了隐含碳排放。其中最具代表的是有色金属冶炼和压延加工业部门，该部门由于结构调整减少了406.77万吨的隐含碳排放。

3.强度效应减少了隐含碳排放。在整体上，由于强度效应上升导致隐含碳减少2048.77万吨。强度效应使隐含碳排放量最多的化学工业部门减少了2187.87万吨隐含碳排放，非金属矿物制造业部门减少了292.78万吨排放，有色金属冶炼和压延加工业部门增加了850.07万吨排放。其中只有一个部门由于强度效应增加了隐含碳排放，即金属矿采选业由于强度效应增加了1.15万吨隐含碳排放。

四、结论和建议

本文通过投入产出模型研究我国工业各部门产成品在2012-2018年的隐含碳排放情况，再运用LMDI分析法，计算了影响全国工业隐含碳排放三大重要因素的贡献度。研究发现，大部分工业部门产成品的隐含碳排放系数是呈逐年递减的趋势的，但近几年又有回升的势头。从整体来看，出口贸易规模和排放强度是对隐含碳排放影响最大的因素，表现为正效应。分部门来看，排放强度效应对大部分产品部门贡献较大，且表现为负效应。基于以上发现，给出几点建议：

1.降低排放强度。根据本文分析，中国工业出口的碳排放抗压强度从2012年到2018年没有降低，因此目前我国仍归属于全球低能耗等级国家。可以从多个层面改进：一是根据技术引进和科技创新的紧密联系，绿色环保和电能利用十分关键；二是加强对绿色能源生产技术的适用，根据大力完善新能源开发技术和可再生能源的能源框架，完成节能减排的目标；三是扩张与欧美发达国家的能源资源与包含绿色能源生产制造体制（CDM）的自然环境项目合作的总额和经营规模，合理降低工业出口隐含的碳排放。

2.调整和更新出口结构。类似于产业转型升级的低碳环保效用，政府部门为了实现推动出口产品构造向高效益、能耗低商品的动态性变化的目标，可以采取一系列措施，如有差别的出口退税现行政策和征收出口关税等。

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（作者单位：临沂大学商学院）