中国出口贸易中隐含碳排放增长的结构分解分析＊

李艳梅 付加锋

(1.北京工业大学循环经济研究院,北京100124;2.中国环境科学研究院气候影响研究中心,北京100012)

中国出口贸易中隐含碳排放增长的结构分解分析＊

李艳梅1付加锋2

(1.北京工业大学循环经济研究院,北京100124;2.中国环境科学研究院气候影响研究中心,北京100012)

作为出口贸易大国,中国的出口贸易中隐含碳排放总量相当可观,而且还呈现出不断增长的态势。采用投入产出分析方法,对1997和2007年中国出口贸易中隐含碳排放进行了核算,结果分别为290.61Mt和940.69Mt,占中国生产活动碳排放总量的比重分别为28.47%和45.53%。进而构建结构分解分析模型,将影响出口贸易隐含碳排放变化的因素分解为4种:直接碳排放强度效应、中间生产技术效应、出口总量效应和出口结构效应。并以1997-2007年为样本期,进行了实证分析。结果显示,上述4个因素的贡献值分别为-638.95Mt、132.41 Mt、1 266.38 Mt和-109.77Mt。可见造成出口贸易隐含碳排放增加的主要原因就在于出口总量的不断增长;其次是中间生产技术的变化。虽然直接碳排放强度下降和出口结构改善都产生了一定的减排效应,但是相对于巨大出口量所产生的增排效应,仍显得微不足道,因而中国的出口贸易隐含碳排放还是呈不断增长态势。

出口贸易;隐含碳排放;投入产出;结构分解分析

全球气候变化已经成为国际社会关注的焦点。目前各国对温室气体排放核算系统边界的确定,主要是依据《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)所界定的“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”。但这种界定在国家主权范围内的“生产型”温室气体排放核算面临两大挑战,即忽视了国际贸易产品中的隐含碳排放和国际交通领域的碳排放。在对此进行批判的基础上,许多学者提出了基于最终消费的“消费型”国家温室气体排放核算[1-3],这更能体现国家温室气体排放核算的公平性。

中国是出口大国,被称为“世界工厂”,大量高能耗产品的出口,必然产生巨大的隐含碳排放。因此,核算“消费型”国家碳排放的关键问题之一就是核算出口贸易的隐含碳排放(carbon emissions embodied in exports),即为了生产出口产品,而在生产国的整个生产链中所直接和间接排放的碳。已有研究表明,中国的出口隐含碳排放不仅总量可观,在国家碳排放总量中所占比重巨大[4-5],而且正呈现出逐年增加的趋势[6]。为了进一步分析中国出口隐含碳排放不断增长的原因,本文在投入产出方法的基础上,构建结构分解分析模型(Structural Decomposition Analysis,简称SDA模型),将导致出口隐含碳排放变动的因素分解为出口总量、出口结构、碳排放强度和中间生产技术4个因子,定量测算了各因子对出口隐含碳排放增长的贡献率,以期为中国制定减少出口隐含碳排放对策提供参考。

1 中国出口贸易中隐含碳排放核算

1.1 核算方法

因出口贸易中隐含的碳排放既包括直接排放,也包括间接排放,因此本文利用投入产出方法,来核算中国出口贸易中由于直接和间接能源消费所产生的碳排放。

投入产出表的基本模型:中间使用+最终需求=总产出,即

iii的碳排放量,ei称为直接碳排放强度系数,表示第i部门生产单位产出所产生的碳排放量。所有1×n个ei构成的矩阵为碳排放强度系数矩阵,记为E。

则国内生产活动所产生的碳排放总量可以表示为:

1.2 资料来源

由于各年份间价格变动因素的影响,采用现价投入产出表(价值型)不能有效反映各部门碳排放强度系数的变化,不能反映各因素的影响效应。因此有必要将现价投入产出表转化为可比价投入产出表[7]。本文采用指数缩减的方法,将2007年的现价投入产出表转换为1997年可比价投入产出表,相应数据来源于《中国统计年鉴2008》和《中国城市(镇)生活与价格年鉴2008》。然后,以1997的40部门和2007年42部门可比价投入产出表为基础,结合相应年份的《中国统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》中分行业能源消费表的部门分类,归并为28个部门(见表1)。

表1 投入产出表的28部门划分Tab.1 28 sectors of input-output table

对合并后的行业部门以各种燃料的平均热值为标准,计算其固体、液体和气体燃料的消费量,相应数据来源于《中国能源统计年鉴2008》。然后根据固体、液体和气体燃料的平均碳排放系数(见表2),来计算各部门的直接碳排放量。计算公式为:

其中,Ci为第i部门的直接碳排放总量,Cij为i部门消费第 j种燃料的碳排放量,mij为i部门对第 j种燃料的消费量,δj为第j种燃料的碳排放系数。

表2 固体、液体和气体燃料的平均碳排放系数[4,8]Tab.2 Carbon emissions coefficient of solid,liquid and gas fuels

1.3 核算结果

以上述投入产出表为基础,根据(5)式,计算出中国1997和2007年的出口贸易隐含碳排放分别为290.61Mt和940.69Mt,占中国生产活动碳排放总量的比重分别为28.47%和45.53%。

2 出口贸易中隐含碳排放增长的结构分解

如上所述,样本期内中国出口贸易隐含碳排放总量和所占比重都呈现出逐步增长的态势。到底是什么原因导致这一现象的呢?本文利用SDA模型进行分析。

2.1 模型构建

2.1.1 出口隐含碳排放的影响因素

将(5)式中的Ye进一步展开,有:

由(8)式可见,出口隐含碳排放的影响因素,可以概括为表示能源效率和结构水平的直接碳排放强度系数E,表示中间生产技术的列昂惕夫逆矩阵(I-A)-1和表示出口的 Ye。而 Ye可以进一步分解为出口总量 Fe和出口结构Se的乘积。因此,可以将出口隐含碳排放的变化分解为4种效应,即直接碳排放强度效应、中间生产技术效应、出口总量效应和出口结构效应。

2.1.2 构建SDA模型

SDA是以投入产出表为基础的比较静态分析方法,其核心思想是将经济系统中某因变量的变动分解为有关各独立自变量各种形式变动的和,以测度各自变量对因变量变动贡献的大小。模型通常有四种形式:①保留交叉项;②不保留交叉项,将其以不同权重方式分配给各自变量;③加权平均法;④两极分解法或中点权分解法。方法①中由于交叉影响的存在,因此无法说明某个自变量对因变量的全部影响;方法②在合并交叉项时,存在权重不匹配问题;方法③在理论上比较完善,但是计算量较大;方法④是方法③的近似解[9],而且比较直观。因此本文采用方法④中的两极分解法进行结构分解分析[10]。

以下标1,0分别表示计算期和基准期,为定量测算影响两个时期出口隐含碳排放变动因素的大小,在(8)式基础上,运用两极分解法对ΔCe进行结构分解分析。如果从计算期(即1期)开始进行分解,有:

(12)式右端共4个构成项,分别对应4个因素变化对出口隐含碳排放变动的影响。据此可得到各影响因素变化对出口贸易隐含碳排放变动贡献值及贡献率(见表3)。

2.2 实证分析

根据上述构建的SDA模型,对1997-2007年出口贸易中隐含碳排放变化量ΔCe进行结构分解,通过这种比较静态的投入产出分析方法,计算各个影响因素变动对ΔCe的贡献值和贡献率。实证分析结果(见表3)显示,出口总量变化和中间生产技术变化是造成出口贸易隐含碳排放增加的因素;直接碳排放强度变化和出口结构变化是促使其减少的因素。

表3 出口贸易隐含碳排放增长的原因(1997-2007)Tab.3 Reasons of carbon emissions increasing during 1997-2007

在4个影响因素中,出口总量的影响最为显著,其贡献值为1 266.38 Mt,贡献率为194.81%。说明如果其他因素保持不变,由于出口总量的增加将导致出口隐含碳排放增加1 266.38 Mt,增长率为194.81%。可见出口贸易隐含碳排放增加的主要原因在于出口总量的扩大。1997-2007年期间,出口量年均增长17 101.49亿元,其在总产出中所占的比重年均提高1.56个百分点。

其次是直接碳排放强度变化的影响,贡献值为-638.95 Mt,贡献率为-98.29%。说明各部门直接碳排放强度的下降,使得在出口总量大幅增长的情况下,出口贸易隐含碳排放不至于增幅太大。尤其是煤炭采选业、石油和天然气开采业、石油加工及炼焦业、化学工业、金属冶炼及压延加工业、仪器仪表及文化办公用机械制造业、电力的生产供应业、煤气的生产供应业等部门的直接碳排放强度下降非常明显(见图1)。

图1 1997-2007年各部门直接碳排放强度变化Fig.1 Direct coefficient of carbon emissions change during 1997-2007

再次是中间生产技术变化的影响,贡献值为132.41 Mt,贡献率为20.37%。可见中间生产技术的变化促进了出口隐含碳排放的增长。虽然各部门的直接碳排放强度下降已呈现减排效应,但是由于各部门之间存在普遍的技术联系,因此,只有各行业全面的技术进步才能使中间生产技术变化产生减排效应。

最后是出口结构的变化的影响,贡献值为-109.77 Mt,贡献率为-16.89%。可见出口结构的改善也对出口贸易隐含碳排放的增长起到了一定的阻碍作用。由图2可以看出,1997-2007年,高耗能高排放的石油加工及炼焦业、化学工业、金属冶炼及压延加工业等部门在出口总量中所占的比重都有所下降。而单位能耗和排放较低的通信设备、计算机及其他电子设备制造业以及仪器仪表及文化办公用机械制造业等部门的比重明显上升(如图2所示),因此出口结构变化的呈现出一定的减排效应。

图2 1997-2007年出口结构变化Fig.2 Exports structure change during 1997-2007

3 结论和讨论

3.1 结论

第一,中国出口贸易隐含的碳排放在国家生产活动所产生的碳排放总量中所占比重很大,而且呈现出不断增加的态势。因此从理论上来讲,在国家温室气体排放清单中,有必要对中国的消费型温室气体排放进行研究。从现实角度来看,在制定减排目标和相应政策措施时,出口贸易部分不可忽视。

第二,中国出口贸易隐含的碳排放在国家生产活动所产生的碳排放,及其在碳排放总量中所占比重都呈不断增加的态势。1997-2007年间,出口贸易隐含碳排放总量年均增长65.01 Mt,占中国生产活动碳排放总量的比重年均增长1.71%。因此,遏制温室气体排放增长势头,不但要关注国内消费的节约,也要着眼于出口贸易的控制。

第三,结构分解分析模型的计算结果表明,促使中国出口贸易隐含碳排放增加的主要原因在于出口总量的不断增长,其次是中间生产技术的变化。虽然直接碳排放强度下降和出口结构改善都产生了一定的减排效应,但是相对于巨大出口量所产生的增排效应,仍显得微不足道,因而中国的出口贸易隐含碳排放还是在不断增长。由此可见,改变中国的“世界工厂”地位,恐怕是减少出口贸易隐含碳排放的最有效途径。但是近期由于受经济发展阶段和产业结构的制约,更为现实的选择是全面推进技术进步和改善出口结构,进一步强化其减排效应,以部分抵消巨大出口总量所产生的增排效应。

3.2 讨论

基于最终消费的“消费型”国家温室气体排放核算和基于中间生产的“生产型”国家温室气体排放核算的区别,主要在于前者涵盖了国际贸易和国际交通领域的碳排放。本文主要针对国际贸易的隐含碳排放进行了探讨,而没有分析如何将国际交通的船用燃料和航空燃料所产生的温室气体排放分派给每个成员国。对于后者的分析,有待于今后进一步研究。

由于中国生产出口产品时,有部分中间产品来自国外进口,因此从理论上讲,出口贸易隐含碳排放应包括国内出口排放和国外进口加工再出口排放两部分。但是由于数据的缺乏,无论采用何种方法,都难以将各部门总进口准确分解到中间投入和最终使用两个部分[4,11]。因此,本文只对中国出口隐含碳排放总量增长进行了分析,而没有进一步区分国内出口排放和国外进口加工再出口排放。而对于进口部分隐含碳排放的分析,今后将另行撰文探讨。

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Structural Decomposition Analysis on Carbon Emissions Growth Embodied in Exports in China

LI Yan-mei1FU Jia-feng2
(1.Institute of Recycling Economy,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China;2.Impact Centre of Climate Change,Chinese Research Academy of Environmental Science,Beijing 100012,China)

As a big country of exports trade,China’s carbon emissions embodied in exports are considerable and increasing continually.China’s carbon emissions embodied in exports are evaluated using input-output analysis.Results show that carbon emissions embodied in exports are 290.61 Mt in 1997 and 940.69 Mt in 2007,accountingfor 28.47%and 45.53%respectively of domestic production emissions.The paper uses structural decomposition analysis model to decompose carbon emissions embodied in exports growth in China from 1997 to 2007.The carbon emissions embodied in exports growth are decomposed into four parts:direct carbon intensity effect,intermediate technology effect,exports volume and structure effect.Results indicate that their contribution value is-638.95 Mt,132.41 Mt,1266.38 Mt and-109.77 Mt respectively.So exports volume effect is the key factor for carbon emissions embodied in exports growth.Intermediate technology effect also promotes carbon emissions embodied in exports increase.And direct carbon intensity and exports structure effect are factors for carbon emissions embodied in exports decrease,but their contribution value is less than exports volume’s contribution value,so carbon emissions embodied in exports have increased continually.

exports trade;carbon emissions embodied in exports;input-output analysis;structural decomposition analysis model

F205

A

1002-2104(2010)08-0053-05

10.3969/j.issn.1002-2104.2010.08.010

2010-03-25

李艳梅,博士,讲师,主要研究方向为能源经济与低碳经济。

＊国家自然科学基金项目(No.40905062)和教育部人文社会科学研究项目(No.09Y JC790015)资助。

(编辑:刘照胜)