贸易隐含污染物测算及结构绿色转型研究

倪红福 李善同 何建武

(1.北京大学光华管理学院，北京100871;2.国务院发展研究中心，北京100010)

贸易隐含污染物测算及结构绿色转型研究

倪红福1李善同2何建武2

(1.北京大学光华管理学院，北京100871;2.国务院发展研究中心，北京100010)

该文根据中国2002年和2007年非竞争型投入产出表、OECD的国外投入产出表和GTAP Version 7.0的CO2排放强度等数据，利用多国投入产出模型方法测算了中国对外贸易中隐含污染物，分析了贸易隐含污染物的行业结构分布以及在主要贸易伙伴国中的贸易流向，并通过结构分解方法分析了出口规模总量、出口结构变化、投入产出表中间结构变化及单位产值CO2排放量四大因素对出口贸易隐含CO2的贡献。研究结果表明:2002－2007年间，我国对外贸易创造了巨大贸易顺差，同时也带来了大量隐含CO2、SO2顺差，2002年和2007年贸易隐含CO2顺差达6.21×108t和1.38 ×109t。2002年和2007年贸易隐含SO2顺差分别为323.99万t和674.54万t;出口贸易规模的扩大使我国出口贸易隐含CO2大幅增加，带来了巨大的环境压力，且出口贸易结构、投入产出中间结构变化也增加了出口贸易隐含CO2的排放。但是单位产值的CO2排放量的降低对抑制隐含CO2增长值发挥了十分重要作用，故需要进一步优化贸易结构，调整产业结构，提高能源利用效率，也就是贸易结构绿色转型势在必行。

隐含CO2;对外贸易;CO2排放强度;绿色转型

改革开放以来，我国的对外贸易取得了巨大的成就，是我国经济发展的主要拉动力之一。2010年进出口贸易总量已跃居世界第一，进出口总额从1978年的206.4亿美元，到 2010年已达到 29 728亿美元，年均增长率16.8%，2010年我国外贸依存度为49.45%。可是，巨大的贸易规模和不合理的贸易结构对我国的能源消费及环境产生了较大的压力。一方面，对外贸易将市场由国内扩展至国际，实现了资源的跨国配置，促进了国内经济的发展，另一方面，国际商品贸易也通过商品这一载体带来了资源消费和污染物排放的跨国转移。故国际贸易不仅表现着总量和结构的不平衡，还隐含着污染物排放的不平衡和掩盖了环境保护的责任承担者。而成为“世界工厂”的中国更多扮演着生产者的角色，出口规模的快速增长导致了国内能源的消耗和污染物的排放，这些对我国的经济发展和“节能减排”政策目标实现具有重要影响。因此，如何比较精确地测算对外贸易中隐含CO2、SO2，解剖我国出口贸易隐含CO2变化因素并分析其中存在的问题，并提出具有针对性的对策建议，值得深入研究。

1 文献综述

西方发达国家对贸易中能源消耗和环境污染问题的研究比较早。研究的方法主要是基于投入产出模型，且大部分研究都是基于单国投入产出模型。单国投入产出模型方法是指利用本国的投入产出表和相关排放系数计算从外国进口商品中隐含能源(污染物)。反之，如果利用外国的投入产出表计算从外国进口商品中隐含能源(污染物)方法就是多国投入产出模型方法。从单国模型的国外研究文献来看，Lenzen［1］对澳大利亚的最终消费中的一次能源和温室气体排放含量分析，利用扩展的投入产出方法研究揭示了商品生产过程中间接能源消耗是不可忽视的。Machado G等［2］研究发现1995年巴西出口的非能源产品中的能源和碳含量要明显大于进口中的含量，每单位产值出口商品平均要比进口商品多40%的能源和56%的碳。Mukhopadhyay和Chakraborty［3］实证分析了国际贸易对20世纪90年代印度二氧化碳、二氧化硫和氧化氮排放产生的影响并讨论了环境贸易问题。Fredrich，David［4］利用2002年官方投入产出表和自己编制的2004年中国投入产出表计算了中国出口和进口隐含能源消耗，发现2004年中国净出口中隐含的能源消耗相当于全部能源消耗的15－22%。从多国模型的国外研究文献来看，最具代表性的是 Nadim Ahmad、Andrew Wyckoff［5］的 OECD 研究报告，分析多个国家进行国际贸易中隐含能源问题的相关问题。Lenzen和Mungsgaard［6］提出了一个多地区投入产出模型来计算丹麦最终消费中所包含的隐含能源和CO2排放量。Rhee和 Chung［7］研究了日本和韩国贸易中隐含的CO2，结果发现即使韩国对日本呈现贸易赤字，但韩国出口货物中隐含的CO2高于从日本进口货物中的隐含CO2，首次提出了发达国家与发展中国家之间存在“碳泄漏”现象。

近年来，由于我国对外贸易扩大和环境污染问题的日益严重，国内学者也开始对贸易、环境和能源消耗、污染排放的关系问题展开了一系列的研究。潘家华等［8］利用投入产出方法计算了2002年－2006年中国外贸进出口产品的隐含能源和隐含碳排放，并进行了时间序列分析，不足之处是部门划分过粗，且进口隐含能源测算采用的是进口来源国整体能耗强度的替代方法，没有按进口来源国的投入产出表和分部门能耗数据计算。此外，沈利生［9］利用投入产出模型测算了2002－2005年中国进出口贸易对能源消费的影响，结果表明中国对外贸易的进口产品省能多于出口产品耗能的结论。张友国［10］利用1987－2007年中国投入产出表计算了贸易含碳量及其部门分布和国别(地区)流向，并进行了结构分解分析。以上文章使用了“进口替代”方法，也就是单国投入产出模型，在计算进口贸易的隐含CO2时，利用我国的投入产出表和排放系数。但是不同国家之间的投入产出结构、产业结构以及技术水平明显不同，故不能准确反映国际贸易间真实的隐含能源、污染物流动和数量。另外，利用两国或多国(区域)投入产出模型测算中国贸易中隐含能源、污染物的文献也有所出现，刘峰［11］采用2002年中国122部门投入产出表来计算出口货物的能耗系数，采用2000年日本104部门投入产出表来计算进口货物的能耗系数，结果发现2001－2005年中国隐含能源出口占当年能耗总量的24%－33%。该文没有考虑到多国情形，我国与美国、英国等其他国家的贸易比重较大，故测算结果不能完全反映贸易隐含能源，误差较大。真正意义上利用多国(区域)投入产出模型方法是李善同、何建武［12］，采用多国投入产出表测算了我国对外贸易中隐含的能源、水以及污染物排放，可是该文只是测算2005年隐含能源和污染物。

由于近年来我国贸易规模和结构发生了变化，故很有必要利用最新的投入产出表等数据重新测算隐含污染物并分析其变化趋势。所以本文在李善同、何建武方法的基础上，利用多国投入产出模型测算2002、2007年的隐含CO2、SO2，并从时间序列上对隐含CO2变化进行了结构分解分析。本文与其他研究的不同之处在于:①利用多国投入产出模型，测算结果应更加接近真实的贸易隐含CO2，误差相对较少;②从时间序列的维度上分析了2002－2007年我国贸易隐含CO2的变化趋势，并利用结构分解方法分析了出口贸易隐含CO2的影响因素;③更新了数据，利用了最新的国内外投入产出表等数据。

2 研究方法和数据来源

2.1 研究方法简介

所谓“隐含污染物(能源)”(embodied pollutant)，也可以称为“虚拟污染物(能源)”，是指产品上游加工、制造、运输等全过程所排放的污染物(消耗的能源)。本研究使用多国投入产出模型方法。首先给出投入产出恒等式:

其中X、Ad和Y分别表示总产出、对国内产品的中间消耗系数矩阵以及最终需求。通过这个等式可以测算最终需求的变化导致总产出的变化。结合各部门能源消耗系数或污染排放系数，就可以计算由于最终需求变化导致的能源消耗量的变化或污染排放量的变化，从而得到了下面这个公式:

其中，Ex、e和E分别表示各部门出口需求、单位产品直接能耗系数以及由出口导致的各部门完全能耗。当我们具体分析不同的国家之间的贸易所导致能源、环境影响时，需要再区分不同的贸易伙伴，进一步可以得到如下公式:

上式便是本文计算中国对外贸易过程中的隐含污染物时使用的公式。其中，Ea，b代表a区域向b区域出口产品中所隐含的污染物量，ea为a区域分部门的污染物排放系数，是a区域非竞争性投入产出表中的直接消耗系数，Exa，b表示a区域向b区域出口的产品数量。

另外，从隐含污染物的计算公式来看，隐含污染物主要受e系数(CO2排放强度或单位产值污染物排放系数)、(I－Ad)－1(投入产出表中间结构变化)、贸易总量和结构变化影响。根据不同的分解方式，我们可以得到相应的贡献率计算方式。由于隐含污染物计算公式中只有三个因子，所以有六种不同的组合。

可以分解为:本文将分别计算上述六种组合中影响隐含污染物的不同因素的贡献，取平均值，作为各个因素的贡献大小。

2.2 数据来源

国外数据主要来自于GTAP和OECD，利用这些数据计算污染物系数矩阵(e)和投入产出矩阵中直接消耗系数矩阵(A)。本文假设贸易伙伴国家对应的污染物系数矩阵(e)在这一定时期内保持不变。

国内数据主要来自于中国统计年鉴和能源统计年鉴。为了减小估算的误差，本文根据各行业所消耗的煤炭、石油、天然气等化石能源消耗量以及相应的CO2排放系数，来测算每个行业CO2的排放量，这也是本文所做的改进之一。考虑到国内外数据的可得性，经济部门统一为19个部门，只测算了2002年、2007年“隐含CO2”，并且通过结构分解方法分析了我国2002－2007年出口贸易隐含CO2变化的结构因素及贡献率。

3 当前我国对外贸易隐含污染物状况

3.1 对外贸易的隐含CO2状况

本文分别测算了2002年和2007年我国的贸易隐含CO2，具体测算结构见表1。

2007年中国出口中所隐含的CO2排放量达到19.84亿t，进口商品中所隐含的CO2排放量达到6.03亿t，CO2顺差达到13.81亿t。进出口贸易中隐含的CO2顺差量相当于2007年当年CO2排放量的23%，出口隐含CO2占2007年CO2排放量的33.26%。从进出口的相对关系来看，2007年出口额只比进口额高了27.59%，而出口隐含的CO2却相当于进口隐含CO2的3.29倍;每万美元出口隐含的CO2为16.31 t，而每万美元进口所隐含的CO2仅为6.33 t，即出口隐含CO2排放强度相当于进口隐含CO2排放强度的2.58倍。

2002年出口隐含CO2排放量达到7.705亿t，进口商品中所隐含的CO2排放量达到1.494亿t，CO2顺差达到6.21亿t。进出口贸易中隐含的CO2顺差量相当于当年CO 排放量的18%。从进出口的相对关系来看，2002年出口额只比进口额高了11.05%，而出口隐含的CO2却相当于进口隐含CO2的5.16倍。从隐含CO2的排放强度来看，每万美元出口隐含的CO2为23.77 t，而每万美元进口所隐含的CO2仅为5.11 t，即出口隐含CO2排放强度相当于进口隐含CO2排放强度的4.64倍。

表1 我国贸易隐含CO2及分国别流向情况(106t)Tab.1 Embodied CO2of China foreign trade and trade flows of different countries

从贸易流向情况来看，除2007年中国与澳大利亚存在微小的隐含CO2逆差外，与其他6个主要贸易伙伴国都存在较大的顺差，其中尤以美国和日本最为突出。2007年和2002年中国对美国隐含CO2顺差占当年总贸易隐含CO2顺差的比重分别为23.99%和 24.64%;对日本隐含CO2顺差占比分别为9.47%和15.22%.

从2007年的出口结构来看，出口量处于前四位的分别是:通信设备、计算机和其他电子设备(25.32%)、机械设备和仪器制造业(22.08%)、纺织和服装业(15.58%)、化学工业(8.5%)，同时这也是我国出口中隐含CO2最多的前四个部门，占整个2007年出口 CO2隐含比重达63.18%，其中机械设备和仪器制造业(24.73%)、通信设备、计算机和其他电子设备(16.10%)、纺织和服装业(11.34%)、化学工业(11%)(见表 2)。另外，2002 年与2007年很相似，我国出口隐含CO2大的部门主要集中在纺织和服装业、机械设备和仪器制造业、通信设备、计算机和其他电子设备和化学工业。但是，出口结构有所变化，从2002年到2007年隐含CO2占当年总隐含CO2比重提高的行业是:金属冶炼及压延加工业、金属制品业、机械设备及仪器制造业、通信设备、计算机及其它电子设备制造业、交通运输设备制造业。其他行业的占比都有所下降。主要原因是我国的出口结构中这些行业的出口量占总出口量的比例大幅增加。

表2 我国出口贸易中隐含CO2行业结构分布及其变化(106t，%)Tab.2 Industrial distribution of embodied CO2of China foreign trade

隐含污染物是一个绝对量，一定程度上反映了我国进出口贸易的环境成本转移。但是，不能反映它们之间的相对强度，例如中国与美国贸易额远远大于中国与英国的贸易额，这样必然会使得中美的贸易隐含CO2顺差大于中英的隐含CO2顺差。为了更好地反映相对环境成本转移大小，本文计算了进出口贸易隐含污染指数。进出口贸易隐含污染指数(PTT Index the pollution terms of trade index):

其中EX:出口贸易隐含污染物，EM:进口隐含污染物，X:出口贸易额，M:进口贸易额。如果PTT大于1，表示中国与该贸易伙伴国的单位出口中隐含的污染物高于单位进口中隐含的污染物;反之亦然。不同贸易伙伴国PTT的不同，反映了中国与这些贸易伙伴国的环境转移成本的相对程度不同(见表3)。

表3 对外贸易隐含CO2污染指数Tab.3 Embodied CO2pollution of foreign trade index

从时间序列的变化来看，中国与各主要贸易伙伴国的PTT都出现了下降的趋势;但是从横向来看，虽然美国和日本是我国的进出口贸易隐含CO2顺差最大的两个国家，但是进出口贸易隐含CO2指数最大的两个国家是德国和法国。也就是说，中国与德国和法国的环境成本转移的相对强度最大。

3.2 对外贸易的隐含SO2状况

2007年中国出口中所隐含的SO2排放量达到713.98万t;进口商品中所隐含的SO2排放量达到39.44万t，SO2顺差达到674.54万t(见表4)，相当于2007年中国从国外净进口了674.54万t二氧化硫。进出口贸易中隐含的SO2顺差量相当于2007年当年SO2排放量的31.52%，出口隐含SO2占2007年SO2排放量的33.36%。

表4 2007年和2002年我国隐含SO2贸易情况表(104t)Tab.4 Embodied SO2of China foreign trade in 2002 and 2007

2002年中国出口中所隐含的SO2排放量达到334.95万t;进口商品中所隐含的SO2排放量达到10.96万t，SO2顺差达到323.99万t，相当于2002年中国从国外净进口了323.99万t二氧化硫。进出口贸易中隐含的SO2顺差量相当于2002年当年SO2排放量的52%。

从2007年的出口结构来看，出口最多前五个部门同时也是我国出口中隐含SO2最多的前五个部门，其中机械设备和仪器制造业(22.23%)、通信设备、计算机和其他电子设备(16.17%)、纺织和服装业(12.89%)、化学工业(12.69%)、金属制品业(7.68%)。

4 贸易结构与减排效率变化对隐含污染物的影响

出口贸易隐含CO2主要受CO2排放强度、投入产出结构变化、出口贸易总量变化、出口贸易结构变化的影响。我国出口大幅增加并没有使中国出口隐含CO2排放量增加相同的倍数。出口总额从2002年的3 240.78亿美元升到2007年的12 166.88亿美元，升幅达275.43%，而出口隐含CO2的排放量从2002年的7.71亿t上升到2007年的19.84亿t，升幅达157.52%。为此，本文对以上四大因素进行了结构分解分析，以具体说明我国总出口中隐含CO2的影响因素。

表5 2002－2007年我国出口贸易隐含CO2结构分解Tab.5 Structural Decomposition of CO2embodied in China’s export of 2002 －2007

从表5可以看出:2002－2007年，我国出口贸易中隐含的CO2增长1 213.75百万t，其中贸易总量的变化因素使得出口隐含 CO2增长 1 858.25百万 t，贡献率达153.10%。一方面说明出口贸易的大幅增加是我国出口隐含CO2增加的主要原因;另一方面，如果没有近年来我国“节能减排”政策使得单位产值CO2排放降低从而抑制了出口隐含CO2，我国出口贸易将给我国带来更大的和能源消耗和环境压力。

出口贸易结构变化因素使出口贸易隐含CO2增长105.73百万t，贡献率为8.71%，说明这段时期我国的出口贸易结构在恶化，加重了我国的能源消耗和环境污染。

结构变化因素使出口贸易隐含CO2平均增加1 288.13百万t，贡献率达106.13%，可能是因为2002－2007期间，我国对一些能源消耗比较多的产品投入相对比例增加的因素引起的，例如在农业生产中，由于机械化和大量使用化肥，该投入结构使得隐含的CO2排放相对增加。投入产出中间结构的变化加重了我国的环境压力。

单位产值CO2排放量降低使得出口贸易中隐含的CO2平均降低了 2 038.36百万 t，贡献率达 －167.94%。这与该时期生产和消费过程中节能减排意识增强，能源消耗强度和CO2排放强度降低是相符的。

总之，2002－2007年期间，能源效率的提高、减排技术的改进带来的技术效用降低了单位产值的CO2排放量，从而也抑制隐含CO2增长，但是由于出口贸易规模的扩大、出口贸易结构和投入产出表中间结构的变化依然使我国出口贸易隐含CO2大幅增加，带来了巨大的环境压力。因此，为了减少我国出口贸易隐含CO2和环境压力，需要进一步优化贸易结构，调整产业结构，提高能源利用效率和减低单位产值的CO2的排放量，因此，经济绿色转型势在必行。

5 结论及对策建议

5.1 结论

虽然我国对外贸易创造了巨大贸易顺差，但是由于高耗能、高污染产品在出口产品中占有较高的比重以及能源利用效率较低，使得在对外贸易过程中隐性地进口了大量的污染物，增加了国内节能和环境的压力。

能源效率的提高、减排技术的改进带来的技术效用降低了单位产值的CO2和SO2排放量，对于抑制隐含CO2和SO2增长发挥了十分重要的作用，但是由于出口贸易规模的扩大、出口贸易结构和投入产出表中间结构的变化还是使我国出口贸易隐含CO2大幅增加。

5.2 对策建议

我国必须进一步优化贸易结构和产业结构，提高能源利用效率，进行贸易结构绿色转型。①继续稳定和拓展外需，实施可持续的外贸发展战略，实现国际贸易、社会、环境效益的有机结合和统一。②加快转变外贸发展方式，实现贸易方式绿色转型，继续优化进出口产品结构。③大力发展服务贸易，增强服务业竞争力。④企业需要不断提升自身技术水平，培育出口竞争新优势。⑤积极面对各种贸易摩擦、技术和绿色贸易壁垒。

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Calculation of CO2Embodied in International Trade and Structural Green Transformation

NI Hong-fu1LI Shan-tong2HE Jian-wu2
(1.Guanghua School of Management，Peking University，Beijing 100871;2.Development Research Center，the State Council，Beijing 100010，China)

Based on the data from China’s non-competitive input-output tables for 2002 and 2007，foreign input-output tables from OECD and foreign CO2emission intensity from GTAP version 7.0，this paper calculates CO2，SO2embodied in China’s international trade and analyzes the China’s trade flows to the major partners and industry distribution by using the“multi-country input-output table model”.The paper also explains how the four factors(change to the export scale，change to export structure;change to the structure of input-output tables，and the amount of CO2emission per unit of economic output)contribute to the increasing CO2embodied in China’s export trade by using decomposition analysis.The research shows that:in the period of 2002 to 2007，China’s international trade has created a large number of trade surplus as well as great amount of embodied pollutant surplus.There are embodied CO2surplus 621×106t and 1 381.06 ×106t respectively in 2002 and 2007，and embodied SO2323.99 ×104t and 674.54 ×104t respectively in 2002 and 2007.The booming scale of China’s export trade is the major contributor to the increase of CO2embodied in China’s export trade，and moreover，the foreign trade structure and intermediate input-output structure contribute to the increase of CO2embodied in Chian’s export trade.However，the dropping intensity of CO2emission，caused by the advance of energy-saving technology，has played an important role in inhibiting the increase of CO2embodied in export trade.Therefore，we should update foreign trade and industry structure and promote energy efficiencies.In other words，green transformation of trade structure must be carried out.

embodied CO2;foreign trade;CO2emissions intensity;green transformation

F752

A

1002－2104(2012)05－0164－06

10.3969/j.issn.1002－2104.2012.05.027

2012－01－05

倪红福，博士生，主要研究方向为宏观经济。

(编辑:刘照胜)