全球价值链下我国碳排放的追踪与溯源——基于增加值贸易的研究

闫云凤， 黄 灿

（首都经济贸易大学 经济学院，北京100070）

一、引 言

随着全球生产网络的不断发展，各种产品的价值链在各国之间不断延展细化，进而逐步形成了基于全球价值链的新型国际分工体系。在全球价值链下，传统的贸易统计方法难以准确反映各国参与国际分工的获益程度，基于“增加值贸易”的统计引起了国内外研究机构和学者的普遍关注。2001年，Hummels、Ishii＆Yi（简称HIY）首次提出测算一国直接及间接增加值出口的方法后［1］，文东伟和冼国明基于这一分析框架对中国的垂直化专业水平进行了深入研究［2］。Koopman，Powers，Wang ＆Wei（简称KPWW）提出将国民账户核算体系中的增加值统计法与传统通关统计（或称全值统计）进行整合，通过构建全球多部门投入产出的数据库，将国内增加值统计从单一国家拓展到区域乃至全球，全方位对一国贸易中国内与国外增加值进行估算［3］。Koopman等、李昕利用KPWW法对中国参与国际分工的地位进行了重新测度［4］［5］。鞠建东和余心玎对中国在全球价值链中的贸易角色进行了定量分析，指出中国在全球价值链上所处的位置及出口产品的种类均与发达国家相似，但中国出口的产品在质量上属于低值产品［6］。闫云凤从增加值贸易角度测算和比较了中日韩三国的贸易趋势和结构特征，指出中国增加值贸易在全球贸易中的地位逐年上升，而日本逐渐下降，韩国趋势稳定［7］。

全球价值链下，垂直专业化分工使得一种产品的生产分割在不同的国家，这样生产一种产品的二氧化碳也排放在不同的国家，从而形成了一个全球碳排放链。近几年已有很多研究关注国际贸易对碳排放的影响，但早期研究主要测算的是传统贸易统计上的进出口对碳排放的影响［8］［9］［10］。从消费角度测算的贸易对碳排放的影响研究与增加值贸易的研究方法有类似之处［11］［12］［13］。

本文在全球价值链框架下，将中国在全球碳排放链中的地位进行分割和测度，追踪我国碳排放产生的原因，是由哪些国家和部门的消费引起的；追溯我国消费引起的碳排放具体发生在了哪些国家和部门，从而充分了解全球化背景下我国碳排放的部门结构特征和国别流向特征。本文创新点主要体现在：（1）采用全球价值链分解的方法对全球碳排放链进行分解，了解我国在全球碳排放链中的地位和作用；（2）从增加值视角分析二氧化碳作为贸易的产物是在哪里产生的，分析我国碳排放的流向与产地，并且厘清“贸易隐含碳”与“隐含碳贸易”的概念区别与联系，为分析贸易对气候变化的影响提供了一个新的视角。

二、研究模型和数据来源

1.两个国家的情形

假设有两个国家（s，r），各部门生产的产品既可直接消费也可作为中间品，各国都可以向别国出口最终产品和中间品。因此，s国总产出Xs可以分为本国和外国的最终消费品和中间投入品，用公式可表示为：

其中，Xs是s国总产出，Ass是s国的国内投入产出系数矩阵，Asr是s国生产出口到r国的中间投入系数矩阵，Yss是s国生产并且由s国消费的最终消费品，Ysr是s国生产出口到r国的最终消费品。两国的生产和贸易情况可用如下国家间投入产出模型表示：

式（2）还可写为：

其中，Bsr是Leontief逆矩阵，表示完全消耗系数。假设Es是s国i部门的直接排放系数向量，每个国家都有2个部门，则两国的直接排放系数可写为对角矩阵形式：

两个国家两个部门情形下的全球碳排放可表示为：

2.多国多部门情形

在G个国家，每个国家有N个部门情形下，全球碳排放可表示为：

式（6）中任一横向加起来表示一国某一部门的生产碳排放，每一个元素表示一国碳排放的“追踪”，即本国生产碳排放是由哪些国家和部门消费的；纵向加起来表示一国某一部门的消费碳排放，每个元素表示对一国碳排放的“溯源”，即本国消费的碳排放是由哪些国家和部门生产的。这样，对角线上的元素表示本国本部门生产并消费的碳排放，即国内碳排放；横向非对角线元素之和表示国外消费引起的本国碳排放，即“国外消费的本国隐含碳”，也可称为“隐含碳出口”，本文中的隐含碳出口与以往很多研究中“出口隐含碳”的概念有所不同，是指直接或间接由另一国消费引起的碳排放，类似于增加值贸易（TiVA）中增加值出口的概念；纵向非对角线元素之和表示本国消费引起的国外直接和间接碳排放，即“本国消费的外国隐含碳”，也称“隐含碳进口”。文章采用公式（6）对我国碳排放进行部门分解和国别分解。

3.数据来源与说明

对全球价值链下我国的碳排放进行追踪与溯源，需要跟踪每一种产品在全球各个国家和行业的流动，世界投入产出数据库（WIOD）为本文研究提供了很好的数据来源。WIOD提供了1995～2011年覆盖40个国家和地区35个部门的世界投入产出表和1995～2009年各国分行业碳排放数据等，从而可以得出本文所需要的我国1995年和2009年各部门直接排放系数（见表1）。

表1 部门分类与各部门直接碳排放系数

三、结果与讨论

1.全球价值链下我国碳排放总体分解

表2比较了1995年和2009年我国碳排放的分解情况。首先，从碳排放的追踪来看，我国的生产碳排放从1995年的2664百万吨（Mt）增加到2009年的5907Mt，但国内外的比重变化却不大，国内碳排放占比从79.95%增加到80.16%；隐含碳出口占比从20.05%略微下降到19.84%。这一比重小于很多研究的原因在于，这些研究大多计算的是出口隐含碳，相当于传统贸易统计中的总出口，里面有多项重复计算部分，但本文结果与OECD－WTO的数据结果相吻合。中国总出口占GDP比重从1995年的18.69%增加到2009年的25.42%，但增加值出口占GDP比重只从16.33%增加到16.6%，这些数据体现了很多问题：一是增加值出口比例小于总出口比例说明总出口有重复计算部分；二是总出口增长幅度大于增加值出口增长幅度说明我国出口中的国外增加值比例增加了，我国参与国际垂直化分工的程度加深了，但从出口中获得的利益却几乎没有增长；隐含碳出口的比重大于增加值出口的比重，说明我国出口商品的碳排放强度较大；三是与1995年相比，2009年增加值出口比重略微增加的同时隐含碳出口略微下降，说明2009年我国的碳排放强度有所改善。

其次，从碳排放的溯源来看，我国消费不仅使得本国碳排放增加，而且会引起国外碳排放增加，我国的隐含碳进口从1995年的95Mt增加到2009年的434 Mt，占我国生产碳排放的比重从3.58%上升到7.35%，从而使得我国消费碳排放从1995年的2225 Mt增加到2009年的5170Mt，增长了132%。而同期总进口占GDP比例从17.11%增加到21.06%，但增加值进口占GDP比重却从14.75%下降到12.25%，这些数字也同样体现了一些问题：一是总进口比例上升但增加值进口比例却下降，说明我国进口中的很大一部分不是本国消费，而是作为中间品加工后再出口，我国参与国际化分工的程度加深；二是隐含碳进口比例远远小于增加值进口比例，说明我国进口商品的碳排放强度非常低。具体原因还需要进行国别分析和部门分析。

因此，从传统海关统计来讲，我国出口虽有很大增长，但在全球价值链中获取的利益增长很少，我国生产碳排放的增长是本国和外国消费共同引起的，本国和国外的比重变化不大；国外消费引起我国碳排放增长的同时，我国的消费也会使得国外碳排放增加，虽然我国隐含碳进口远远少于隐含碳出口，但隐含碳进口的增长幅度却大于隐含碳出口，所以从长期趋势来看，如果在国际气候谈判中过分强调我国碳排放的增长主要是因为国外消费增加引起，应该由国外消费者为我国的部分碳排放负责可能反而对中国不利。

表2 我国碳排放和GDP总体分解

2.我国碳排放的部门结构变化

为了对我国碳排放进行深入追踪和溯源，本文对我国碳排放的部门结构变化进行了研究。表3是对我国国内碳排放、隐含碳出口和隐含碳进口的部门分解，表示每个部门碳排放占全国碳排放的比例。

从表3可以看出，由于我国国内碳排放增长的部门结构变化，两个时期我国国内碳排放最多的部门有：S17、S11、S12和S9。与1995年相比，2009年占国内碳排放比重增加最显著的部门是S17，而S11、S12和S9在国内碳排放中所占的比重都有不同程度的下降。主要原因是，随着我国经济的发展，各行业对电力、燃气的需求都大幅度增加，致使我国S17的碳排放增长迅速，而S11、S12和S9等部门碳排放比重的下降主要源于其碳排放强度的下降。

表3 我国国内碳排放、隐含碳出口和隐含碳进口的部门分解

从表3我国隐含碳出口的部门结构变化来看，隐含碳出口所占比重比较大的部门有：S17、S12、S9、S11和S4。与1995年相比，2009年隐含碳出口比重显著增加的部门主要有：S14、S1、S2、S28和S3。与1995年相比，2009年我国各部门的碳排放强度都有很大程度的下降，同时隐含碳出口结构也有了很大的变化，如S14占隐含碳总出口的比重从1995年的1.29%增加到2009年的8.04%，S20和S30的隐含碳出口比重分别从1995年的0.46%和0.19%增加到2009年的1.29%和3.41%，从而使这些部门的隐含碳出口比重有较大增加，这说明我国服务行业在全球价值链中的地位在提升。隐含碳出口比重显著减少的部门有：S17、S11、S12和S9，下降的原因主要是部门碳排放强度大幅度改善和出口结构的变化，比如S17和S11在隐含碳总出口中的比重分别从1995年的37.34%和8.86%下降到2009年的22.59%和3.04%。

从表3我国隐含碳进口的部门结构变化来看，虽然隐含碳进口最多的部门仍集中在S17、S12、S9、S8等部门，但隐含碳进口增加的部门主要是S2，这与我国近几年矿产品的大量进口有直接关系，1995年我国S2只占隐含碳总进口的5.92%，2009年这一比重上升到10.73%。隐含碳进口比重减少的部门主要有S12、S4，分别从1995年的19.86%和1.55%，下降到2009年的14.22%和0.31%。此外，S8的进口隐含碳与进口额所占比重变化不大。

3.我国碳排放的国别(地区)流向分析

表4是我国隐含碳出口和隐含碳进口的国别和地区分解。从中可以看出，我国碳排放的出口和进口流向有所不同，我国出口隐含碳主要流向了美国、欧盟、日本等国家(地区)，隐含碳进口主要是来自欧盟、俄罗斯、美国、韩国。美国和欧盟分别是我国1995年和2009年的第一大贸易伙伴，所以美国和欧盟也是我国主要的隐含碳出口流向地和隐含碳进口来源地。

从隐含碳出口流向的变化来看，我国向美国、欧盟和日本的隐含碳出口所占比重均有所下降，1995年出口美国、欧盟和日本的隐含碳在我国总隐含碳出口中的比重分别是29.73%、26.01%和19.27%，但2009年这一比重分别下降到21.13%、20.05%和11.12%，主要原因是美欧日在我国总出口中的比重都有不同程度的下降。同时，随着印度和俄罗斯在我国总出口中的比重增加，我国隐含碳出口流向印度的比重也从1995年的1.18%增加到2009年的4.47%，流向俄罗斯的从1.07%增加到2.77%。此外，我国向澳大利亚、加拿大和韩国等国(地区)的出口隐含碳比重在1995～2009年变化不大。

从隐含碳进口来源的变化来看，从美国、欧盟和俄罗斯的隐含碳进口在我国总隐含碳进口中所占比重都有所下降，但来源于印度的隐含碳进口有所上升，源自其他国家(地区)的隐含碳进口占比变化不是太大。1995～2009年，欧盟和美国的碳排放强度改善并不是十分明显，隐含碳进口比重的变化主要是因为进口商品额比重的变化，与1995年相比，我国从美国、欧盟和俄罗斯进口商品在总进口中的比重下降，而从印度、巴西等国的进口比重上升。

表4 我国隐含出口和隐含碳进口的国别（或地区）分解

四、结论与启示

本文在全球价值链框架下，从最终需求角度分析中国碳排放的流向和来源地，对每个部门生产碳排放的下游国家和部门进行追踪，对每个部门消费碳排放的来源国家和部门进行溯源，从而全面了解我国在全球碳排放链中的地位和作用，从而得到以下结论和政策启示：

（1）我国生产碳排放从1995年的2664Mt增加到2009年的5907Mt，其中国内碳排放占比从79.95%增加到80.16%；隐含碳出口占比从20.05%略微下降到19.84%，同期隐含碳进口占我国生产碳排放的比重从3.58%上升到7.35%。因此，我国生产碳排放的增长是本国和外国消费共同引起的，本国和国外的比重变化不大；国外消费引起我国碳排放增长的同时，我国的消费也会使得国外碳排放增加，虽然我国隐含碳进口远远少于隐含碳出口，但增长幅度却大于隐含碳出口，所以从长期趋势来看，如果在国际气候谈判中过分强调我国碳排放的增长主要因为国外消费的增加引起，应该由国外消费者为我国的部分碳排放负责可能对中国反而不利。本文测度的隐含碳出口和进口的比例都小于以往研究中“商品出口隐含碳”和“进口隐含碳”的比例，其实这是两个完全不同的概念，“隐含碳贸易”和“贸易隐含碳”分别对应“增加值贸易”和“传统海关贸易”的概念，以往“贸易隐含碳”的研究存在多项重复计算部分。全球价值链为气候谈判与国际贸易提供了新的视角，随着增加值贸易研究的兴起，在国际气候谈判领域，也需要从“隐含碳贸易”方面进行更深入研究，为我国参与全球气候谈判提供决策依据。

（2）我国生产碳排放主要是由“S17电力、燃气和水生产和供应业”、“S12金属冶炼及压延加工业”、“S11非金属矿物制品业”和“S9化学工业”等高耗能、高排放部门国内消费和出口引起的，但随着我国低碳经济的发展和科技水平的提高，这些部门的碳排放比重有所下降。同时，随着我国出口结构的改善，隐含碳出口结构也有所改变，“S14电气和光学设备制造业”、“S20批发业”和“S30租赁与商业服务业”等部门的出口比重提高，“S11非金属矿物制品业”和“S12金属冶炼及压延加工业”等部门的比重下降，说明我国在全球碳排放链中的地位有所改善，碳强度低的服务业地位在提升。在隐含碳进口方面，随着我国矿产品进口的大量增加，“S2采矿业”隐含碳进口比重大幅增加，但“S12金属冶炼及压延加工业”隐含碳进口比重下降较多。因此，我国的出口商品结构正在向低碳转化，目前我国出口隐含碳远远超过隐含碳进口，但随着我国碳排放强度的改善和进出口结构的改善，这一差距在不断缩小。

（3）欧盟和美国作为我国的第一和第二大贸易伙伴，也是我国碳排放的重要目的地和来源地，但欧盟和美国对我国隐含碳进出口的影响在下降，同时，印度、巴西等新兴经济体的影响在增加。由于基础四国（巴西、南非、印度和中国）在世界气候问题上立场基本一致，近几年全球气候变化谈判中，基础四国联合发挥了重要作用。随着基础四国之间贸易量的增加，深入研究四国在全球价值链中的相似和不同之处，研究四国之间贸易与气候变化的关系，对全球气候谈判中的发展中国家立足点的把握有重要启示意义。

［1］HUMMELS D，ISHII J，Yi K M.The nature and growth of vertical specialization in world trade［J］.Journal of International Economics，2001，54（1）：75－96.

［2］文东伟，冼国明.中国制造业的垂直专业化与出口增长［J］.经济学季刊，2010，（4）：467－494.

［3］KOOPMAN R，POWERS W，WANG Z，et al.Give credit where credit is due：tracing value added in global production chains［EB／OL］.http：∥www.nber.org／papers／w16426，2015－05－30.

［4］KOOPMAN R，WANG Z，WEI S J.Tracing value－added and double counting in gross exports［J］.American Economic Review，2014，104（2）：459－494.

［5］李昕.中国外贸依存度和失衡度的重新估算：全球生产链中的增加值贸易［J］.中国社会科学，2013，（1）：29－56.

［6］鞠建东，余心玎.全球价值链上的中国角色——基于中国行业上游度和海关数据的研究［J］.南开经济研究，2014，（3）：3－52.

［7］闫云凤.中日韩在全球价值链中的地位和作用——基于贸易增加值的测度与比较［J］.世界经济研究，2015，（1）：74－81.

［8］YAN Y F，YANG L K.China’s foreign trade and climate change：a case study of CO2emissions［J］.Energy Policy，2010，38（1）：350－356.

［9］王姗姗，屈小娥.对外贸易，外商直接投资与中国环境污染的实证分析［J］.大连理工大学学报（社会科学版），2012，（1）：25－29.

［10］刘建伟.1991～2008年中国能源贸易生态足迹的动态测度与分析［J］.大连理工大学学报（社会科学版），2011，（6）：22－26.

［11］樊纲，苏铭，曹静.最终消费与碳减排责任的经济学分析［J］.经济研究，2010，（1）：4－14.

［12］闫云凤，赵忠秀.消费碳排放与碳溢出效应：G7、BRIC和其他国家的比较［J］.国际贸易问题，2014，（1）：99－107.

［13］彭水军，张文城，孙传旺.中国生产侧和消费侧碳排放量测算及影响因素研究［J］.经济研究，2015，（1）：168－182.