我国造纸产业出口贸易隐含碳研究

陈建铃 林伟明 刘燕娜,*

(1.福建农林大学管理学院,福建福州,350002；2.福建农林大学金山学院,福建福州,350002)



我国造纸产业出口贸易隐含碳研究

陈建铃1林伟明2刘燕娜1,*

基于非竞争性假设,利用投入产出模型和结构分解分析法,研究了我国造纸产业1995—2009年出口贸易隐含碳的演变特征及影响因素。结果表明,1995—2009年我国造纸产业出口贸易隐含碳呈先降低后升高再降低的变化规律,且约占我国造纸产业碳排放总额的20%；造纸产业对化学制品业及电力、天然气和水供应业等高碳排行业的关联度逐渐增加,生产过程中对间接隐含的其他行业所产生的CO2比例较高；生产技术改进及能源消耗强度的降解对抵消隐含碳增长的作用显著。

投入产出模型；造纸产业；贸易隐含碳；结构分解分析法；世界投入产出数据库

(*E-mail: liu2798@163.com)

以气候变暖为主要特征的全球气候变化问题是国际社会普遍关心的重大问题,CO2等温室气体的减排是缓解气候变化的一项有效措施。我国作为世界上最大的CO2气体排放国之一,随着我国经济实力的增强,发达国家要求我国承担节能减排责任的呼声越来越高。为缓解全球温室气体排放,我国政府承诺到2020年单位GDP的碳排放比2005年下降40%～45%[1]。我国CO2排放量的快速增长不仅源于巨大的国内消费需求,出口贸易飞速发展也起到推动作用；同时,美国、日本及欧洲等发达国家和地区正在筹划对进口碳产品实施“碳关税”政策[2]。面对国内外的双重压力,我国造纸产业不断加大环境治理力度,扎实推进节能减排,完善相关政策法规,产业发展环境不断优化。为了形象而准确衡量我国造纸产业减排效果,需定量分析我国造纸产业在出口贸易中碳排放的演变特征及影响因素,这不仅是对该领域先期研究[3- 4]的发展,更对进一步推进该行业节能减排意义重大。

研究所述的我国造纸产业主要包括纸浆、纸和纸板、印刷和出版等行业领域。出口贸易隐含碳指为满足国外消费者消费商品需求直接和间接排放的CO2,包括从原料的取得、制造加工、运输等整个生产过程。投入产出法已被广泛应用于对外贸易隐含碳测算的研究上。投入产出法从范围的广度上又可分为单区域和多区域投入产出模型,目前学者最常用的还是单区域投入产出模型[5]。在采用单区域投入产出模型的文献中又有两种处理贸易隐含碳的不同方法,第一种是基于竞争性假设[6-10],进口产品和国内产品可以相互替代；第二种是基于非竞争性假设[11-13],区别对待进口与国内的产品；前者往往会导致出口隐含碳与进口隐含碳在预估时产生对中间进口产品的隐含碳过度消费的现象[14],因此非竞争性假设的单区域投入产出法是较理想的测算工具。

本文在前人研究的基础上,运用基于非竞争性假设的单区域投入产出法测算我国造纸产业出口贸易隐含碳,并采用结构分解分析法,分析技术效益、结构效益以及规模效益3个方面对我国造纸产业出口隐含碳增长的影响,并提出减排建议。

1 投入产出法与数据来源

1.1 投入产出法概述

投入产出模型由俄裔美国经济学家W.Leontif于1936年提出,是研究和分析国民经济各部门间产品生产与消耗之间的数量依存关系的方法[15],随后此方法的先进性和实用性逐步得到认可,并被各国学者效仿。近年来,投入产出法在应用领域和分析手段上被后人加以改进,发展成为联系经济活动与环境污染问题的一种行之有效的研究方法,其核心是利用投入产出表中的直接消耗系数矩阵,将直接CO2排放系数转化成完全CO2排放系数,然后用商品价值矩阵乘以生产国该类商品的完全CO2排放系数,便可得到产品中的总隐含碳。

1.2 投入产出分析的基本模型

1.2.1 完全消耗系数计算方法

根据投入产出模型,一个国家各部门的总产出X可以表示为：

X=AX+D+E-M

(1)

其中，矩阵A是直接消耗系数，其计算方法是依据投入产出表的数据,用j产品部门的总投入(Xj)除以该部门生产经营中所直接消耗的第i产品部门的产品或服务的数量xij；D是最终需求列向量,E、M分别表示出口、进口矩阵。用I表示单位矩阵,则矩阵(I-A)-1被称为完全消耗系数矩阵,表示为获得每单位本行业最终产品对其他行业部门商品或服务的直接需求和间接需求之和,反映了本行业与其他部门间直接和间接的技术经济联系[15]。

1.2.2 完全CO2排放系数计算方法

出口商品作为最终产品在国内生产过程中,部分中间投入品是进口品,采用非竞争性假设的投入产出模型核算完全CO2排放系数,可以扣除因使用进口中间投入品而减少的国内CO2排放[11-13],用A0表示扣除进口中间投入品后的直接消耗系数矩阵,c′表示直接CO2排放系数,其中直接CO2排放系数=直接CO2排放总量(kt)÷产值(百万美元)行向量,完全CO2排放系数则可以表示为：c′(I-A0)-1。

1.2.3 出口贸易隐含碳计算方法

出口贸易隐含碳是出口商品生产过程中隐含的直接和间接CO2排放,利用投入产出模型计算出口商品贸易隐含碳量,将出口商品的完全CO2排放系数乘以其出口贸易额即可[15]。如果分别用C、E表示出口贸易隐含碳和出口额,则有：

C=c′(I-A0)-1E

(2)

1.3 数据来源

研究所使用的投入产出表、产值及贸易额数据均来自世界投入产出数据库(WIOD)的国家投入产出表(National Input-Output Tables)子数据库,而产业直接CO2排放总量来自WIOD数据库中的环境账户(Environmental Accounts)子数据库。WIOD数据库包含了1995—2009年全球40个主要国家和地区、35个行业的贸易和废气排放等数据,各国家和地区造纸产业总产值占全球造纸产业总产值的85%以上,能够反映全球造纸产业主要经济活动。

2 测算结果与分析

为了系统分析我国造纸产业出口贸易隐含碳的演变特征,需要对连续几年的情况进行动态分析。WIOD数据库是相关领域最权威、数据最新的数据库,但截至目前能够提供的数据年份仅到2009年,因此仅对1995—2009年我国造纸产业出口贸易隐含碳进行研究。根据上述计算方法和相关数据,测算结果如下。

2.1 完全消耗系数

表1为1995—2009年我国造纸产业对部分行业完全消耗系数。从表1可以看到,造纸产业对自身完全消耗系数呈“U型”变化,以2002年为最低点，其中2002—2007年对自身消耗逐年增加,之后基本维持在1.48的水平。造纸产业对其他行业的完全需求中,对农林牧渔水利业的完全消耗系数呈“U型”变化,以2001年和2002年为最低点；对化学制品业的完全依赖程度上升最明显,完全消耗系数从1995年的0.11上升到2009年的0.22；对电力、天然气和水供应业的完全依赖性也越来越强；对批发和委托加工贸易的完全消耗系数先是下降,2007年开始回升。

表1 1995—2009年我国造纸产业对部分行业完全消耗系数

总体上看,化学制品业、农林牧渔水利业以及电力、天然气和水供应业等高碳排行业对造纸产业有着突出的贡献，并且对化学制品业及电力、天然气和水供应等行业的关联度逐渐增加。

2.2 完全CO2排放系数

图1为1995—2009年我国造纸产业CO2排放系数。1995—2009年我国造纸产业的完全CO2排放系数和直接CO2排放系数总体均在下降,但下降幅度有趋缓的迹象；同时可以明显发现造纸产业的完全CO2排放系数始终高于直接CO2排放系数,从1995年的3.75倍持续上升到2007年的6.72倍,2008年该比值微降并到2009年得以维持,这说明造纸产业在生产产品过程中对自身行业所排放的CO2较低,而间接隐含的其他行业所生产CO2的比例较高。

图1 1995—2009年我国造纸产业CO2排放系数

2.3 出口贸易隐含碳

从出口贸易隐含碳总量来看(如图2所示),我国在1995—1999年间出口贸易隐含碳排放量大幅度下降,由1995年的最大值837.90万t下降到了1999年的最小值507.78万t,经历2000年和2001年的调整适应后,在2002—2004年出口贸易隐含碳进入了高速增长阶段,年均增长率为13.00%,2005—2006年缓慢增长,2007年我国造纸产业出口贸易隐含碳排放量又开始下降,其中2009年较2008年下降了11.00%。1995—2007年出口贸易隐含碳占我国造纸产业部门总产出CO2排放量的比例围绕20%进行小幅波动,2008—2009年出口贸易的比例有所下降。可见,导致我国造纸产业每年的CO2排放量中有20%左右的CO2排放不是国内需求,而是贸易伙伴国消费需求引起的。

图2 1995—2009年我国造纸产业出口贸易隐含碳

3 结构分解分析

3.1 结构分解分析法

采用结构分解分析法对1995—2009年我国造纸产业出口贸易隐含碳的变化进行结构分解分析。从1.2.3的计算公式来看,隐含碳主要受直接CO2排放系数(c′)、完全消耗系数[(I-A0)-1]以及出口贸易总额(E)的影响。其中,直接CO2排放系数代表技术效应,体现为生产率的提高、科技活动经费的不断增加和技术的扩散转移,一般被认为会产生正的效应；完全消耗系数[(I-A0)-1]代表结构效应,受资源的重新配置与专业化影响,一般认为投入结构变化引致隐含碳变化；出口贸易总额(E)代表规模效应,一般认为出口贸易总额与出口贸易隐含碳具有正相关关系。对C=c′(I-A0)-1E按照两极分解法进行结构分解及整理并取平均值后,可以得到上述各个因素对出口贸易隐含碳变化贡献大小的公式(式(3)~式(5))：

(3)

f[Δ(I-A0)-1]=1/2[c2′Δ(I-A0)-1E2+c1′Δ(I-A0)-1E1]

(4)

(5)

式中下标1和2分别表示基期和计算期。根据我国造纸产业出口隐含碳变化特征,本文以1999年和2006年为两个分界点,对1995—1999年、2000—2006年、2006—2009年3个时间段的我国造纸产业出口隐含碳变化进行结构分解分析。

表2 1995—2009年我国造纸产业出口贸易隐含碳结构分解

注 贡献值的负号表示对出口贸易隐含碳的影响起减少作用；贡献率的负号表示与出口贸易隐含碳变化方向相反。

3.2 结构分解结果分析

1995—2009年我国造纸产业出口贸易隐含碳的结构分解分析结果如表2所示。由表2可知，1995—1999年我国造纸产业出口贸易隐含碳减少了330.19万t,其中直接CO2排放系数对我国造纸产业出口隐含碳变化贡献值为-353.83万t,贡献率达107.16%,这说明直接CO2排放系数的降低是1995—1999年我国出口隐含碳降低的主要原因,虽然该期间完全消耗系数变化(贡献值为5.51万t)和出口贸易额的增加(贡献值为18.13万t)在一定程度上使我国出口隐含增多,但我国造纸产业产品生产技术改进及能源消耗强度的降低不仅完全抵消了增长的隐含碳,还增强了整个行业减排能力；2000—2006年直接CO2排放系数(贡献值为-438.12万t)和出口贸易总额(贡献值为445.59万t)对我国造纸产业出口隐含碳变化影响程度基本相当,但方向相反,又有完全消耗系数215.93万t的贡献值,这就使该期间出口中隐含碳排放总体增加223.40万t；2006—2009年呈现与1995—1999年相似的出口贸易隐含碳分解结构,直接CO2排放系数(贡献率达272.83%)的降低也是该阶段我国出口隐含碳降低的主要原因,但由于完全消耗系数和出口贸易额分别增加了68.35万t 和129.14万t,导致该阶段出口中隐含碳排放减少得较为缓和。

4 结论与对策

4.1 结论

基于非竞争性假设,利用投入产出模型和结构分解分析法研究了我国造纸产业1995—2009年出口贸易隐含碳量的演变特征及影响因素。研究结果表明，1995—2009年我国造纸产业出口贸易隐含碳呈先降低后升高再降低的趋势,且约占我国造纸产业碳排放总额的20%；造纸产业对化学制品业及电力、天然气和水供应业等高碳排行业的关联度逐渐增加,生产过程中对间接隐含的其他行业所生产CO2的比例较高；生产技术改进及能源消耗强度的降低对抵消隐含碳增长的作用显著。

4.2 降低我国造纸产业出口贸易隐含碳的对策

(1)强化节能企业财政补助,扶持节能减排技术推广。研究表明节能减排技术是抑制出口贸易隐含碳排放增长的有效途径,然而国内经验揭示许多高效的低碳生产技术由于受企业规模、运营风险等影响无法实现产业化应用,因此政府应继续通过财政补助政策,重点支持相关领域的应用研究和基础研究,突破配套技术与关键零组件、关键生产设备的技术难题,降低核心低碳技术的运营风险,加速核心技术成果的产业化应用。

(2)关注中间投入减排工作,加强造纸产品的低碳化。研究表明中间投入结构变化是导致我国造纸产业出口贸易隐含碳增加的重要原因,其中化学制品业、农林牧渔水利业以及电力、天然气和水供应业等高碳排行业对造纸产业有着突出的贡献,因此需要重新审视造纸产业生产过程中草类制浆、元素氯和次氯酸盐漂白等弊端,鼓励企业向非木材纤维和废纸原料的方向转移,从而增加碳汇,减少碳排放,同时加强纸产品的可追溯性和提高纸产品的低碳等认证标签。

(3)建议我国开征碳税,掌握征税主动权。研究表明我国造纸产业出口贸易隐含碳排放量较大,实践表明我国造纸的出口市场主要集中在美国、日本和欧洲等最有可能征收碳关税的国家和地区,碳关税的征收在短期内必然会增加我国造纸产业的出口成本。如果在国内征收碳税,发达国家就没有权利对我国产品征收碳关税,既可以利用碳税收入对国内节能企业进行补贴,扶持节能减排技术推广,也可以减少碳税征收对他们造成的损失。

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中国碳排放目标： 到2020年比2005年下降40%～50%[C/OL]. http://finance.jrj.com.cn/2009/11/2700206534546.shtml.

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(责任编辑：刘振华)

Research on Export Trade Embodied Carbon of China’s Paper Industry

CHEN Jian-ling1LIN Wei-ming2LIU Yan-na1,*

(1.SchoolofManagement,FujianAgriculturalandForestryUniversity,Fuzhou,FujianProvince, 350002;2.JinshanCollege,FujianAgriculturalandForestryUniversity,Fuzhou,FujianProvince, 350002)

Based on the non-competitive hypothesis, this paper utilized the input-output model and structural decomposition analysis to study the change characteristic of the export trade embodied carbon of China’s paper industry and its influence factors from 1995 to 2009. The results indicated that the export trade embodied carbon which accounted for about 20% of the total amount of Chinese paper industry’s carbon emission showed the characteristics of declining at first then rising, and declining again from 1995 to 2009. The relevance between papermaking industry and high carbon emission industries such as chemical products, electric power, natural gas and water supply industries was increased gradually. There was high proportion of embodied carbon produced from other industries in paper products manufacture process. On the other hand the production technology modification could remarkablly offset part of the embodied carbon.

input-output model; paper industry; trade carbon embodied; SDA; WIOD

陈建铃女士,在读硕士研究生；研究方向：产业分析与投资。

(1.福建农林大学管理学院,福建福州,350002；2.福建农林大学金山学院,福建福州,350002)

TS7

A

10.11980/j.issn.0254- 508X.2016.01.009

2015- 10- 12(修改稿)

国家软科学研究计划立项项目(2013GXS4D121)。

*通信作者：刘燕娜女士,E-mail:liu2798@163.com。