美国向中国转移碳排放的测算

汪中华，石 爽

（哈尔滨理工大学 经济与管理学院，哈尔滨 150080）

0 引言

全球气候变暖背景下，国际贸易中“碳排放”转移问题引起了国际社会的普遍关注。在经济全球化背景下，国际贸易规模不断扩大，生产和消费在区域或空间上相分离的情况也愈加严重，使得与消费有关的碳排放可以通过国际贸易转移到出口国（生产国），而当前以“生产者负责制”为基础的核算体系强调将碳排放计入生产国，忽视了开放经济条件下贸易伙伴的碳排放“责任”转移问题，同时也是加剧全球范围内“碳泄漏”的主要根源。中国自加入WTO后，对外出口规模激增，但在获得可观经济利益的同时，以牺牲本国能源和环境为代价，大量承接了碳排放的跨境转移。美国作为中国第二大贸易伙伴，一直处于巨额贸易逆差地位，但从碳排放转移的角度看，其可能通过中美贸易向中国转移了大量碳排放。因此，准确测算美国通过贸易方式向中国转移的碳排放量有助于分清中国的碳排放责任，为中国在国际气候变化谈判上掌握更多主动权。

贸易隐含碳是指贸易产品生产过程中隐含着直接或间接排放的二氧化碳[1]。随着贸易隐含碳概念的提出以及气候变暖成为制约社会经济发展的严峻问题，国际贸易中“碳排放”转移问题的研究逐渐受到关注[2-6]。国内学者普遍认为，国际贸易与碳排放之间存在不容忽视的关系，对外出口规模不断扩大是导致碳排放逐渐向中国转移的主因，使中国处于生态环境逆差的不利地位[7-9]。

国内外关于贸易隐含碳问题的研究成果逐渐丰富，但仍存在一些局限性。现有文献较多地考察了中国进出口贸易隐含碳，对贸易隐含碳的测算主要集中在货物贸易，缺乏深入分析部门特征的研究。此外，研究数据大多采用竞争性投入产出表，按“固定比例”假设区分国内中间使用和进口中间使用，测算结果不够准确。因此，本文在借鉴上述文献的基础上，利用WIOD提供的中美两国非竞争性投入产出表，区分国内中间使用和进口中间使用，构建了考虑中美两国技术差异的MRIO模型，测算了2001—2014年间美国通过贸易向中国转移的贸易隐含碳。并在此基础上，采用SDA两极分解法对驱动贸易隐含碳转移的主要因素进行分析，以探寻抑制贸易隐含碳向中国转移的应对之策。

1 模型构建

1.1 贸易隐含碳转移测算（MRIO）模型

投入产出（I-O）模型是目前测算贸易隐含碳的主流方法，该方法能够准确衡量某一时期内国民经济中各个部门产品投入和产出之间的数量依存关系。由美国经济学家列昂惕夫（Leontief）所创立的价值型投入产出表的行平衡关系可知：部门i的总产出等于其分配给各个部门j的中间使用及最终使用之和，即：

式（1）中，xij表示部门j生产所需部门i的产品或服务的价值量，yi表示部门i的最终使用，xi表示部门i的总产出量。令aij=xij/xi，aij为直接消耗系数，表示每生产一个单位产值的部门j产品，需要直接消耗部门i产品或服务的价值量，将xij=aijxi代入式（1），从而得到：

为了便于计算，将式（2）写成矩阵形式：

式（3）中，A为aij构成的直接消耗系数列向量；(I-A)-1为列昂惕夫逆矩阵，该矩阵表示当部门j增加一单位最终使用时，所直接或间接消耗第i个部门产品或服务的价值量；Y为各部门的最终使用列向量；X为各部门总产出列向量。

为测得与最终使用Y相关的贸易隐含碳C，引入直接碳排放强度列向量F，列向量F中的元素ifi=ci/xi，ci表示部门i生产xi单位产品时产生的碳排放量。将式（3）与F相乘，得到贸易隐含碳的测算公式：

由于中间投入包含国内中间使用和进口中间使用两部分，即直接消耗系数矩阵A可表示为国内直接消耗系数矩阵AD和进口消耗系数矩阵AM，而大部分进口中间使用只参与生产未产生碳排放，因此，为防止贸易隐含碳被高估，需剔除进口中间使用的影响。最终使用产品Y又分为国内使用YD和国外使用YE，则基于WIOD数据库提供的非竞争性投入产出表构建的MRIO模型为:

CE和CI分别表示y年美国对中国的出口贸易隐含碳、y年美国对中国的进口贸易隐含碳，FE和FI分别表示中美两国各行业直接碳排放强度的列向量是扣除进口中间使用的美国列昂惕夫逆矩阵1是扣除进口中间使用的中国列昂惕夫逆矩阵，是y年美国各行业对中国出口的列向量，是y年美国各行业对中国进口的列向量。

由此得到中美两国贸易隐含碳转移测算公式:

当EC＜0时，表明y年美国是贸易隐含碳转出国，即美国通过贸易向中国转移了碳排放；当EC＞0时，表明y年美国是贸易隐含碳转进国，即中国也通过贸易向美国转移了碳排放。

1.2 贸易隐含碳转移驱动因素分解（SDA）模型

仅仅测算美国转移到中国的贸易隐含碳是不够的，更重要的是分析驱动贸易隐含碳转移的关键因素，以探寻抑制贸易隐含碳转移规模增长的应对之策。由Grossman和Kruger提出的贸易环境效应分析框架知，驱动贸易隐含碳转移的主要因素有：直接碳排放强度、中间投入结构、规模效应和结构效应[10]，而以投入产出表为基础进行分析的SDA两级分解法能够测度这四个因素对贸易隐含碳转移的驱动程度（贡献）[11]，故采用SDA两级分解法对其进行分析。将式（6）改写为：

式（9）中下标0、1分别表示基期和计算期，对式（9）SDA分解如下。首先，对△CI从基期开始分解，有：

对△CI从计算期开始分解，有：

考虑到分解过程中变量的交互影响会造成分解结果的不唯一性，采用两级分解法对式（10）和式（11）进行分解，即对式（10）和式（11）取算数平均值，可得：

2 数据来源

依据贸易隐含碳测算模型，需要的基础数据为2001—2014年中美两国非竞争性价值型投入产出表、各部门CO2排放数据、双边货物贸易数据。其中，投入产出表源自世界投入产出数据库（WIOD），主要是WIOD数据库提供的投入产出表具有两大优点，一是时间序列的连续性，二是投入产出表中区分了国内中间投入和进口产品用于中间投入的部分。中美两国双边贸易数据源自于经合组织（OECD）中的STAN Bilateral Trade Database数据库，OECD是获得国家间双边贸易数据的主要途径。CO2排放数据源自世界投入产出数据库（WIOD）中的环境账户。为了测算结果的准确性，对数据做了以下处理：

（1）用WIOD数据库中提供的以1995年为基期的GDP指数对投入产出表、贸易数据以及各部门CO2排放数据进行平减调整，剔除价格因素的影响。

（2）以WIOD数据库公布的投入产出表和OECD公布的中美双边贸易数据为基础，综合WIOD提供的CO2排放数据，将所有部门归并为17个部门。其中，机械设备维修和安装业在中国投入产出表中数据为0，且在美国投入产出表中远远小于其他部门，因此予以剔除，最终得到16个部门（见表1）。

表1 部门归并结果

（3）WIOD数据库中仅提供了1995—2009年的分部门CO2排放数据。所以，无法计算得出2010—2014年直接碳排放强度。对此，假定中美两国各部门直接碳排放强度变动情况与其当年整体变动趋势一致，以2009年为基期，2010—2014年中美两国单位GDP碳排放量与基期单位GDP的比值作为CO2排放调节系数（见表2）。

表2 中美两国2010—2014年的CO2排放调节系数

3 结果与分析

3.1 美国对中国的进出口贸易隐含碳

根据公式（5）和公式（6），可测得美国对中国的进出口贸易隐含碳（见表3）。

从进口贸易隐含碳看，2001—2014年间美国对中国的进口贸易隐含碳总体上呈现出逐年增长趋势，进口贸易隐含碳累计达到6260.77Mt。这期间，进口贸易隐含碳经历了2006—2008年间的大幅度下降和2008—2009年间的小幅度下降。与2006年相比，2008年的进口贸易隐含碳下降了16.17%，而进口贸易规模增长了24.04%，这可能与中国生产技术水平提高，能耗强度下降有关。与此同时，进口贸易隐含碳在2001—2006年和2009—2014年显示出与进口贸易规模相同的增长趋势，进口贸易隐含碳在2008—2009年显示出与进口贸易规模相同的下降趋势，由此可初步推断，进口贸易规模的变化引起了进口贸易隐含碳的相对变化。

表3 2001—2014年美国对中国的进出口贸易隐含碳及进出口贸易规模(单位：Mt；亿美元)

从出口贸易隐含碳看，2001—2014年间美国对中国的出口贸易隐含碳总体上也呈现出增长趋势，但其各年出口贸易隐含碳及增长速度明显低于同期对中国的进口贸易隐含碳。此外，对比美国对中国的进出口贸易比发现，美国对中国的进口贸易是其出口贸易的2.1～3.6倍，进口贸易隐含碳却是出口贸易隐含碳的8.1～22.5倍。

3.2 贸易隐含碳转移规模及趋势

3.2.1 总体测算结果

根据公式（7），可测得2001—2014年美国向中国转移的贸易隐含碳（见下页表4）。可见，美国始终属于贸易隐含碳转出国（△EC＜0），表明美国通过贸易向中国进行了大规模的碳排放转移，且转移趋势与美国对中国的净出口贸易规模变化趋势基本呈正相关变化关系。2001—2014年间美国共向中国转移了5859.65Mt贸易隐含碳。也就是说，中国因满足美国生产和消费需求而导致其国内增加了5859.65Mt碳排放。

表4 2001—2014年美国对中国的净出口贸易隐含碳及净出口贸易规模(单位：Mt；亿美元)

图1 2001—2014年美国向中国转移的贸易隐含碳占中国及美国当年碳排放总量的比重

2001—2006 年贸易隐含碳转移规模呈现出迅猛增长趋势，年平均增长率为30.29%。在此期间，中国替美国国内累计减少了1963.09Mt碳排放，且美国向中国转移的贸易隐含碳占中国当年碳排放量的比重不断上升（见图1），可见中美贸易已经逐渐成为美国减少其国内碳排放的重要途径。2006—2009年贸易隐含碳转移规模呈现出负增长趋势，年平均增长率为-8.49%。值得注意的是，美国仍为贸易隐含碳转出国，中国承担了其转移的1701.14Mt碳排放，且每年向中国转移的贸易隐含碳在美国当年排放量中所占的比重仍然维持在5.38%～8.34%。2009—2014年贸易隐含碳转移规模呈现出恢复性增长趋势，年平均增长率为7.4%。随着美国经济逐渐复苏，对中国产品需求与消费再次上涨。中美贸易规模增长的同时，2014年美国向中国转移的贸易隐含碳比2009年上涨了42.91%。

3.2.2 部门测算结果

为了深入研究，进一步测算了2001—2014年间美国对中国的各部门贸易隐含碳转移情况（见表5），发现美国转移到中国的贸易隐含碳主要集中在制造业，而中美两国农林牧渔狩猎业贸易有利于减少美国向中国转移的贸易隐含碳。

表5 2001—2014年美国对中国的各部门贸易隐含碳转移量 (单位：Mt)

农林牧渔狩猎业（部门1）。在2001—2014年中美农林牧渔狩猎业贸易中，美国始终是贸易隐含碳转进国（△EC＞0），即中国通过对美国农林牧渔狩猎业贸易向美国转移了碳排放。中国转移到美国的贸易隐含碳从2001年的0.52Mt增长到2014年的5.08Mt，增长了9.77倍，但与美国转移到中国的贸易隐含碳相比，中美农林牧渔狩猎业贸易对缓解贸易隐含碳向中国转移起到微弱的作用，以2014年为例，仅占当年美国转移到中国贸易隐含碳的0.94%。

制造业（部门2至部门15）。2001—2014年间15个制造业部门的贸易隐含碳转移规模与速度均呈现出扩大趋势，但也存在明显差异。从贸易隐含碳转移规模看，纺织服装皮革及其制造业、金属冶炼及压延制造业（不包括机械设备）和机械设备制造业是美国向中国转移贸易隐含碳的主要部门，三个部门贸易隐含碳转移规模之和占同期转移规模的比例高达92%。其中，机械设备制造业是美国向中国转移贸易隐含碳的第一大部门。以2014年为例，机械设备制造业贸易隐含碳碳转移规模占当年转移规模的70%以上。从贸易隐含碳转移年平均增长率上看，交通运输制造业增速最快，年平均增长率达到22.36%，其次分别是化学制品业、机械设备制造业和食品饮料及烟草业，其年平均增长率依次为13.58%、13.40%、10.40%。

3.3 贸易隐含碳转移SDA分析

3.3.1 总体分析

根据公式（12），对驱动贸易隐含碳转移的主要因素进行分析，比较各因素对美国向中国转移贸易隐含碳的驱动程度（见表6）。从整个研究时期看（2001—2014年），直接碳排放强度、中间投入结构、进口规模效应和进口结构效应分别贡献了-76.54%、39.30%、128.09%和9.15%。可见，进口规模效应是推动美国向中国转移贸易隐含碳的最大驱动因素，即美国对中国日益扩大的进口导致美国转移到中国的碳排放规模激增，中间投入结构次之，出口结构影响微弱；直接碳排放强度则对美国向中国转移贸易隐含碳起到较强的抑制作用，虽然其作用强度低于进口规模效应，但却明显高于其他因素的促进作用。

表6 2001—2014年中美各阶段贸易隐含碳转移驱动因素分解结果

从不同阶段看，在贸易隐含碳转移迅猛增长期（2001—2006年），各种效应作用程度与整个研究时期类似，进口规模效应起促进作用且作用最强，贡献率为92.44%；中间投入结构和进口结构效应也起促进作用，但与进口规模效应相比，促进作用较小，贡献率分别为30.90%和11.63%；进口技术效应起抑制作用，贡献率分别为-34.96%。在贸易隐含碳转移负增长的两个时期（2006—2008年）和（2008—2009年），进口规模效应在2006—2008年起促进作用，而在2008—2009年起抑制作用，可验证前文的初步判断，即进口贸易规模的变化引起了进口贸易隐含碳的相对变化。此外，进口结构效应在2008—2009年起到抑制作用，说明随着中国逐步提高的生产技术以及能耗强度的不断下降，进口技术效应抑制贸易隐含碳转移的作用凸显。在贸易隐含碳转移恢复性增长期（2009—2014），随着美国经济逐渐复苏，进口规模效应再次成为贸易隐含碳转移的最主要驱动力；相比于前三个阶段，中间投入结构则起抑制作用，说明中国已经意识到中间投入对碳排放的重要性，让企业的投入方式向低能耗、高效率和低排放型方向转变；直接碳排放强度和进口结构效应也起抑制作用，贡献率分别为-43.84%和0.04%。

3.3.2 部门分析

2001—2014 年中美各部门贸易隐含碳转移驱动因素分析结果如表7所示。

表72001 —2014年中美各部门贸易隐含碳转移驱动因素分解结果 (单位：Mt)

农林牧渔狩猎业（部门1）。2001—2014年间美国农林牧渔狩猎业承接了中国转移的21.01Mt贸易隐含碳中，与其他15个部门相比，农林牧渔狩猎业直接碳排放强度、中间投入结构和进口结构效应贡献值均为负值，进口规模效应贡献值也远远小于其他15个部门，说明中国农业本身的低碳特征加上美国对中国农林牧渔狩猎业进口规模过小是减缓贸易隐含碳由美国向中国转移的主要原因。

制造业（部门2至部门15）。纺织服装皮革及其制造业、金属冶炼及压延制造业制造业（不包括机械设备）和机械设备制造业在贸易隐含碳转移规模中占有绝对比重，这主要是由进口规模效应、中间投入结构、进口结构效应和直接碳排放强度共同造成的。总体来说，进口规模效应是驱动以上三个部门贸易隐含碳由美国向中国转移的最主要因素，而直接碳排放强度对贸易隐含碳的跨境转移起到了抑制作用。进口结构效应对三个部门所发挥的作用程度或方向存在明显差异，其中纺织服装皮革及其制造业、金属冶炼及压延制造业制造业（不包括机械设备）表现出负效应，抑制了贸易隐含碳向中国转移，而机械设备制造业表现出强正效应，加剧了贸易隐含碳向中国转移。进口结构效应有正有负，表明中国正在不断调整产业结构，应对美国向中国转移贸易隐含碳。

4 结论

基于WIOD数据库提供的非竞争性投入产出表，采用多区域投入产出模型（MRIO）对2001—2014年间美国通过贸易方式向中国转移的贸易隐含碳进行测算，并对驱动其转移的主要因素进行分析，所得结论如下：

在中美贸易中，美国是典型的贸易隐含碳转出国，即2001—2014年间美国通过贸易方式向中国转移了5859.65Mt的碳排放，并且其转移趋势经历了迅猛增长期（2001—2006年）、负增长期（2006—2009年）、恢复性增长期（2009—2011年）三个阶段；美国向中国转移贸易隐含碳的行业集中度较高，主要集中在纺纺织服装皮革及其制造业、金属冶炼及压延制造业制造业（不包括机械设备）和机械设备制造业，以上三个部门承接了美国转移贸易隐含碳的比例高达92%；农林牧渔狩猎业则减缓了美国向中国转移的贸易隐含碳，但作用微弱。

2001—2014 年间，美国向中国转移的5859.65Mt贸易隐含碳中，进口规模效应是驱动贸易隐含碳由美国向中国转移的最主要因素；因中国行业间的投入产出结构具有高能耗和高排放性，中间投入结构是美国向中国转移贸易隐含碳的第二大驱动因素；直接碳排放强度在所有的影响因素中发挥着显著的控制作用，同时也说明降低碳排放强度是减缓中国承接美国碳排放跨境转移的关键因素；进口结构效应也发挥着促进作用，但相对来说，其总体上作用强度相对较弱。部门分解结果与总体分解结果相类似，但进口结构效应所发挥的作用程度或方向存在较大差异。进口结构效应有正有负，表明中国正在不断调整产业结构，应对美国向中国转移贸易隐含碳。