全球价值链下产业分工与生态要素核算:一个文献综述

夏晓华, 黄金雨琪

摘要：世界经济一体化进程推动了全球产业分工和贸易结构的深度演变，并引起自然资源等生态要素在全球范围内的重新整合。综述表明，全球价值链理论对贸易分工现象的描述经历了由单一尺度向复合尺度的发展历程;相应地，数据分析框架构建则由总值形式向增加值形式演变，分解方式不断进步;由此衍生的实证运用尤其是生态要素核算成果深入各研究尺度，广泛关注多种核算对象，为节能减排、国家安全等政策制定提供了全面建议。未来，全球价值链下产业分工和生态要素核算主要可向分类细致化、宏观微观复合化、跨领域结合等方向发展。

关键词：全球价值链;国際分工;增加值贸易;投入产出分析;要素转移;产业布局

中图分类号：F062.2;F062.9

文献标识码：A

文章编号：1673-5595（2019）02-0001-16

一、引言

自20世纪90年代起，世界生产与国际贸易的框架发生了重大变化：贸易的全球化和科技进步推动了生产全球化进程。金融、运输、通讯等服务性产品贸易自由化和贸易成本的逐渐降低推动了全球物流网络的加速发展。企业将生产流程分散到多个国家以获取垂直分工的效益最大化[1]，从而产生了以跨国公司为主体的全球价值链分工的生产组织形式;生产的全球化反作用于贸易形式的更新，中间产品贸易在地区间日趋繁荣，国际分工变得更加精细并形成全球生态要素的跨境转移和动态流动，引起学界对由此引致的经济、社会、生态、环境问题的新关注。

由于全球经济联系不断加深，从全球价值链分工的角度对全球经济活动与资源配置、产业分布之间关系进行研究的重要性愈发凸显。通过参与国际分工与贸易，一方面，一国的要素价值转移到其他国家形成要素再分配，同时产生非经济性影响（环境、气候等）;另一方面，一国的产业结构以及跨国企业的生产布局因此呈现差异化发展。在全球深度分工和产业链加速整合的背景下，如何更全面且细致地衡量全球经济系统中的要素流动和产业转移，是调整产业结构、提升国际竞争力、追求经济可持续增长、维护国家环境能源经济安全的重要议题。对此，本文将通过文献综述对这一议题进行论述并给出结论。

在国际贸易和产业分工背景下，本文梳理了全球价值链的理论演进、核算方式、实证检验三方面的进展，比较了不同研究角度在不同历史发展阶段的适用性与特点，既关注理论基础与现实背景的匹配问题，总结传统方法的不足、理论发展滞后对政策决策的影响，又注重各理论和方法本身的横向比较，挖掘其相互借鉴意义和综合运用的可行性。出于以下三方面考量，综述以外文文献为主体：理论演进方面，国外研究者对价值链理论发展作出了奠基性贡献，且本文与国内部分综述在理论选取和分类归纳方面存在一些差异，故另作梳理以供比较;方法模型方面，国内外学者联系紧密，其中多篇中外合作的外文文献针对价值链分解和投入产出建模的基础性方法探讨深入，延续性强，值得介绍和概括;同样，在生态要素折算的实证研究方面，国内外学者联系较为紧密且合作研究较多，许多国内学者皆在重要国际核心期刊上对中国与国际问题进行了较为前沿的研究，故本文以外文期刊引用为主。

后文的内容安排如下：理论的形成为跨国经济活动与生态要素转移相结合进入研究者视野提供了最初的可能性，而以价值形式核算全球的经济联系是生态要素核算的重要中介和有效手段，故第二部分先概述价值链理论的历史演进过程并对旁系理论进行比较归纳，再对价值型分析框架的改良进行梳理和总结;在理论与核算框架的基础上，实证研究得以全面展开，故第三部分着重分析数据与生态要素核算分析框架的匹配问题，从方法、对象、研究层面等角度比较各依附在产品和服务中的生态要素核算实践，并以领域发展脉络为导向对具有代表性的实证成果进行讨论和归纳;第四部分对全文进行总结与评述，并针对如何拓展理论、完善核算方法、发掘新的应用领域等问题提出展望（见图1）。

二、全球价值链理论及价值型分析框架的历史演进

（一） 全球价值链的演进与产业分工治理

生产力发展极大促进了社会财富积累与资本扩张，随着全球贸易在金融、储运、通讯等各方面的升级，分工的广度和深度也空前拓展，与之相对应的全球价值链理论也由此逐步发展起来，以描述并解释经济系统中这一趋势。

最早的价值链理论主要集中在公司和产品两个参考点上，分别是以公司商业价值增值为目标的竞争性价值链理论[2]和以产品附加值提升为目标的产业分工价值链理论[3]。基于对市场竞争的理解，Porter将企业内部与企业之间的行为分解成多个相互协调的增值环节，细化了企业竞争优势的来源。此后，Porter进而强调产业集群对提升区域竞争力的作用，在价值链框架中分析国家间比较优势。[4]Kogut则从产品角度关注增值过程，认为投入到生产中的各要素是价值链有形和无形的物质基础，进而讨论国家的全球化战略设计。[3]Porter与Kogut的主要区别在于参考点不同，这在之后的研究中形成理论分类的标准之一。

另两支文献则从商品与贸易角度描述全球经济联系。一支是立足全球结构性体制治理的商品链（Commodity Chain）理论，另一支是立足贸易自由化进程的全球商品链（Global Commodity Chain，GCC）理论。两类理论虽然名称相似，但实际上在研究层面与学说基础上有较大差异。商品链理论由Wallerstein[5]提出，是指经济全球化浪潮下投资、生产、销售过程相互分离，转而由市场实现的转变过程[6-8]。商品链理论与国家跨层级流动理论[9]相结合，形成了以Wallerstein为中心的世界体系学派。另一方面，Gereffi和Korzeniewicz[10]归纳出GCC理论。该理论描述商品体系内全球化的资本流动形式与供销网络形成，目标是刻画出价值产生与流动的地区分布图[11]。 GCC理论善于从商业角度解释公司或国家发展战略问题[12-13]，跨越企业、行业、国家等多个层面，沟通了微观与宏观经济的研究路径[14]。GCC理论还揭示了跨国产销网络的布局类型及特点[15]：以大型制造商为主导的生产者导向型商品链[16]，技术和规模是关键竞争力;以大型商业公司为主导的购买者导向型商品链，渠道和品牌是关键竞争力;此外还出现了互联网导向型商品链[17]、科技研发导向型商品链[18]等与时俱进的新型布局。

同期，贸易和分工全球化还发展出其他具有影响力的理论体系，如国际生产网络理论[19]、全球生产网络理论[20]、全球生产系统[21]，以及最具整合性的全球价值链（Global Value Chain，GVC）理论。Krugman[22]在1995年最先提出了价值链中各环节的片段化与空间重组问题，其研究蕴含着全球价值链的分析思维。GVC理论是描述全球性跨企业、跨区域的网络组织在实现商品或服务价值而连接生产、销售、回收处理等各种增值活动的全过程的理论[23]，其将多种研究的思路和概念囊括在一个框架之中。GVC理论包含生产及配套环节的价值增值、商品与服务的贸易活动两个重要内容，且具备跨企业性、跨部门性、跨区域性等上述旁系理论强调的绝大多数特征。其理论发展迅速、概括性和解释力强，满足了角度丰富、覆盖面广的研究需要。GVC理论框架使各部门产业分工的相通之处得以显现[24]，有助于国家认识自身在国际贸易与产业组织中的角色，从而推进产业布局政策的制定。

关于全球价值链结构“治理”（即“无所有权的控制”）的研究已较为成熟。早期，Baldwin和Clark研究了GVC中的交易成本这一关键因素[25]Humphrey、Schmitz细化了价值链体系中主要参数[26-27];Ponte和Gibbon等指出GVC治理旨在形成一种劳动分工，借助价值链实现特定的收入与资源再分配[28];Gereffi等将主导企业和供应商特定治理关系的影响因素概括为三点——交易复杂性、信息可证伪性和供应者竞争力，总结了治理机制，又量化了参数标准，在保证严谨的基础上构建了操作性强的价值链分析模型[29]。上述发展表明，GVC治理从锚定关键参数到最终建立综合性的GVC治理框架的过程，逐渐向模型化分析发展。同时，聚焦价值链分工与治理的国内研究也纷纷出现，例如刘志彪和张杰[30]以江苏省为例研究了影响中国本土制造业出口的关键因素及其作用机制，发现企业规模的重要性尤为突出，提高企业规模或将成为中国企业向价值链上游进军的关键步骤。

按时间顺序回溯，GVC理论的形成与发展伴随着旁支系理论的同步演进。早期价值链和商品链理论奠定了以产品和公司个体为微观基础、以全球结构性体制为宏观高度的研究范围。后续研究层面在该范围内不断细分延伸：世界体系理论关注全球资本主义体制的结构演变，GCC理论关注部门中企业间的生产网络，而整合后的GVC理论关注部门间以及国家间的生产网络。现有研究中的文献综述部分关于GVC理论及旁系理论的引用划分不甚明晰，主要原因是一些重要研究往往贯通多种研究层面，不利于辨别。[31]为方便分类与对比，本文将上述理论的特点、主要内容和重要文献等进行了归纳，如图2所示。

随着理论演进不断丰富，研究者围绕全球生产和贸易网络中价值的增殖与流动问题进行研究，逐渐形成了以GVC理论为中心的理论体系，使以往多种经济学关注的产业、发展、环境等问题有了新的结合点。例如环境问题、发展问题与GVC理论体系相结合，使经济活动、社会发展与环境承载力的研究范围从区域内扩展到跨区域乃至全球范围，为人们在国际贸易与分工充分发展的条件下获得更为具体的政策建议提供了理论支撑。与此同时，复合型研究对价值链分解中增加值的核算方法及分析框架提出了更高要求。

（二） 价值型分析框架的发展与改进

跨区域生产贸易网络的进程推动GVC理论与时俱进，然而传统贸易度量方法在新经济环境和理论进展下表现出明显不足，深入产业内、产品内的GVC分工将各区域的经济关系隐藏在传统贸易数据之下。研究者需通过挖掘产品的“价值原产地”，才能更准确地描述各区域之间的生产关系与贸易联系，追踪跨区域经济活动中隐含的要素转移与环境影响。以苹果公司iPod的生产为例，以最终出口国计算的价值归属和以增加值来源国计算的价值归属结果差异明显[32]，这反映了全球价值链分工对贸易表现的影响和扭曲。后续多篇类似案例[33-34]都表明，种类繁多的国际化生产已不仅是一条抽象的单链（各生产工序的简单连结），而是一个错综复杂的全球生产交换网络。

本文从现有文献中归纳了总值形式传统贸易数据核算方式阻碍全球价值链分工研究的三个主要问题：重复计算问题、测量局限问题和跨国公司问题。第一，将商贸数据归属于最后一个出口经济体会导致统计偏误，使贸易不平衡程度虚增，从而导致贸易摩擦和经济政策错位。[35]若将世界新增价值的贸易总量等同于总值形式的双边贸易量之和，则中间投入的价值被重复体现，重复过境加工的次数即为重复计算的次数。[36]第二，传统贸易数据无法真实反映区域经济状况和产业结构变化。一方面，贸易数据只能体现产出的跨境流动，无法分离其中的增加值并追溯其发源地，因而对就业、收入等国民经济表现把握不够准确;另一方面，出口相关的商业性服务在许多发达国家中逐渐成为国家增加值和国际竞争力的重要新来源，传统贸易数据无法体现这种产业内部的结构性变化。[37]第三，随着跨国公司布局逐渐扩大，贸易统计无法追踪跨国企业中母公司与子公司之间不以进出口交易形式进行的价值输送。同时，还存在跨国公司将产品送到不同国家加工但不发生实际现金交易的情况。贸易数据无法识别上述情况，从而导致统计结果偏离实际状况。

为解决这些问题，学界将焦点集中在贸易形式识别与分类价值核算上。Leontief和Strout最早正式考察了贸易和分工全球化趋势[38]，随后的前期研究围绕“中间产品贸易”“垂直分工贸易”两个角度的核算展开。一方面， Sanyal和Jones提出 “中间产品”已成为国际贸易的主体。[39]例如20世纪90年代，零部件加工贸易的繁荣拉动了东亚地区工业贸易急剧增长。[40]据Miroudot等估算，中间商品贸易量占世界商品贸易總量的56%，中间服务贸易量占总服务贸易量的70%。[41]另一方面，Hummels等指出贸易分类的垂直化现象（Vertical Specialization，VS），并估算出垂直贸易占全球贸易总量的25%。[42]但VS模型存在两个与现实不符的假设：各国使用进口原料的比例在国内消费品和出口品生产中是相同的、进口品价值100%来自于他国。其一，发展中国家普遍存在加工贸易生产与国内消费品生产所使用的进口原料比例明显不同，第一个假设被打破[43-44];其二，在循环贸易存在的情况下第二个假设也被打破。

上述两种研究角度本质上都指出了由国际分工精细化导致的贸易价值流动复杂化。为对该现象进行更贴切的分析，后期研究以“如何将出口产品总价值按来源国分解”为中心议题展开。较为一致的思路是将进出口数据与国内投入产出数据结合，再进行价值分解。

新议题相比VS理论的最大进步是模型中允许双向进口，比VS理论中单向贸易（未考虑循环进出口）的假设更符合实际。思路贡献方面，Daudin等聚焦循环贸易，计算了国家出口中归属别国中间投入的增加值，以及国家进口中间接归属本国增加值的份额，在增加值流动问题上对一国“进口者”与“出口者”的双重身份进行了考虑[45];指标估算方面，Johnson和Noguera将本国增加值占出口的比重称为“生产份额强度”，弃繁从简估算贸易不平衡程度，得出“增加值贸易视角下贸易不平衡程度明显比总值视角下更小”的结论[46]。方法集成方面，Koopman等将前人方法涵盖成统一框架，提出了彻底分解增加值的方法[47]（见图3）：首先，将总值形式的A国出口额分解成A国国内增加值、返还的A国增加值（即A国进口的中间投入中源自A国的增加值）和国外增加值三部分;其次，将两部分A国增加值分别分解为出口到其他国家的最终需求（即被其他国家直接消费的部分）以及作为中转贸易品出口到第三方国家的部分。完整分解过程包含上述“返还的国内增加值”与“国内增加值的直接与间接出口”两个要点。此后，王直等人将该分解模型对分解路径进行了进一步细化[48]，从而提高了该贸易分解框架的可操作性。

据此，上文“苹果公司产品在中国组装后出口到美国”的案例过程不只是简单的双边贸易，而是联系广泛的多边贸易。Koopman等在更新的研究中建立了核算框架，首次量化了增加值核算与官方统计数据的精确关系，以最终需求分类代替传统的比例性假设，更好地追踪了中间产品的来源和用途。[49]与此同时，Wang等应用与Koopman一致的框架核算了40个主要贸易国家1995—2011年的部门尺度增加值分解结果[50，49]，使学界和决策者对跨国生产共享模式有更深入理解。

此后，国内外学者对价值链进一步分解的路径拓展问题提出了各有特点的方案，对全球价值链分工形势进行了描述。例如Wang等定义了价值链中心指数，并据此将全球的生产活动进一步分类（分为纯粹国内需求、传统国际贸易、简单全球价值链活动和复杂全球价值链活动），发现四种类型的生产活动中，复杂全球价值链活动与全球GDP增长的协同作用最为显著。[51]Wang等则将生产活动按照来源和去向分为四种类型（用于国内生产和消费的生产活动、国外消费的生产活动、国外中间投入的生产活动、重复过境的增加值的生产活动），并基于该分类发现，44个主要贸易国的部门尺度生产链长度不断增加，且部门与国家间差异较大。[52]Marcel等以“分割价值链”的思路追踪生产最终产品所直接或间接需要的劳动力与资本增值细节，从国家尺度的视角发现发达国家的高技术劳动力增值明显增加，新兴经济体资本增值明显增加。[53]Los等发现，多种典型商品的价值链中源于国外的增加值比重自1995年以来均不断升高，进一步证实了生产全球化是“全球化”而非“区域化”。[54]

在全球价值链分工深化、产品不断丰富、跨国公司不断发展的背景下，需要构建一个模型将全球供应者联系起来，并通过各国数据的比对与整合，将各国增加值流动的累积与冲减都体现出来，由此衍生了全球多区域投入产出模型（Multi-Regional Input-Output Model，MRIO模型）。该模型与分工和贸易全球化相呼应，逐渐成为考察全球生产和交换体系的必然手段。

要构建并不断完善一个涵盖世界上绝大多数经济体的投入产出模型是一项极具挑战性的任务， 而MRIO的模型演进方向可以总结为三点——关键假设适配化、企业分类细化和商品分类精准化，具体涉及通过对各国进口和消费匹配性更高的估算对“比例性假设”的调整和改善、以OECD和欧盟统计局合作开发的企业特色贸易（Trade by Enterprise Characteristics，TEC）数据库为例的企业多级分类、数据整合过程中对特殊商品的调价与折算等。只有不断提高增加值贸易核算的真实性和准确性，才能为后续如将价值流动换算为碳排放足迹等生态要素的相关应用提供可靠数据，并为政策制定者提供切实合理的产业结构调整、节能减排布局等的建议。

三、全球价值链框架下的实证成果

全球价值链的发展加深了人们对全球性产品的依赖，经济活动的生态后果随供求的时空分离而发生时空分离，使人们更难将经济活动和生态环境变化建立准确联系。价值形式的衡量反映了各国家地区之间的经济联系，使时空分离的生产与消费活动重新结合在一起。例如，Zhang等发现全球價值链发展中的国际生产碎片化进程对全球减排作出了显著贡献，最终产品贸易对环境的影响逐渐减小，但是由于贸易角色的不同，各国对环境的影响存在较大差异。[55]如何将价值型流动再转化为依附于产品和服务中的各种生态要素转移进行考察，进而分析国际贸易对生态要素再分配的影响机制、挖掘经济系统与生态系统的作用关系，是全球价值链研究的重要内容，也是各国实现产业转型升级、提高综合竞争力、实现可持续发展的关注点。为建立清晰的实证框架，本节对文献中生态要素核算的系列概念、主要方法、研究尺度及政策导向进行梳理和比较。

（一） 生态要素核算概念

生态要素的核算源于人们对生态足迹（Ecological Footprint，EF）[56]的关注，用于表示全球、区域或国家规模中维持社会的资源消耗和废料消化所需的生态产区（可再生人类对自然的需求的区域）。EF既是一个地理上的空间概念，又是一个生态要素的集成概念，其优点是使各国生态需求变得可视化，但也存在不能具体分析单一资源情况的缺陷。随着区域间隐含资源贸易的分化，研究核算的对象也不断分类，出现了对能源、碳排放、水资源、土地资源等生态要素更具体化的核算对象概念。

关于经济系统中能源流动的核算，Odum在系统能源理论中开创性地提出“体现能源”（Embodied Energy）的概念，将产品生产中的全部边际能源投入之和称为产品自身的“体现能源”。[57-58]与将加工中直接使用的能源量简单加总不同，该概念涵盖了包括原料和中间投入的生产过程中使用的能源量。类似地，碳足迹（Carbon Footprint）是人类生产、消费活动中排放的二氧化碳当量总和。至于水资源，Allan延续体现能源的思想内涵，提出了虚拟水（Virtual Water）概念[59-60]，用于描述提供一项产品或服务所需要的所有边际水资源投入量之和[61]，它也被称为“体现水”（Embodied Water）[62]，同时与水足迹（Wtaer Footprint）概念密切相关[63-64]。土地在经济学中广义上指代地球上特定区域垂直生物圈中包含的一切相对稳定的自然要素，与最初的生态足迹概念相似。[65]后来随着概念分化，出现了以土地产能[66]和多类型土地体现量[67-70]为对象的核算。

明确地说，上述生态要素核算概念是反映一个特定地区对资源和环境依赖程度、揭示资源贸易不平衡程度的重要因素，其研究意义不仅体现在对资源间接提取量和消耗量核算以及资源禀赋的地理性再分配问题上，而且揭示经济活动对生态要素转移具有不可忽视的作用力。

（二） 生态要素主要核算方法

最初，核算处于方法建模与讨论阶段。后来逐渐出现两种相对主流的方法：生命周期法（Life-Cycle Assessment，LCA）和投入产出法（Input-Output Analysis，IOA），这两种方法分别对应由下至上、由上至下的研究路径。

生命周期法的核心与价值链分解的思路一致。在全球价值链框架下，生产中的增加值可以向前、向后彻底分解，再以最终消耗的去向分为国内和国外两部分。为使价值形式的投入产出表体现经济活动中物理形态的各类要素的流动情况，研究者运用与分解价值链中增加值贡献的方法类似的步骤，将产品价值链中每一阶段的边际要素投入量作为核算对象。因此，生命周期法通过编制输入与输出的产品体系，从细节出发，由下至上核算测算产品的整个生命周期内对生态环境索取的资源量和产生的排放量。

投入产出法则是运用MRIO模型与各区域要素消耗相联系，从宏观到区域，由上至下核算资源的使用和转移量，相较于生命周期法有两个优势。一方面，生命周期法对数据的完整度和分辨率有较高要求，产品体系包含的信息越详细，估算过程就越精确，而在一些包含多种产业链的整体性经济分析中难以施展。投入产出法则能通过经济体与行业分类跟踪产品的转变，在数据精度不如生命周期法的情况下仍能粗略计算经济活动与生态系统的联系。另一方面，而由于经济整体中各类要素和产品的量纲难以相互换算，投入产出法借助投入产出表的价值流动信息，通过“体现强度”的概念将以货币为统一量纲的价值量换算成不同量纲的要素体现量。相较于直接观察进入生产的生态要素物理性位移，“体现强度”折算方法解决了经济系统中由于分工导致的依附于产品中要素的流动不易追踪的问题，为深度考察经济活动引致的生态要素整合与环境影响创造条件。

目前更主流的便捷方法是运用投入产出分析，将MRIO模型与各区域要素消耗相联系，从而核算资源的使用和转移量[71-74]。Meng等的最新研究汲取了投入产出分析与全球价值链框架的综合作用，使得基于价值转移核算的要素流动追踪能够在一个集成了国家、双边、产业、产品多层面的模型中得到体现，并全方位展示增加值及其蕴含的要素成分的生产、贸易、消耗情况。[75]从本综述主题上看，在全球价值链框架下的要素核算与投入产出法有更紧密的联系;生命周期法在未来研究中可以成为一个很好的微观补充。换言之，生命周期法可以通过与投入产出法结合向更多宏观层面的研究发展。

（三） 生态要素核算的研究尺度

生态要素在生产的各环节中被相继投入，并且其价值依附在商品和服务中参与全球贸易和分工。不同类型生态要素具有相似的流动机制，故使用的核算方法和分析框架也具有共性。运用相同的方法对能源、水土、碳排放等要素进行研究，便于政策建议在同等条件下的横向权衡。与贸易和分工特性相对应，生态要素核算在不同地域尺度上展开，方便不同层面的决策者制定贸易环境问题的针对性解决方案，并且方便纵向比较以加强区域间、国家间合作，保证地方与全局路线的一致。本文按照研究尺度分类对生态要素实证研究进行梳理，旨在概述研究领域的进展、比较不同方法的作用、揭示不同尺度研究的政策关切重点、总结亮点与不足。

1. 城市尺度生态要素核算与贸易分工协调

城市具有人口集中、生产与消费分离、产品与服务市场繁荣的特征，很大程度上依赖对外贸易获得消费品尤其是资源密集型消费品，其中消费与生产的分离使生态要素发生隐性跨区转移。因此，城市尺度生态要素核算的关注重点在衡量城市活动对环境造成的影响，应从城市产业结构可持续化、调整城市对外贸易策略方面提出协调发展的政策建议。

首先，随着城市的特征发生变化，其资源利用效率也会受到影响[76]，各部门的资源体现强度差异较大，因此调整城市产业结构是追求资源节约与可持续发展的重要途径。能源方面，Chen等发现制造业和服务业是推动城市能源消费的两个主導部门。[77]水资源方面，多名学者对不同禀赋类型的城市进行了分类讨论。对水资源匮乏的张掖市，Wang等指出其经济结构在严重缺水的情况下仍以水资源密集部门（农林业）为基础，虽工业和服务业的直接用水较少但中间投入耗水较大，建议未来通过贸易进口虚拟水来缓解水资源短缺。[78]对于水资源丰富的丽江市，Zhao等采用水压力指数和水自给率评估其水资源的可持续性，结果表明短期内水资源利用压力不大，但水资源利用效率相对较低，长期看水资源利用不可持续。[79]

其次，城市发展离不开贸易。一些城市对贸易品的消费中隐含着对资源的间接消耗，其体量已接近甚至超过了资源直接消耗量[80-82]，因此贸易已经成为调节城市资源利用效率的关键手段。以水资源利用为例，Zhang等核算结果表明北京的总水足迹中有51%通过虚拟水进口获得，而进口主要来自于水资源并不富足的河北（以农产品为主），提出了增进与富水区域的贸易协调发展以提高水资源利用效率和可持续性的改善建议。[83]Wang等也核算了北京市的水足迹，结果显示北京是虚拟水净出口城市，灰水足迹的下降表明北京的主要问题是水资源短缺而不是水污染，因此工业结构调整和虚拟水进口应作为节水战略的优先选择。[84]Chen和Li对澳门的研究也从虚拟水贸易角度描述了城市对水资源密集型产品进口的依赖。[85]

城市尺度的研究，现以能源与水资源为主要对象对碳排放和土地资源的研究还未普及，原因可能是前者对城市活动尤其是生产消费活动的影响更为明显，因此能源与水资源短缺问题相对而言更为紧迫。从长远角度或更宏观层面而言，土地尤其是耕地资源短缺和碳排放导致的温室效应同样是人类不可避免的发展问题。

2. 部门尺度生态要素核算与产业效率提升

在部门尺度，生态要素核算作为一种有效的产业效率评价工具引发了学者关注，由于针对单个部门的研究对产业链详细剖析的可行性较大，因而可以将生命周期法和投入产出法结合运用。通过对部门中资源体现量的核算，各环节的资源利用占比和排放物比重可以横向比较，为各部门形成改进产业结构、加强节能减排的建议提供参考。

现对部门的研究集中在体现能源的核算上，而对碳排放、水土资源的研究尚待补充。能源的部门层面研究体现了方法的多样性：静态分解方面，Su和Zhang建立了生命周期评价体系，考察了建筑业中各环节的体现能源占比，并据此提出了节能建筑的相关建议。[86]投入产出分析方面，Shao和Chen通过计算部门生产中可再生体现能源与不可再生体现能源的比例衡量各生产系统的可持续性。[87]方法整合方面，Wu等结合生命周期法与投入产出法，在对燃煤发电业产业链详细分解的同时计算了直接能源消耗与间接能源消耗，并指出应当权衡“节能减排使直接能源成本减少”与“节能减排措施中发电系统改造工程使间接能源成本提高”的损益关系。[88]

部门节能减排优化的研究从细节上为生态要素核算的政策提供了很好的补充。结合不同部门价值链的专业知识，整合国家甚至全球产业数据，该尺度研究有望从环境经济学角度提供对产业效率提升问题的更多考量。

3. 地区尺度生态要素核算与区域协同发展

相较于城市层面，地区层面研究包含更多的自然地形和经济类型。学者聚焦特定地区的对外经济联系，衡量其自身发展状况与环境压力，提出调整贸易结构、促进区域协同发展的政策建议。

现有实证成果对州、省级行政区和特定水文地区的水土资源利用进行了考察。行政区方面，Ferng利用生态足迹与投入产出结合的方法，核算了台湾地区的生产用地与能源用地。[89]Lenzen建立供应链简化的投入产出模型模拟澳大利亚维多利亚州的虚拟水贸易，从生产者的角度判断该地区是一个净虚拟水进口国。[90]Mubako等核算了美国加州和伊利诺伊州的水资源利用情况，发现工业和服务业在低用水强度下创造了高增加值和高就业量，而两个州的出口却以虚拟水强度大的农作物为主，影响了用水效率。[91]水文地区方面，Feng等以多区域投入产出模型（MRIO）评估了黄河流域的上、中、下游与中国其他地区之间的虚拟水贸易，结果显示流域外的经济活动对流域内水资源造成了压力，建议黄河流域增加对附加值高且水密集度低的商品的出口，同时进口更多水密集型商品以缓解缺水压力。[92]上述研究结果从水土资源利用效率和机会成本的角度提供了对地区性水土资源管理的政策思路。

现有研究启示，区域通过改善贸易结构提高资源利用效率，争取协同发展取长补短。这与城市尺度的政策导向相一致。

4. 国家尺度生态要素核算与均衡增长

与城市和地区尺度类似，国家由内外贸易引起的资源消耗、排放等与其最终消费地分离，且这种分离随全球价值链分工下贸易深化、城市化和工业化的进程而越发普遍，已成为国家能源安全、环境保护策略中不可忽视的关注点。相比城市和地区，国家区域尺度范围更大，涉及的统筹问题更复杂，研究中切入点的类型也更丰富。现有成果主要从国家对外贸易角色、国家资源利用影响因素、资源消耗的最终需求结构、国内部门资源利用平衡、国内区域间资源流动五个角度切入，构建全面有效的政策建议集。

第一，各国经济发展水平、城市化水平、资源禀赋等各不相同，在贸易中的生态要素供求角色也因此不同，产生了净进口国和净出口国的分化。根据不同国家角色，对资源消耗与排放的责任划分也不同，导致不同对外贸易策略。以中国参与国际碳足迹贸易为例， Peters等认为城市化和消费方式改变而非净贸易量是中国碳排放增长的主要动因，技术和效率的提高是未来减排的重要手段。[93]而国内学者则认为，作为生产者和消费者，中国及其出口国都是碳排放的受益者，故应当为气候变化承担共同责任，一味对中国增长的碳排放进行指责是不全面的，应考虑贸易的影响并制定解决方案[94-97]。各国的减排策略不应当是相互割裂的“用进口抵消出口”，而应是以生产共享的态度与贸易伙伴建立节能减排为共同目标。[73]与此一致的建议在新加坡案例中也被提出。[98]国家贸易角色方面的研究热度较高，同类研究还有对中国的水资源核算[99]，对新西兰、澳大利亚、中国、以色列的土地资源核算[100-101，67，66]，对英国、中国的体现能源核算等。[102-103]

第二，部分研究从生产与消费结构角度总结资源利用效率的影响因素。生产方面，Meng等考察了中国区域间二氧化碳排放溢出与国内供应链之间的关系，发现地区的碳排放取决于其区域内生产技术、能源利用效率以及在国内外供应链中的地位和参与程度。[71]消费方面，Zhou和Imura将生态足迹的区域差异归因于三个因素：生产来源、消费结构和消费水平，阐明了消费者行为对区域间要素流动变化的重要性。[104]Meng等发现中国一些地区最终需求结构、出口和投资偏好的改变为减少其他地区的碳排放做出了贡献。上述文献均提出了有效减少区域生态足迹的供给、需求侧政策建议。[74]

第三，最终需求结构方面的研究旨在建立综合生态要素核算数据库，在国家统筹的高度认识经济增长与资源环境关系。Wiedmann等按照最终需求分类对英国的生态足迹进行了核算。[105]Chen和Zhang通過计算中国2007年的隐含温室气体排放量发现，资本形成总额中的隐含排放远高于家庭消费。[106]还有一批研究为中国建立了按最终需求分类的集成综合体现资源与排放数据库。[107-108]。

第四，从国家部门角度切入，水资源统筹规划与产业布局息息相关。以研究较集中的部门间虚拟水核算为例，Duarte等研究了西班牙经济部门对水的直接和间接消费行为，结果表明，农业、食品和其他服务业是虚拟水密集行业。[109]Zhao等根据国家不同部门用水效率提出了对用水强度高的部门转型升级、对净虚拟水出口量进行控制的建议。[110]Ercin等研究法国案例发现，玉米和工业生产是造成水短缺的关键因素，建议法国通过增加农产品进口解决虚拟水消费需求。[111]此外还有对能源与排放[112]、生态足迹及耕地[68，70]的国家部门尺度的研究，均以产业均衡发展为目标提供了多种建议。

第五，关注一国地区间生态要素贸易平衡，有助于形成多地区协调发展的科学统筹策略。若经济发展不均衡，则会导致资源利用与排放转移的不均衡。现有研究集中于虚拟水与碳排放两类要素，对能源、土地等未来研究起启发借鉴作用。Guan和Hubacek将中国分为八个水文经济区并建立投入产出模型，研究发现水资源稀缺的东北地区不仅有5%的淡水出口且吸收了大量其他地区的废水，而水资源丰富的华南地区反而从其他地区进口水资源且将废水污染向外部转移。[113]Yu等计算了英国各区域人均用水足迹，发现人均用水足迹在水资源富足和缺乏的地区之间的差距高达22%。[114]Chen等发现中国内部存在发达省份向欠发达省份转移排放的情况，提出了国家区域协同发展的政策建议。[115]从地理角度切入，上述学者均指出经济差距、初始禀赋是影响生态要素国内跨区转移的重要因素，并提出了地区间平衡发展的多维解决方案。

5. 国际尺度生态要素核算与贸易竞争合作

国际贸易中的竞争与合作对生态要素再分配起着关键作用。现有研究主要从双边贸易、国家团体角度为决策者提供了分析依据，指出一国通过贸易向另一国转移排放或摄取资源的同时，也应考虑经济与科技上的合作补偿机制以维持贸易可持续。

中美贸易关系是最受关心的双边贸易之一。Shui和Harriss核算了中美贸易中的隐含排放，发现中国总碳排放的7%～14%是由对美出口引起的。[116]Yang等计算了中美进出口贸易中体现能源的真实能源流动，结果表明，中国是中美贸易中的能源净出口国，主要是煤、原油和天然气等能源类型。[117]根据研究结果，学者们由此建议美国向中国提供清洁生产和能源效率的相关技术，以缓解两国贸易失衡、减少全球碳排放，从而实现共赢。

国家团体角度的实证成果主要围绕能源与排放转移展开。Bordigoni等考察了欧盟的体现能源贸易，发现其中近四分之一的体现能源来自非欧盟经济体，且不受国内能源价格影响，这体现了商品贸易对维持欧洲能源安全的重要性。[118]Chen等将全球分为三类国家团体（G7集团、金砖国家和其他国家），核算了其经济活动中体现的碳排放量，发现G7国家人均消费排放量分别是金砖国家的8倍和其他国家的6倍，且G7国家和金砖四国存在显著的碳贸易失衡。[119]上述研究揭示了能源与排放受国际贸易的影响，并对节能减排、人均环境权力等议题进行了讨论，针对各国不同能源供应与消费背景提出相应政策建议。

国际尺度研究在跨国竞争合作问题上具有很高的分析价值，且研究空间十分充足。目前对水土资源、其他类型国家团体（如东盟、“一带一路”沿线国家等）的研究还尚待发掘，有望成为新的研究亮点。

6. 全球尺度生态要素核算与人类可持续发展

全球贸易与分工的高度渗透加速了经济一体化进程，人类命运掌握在全球各国的一致努力中。全球层面的生态要素核算成果较多，重点是资源利用效率及需求结构变化、贸易中的国家关系、贸易对全球生态要素再分配的影响三个方面。

观测全球资源利用效率与需求结构变化，有助于综合判断全球经济生态健康状况。针对体现能源、土地资源等要素的数据库的建立[120-121]，为全球气候变化应对政策制定与全球资源管理提供了良好的数据基础。从全球部门效率看，Chen等从能源利用角度发现采掘、重工和运输部门的能源直接消耗大，但最终需求贡献小，而非运输部门直接消耗能源少却对最终需求贡献大。[122]而对于部门中水资源利用，Konar等发现国际贸易在更节水的作物类型（例如小麦）上得到了加强，农产品贸易中的虚拟水利用效率越来越高。[123]

考察贸易中的国家关系与转移趋势，有助于强化国家主体的环保责任感。首先，Chen等发现，在体现能源贸易中，美国是最大的体现能源进口者与体现能源剩余输入地，而中国是最大的出口者和赤字输入地。[124]其次，碳排放通过国际贸易进行转移的显著现象也被许多学者证实[125-127]，发达国家通过增加商品进口将排放转移到发展中国家和新兴经济体，目前国际上基于生产的碳排放责任划分应据此进行修正。贸易也引发了虚拟水从水生产力（或禀赋）高的国家向水生产力（或禀赋）低的国家转移，全球水资源利用效率因此提高[128-129]。土地资源方面，Yu等发现南美国家隐含在贸易中的土地资源向东亚、欧洲大量转移。[69]

认识全球价值链分工下贸易深化对生态要素再分配的影响，有助于加强各国节能减排凝聚力。Chen等指出商品贸易中的体现能源流动愈发接近能源直接流动的体量[122]，说明商品贸易的发达极大替代了高成本的能源直接贸易。若仅关注直接消费的能源量，必将导致“能源掠夺”（Energy Grabbing）和“碳泄漏”（Carbon Leakage），长期会造成全球能源贸易失衡和“全局发展而局部退化”的结果。[130]同样，商品贸易尤其是非食品贸易对水资源再分配也起重要作用。[131-133]。

从城市、部门、区域到國家、国家间、全球尺度的递进关系可以看到，局部与整体的研究及政策思路具有共同的长远目标，即人类资源利用和环境改造的可持续发展。这一共同目标只有在国家间、区域间加强合作的前提下才可能达到。

（四） 实证中要素联动关系与综合环境影响启示

随着决策层与学界对各种要素转移的考察成果不断积累，研究者开始尝试通过经济系统将多种生态要素与产业建立联系，尤其是不同部门生产与要素转移的联系，这有助于进一步理解经济系统中的资源与环境风险，便于总结政策工具集合，形成发散性与凝聚力共存的发展方向。同时，结合不同尺度与要素的综合性研究也为生态要素核算领域提供了更多应用空间。此外，部门生产对环境造成的综合影响也成为新的研究重点。现有文献涉及的要点主要有能源-水资源联动关系、水土资源-农业部门联动关系、资源-环保关系等。

能源-水资源联动关系方面，研究发现二者的作用是相互的：一方面，能源部门的生产对水资源的再分配与可持续利用有重要影响[134-136];另一方面，水资源紧张的现况也会对能源生产造成严重影响[137]，例如缺水会阻碍电力部门的正常生产[138-139]。上述研究重点突出能源安全与水资源安全之间紧密的交互联系，为决策者综合衡量国家风险提供了多维建议。

至于水土资源联动关系，研究发现农业部门生产对土地和水资源有深远影响[140-141]。从消费角度而言，Mekonnen和Hoekstra[142]发现全球肉类消费量的上升和动物生产系统规模的扩大将在未来几十年中加剧全球淡水资源的压力，而通过食用农作物产品获取人体需要的热量、蛋白质和脂肪比食用肉类产品更节水。上述研究总结了农业部门生产结构与消费习惯对水土资源的影响，启发了环保新理念的形成。

此外，对环保新领域、资源节约与环境保护权衡关系等关注点虽然不是生态要素核算的主体，但可能成为未来研究发展的新亮点。例如Meng等针对城市空气污染的研究将生态要素核算方法扩展到了基础资源和排放物以外的新领域。[143]又如Cremades等衡量了农业生产中节水设备使用和推广的环境机会成本，发现新型节水灌溉技术的能源密集度更高，其会增加碳排放量从而对环境造成更大压力。[144]该视角打破了人们对追求节约与环保的一致性假设，强调了资源节约产生的环境代价，指出了资源安全与生态保护之间的权衡关系。

四、总结与展望

（一） 总结与发现

本文梳理了战后全球经济向开放互通、一体多元化发展进程中，全球价值链分工框架下要素转移与产业分布的研究进展，主要分为三部分：首先是价值链理论的形成和发展;其次是贸易全球化趋势下增加值的核算方法与分析框架的改良，最后是将经济系统和自然环境建立直接联系的实证研究。主要议题集中在产业分工与生态要素转移与联动、排放足迹与综合环境冲击等方面。

综述发现：全球价值链分工的学说体系由单链理论向网络理论拓展发展，经过GVC理论对各旁系理论的囊括、整合，最终奠定了实证研究的立足基础和研究范围;贸易统计数据由传统的总值形式向增加值形式转变，且形成了分类细化、标准化的发展轨迹;实证检验成果分布层次广、核算对象多元化，能够较全面地提供聚焦在资源可持续、环境保护、国家安全等方面的政策建议。

（二） 评述及展望

全球价值链分工的理论基础、核算方式、分析结构、应用模式随着世界经济的整体形势和组织结构变化而不断改变。相应地，基于综述的结论，未来全球价值链分工框架下要素转移和产业布局相关的研究可从理论、方法和应用三个方面拓展。

理论方面，目前全球价值链分工发展到新的阶段，除理论基础上的推进和补充外，更多学者开始通过构建全球或区域性价值链体系分析各种内生影响因素和决策主体的行动机制。未来理论层面的发展可能是：其一，基于數据源和分析工具的进步，通过建立更贴近现实情况的价值链体系模型以衡量各种内生影响因素的性质和重要性;其二，尝试拓宽价值链理论的研究范围，增加宏观层面的不同视角，同时在微观层面进行更细化的分类，例如将公司按照市场导向进行分类（特别是出口导向型和国内市场型），再针对不同的公司类型，比较其在价值链网络中的竞争力差异等。

核算方式和分析框架方面，当今丰富的数据资源及历史信息，使建模分析的研究形式得到了较大发展。目前的投入产出表涵盖了世界上绝大多数经济体的经济联系，在一定程度上可以反映全球增加值流动关系，弥补传统贸易数据的偏差。核算与分析未来在四个方面仍然有改进和完善空间：其一，在建立一国或国家间投入产出模型过程中所用的“比例性假设”假定所有使用者拿到总进口价值后用于中间消耗和最终需求的比例是相同的，而未来核心工作是打破“比例性假设”以更符合现实情况;其二，比重逐渐升高的科技研发投入无疑将成为新形式的增加值来源但尚未纳入分析框架，故未来增加对收入组成（包含知识产权收入）流动的研究有助于填补增加值流动尚无法覆盖的经济影响;其三，为提高研究精度，有必要对同部门企业继续分类，例如分为出口导向型和国内市场型，从而有效刻画行业画像;其四，由于贸易内容与方式不断复杂化，对贸易信息的处理（如特殊商品定价、二手交易、废料交易等）须与时俱进，进一步明确和规范。

全球价值链分工下生态要素核算的实证研究出现了很多突破。在不断增加研究对象、拓宽研究层面的同时，未来实证应用的发展有多个可能性：其一，在微观商品与投入产出表之间建立联系，以研究单种产品生产对产业布局、要素流动的影响，从而更好地理解“新兴产品-新兴产业-新兴生产网络”的产生机制和作用方式，填补以往投入产出模型无法分析单个产品或服务对全球价值链体系的影响的空白;其二，随着投入产出表编制的发展，未来可研究不同类型企业在推动全球生产网络中要素流动和产业转移过程中所扮演的角色，由此为地区和国家提供产业转型和资源环保方面更具针对性的政策性建议;其三，结合价值链理论中对内生参数的研究，未来的应用方向可关注各国资源禀赋、能源转换效率、贸易壁垒强度等特定参数对全球生产网路的要素转移和产业布局的影响，建立有规律可循的应用模型;其四，结合更多经济学分析方法从不同层面进行拓展分析，例如从福利经济角度研究全球环境外部性转移网络对各国福利的影响。

綜上，在GVC理论、分析框架和数据质量不断改进的基础上，关于全球价值链分工框架下生态要素转移与产业分布的实证研究为技术进步、产业转型、资源安全、环境治理和国际贸易等广泛议题作出了颇多贡献。作为一个新兴的综合型研究领域，此类研究还有很大发展空间，与国际经济学、产业经济学、能源经济学、劳动经济学等众多领域的融会贯通也有待进一步发掘，其有望成为一类具有深远理论和现实意义的研究课题。

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責任编辑：张岩林