我国出口产品能耗与碳强度变化及其LMDI分解分析

陆金龙

摘要：对我国出口产品能耗与碳强度变化进行测算，并运用LMDI分解法对我国出口产品碳排放变化的驱动因素进行分析。研究结果表明：一是出口完全能耗强度大的部门主要集中在第二产业中的资源性产业开采加工行业;我国出口完全碳排强度大的部门主要集中在第二产业中的制造业。二是2012年、2015年和2015年各产业部门的出口贸易的完全碳排放强度呈下降趋势。三是出口贸易碳排放变化的驱动因素可分解为：技术效应，结构效应和规模效应。规模效应对总效应正向激励，技术效应对总效应的反向贡献度最大，结构效应则有正有负。

关键词：出口贸易;碳排放;碳强度;LMDI因素分解

我国的对外贸易依存度高，工业化、城镇化进程加快和消费结构持续升级，我国能源需求刚性增长，资源环境问题仍是制约我国经济社会发展的瓶颈之一，节能减排依然形势严峻、任务艰巨。2018年两会提出我国2030年左右出现二氧化碳排放峰值这一目标，这就更需要对我国的出口产品能耗与碳强度变化及影响因素分析。因此，对我国的出口产品贸易的碳排放量（内涵能源）进行测算，并对我国的出口产品贸易的碳排放的影响因素、结构等进行分析，探析我国出口产品贸易碳排放的背后机制，显得尤为重要。文章运用投入产出模型测算出口产品能耗及碳强度，运用LMDI分解法对碳强度影响因素分解。

一、研究方法介绍

（一）出口产品能耗测算

本文出口产品能耗测算思路如下：a. 计算各部门的直接消耗系数;b. 计算各部门的直接能耗强度和完全能耗强度;c. 计算出口产品的内涵能源。

本文直接消耗系数aij=xij/xj，其中xij表示j部门生产中消耗i部门产品的数量，xj表示j部门的总投入。直接消耗系数aij用矩阵A表示。用E表示单位阵，列向量X表示各部门总产出，列向量Y表示各部门的最终使用，投入产出表的平衡关系可以表示为：AX+Y=X，整理得：（E-A）-1Y=X。

矩阵（E-A）-1为里昂惕夫逆矩阵，用矩阵B表示完全消耗系数矩阵，经整理推导得B=（E-A）-1-E。

以EDi表示i单位最终产出的直接能耗强度（表示i部门单位产出消耗的能量），则EDi=Ei/GOi，其中Ei表示i部门消耗能源总量（吨标准煤），GOi表示i部门的总产出（万元）。则完全能耗强度ET可以表示为：ET=ED·（E-A）-1，则我国出口产品的内涵能源（万吨）可表示为EEX=ET·EX。

（二）出口产品的碳强度测算

首先，测算各产业部门的直接碳排放量：Ci=Ei·θ，Ei为各产业部门的能源消耗总量（吨标准煤），θ为碳排因子（tCO2/tce），Ci为各产业部门的CO2直接排放量。利用《IPCC2006年国家温室气体清单指南》提供的燃料燃烧产生的CO2排放量的计算方法对上式中的碳排因子θ计算，计算公式如下：

其中θk（k=1，2，3依次代表煤炭、石油、天然气）表示第k种燃料在折算成标准煤后的碳排放系数;λk为第k种燃料的碳排放系数（单位kgCO2/TJ），为第k种燃料的碳氧化因子。文章根据嫩管小号结构对碳排因子进行调整，即θk=αθ1+βθ2+γθ3（α、β、γ分别表示每年的煤炭、石油和天然气消费比例）。

最后，计算各产业部门的直接碳排放强度Si=Ci/GOi和完全碳排放强度S=S*B，得各产业部门的出口完全碳排放量：EXC=S*EX。

（三）LMDI分解法

本文采用迪氏对数平均指数法（LMDI），从三个方面对碳强度的变动因素进行因素分解分析，表1中给出了LMDI分解法的加法分解式。

二、实证及结果分析

（一）数据来源及处理

本文数据来自国家统计局官网（http：//www.stats.gov.cn）。考虑到数据获取的可能性和便于分析，本文选取了2010年、2012年和2015年的投入产出表，并将投入产出表中的42个部门进行综合，重新划分为28个行业部门。

（二）我国出口产品能耗分析

依据上文提出方法测算出2010年、2012年和2015年各行业部门的完全能耗强度和出口能耗。

横向看，完全能耗强度较大的部门主要集中在非金属矿物制品、金属冶炼和压延加工品、金属制品和电力、热力的生产和供应等，属于第二产业中的资源性产业开采加工行业;完全能耗强度较小的部门则主要集中在第一产业和服务业，2010年、2012年和2015年的完全能耗强度最低的三个部门为农林牧渔产品和服务部门、食品和烟草部门和批发、零售、住宿和餐饮业部门（其他服务业除外）。出口的总能耗中，较大的部门主要在化学产品部门、金属冶炼和压延加工品部门、电气机械及器材制造业部门和通信设备以及计算机及其他电子设备制造业部门，均为第二产业中制造业;出口总能耗较后的几个部门为：石油和天然气开采产品部门、金属矿采选产品部门及非金属矿和其他矿采选产品部门。

纵向看，2010年、2012年和2015年的各产业部门的完全能耗强度和出口总能耗均呈下降趋势，各部门的完全能耗強度的平均值从2010年的1.1948吨标准煤/万元下降到2012年的0.9511吨标准煤/万元，再至2015年的0.8075吨标准煤/万元。

不同产业部门之间的完全能耗强度的差异正在缩小，2010年、2012年和2015年各产业部门间的完全能耗强度的平均差分别为0.3535、0.2716和0.2530，这些特征值均呈下降趋势，说明各产业部门间的完全能耗系数差异在逐渐缩小，且高耗能产业完全能耗强度下降速度明显高于其他产业部门。

（三）我国出口产品贸易碳强度的因素分析

1. 规模效应

所有产业部门的结构效应均为正的，说明随着出口规模的不断扩大，各个产业部门的出口碳强度也是增加的，出口贸易规模与出口的完全碳排量呈正相关关系。在各个产业部门的规模效应中可以发现，在2010～2012年，上文分析的高碳排放产业部门（纺织品部门、化学产品部门、通专用设备制造业部门、电气机械及器材制造业部门、通信计算机及其他电子设备制造业部门和仪器仪表及文化办公用机械制造业部门）对我国出口碳排放的作用最大。2012～2015年情况亦是如此。可见规模效应发生正效应作用最大的行业集中于高碳产业，而煤炭采选产品部门、石油和天然气开采产品部门、金属矿采选产品部门、电力、热力的生产和供应部门、燃气生产和供应部门和水的生产及供应部门等低碳排放产业部门的规模效应的作用则相对较小。

2010～2012年各产业部门的规模效应总体上强于2012～2015年的规模效应。这主要原因是随着能源消费及结构的不断优化，抵消了相关规模上累积效应。

2. 结构效应

因素分解结果显示，结构效应的减量效应为主，呈现微弱的负效应。结构效应与出口贸易的比重具有正相关性，当某产业部门的出口比重增大时，其出口的碳强度量也会增加，结构效应为正，对出口的碳强度量起推动作用（如食品和烟草部门、通用、专用设备制造业部门、批发、零售业和住宿、餐饮业部门等），反之，反是。2010～2012年出口效应与2015年出口效应的方向并不总是一致的，随着出口比重的增加或减少，其出口效应方向也可能会发生相应的变化，如纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品部门、木材加工品和家具部门、造纸印刷和文教体育用品部门、石油、炼焦产品和核燃料加工品部门在2010～2012年的结构效应为负，在随着2015年这几个部门的出口比重的增大，2012～2015年的结构效应就转负为正;同样化学产品部门、交通运输设备制造业部门、电气、机械及器材制造业部门、工艺品及其他制造业（含废品废料）部门、电力、热力的生产和供应部门、建筑部门随着出口比重的减少，结构效应转正为负。这说明政府调控出口结构对出口的碳强度的抑制具有一定的作用。

3. 技术效应

无论是2010～2012年，还是2012～2015年，所有行业部门的技术效应都为负的。纺织品部门和通信设备、计算机及其他电子设备制造业部门的技术效应绝对值最大，这说明这两个部门的技术投入的加大，技术水平的提高，其出口的内含能源也就相应的减少，创新性发展取得一定的成效。2012～2015年的通信设备、计算机及其他电子设备制造业部门的技术效应对碳排放的抑制作用达到顶峰。

4. 总效应

在各行业的总效应中，2010～2012年及2012～2015年的结构效应均为正，其中减量最大的行业部门有纺织品部门（0.2817吨/万元）、金属冶炼和压延加工品部门（0.1735吨/万元）、仪器仪表及文化办公用机械制造业（0.4752吨/万元）以及通信设备、计算机及其他电子设备制造业部门（0.2113吨/万元），均属于中高碳排放产业部门。2012～2015年的碳强度总效应要明显弱于2010～2012年的碳强度总效应。2010～2012年我国出口碳强度的总效应为6.9629吨/万元，除去其他效应，可以明显看出贡献率绝对值最大的是技术效应（-1.5024吨/万元，-21.58%），贡献率绝对值最小的是结构效应（-0.3125吨/万元，-4.49%）。2012～2015年我国出口碳强度的总效应为4.8135吨/万元，其中贡献率绝对值最大的仍然是规模效应（0.9619吨/万元，19.98%），贡献率绝对值最小的是结构效应（0.5905吨/万元，-12.27%）。以上结果说明技术效应和结构效应的减排作用（对出口碳强度的抑制作用）大大超过了规模效应的拉动作用。

三、小结

文章利用LMDI分解法对我国出口贸易碳排放进行了因素分解，将因素分解为技术效应、结构效应和规模效应。主要结论有以下方面。

1.2010～2012年和2012～2015年的总效应均为负的，说明近几年我国出口贸易的内涵能源呈下降趋势，出口贸易的内涵能源得到有效控制。

2.規模效应对总效应的影响为正，即随着规模的扩大，出口贸易碳排放的总效应也会增加，因此抑制出口贸易的碳强度的有效措施就是减少高碳排放产业的出口。

3.结构效应对出口贸易碳排放的影响较微弱，且影响有正有负，基本上在高碳排放产业部门产生正向效应，对中低出口碳排放产业部门产生负效应。

4.技术效应对总的效应的反向贡献度最大，即随着技术效应的增加，出口的总效应会相应的减少，而且从行业上来看，技术效应对高碳排放产业的减排作用最大。

参考文献：

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（作者单位：江苏大学）