全球价值链背景下中国对外贸易隐含碳研究

范国星， 张焕明， 翁世梅

(安徽财经大学 统计与应用数学学院， 安徽 蚌埠 233030)

《联合国气候变化框架公约》第25次缔约方会议的失败，似乎与我们正面临的地球紧急情况不相称。《巴黎协定》作为继《京都议定书》之后达成的第二份全球碳减排协定，将以自下而上的“国家自主贡献”(INDC)的方式参与全球应对气候变化行动，而不再进行自上而下式的温室气体减排量的强制性分配，这似乎是一种对现实的妥协。面对全球性挑战，要达成全球性共识，举步维艰。

经济全球化促使各国积极参与到全球价值链分工中，关于全球价值链与贸易隐含碳的研究也随之兴起。潘安[1]在全球价值链视角下，讨论全球价值链分工对中美贸易隐含碳排放的影响；吕延方等[2]基于全球价值链参与度，分析了贸易利益与环境利益间的逻辑关系。同时，经济全球化促使生产与消费的分离。京都时代碳减排仅是发达国家的法律义务，在“生产者责任”原则下，Peters G P等[3]研究发现发达经济体将高污染、高排放的产业转移至发展中经济体，造成“碳泄露”。“生产者责任”核算原则的公平性遭到质疑，韩中等[4]、Andrew R等[5]和樊纲等[6]认为基于最终需求的“消费者责任”原则才是较公平、有效的选择。彭水军等[7]研究发现该原则有利于一国消费者和企业认识其产品的消费与投资需求对他国及全球碳排放的影响，能有效引导消费模式和生产模式的低碳化。

相比生产侧碳排放，消费侧碳排放对数据和方法的要求更高。在已有研究的基础上，本文参考崔连标等[8]、马涛[9]及韦韬等[10]学者的研究，基于全球贸易分析计划最新版数据库(GTAP 10.0)，采用多区域投入产出模型对国际贸易隐含碳结构进行剖析，试图较为精准的分析各地区的“碳泄露”情况，着重分析中国在对外贸易中对气候变化造成的影响，以证据回应国外的不恰当指责，有助于责任划分。

1 理论模型、研究方法与数据来源

1.1 多区域投入产出模型

在一个经济体中，由m个国家(地区)、n个部门组成的多区域投入产出(MRIO)模型表示如下：

式中Xii为国家i用于国内的总产出列向量；Xij(i≠j)为国家i出口到j国的总产出列向量；Aii为i国国内生产部门间的相互需求系数矩阵，Aij(i≠j)为j国不同生产部门单位产出对i国中间产品的需求矩阵，即直接消耗系数矩阵；Yii和Yij(i≠j)为i国生产，分别用于满足国内和j国最终需求的产品。Xii和Xij均为n×1的列向量，Aij为n×n的方阵。简化如下：

X=AX+Y,

(1)

由上式可得：

X=(I-A)-1Y=BY,

(2)

式中I为单位矩阵，B=(I-A)-1为列昂惕夫逆矩阵，即完全需要系数矩阵。

记ci为1×n的行向量，表示国家i的CO2排放强度，即各生产部门单位产出导致的CO2排放,则

由此可得，经济体隐含碳排放矩阵

(3)

式中F为m×m的方阵，Fii为i国生产国内所需产品造成的隐含碳排放量，Fij(i≠j)为i国生产j国所需产品造成的隐含碳排放量。

1.2 相关碳排放的测算

1.2.1 生产侧、消费侧碳排放量

生产侧碳排放以“生产者责任”原则来划分各国碳排放责任，则i国生产侧碳排放为

(4)

消费侧碳排放以“消费者责任”为原则来划分碳排放责任，即一国最终需求(包含在国外生产用于国内的进口品)造成的碳排放，则j国消费侧碳排放为

(5)

1.2.2 进出口隐含碳排放量

记EFE为出口隐含碳排放，即本国生产并出口到国外造成的碳排放量；EFI为进口隐含碳排放，即从国外进口的产品，在国外生产时造成的碳排放量；EFB为隐含碳排放净值，即一国出口隐含碳排放与进口隐含碳排放的差值。则有

(6)

(7)

EFBi=EFEi-EFIi,i=1,2,…,m。

(8)

1.3 数据来源

本文数据来源于全球贸易分析计划最新版数据库(GTAP 10.0)，数据库包含了141个地区(国家)，65个行业，比较完整的呈现了2014年双边贸易信息，是对2014年世界经济形势一个较全面的重现。本文数据均采用MATLAB软件进行处理(对各行业的隐含碳计算，只需将各国碳排放强度中不属于该行业的碳排放强度取为0)。

按照国家统计局的分类标准，将65个行业划分为第一产业(农、林、牧、渔业对应GTAP行业的1—14)、第二产业(采矿业、制造业、电力、热力、燃气及水生产和供应业，对应GTAP行业的15—49)和第三产业(服务业对应GTAP行业的50—65)。按照GTAP行业表内的划分，又可分为谷物和农作物(对应GTAP行业的1—8，23)、畜禽肉制品(对应GTAP行业的9—12，19—20)、开采和提取(对应GTAP行业的13—18)、加工食品(对应GTAP行业的21—22，24—26)、服装和纺织品(对应GTAP行业的27—28)、轻工业(对应GTAP行业的29—31，39，43—45)、重工业(对应GTAP行业的32—38，40—42)、公用事业和建筑业(对应GTAP行业的46—49)、运输和通讯(对应GTAP行业的50—56)及其他服务(对应GTAP行业的57—65)。

2 测算结果与分析

2.1 主要国家贸易隐含碳排放

表1为主要国家贸易隐含碳测算结果。2014年国际贸易隐含碳排放总量为17 309.19 Mt，约占当年全世界碳排放总量的53.59%。基于生产侧测算，中国的贸易隐含碳排放量为3 808.20 Mt，占国际贸易隐含碳排放总量的22%，居于首位；美国以3 301.73 Mt的隐含碳排放位列第二，占比19.08%；其次是印度、俄罗斯、日本。基于消费侧测算，美国的贸易隐含碳排放量为3 717.41 Mt，占国际隐含碳排放总量的21.48%，居于首位；中国以2 781.62 Mt的隐含碳排放次之，占比仅16.07%。两种测算方式下，变动最大的为中国，相较于生产侧，消费侧的碳排放回落了近6个百分点；而美国上涨了2.4个百分点。

表1 主要国家贸易隐含碳测算结果 Mt

两种测算方式带来的差距，主要是因为在全球价值链分工体系下，中美分别是贸易隐含碳的最大净出口国和最大净输入国。其中，中国出口隐含碳排放为1 081.79 Mt，占世界出口隐含碳排放总量的25.63%，美国仅占7.81%，印度、俄罗斯次之；同时，美国以745.16 Mt的进口隐含碳排放跃居第一位，占进口隐含碳排放总量的17.66%，而中国仅占1.31%。由此可见，中国通过对外贸易增加了国内的隐含碳排放，美国通过对外贸易转移了国内的碳减排压力，当前中国对外贸易状况不利于可持续发展。

表2为中国出口隐含碳排放流向。具体来看，中国作为最大贸易出口国，出口至美国的产品造成的国内碳排放达242.61Mt，占我国出口隐含碳排放的22.43%；其次是日本、德国、英国等发达国家，占比分别为6.77%、4.27%和4.10%。可见，中国成为了发达国家逃避责任的“避风港”。目前，世界进出口隐含碳排放占隐含碳排放总量已达24.38%，随着经济全球化，贸易合作也越来越多，有效控制碳排放需要更加合理公正的责任划分制。

表2 中国出口隐含碳排放流向

2.2 各产业出口隐含碳排放

国际贸易总出口隐含碳排放，主要集中在第二产业，达到3 146.71 Mt，占比为74.55%(表3)。其中，中国第二产业出口品造成的隐含碳排放为966.70 Mt，是该产业的最大出口国，占比达到30.72%；而美国和俄罗斯的第二产业出口隐含碳排放仅为181.37 Mt和171.68 Mt，远小于我国的碳排放量。

表3 各产业贸易出口隐含碳排放 Mt

在第二产业总出口隐含碳排放中，选取排名前九的国家进行具体分析(见表4)。一方面，中国作为第二产业出口隐含碳排放最大的国家，几乎都在为发达国家服务，出口至美国的产品造成的碳排放高达215.65 Mt(比排名第二的印度的总出口还高)，占中国该产业总出口隐含碳排放的22.31%，其次是日本6.72%、德国4.16%。显然，中国已然成为发达国家的“污染避难所”,这与马晶梅等[11]、黄永明[12]研究结果一致。

表4 第二产业主要贸易出口国隐含碳排放流向 Mt

另一方面，美国是第二产业贸易出口隐含碳排名靠前国家的主要服务对象(除哈萨克斯坦)。首先，中国第二产业出口隐含碳最大的贸易国为美国；其次，加拿大出口美国造成的隐含碳占加拿大总出口的63.7%；最后是印度、日本和俄罗斯，出口美国造成的碳排放分别为34.70、16.58、16.30 Mt。因此，美国作为生产侧和消费侧隐含碳排放均位列前二，是国际隐含碳排放最大的进口国，对全球气候治理起着至关重要的作用。

2.3 各行业出口隐含碳排放

从横向来看，国际贸易出口隐含碳主要集中在公用事业和建筑业(天然气、水、电和建筑业)，隐含碳排放达1 723.88 Mt，占总出口40.84%，其中中国以609.51 Mt的隐含碳排放居于首位，占该行业出口35.36%，高出第二名印度近28个百分点；其次是交通运输和通信业(贸易、运输、仓储及通讯业)，出口隐含碳排放为931.49 Mt，占总出口22.07%，其中美国、中国分别以130.83 Mt和94.04 Mt的隐含碳排放居于该行业前两名，与第三名差距较大；最后是重工业，出口隐含碳排放为904.24 Mt，占总出口21.42%，中国以273.98 Mt占该行业总出口30.30%，高于第二名印度近24个百分点(表5)。

表5 主要国家贸易出口隐含碳行业结构分解 Mt

从纵向来看，在9个行业部门中，中国作为出口大国，占据了轻工业、重工业、公用事业和建筑业等6个行业出口隐含碳排放的第一位，其中重工业、公用事业和建筑业的隐含碳排放远超其他国家；美国作为进口大国，虽然在谷物和农作物、交通和通信行业出口隐含碳排放占据第一，但其值较小，与各国差距不大。由此可见，中国作为最大的发展中国家，在与各国保持密切贸易往来的同时，更多的为他国承担了高污染产业带来的“碳泄露”问题。

进一步分析中国重工业、公用事业及建筑业出口隐含碳的流向(图1)。中国重工业贸易出口隐含碳排放量为273.98 Mt，以美国为首的发达国家是其主要服务对象，造成的隐含碳排放约为97.46 Mt，占重工业总出口隐含碳排放的35.57%。在公用事业及建筑业方面，中国贸易出口隐含碳达609.51 Mt，同样主要为美国、日本、德国和英国等发达国家服务，出口至美国的产品造成的隐含碳排放占该行业出口的22.61%。

(a)重工业 (b)公用事业及建筑业

3 结论与讨论

本文基于投入产出理论方法，采用全球贸易分析最新版数据库GTAP 10.0，从贸易隐含碳的视角对全球贸易隐含碳排放结构重新进行了解剖。通过定量分析，得到如下结论：

(1)不同核算原则下的结果有较大差距，主要体现在中美两国。相较于生产侧，基于消费侧核算原则，中国的贸易隐含碳排放回落了近6个百分点，而美国上涨了2.4个百分点。

(2)中国对外贸易增加了国内的碳排放，是隐含碳净出口国，出口隐含碳占国际贸易总出口25.63%，是最大出口国，主要为发达国家服务，成为发达国家逃避责任的“避风港”。美国对外贸易转移了国内的碳减排压力，是隐含碳净输入国，进口隐含碳占进口总量17.66%，是贸易隐含碳最大进口国，为各国主要服务对象。

(3)分产业来看，贸易出口隐含碳主要集中在第二产业，占比达74.55%。中国是该产业的最大出口国。分行业来看，贸易出口隐含碳主要集中在公用事业和建筑业、交通运输和通讯业、重工业，分别占总出口的40.84%、22.07%、21.42%。中国是轻工业、重工业、公用事业和建筑业等6个行业的最大出口国，主要为以美国为首的发达国家服务。

《京都议定书》到《巴黎协定》的转变，体现了达成温控全球性共识的艰难，而《京都议定书》下温控难的主要问题是由发达经济体转移至发展中经济体造成的“碳泄露”问题。研究表明，不同核算原则下的结果有较大差距。《京都议定书》下选择生产侧核算原则，给了发达国家逃避责任的机会，发达经济体转移至发展中经济体造成的“碳泄露”，无人买单，因此只让发达国家承担责任的“一刀切”行为不利于全球气候的有效治理。相比之下，基于最终需求的消费侧核算原则，有利于厘清发达国家转移碳排放责任对发展中国家的影响，有助于“碳泄露”的减少，是气候治理更直接、有效的责任划分制。

中国作为最大贸易隐含碳出口国，为发达国家承担了更多高污染、高耗能产业带来的碳减排压力，这与潘安[1]、吕延方等[2]在全球价值链下利用WIOD公布的1995—2011年数据进行贸易隐含碳的研究结论相符。近年来，中国为应对气候变化一直在努力，作为发展中国家，积极承担符合自身国情的国际责任，向其他发展中国家给予气候治理援助，然而由于缺少发达经济体的支持，全球气候治理仍举步维艰。为更好地发挥全球气候治理的“中国作用”，一方面，我国应加大交通和通信业及其他服务业等的投入，促进附加值高、能耗低的绿色产业出口，优化出口产品结构，推动贸易转型升级。另一方面，加大科技创新投入，促进公用事业和建筑业等高污染行业实现碳减排；拓宽合作领域，同更多贸易伙伴建立长期稳定的合作关系，学习他国先进的低碳技术，达到互利共赢。