天津市工业出口隐含碳与经济增长关系的实证研究

李 健， 高 杨， 李祥飞

(1. 天津大学管理与经济学部， 天津 300072；2. 天津理工大学循环经济与区域可持续发展研究院， 天津 300191)

天津市工业出口隐含碳与经济增长关系的实证研究

李 健1，2， 高 杨1， 李祥飞1

(1. 天津大学管理与经济学部， 天津 300072；2. 天津理工大学循环经济与区域可持续发展研究院， 天津 300191)

对于在国际贸易中产生的隐含碳的相关研究正日益受到关注。运用投入产出法测算了天津市1991—2011年的工业出口隐含碳，为了考察天津市工业出口隐含碳与经济增长之间的关系，选取了天津市1991—2011年GDP、能源消耗、出口额相关数据与工业出口隐含碳排放进行了协整检验与Granger因果关系检验。结果表明：随着经济的增长，天津市工业出口隐含碳呈逐年增长趋势；天津市GDP、能源消耗、出口额之间存在协整关系；能源消耗、出口额是隐含碳排放的Granger原因，经济增长GDP不是隐含碳排放的Granger原因，出口额是经济增长GDP的Granger原因。最后针对以上分析结论，提出天津市工业低碳转型升级的相关政策建议。

工业出口隐含碳； 投入产出法； 经济增长； 协整检验； Granger因果关系检验

目前，发展低碳经济已成为全球在气温变暖背景下不可动摇的战略选择。改革开放30多年来，中国在经济发展速度、综合国力提升等方面取得了举世瞩目的成就，在国际贸易中的顺差不仅满足了国际消费市场的需求，同时也满足本国劳动力就业、经济增长的需求，成为拉动中国经济增长的核心力量之一。但巨大的出口额也带来了大量的资源、能源消费以及碳排放，使我国成为世界上最大的温室气体输出国，这说明高耗能、高排放、高污染的经济发展模式在目前这个碳排放空间日渐稀缺的大环境下已不能满足我国未来的发展需求[1]。想要按计划完成2020年单位GDP碳排放比2005年下降40%～50%的既定减排任务，我国面临的减排压力十分巨大。目前，我国的工业碳排放量占总碳排放量的95%以上，大型工业城市是我国降低温室气体排放、转变经济发展方式的主要实现载体，所以为了降低温室气体排放，及时应对发达国家在国际贸易中征收碳税、设置碳壁垒等问题，本文以天津市作为研究对象，对天津市工业出口隐含碳与经济增长关系进行了实证研究。天津市作全国重要的大型工业城市、北方经济中心和制造基地，研究天津市工业出口隐含碳与经济增长的关系对于加快天津市工业低碳转型升级，优化出口结构，促进经济的可持续发展具有重要意义，同时为其他同类大型工业城市的低碳发展以及出口贸易产品政策提供决策参考和依据。

一、相关文献综述

世界各国对“碳转移”、“碳泄漏”等问题的日趋重视，减少出口带来的隐含碳排放已成为国内外学者研究的热点问题[2-5]。“隐含能(embodied energy)”这一概念首次提出于1974年的国际高级研究机构联合会(IFIAS)能源分析工作组会议上，即把“embodied”后加上资源或污染物的名称，即用来表示某种产品或服务生产过程中直接或间接消耗的能源、资源所排放的总量。之后的研究中出现了对于隐含碳、虚拟水、生态足迹等研究[6]。目前，国外关于隐含碳的研究主要包括三个方面。第一，国家、地方间层面贸易产生碳排放的研究。Schaeffer和De Sa[7]以及Giovani M等[8]运用投入产出法研究了1970—1992年巴西在国际贸易中的隐含碳转移问题，指出巴西在国际贸易中是能源与隐含碳的净出口国。Shui，Harriss研究了中国、美国间的贸易隐含碳情况[9]。第二，对于贸易中隐含碳的排放特征及测算方法的研究。Peters等采用投入产出法，运用GTAP资料库，对2011年全球87个国家贸易中的隐含碳进行了测算，结果显示大部分西方发达国家皆是隐含碳进口国，而与之相反的是隐含碳的出口国基本都是经济较为落后的发展中国家[10]。Kainuma, Matsuoka, Morita分别运用投入产出法和一般均衡模型测算了隐含碳的排放，其结果显示，投入产出模型估计的隐含碳排放量大于一般均衡模型的估计结果[11]。第三，对于家庭生活中的隐含碳研究。Druckman等利用QMRIO模型测算了英国1990—2004年的家庭隐含碳的排放情况[12]。Weber等利用MRIO模型研究了美国家庭中的隐含碳排放情况，其结果显示能耗和交通的碳排放强度较高，且低收入家庭随着收支水平的增加，娱乐等高级消费种类碳排放量会随之升高[13]。

然而，国内关于隐含碳的研究起步相对较晚，目前的研究主要集中在对我国与他国以及国内省际间的进出口贸易所产生的隐含碳进行测算及对碳排放权责的界定问题上。例如，黄敏、蒋琴儿分析了外贸对于中国CO2排放的影响，结果表明，贸易规模的扩大是贸易过程中隐含碳增加的重要原因，在此基础上运用LMDI方法对我国隐含碳的影响因素进行了定量分析，结果表明，我国主要出口行业大都是中、低碳排放强度的行业，而进口行业却大都是高碳排放强度行业[14]；张增凯、郭菊娥等分别从生产者负责原则和消费者负责原则两个角度测算出了“十二五”期间我国各省的碳减排基数；王文举、向其凤计算了各国贸易中的CO2净转移的规模效应、结构效应、纯技术效应和汇率效应，给出了出口国和进口国各自应承担的权责和义务[15]。目前，对于我国大型工业城市的出口隐含碳排放情况与其经济增长间关系的研究较少。我国要想完成既定的减排任务，保持、提升我国在国际市场的竞争力，当下最迫切的就是研究如何使我国国内的各大型工业城市降低碳排放，实现低碳转型。本文将天津市作为研究对象，对天津市工业出口隐含碳排放与经济增长间关系进行实证分析，其中经济增长方面主要从全市GDP、能源消耗、出口额3个方面进行分析，最后根据分析结果对天津市低碳转型、优化出口结构提出科学合理的对策建议。

二、天津市工业出口隐含碳的测算

1. 测算方法的选用

投入产出分析是近年来测算隐含碳排放常用的一种方法，该方法产生于20世纪30年代，由美国经济学家里昂惕夫(Leontief)首先提出[16]。投入产出分析的核心基础是依据经济统计资料编制的投入产出表对直接和间接碳排放量进行测算的，其为研究嵌入到商品和服务中的资源或污染量以及碳转移的研究提供了新的方法。本文运用投入产出法首先对天津市工业出口隐含碳进行测算，具体计算步骤限于篇幅不再累述。

2. 数据处理与结果分析

(1) 数据处理。由于本文主要研究的是天津市工业出口产品的隐含碳排放情况，而且为了统一数据的标准，本文结合天津市的实际情况，将42部门归并为23类工业部门，具体分类情况见表1。运用投入产出法将此23工业部门出口产品隐含碳加总即为天津市当年的工业出口产品的隐含碳排放。为了对1991—2011年天津市工业出口产品的隐含碳进行测算，本文主要收集了反映天津市各年经济各部门间联系的投入产出数据、天津市各部门年总产值统计数据、工业行业的能源消耗数据和天津市分行业的年出口额数作为测算工业出口隐含碳的基础数据。

表1 天津市23个工业部门分类

图1 天津市1991—2011年工业出口产品隐含碳排放情况

三、实证分析

为了考察天津市工业出口隐含碳与经济增长之间的关系，本文对天津市经济增长分为全市GDP、能源消耗和出口额3个方面来考察，然后建立计量模型对全市GDP、能源消耗、出口额和工业出口隐含碳排放进行协整检验和Granger因果关系检验，由此来分析4个变量之间的关系。

1. 数据的稳定性检验

本模型涉及4个变量分别是隐含碳排放指标Ct、国内生产总值指标GDPt、能源消耗量指标ENt和出口额指标EXt。其中，全市GDP、能源消耗量、出口额均来源于1991—2011年《天津市统计年鉴》。为了使全市GDP、能源消耗、出口额和工业出口隐含碳排放4个序列变得更容易平稳，我们对这4个变量取对数，记为LnGDPt、LnENt、LnEXt和LnCt。本文为了揭示4个变量之间的关系，为消除数据间较大的波动，本文对各变量分别取对数后建立计量模型为

LnCt=α+β1LnGDPt+β2LnENt+β3LnEXt+ηt

(1)

由于Granger因果关系检验需要有一定的前提条件，即变量必须是平稳的，如果非平稳则必须是协整的，而协整的前提是变量之间必须是同阶单整的。所以在进行Granger因果关系检验之前，必须对选取的指标进行一系列的检验，如果变量是平稳的则可以直接进行Granger检验，如果是不平稳的则需要进行协整分析[18]。本文首先运用EVIEWS7.0对LnC、LnGDP、LnEN、LnEX这4个变量进行单位根检验，结果表明，上述4个变量分别在1%、5%和10%临界值的显著性水平下均不显著，并且一阶差分序列是不稳定的。4个变量的水平序列是不稳定的，但二阶差分序列是稳定的，检验结果见表2。

表2 4个变量的ADF检验结果

注：△表示变量的一阶差分，△2表示二阶差分。

3. 协整检验和格兰杰因果关系检验

进行协整检验的前提条件是变量必须是可以单整的，且具有相同的单整阶数。所以采用OLS法，对式(1)进行回归，得到回归方程为

LnC=-4.678 92-5.571 23LnGDP+5.818 23LnEN+0.958 32LnEX

(2)

上述回归方程调整后的R2扩为0.993 8，接近1，表明该方程的拟合度较高，DW值为1.762 1，表明其残差序列不存在自相关性。协整方程中GDP的系数为负，这是因为近年来天津市出台了一系列节能减排法律法规，大力推进循环经济与低碳经济，2011年万元生产总值能耗下降4%以上，节能减排取得明显效果，由此导致了协整方程中GDP系数为负。式(2)的残差平稳性检验的结果见表3，在5%的显著性水平下，该残差通过了平稳性检验，这表明上述4各变量间存在长期的协整关系。

进入21世纪，中科印刷如大多数国有企业一般，开始进行股份制改造。这一时期，中科印刷有欢乐、有踌躇，直至2006年，其完成了一次大的改革——迁至200亩的新厂，这一搬迁，为中科印刷随后完善的管理，自动化、数字化的生产，提供了保障。采访时，沈幸华董事长不由感慨：“与改革开放前相比，如今中科印刷，从生产能力、盈利模式、人员层次来说，都发生了巨大变化，相信未来，中科印刷在时代变迁中，将依然以一颗不变的初心勇往直前”。

表3 残差检验值结果

为了研究天津市的GDP、能源消耗、出口额和工业出口隐含碳4个变量之间的具体因果关系，对这4个变量进行了Granger检验。具体检验结果见表4。

表4 变量因果关系检验结果

(1) GDP不是C的Granger原因最大概率为0.47，大于0.05，因此至少在95%的置信水平下可以认为GDP不是C的Granger原因。经济增长GDP跟C之间存在单向Granger因果关系。这表明天津市的经济发展速度与工业出口隐含碳的增速出现一定的“脱钩”现象。早在2007年天津市就提出构建高端化、高质化、高新化的产业结构，同时加速淘汰高耗能的落后工艺设备，节能减排，降低温室气体排放工作取得了较大进展。

(2)EN不是C的Granger原因的原假设最大概率为0.036，小于0.05，因此至少在95%的置信水平下可以认为EN是C的Granger原因，即天津市的能源消耗会引起工业出口隐含碳的增加，说明天津市的能源生产结构仍以原油等传统能源为主，新能源利用所占比重仍然较低，能源的利用率有待提高。

(3)EX不是C的Granger原因的原假设最大概率为0.039，小于0.05，因此至少在95%的EX是C的Granger原因，而EX也是GDP的Granger原因。这说明天津市的出口扩张模式促进了经济的快速增长。2011年天津市外贸进出口总额达1 033.91亿美元，其中出口为444.98亿美元，增长18.7%，尤其以滨海新区带动出口增速，滨海新区外贸出口占全市的70%，带动力明显。

四、对策与建议

天津市作为我国北方最大的沿海开放城市以及北方最大的制造基地，随着近些年经济的高速发展，工业出口隐含碳排放逐年增加，为了实现社会、经济、环境的可持续发展，天津市应当率先探索低碳经济的发展模式，调整工业出口结构，建设低碳天津、绿色天津。本文根据以上对工业出口隐含碳与经济增长关系分析后给出对策建议，具体包括如下几点。

(1) 推进产业结构优化升级，构筑“高端化、高质化、高新化”的产业体系。努力实现工业化与信息化的融合，努力培养知识产业、制造服务业等高附加值、低能耗、低污染的新型产业，减少对化石能源的依赖程度，优先发展对经济发展具有重大推动作用的低能耗产业，运用高新技术改造升级传统产业的同时，要大力推进信息化与新能源的相结合的产业发展，从根本上实现天津市产业结构的转型升级。

(2) 建立碳排放交易市场，完善碳排放贸易机制。我国作为全球最大的温室气体排放国面临着巨大的减排压力。相对于欧美发达国家建立的碳交易机制，我国尚处于碳交易价值链的低端，缺乏定价权，在国际碳金融市场只能受制于人，使企业和国家得利益受损。所以，我国要建立符合国情的碳交易市场，大力发展碳金融事业。2008年天津排放权交易所成立，但目前仅限于项目信息介绍服务，还不涉及碳交易业务。所以，我国要借鉴发达国家在制度设计、区域规划以及平台建设等方面的经验，将我国未来的区域碳市场连接起来，完善碳排放贸易机制，提升国际碳市场的竞争力。

(3) 加强低碳技术的研发，大力发展战略新兴产业。低碳技术是发展低碳经济的核心因素，这要求天津市政府与企业协同合作，加速推进战略新兴产业的发展，不断促进各个领域技能减排技术的研发与推广，提升企业的自主创新能力，设立战略新兴产业风险投资基金，通过参股、融资担保、风险补助等方式壮大一批市内的风险投资机构，并优先扶持符合条件的战略新兴产业企业上市。

(4) 推进低碳经济相关政策、制度和观念的完善与转变。低碳经济的发展离不开政策的支持，体制的保护及观念的引导。所以在政策方面，天津市建立低碳经济的政策体系要包括低碳能源政策、低碳技术政策和低碳产业政策，依托和整合现有的政策体系推进天津市低碳经济的发展；制度方面，天津市要建立政府、市场和企业三方整合的监管体系，政府层面要建立和完善能源产品的质量监督制度和节能标准体系，同时要加强淘汰高耗能设备和产品的执法力度，企业层面要加强低碳技术的创新，提高科技成果转化率，减少能源消耗和“三废”的排放；观念方面，要提高天津市市民的环保意识，将绿色生产、绿色经营、绿色消费、绿色出行等观念深入人心。

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EmpiricalStudyontheIndustrialExportsEmbodiedCarbonandEconomicGrowthinTianjin

Li Jian1,2， Gao Yang1， Li Xiangfei1

(1. Faculty of Management and Economics, Tianjin University, Tianjin 300072, China;2. Institute of Circular Economy and Regional Sustainable Development, Tianjin University of Technology, Tianjin 300191, China)

There is growing concern over the research on embodied carbon in the international trade. Firstly, the input-output analysis method was used to estimate embodied carbon emissions of Tianjin industrial exports from 1991 to 2010. In order to investigate implied relationship between the industrial exports embodied carbon and economic growth of Tianjin, the methods of cointegration analysis and Granger causality estimation were used to test the relationship of Tianjin’s GDP, energy consumption, exports and embodied carbon based on the data of 1991—2010. The results show that the export embodied carbon emissions is increasing with economic growth year by year. Tianjin’s GDP, energy consumption, exports and embodied carbon have cointegration relationship. Energy consumption and exports are the Granger cause of export embodied carbon, and GDP is not the Granger cause of export embodied carbon. Exports are the Granger cause of GDP. Finally, according to the conclusion of the above analysis, this paper propases low-carbon policy recommendations of industrial transformation and upgrading of Tianjin.

industrial export embodied carbon； input-output analysis； economic growth； cointegration analysis； Granger causality estimation

2013-05-20.

国家社会科学基金资助项目(08BJY004)；教育部人文社会科学研究规划基金资助项目(11YJA630046)；天津市科技发展战略研究计划基金资助项目(12ZLZLZF08000).

李 健(1963— )，男，博士，教授.

李 健，lijian631219@163.com.

F427

A

1008-4339(2014)01-001-06