基于IO-SDA模型的广东省外贸隐含碳的分解分析

唐德才，王 云，仲凤霞，李长顺

(1.南京信息工程大学经济管理学院，江苏 南京 210044;2.福建省气象局气象服务中心，福建 福州 350001)

1 引言

目前隐含碳的测算方法主要有两种:一是基于产品生命周期评估的由下而上的测算方法［1-2］;二是基于投入产出模型的由上而下的测算方法［3-5］。分析影响隐含碳排放变化的因素方面学者们主要采取两种方法:一类是指数分解方法(IDA);另一类是投入产出结构分解方法(SDA)。其中IDA方法因相对简单而被广泛采用，但它无法进一步分解最终需求结构、中间投入技术等因素，而将投入产出理论与结构分解技术相结合的IO-SDA模型因能弥补IDA模型不足而得到推广［6］。我国学者对影响中国出口贸易中隐含碳排放变化的因素进行分解，结果表明，发现出口总量的不断增长是导致出口隐含碳排放增加的最主要原因［7-9］。

随着对贸易与隐含碳研究的不断深入与拓展，国内也出现了以区域隐含碳排放为对象的研究。张毓卿和周才云测算了1990—2008年江西省出口贸易碳排放量［10］。隗斌贤等分析了2002—2009年浙江省外贸隐含碳及影响因素［11］。

从前人的研究看，本文运用SDA对广东省对外贸易隐含碳排放的影响因素进行分解，以寻找出净出口隐含碳增加的主要原因。在此基础上，准确测算广东省整体上和各部门隐含碳排放，实证研究规模效应、技术效应和结构效应对广东省进口、出口隐含碳的影响，并找出隐含碳增加最多和最少的部门，为今后减排政策的制定提供了方向依据。

2 数据来源及处理

2.1 数据的调整

贸易隐含碳的研究主要需要5个方面的数据:分行业的总产出、能源消费量、产品进出口数据，投入产出表，能源碳排放系数。数据来源主要有两方面:一是广东省1997年、2002年和2007年投入产出表，根据投入产出表可以计算出直接消耗系数、完全消耗系数、直接碳耗系数等;二是各年的《广东统计年鉴》，据此可以获得各行业的能源消费数据(包括能源消费总量和能源消费构成情况)，另外，也可以获得各行业的总产出和产品进出口数据。同时，对于一些数据缺失年份计算出来的碳耗系数作了技术水平、价格指数和汇率三个方面的修正，其中技术水平根据1997—2011年广东不变价格的万元GDP能耗变化情况得出，各年GDP水平、能源消耗情况、价格指数和汇率的相关数据均来源于《广东统计年鉴》。

2.2 能源碳排放系数

能源碳排放系数f是根据其各部门消耗的各种能源量的比重及其能源碳排放系数构成的。而在《广东统计年鉴》中只给出了各行业原煤和电力的一次能源消耗量，因原煤的消耗总量占原煤、石油、天然气这三种主要能源总消耗量的65%～70%，是最主要的碳源，且我国主要是火力发电，也是消耗煤，所以根据原煤和电力的消耗量来估算行业的CO2排放量能够在很大程度上说明问题，满足了本研究的需要。

2.3 部门调整

在整理行业分类时可以发现，不同数据来源的行业分类并不一致，统计局在《广东统计年鉴》中所列出的能源消费量各行业、进出口货物分类与编制的投入产出表中关于部门的具体划分有出入，且行业内涵也略有差异。所以，根据文章的需要对行业分类进行调整如表1所示。

表1 整理后的广东省各部门具体分类

续表

3 实证结果及分析

3.1 广东省进出口隐含碳的总体趋势分析

1997—2011年，广东省的进出口隐含碳经历了一个曲线波动的过程(见图1)。1997年，广东省的出口隐含碳是1.34亿吨，1999年下降到1.12亿吨后开始上升，尤其2002年中国加入WTO后贸易额的迅速增长，2002—2004年出口隐含碳上升迅速，而后2005年和2006年是下降期，2007—2011年的变化趋势与1997—2006年的变动情况一致。需要注意的是，广东省进口隐含碳的绝对数量不容小觑，2004年达到3.15亿吨，这意味着2004年由于进口贸易的存在，广东省减少了3.15亿吨二氧化碳的排放，因出口国大多是生产技术水平先进的发达国家，它们承担的广东省因进口而转移的碳排放大大小于广东省自己生产而造成的碳排放。除个别年份外，出口隐含碳的增速均高于进口隐含碳的增速，但差距不大。由于出口隐含碳的总量规模高于进口隐含碳，且呈上升趋势，因此总的净出口隐含碳规模也在曲线波动后维持在稳定水平，即1997—2011年广东省因出口而增加的碳排放均大于因进口而减少的碳排放。1997年，隐含碳净出口量为0.20亿吨，到2003年达到0.60亿吨，后期虽有上下浮动，但至2011年仍有0.36亿吨，这表明广东省的现有对外贸易发展政策、模式对能源环境改善的促进作用不明显，有待加强。

3.2 出口隐含碳的影响因素分析

(1)出口隐含碳的三种效应。

1997—2011年，广东省出口隐含碳的最高值为3.69亿吨，最低值为1.12亿吨。规模效应只有在2009年为负值(见图2)，其他年份均为正值，比较广东省的出口总额，2008年折合人民币为29855.54亿元(单位下同)，2009年为 26253.56亿元，出口总额有所下降，随之是规模效应的负值，对应广东省出口隐含碳2008—2009年度也有所下降。2010年规模效应出现反弹，为0.45亿吨，其出口额增长幅度也从2009年度的负增长跃为24%。总体看来，在这三个影响因素中，出口规模的扩大是广东省出口隐含碳增加的最重要因素，1997—2011年间，规模效应对广东省出口隐含碳增长的贡献高达4.27亿吨。

从图3可以看出，技术效应基本为负值，1997—2011年，技术效应的贡献值为-3.42亿吨，说明技术进步确实对出口隐含碳起到了减排作用。在个别年份，技术效应的作用方向发生改变，尤其是2002年，为0.81亿吨，增加了隐含碳的出口，主要由于16个行业中有11个行业的完全排放系数大幅度上升，有技术退步的迹象，广东省的出口隐含碳也较2001年增长87.68%。整体而言，技术效应减排明显，即排放系数和生产投入技术的改善有利于广东省出口隐含碳的减少。

相较于规模效应和技术效应，结构效应的作用总体上较弱，但在不同年份表现各异。在1998—2001年度以及2008—2009年度，出口的结构效应为正，这意味着广东省出口结构中，高能耗、高排放产品的出口比重在上升;在2002—2007年度以及2010—2011年度，结构效应对隐含碳出口的作用为负，且这些年度结构效应的绝对值为0.34亿吨，超过正向作用的0.18亿吨，说明广东省现有出口结构是朝着有利于出口隐含碳减排的方向发展的。

图1 1997—2011年广东省进出口商品隐含碳及其增速

图2 1997—2011年广东省出口隐含碳变化的规模、结构和技术效应

从总的结果来看，目前广东省出口隐含碳的变化主要取决于规模效应和技术效应。1998年、1999年、2001年、2005年、2008年和2011年技术效应的减排作用超过规模效应的增排作用，这些年份的出口隐含碳相对于相邻年份而言都有较大幅度的减少。而其他年份，随着出口规模的扩大，能源利用等技术进步的速度减缓，规模效应增排作用超过技术效应的减排作用，从而导致广东省的出口隐含碳迅速增加。

(2)出口隐含碳三效应的部门结构分解。

从部门水平来看(见图4，由于建筑业没有出口，因此在代表该部门的15处断开)，1997—2011年，大部分部门的出口隐含碳变化不大，有少量的增减。其中机械设备制造业是出口隐含碳增加最多的部门，为0.95亿吨;纺织服装业和化学工业是出口隐含碳减少最多的部门，分别减少了0.15 和0.07 亿吨。

机械设备制造业的出口隐含碳大幅度增加主要是因为其规模效应和结构效应所产生的影响，虽然技术效应能抵消一部分，但还不能超过规模效应和结构效应的综合影响，2011年机械设备制造业的出口规模是1997年的近10倍。纺织业和化学工业的出口隐含碳减少主要是因为其技术效应的负向作用比较大，再加上结构效应的负向作用，两者之和超过了规模效应的影响，从而使得这些部门的出口隐含碳大幅度减少。

图3 主要时间段广东省出口隐含碳变化的分解分析

图4 1997—2011年广东省各部门出口隐含碳变化的分解分析

3.3 进口隐含碳的影响因素分析

(1)进口隐含碳的三效应。

1997—2011年间，进口碳减排量的最高值为3.15亿吨，最低值为0.96亿吨，中间相差2.19亿吨，这表明相对于出口隐含碳，进口碳减排量的总量较小，但减排幅度较大。从图5可以看出，进口规模的增加导致进口碳减排量增加了3.23亿吨，规模效应在1998年、2008年和2009年三个年份为负值，这是因为1998年广东省的进口总额较1997年下降0.67%，2008年进口总额较2007年下降2.27%，2009年的下降幅度为10.48%。其他年份均为正增长，这说明整体上广东省的进口规模是在不断扩大的。

1997—2011年，除少数年份外，技术效应的作用方向一直是负向的，而且有不断扩大的趋势，技术效应的影响使得进口碳减排量减少了2.87亿吨，这说明技术效应使得碳减排空间缩小，但是从另一个角度看来，也说明广东省的技术进步效果明显，对于广东省的整体碳减排是有利的。从总体上看，随着技术的不断进步，技术效应的减排潜力是巨大的，而对于我国来说，应增加高排放系数产品的进口，提高进口碳减排幅度。

和出口隐含碳的结构效应类似，影响进口碳减排量的结构因素总体作用也较小，但总体来看广东省的进口结构有利于其碳排放量的减少。总之，进口碳减排量的增减是规模、技术和结构三种效应的综合结果，其中起主要作用的是规模效应和技术效应。进口规模的扩大是进口碳减排量上升的主要原因，进口结构也促进了进口减排量的增加，而技术效应虽影响较大，但只能抵消部分进口碳减排量。所以，1997—2011年广东省进口碳减排量在经过曲线波动后，总体维持在稳定水平。

(2)进口隐含碳三效应的部门结构分解。

对进口碳减排量进行部门分解后可以发现(见图6，因建筑业没有进口，故在代表该部门的15处断开):进口碳减排量增长最多的部门是机械设备制造业，1997—2011年该部门进口碳减排量增加了0.60亿吨;进口碳减排量减少最多的部门依次是化学工业(-0.17亿吨)、纺织服装业(-0.08亿吨)。

图5 1997—2011年广东省进口隐含碳变化的规模、结构和技术效应

图6 1997—2011年广东省各部门进口隐含碳变化的分解分析

机械设备制造业进口碳减排量的增加幅度最大，因为规模效应和结构效应对其进口碳减排量的增加都有显著促进作用，其进口规模由1997年的1723.56亿元增加至2011年的14414.74亿元，增加率达736.34%，进口比重也由34.85%上升至55.46%，增长率达59.14%，虽然技术效应大大减少了该部门的进口碳减排量(-1.03亿吨)，但还不能超过规模效应和结构效应的综合影响。化学工业、纺织服装业等行业的进口碳减排量减少主要是因为其技术效应的负向作用较大，而规模效应的正向作用较小，再加上结构效应的负向作用，使得总效应为负。

4 结论与建议

本文定量的测算了1997—2011年广东省进出口隐含碳排放量，并利用投入产出结构分解模型对广东省隐含碳变化的驱动因素进行了分解分析。根据上述分析可以得到以下几个结论:(1)与已有的江西省和浙江省外贸隐含碳研究相比，广东省对外贸易是以加工贸易为主，加工贸易所占比重较大的行业隐含碳排放较大。(2)广东省是隐含碳出口顺差区，1997—2011年广东省进出口贸易隐含了大量的CO2排放，而且总出口对CO2排放的不利影响超过了总进口的有利影响，这说明国际贸易对广东省碳排放的影响是负面的。(3)广东省总体技术水平有所进步，但仍需进一步加强。总体技术效应对隐含碳排放的增长有较大的抑制作用，但是相对于规模效应和结构效应，2002年和2007年的抑制作用则较弱，也说明了技术效应的减排潜力是巨大的，有待进一步挖掘。(4)进出口规模的扩大仍然是影响广东省进出口隐含碳排放增长的最主要因素。本文在上述研究结论基础上提出如下几点政策建议:

(1)优化贸易产业结构，提高结构效应的减排作用。广东省贸易产业结构的调整并没有使结构效应的减排作用得到充分发挥。因此，应该优化广东省的贸易产业结构。在产业结构上，充分利用广东省的劳动力、土地资源优势，促进低附加值的加工装配产业向高附加值的资本和技术密集型产业转移。在贸易结构上，应减少高排放行业产品的出口比重，大力鼓励低排放行业产品的出口;同时鼓励进口高排放行业产品和资源密集型产品，从而充分发挥进口贸易的减排作用。

(2)推动加工贸易转型升级。广东省“两头在外”的加工贸易形式导致广东省能源、资源的大量消耗和高碳排放。因此，应转变广东省加工贸易的发展模式。首先，应结合实际促进企业由代工生产向设计生产，完成加工贸易转型升级;其次，应促进加工贸易形式的深化，增加进口原料加工以及深层次加工，提升加工技术水平。上述措施在执行时可以选取典型城市作为试点对象，以免盲目调整造成经济贸易发展的不稳定。

(3)采用先进技术，引进清洁生产机制。由于煤炭资源丰富及其价格低廉的相对优势，中国以煤为主的能源消费结构在短期内难以改变。因此，在这种情况下，首先我们应着重推广与运用节能减排技术;其次应充分利用好发达国家提供的资金及技术支持，积极引进清洁生产机制，从而为对外贸易隐含碳的减少提供支持。

(4)权衡环境与贸易利益，采用新的贸易环境措施。能源、资源和环境问题已经成为世界各国高度重视的问题，为避免成为发达国家高碳排放行业转移的“避难所”［12］，我国应严格审核发达国家的产业转移项目，限制高碳排放项目的进入;针对“两高一资”产品应建立进口替代战略，减少高能耗、高排放产品的生产而以进口代之，以免对我国能源和环境造成不利影响。

［1］Wiedmann，T.A review of recent multi-region input-output modelsused for consumption-based emission and resource accounting［J］.Ecological Economics，2009，(69):211-222.

［2］刘强，庄幸，姜克隽.中国出口贸易中的载能量及碳排放量分析［J］.中国工业经济，2008，(8):46-55.

［3］何琼.基于投入产出法的隐含碳测算［J］.中国科技论坛，2010，(9):112-113.

［4］赵玉焕，刘月.基于投入产出法的中国出口产品隐含碳测算［J］.中国人口·资源与环境2011，(12):8-10.

［5］齐晔，李惠民.中国进出口贸易中的隐含碳估算［J］.中国人口·资源与环境2008，(18):8-9

［6］傅京燕，裴前丽.对外贸易对碳排放量的影响及其驱动因素——以广东省为例［J］.国际经贸探索，2011，27(10):12-18.

［7］李艳梅，付加锋.中国出口贸易中隐含碳排放增长的结构分解分析明［J］.中国人口·资源与环境，2010，(8):53-57.

［8］黄敏，刘剑峰.外贸隐含碳排放变化的驱动因素研究——基于I-O SDA模型的分析［J］.国际贸易问题，2011，(4):94-103.

［9］杜运苏，张为付.中国出口贸易隐含碳排放增长及其驱动因素研究［J］.国际贸易问题，2012，(3):97-107.

［10］张毓卿，周才云.江西省出口贸易额与碳排放量关系的统计检验［J］.统计与决策，2011，(12):88-91.

［11］隗斌贤，顾继红，黄敏.基于IO-SDA模型的浙江省外贸隐含碳影响因素分析［J］.统计研究，2012，29(1):101-105.

［12］尹显萍，程茗.中美商品贸易中的内涵碳分析及其政策含义［J］.中国工业经济，2010，(8):45-55.