我国旅游业碳排放测算方法构建与实证研究——基于投入产出视角

钟永德，石晟屹，李世宏，罗 芬，罗伟亮

(中南林业科技大学 旅游学院，湖南 长沙 410004)

我国旅游业碳排放测算方法构建与实证研究
——基于投入产出视角

钟永德，石晟屹，李世宏，罗 芬，罗伟亮

(中南林业科技大学 旅游学院，湖南 长沙 410004)

按照旅游业“碳减排”的“测定—减排—补偿”三步走的逻辑主线，旅游业碳排放的计量是旅游业节能减排的第一步，也是关键一步。以生命周期评价理论和投入产出分析方法为基础，结合国民经济核算体系、旅游卫星账户、环境经济综合账户等经济与环境计量技术，构建“自上而下”的旅游业碳排放计量方法体系，并实证计量了2002年我国旅游业碳排放量。研究发现，2002年我国旅游业碳排放总量为135.90Mt，占我国所有产业碳排放总量的3.95％，占我国碳排放总量(包含生活消费碳排放)的3.50％；其中，旅游业直接碳排放为55.65Mt，分别为交通42.25Mt，游览1.08Mt，住宿2.5Mt，餐饮2.76Mt，商品销售4.12Mt，娱乐0.59Mt，邮电通讯0.43Mt，其他服务1.92Mt；旅游业间接碳排放为80.24Mt，主要贡献国民经济部门为炼焦、煤气及石油加工业、交通运输及仓储业、机器设备制造业、食品制造及烟草加工业等，约占总贡献率的60％。

旅游业；碳排放；计量框架；投入产出分析；中国

气候是旅游业的一个重要资源，旅游业对其高度敏感[1]。事实上，旅游业既是气候变化的受害者又是贡献者之一，因旅游交通、住宿及活动所产生的碳排放量占全球总量的4％～6％；若不采取缓解措施，在未来30年内碳排放量将增加1.5倍[2]。但是，旅游业因综合性强、关联度大、产业链长、边界不明晰等行业特殊性[2]，制约其碳排放的计量。目前，旅游业作为国家“五位一体”战略和“美丽中国”建设的重要载体，也不应该忽略其所隐含的大量碳排放。

20世纪90年代后，旅游业与气候变化研究的重点为旅游业对气候变化的影响研究，其中旅游业碳排放的计量是其核心内容。在旅游业碳排放计量理论与结果上，旅游业不是国民经济账户系统的一个传统的组成部分，尚没有一个国家具有对旅游业能源需求或碳排放完整的国家统计体系，制约其碳排放的计量[3]。一般应用生命周期评价与投入产出两种理论，实质是从“消费”与“生产”视角来计量碳排放[4]，分别对应“由下而上”与“由上而下”法[5]。目前，主要是从消费视角，应用生命周期评价理论来研究。如全球[2]、国家[6-7]、省域[8-10]、地方[11-13]、景区或酒店[14-16]、旅游线路[5,17-18]以及旅游交通[19-25]等不同尺度的旅游业碳排放。另外，少数学者从生产视角，基于旅游卫星账户来计量其碳排放，如澳大利亚[26-27]、新西兰[3]、瑞士[28]、夏威夷[29]等。研究发现，旅游业碳排放计量主要是指其直接碳排放，占国家碳排放的3.9％～5.3％[27]，我国目前的研究结果却只占0.56％～0.86％[7]。长途旅行与航空交通是两大来源[20,30]。另外，对新西兰[19]、澳大利亚[26]的研究表明，其间接碳排放占其碳排放总量的50％～60％之间[27]。对旅游业间接碳排放研究的忽视，会造成旅游业的碳漏损[31]。

按照旅游业“碳减排”的“测定—减排—补偿”三步走的逻辑主线，旅游业碳排放计量是旅游业节能减排的第一步。目前，国内旅游卫星账户、环境经济综合账户的研究还甚少，如何基于现有国际通用的编制手册或指南进行旅游卫星模拟账户和环境经济综合账户的编制，构建旅游业碳排放的计量平台，避免旅游碳漏损，并进行实证研究十分迫切。本研究从生产性行业这一新视角来计量旅游业碳排放，突破现有旅游业多采用“由下而上”的计量方法体系，基于生命周期评价理论，应用投入产出方法，构建以旅行模拟账户、旅游业能源—经济综合账户为核心的旅游业碳排放计量平台的“由上而下”的碳排放计量方法体系，将旅游经济影响与能源消耗、碳排放综合考虑，为旅游业碳排放的全面测算提供一条新思路，避免旅游业碳漏损，并实证研究了2002年我国旅游业碳排放，为我国低碳旅游的优化路径与旅游业节能减排相关政策的制定提供基础支撑。

1 研究设计

1.1 研究理论与计量方法

目前，国内的旅游环境影响评价研究多侧重于旅游活动直接的“现场影响”，忽略其间接的“非现场”影响，而考虑到在时间和空间上的非线性且协同的间接“非现场”的环境影响累积效应的研究甚少[32]。

生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA)理论诞生于20世纪60年代末、70年代初，在90年代开始受到关注。其是对产品全生命过程，包括原材料的提取、加工、产品制造、使用、再生循环直至最终废弃的环境因素的判别及潜在影响的评估和研究，能够较为全面地反映积累效应带来的环境影响，但是其在碳排放计量中，对产品或服务的直接或间接碳足迹的研究具有不可估量的优势，成为碳排放计量的主要理论之一[3,5]。

投入—产出分析(Input-output Analysis,IOA)方法自20世纪50年代就开始逐渐得到世界各国的普遍采用，成为经济系统数量分析不可或缺的工具。其是实施生命周期评价理论的一种方法，其最大的优点是可直接使用国家统计部门的经济数据，减少生命周期评价实施所需要收集的基础数据。可通过计算“生态乘数(Ecological Multipliers，又称生命周期乘数)”来计算生产一个产品所需要或排放总的资源总量或污染物总量[33]。

1.2 研究分析框架

首先，旅游卫星账户(TSA)是指在国民经济账户之外，按照国际统一国民经济账户的概念和分类要求单独设立的一个虚拟账户，通过对所有与旅游消费相关部门中，由于旅游而引致的产出部分分离出来单列入这一虚拟账户，以准确地测度旅游业的经济影响[34]。如果说旅游是一个产业，从根本上讲，旅游卫星账户则是测量这个产业产出的方法或途径，其是连接旅游业和国民经济核算系统中与旅游相关经济产业的桥梁。因研究的需要，可以构建国家旅游卫星模拟账户。

其次，环境经济综合核算体系(SEEA)，又称综合环境经济核算卫星账户，其主要的特征为以国民核算体系(SNA)为基础，建立涵盖各种自然资源与环境生态领域的卫星账表，将有关自然资源和环境的账表与传统的国民经济账户连接起来[32]。以国家旅游卫星模拟账户为基础，通过构建中间需求矩阵、最终使用矩阵以及计算旅游剥离系数，构建旅游环境—经济综合账户，可实现连接旅游经济和旅游业对生态环境影响关系的桥梁。

然后，以旅游业经济—环境综合账户为基础，通过生态乘数的计算，可以实现旅游业的直接与间接碳排放的计量。同时，基于旅游业环境账户，依据能源碳排放系数，计量得出旅游业直接碳排放量。

1.3 数据获取与处理

从《中国统计年鉴》中获取研究年份中国投入产出表，根据国民经济行业标准(GB/T 4754-2011)和统计基础情况，合并与拆分国民经济产业部门，得到中国22部门(不包含旅游部门)投入产出矩阵表。从其“旅游”章节中获取研究年份国际旅游(外汇)收入及构成、国内居民旅游总消费(包含城镇居民旅游总消费和农村居民旅游总消费)。从其“能源”章节获取研究年份中国44部门能源投入详细数据。

另外，从《中国国内旅游抽样调查资料》获取研究年份的国内旅游城镇居民散客出游人均花费及构成和农村居民散客出游人均花费及构成，以及从国家外汇管理局“统计数据”中获取研究年份人民币对美元汇率。

2 “自上而下”的旅游业碳排放计量步骤构建

以国际通行规范性文件《2008年旅游卫星账户、概念推荐框架(TSA：RMF2008)》、《2008年国民经济账户(SNA2008)》和《2003年环境-经济综合账户系统(SEEA 2003)》为基准，结合我国国家经济核算体系、统计标准以及研究需要实际，构建“自上而下”的旅游业碳排放计量步骤。

第一步：确定TSA的核算范围、基本概念、计价方式、编制基年等以及确定拟编制的表式。重点应该明确如下内容：①明确旅游和游客的概念；②明确游客消费的类型和范围；③确定编制《TSA:RMF 2008》中的哪几张表式；④确定编制基年和计价方式。

第二步：确定旅游特征产品、旅游相关产品和旅游特征产业、旅游相关产业目录。重点应该明确两个关键环节：①需要确定旅游特征活动是采用产业部门分类还是产品部门分类；②需要确认旅游特征产品和旅游特征活动的分类水平。

第三步：修订《TSA:RMF2008》中选取的相关表式。旅游卫星账户的核心内容主要包含了10张内容上相互连接的账户和表格，研究者应根据研究目的与数据的可得性，对《TSA:RMF2008》中的推荐表式进行相应修订。

第四步：应针对现有旅游部门统计调查数据和国民经济核算数据，针对性分析现有数据的满足情况以及这些数据的质量，并分析和列示缺失的数据，即构建旅游卫星账户所需但无法从现有数据中剖解出来的数据。

第五步：在明确缺失数据的基础上，确定数据的解决方法，制定调查方案，如确定抽样调查、典型调查、重点调查的方案，或者明确需要采用专家评议等方法解决的数据等。

第六步：数据的评估、处理和汇总，表式的拼接，研究报告的撰写等后期工作，构建国家旅游卫星模拟账户，尤其是旅游剥离系数的计算。其中，旅游剥离系数的计算为Ri=ti/Ti，(i=1，2，…，n)。Ri为第i产业部门的旅游比率；ti为第i产业部门的旅游消费经济总量，Ti为第i产业部门的总产出经济总量(单位：RMB)。

第七步：构建研究年份中国投入产出矩阵表(22部门)。分析发现，不同年份中国投入产出矩阵表的构成部门是有差异的，如2000年、2002年、2005年为17部门，2007年为42部门。出于简化研究的需要，以将中国投入产出矩阵表中产业部门按照国民经济行业分类标准(GB/T4754-2011)整合与拆分为22个部门的投入产出矩阵表较为合适。

第八步：从研究年份中国投入产出矩阵表(22部门)中抽离出第Ⅰ象限和第Ⅲ象限中主要投入到中间需求部门的数据。

第九步：旅游部门购买物的量化。编辑经济部门中能够量化购买物(来自其他的22个部门)的数据列。研究认为22部门中旅游产业的部分具有与这些部门的平均投入组合相一致的投入结构。

第十步：旅游部门销售物的量化。编辑经济部门中能够量化销售额(到其他的22个部门)的数据行。在一般情况下，将旅游业认定为消费型产业，则其销售行设为零。

第十一步：将旅游部门的列与行插入到中间需求矩阵。列(第九步)和行(第十步)插入到中间需求矩阵，得到研究年份中国包含23部门的中间需求矩阵。

第十二步：确定包含在23部门模型中的最终使用矩阵，实现将旅游业从国民经济部门(22个)中剥离出来。

第十三步：通过合并第十一步、第十二步的中间需求矩阵与最终使用矩阵，构建包含旅游部门的23部门投入产出矩阵表。

第十四步：从中国国家统计局编制的《中国统计年鉴》中“能源”章节获取研究年份按行业分类能源消耗量数据表。

第十五步：构建研究年份中国22部门能源投入账户。一般数据整合集中在第二产业，而数据拆分主要集中在第三产业。

第十六步：构建研究年份中国23部门(包括旅游部门)能源投入账户，将旅游业的能源消耗从其他经济部门中独立出来。

第十七步：基于国家能源投入与CO2排放的关系得到各产业部门CO2的排放量，构建研究年份中国23部门(包括旅游部门)的CO2排放账户。

第十八步：将来自第十三步的矩阵(中国投入产出经济矩阵，包括旅游部门的23部门)和来自第十七步的矩阵(能源消耗和CO2排放环境矩阵，包括旅游部门的23部门)整合为旅游业经济—环境综合账户。

第十九步：构建研究年份包含旅游部门的23部门净矩阵(O-I)。这一矩阵可以从第十三步的投入—产出矩阵表中获得。其中，O矩阵是总产出列向量的对角化矩阵，而I矩阵则是中间需求矩阵。

第二十步：计算(O-I)的可逆矩阵(O-I)-1。

第二十一步：确定生命周期乘数，即生态乘数。本研究用向量β乘以(O-I)-1矩阵可以得到解向量ε。解向量ε中的元素即为每个经济部门的生态乘数。向量β是23部门(包括旅游部门)的直接CO2排放。

第二十二步：确定旅游部门的第1轮影响。用对角矩阵 Eˆ乘以(O-I)可以得到矩阵W。这样就可以确定旅游部门的第一轮影响，即矩阵W的旅游部门列即为第一轮影响，包括间接投入和内涵产出。

第二十三步：确定旅游部门的第2轮至第n轮影响。旅游业间接碳排放的计算公式如下：Ii=Gi-Di。其中：Ii为旅游业各部门间接CO2排放量(单位：Mt)；Gi为旅游业各部门总的CO2排放量(单位：Mt)；Di为旅游业各部门直接CO2排放量(单位：Mt)。另外，Di=εi×ti。其中：Di为旅游业各部门总的CO2排放量(单位：Mt)；εi为旅游业各部门对应产业部门(22产业部门，不包含旅游业)的生态乘数(单位：kg/RMB)；ti为旅游业各部门的经济总量(单位：RMB)。

第二十四步：利用第二十二步和第二十三步中的数据，绘制旅游业碳排放生命周期评价图，呈现出直接流和间接流，同时在某一过程中，直接投入+间接投入=内涵产出。因第二轮后会出现大量的间接投入分支，故具体的标准需要被指定，以呈现一些重要的分支流。如第1轮间接CO2排放大于2Mt，第2轮间接CO2排放大于0.60Mt，第3轮间接CO2排放大于0.25Mt，第4轮间接CO2排放大于0.10Mt，第5轮间接CO2排放大于3t，第6轮以后的间接CO2排放流量相对较小，故不再考虑进生命周期评价图中。

3 实证研究：2002年我国旅游业碳排放计量

3.1 旅游业碳排放计量与细分

基于“自上而下”的旅游业碳排放计量框架，计算结果具体如下：

在旅游业碳排放计量上，2002年我国旅游业总CO2排放总量为135.90Mt，占我国所有产业CO2排放总量的3.95％，同时占我国CO2排放总量(包含生活消费CO2排放)的3.50 ％。其中，旅游业直接碳排放为55.65Mt，分别为交通42.25Mt，游览1.08Mt，住宿2.50Mt，餐饮2.76Mt，商品销售4.12Mt，娱乐0.59Mt，邮电通讯0.43Mt，其他服务1.92Mt。旅游业间接碳排放为80.24Mt，分别为交通34.75Mt，游览4.67Mt，住宿9.67Mt，餐饮10.69Mt，商品销售10.69Mt，娱乐2.60Mt，邮电通讯0.84Mt，其他服务6.33Mt。具体请见表1。

进一步发现，采用“自上而下”法计量得知我国旅游业直接碳排放为55.65Mt，其中交通占75.92％，游览占1.94％，住宿占4.49％，餐饮占4.96％，商品销售占7.40％，娱乐占1.06％，其他占4.22％。与2003～2004年澳大利亚旅游业直接碳排放计量发现，其直接碳排放为26.3Mt，其中交通为16.65Mt(63.30％)，住宿2.42Mt(9.22％)，购物1.85Mt(7.05％)，餐饮0.75Mt(2.84％)，其他4.63Mt(17.59％)[27]。因而，交通、住宿与购物是旅游业碳排放的直接来源。

3.2 旅游业与国民经济其他行业部门的比较

在国民经济各部门直接碳排放比较上，纵观2002年国民经济各行业部门的CO2排放总量，旅游业CO2直接排放总量位列第十五位，其中处于前五位的为金属产品制造业、化工工业、电力、热力及水的生产和供应业和非金属矿物制造业、采掘业、交通运输及仓储业。具体请见图1。

在国民经济各行业部门的生态乘数比较上，2002年旅游业的生态乘数为0.24kg/RMB，即1RMB经济产出所排放的直接和间接的CO2总量为0.24kg，位列第十位。其中，其生态乘数高于旅游业的行业部门包括采掘业(0.36kg/RMB)，其他制造业(0.26kg/RMB)，电力、热力及水的生产和供应业(0.53kg/RMB)，炼焦、煤气及石油加工业(0.62kg/RMB)，化学工业(0.44kg/RMB)，非金属矿物制品业(0.73kg/RMB)，金属产品制造业(0.60kg/RMB)，建筑业(0.32kg/RMB)，交通运输及仓储业(0.47kg/RMB)(具体如图2所示)。因而，旅游业作为现代服务业的龙头，其大力发展是有利于我国的节能减排目标的实现。

在国民经济行业对旅游业间接碳排放的贡献上，国民经济行业对旅游业碳排放的第一轮影响如下，农林牧渔业4.20Mt，采掘业0.95Mt，食品制造及烟草加工业6.70Mt，纺织、缝纫及皮革产品制造业1.21Mt，其他制造业3.27Mt，电力、热力及水的生产和供应业5.27Mt，炼焦、煤气及石油加工业19.54Mt，化学工业3.71Mt，非金属矿物制品业1.17Mt，金属产品制造业1.90Mt，机器设备制造业8.08Mt，建筑业2.45Mt，交通运输及仓储业10.89Mt，邮政、信息传输、计算机服务和软件业0.63Mt，批发和零售业1.54Mt，住宿和餐饮业2.16Mt，金融业2.94Mt，房地产业、租赁和商务服务业2.01Mt，水利、环境和公共设施管理业0.11Mt，居民服务和其他服务业0.93Mt，文化、体育和娱乐业0.31Mt，其他服务业0.30Mt。其贡献百分比率请见图3。

从图3可知，我国旅游业间接碳排放的主要贡献国民经济部门为炼焦、煤气及石油加工业(24.35％)、交通运输及仓储业(13.57％)、机器设备制造业(10.07％)、食品制造及烟草加工业(8.35％)，占总贡献率的近60％。对澳大利亚的研究表明，2003年～2004年其旅游业间接碳排放来源主要自农林渔业(30.64％)和煤电业(37.44％)，约占总贡献率的68.08％[27]。新西兰的研究表明，1997年其旅游业的间接碳排放主要来自国际旅游(30.33％)、国内交通(23.39％)、食品与饮料(6.98％)、基础金属制品(6.61％)、零售业(6.61％)、纸浆与纸产品(6.60％)，占总贡献率的80.52％[3]。因而，在不同的国家，不同的旅游发展阶段，其间接碳排放的来源也是呈现出差异性的。2002年我国旅游业碳排放生命周期如图4所示。

图2 2002年23产业部门生态乘数比较Fig.2 Comparison of ecological multipliers for 23 industries sectors in China in 2002

图3 2002年23产业部门对旅游业的间接碳排放贡献比率Fig.3 Contribution rate of 23 industry sectors to indirect CO2 emission of tourism industry in China in 2002

4 结论与展望

在旅游业碳排放计量框架构建上，本研究通过以生命周期评价理论和投入产出分析方法为基础，以国民经济核算系统(SNA)和国家旅游卫星账户(TSA)为经济数据基础，以环境-经济综合账户(SEEA)的标准为参照，实现构建国家旅游卫星模拟账户、旅游业环境-经济综合账户为桥梁的“自上而下”的我国旅游碳排放计量框架体系。

图4 2002年旅游业直接和间接CO2排放生命周期评价Fig.4 Life cycle assessment of direct andindirect CO2 emission of tourismindustry in 2002

在旅游业碳排放细分构成上，2002年我国旅游业碳排放总量为135.90Mt，占我国所有产业碳排放总量的3.95％，占我国碳排放总量(包含生活消费碳排放)的3.50％。其中，旅游业直接与间接碳排放分别为55.65Mt和80.24Mt。另外，旅游业间接碳排放主要来自于炼焦、煤气及石油加工业，交通运输及仓储业，机器设备制造业，食品制造及烟草加工业等产业。

在产业生态乘数比较上，2002年旅游业的生态乘数为0.24kg/RMB，位列第十位。与电力、热力及水的生产和供应业，炼焦、煤气及石油加工业，化学工业，金属矿物制品业等第二产业相比，其表现出良好的产业节能减排优势。

尽管本文借助现有的旅游经济与环境影响评估理论与技术构建了“自上而下”的旅游业碳排放计量框架，且进行了实证研究。但在如下方面仍需进一步规范或深入：研究使用的国民经济行业规范有待细分；研究使用的基础数据有待完善；特殊旅游活动的投入产出有待详实；旅游业沉没成本有待考虑等。另外，以此为契机，未来旅游业碳排放的研究应重点把握如下方面：研究历年来旅游业碳排放的演变规律；旅游业经济发展与旅游碳排放之间的关系；旅游业碳排放的主要驱动力；整套完善的国家经济和能源账户系统的构建；旅游业社会和文化成本碳排放研究等。

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Empirical research on measurement framework construction for tourist industry carbon emission in China:A perspective of input-output

ZHONG Yong-de,SHI Sheng-yi,LI Shi-hong,LUO Fen,LUO Wei-liang
(School of Tourism,Central South University of Forestry & Technology,Changsha 410004,Hunan,China)

According to the logic main thread of carbon emission reduction in China which takesa three-stage approach,such as quantity measurement,emission reduction and compensation.The quantity measurement of tourist industry carbon emission is fi rst step，also is the key step.By taking life cycle assessment theory and input-output analysis as the bases,and combining System of National Accounts(SNA),Tourism Satellite Account(TSA),System of Integrated Environment and Economic Accounting(SEEA)and so on,the tourism industry carbon emissions measurement system was built up from superincumbent,and the empirical measurement of China’s tourism industry carbon emissions in 2002 was conducted.The results show that the total of carbon emission of tourism industry in China in 2002 was 135.90Mt,covered 3.95％ of carbon emission of all industries in China in 2002,and 3.50％ of the total of carbon emission(contains the living carbon emissions)in China in 2002; Of the total of carbon emission,the direct carbon emission of tourism industry in China in 2002 was 55.65Mt,including transportation(42.25Mt),sightseeing(1.08Mt),lodging(2.5Mt),accomodation(2.76Mt),shopping(4.12Mt),entertainment(0.59Mt),communication(0.43Mt)and others(1.92Mt); The indirect carbon emission of tourism industry in China in 2002 was 80.24Mt,mostly contributed to the indirect carbon emission generated by the sectors of coking,gas and petroleum processing industry,transportation and warehousing industry,machinery and equipment manufacturing industry,and food manufacturing and tobacco processing industry,which covered 60％ of the total of carbon emission of tourism industry.

tourism industry; carbon emission; measurement framework; input-output analysis; China

S788.2

A

1673-923X(2015)01-0132-08

10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.01.024

2013-12-20

湖南省科技计划重点项目(2013SK2012)；湖南省教育厅科学研究课题青年项目(13B146)；湖南省哲学社会科学基金项目(13JD60)；国家留学基金项目

钟永德，博士，教授，博士生导师；E-mail：yongde65@yahoo.com.cn

钟永德，石晟屹，李世宏，等.我国旅游业碳排放测算方法构建与实证研究——基于投入产出视角[J].中南林业科技大学学报,2015,35(1):132-139,144.

[本文编校：谢荣秀]