基于投入-产出模型的广东省工业品出口隐含碳排放研究

杜宇霞

（1.广州华商学院经济贸易学院,广东 广州 511300；2.广东外语外贸大学经济贸易学院,广东 广州 511300)

2021年，在十九届中央政治局第二十九次集体学习时习近平总书记强调，生态环境保护和经济发展是辩证统一、相辅相成的，建设生态文明、推动绿色低碳循环发展，不仅可以满足人民日益增长的优美生态环境需要，而且可以推动实现更高质量、更有效率、更加公平、更可持续、更为安全的发展，走出一条生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。对外贸易带来经济利益的同时，也带来了大量的能源消耗与污染排放。2020年9月，习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上正式宣布：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”根据《广东省“十四五”节能减排实施方案》，到2025年，全省单位地区生产总值能源消耗比2020年下降14.0%，能源消费总量得到合理控制，化学需氧量、氨氮、氮氧化物、挥发性有机物重点工程减排量分别达19.73万吨、0.98万吨、7.38万吨和4.99万吨。

作为中国改革开放的先行地区和前沿阵地，广东打造高水平对外开放门户枢纽，拓展国际“朋友圈”，牢牢发挥着全国外贸“压舱石”的作用。广东省的对外贸易总额一直占全国对外贸易比重的四分之一左右，出口产品中工业制成品占90%以上。工业品出口带来经济利益的同时，其生产过程会产生大量的污染排放，碳排放是污染排放的重点关注对象，而碳排放中隐含污染更值得被关注。如果忽视工业产品对外贸易的隐含碳排放，一方面会高估贸易带来的经济利益，另一方面也不利于解决贸易带来的实际碳排放问题。本文将从“隐含碳”角度出发，基于投入-产出表，建立出口贸易隐含污染模型，衡量广东省2007—2016年对外贸易完全碳排放量，从而分析广东省工业品对外贸易活动产生的隐含碳排放，揭示对外贸易活动背后隐含的污染，提出相应对策，为广东省推动进一步碳减排、促进经济社会全面发展绿色转型、实现高质量发展进言献策。

1 研究区域与文献综述

1.1 研究区域概况

广东省是名副其实的经济大省，以制造业和第三产业为主。在贸易方面，广东省对外贸易近年来占全国对外贸易25%左右，对外贸易产品主要以工业品为主，出口商品工业制成品占比在97%以上，进口商品工业制成品占比在90%左右，且一直处于贸易顺差状态。从经济角度来讲，出口贸易为广东省经济发展带来巨大贡献，但出口工业品的生产对境内生态环境造成污染影响也较大。

1.2 文献综述

导致环境问题产生的原因通常是不合理的开发利用带来的生态破坏和环境污染问题。一般认为外部性与市场失灵是导致环境问题的经济原因。

傅京燕等（2002）[1]对环境成本内部化进行了理论与实证分析，对发达国家和发展中国家的污染密集型产业的RCA指数进行比较，指出短期内环境成本内在化会弱化一国出口产品的价格竞争力，但从长期来看可以促进国际贸易向内涵扩张的方向转化。李永源等（2019）[2]利用MRIO模型分析了2012年中国与其他国家贸易过程中隐含的大气污染排放转移，分析了由于进出口导致的污染物在不同区域间的转移情况。黄永明等（2018）[3]分析了中国与主要合作伙伴国隐含污染转移问题，中国在观察期内成了贸易隐含污染的净出口国，是名副其实的“污染者天堂”，重视重点进出口行业的隐含污染问题是改善环境问题的重要方向。商亮（2017）[4]对中国对外贸易的环境影响从规模、开放、结构和技术四个效应进行了分析，也对贸易的隐含污染进行了研究，技术效应导致隐含污染排放量减少，规模效应导致隐含污染排放增加。马涛等（2005）[5]对中国工业品对外贸易的隐含污染进行了研究，分析工业进出口贸易的污染系数与污染足迹。张宁等（2017）[6]对中国工业品贸易隐含废水及其影响因素进行了分析，发现排放量前八的行业污染排放总量占工业行业污染排放总量80%以上。马远等（2021）[7]测算了2015年中国与RCEP成员方进出口贸易间的隐含能耗及隐含碳排放，对2015年隐含能耗及隐含碳排放的影响因素进行分解。独孤昌慧等（2014）运用投入产出法对贸易隐含污染进行了分析[8]。国内关于对外贸易隐含污染的研究较多，一般是使用投入产出法进行分析。

LEONTIEF（1972）[9]运用投入-产出法分析了空气污染与经济结构的问题；GARBER（1993）[10]认为贸易主要是通过规模效应、结构效应以及技术效应对环境产生影响；G.ipek Tunc（2009）[11]分析了土耳其能源行业的CO2排放；ALAJMI（2021）[12]运用LMDI指数分析了迪拜9个部门的温室气体排放的影响因素。

本文在前人的基础上，运用投入-产出法，分析广东省工业品出口贸易的隐含碳排放情况，了解广东省出口贸易产品带来经济利益的同时，对外贸易工业品碳排放量给环境带来多大影响。并利用LMDI指数分析规模效应、结构效应、技术效应来探究广东省对外贸易产品隐含碳排放的影响因素，为广东省对外贸易转型升级提供参考依据。

2 模型与数据

2.1 投入-产出模型

在投入-产出模型中，一国的投入产出关系为：

此时完全消耗系数矩阵用B表示，即：

2.2 产业部门排污系数的计算

在投入-产出模型的基础上，构建产业部门污染系数。根据中国《国民经济行业分类》（GB/T 4754—2017），将进出口工业品分属不同工业行业。在考虑工业产品生产对环境的污染时，分别选取废水、废气、固体废弃物的排放量作为对环境污染的指标。产业部门的直接污染系数为：

其中Di为i产业部门直接排污系数，Ei为i部门的污染排放量，Pi为i部门的工业总产值。

产业部门间接排污系数为：

其中Di为直接消耗系数，bij为完全消耗系数。

产业部门完全污染系数：

2.3 出口贸易隐含碳系数的计算

出口产品的生产一部分是完全由国内产品提供，还有一部分是进口中间品投入，而进口中间品的生产在国外，因此在计算本国最终使用引致的污染排放，应该剔除进口中间产品。以Aim作为进口中间品，以Ad作为国内投入，则A=Aim+Ad，即考虑产业部门对国内产品生产的环境污染影响时，完全污染系数应为：

本文利用沈利生等（2003）[13]，以及陈红蕾等（2007）[14]的做法剔除进口中间品投入品。假设矩阵M存在，有Aim=M×A，则国内中间品投入为Ad=（1-M）A，此时M为进口系数矩阵，且假设各部门对其他所有部门投入进口中间品的比例是一致的，则M为对角矩阵，具体表示为：，其中i,j=1,2,3,…,n,且有i≠j时，=0。

mij为对角矩阵元素，IMi、EXi分别表示i部门的进口额与出口额：

因此出口贸易隐含污染物的完全排放系数为：

出口贸易隐含污染物排放量为：

2.4 广东省工业品出口贸易的环境效应分析

贸易对环境影响效应，本文采用较经典的Grossman and Krueger的思路，从规模效应、结构效应以及技术效应三个方面来研究影响环境的因素，用LMDI（Logarithmic Mean Divisia Index）对数平均迪氏指数法来进行分解。

以E0为基期工业行业污染排放量，Et为报告期工业污染排放量。期间污染排放量变化的总效应应由规模效应Es、结构效应Ec、技术效应ET构成。则：

根据LMDI指数的分解,行业i隐含污染物排放的规模效应、结构效应、技术效应分别为：

其中EXit、EXi0分别为报告期与基期出口额，出口额的变化表明出口规模的变化程度；eit、ei0分别表示为i行业报告期与基期出口额占工业品出口额之比，i行业出口份额的变化表明出口结构的变化；Tit、Ti0分别为报告期与基期完全排放系数，完全排放系数的变化表明技术水平的变化程度。

2.5 数据选取

广东省对外贸易数据来源于《广东省统计年鉴》；投入产出数据来自国家统计局2007年、2010年、2012年、2015年投入产出表；碳排放数据来源于《广东省工业统计年鉴》。广东省工业品出口贸易行业按照《国民经济行业分类》（GB/T 4754—2017）进行分类，出口工业品共归属于19个行业。为方便表述，对各行业标序以代表不同的行业，在后文中仅以序号来表示该行业，如表1所示。根据日本能源经济研究所的建议，一单位标准煤的CO2折算系数为0.68。

表1 广东省出口商品归属行业

3 结果与分析

3.1 工业部门碳排放系数差异

由于考虑到生产全过程的排放，碳排放完全排放系数远大于直接排放系数。从排放趋势来讲，直接排放系数下降趋势并不明显，完全排放系数有一定的下降趋势。表示单位产出的碳排放在下降，但可能仍有进一步下降的空间。

从行业来看，直接排放系数最高的是造纸及纸制品行业，最低的是计算机、通信和其他电子设备制造业；完全排放系数最高的是医药制造业，最低的是仪器仪表制造业。如图1、图2所示。

图1 对外贸易工业品行业CO2直接碳排放系数（单位：万吨/亿元）

图2 对外贸易工业品行业CO2完全碳排放系数（单位：万吨/亿元）

3.2 工业部门碳排放情况

从总量的排放趋势来看，完全排放量与总排放量呈先上升后下降的趋势，表明在生产过程中碳排放量逐渐增加，但政府从2010年起先后在不同城市开展不同批次的低碳城市试点以及2013年起开展碳交易试点政策。广东省是2010年第一批低碳省市试点区域，也是2013年碳排放交易权试点区域。很明显碳排放量从2014年起呈下降趋势。如图3、图4所示。

图3 对外贸易工业品行业直接CO2排放量（单位：万吨）

图4 对外贸易工业品行业完全CO2排放量（单位：万吨）

4 出口贸易隐含排放量影响因素分解

本文使用LMDI指数对CO2排放的影响原因分为规模效应、结构效应、技术效应后，发现技术效应对所有行业的影响都为负，只是不同行业影响程度有所区别，表明技术进步对碳减排带来了正面影响；部分行业结构效应为负，表明出口占比的减少带来碳排放减少，少数行业C6、C9、C17、C19由于出口规模减小带来了碳排放的减少。从分析结果可知，碳排放总效应减少幅度较大的行业一般是由于技术效应与结构效应的共同作用抵消了规模效应带来的碳排放的增加；即出口结构的改变，转型出口更清洁型的产品以及技术的进步，是减少碳排放的重要动因。如图5所示。

图5 对外贸易工业品行业CO2排放因素分解

5 结论与建议

5.1 结论

广东省工业品出口隐含碳排放呈现先增长后递减的趋势，碳减排措施的实施对碳排放减少起到促进作用。从行业数据来看，规模效应对污染排放的影响较大，究其原因还是由于出口规模增加带来的碳排放增加，而技术效应带来明显的碳减排效果，碳减排的结构效应具有行业差异性，间接表明行业的结构性变化对碳减排有一定作用。

计算机、通信和其他电子设备制造业、电气机械和器材制造业、橡胶和塑料制品业是隐含碳排放增加的重点行业，这三个行业碳排放总效应的增加主要是由于出口规模的扩大导致的。从一般意义上来讲，这些行业技术含量较高，但是由于考虑到生产各个环节碳排放的加总时，其隐含碳排放量居所有对外贸易工业品碳排放前列。广东省应对这些重点行业产品及相关投入品生产过程加强环境管制，积极促进这些行业的碳减排。

5.2 建议

（1）在绿色经济发展背景之下，政府应积极推动企业改良生产技术，对隐含碳排放量较大行业进行针对性治理。

（2）技术效应对碳减排的作用较大，要进一步加大研发力度，提升产品附加值，实现对外贸易高质量发展。

（3）加强碳排放权交易市场的完善，进一步促进企业为环境污染付费，实现环境成本内在化是解决环境问题的根本之道。

（4）为更好地参与国际贸易，积极鼓励相关企业参与到环境管理体系认证中，有利于国内碳减排。