中国嵌入RCEP区域价值链与贸易隐含碳排放——基于总贸易核算方法的研究

韩玉晶，兰 天

（1.云南财经大学 经济学院，昆明 650221；2.长治学院 法律与经济学系，山西 长治 046000）

0 引言

中国参与国际贸易的背后隐藏着巨大的环境成本已得到众多学者的研究证实。区域全面经济伙伴关系协定（RCEP）已于2022 年1 月1 日正式生效，提高区域内经济合作水平及区域价值链形成的同时是否会造成国内环境污染值得深入探讨。Grossman 和Krueger（1991）[1]开创性地将贸易的环境效应分解为规模效应、结构效应和技术效应。Antweiler等（2001）[2]认为贸易自由化会通过扩大经济规模加剧环境污染。还有部分学者根据贸易的环境三效应利用结构分解、STIRPAT模型等方法对出口贸易隐含碳排放的影响因素进行了研究[3,4]。随着投入产出表编制及增加值贸易核算法的不断完善，Wang等（2013）[5]和王直等（2015）[6]提出的总贸易核算法为更好地理解世界贸易格局提供了方法基础。刘会政等（2018）[7]的研究认为中国制造业嵌入全球价值链对碳排放的影响会随所处地位和嵌入模式的不同而存在差异。蔡礼辉等（2020）[8]利用GMRIO模型实证检验了不同全球价值链嵌入方式与工业二氧化碳排放之间的关系，结论认为基于后向关联嵌入全球价值链会促进二氧化碳排放，而基于前向关联嵌入全球价值链与碳排放呈“U”型关系。通过对国内外文献的梳理可以发现，关于价值链嵌入与污染排放的研究能够为本文提供理论基础与方法支撑，但还存在以下局限性：一是以往研究大多集中于中国与发达国家之间贸易引起的碳排放问题，关于中国与RCEP成员国间的贸易隐含碳排放研究相对较少；二是由于数据可得性问题，鲜有文献研究中国嵌入区域价值链对贸易隐含碳排放的影响及作用机制。

基于此，本文首先基于总贸易核算方法，利用2007—2020 年亚洲开发银行（ADB）发布的世界投入产出表测算中国嵌入RCEP 区域价值链指数以及由此引致的贸易隐含碳排放量；其次将中国嵌入RCEP区域价值链方式和贸易隐含碳排放量置于同一分析框架，评估不同嵌入方式对贸易隐含碳排放的影响并进行异质性分析；最后考察规模效应、结构效应和技术效应对中国嵌入RCEP区域价值链与贸易隐含碳排放关系的调节作用。

1 机制分析与研究假设

1.1 机制分析

（1）嵌入RCEP区域价值链对贸易隐含碳排放的抑制作用机制

积极嵌入RCEP 区域价值链，加强区域合作，一方面可以带动资源在产业间或产业内优化分配进而促进产业结构优化升级，有利于产业向绿色化与清洁化方向转型，进而对隐含碳排放产生促降作用。另一方面，中国与RCEP中部分东亚国家具有高度相似的资源禀赋及比较优势，RCEP协定中的关税互惠政策会加剧彼此间的竞争效应，促进企业增加技术及产品研发投入，从而减少隐含碳排放。

（2）嵌入RCEP区域价值链对贸易隐含碳排放的促进作用机制

一国或行业参与价值链的深度可用价值链参与度表示，反映了参与价值链对本国生产活动的影响程度。价值链前向参与是以高附加值、高技术含量及低能耗的研发设计生产环节为主，后向参与则以低附加值、高能耗的加工组装制造环节为主。因此，中国嵌入RCEP区域价值链一方面会使国内的生产潜力得到进一步释放，而贸易规模的扩大意味着资源消耗和能源投入的增加，进而引起隐含碳排放量的增加；另一方面，若基于后向关联嵌入RCEP 区域价值链，以来料加工形式参与贸易的同时，被处于价值链主导地位的日本、韩国等国家锁定在低附加值、高污染的生产环节，在一定程度上加剧了贸易隐含碳排放。

1.2 研究假设

综合上述分析，嵌入RCEP区域价值链对贸易隐含碳排放的影响取决于前向参与和后向参与区域价值链作用程度大小。而不同的参与方式又通过规模效应、结构效应及技术效应三条途径对碳排放产生影响。因此，提出如下假设：

假设1：中国基于前向关联嵌入RCEP 区域价值链会抑制贸易隐含碳排放，即前向参与RCEP价值链可以通过产业结构升级及技术进步减少贸易隐含碳排放。

假设2：中国基于后向关联嵌入RCEP区域价值链会加剧贸易隐含碳排放，即后向参与RCEP价值链会通过贸易规模扩大及被锁定在低端生产环节增加贸易隐含碳排放。

2 关键指标的测算

本文依据王直等（2015）[6]提出的总贸易核算法，测算中国与RCEP成员国贸易隐含碳排放量及中国嵌入RCEP区域价值链的程度。

2.1 基于行业-国家维度的贸易隐含碳排放测算

中国对RCEP 各成员国的总出口可分解为以下16 个部分：

其中，上标“'”表示转置；下标c、r和t分别表示中国、RCEP 成员国和其他国家；“#”表示分块矩阵点乘；Vc、Vr、Vt分别表示中国、RCEP成员国、其他国家的增加值系数向量；A为直接消耗系数矩阵；L和B分别表示局部和全局列昂惕夫逆矩阵；Y为最终需求矩阵；Er和Xr分别代表RCEP 成员国的总出口和总产出向量。在16 个分解部分中，第（1）至第（8）项、第（11）项、第（12）项、第（14）项及第（15）项是中国对RCEP 成员国出口隐含的增加值，而其余4项为纯重复计算，具体含义如表1所示。

中国对RCEP 成员国出口隐含碳排放可以根据增加值的具体来源进行测算。分别定义fc、fr、ft为中国、RCEP成员国、其他国家的单位增加值碳排放系数行向量，并结合式（1）的分解结果，可以得到中国对RCEP 成员国出口隐含碳排放计算公式：

由式（2）可知，中国对RCEP 成员国出口隐含碳排放ECcr主要由中国、RCEP成员国及其他国家产生的碳排放三个部分构成。纯重复计算部分PDCcr是由于中间品循环往复多次进行跨国贸易所致，不会对中国、RCEP成员国碳排放水平产生影响。ECcr是N×1 的列向量，第i个元素表示中国i行业对RCEP成员国的出口隐含碳排放。同理，将RCEP成员国对中国的出口按增加值来源进行分解后可以得到相应的出口隐含碳排放表达式，如式（3）所示。

综合式（2）和式（3），中国与RCEP成员国贸易所引致中国产生的隐含碳排放总量Cp可表示为：

2.2 基于行业-国家维度的价值链参与度测算

借鉴Wang等（2017）[9]的研究方法，对中国对RCEP区域价值链嵌入度进行测算。国家或行业层面的国内增加值按去向分解为以下4个部分：

其中，V^是出口国增加值系数对角矩阵，YD是满足国内最终需求的列向量，YF是用于出口满足国外最终需求的列向量，L和B与前文解释相同，AF为进口消耗系数矩阵。

式（5）主要包括3 个部分，分别是用于生产满足国内最终需求的本国增加值（V_D）、用于满足国外最终需求的国内增加值（V_RT）以及隐含在中间品出口中的国内增加值（V_GVC）。第（1）、第（2）项满足国内外最终需求不涉及跨国生产活动，而第（3）项由于涉及国外生产活动，可根据跨国次数进一步分解为：（3a）只有一次跨境生产活动，出口中间产品所包含的国内增加值直接被进口国加工后被本国最终需求吸收；（3b）至少包括两次跨境生产活动，指进口国生产并出口至第三国的中间产品或最终产品中包含的本国增加值。

与增加值去向分解相类似，可对部门层面的最终产品按照增加值来源进行分解：

式（6）主要包括3 个部分，分别是由本国生产并满足国内最终需求所使用的增加值（Y_D）、满足国外最终需求中包含的本国增加值（Y_RT）以及中间品进口中所包含的增加值（Y_GVC）。按照增加值具体构成及跨境次数不同，第（3）项可分为直接从国外进口用于国内消费的国外增加值（Y_GVC_S），只涉及一次跨境生产活动；返回本国的国内外增加值（Y_GVC_C），隐含在生产国内最终使用或者出口产品的中间品进口中，表现为中间品贸易多次往返国内外。

基于前向关联的价值链嵌入度指数：

基于后向关联的价值链嵌入度指数：

其中，GVCP_fcir和GVCP_bcir分别表示中国i行业在RCEP区域价值链前向及后向嵌入程度。若基于前向关联的嵌入度越高，则表明中国越可能处于RCEP区域价值链研发、设计等相对高端的生产环节；同理，若基于后向关联的嵌入度越高，则表明中国越可能处于RCEP区域价值链加工、组装等相对低端的生产环节。

3 研究设计

3.1 模型构建与变量选取

为了检验中国嵌入RCEP 区域价值链对贸易隐含碳排放的影响，基于前文分析框架，本文借鉴吕越和吕云龙（2019）[10]的相关研究，设定如下计量方程：

其中，下标i代表行业，r代表RCEP成员国，t代表年份；lnCO2irt表示中国i行业在时间t与RCEP成员国r贸易引致中国产生的隐含碳排放；GVCfirt和GVCbirt分别表示行业i在时间t基于前向关联和后向关联嵌入RCEP区域价值链；Zirt代表控制变量；ηi、δr和φt分别表示行业效应、国家效应和时间效应；μirt为随机误差项。

控制变量包含：（1）规模效应（ts），以行业增加值贸易额来衡量，具体计算方式借鉴王直等（2015）[6]对行业出口额进行分解得到的各行业与RCEP成员国增加值贸易额，一般而言，贸易隐含碳的产生会随着出口规模的增加而增加，预期符号为正。（2）结构效应（ecs），使用中国对RCEP成员国出口的最终产品与中间产品的比值表示，预期符号为正。（3）技术效应（cei），采用中国各行业的完全碳排放系数表示，通常认为生产技术水平的进步会使能源使用效率提高和碳排放量下降，预期符号为负。此外，本文还考虑了其他影响因素作为控制变量：贸易开放程度（open），采用行业出口贸易额占总产出的比重衡量贸易开放程度，预期符号为正；行业研发投入（res），通常情况下研发投入增加有利于技术及设备升级，抑制二氧化碳的排放，预期符号为负；行业从业人数（emp），部门从业人数越多意味着成为劳动密集型部门的可能性越大[11]，会承担价值链下游生产制造环节，相较于研发设计环节会产生更多的碳排放，预期符号为正；能源结构（ens），借鉴蔡礼辉等（2020）[8]的研究，使用各行业能源消费总量中煤炭消费量的比重表示，预期符号为正；贸易国能源使用密集度（egdp），借鉴吕越和吕云龙（2019）[10]的研究，采用贸易伙伴国单位国内生产总值能源消耗量表示，预期符号为正。

3.2 样本选择与数据来源

本文主要数据来源为亚洲开发银行（ADB）发布的2007—2020年世界投入产出表，其中包含RCEP国家中除新西兰、缅甸外的13个成员国。此外，由于印度与中国贸易往来相对密切，可能会对中国二氧化碳排放产生影响，故将印度纳入考察范围。碳排放原始数据来自国际能源署（IEA）和经济合作与发展组织（OECD）数据库，据此计算考察期内各行业碳排放强度。其余和具体行业有关的数据来自《中国工业经济统计年鉴》《中国能源统计年鉴》《中国科技统计年鉴》及WDI数据库等。

鉴于数据可得性与统计口径的一致性，借鉴赵玉焕和王淞（2014）[11]采用的行业分类方法对部分行业进行合并或者归类处理，可以得到如表2所示的20个细分行业。

表2 行业分类

4 实证分析

4.1 基准模型分析

表3显示了基准回归结果，其中列（1）至列（3）为仅考虑基于前向关联和后向关联嵌入价值链以及规模效应、结构效应与技术效应对贸易隐含碳排放的影响，分别为混合最小二乘、固定效应和随机效应回归结果，经过Hausman检验，最终选择固定效应回归结果作为基准结果。列（4）至列（7）为在此基础上逐步加入其他控制变量的固定效应回归结果。

表3 基准回归结果与稳健性检验

表3列（3）回归结果显示，基于前向关联嵌入RCEP区域价值链的GVCf系数显著为负，对中国与RCEP 成员国贸易产生的碳排放有明显的抑制作用，验证了假设1；基于后向关联嵌入RCEP 区域价值链的GVCb系数显著为正，表明基于后向关联的GVC 参与度对中国产生碳排放有促进作用，假设2 得以证实，主要原因可能是中国加强区域间合作，促进对外贸易规模扩大的同时，贸易结构目前未出现明显改善，承担加工、组装环节并以最终产品形式出口，导致国内碳排放量增加。规模效应的系数为正，且在1%的水平上显著，表明贸易规模扩大会加剧能源消耗，造成国内碳排放量增长。结构效应的系数为0.029，表明最终产品与中间产品比值的增加将引致更多二氧化碳产生。表3 列（4）加入所有控制变量的回归结果表明，贸易开放程度、能源结构和贸易国能源使用密集度与中国碳排放均呈现正相关关系，而行业研发投入系数在1%的水平上显著为负。

4.2 内生性处理

在实际研究过程中，价值链嵌入度的内生性是不可忽视的问题。由于价值链嵌入的内在机制促使本国为了增强国际竞争力不断学习先进环保技术，减少碳排放，而高污染行业会被视为落后产能阻碍价值链向高端迈进，因此两者之间的双向因果关系会导致估计结果是有偏和不一致的。为了避免上述问题对估计结果的干扰，分别以前向关联和后向关联价值链嵌入度的滞后一期作为当期值的工具变量，利用系统GMM法并通过一系列相关检验对上述模型进行再估计，表3 列（5）为回归结果，变量的估计系数及显著性与列（4）基准结果相似，表明本文结论依然成立。

4.3 稳健性检验

为了保证研究结论的稳健性，本文基于增加值核算框架，参考Koopman 等（2010）[12]测算价值链嵌入度的方法，测算中国各行业基于前向关联和后向关联嵌入RCEP 区域价值链的程度，进而替换核心解释变量检验估计结果的稳健性。指标构建方法如下：

基于前向关联的嵌入度：

基于后向关联的嵌入度：

其中，GVC_fcir和GVC_bcir分别表示中国i行业基于前向与后向关联嵌入RCEP 区域价值链；Ecir表示中国i行业向RCEP成员国的出口额；IVcir表示中国i行业向RCEP 成员国的间接增加值出口；FVcir表示中国i行业向RCEP成员国出口中的国外增加值。

为了获取IV和FV，根据Koopman等（2014）[13]的研究对双边贸易流ecr进行分解：

其中，式（12）第（1）项表示直接被RCEP成员国r吸收的中国国内增加值；第（2）项表示中国的出口中间产品用于RCEP成员国生产最终产品所包含的中国国内增加值；第（3）项表示RCEP 成员国r从中国进口中间产品用于生产向第三国出口的最终产品中包含的中国国内增加值，即IV；第（4）项表示返回国内的中国增加值；第（5）项表示出口产品中包含的国外增加值，即FV。对IV、FV按行业进行分解，即可得到IVcir和FVcir。

利用Koopman 构建的价值链前向和后向嵌入度指标替换前文核心解释变量，对实证结果进行稳健性检验，具体结果见表3 列（6）。固定效应回归结果显示，中国基于前向关联嵌入RCEP 成员国价值链的系数为负，在1%的水平上显著；而基于后向关联嵌入RCEP成员国价值链对隐含碳排放影响为正。此外，本文还用中国对RCEP成员国出口隐含碳排放（ECcr）代替中国与RCEP成员国贸易产生的碳排放量作为因变量进行固定效应回归，结果见表3列（7），与前文基准回归结果一致，说明本文核心结论稳健。

4.4 异质性分析

4.4.1 基于行业技术水平的分析

本文将行业按照OECD 分类标准分为技术密集型与非技术密集型两类。技术密集型行业包括化工及化学制品业、机械设备制造业、电气和光学设备制造业、交通运输设备制造业，其余为非技术密集型行业。表4 列（1）和列（2）分别表示技术密集型行业与非技术密集型行业的回归结果，中国后向嵌入价值链对两类行业贸易隐含碳排放影响均为正，技术密集型行业为0.031，非技术密集型行业为0.074，这可能是因为中国提高中间产品在其他国家的出口比例，导致贸易规模扩大，加剧了能源消耗，从而产生更多的碳排放。通过Suest 组间系数差异性检验，在前向嵌入价值链的情况下，掌握先进技术且较为清洁的技术密集型行业相对于非技术密集型行业可以产生更少的碳排放。前向嵌入RCEP 区域价值链可以显著抑制技术密集型行业碳排放，对非技术密集型行业影响不显著。

表4 异质性分析

4.4.2 基于行业污染密集度的分析

通常污染密集程度较高的行业会被主导价值链的发达国家俘获，被迫锁定在价值链低端的高碳排放环节，从而导致更多的贸易隐含碳排放产生。本文根据Busse（2004）[14]对污染行业的分类标准，将ADB 世界投入产出表中的纸制品和印刷业、焦炭和精炼石油制品业、化工及化学制品业、其他非金属矿物制品业以及基本金属和金属制品业确定为污染密集型行业，其余归为非污染密集型行业。表4列（3）和列（4）回归结果表明，后向嵌入RCEP区域价值链促使污染密集型行业的贸易隐含碳排放增加，这是由其本身高排放、高污染的特点和处于相对低端的生产环节综合作用的结果。前向嵌入RCEP 区域价值链对污染密集型行业贸易隐含碳排放的抑制作用不显著，而对非污染密集型行业贸易隐含碳排放的影响在1%的水平上显著为负。

4.4.3 基于RCEP成员国经济发展水平的分析

《区域全面经济伙伴关系协定》覆盖的15个国家经济发展水平具有明显差异，根据WDI 数据库对世界各国收入水平的分类，将本文13 个贸易伙伴国分为高收入国家和低收入国家。其中，高收入国家包括澳大利亚、文莱、日本、韩国、马来西亚、新加坡和泰国；而低收入国家有印度尼西亚、印度、柬埔寨、老挝、菲律宾和越南。从表4列（5）和列（6）回归结果可以看出，中国后向嵌入高收入成员国和低收入成员国价值链对贸易隐含碳排放的影响在统计上不显著。前向嵌入高收入成员国价值链的系数为-0.143，在10%的水平上显著；前向嵌入低收入成员国价值链对贸易隐含碳排放的影响在1%的水平上显著为负。

4.5 影响机制分析

根据前文分析，嵌入RCEP区域价值链对贸易隐含碳排放的影响可以通过规模效应、结构效应及技术效应三条途径实现。为了验证在不同嵌入模式下三种效应影响贸易隐含碳排放的程度，分别将基于前向和后向的嵌入度与规模效应、结构效应和技术效应的交互项引入模型并进行回归，具体结果见下页表5。从规模效应来看，前向嵌入RCEP区域价值链和后向嵌入RCEP区域价值链与规模效应的交互项系数均为正，且在1%的水平上显著，表明前向和后向嵌入RCEP 区域价值链都可以通过扩大贸易规模促进隐含碳排放增加。从结构效应来看，列（2）和列（5）结果显示，前向嵌入RCEP区域价值链与结构效应的交互项系数为负，这说明前向嵌入价值链可以通过改善出口结构对隐含碳排放抑制作用；而后向嵌入价值链与结构效应的交互项系数为正，意味着后向嵌入价值链会通过结构效应对隐含碳排放产生促进作用。从技术效应来看，列（3）结果表明前向嵌入RCEP 国家价值链与技术效应的交互项系数显著为负，表明前向嵌入价值链所引致的技术效应可以减少贸易隐含碳排放，而列（6）显示后向嵌入价值链与技术效应的交互项系数为负，但不显著，这也说明了后向嵌入RCEP 国家价值链通过技术效应对碳排放的影响并不明显。

5 结论

本文基于多区域投入产出模型，采用2007—2020 年ADB世界投入产出表考察中国分别基于前向和后向关联嵌入RCEP 区域价值链对贸易隐含碳排放的影响。主要结论如下：

（1）中国前向嵌入RCEP区域价值链可以显著降低贸易隐含碳排放，而后向嵌入RCEP区域价值链不利于降低贸易隐含碳排放，该结果经过一系列稳健性检验后依然成立。

（2）异质性分析发现，基于前向关联嵌入RCEP 区域价值链对技术密集型行业贸易隐含碳排放的抑制作用较为明显，基于后向关联嵌入RCEP区域价值链对技术密集型行业与非技术密集型行业贸易隐含碳排放均为正向影响。与此同时，前向嵌入RCEP区域价值链对污染密集型行业贸易隐含碳排放无明显抑制作用，但是可以有效降低非污染密集型行业碳排放量。此外，前向嵌入低收入国家价值链有助于抑制贸易隐含碳排放。

（3）机制分析表明，规模效应、结构效应及技术效应是中国嵌入RCEP 区域价值链影响贸易隐含碳排放的主要途径。前向嵌入与后向嵌入RCEP 区域价值链均可通过扩大贸易规模加剧碳排放，通过结构效应影响贸易隐含碳排放的作用方向分别为负向和正向。前向嵌入RCEP 区域价值链可以通过技术效应减少贸易隐含碳排放，而后向嵌入RCEP 区域价值链通过技术效应对贸易隐含碳排放的作用不明显。