中国碳密集型行业对美贸易的竞争性与互补性研究

李佳逸 嵇颖婕 符磊

摘要：在中国“碳达峰”“碳中和”重点任务和美国碳关税政策生效的背景下，基于UNCOMTRADE数据库、CEADs数据库和HS商品分类法，利用投入产出表对中国和美国的碳密集型行业加以识别，将碳密集型行业分为传统碳密集型行业和完全碳密集型行业。然后，采用多个指数的实证测度指标，从竞争性和互补性两个角度，对中美碳密集型行业的贸易情况进行系统性分析。结果表明，相较于美国传统碳密集型行业，中国传统碳密集型行业出口较少，两国竞争性与互补性均比较弱；对于完全碳密集型行业，中美两国均是碳密集型产品出口大国，两国贸易竞争性和互补性并存，且美国占用了中国的碳排放量，中国付出了更多的环境成本。

关键词：投入产出表； 碳密集型行业； 竞争性； 互补性； 对美贸易

中图分类号：F752.7         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2024）01-0239-07

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.01.042 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Study on the competitiveness and complementarity of Chinas carbon-intensive industries trade with the US

LI Jia-yi， JI Ying-jie， FU Lei

（Business School of Hohai University， Nanjing  211100， China）

Abstract： Under the background of Chinas “Carbon Peak” and “Carbon Neutrality” and the effective implementation of the United States carbon tax policy， based on the UNCOMTRADE database， CEADs database， and HS commodity classification， the input-output table to identify the carbon-intensive industries in China and the US was employed， categorizing them into traditional carbon-intensive industries and fully carbon-intensive industries. Then， the trade situation of carbon-intensive industries between China and the United States from the perspectives of competitiveness and complementarity was systematically analyzed by using empirical measurement indicators of multiple indexes. The results indicated that， compared to the traditional carbon-intensive industries in the United States， Chinas traditional carbon-intensive industries had a lower level of exports， with both countries demonstrating relatively weak competitiveness and complementarity. Concerning fully carbon-intensive industries， both China and the United States were major exporters of carbon-intensive products， exhibiting concurrent trade competitiveness and complementarity. Additionally， the United States was utilizing Chinas carbon emissions， leading to China incurring higher environmental costs.

Key words： input-output table； carbon-intensive industries； competitiveness； complementarity； trade with the US

收稿日期：2021-11-22

基金項目：国家社会科学基金一般项目（20BJL063）

作者简介：李佳逸（2000-），女，江苏南京人，在读本科生，研究方向为贸易经济，（电话）13851512821 （电子信箱）2772213367@qq.com。

中美双边经贸关系发展迅速，中美贸易总额从2001年的743.55亿美元，增加到2018年的6 327.30亿美元，2019年在中美贸易摩擦的背景下，中美双边贸易额下降至5 390.73亿美元。美国已成为中国的第二大贸易伙伴、第一大出口市场和第六大进口来源地［1］。从2018年起，美国单方面对华进口的商品征收关税，拉开了中美贸易战的序幕［2］，自此，中美关系愈加紧张、贸易摩擦愈演愈烈。2020年美国《清洁能源安全法案》正式生效［3］，美国政府将对其他国家的进口产品征收碳关税，这无疑会对中国的碳密集型行业产生影响。

为了实现碳减排承诺，发达国家通过国际贸易从发展中国家进口碳密集型产品来转移减排压力。这种国际贸易方式造成的“碳泄漏”导致了中国碳密集型产业的快速发展［4］。与此同时，发达国家担心“碳泄漏”会降低其碳密集型产业的国际竞争力，因此对中国的碳密集型产品征收关税，这无疑会对中国碳密集型行业的产品出口产生冲击［5］。在中共中央提出实现碳达峰、碳中和目标的背景下［6］，中国碳密集型产业正面临转型升级的挑战，以低碳领先技术和产业链深度进行新一轮产业链重构［7］。

在以往的研究中，学者们从不同角度对中美贸易进行分析。就中美具体产业贸易方面，刘林青等［5］从竞争性和互补性两方面对知识产权密集型产业进行分析，认为中国的贸易竞争力优势在于单一产品类别的出口量大，而美国的优势在于产品类别的多样性，且两国产业的互补性较强， 主要以产业间贸易为主；叶嘉鑫［8］运用贸易引力模型，发现发达国家采取严格的气候政策导致中国在后京都时代面临巨大的国际挑战，进而使得中国碳密集型行业出口贸易额下降，在这种情况下，中国迫切需要逐步完善国内的减排制度，以争取早日与国际减排政策接轨；时小琳等［9］对木质林产品业进行竞争性和互补性分析，认为中国木质林产品的国际竞争力不断增强，且中美木质林产品业互补性较强。就美国征收碳关税方面，石红莲等［10］运用定性和定量分析，认为碳关税的征收会降低中国产品的出口价格和出口贸易量，对中国出口贸易产生消极影响，并计算出各部门的出口损失率；陈松洲［11］认为碳关税具有双重性，既会导致中国高碳产品出口下降、战略性新兴产业竞争压力增大等负面影响，也会促进中国产业结构升级、推进外贸体制改革，有一定的积极影响；蒋丹等［12］认为中国主动采取节能减排行动可以有效应对美国碳关税的威胁；房铄［13］针对隐含碳产品的出口情况变化提出了促进隐含碳部门优化发展、实现产业结构优化升级的政策建议；王红平［14］从政府和企业层面，提出完善碳排放权交易试点和优化出口产品结构等政策建议。

综上，鲜有学者分析中美碳密集型行业的竞争与互补关系。因此，本文从中美碳密集型行业贸易着手，对其进行竞争性与互补性研究，综合考察中美两国在碳密集型行业方面的贸易关系。

1 模型构建

1.1 投入产出模型

利用美国经济学家Leontief［15］创立的投入产出法，计算国民经济各产业部门的二氧化碳直接消耗系数与完全消耗系数，反映国民经济各部门二氧化碳排放强度，以确定中国碳密集型行业。

一般来说，投入产出模型的表达式如下。

在投入产出模型基础上可以得到直接消耗系数（aij）的计算公式，如下所示。

完全消耗系数矩阵可以在直接消耗系数矩阵的基础上计算得到，利用直接消耗系数矩阵计算完全消耗系数矩阵的公式如下。

式中，A为直接消耗系数矩阵；I为单位矩阵；B为完全消耗系数矩阵。其含义为里昂惕夫矩阵的逆矩阵[I-A]减去单位矩阵I。

参考许源等［16］利用投入产出模型评估CO2的方法，假设Ej为部门j直接产生的二氧化碳排放量，则国内单位产出的二氧化碳排放量即直接排放系数（[U]）的计算公式如下。

根据投入产出理论，结合式（3）、式（4）可以得到国内单位产出的二氧化碳完全排放系数（W），计算公式如下。

1.2 显性比较优势指数（RCA）

显性比较优势指数由美国经济学家Balassa［17］于1965年测算部分国际贸易比较优势时提出，含义为某个国家某种出口商品占其出口总值的比重与世界该类商品占世界出口总值的比重的比值。其计算公式如下。

式中，[Xki]为i国k类商品的出口总额；[Xi]为i国所有商品的出口总额；[Wk]为全球i商品的出口总额；W为全球所有商品的出口总额。

1.3 出口相似度指数（ESI）

采用Glick和Rose于1998年提出的商品出口市場相似度指数［18］测量中国与美国碳密集型行业在第三方（全球）市场上的竞争性，其计算公式如下。

式中，[ESIij]为i国和j国之间的出口相似度指数；[Xkiw]和[Xkjw]分别为i国和j国在全球市场上对商品k的出口总额；[Xiw]和[Xjw]分别为i国和j国在全球市场上的出口总额。

1.4 贸易互补性指数（TCI）

贸易互补性指数［19］用于反映同一产品在一个国家的出口与在另一个国家进口的吻合程度，其计算公式如下。

1.5 产业内贸易指数（G-L指数）

利用Grubel等［20］提出的产业内贸易指数（G-L指数）进一步分析中美两国碳密集型行业的产业内贸易情况。其计算公式如下。

式中，X和M分别表示某一特定产业或某一类商品的出口额和进口额。产业内贸易指数的取值范围为［0，1］。当数值等于0时，表示没有发生产业内贸易；当数值等于1时，表明产业内进口额与出口额相等。

2 数据来源与说明

投入产出表来源于国家统计局编制的中国2017年投入产出表；二氧化碳年排放量来源于CEADs提供的2017年中国排放清单；部门分类标准来源于《国际标准产业分类体系》（ISIC）和《国民经济行业分类》（GB/T 4754—2017）； 商品种类分类来源于《商品名称及编码协调制度》（HS）；进出口贸易额来源于UNCOMTRADE数据库。

3 结果与分析

3.1 投入产出表

3.1.1 投入产出表的调整 结合数据对投入产出表的行业划分进行调整，最后设定18个行业，主要包括农林牧渔业，金属矿采选业，煤炭、石油、非金属矿及其他矿采选业，食品制造及烟草加工业，纺织、服装及制革业，木材、木制品及家具制造业，造纸印刷及文教体育娱乐用品制造业，石油加工、焦化及核燃料加工业，化工产品及药品业，橡胶塑料制造业，非金属矿物制品业，金属冶炼及压延加工业，金属制品业，通用、专用设备制造业，交通运输设备制造业，电气机械器材及电子设备制造业，仪器仪表及文化办公用品机械制造业，其他行业。

3.1.2 投入產出表的计算结果分析 首先利用各行业2017年的二氧化碳排放量除以各行业的2017年总产值，得到各行业单位产值二氧化碳排放量，即二氧化碳直接排放系数。然后在二氧化碳直接排放系数的基础上计算得到二氧化碳完全排放系数。利用投入产出模型公式计算得到18个行业的二氧化碳直接排放系数和完全排放系数，结果如表1所示。

从二氧化碳直接排放系数和二氧化碳完全排放系数2个方面进行分析，分别选取二氧化碳直接排放系数和二氧化碳完全排放系数大于或接近于简单平均值的行业作为传统碳密集型行业和完全碳密集型行业进行研究，其中涉及到的行业有石油加工、焦化及核燃料加工业，非金属矿物制品业，金属冶炼及压延加工业，煤炭、石油、非金属矿及其他矿采选业，化工产品及药品业，金属矿采选业，其他行业，农林牧渔业，金属制品业，电气机械器材及电子设备制造业，通用、专用设备制造业。以上是采用中国《国民经济行业分类》（GB/T 4754—2017）文件规定的分类标准，当中国进行进出口贸易时，要按照《商品名称及编码协调制度》（简称HS）进行商品种类的划分。这十一大类碳密集型行业按照国际标准划分为44类产品（表2）。

3.2 竞争性分析

3.2.1 显性比较优势指数分析 根据显性比较优势指数的含义，如果显性比较优势指数（RCA）>1，说明该国的此种商品在国际市场上具有显性比较优势，具有较强的竞争性，且其竞争优势随指数变大而愈加突出；如果显性比较优势指数（RCA）<1，则意味着该国商品没有显性比较优势，在国际市场上不具有竞争性，且其竞争优势随指数变小而变小。

由表3可知，从传统碳密集型行业角度分析，自2000年至2019年，中国碳密集型行业的显性比较优势指数一直小于1，且一直稳定在0.4～0.7，与其他国家相比，不具备竞争优势。在2008年之前，美国碳密集型行业的显性比较优势指数小于1，与其他国家相比，不具备竞争优势；在2008年之后，美国碳密集型行业的显性比较优势指数一直大于1，与其他国家相比，具备竞争优势。不仅如此，相对于美国，中国碳密集型行业的显性比较优势指数较小，不具备竞争优势。从完全碳密集型行业角度分析，自2000年至2019年，中美两国碳密集型行业的显性比较优势指数基本上大于1，与其他国家相比，具备竞争优势。且中美两国碳密集型行业的显性比较优势指数相差不大，中国与美国碳密集型行业的竞争力旗鼓相当，但是相对于中国，美国碳密集型行业的显性比较优势指数更为平稳。

3.2.2 出口相似度指数（ESI）分析 出口相似度指数的取值为0～100，指数越大，两国同一行业在全球市场上的出口结构越相似，竞争性越强；反之则越弱。本研究以出口相似度指数（ESI）50为界，大于50的为出口相似度高，小于等于50的为出口相似度低。

由图1可以看出，2000—2019年，从传统碳密集型行业角度分析，中国与美国碳密集型行业的出口相似度指数为10～20，出口相似度较低；从完全碳密集型行业角度分析，中国与美国碳密集型行业的出口相似度指数为45～60，出口相似度较高。总体上，中国与美国碳密集型行业的出口相似度指数的数值在这20年间比较平稳，且相对于传统碳密集型行业而言，中美两国完全碳密集型行业出口相似度更高，即双边的竞争性更高。

通过以上对中国与美国碳密集型行业的贸易竞争性分析可以发现，第一，相对于美国传统碳密集型行业，中国传统碳密集型行业处于竞争劣势；中国与美国传统碳密集型行业的贸易竞争性总体上并不强。第二，中国与美国完全碳密集型行业的竞争力旗鼓相当，且均在世界上占据竞争优势；中国与美国完全碳密集型行业的贸易竞争性较强。

3.3 互补性分析

3.3.1 贸易互补性指数（TCI）分析 根据贸易互补性指数的含义，贸易互补性指数越大，一个国家出口的主要商品类别与另一国家进口的主要商品类别一致性越强，即两国的贸易互补性越强。当贸易互补性指数>1时，说明双边贸易具有互补性，并且值越大，互补性越强；反之，贸易互补性较弱。

由图2可知，2000—2019年，中国和美国传统碳密集型行业和完全碳密集型行业的贸易互补性指数均呈先下降后上升的连续波动趋势，且于2008年、2014年和2017年增长幅度较大，其中，2018年的数据达到峰值，其值分别为1.09和3.02。相对于传统碳密集型行业，中美两国完全碳密集型行业的贸易互补性指数更高，即双边的互补性更强。

3.3.2 产业内贸易指数分析 产业内贸易指数反映了一个国家在全球市场上快速调整自身生产的能力，某国对全球市场的产业内贸易指数越大，表明该国产业内贸易水平越高，则该国外贸竞争力越强；一国对另一国的产业内贸易指数越大，表明这两个国家之间的产业内贸易水平越高，则两国之间的贸易互补性越弱。本研究以产业内贸易指数（G-L指数）0.5为界，大于0.5的为产业内贸易占优势，小于等于0.5的则产业内贸易不占优势。

由图3可以看出，从传统碳密集型行业角度分析，2000—2019年，中美两国碳密集型行业之间的产业内贸易指数为0.8～1.0，表明中美两国之间的产业内贸易水平比较高，互补性比较弱；从完全碳密集型行业角度分析，2000—2006年，中美两国碳密集型行业之间的产业内贸易指数呈下降趋势，2004年后，中美两国碳密集型行业之间的产业内贸易指数小于等于0.5，表明中美两国之间的产业内贸易水平比较低，互补性比较强。

通过以上对中国与美国碳密集型行业贸易互补性的总体分析可以发现，第一，中国与美国传统碳密集型行业的产业内贸易水平比较高，互补性比较弱。第二，中美两国完全碳密集型行业之间的产业内贸易水平呈下降趋势，且2008年前，中国与美国完全碳密集型行业的互补性较弱，2008年后，中国与美国完全碳密集型行业的互补性较强。

4 小结与建议

4.1 小結

通过对中美两国传统和完全碳密集型行业的贸易竞争性与互补性分析，得出以下结论。第一，对于传统碳密集型行业，中国碳密集型产品出口较少，美国则是碳密集型产品出口大国；中国出口碳密集型产品与美国进口碳密集型产品的吻合程度较低，美国并未占用中国碳排放量。第二，对于完全碳密集型行业，中美两国均是碳密集型产品出口大国；中国出口碳密集型产品与美国进口碳密集型产品的吻合程度较高，美国占用了中国的碳排放量。在中美贸易中，中国付出了更多的环境成本。

4.2 建议

中国碳密集型行业对外的大量出口，满足了世界上其他国家，尤其是满足了部分发达国家在实现减排承诺的过程中对碳密集型产品的需求。中国碳密集型行业对美国的贸易顺差让中国付出了更多的环境成本，再加上美国对中国“碳关税”政策的生效，中国碳密集型产品的压力与日俱增。面对上述情况，结合中国政府“碳达峰”“碳中和”工作目标，提出以下建议。

1）优化产业结构和能源结构，促进对外贸易高质量发展。对于碳密集型行业而言，限制其出口，甚至征收碳税以保护环境，将对中国整体经济产生巨大的负面影响。中国应该加大创新投入，在推动煤炭能源清洁高效利用的同时，大力发展洁净、高效、可再生的能源，逐步替代煤炭等高碳能源，从而提升中国碳密集型行业的出口竞争力，推动中国碳密集型行业转型升级与可持续发展。

2）积极应对碳关税，推动对外贸易平稳发展。中国碳密集型产业对美国出口规模较大，受美国高碳关税影响较大。因此，中国应积极应对美国的“碳关税”政策，推动自由贸易区的建立，加快推进《区域全面经济伙伴关系协定》的实施，从而突破碳关税等贸易壁垒对中国碳密集型行业的制约，实现进出口贸易的稳定发展。

3）积极参与国际碳排放规则的制定，维护自身权益。《京都议定书》的签署限制了温室气体的排放，并应对了全球气候变暖的威胁。中国应该积极推进《京都议定书》的落实，积极参加国际谈判，推动碳减排技术从发达国家向发展中国家转移，在积极响应减排共识的同时，维护国家利益。

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