國際貿易與消費碳排放基于WIOD數據庫的分析

國際貿易與消費碳排放基于WIOD數據庫的分

析

放的增長趨勢及其影響因素有利于氣候政策的設計，減少國家利益和全球減排效率的沖突，

同時減少全球減排失敗的風險（Schweitzer等，2009）。發展權的權衡也成為制約《京都

議定書》效力的關鍵因素。但是，聯合國氣候變化框架公約（UNFCCC）下的國家排放目錄只

核算一個國家領土范圍內的排放，忽視了國家之間的聯系，從而可能導致對全球、地區和國

家排放趨勢和減排政策的錯誤分析（Peters等，2011a）。尤其是基于生產者的碳排放核算

和減排責任政策設計，將全球的生產網絡分割成碎片，從生產和消費兩個方面都降低了碳減

排的意愿和效率，使得《京都議定書》的有效實施困難重重。因為意識到生產排放目錄可能

會帶來的負面影響，最近學者們開始關注基于受益者付費原則的消費碳排放。根據這一原

則，消費者應該為其使用的產品和服務的碳排放負責。在此基礎上，有些學者研究了生產排

放和消費排放的關系，并提出生產者和消費者應該共同分擔排放責任（如：Peters 和

Hertwich，2008a；Lenzen 等，2007；Andrew 和 Forgie，2008；周新，2010）。有些學者

計算了全球各個國家的消費碳排放（如：Gavrilova 和 Vilu，2012；Erickson 等，2012；

叢曉男等，2013；閆云鳳和趙忠秀，2014）。這些研究認為消費排放有利于從全球視角全面

了解每個國家的溫室氣體排放，也為構造2020年以后全球氣候政策法律框架奠定更穩固的

基礎。

從理論上講，一個開放的多區域連接的世界經濟存在著瓦爾拉斯一般均衡，全球商品與服務

的生產與消費最終是實現均衡的，均衡的實現有賴于均衡價格體系的存在，盡管這個均衡價

格的比價關系可能對發展中的生產國大為不利，導致發展中的生產國生產大量的低價制成

品，實現貨物貿易盈余，并用這種貨物貿易盈余來補償服務貿易逆差，這種全球價值鏈模式

主導了冷戰后的世界經濟，盡管全球經濟危機使得這種模式發生了拓撲變形，但其邏輯結構

并沒有解體，而是更為強化。碳足跡可以刻畫商品與服務的生產過程，呈現一種對偶關系。

相對于發達經濟體，發展中國家的碳排放效率要低很多，因而存在著嚴重的碳泄漏。從全球

經濟一體化的角度來看，全球的生產賬戶與消費賬戶是平衡的，但是由于均衡價格的比價關

系嚴重失衡，并且這種貿易條件的惡化趨勢將長期存在，全球商品和服務的生產和消費在地

理分布上也是嚴重失衡的，作為一種對偶關系，從生產排放和消費排放對比來看也是嚴重失

衡的。

從技術上講，生產排放目錄的核算只需要國內投入產出統計數據和一定技術下的排放因子等

較少數據投入，而消費排放目錄的核算需要國際投入產出表等更多數據。也就是說，在全球

經濟一體化下，建立消費排放目錄需要消費、生產和國家間的貿易數據。研究者需要依據各

個國家的投入產出表和國際貿易數據建立相應的數據庫。有些學者已經采用GTAP（如：

Bang 等，2008；Peters 和 Hertwich 2008b；Baiocchi 和 Minx，2010；Peters 等，

2011b；Chen 和 Chen，2011；Atkinson 等，2011）或OECD（如：Ahmad 和 Wyckoff，

2003；Nakano等，2009；Yan等，2011）數據庫中的數據計算國際貿易中的碳排放。這些研

究表明國際貿易是聯系生產排放和消費排放的紐帶，同時這些研究也為多區域經濟條件下采

用投入產出模型研究消費排放提供了基礎。

本文采用WIOD數據庫中的數據建立多區域投入產出（MRIO）模型分析全球經濟一體化下的

消費碳排放，對比中分析排放失衡的程度。WIOD數據庫中包含了各國的投入產出表、雙邊

貿易數據和生產要素數據。比較全球、各部門和各國的消費排放可為減排領域的國際合作提

供研究基礎，同時可為特定國家制定相應的氣候變化政策從而改變消費模式提供堅實基礎，

也有助于進一步厘清國際交換比價關系，進一步研究以中國為代表的生產國國內投入要素價

格機制改革和貿易條件改善的路徑。

二 方法和數據

（一）多區域投入產出模型

從生產到消費的排放分配需要了解整個供應鏈的情況，這一研究主要采用投入產出法，擴展

的MRIO模型可以刻畫區域間的貿易。無論是被其他地區消費的最終產品還是作為國際生產

鏈的中間投入品，MRIO模型都可以將產品排放追溯到其原產地。這一模型可以根據最終產

品的消費分配全球排放到各個國家和產業部門。根據投入產出分析，一個地區的總產出可

r

表示為：

xZyee

rrrrssr

=++∑－∑ （1）

ss

其中，是地區的總產出列向量，它可分為中間消費和最終消費。中間投入矩陣可表示為

xr

r

Zrij

r

ij

，其元素表示地區的從部門到部門的國內和進口中間投入。最終需求列向量為

yjiers

rrs

ii

，其元素表示部門對部門的國內和進口最終消費。表示從地區到地區的出口

量，表示從地區到地區的進口。

esr

sr

i

僅從國內生產來看，式（1）可表示為：

xZye

rrrrrrs

=++∑ （2）

s

其中從地區出口到地區的可分解為中間消費和最終消費兩部分：

rse

rs

i

eZy

rsrsrs

=+ （3）

按照Leontief固定生產比例的假定，可表示為：

Z

rs

ZAx

rsrsrs

= （4）

其中，表示地區的部門從地區部門的投入，于是，式（2）可表示為：

Zsjri

rs

ij

xAxyAxy

rrrrrrrssrs

=++∑+∑ （5）

srsr

≠≠

于是，MRIO模型用矩陣可表示為：

其中，模塊矩陣表示部門和國家之間產品的相互流動，對角矩陣是國內部門間的產品流動，

非對角矩陣表示不同國家之間的貿易流動。

如果向量表示地區單位產出的CO排放系數，是單位矩陣，是式（6）中的模塊矩

erIA

r

2

陣，是向量

y

r

則每個地區的消費碳排放可表示為：

r

EeIAy

rrr

=（－） （8）

－1

（二）數據

貿易隱含碳的測算需要的數據包括：各國投入產出表、國際貿易數據和部門CO排放數據。

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本文采用WIOD數據庫中1995～2009年的地區間投入產出表（WIOT_Regs），該表分為6個

地區，包括歐元區、歐盟非歐元區、北美、中國、東亞和BRIIAT（澳大利亞、俄羅斯、印

度等其他重要國家）（見表1），剩余的地區用“其他地區”（RoW）表示。WIOD數據庫中

的CO排放數據分為35個部門。GDP和人口來源于IMF。因為該數據庫中最新可得數據是

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