出口对中国区域碳排放影响的空间效应测度——基于1997-2007年区域间投入产出表的实证分析

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唐志鹏, 刘卫东, 公丕萍. 出口对中国区域碳排放影响的空间效应测度——基于1997-2007年区域间投入产出表的实证分析. 69(10): 1403-1413
TANG Zhipeng, LIU Weidong, GONG Peiping. Measuring of Chinese regional carbon emission spatial effects induced by exports based on Chinese multi-regional input-output table during 1997-2007. Acte Geographica Sinica, 69(10): 1403-1413 复制到剪切板

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出口对中国区域碳排放影响的空间效应测度——基于1997-2007年区域间投入产出表的实证分析

唐志鹏^1,², 刘卫东^1,², 公丕萍^1,^2,³

1. 中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室, 北京 100101

2. 中国科学院地理科学与资源研究所, 北京100101

3. 中国科学院大学, 北京 100049

作者简介：唐志鹏 (1978-), 男, 博士, 助理研究员, 中国地理学会会员 (S110007746M), 主要从事区域经济和区域可持续发展模拟研究等。E-mail: tangzp@igsnrr.ac.cn

基金:国家自然科学基金项目 (41201129, 41125005); 中科院重点部署项目 (KZZD-EW-06-02)

摘要

基于投入产出分析理论,本文改进了测度出口引致区域碳排放直接、间接、溢出和反馈四种空间效应公式,并将测度经济发展的溢出和反馈理念扩展到出口对区域间碳排放双向影响的研究中。研究结果显示,1997-2007年全国实际出口引致8区域碳排放的直接效应均有所下降,除了北部沿海区域和西北区域,其他6个区域的间接效应也均有所下降。大部分沿海地区出口引致碳排放的溢出效应较高,北部和东部沿海区域由于与内地地区经济联系密切所受到的反馈效应也较高,但南部沿海区域由于加工贸易比重较高,所受到反馈效应相对少一些,京津区域由于城市职能定位经济辐射有限,所受到的反馈效应最低。内陆地区由于长期以来作为沿海地区的能源资源供应地以及对国内市场的依赖,出口引致碳排放的反馈效应普遍较高,其中西北和中部区域较为明显。注重区域间横向联合减排以及适宜性的区域减排政策有助于全国整体减排目标的实现。

关键词: 出口; 区域; 碳排放; 空间效应; 投入产出; 中国

Measuring of Chinese regional carbon emission spatial effects induced by exports based on Chinese multi-regional input-output table during 1997-2007

TANG Zhipeng^1,², LIU Weidong^1,², GONG Peiping^1,^2,³

1. Key Laboratory of Regional Sustainable Development Modeling, CAS, Beijing 100101, China

2. Institute of Geography Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China

3. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Fund:National Natural Science Foundation of China, No.41201129, No.41125005; The Key Deploy Program of the Chinese Academy of Sciences, No. KZZD-EW-06-02

Abstract

Based on the multi-regional input-output theory, this paper improves four traditional input-output formulas about exports resulting in multi-regional carbon emissions spatial effects which include direct effect, indirect effect, spillover effect and feedback effect. And the latter two formulas are to measure the bidirectional influences of carbon emissions induced by regional exports between two regions. The results suggest that the direct effects of China's eight regions induced by national exports decreased from 1997 to 2007, and the indirect effects induced by national exports also decreased in most parts of China except the northern coastal and northwestern parts. During this period, most of China's coastal regions had strong spillover effects generated by their exports. The northern coastal and eastern coastal regions had stronger feedback effects, while the southern coastal region had weaker feedback effects and Beijing-Tianjin region had the weakest feedback effect brought by their exports respectively. All of the inland regions had strong feedback effects, especially for the northwest and central China due to their exports. More attention should be paid to inter-regional joint implementation so as to effectively achieve China's national carbon-reduction target.

Keyword: export; region; carbon emission; spatial effect; input-output; China

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1 引言

改革开放以来, 中国的经济发展在以出口创汇的外贸政策引领下得到了迅速发展。根据联合国统计署网站公布的数据, 按照2005年不变价, 1981-2010年中国出口总额年均增长15.8%, 高于同期GDP年均增长率5.6个百分点。中国迅速融入到经济全球化的生产网络中, 但是世界工厂地位的确立使得中国长期以来位于微笑曲线中间, 每单位出口商品在获取微薄利润的同时, 却把较高的环境污染留在了国内。自2009年中国成为世界第一出口大国, 也迅速成为了世界碳排放第一大国。在全球应对气候变化形势下, 发展低碳经济成为中国实现未来可持续发展的唯一选择。经济全球化大大促进了地区间的贸易联系, 其中中国出口贸易引发的碳排放问题近年来已成为学术界关注的焦点之一。这些研究或者是立足于国家尺度研究了国际贸易中隐含碳排放, 如Shui和Harriss^[1], Weber和Matthews^[2], Lin和Sun^[3], 魏本勇和方修琦等^[4]以及李丁等^[5], 张晓平从进出口国家的消费区位和排放区位研究了2000-2006年中国与美国、欧盟及日本双边贸易隐含碳的排放转移^[6]; 或者如耿丽敏等^[7]、李臣和张瑞^[8]立足于省域尺度上隐含碳的计算分析, 石敏俊等^[9]分析了2002年和2007年中国省区市碳足迹和人均碳足迹的空间差异, 同时基于区域间投入产出模型计算了2002年省区间碳排放转移并总结了其特点。这些研究对于国家或省域出口等最终需求引致的具体碳排放量以及区域间转移作了实证性分析, 为本文提供了有益借鉴。此外, 由于某一区域的经济发展和知识技术创新往往会对其他区域产生溢出效应^[10], 而在商品整个生产流程引致碳排放的全面核算中, 出口在促进本区域经济增长引致碳排放时, 也会促进其他区域经济增长引致碳排放, 从而产生类似经济发展的碳排放溢出效应。与此同时, 在区域间经济联系的作用下, 其他区域的经济增长也会反过来促进该区域的经济增长形成经济发展的反馈效应^[11], 这样也同样会形成碳排放的反馈效应。由此可见, 在区域经济增长的同时, 不仅会在区域之间形成经济发展的溢出和反馈效应, 也会引起不同空间碳排放的溢出和反馈效应。出口作为最终需求拉动经济增长的同时也带来了资源环境等方面负效应, 并且这种负效应往往发生在多个地区之间。上述出口引致不同区域之间直接、间接、溢出和反馈的碳排放, 涉及到多个区域空间。应该说, 这种出口的变化对多个区域碳排放造成的影响也可看作是一种出口导致不同空间环境变化的空间效应。从目前研究碳排放影响的主要方法来看, 基于统计学基础的计量分析方法虽然简单且灵活性强为较多研究者所运用, 但是由于计量模型中选取的不同指标差异往往导致所得结论不尽相同, 同时计量模型在研究区域间的反馈性影响也显得无能为力, 投入产出分析由于比较系统地反映了国民经济结构且研究框架相对固定, 在分析反馈影响有着计量分析无法比拟的优势^[11], 成为研究区域碳排放的一个有力工具。Leontief在20世纪30年代系统的提出了投入产出分析框架并于70年代首次应用到资源环境领域。Isard、Chenery和Moses于20世纪50年代先后分别提出IRIO和MRIO模型^[12], 奠定了进行多个区域经济、资源和环境分析的研究框架。

综上所述, 目前绝大部分地区间碳排放的研究主要是基于投入产出模型通过最终需求总量来核算不同地区的碳排放量, 并且计算出口引致地区的碳排放包括碳转移和碳足迹等, 就其本质而言, 主要还是从区域间经济联系角度来核算最终需求引致不同地区间基于直接和间接基础上的完全碳排放, 应该说间接排放的应用起到了关键作用, 但是间接排放又必须以直接排放为基础, 因此“ 直接” 与“ 间接” 是相对应的两个概念。对于贸易隐含中的碳核算来说, 地区间的碳转移和碳足迹等其本质上都是侧重考察最终需求对区域环境最终造成的一种单向影响, 与此同时, 地区间相互交织的生产联系也决定了最终需求必然会在地区间最终造成碳反馈的双向影响, 这种反馈作用与溢出同时发生, 同样反馈也是以溢出为基础, 因此“ 反馈” 与“ 溢出” 也是相对应的两个概念, 在经济全球化的时代, 这种双向影响是不容忽视的。此外, 最终需求出口项引致区域碳排放的总量不仅取决于出口总额, 也取决于出口引致区域碳排放的能力大小, 即出口每增加1个经济单位所带来地区间各种不同碳排放 (直接、间接、溢出和反馈) 的实物增加量。这种能力正是多个区域之间直接碳排放系数、中间投入结构和出口结构共同综合作用的结果。“ 继续稳定和拓展外需, 加快转变外贸发展方式, 推动外贸发展从规模扩张向质量效益提高转变” 是中国“ 十二五” 规划纲要中优化对外贸易结构的主要内容。在中国出口贸易不断增长背景下, 不仅仅需要通过出口总量来计算所引致不同地区的碳排放总量, 更需要解析出口引致地区碳排放的能力, 才能为不同区域提升出口的环境效益提供决策依据, 这也正是本文研究目的所在。鉴于上述研究成果更多基于最终需求对地区碳排放最终造成单向影响的角度着眼于碳核算, 本文旨在从经济地理学地区间相互依赖相互作用的视角, 在解析出口最终引致区域碳排放直接和间接效应的单向影响基础上, 进一步解析出口引致区域间碳排放溢出和反馈的双向影响。

从上述出口对中国区域碳排放影响中涉及不同的空间效应来看, 主要可以归结为两个方面：一, 从全国整体出口层面来看, 具体到各区域出口除了直接引致本地区产生碳排放外, 在区域间相互依赖的作用下, 还会间接导致其他区域产生碳排放, 需要通过准确测度全国出口引致区域碳排放的直接和间接效应, 即通过测度全国每增加1个单位出口引致具体区域直接和间接碳排放的增加量来解析全国出口最终引致区域碳排放的单向影响能力; 二, 从局部区域出口层面来看, 在区域间相互作用下, 出口会同时引致各区域碳排放的溢出和反馈, 会对本区域以外的其他区域最终产生单向的碳排放溢出, 并且在溢出的同时又会反过来对本区域碳排放产生反馈影响, 需要通过准确测度区域出口引致区域间碳排放的溢出和反馈效应, 即通过测度各区域每增加1个单位出口引致对其他区域碳排放溢出的增加量以及同时所受到其他区域碳排放反馈的增加量来解析区域出口最终引致区域间碳排放的双向影响能力。因此, 本文以中国1997-2007年8区域出口为例, 进行区域间的投入产出分析, 提出关于出口对中国区域碳排放影响的直接、间接、溢出和反馈的空间效应测度的改进公式并作实证分析, 为相关部门制定低碳出口的适宜性区域政策进而最终实现全国整体碳减排目标提供科学的决策依据。

2 数据来源及测度公式

2.1 数据来源及区域和产业的划分

本文中投入产出数据来自中国1997-2007年的三张投入产出表, 包括国家信息中心研制的中国1997年和2002年区域间投入产出表, 以及中国科学院地理科学与资源研究所和国家统计局联合研制的中国2007年30省区市区域间投入产出表^[13]。西藏、香港、澳门和台湾由于缺乏相关的数据, 投入产出表涉及的地区仅包含了大陆30省区市。碳排放所需要的一次能源数据来自1997-2007年中国能源统计年鉴, 碳排放的计算采用IPCC中各种化石能源的净发热值和缺省含碳量等因子系数。本研究重点在于考察空间效应, 同时为了保证不同年份的产业口径具有可比性, 依据国家信息中心研制的中国1997年区域间投入产出表将中国30省区市划分为8区域4部门。8区域划分为：东北区域 (黑龙江、吉林、辽宁), 京津区域 (北京、天津), 北部沿海区域 (河北、山东), 东部沿海区域 (上海、江苏、浙江), 南部沿海区域(福建、广东、海南), 中部区域 (山西、河南、安徽、湖北、湖南、江西), 西北区域 (内蒙古、陕西、宁夏、甘肃、青海和新疆) 和西南区域 (四川、重庆、广西、云南和贵州)。每个区域的三次产业部门统一划分为：1、农业; 2、工业; 3、建筑业; 4、服务业。由于本文中着重对不同年份下出口引致各个区域之间的碳排放实物量作相对大小的比较分析, 故文中投入产出表中的经济数据为当年价。

2.2 全国出口引致区域碳排放直接和间接空间效应的测度公式

假设以两区域为例, 每个区域均为n个部门, 在行方向平衡建立模型为公式 (1) 如下：

$\begin{matrix} X = {(I - A)}^{- 1} ∙ Y = (I + A + A^{2} + \dots) ∙ Y = L ∙ Y \end{matrix}$ (1)

式中, $\begin{matrix} A = [\begin{matrix} A^{11} & A^{12} \\ A^{21} & A^{22} \end{matrix}] \end{matrix}$ , $\begin{matrix} Y = [\begin{matrix} Y^{1} \\ Y^{2} \end{matrix}] \end{matrix}$ , $\begin{matrix} X = [\begin{matrix} X^{1} \\ X^{2} \end{matrix}] \end{matrix}$ , $\begin{matrix} L = {(I - A)}^{- 1} = [\begin{matrix} L^{11} & L^{12} \\ L^{21} & L^{22} \end{matrix}] \end{matrix}$ ,

为强调地区差别上述式子仅在各子矩阵标注上标, 用以表示相应地区。污染作为经济活动的副产品, 直接和产出水平相关^[13]。在公式 (1) 两边同时引入直接碳排放系数行向量E, 将公式 (1) 改写为公式 (2)。

$\begin{matrix} E ∙ X = E ∙ L ∙ Y = \overset{̅}{E} ∙ Y \end{matrix}$ (2)

式中：E为1× 2n的直接碳排放系数行向量, Y为2n× 1的最终使用列向量, X为2n× 1的总产出列向量, L为2n× 2n的列昂惕夫逆矩阵, $\begin{matrix} \overset{̅}{E} = E ∙ L \end{matrix}$ 为1× 2n的完全碳排放系数行向量。公式 (2) 通过引入直接碳排放系数把碳排放与国民经济各生产环节密切联系起来, 有助于详细解析整个产业链的产生过程。目前相关的碳排放^{[6, 14, 15]}和碳足迹^[9]等涉及的研究方法主要是基于公式 (2) 或者为其变形形式, 但公式 (2) 中没有将直接排放和间接排放细分到具体的空间来源地。在公式 (2) 中, 我们需要对其变形, 得到引致具体空间直接和间接的碳排放量, 同时在新的测度公式中还需要引入全国出口结构列向量, 以便更直观地反映出全国总出口每增加1个单位给各个空间单元碳排放带来的影响。对上述两区域扩展为更多区域的情况, 假设有m个地区, 每个地区均为n个部门, 则全国实际出口引致区域直接和间接碳排放量的测度公式根据公式 (2) 式可以改进为公式 (3)：

(3)

去掉出口规模总量y, 在直接排放系数 $\begin{matrix} \overset{⌢}{E} \end{matrix}$ , 生产结构L和出口结构 $\begin{matrix} \overset{⌢}{P} \end{matrix}$ 保持不变的假设下, 即得到全国出口每增加1个单位引致区域碳排放的直接和间接空间效应的测度公式 (4)：

(4)

式中,

这里, C为m· n× m· n的全国实际出口引致区域直接和间接碳排放量的空间分布矩阵, 为相应地区部门m· n× m· n直接碳排放系数对角阵, 为相应地区部门m· n× m· n出口结构系数对角阵, 所对应元素即为相应地区部门占全国出口总额的比重, y为全国出口总额。E¹, Eⁿ, P¹, Pⁿ等为对应地区的子矩阵。即为全国出口引致区域直接碳排放的空间效应矩阵, 它表示全国出口每增加1个单位在相应区域对应部门所引致的直接碳排放量; 而即为全国出口引致区域间接碳排放的空间效应矩阵, 它表示全国出口每增加1个单位在相应区域对应部门所引致的间接碳排放量。通过公式 (4) 的最终矩阵可以看出, 完全明确了直接和间接碳排放所属的具体空间来源, 能够较为全面的反映了全国单位出口引致区域碳排放的能力, 并且这种引致能力包括了发生在本地区和其他地区的直接和间接碳排放, 譬如在W矩阵和矩阵中, 相应位置的元素和分别表示当全国出口每增加1个单位, 这时反映在区域r第j个产业部门出口量变化所引起区域t第i个产业部门直接和间接碳排放的增加量。这样, 通过上述改进后的公式 (4), 就可以测度全国出口引致区域碳排放的直接和间接的空间效应。

2.3 区域出口引致区域间碳排放溢出和反馈空间效应的测度公式

Miller最早应用投入产出技术测度区域间的经济增长引致的反馈效应, 但并没有严格分解出溢出效应^[16]。后来学者们陆续在此基础上将溢出效应与反馈效应分解开来, 并致力于实证分析^{[17, 18, 19]}。潘文卿进一步严格区分了两区域间的乘数效应、溢出效应和反馈效应。因具体的推导过程比较繁琐, 这里仅给出潘文卿的两地区投入产出模型的最终形式, 如公式 (5) 所示^[20]。

$\begin{matrix} [\begin{matrix} X^{1} \\ X^{2} \end{matrix}] = [\begin{matrix} L^{11} Y^{1} \\ L^{22} Y^{2} \end{matrix}] + [\begin{matrix} S^{12} L^{22} Y^{2} \\ S^{21} L^{11} Y^{1} \end{matrix}] + [\begin{matrix} (F^{11} - I) L^{11} Y^{1} + (F^{11} - I) S^{12} L^{22} Y^{2} \\ (F^{22} - I) L^{22} Y^{2} + (F^{22} - I) S^{21} L^{11} Y^{1} \end{matrix}] \end{matrix}$ (5)

式中, L¹¹ = (I - A¹¹)^-1, L²² = (I - A²²)^-1, S¹² = (I - A¹¹)^-1A¹², S²¹ = (I - A²²)^-1A²¹,

$\begin{matrix} F^{11} = {[I - {(I - A^{11})}^{- 1} A^{12} {(I - A^{22})}^{- 1} A^{21}]}^{- 1} = {[I - S^{12} S^{21}]}^{- 1} \end{matrix}$ ,

$\begin{matrix} F^{22} = {[I - {(I - A^{22})}^{- 1} A^{21} {(I - A^{11})}^{- 1} A^{12}]}^{- 1} = {[I - S^{21} S^{12}]}^{- 1} \end{matrix}$ 。

在公式 (5) 中右边第一项为区域内的乘数效应, 第二项为区域间的溢出效应, 第三项为区域间的反馈效应。在反馈效应中, 区域1最终需求的变化影响到自身总产出变化, 同时在区域间经济联系下通过影响到区域2发生变化后, 再反过来影响自身总产出的变化。显然, 区域间反馈效应由本区域和其他区域两部分的最终需求变化引起。区域1的总产出变化由自身区域最终需求Y¹引起的分为两部分包括L¹¹Y¹和 (F¹¹ - I)L¹¹Y¹, L¹¹Y¹表示区域内的乘数效应, (F¹¹ - I)L¹¹Y¹则表示通过区域2与区域1的联系S¹²S²¹引起的区域间反馈。区域间经济发展的溢出效应和反馈效应通过求和算子行向量α = (1, 1, ...1) 分别表示为以下的公式 (6) 和 (7)^[20]：

区域间溢出效应： $\begin{matrix} S O^{tr} = α S^{tr} L^{rr} \end{matrix}$ (6)

区域间反馈效应： $\begin{matrix} F B^{rr} = α (F^{rr} - I) L^{rr} \end{matrix}$ (7)

这里, SO^tr为1× n的行向量, 其中第j个元素表示地区r第j个产业部门最终需求每增加1个单位所引起地区t总产出的增加量。FB^tr为1× n的行向量, 其中第j个元素表示地区r第j个产业部门最终需求每增加1个单位, 由于引起地区t总产出的增加而反过来再次引起本地区r总产出的增加量。公式 (6) 和 (7) 反映的是两个地区间最终需求带动经济发展的一种空间效应, 在公式 (5) 中若Y¹和Y²仅为最终需求的出口项, 则X¹和X²代表由出口引致的总产出。将地区出口Y¹和Y²分解为地区出口结构系数对角阵和分别与出口总额y¹和y²相乘, 同时引入求和算子列向量θ = (1, 1, ...1)^T, 将公式 (5) 变形, 得：

(8)

若研究两个地区间最终需求引致的碳排放溢出和反馈效应, 同样需要对等式 (8) 加以改进, 在等式 (8) 两边同时左乘直接碳排放系数对角阵 $\begin{matrix} \overset{⌢}{E} = diag {E^{1}, E^{2}} \end{matrix}$ , 等式左边矩阵元素E¹X¹和E²X²显然易见为区域1和区域2的碳排放量, 这时等式右边第二项为：

且第三项为：

在引入了左乘直接碳排放系数对角阵 $\begin{matrix} \overset{⌢}{E} = diag {E^{1}, E^{2}} \end{matrix}$ 后, 区域间碳排放的溢出和反馈效应通过求和算子行向量α = (1, 1, ...1) 表示为以下新的测度公式 (9) 和 (10)：

区域间碳排放溢出效应：

(9)

区域间碳排放反馈效应：

(10)

公式 (9) 和 (10) 中, CSO^tr为1× n的行向量, 其中第j个元素 $\begin{matrix} cs o_{j}^{tr} \end{matrix}$ 表示当地区r出口总额每增加1个单位时, 由地区r第j个产业部门出口增加部分所引起地区t碳排放的增加量。CFB^rr为1× n的行向量, 其中第j个元素 $\begin{matrix} cf b_{j}^{rr} \end{matrix}$ 表示当地区r出口总额每增加1个单位时, 由地区r第j个产业部门出口增加部分引起地区t总产出的增加而反过来再次引起本地区r的碳排放增加量。这样, 通过上述改进后的公式 (9) 和公式 (10), 就可以测度出口引致区域碳排放溢出和反馈的空间效应。

3 实证分析

3.1 全国出口引致区域碳排放直接和间接的空间效应

根据中国统计年鉴相关年份数据显示, 在上述全国8区域中, 1997年东部沿海区域 (上海、江苏和浙江) 出口总额占全国总出口的21.5%, 2002年为30.7%, 2007年则达到39.1%, 而1997年南部沿海区域 (福建、广东和海南) 出口总额占全国总出口的46.9%, 2002年为42.0%, 2007年则达到34.5%, 其余6个区域每个区域出口总额均未超过全国总出口的9% (图1)。

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	图1 1997-2007年中国8区域出口所占份额Fig. 1 The share of Chinese eight regional exports from 1997-2007

在相应年份的出口结构下, 本文以1亿元作为出口的1个单位。采用公式 (4) 计算1997-2007年中国每增加1亿元出口引致8区域直接和间接碳排放增加量的空间效应如表1所示。由表1可以看出, 1997年全国出口每增加1亿元引致各区域直接和间接碳排放的增加量包括碳排放的空间, 譬如1997年全国出口每增加1亿元引致东北区域增加总排放量1671 t, 其中引致本区域直接碳排放增加量551 t, 本区域间接排放增加量713 t, 同时引致东部沿海区域间接的碳排放增加量148 t, 引致南部沿海区域间接的碳排放增加量137 t等等。2002年和2007年的情况也类似。

根据表1的数据结果显示, 全国出口引致的东部沿海区域和南部沿海区域碳排放无论是直接排放、间接排放空间效应都位居前列, 这与两个区域在全国出口比重中占据主导地位是密不可分的。从全国出口引致区域直接和间接碳排放来看, 1997-2007年全国出口每增加1亿元引致东部沿海区域和南部沿海区域直接和间接的碳排放增加量均有所降低, 表明这一时期两区域贸易的质量效益有所上升, 譬如1997年全国出口每增加1亿元引致东部沿海区域增加总碳排放2332 t (本区域直接排放810 t, 本区域间接排放1084 t和其他区域间接排放438 t), 2002年全国出口每增加1亿元则引致东部沿海区域增加总碳排放1598 t (本区域直接排放761 t, 本区域间接排放715 t和其他区域间接排放122 t), 2007年全国出口每增加1亿元则引致东部沿海区域增加总碳排放1086 t (本区域直接排放538吨, 本区域间接排放452 t和其他区域间接排放96 t), 南部沿海区域也呈类似的情况。全国出口引致南部沿海区域直接碳排放增加量所占总排放增加量比重相对最高, 表明引致其他区域的间接碳排放增加量所占比重一直最低, 南部沿海区域主要从事加工出口贸易, 其出口与国内其他区域经济联系程度较低。总体来看, 全国出口每增加1亿元引致北部沿海、东部沿海和南部沿海区域碳排放的直接效应居于前列。3个沿海区域作为贸易大区, 全国出口引致这3个区域碳排放直接效应的减弱对于我国提升贸易环境效益至关重要, 中部区域作为我国重要的能源输送地区, 尽管出口总额不高, 但引致该区域碳排放的间接效应也不容忽视。同时发现在全国出口引致绝大部分区域1997-2007年碳排放直接和间接效应均有所减弱的趋势下, 引致北部沿海区域和西北区域碳排放在2002-2007年的间接效应反而有所增强, 进一步计算得到2007年北部沿海区域间接效应中来自本地的高达53.0%, 而西北区域仅为18.4%, 表明这一时期西北区域成为中国出口引致其他区域碳排放间接效应增强的唯一地区。西北区域目前成为全国出口引致的碳排放最主要源地, 西北区域的内蒙古、陕西和新疆都是我国主要的产煤基地。

表1 1997-2007年全国每增加1亿元出口引致8区域直接和间接碳排放增加量的空间效应 (t) Tab. 1 The eight regional spatial effects of the direct and indirect increase carbon emissions induced by an additional 10⁸ CNY exports in China from 1997-2007 (ton)

3.2 区域出口引致区域间碳排放溢出和反馈的空间效应

进一步从区域出口层面解析区域间碳排放相互作用的双向影响。由前面数据得知, 东部沿海区域和南部沿海区域出口始终占据着我国出口的主导地位。采用公式 (9) 和 (10) 计算1997-2007年东部沿海区域和南部沿海区域出口每增加1亿元引致区域间碳排放的溢出及反馈效应, 分别如图2和图3所示。

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	图2 1997-2007年中国东部沿海区域出口每增加1亿元引致溢出及反馈的碳排放量 (t)Fig. 2 The amounts of spillover and feedback carbon emissions induced by an additional 10⁸ CNY exports in eastern coastal region of China from 1997-2007 (ton)

从图2和图3的溢出效应显示结果来看, 1997年东部沿海区域出口每增加1亿元, 将引致其他区域农业增加碳排放20.09 t, 工业增加碳排放4770.30 t, 建筑业增加碳排放8.63 t, 服务业增加碳排放443.81 t。2002年东部沿海区域出口每增加1亿元, 将引致其他区域农业增加碳排放4.03 t, 工业增加碳排放1017.65 t, 建筑业增加碳排放3.30 t, 服务业增加碳排放38.68 t。2007年东部沿海区域出口每增加1亿元, 将引致其他区域农业增加碳排放1.29 t, 工业增加碳排放1416.49 t, 建筑业增加碳排放13.14 t, 服务业增加碳排放92.96 t。1997-2002年东部沿海区域出口每增加1亿元引致其他区域碳排放在各个部门均有所下降, 2002-2007年除了农业有所下降外, 其他部门都出现了反弹。从南部沿海区域来看, 1997年出口每增加1亿元, 将引致其他区域农业增加碳排放31.37 t, 工业增加碳排放4592.34 t, 建筑业增加碳排放8.44 t, 服务业增加碳排放474.73 t, 2002年农业、工业、建筑业和服务业碳排放依次增加为9.28 t、1066.95 t、0 t、58.58 t, 2007年则依次为1.52 t、1404.61 t、0.83 t、70.74 t。因此, 1997-2002年南部沿海区域出口每增加1亿元引致其他区域碳排放在各个部门均有所下降, 2002-2007年除了农业有所下降外, 其他部门都出现了反弹, 这与东部沿海区域呈现的空间溢出效应相同。从分部门的具体溢出数值来看, 东部沿海区域和南部沿海区域出口每增加1亿元引致其他区域的碳排放差异并不明显。这两个区域对全国其他区域的碳溢出作用相差不大。

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	图3 1997-2007年中国南部沿海区域出口每增加1亿元引致溢出及反馈的碳排放量 (t)Fig. 3 The amounts of spillover and feedback carbon emissions induced by an additional 10⁸ CNY exports in southern coastal region of China during 1997-2007 (ton)

再来进一步考察区域间碳排放的反馈效应, 根据图2和图3的显示结果, 1997年东部沿海区域出口每增加1亿元通过影响到其他区域的总产出, 在区域间相互作用下反过来又将引致东部沿海区域自身农业增加碳排放0.57 t, 工业增加碳排放134.67 t, 建筑业增加碳排放0.24 t, 服务业增加碳排放12.68 t。2002年和2007年东部沿海区域农业、工业、建筑业和服务业则依次分别为0.09 t和0.03 t, 19.72 t和27.54 t, 0.06 t和0.25 t, 0.77 t和1.93 t。1997-2002年东部沿海区域出口每增加1亿元通过空间反馈效应引致自身区域碳排放在各个部门均有所下降, 2002-2007年除了农业有所下降外, 其他部门都出现了反弹。再从南部沿海区域来看, 1997年出口每增加1亿元, 通过空间反馈效应引致自身区域农业增加碳排放0.41 t, 工业增加碳排放56.98 t, 建筑业增加碳排放0.10 t, 服务业增加碳排放5.95 t, 2002年农业, 工业, 建筑业和服务业碳排放依次增加为0.09 t, 9.94 t, 0 t和0.59 t, 2007年则依次为0.02 t, 12.96 t, 0.01.t和0.7. t。因此, 1997-2002年南部沿海区域出口每增加1个单位通过空间反馈效应引致自身区域碳排放在各个部门均有所下降, 2002-2007年除了农业有所下降外, 其他部门又都出现了反弹, 这也与东部沿海区域呈现的空间反馈效应相同。对于出口引致碳排放的溢出和反馈效应, 1997-2007年工业部门始终在东部沿海区域和南部沿海区域起着绝对优势地位, 而农业和建筑业相对较弱。再进一步通过各区域出口引致碳排放的溢出效应和反馈效应的比值来解析区域之间的空间联系, 计算结果如表2所示。

表2 1997-2007年中国8区域出口引致碳排放的溢出和反馈效应的比值 Tab. 2 The spillover to feedback ratios of carbon emissions effects induced by exports in eight regions of China during 1997-2007

从工业部门出口引致碳排放的溢出和反馈的比值来比较东部沿海区域和南部沿海区域, 1997年东部沿海区域出口每增加1个单位引致碳排放的溢出与反馈比值为35.4, 2002年和2007年分别为51.6和51.4, 而南部沿海区域1997-2007年则依次为80.6、107.3和108.3。1997-2007年两个区域每增加1亿元溢出的碳大体相同, 但是东部沿海区域受到的反馈碳为南部沿海区域2倍左右, 这表明在区域间的能源 (碳排放) 经济联系上, 东部沿海区域与全国其他区域的经济联系比南部沿海区域更紧密, 隐含在地区间产品贸易流中的隐含碳联系也更紧密。由于沿海地区经济发展多依赖于本地以外市场, 其中东部沿海区域经济总量大, 产业类型多为中间需求大的加工制造业, 对国内经济的需求引致效应较强, 经济增长和出口贸易引致的本地碳排放和区外碳排放自然也就较大, 南部沿海地区加工贸易的比重较大, 对外经济联系多依赖国际市场, 对国内经济的需求引致效应相对较弱^[21]。相关出口贸易对各地区经济联系作用的研究结论也显示^[21]：南部沿海区域加工出口贸易的依存度较高, 更多参与了国际市场联系而并非国内市场, 东部沿海区域对国内市场和国际市场的依存都较明显, 而东北区域、北部沿海、中部区域、西北区域和西南区域主要更多与国内非本地市场联系更紧密。从区域出口引致区域间碳排放溢出与反馈的比值来看, 东北区域、北部沿海、中部区域、西北区域和西南区域的比值较低, 更多向国内其他区域输送高能耗产品, 并且也依赖于其他区域的经济发展, 故这五个区域出口所引致自身碳排放的反馈效应也较大。京津区域出口引致碳排放的溢出与反馈效应比值1997-2007年一直保持最高, 表明京津区域向国内其他区域溢出较多碳的同时, 受到经由其他区域反馈碳的影响却较小。长期以来京津区域作为环渤海最主要的经济增长区, 由于其特殊的行政职能定位并未能够使得其他区域有效的参与到自身经济资源的共享, 在保持全国低碳城市运营的同时, 却消耗了来自其他区域大量能源资源型产品, 对其他区域溢出了较多的碳, 这也进一步论证了京津区域长期以来一直未能够像东部沿海区域一样对国内其他区域形成有效的经济辐射。

4 结论及启示

(1) 从全国出口最终引致区域碳排放的单向影响来看, 1997-2007年全国出口引致8区域碳排放的直接效应均有所下降; 除2002-2007年北部沿海区域和西北区域外, 1997-2007年引致其他区域碳排放的间接效应也有所下降。其中, 全国出口引致东部沿海、南部沿海和北部沿海3个贸易大区碳排放的直接效应居于前列, 引致中部、西北和西南区域碳排放的间接效应则居于前列; 从区域出口最终引致区域间碳排放的双向影响来看, 1997-2007年东部沿海、南部沿海和京津区域出口对其他区域碳排放的溢出效应居于前列, 而中部和西北区域出口引致自身碳排放的反馈效应居于前列, 京津区域出口引致自身碳排放的反馈效应最低。工业始终是各区域出口引致区域间碳排放的溢出和反馈效应最大的产业部门。

(2) 改革开放后“ 两个大局” 的战略实施使得沿海地区处于出口商品的生产链下游, 而内陆地区更多为沿海地区提供能源资源进而被锁定于出口商品的生产链上游。从出口最终引致区域碳排放单向影响的传统观点^{[9, 21]}来看, 沿海地区更应关注的是直接效应, 内陆地区则是间接效应, 文中的计算结果也再次论证了这一观点。而进一步从出口最终引致区域间碳排放的双向影响来看, 在沿海地区中, 北部和东部沿海区域在向其他区域溢出较多碳的同时, 也受到了较多的反馈碳, 而南部沿海区域由于“ 两头在外” 的加工出口贸易相对比重较高, 故所受到的反馈碳也相对少一些。京津区域由于自身特殊的城市职能定位并未能够打破行政边界与其他区域建立良好的经济互动联系, 在向其他区域溢出较多碳的同时, 所受到的反馈碳却非常少。东北、西北、中部和西南4个内陆地区与国内其他区域具有较强的经济双向依赖关系, 在向其他区域溢出碳的同时, 也受到了较多的反馈碳, 其中西北和中部区域集中了我国主要的能源省份, 受到的反馈碳较多, 而东北和西南次之。

(3) 现有区域减排政策多是从国家到省市县自上而下的任务分解, 纵向层次明显, 但是区域间经济联系的客观存在决定了更应该注重区域间横向联合减排, 以避免生产链的断裂造成碳泄漏, 进而影响全国碳减排整体目标的实现。文中计算分析结果显示出口引致区域碳排放能力的空间格局并非全国一貌, 因此“ 一刀切” 的区域减排政策明显不适用, 需要采取因地制宜性的空间政策, 具体而言就是：对于沿海地区, 重点考虑北部和东部沿海区域自身能源利用效率的提升, 在出口引致区域间碳排放的双向影响下必然会使得自身区域和其他相关区域碳排放加速下降; 南部沿海区域根据自身依赖国际市场的特征可考虑进口替代的策略实现自身的减排; 京津区域应打破行政边界实现经济功能更大面积的辐射, 利用自身技术优势主动帮助能源资源供应区域提高能源加工转化效率, 以减少本区域的碳溢出; 对于内陆地区, 要尽可能实现产业多元化, 改变向沿海地区输送能源资源为主的单一化贸易方式, 优先考虑西北和中部区域的能源加工转化效率, 其次是东北和西南区域, 这样在出口引致区域间碳排放的双向影响下, 内陆地区能够有效的实现自身区域和其他相关区域碳减排目标。

(4) 本文基于投入产出分析理论, 改进了传统区域间投入产出的测度公式以研究出口项引致各个区域碳排放的四种空间效应。对于区域可持续发展涉及更复杂的人地要素而言, 可以依托本文的研究成果进一步研究其他最终需求项对碳排放的空间效应, 譬如投资项和消费项对碳排放的溢出和反馈效应, 并且对于资源环境问题而言, 还有很多其他的环境污染物排放可以探索, 如研究最终需求引致区域间其他环境污染物包括二氧化硫和工业废水等污染物的排放计算。此外, 就研究的空间尺度而言, 文中提出的测度公式研究的空间不仅仅适用于一个国家大区域尺度, 也可以适用于一个市域的区县尺度。总之, 文中对于空间效应测度的理论分析还可以得到更多的扩展。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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Shui

, Harriss R

The role of CO₂ embodiment in US-China trade.

Energy Policy, 2006, 34(18): 4063-4068.

Abstract This study examines the influence of US–China trade on national and global emissions of carbon dioxide (CO 2 ). The three basic questions are as follows: (1) What amount of CO 2 emissions is avoided in the US by importing Chinese goods? (2) How much are CO 2 emissions in China increased as a result of the production of goods for export to the US? and (3) What are the impacts of US–China trade on global CO 2 emissions? Our initial findings reveal that during 1997–2003: (1) US CO 2 emissions would have increased from 3% to 6% if the goods imported from China had been produced in the US, (2) About 7%–14% of China's current CO 2 emissions were a result of producing exports for US consumers, and (3) US–China trade has increased global CO 2 emissions by an estimated 720 million metric tons. We suggest that the export of US technologies and expertise related to clean production and energy efficiency to China could be a “win–win” strategy for both countries for reducing their trade imbalance and mitigating global CO 2 emissions. Improved international accounting methodologies for assigning responsibility for CO 2 emissions must be designed to account for the dynamic nature of international trade.

... 这些研究或者是立足于国家尺度研究了国际贸易中隐含碳排放,如Shui和Harriss^[1],Weber和Matthews^[2],Lin和Sun^[3],魏本勇和方修琦等^[4]以及李丁等^[5],张晓平从进出口国家的消费区位和排放区位研究了2000-2006年中国与美国、欧盟及日本双边贸易隐含碳的排放转移^[6] ...

2007

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Lin

Boqiang

, Sun

Chuanwang.

Evaluating carbon dioxide emissions in international trade of China.

Energy Policy, 2010, 38(1): 613-621.

Abstract China is the world's largest emitter of carbon dioxide (CO 2 ). As exports account for about one-third of China's GDP, the CO 2 emissions are related to not only China's own consumption but also external demand. Using the input–output analysis (IOA), we analyze the embodied CO 2 emissions of China's import and export. Our results show that about 3357 million tons CO 2 emissions were embodied in the exports and the emissions avoided by imports (EAI) were 2333 million tons in 2005. The average contribution to embodied emission factors by electricity generation was over 35%. And that by cement production was about 20%. It implies that the production-based emissions of China are more than the consumption-based emissions, which is evidence that carbon leakage occurs under the current climate policies and international trade rules. In addition to the call for a new global framework to allocate emission responsibilities, China should make great efforts to improve its energy efficiency, carry out electricity pricing reforms and increase renewable energy. In particular, to use advanced technology in cement production will be helpful to China's CO 2 abatement.

2009

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Wei

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Xiuqi

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Estimation of carbon emissions embodied in export in the view of final demand s for China.

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[魏本勇, 方修琦, 王媛等. 基于最终需求的中国出口贸易碳排放研究. 地理科学, 2009, 29(5): 634-640. ]

International trade is also an important factor influencing the greenhouse gas (GHG) emissions of an economy. As the continuously increasing of export trade, a part of Chinese carbon emissions had been used to produce exported goods satisfying the consumption demands outside China. The foreign consumers, especially from developed countries, have also the responsibility to Chinese carbon emissions. Knowing about the situation of carbon emissions embodied in Chinese international trade clearly is important in responding the international negotiation and trying to win more development rights in the future. In view of this, based on the input-output table (2002) with 122 sectors and 44 sectoral energy consumption data, this paper estimated the national and sectoral carbon emissions embodied in Chinese exporting trade from the view of final demands. In order to understand the carbon emissions embodied in exports accurately, the imported input was distinguished from domestic input and, the emission imported and later exported was also included in this paper. The results showed the production of Chinese exports required the carbon emission generation of 288.22-330.49 MtC within and outside China, most of it (261.19 MtC) being generated in domestic production processes. In this way, the domestic production of goods for exporting accounted for about 23.45% of Chinese total emissions from the consumption of primary energy in 2002. For most sectors, over 80% of their exported carbon pollution was generated in domestic production. Exported carbon emissions from the manufacture of communication and electronic equipment, the one of raw chemical materials and chemical products, and the one of textile were most significant in all industries, and their exported emissions generated in domestic production processes were also the biggest in all sectors of China. Looking at the ratios of imported and later exported emissions to the total exported emissions in the minimum scenario, there were 13 sectors whose ratio values were higher than the average of Chinese economy, and the sectors mining and processing of ferrous metal ores, production and supply of water, production and supply of electric power and heat power showed the highest values. However, in all sectors, the manufacture of raw chemical materials and chemical products, manufacture of communication and electronic equipment, smelting and pressing of ferrous metals, extraction of petroleum and natural gas had the highest imported and later exported emission. The production of Chinese exports per unit output generated about 0.093-0.106 kgC in China and abroad, 0.084 kgC of which was generated in domestic production. The most significant carbon-intensive sectors were mining and processing of ferrous metal ores, production and supply of electric power and heat power, and production and supply of water. Given the pressure of carbon emission reduction and national energy security, it is not appropriate for China to increase the exports of goods with higher energy consumption, and it is necessary to improve the production technology to decrease the intensities of sectoral energy consumption in the future; On the other hand, the developed countries should actively provide advanced production technologies to China and other developing countries to reduce global emissions of GHG, which will be helpful to get a win-win situation of equality and efficiency in the action of global carbon emission reduction.

1. School of Geography, Beijing Normal University, Beijing, 100875; 2. School of Environment Science and Technology, Tianjin University, Tianjin, 300072

以2002年为例,采用投入产出模型,从最终需求的角度对中国出口贸易引起的碳排放(包括直接和间接排放)进行了评估。结果表明,2002年中国为满足对外出口需求而在国内和国外引起的碳排放约288.22~330.49 MtC,其中国内出口排放261.19 MtC,约占当年国内一次能源消费碳排放量的23.45%;大部分部门的出口碳排放主要是由国内排放所贡献,进口再出口排放对总出口排放的平均贡献率在9.38%~20.97%之间。中国单位产值出口的平均碳排放为0.093~0.106 kgC,其中0.084 kgC是在国内排放;碳密集部门多集中于重化工业、交通运输和部分轻工业。将来一方面,中国不宜增加高耗能行业的出口;另一方面,国外发达国家也应积极向中国等发展中国家转让先进生产技术,以减少全球温室气体排放,实现全球减排行动中公平与效率的双赢。

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[李丁, 汪云林, 牛文元. 出口贸易中的隐含碳计算: 以水泥行业为例. 生态经济, 2009, (2): 58-60. ]

文章介绍了出口贸易中隐含碳的概念和内涵,并结合中国出口贸易的实际情况对水泥出口中的隐含碳做了计算.结果为:2006年,中国的出口水泥贸易中隐含了超过千万吨的CO2 排放,因为是在中国进行的生产,所以按照相关国际条约的规定,这部分消耗实际上还需要由中国来承担,其价值大约占到水泥出口贸易额的15.8%,远远超过一般水泥出口的平均利润率水平.因此,这种高能耗、高碳排放产品的出口在今后的对外贸易中须严格限制,为中国在国际事务中赢得更多的主动权.

2009

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Zhang

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Carbon dioxide emissions embodied in China's foreign trade.

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[张晓平. 中国对外贸易产生的CO₂ 排放区位转移分析. 地理学报, 2009, 64(2): 234-242. ]

Efforts such as the Kyoto Protocol to reduce greenhouse gas emissions that may be linked to climate change account carbon dioxide emission mostly referred to the country-level territories. However, inter-country flows of goods by international trade may cause emissions from local consumption suffered in an exporting county. Therefore, the estimation of carbon dioxide emissions associated with international trade (by excluding the emissions associated with exports and including the emissions associated with imports) will give a more complete picture of responsibilities of various countries for the emissions that cause the climate change. The aim of this study is to explore carbon dioxide emissions associated with international trade of China and their sources regarding the emissions of imports and exports on the results of its total emissions. China is now being regarded as the leading country of carbon dioxide emissions in the world, but how much of its emission reflects the production of goods for export to foreign economies need to be studied seriously. For this study, China's foreign trade data of exports and imports from U.S., EU and Japan by HS from 2000 to 2006 provided by Department of Trade and External Economic Relations Statistics of China were used, and the 98 divisions of HS goods was aggregated into 17 branch divisions according to industrial sector divisions used in China's Statistical Yearbook and China's input-output table. By employing input-output table, embodied energy consumption (energy consumption directly and indirectly caused by intermediary products) and associated carbon dioxide emissions of goods exported from China were calculated. The results show that carbon dioxide emissions embodied in exported goods from China has increased from 0.96 Gt in 2000 to 1.91 Gt in 2006, representing 30-35% of China's total emissions over the period. Based on CO 2 emissions of fuel combustion in different countries, emissions embodied in imported goods to China from different trade partners were also estimated. It points out net carbon dioxide emissions embodied has increased from 0.13 Gt to 0.32 Gt in China-US trade, and 0.056 Gt to 0.227 Gt in China-EU trade, respectively, from 2000 to 2006. Since the Kyoto Protocol restricts emissions only in Annex I countries, there is a scope for Annex I countries to reduce domestic emissions without adjusting final consumption because they can import more goods from non-Annex I countries, for example, China. Finally, it argues improved international accounting methodologies for assigning responsibility for CO 2 emissions must be designed to account for the dynamic nature of integrated international economy.

College of Resources and Environment, Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

减缓以CO 2 为主的温室气体排放所引起的全球气候变化问题越来越为国际社会所瞩目。目前有关的国际协定主要以国家本土温室气体排放为基准核算国家的碳排放责任和减排成效, 忽略了国际商品贸易流引起的排放区位与产品消费区位的空间分离。本文利用 2000~2006 年中国海关货物进出口商品分类数据, 采用投入产出法, 分析了中国货物进出口贸易产生的CO 2 排放区位向中国的转移效应。结果表明, 中国出口商品内涵的CO 2 排放量从 2000 年的9.6 亿t 增加到2006 年的19.1 亿t, 每年占全国总排放的比重基本在30%-35%。扣除进口商品使我国避免在本土排放的CO 2 , 货物进出口贸易使净转移到我国的CO 2 排放量至少从2.3 亿t 增加到7.2 亿t, 中美贸易顺差、中国与欧盟贸易顺差是产生净转移的主要原因。结论主张相关国际协定从排放区位与消费区位相结合的角度制定温室气体减排政策。

... 目前相关的碳排放^{[6, 14,15]}和碳足迹^[9]等涉及的研究方法主要是基于公式 (2) 或者为其变形形式,但公式 (2) 中没有将直接排放和间接排放细分到具体的空间来源地 ...

2012

0.0

2.123

Geng

Limin

, Fu

Jiafeng

, Song

Yuxiang.

Provincial differences of consumption-based carbon emissions in Northeastern China.

Resources Science, 2012, 34(8): 1445-1451.

[耿丽敏, 付加锋, 宋玉祥. 东北三省消费型碳排放的差异分析. 资源科学, 2012, 34(8): 1445-1451. ]

Carbon emission is the main cause of global warming and has great impacts on biophysical environment and human existence. At present, carbon emission quotas and responsibility division of carbon emission have attracted immense attention from all countries in the world. Compared to production-based carbon emissions accounting system, consumption-based carbon emissions accounting system has several advantages, for example, it can better solve the problem of carbon leakage in international trade and transport and can be more equitable. As a country with strong trading development as well as enormous carbon emissions, China has complex trade relations among domestic provinces. Therefore, it is fair and objective to analyze carbon emissions of each province from the perspective of consumption. This paper has elaborated the accounting methods of domestic inter-provincial carbon emissions based on summarizing the recent advances in consumption-based carbon emissions in international trade and analyzed the spatial variability of consumption-based carbon emissions in the three northeastern provinces. The study shows that there are obvious differences of carbon emissions among the three provinces, and consumption-based carbon emissions are far lower than production-based carbon emissions; carbon emissions embodied in exported and transferred goods account for 46% ~53% of the total production-based carbon emissions; the high proportion of exports and transferred goods should be responsible for the large amounts of carbon emissions of the three northeastern provinces. The paper has also put forward some suggestions to reduce carbon emissions, for example, the three northeastern provinces should be encouraged to conduct trade of low-carbon products and strengthen the low-carbon technology. This paper could contribute to the current academic conversation on issues of relationship between global warming and climate change, and specifically will provide reference for the carbon emissions accounting and energy saving made by provincial administrative units.

College of Urban and Environmental Science, Northeast Normal University, Changchun 130024, China;Centre for Climate Impact Research, Chinese Research Academy of Environmental Science, Beijing 100012, China;Centre for Climate Impact Research, Chinese Research Academy of Environmental Science, Beijing 100012, China;College of Urban and Environmental Science, Northeast Normal University, Changchun 130024, China

当前,碳排放配额与碳排放责任划分是世界各国关注的焦点,消费型碳排放核算体系能够更好的解决国际贸易间的碳泄漏,更加具有公平性。中国作为一个贸易和碳排放大国,国内各省间贸易关系非常复杂。因而,基于消费视角研究各省的碳排放对各省准确把握碳排放量具有公平性和客观性。在总结国内外学者对消费型碳排放研究的基础上,构建了国内省际间消费型碳排放核算方法,并对东北三省碳排放空间的差异性进行剖析,揭示了消费型碳排放量和生产型碳排放量之间的差异。研究显示,黑吉辽三省的消费型碳排放的空间差异明显,并且出口和调出隐含碳排放量在各省生产活动所产生的碳排放总量中所占比例接近甚至高于50%。通过本研究以期对省级行政单位的碳排放核算和节能减排有一定的借鉴意义。

... 或者如耿丽敏等^[7]、李臣和张瑞^[8]立足于省域尺度上隐含碳的计算分析,石敏俊等^[9]分析了2002年和2007年中国省区市碳足迹和人均碳足迹的空间差异,同时基于区域间投入产出模型计算了2002年省区间碳排放转移并总结了其特点 ...

2012

0.0

0.5126

2012

0.0

2.937

Shi

Minjun

, Wang

Yan

, Zhang

Zhuoying.

et al.

Regional carbon footprint and interregional transfer of carbon emissions in China.

Acta Geographica Sinica, 2012, 67(10): 1327-1338.

[石敏俊, 王妍, 张卓颖等. 中国各省区碳足迹与碳排放空间转移. 地理学报. 2012, 67(10): 1327-1338. ]

Obligation assignment of carbon emission reduction needs to evaluate carbon emission charge by taking into account interregional transfer of carbon emissions. Carbon footprint, as a concept of carbon emission measurement, can evaluate life cycle carbon emissions of production and service to meet final demand. It should include direct carbon emissions caused by fossil energy as well as indirect carbon emissions induced by intermediate products production. This paper aims to estimate carbon footprint of each province and inter-provincial transfer of carbon emissions in China based on an input-output approach and China IRIO 2002 database. The results indicate there are significant differences of carbon footprint and per capita carbon footprint among provinces in China. The provinces with higher carbon footprint, mainly located in northern China, have large economic scale. The provinces with high per capita carbon footprint include developed metropolitan regions and energy-rich regions with a high proportion of energy intensive sectors. Interregional transfer of carbon emissions has emerged from energy-rich regions with a high proportion of energy intensive sectors to developed coastal regions and developing regions with incomplete industrial systems. The results imply developed coastal regions should bear more obligation of carbon emission reduction. As a significant amount of carbon emissions of energy-rich regions with a high proportion of energy intensive sectors is induced by provision of energy intensive products for developed coastal regions and developing regions with incomplete industrial systems, interregional transfer of carbon emissions should be taken into account for regional obligation assignment of carbon emission reduction. It can be considered to reduce obligation of carbon emission reduction for those energy-rich regions with a high proportion of energy intensive sectors. Otherwise, a compensation mechanism should be considered for developed coastal provinces to provide financial and technological aid to energy-rich regions with a high proportion of energy intensive sectors for improvement of energy use efficiency and reduction of carbon emissions.

1. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 2. Research Center on Fictitious Economy and Data Science, CAS, Beijing 100190, China; 3. China Communication University, Beijing 100024, China; 4. Japan Institute of Global Environmental Strategy

减排责任的区域分解需要科学评价各地区的排放责任。碳足迹可以全面客观地评价为满足消费而进行的生产的生命周期碳排放水平, 除了生产过程的直接碳排放, 也包括生产过程中所消耗的中间产品的隐含碳排放。应用2007 年各省区投入产出模型和2002 年中国省区间投入产出模型, 定量测算了各省区的碳足迹和省区间的碳排放转移。结果显示, 各省区之间碳足迹和人均碳足迹存在显著的差异。碳足迹较大的省份为经济大省, 主要分布在北方地区;人均碳足迹较高的省份主要是北京、上海等中心城市和能源富集区域及重化工基地;中国存在着从能源富集区域和重化工基地分布区域向经济发达区域和产业结构不完整的欠发达区域的碳排放空间转移。上述结果表明, 人均碳足迹高的经济发达省份应承担较大的减排责任, 能源富集区域和重化工基地分布区域有相当一部分的碳排放是为沿海发达省份和产业结构不完整的欠发达省份提供电力、原材料等高碳产品所致, 减排责任的区域分解需要考虑碳排放空间转移的因素, 适当减轻能源富集区域和重化工基地分布区域的减排责任, 或使沿海发达省份向能源富集区域和重化工区域提供资金和技术上的扶持, 帮助这些区域提高能源利用效率, 减少碳排放。

... 从出口最终引致区域碳排放单向影响的传统观点^[9,21]来看,沿海地区更应关注的是直接效应,内陆地区则是间接效应,文中的计算结果也再次论证了这一观点 ...

2002

0.0

... 此外,由于某一区域的经济发展和知识技术创新往往会对其他区域产生溢出效应^[10],而在商品整个生产流程引致碳排放的全面核算中,出口在促进本区域经济增长引致碳排放时,也会促进其他区域经济增长引致碳排放,从而产生类似经济发展的碳排放溢出效应 ...

2007

0.0

8.619

... 与此同时,在区域间经济联系的作用下,其他区域的经济增长也会反过来促进该区域的经济增长形成经济发展的反馈效应^[11],这样也同样会形成碳排放的反馈效应 ...

... 从目前研究碳排放影响的主要方法来看,基于统计学基础的计量分析方法虽然简单且灵活性强为较多研究者所运用,但是由于计量模型中选取的不同指标差异往往导致所得结论不尽相同,同时计量模型在研究区域间的反馈性影响也显得无能为力,投入产出分析由于比较系统地反映了国民经济结构且研究框架相对固定,在分析反馈影响有着计量分析无法比拟的优势^[11],成为研究区域碳排放的一个有力工具 ...

2005

0.0

... Isard、Chenery和Moses于20世纪50年代先后分别提出IRIO和MRIO模型^[12],奠定了进行多个区域经济、资源和环境分析的研究框架 ...

2012

0.0

... 1 数据来源及区域和产业的划分本文中投入产出数据来自中国1997-2007年的三张投入产出表,包括国家信息中心研制的中国1997年和2002年区域间投入产出表,以及中国科学院地理科学与资源研究所和国家统计局联合研制的中国2007年30省区市区域间投入产出表^[13] ...

... 污染作为经济活动的副产品,直接和产出水平相关^[13] ...

1970

0.0

2011

0.0

1963

0.0

... 3 区域出口引致区域间碳排放溢出和反馈空间效应的测度公式Miller最早应用投入产出技术测度区域间的经济增长引致的反馈效应,但并没有严格分解出溢出效应^[16] ...

1985

0.0

... 后来学者们陆续在此基础上将溢出效应与反馈效应分解开来,并致力于实证分析^[17,18,19] ...

1993

0.0

... 后来学者们陆续在此基础上将溢出效应与反馈效应分解开来,并致力于实证分析^[17,18,19] ...

2002

0.0

... 后来学者们陆续在此基础上将溢出效应与反馈效应分解开来,并致力于实证分析^[17,18,19] ...

2006

0.0

1.238

Pan

Wenqing.

The feedback and spillover effects among multi-regions in interregional input-output models.

Systems Engineering: Theory and Practice, 2006, 26(7): 86-91.

[潘文卿. 地区间经济影响的反馈与溢出效应. 系统工程理论与实践, 2006, 26(7): 86-91. ]

... 因具体的推导过程比较繁琐,这里仅给出潘文卿的两地区投入产出模型的最终形式,如公式 (5) 所示^[20] ...

... 1) 分别表示为以下的公式 (6) 和 (7)^[20]： ...

2006

0.0

2.937

Shi

Minjun

, Jin

Fengjun

, Li

Na.

et al.

Interregional economic linkage and regional development driving forces based on an interregional input-output analysis of China.

Acta Geographica Sinica, 2006, 61(6): 593-603.

[石敏俊, 金凤君, 李娜等. 中国地区间经济联系与区域发展驱动力分析 . 地理学报. 2006, 61(6): 593-603. ]

Interregional input-output analysis may depict accurately interregional economic linkage and driving forces of regional development. This paper focuses upon the driving forces of regional industrial development since the 1990s based on analysis of China interregional input-output model. The results show that most of the industries in the coastal areas depend upon external market. The industries with degree of dependence on induced output of external demand exceed 50%, accounting for more than 60% of the total in the coastal areas. On the contrary, in inland areas, most of the industries depend upon the internal market as driving forces of industrial development. The differences in driving forces of industrial development lead to differentiation in potential of industrial development and spatial concentration of industries, and thus many industries gather into the coastal areas. This indicates that development of western areas, revival of northeast industrial bases and growing-up of the midland face many challenges in fostering industrial competitiveness. Hence, the policy of regional development must pay more attention to upgrading of industrial competitiveness in these areas. In view of the external trade, the degree of industrial internationalization in the coastal areas has reached a rather high level. Therefore, the fluctuation of international market will directly influence industrial development, or bring more opportunities to the industrial development in the coastal areas.

1. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 2. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China; 3. Research Center on Data Technology and Knowledge Economy, CAS, Beijing 100080, China; 4. Graduate School of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba, Tsukuba 305-8572, Japan

区域间投入产出分析最能精确刻画区域间经济发展的彼此关联关系和经济增长的驱动力源泉。依据我国宏观区域间的投入产出资料,对20世纪末各个地区产业增长的驱动力进行了判别。结果表明,经过1978年改革开放以来的发展,不同地区产业发展与增长的动力源泉和市场驱动力发生了巨大变化,沿海地区大部分产业已经形成了以非本地市场为动力的发展格局,60%以上的产业对非本地市场的依存度在50%以上,而内陆广大地区,其产业发展的驱动力主要来自于其本地市场。这种巨大的差异导致了产业发展潜力的差异和地理集中度的变化,导致许多产业向沿海集中。这种态势也预示着在市场经济的环境中,西部大开发、东北老工业基地振兴和中部崛起,在产业竞争力培育与市场拓展方面面临较大挑战,也是必须给予政策扶持的重点。此外,从国际贸易角度看,沿海地区产业的国际化程度已经达到相对水平,国际市场的变动将直接冲击这一地区产业的发展,或从中获益。

... 由于沿海地区经济发展多依赖于本地以外市场,其中东部沿海区域经济总量大,产业类型多为中间需求大的加工制造业,对国内经济的需求引致效应较强,经济增长和出口贸易引致的本地碳排放和区外碳排放自然也就较大,南部沿海地区加工贸易的比重较大,对外经济联系多依赖国际市场,对国内经济的需求引致效应相对较弱^[21] ...

... 相关出口贸易对各地区经济联系作用的研究结论也显示^[21]：南部沿海区域加工出口贸易的依存度较高,更多参与了国际市场联系而并非国内市场,东部沿海区域对国内市场和国际市场的依存都较明显,而东北区域、北部沿海、中部区域、西北区域和西南区域主要更多与国内非本地市场联系更紧密 ...