国际贸易带来的碳转移成为发展中国家反驳发达国家恶意指责的重要依据，大量学者的研究表明，贸易是发达国家环境污染减少的主要原因，发达经济体的产品消费结构并没有随产品生产结构发生转变，只不过是污染工业发生了转移，而发展中国家正是这些高污染行业转移出来的承载者.对于发展中国家来说，出口是拉动其经济发展的重要动力之一，如何通过出口结构的调整既控制碳排放又不致使经济受到过重影响将是本文研究的核心问题.

1 引言

对于碳转移，现有研究更多集中在进出口载碳量的测算和区域贸易隐含碳转移的影响因素上.早在2006年，Shuia和Harriss^[1]的研究就表明中国约有7%~14%的碳排放是为美国消费者承担的，进口中国的产品使美国自身的碳生产大大得以减少.Weber等^[2]也认为中国碳排放增加的主要原因就是出口，大约有1/3的碳排放都由出口带来；随后，Yan和Yang^[3]证明中国年碳排放总量中的10.3%~26.54%由出口产品带来，并且还有逐年上升的趋势.与此同时，中国学者也展开了大量研究，张晓平^[4]通过测算中国货物进出口的载碳量，发现中国出口载碳量随着中国贸易顺差的增大逐年增加.王文举和向其凤^[5]通过对世界主要碳排放大国2005年进出口产品隐含碳排放的核算，印证发展中国家确实为发达国家的消费者承担了数量巨大的二氧化碳.王媛等^[6]认为中国在国际分工中的角色很大程度上影响着贸易隐含碳的转移，中国进口的大部分产品不是用于最终消费而是为了生产，而生产产品中有相当大的部分是用于出口，在总体上中国是在替发达国家排放二氧化碳.张为付和杜运苏^[7]认为中国对外贸易中隐含碳排放失衡主要是由少数几个行业引起的，失衡的行业集中度较高.王媛等^[8]应用对数平均D氏指数法(LMDI)对影响隐含碳净转移的因素进行分解，表明中国的高碳强度是造成目前碳转移增加的主要原因.李珊珊和罗良文^[9]认为FDI行业结构是引起中国对外贸易隐含碳排放增加的主导因素.也有少数学者对中国内部区域间的碳转移量进行了测算，姚亮和刘晶茹^[10]基于投入产出技术的生命周期模型测算中国8大区域的碳转移，认为北部沿海区域和中部区域碳排放转入量大于转出量；石敏俊等^[11]认为中国存在着从能源富集区域和重化工基地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；潘元鸽等^[12]基于多区域投入产出模型测算中国2007年8大地区之间贸易流入流出所隐含的碳排放，表明存在着经济相对发达的沿海地区向欠发达内陆地区的“碳泄露”现象.但由于中国区域间产品流动的资料相对缺乏，所以这方面研究较少，且使用资料较老.

综上所述，学者们均认为中国是碳排放的净出口国，为发达国家的消费者承担了过多的碳排放，在国际减排行动中，发达国家应该为中国的碳排放承担更多的责任.可见，中国要实现总体减排，调整进出口结构是必不可少的重要途径，但如何调整进出口结构学术界却未给出明确回答.

本文在现有研究基础上，利用投入产出法对中国出口行业完全载碳量进行测算，并利用行业的边际出口载碳量衡量中国碳排放总量对出口行业的敏感性，最终依据行业的边际出口载碳量、行业出口完全碳强度和行业出口对中国经济的带动力大小将出口行业进行重新划分，落脚到具体行业提出如何调整出口产业结构既达到减排的目的，又使经济所受影响较小，一方面弥补了以往研究中仅提出出口结构调整以达到全国减排，但并未就如何调整出口结构做出具体说明的缺陷，另一方面也为国家通过出口结构调整达到全国碳排放总量控制提供了理论支持和数据支撑.

2 测算方法及数据来源 2.1 测算方法 2.1.1 行业出口完全载碳量的测算

行业出口碳排放既包括消耗能源的直接排放，又包括消耗中间投入品的间接排放，所以行业出口载碳量的测算要从行业整个投入产出链进行全面考虑.虽然投入产出表 5年编1次，且假定产品类型与行业部门类型一一对应与实际有一定差异，但投入产出表通过中间投入把各个行业部门间环环相扣的关系体现出来，既便于对出口行业的隐含碳排放进行测量，从而较为精确把握各个行业出口的完全载碳量，又可分析出口行业结构变动对全国出口载碳总量造成的影响.所以，投入产出法对于行业碳排放问题的研究仍具有其他方法不可替代的优势.利用投入产出公式测算出口完全载碳量：

$coe=e\left[ {{\left( I-a \right)}^{-1}}ex \right],$

(1)

其中，coe为中国出口完全载碳量，e为行业直接碳强度行向量，(I-a)^-1为列昂剔夫逆矩阵，ex为行业出口额列向量.行业的直接碳强度计算公式为

${{e}_{i}}=\frac{\sum {{q}_{i}}{{f}_{i}}}{g{{q}_{i}}},$

(2)

其中，e_i为行业i的直接碳强度，q_i为行业i对第i种化石能源的消耗量，f_i为第i种化石能源的碳排放因子，gq_i为第i行业的总产出.

依据式(1)分解出各个行业出口的完全载碳量：

$co{{e}_{i}}=e{{\left( I-a \right)}^{-1}}_{i}e{{x}_{i}},$

(3)

其中，coe_i表示行业i的出口完全载碳量，e为行业直接碳强度行向量,(I-a)_i^-1为列昂剔夫逆矩阵第i列，ex_i为第i行业的出口额.其中，e(I-a)_i^-1可看成行业i的完全碳排放系数，以e表示，所以行业i的出口完全载碳量也可以表示为

$coe=\bar{e}exi.\text{ }$

(4)

可见，行业的出口完全载碳量由行业完全碳排放系数和出口额共同决定.

2.1.2 行业出口完全碳强度测算

行业出口完全碳强度为行业的出口完全载碳量除以行业出口额：

${{q}_{i}}=\frac{co{{e}_{i}}}{e{{x}_{i}}}.\text{ }$

(5)

可见行业的出口完全碳强度等同于行业的完全碳排放系数，即e=q_i，表明行业出口每增加一单位产生的直接碳排放和间接碳排放之和.

2.1.3 碳排放国际转移的行业敏感性测度

敏感性最早是由约瑟夫奈和基欧汉在《权利与相互依赖》一书中创造出来的，用来描述体系中某个部分变化会在多短时间内导致其他部分也发生变化，所以借鉴这种思想，本文的敏感性是用来测度出口结构的变动会导致中国国际载碳量如何发生变动，即某行业出口额增加一单位，国家载碳总量增加的数量，可从投入产出法中边际变动思想出发进行测度，也称为行业的边际出口完全载碳量.具体测算步骤如下：

第1步，假定国民经济中共有n个行业，第n个行业出口额变动引起其他n-1个行业总产出的变动量ΔX_(n-1).

第n个行业的出口额是第n个行业最终使用的重要组成部分.第n个行业出口额对其他n-1个行业总产出的影响可用矩阵表示为：

${{x}_{(n-1)}}={{A}_{(n-1)}}{{x}_{(n-1)}}+\left[ \begin{matrix} {{a}_{1n}} \\ {{a}_{2n}} \\ \cdots \\ {{a}_{n-1,n}} \\ \end{matrix} \right]e{{x}_{n}}+{{y}_{(n-1)}},$

(6)

其中，ex_n表示第n个行业的出口额，X_(n-1)表示其他n-1个行业的总产出，A_(n-1)表示其他n-1个行业的直接消耗系数矩阵，y_(n-1)表示其他n-1个行业的最终使用，a_in表示第n个行业要直接消耗第i个行业的产值.

假设第n个行业出口有一个增量Δex_n，式(6)可变为

$\Delta {{x}_{(n-1)}}={{\left[ I-{{A}_{(n-1)}} \right]}^{-1}}\left[ \begin{matrix} {{a}_{1n}} \\ {{a}_{2n}} \\ \cdots \\ {{a}_{n-1,n}} \\ \end{matrix} \right]\Delta e{{x}_{n}},$

(7)

Δx_(n-1)表示其他n-1行业总产出的变动量.

把式(7)变换成利用N阶完全需求系数矩阵求得的形式：

$\Delta {{x}_{(n-1)}}=\left[ \begin{matrix} {{{\bar{b}}}_{1n}}/{{{\bar{b}}}_{nn}} \\ {{{\bar{b}}}_{2n}}/{{{\bar{b}}}_{nn}} \\ \cdots \\ {{{\bar{b}}}_{n-1,n}}/{{{\bar{b}}}_{nn}} \\ \end{matrix} \right]/\Delta e{{x}_{n}},$

(8)

b_in表示第n行业对第i行业产品的完全需求系数.

第2步，利用公式ΔE_j=q_jΔx_j测算各个行业碳排放变动量,j=1,2,…，n，ΔE_j为第j个行业碳排放变动量，Δx_j为j行业产出变动量，q_j为j行业出口完全碳强度.

第3步，利用公式ΔE_n=∑n1ΔE_j得到n个行业总的边际出口完全载碳量，表明第n个行业出口变动对中国国际载碳总量的影响程度.

2.1.4 出口行业的分类

在进行中国出口行业结构调整时既要考虑出口行业对中国环境的影响，又要考虑其对经济的总体影响，希望以最小的经济代价获得最大的减排效果，所以从以下3个指标入手对出口行业进行分类：一是行业影响力系数，二是行业边际出口完全载碳量，三是行业出口完全碳强度.

行业出口对经济影响力的大小主要通过行业的影响力系数体现，某个行业的影响力系数越大，则说明这个行业对社会生产的影响越大，在经济中越重要，行业影响力系数的计算公式如下：

${{r}_{j}}=\frac{\sum\limits_{i=1}^{n}{{{{\bar{b}}}_{ij}}}}{\frac{1}{n}\sum\limits_{i=1}^{n}{{{{\bar{b}}}_{ij}}}\sum\limits_{i=1}^{{{n}_{ij}}}{{{{\bar{b}}}_{ij}}}},$

(9)

其中，r_j表示行业j的影响力系数，$\sum\limits_{i=1}^{n}{{{{\bar{b}}}_{ij}}}$表示完全需求系数矩阵中第j列的和，$\frac{1}{n}\sum\limits_{i=1}^{n}{{{{\bar{b}}}_{ij}}}\sum\limits_{i=1}^{{{n}_{ij}}}{{{{\bar{b}}}_{ij}}}$表示完全需求系数矩阵中各列和的平均值.

行业分类的具体过程：

第1步：分别依据3个指标中每一个指标对行业进行聚类分析，可将行业按3个标准分为高、中、低3个等级，其中影响力系数表明行业对全国经济的影响力大小，行业边际出口完全载碳量表明行业出口额变动对中国国际载碳总量的影响程度的大小，行业出口完全碳强度表明行业的环境污染程度大小，后2个指标可以综合表示行业对中国环境污染的影响度大小.

第2步：可以得到3个指标都为高等级的行业(影响力大，环境污染大，且国际载碳量对其出口较为敏感的行业)；3个指标中影响力为高等级，其余2个指标为低等级的行业(影响力大，但环境污染小，且国际载碳量对其出口不太敏感的行业)；3个指标中影响力为低等级，其余2个指标为高等级的行业(影响力小，但环境污染大，且国际载碳量对其出口较为敏感的行业)；3个指标中影响力为低等级，其余2个指标也为低等级(影响力小，环境污染也小，且国际载碳量对其出口也不敏感)这4种典型的行业类别.

2.2 数据来源

本文采用中国2010年投入产出数据和行业能源消费数据，研究行业包括3次产业共计26个行业.涵盖的行业包括：装备制造业、石化业、纺织服装制造业、采掘业、金属冶炼及压延加工业、食品制造及烟草加工业、建筑业、电力热力和燃气生产供应业、木材加工及家具制造业、造纸印刷及文教体育用品制造业、非金属矿物制品业、金属制品业、交通运输仓储邮政业、批发零售住宿餐饮业、农林牧渔业、其他制造业和其他服务业.

涵盖的指标包括：

1) 26个行业的出口额：经投入产出表整理而得；

2) 26个行业的直接消耗系数和完全消耗系数：经投入产出表整理而得；

3) 26个行业的总产出：经投入产出表整理而得；

4) 26个行业的最终使用：经投入产出表整理而得；

5) 26个行业对各种化石能源的消耗量：经中国能源统计年鉴整理得到.

3 测算结果分析 3.1 行业出口完全载碳量

从表 1来看，装备制造业和纺织服装制造业的直接碳强度虽然不高，但由于其出口规模巨大成为出口载碳量较大的2类行业，出口载碳量分别为128682万t和34687万t，排名第1和第3，占中国出口载碳总量的39.3%和10.6%，这2类行业中又以通信设备、计算机及其他电子设备制造业和纺织业的出口载碳量为主，分别占到其类行业出口载碳量的45.7%和63.7%.而石化业和金属冶炼及压延加工业由于直接碳强度较高成为中国出口载碳量排名第2和第4的行业，出口载碳量分别为44409万t和34429万t.随着中国对外开放程度的加大，大量非常住人口进入中国，在带动全国最终需求的同时，也使第三产业中的交通运输仓储邮政业和批发零售住宿餐饮业的出口载碳量比较显著.

从装备制造业和纺织服装制造业2010年的出口规模来看，分别为40459.58和13888.53亿元，占到出口总额的49.3%,分别为石化行业出口的5倍和2倍，电力、热力和燃气生产供应业出口的621倍和213倍，金属冶炼加工业出口的7倍.正是由于装备制造业和纺织服装制造业的出口规模过于庞大，虽然其碳强度较低，仅为石化业、金属冶炼压延加工业的1/2左右，电力热力燃气生产供应业的1/4左右，但载碳总量仍旧高于石化业、电力热力和燃气生产供应业和金属冶炼压延加工业.

3.2 行业出口完全碳强度

行业的出口载碳量很大程度上受到行业出口规模的影响，为排除此影响，从行业出口完全碳强度的角度进行进一步分析.从图 1可见，各行业的完全碳强度都高于直接碳强度.其中，煤炭开采和洗选业、石油加工炼焦及核燃料加工业、金属冶炼及压延加工业和电力热力燃气生产供应业4大出口行业的完全碳强度比较显著，分别为5.48、11.73、6.68和12.46t/万元.而农林牧渔业、食品制造及烟草加工业、批发零售住宿餐饮业和其他服务业的出口完全碳强度较低.

从行业出口完全碳强度与直接碳强度的差额(简称为间接碳强度)还可看出，金属冶炼及压延加工业和电力热力生产供应业不但直接碳强度高，且间接碳强度也比较高，而金属矿采选业、化学工业、金属制品业、电气机械及器材制造业和建筑业虽然直接碳强度不高，但间接碳强度比较高，说明这4大行业的中间投入品多为高能耗行业.

3.3 碳排放国际转移的出口产业结构敏感性

中国国际载碳量对出口产业结构变动的敏感性可以表明中国碳排放如何受到各行业出口额变动的影响，以行业的边际出口完全载碳量来衡量.从表 2看出，电、热、燃气生产供应业、建筑业和采掘业虽然出口载碳量不高，但其出口额变动对中国国际载碳总量的影响比较大，行业的边际出口完全载碳量分别为16.79、16.74和12.24t/万元.而石化业、金属冶炼及压延加工业和装备制造业不但是中国出口载碳总量较多的行业，其出口额变动对中国国际载碳总量的影响也较为显著，行业边际出口完全载碳量分别为14.69、13.05和12.17t/万元.第三产业中的交通运输仓储邮政业出口额变动对中国国际载碳总量的影响也比较大，行业边际出口完全载碳量为12.29t/万元.除此外，第一产业、其余第三产业和第二产业中轻工业出口额变动对国际载碳总量的影响较小.

3.4 出口行业分类及出口结构的调整

从表 3来看，出口对经济影响小，环境污染较严重，且中国国际载碳量对其出口额增加又极其敏感的行业主要集中在煤炭开采洗选业、金属矿采选业、石油加工炼焦及核燃料加工业等中上游工业行业上；而一直以来被学术界认为出口附加值较低的纺织业和通信设备计算机及其他电子设

备制造业其出口不但对中国经济影响力大，而且环境污染小，中国国际载碳量对其出口额增加又不太敏感；而化学工业、金属冶炼及压延加工业、金属制品业、电气机械及器材制造业、仪器仪表及文化办公用机械制造业和通用专用设备制造业等重工业行业的出口不但对中国经济影响力大，而且环境污染严重，中国国际载碳量对其出口额增加又极其敏感；电力、热力和燃气3大能源生产供应业其出口对中国经济影响力一般，但环境污染较严重，中国国际载碳量对其出口额增加又极其敏感；第一产业和除交通运输仓储邮政业以外的其他第三产业的出口对中国经济影响力小，且环境污染小，中国国际载碳量对其行业出口额增加又不太敏感.

4 结论与政策建议

经济影响力小、环境污染大，且中国国际碳转移对其出口额增加又比较敏感的煤炭开采洗选业、金属矿采选业、石油加工炼焦及核燃料加工业和交通运输仓储邮政业应该成为中国极力限制其出口的行业.对于前3个直接碳强度较高的工业子行业不但可以限制其出口，甚至国内需求都可以以进口来替代，不但仍能使中国经济健康发展，又能减少中国的碳排放总量，同时也便于中国实现产业优化升级.而对于交通运输仓储邮政业这一物流业的重要支撑者，随着中国经济对外开放程度逐步加大，要想限制其出口比较难，而这一行业又是建立在高能耗工业产业的基础上的，所以重点应是在提高运行效率上，整合已有资源、集聚产业功能，提高产业周转经营能力上.

经济影响力大、环境污染小，且中国国际碳转移对其出口额增加又不太敏感的纺织业和通信设备计算机及其他电子设备制造业反倒应该是中国努力加大出口的优势行业.而现实中的情况是这2大行业在中国出口总量中分别占比9%和22%，比重已经相对较高，在未来的发展中，仍应成为中国出口的主要行业.但另一个问题是，这2大行业的附加值比较低，中国还停留在人工成本较低而使产品出口竞争力较强的状态.所以，一方面要提高通信设备计算机及其他电子设备制造业的自主研发能力和创新能力，以核心技术提高产业附加值，另一方面纺织业必须在产业链、价值链中提升自己，通过品牌、科技的提升来提高产品档次，提高产品附加值，并且应在产品的多样化和市场的多元化上下功夫.

对于经济影响力大、环境污染较严重，且中国国际碳转移对其出口额增加又极其敏感的化学工业、金属冶炼及压延加工业、金属制品业、电气机械及器材制造业、仪器仪表及文化办公用机械制造业和通用专用设备制造业等重工业行业，不能盲目地减少其出口额，这会给中国经济带来巨大的负面影响.而应该着重从技术进步上入手降低这些行业的碳强度，从而减少其出口带来的碳排放，一方面由于重工业建设周期长，为弥补进行技术改造的企业可能产生的亏损，国家应给予一定的扶持和政策倾斜，让资金能够流向这些企业，另一方面也应该努力发展大规模的重工业企业，将小规模企业进行合并，便于带来规模效应而使企业有能力进行技术改造.

对于经济影响力小、环境污染小，且中国国际碳转移对其出口额又不太敏感的第一产业和除交通运输仓储邮政业的其他服务业行业，应该根据中国经济发展的需要和阶段的不同适时调整其发展，随着中国工业化进程的完成，工业对经济的影响力逐步降低，服务业对经济的影响会逐步提升，而这类行业的环境污染又小，应该是未来大力发展的方向.