□文/雙家鵬（加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校美國·加利福尼亞州）

中國產(chǎn)業(yè)部門碳減排研究

□文/雙家鵬
（加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校美國·加利福尼亞州）

［提要］全球氣候變暖對人類的可持續(xù)發(fā)展造成巨大威脅，促進(jìn)碳減排成為緩解全球氣候變暖的重要途徑。本文基于產(chǎn)業(yè)部門視角，以國家統(tǒng)計局公布的《2012年中國投入產(chǎn)出表》為數(shù)據(jù)源，綜合運用投入產(chǎn)出分析方法和網(wǎng)絡(luò)分析方法，對中國產(chǎn)業(yè)部門碳減排進(jìn)行研究。結(jié)論指出：通信設(shè)備計算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)、金屬礦采選業(yè)、紡織業(yè)等產(chǎn)業(yè)部門為中國碳減排網(wǎng)絡(luò)的中心產(chǎn)業(yè)部門，對這三個產(chǎn)業(yè)部門施加節(jié)能減排措施，可以打破高碳生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)部門；碳減排；投入產(chǎn)出法；網(wǎng)絡(luò)分析法

原標(biāo)題：基于投入產(chǎn)出和網(wǎng)絡(luò)分析的我國產(chǎn)業(yè)碳減排研究

收錄日期：2016年9月6日

一、引言

全球氣候變暖已成為不爭的事實，對人類生存和生態(tài)平衡造成了嚴(yán)重威脅。而聯(lián)合國氣候變化專門委員會（IPCC）的研究表明，二氧化碳所產(chǎn)生的增溫效應(yīng)占全部溫室氣體總增溫效應(yīng)的71%。因此，促進(jìn)碳減排成為緩解全球氣候變暖的重要途徑。作為世界上最大的發(fā)展中國家和最大的商品生產(chǎn)加工基地，中國的碳排放問題越來越受到來自經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和國際輿論的壓力，降低二氧化碳排放成為“十三五”期間中國的一項重要任務(wù)。

“低碳經(jīng)濟(jì)”的概念自2003年提出以來，已經(jīng)得到了世界各國的廣泛認(rèn)同和實踐，也直接引起了學(xué)術(shù)界對于碳排放和碳減排的深入研究。其中，關(guān)于中國碳排放量一直居高不下的原因，學(xué)者的觀點主要集中在以下三個方面：第一種觀點認(rèn)為這是由于中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段造成的（單聰聰，2011；閆云鳳、趙忠秀，2012），即中國依然處在工業(yè)化中后期階段，促進(jìn)工業(yè)發(fā)展直接刺激了對于高碳化石能源的消耗，繼而產(chǎn)生了大量碳排放；第二種觀點認(rèn)為這是由于中國的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)造成的（馬曉微，2007；高靜、劉友金，2012），即中國長期以第二產(chǎn)業(yè)為主要增長動力的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了粗放式經(jīng)濟(jì)模式的形成，進(jìn)而產(chǎn)生了路徑依賴；第三種觀點認(rèn)為這是由于中國的能源結(jié)構(gòu)造成的（韓謝梅、劉歡歡，2009），即中國“多煤少油缺氣”的能源結(jié)構(gòu)使得燃燒煤炭成為企業(yè)成本最小的生產(chǎn)方式，而煤炭是碳排放系數(shù)最高的化石能源之一，直接導(dǎo)致了中國碳排放量的快速增長；第四種觀點認(rèn)為這是由于中國的貿(mào)易結(jié)構(gòu)造成的（朱啟榮，2010；馬述忠、陳穎，2010），即蓬勃發(fā)展的進(jìn)出口貿(mào)易和巨額的貿(mào)易順差、以勞動密集型和能源密集型產(chǎn)品為主的貿(mào)易產(chǎn)品使得中國為其他發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)了大量高耗能高碳排的產(chǎn)品，卻為此承擔(dān)了排放了大量二氧化碳。

以上文獻(xiàn)基本都是基于投入產(chǎn)出法進(jìn)行分析的，因此處理的是屬性數(shù)據(jù)，即在對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時基本沒考慮數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。然而，我們的社會是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，許多事物之間都存在千絲萬縷的聯(lián)系。就本文而言，促進(jìn)中國碳減排不可能針對每個產(chǎn)業(yè)都面面俱到，必須把重點放在那些自身碳排放量大并且和其他產(chǎn)業(yè)部門聯(lián)系緊密的產(chǎn)業(yè)部門上來，對這些產(chǎn)業(yè)制定專門的節(jié)能減排措施，繼而對其他產(chǎn)業(yè)部門產(chǎn)生聯(lián)動效應(yīng)。基于此，本文嘗試綜合運用投入產(chǎn)出分析方法和網(wǎng)絡(luò)分析方法，找出居于碳減排網(wǎng)絡(luò)中心的若干產(chǎn)業(yè)部門，并針對這些產(chǎn)業(yè)部門提出具體的對策措施。

二、模型構(gòu)建和數(shù)據(jù)來源

（一）投入產(chǎn)出分析方法。假設(shè)令xj表示j部門的總產(chǎn)出，yj表示j部門的最終產(chǎn)出，則考慮中間投入時的社會生產(chǎn)函數(shù)可以表述為：

式（1）中，aij=qij/xi，qij表示j部門生產(chǎn)所消耗的i部門的產(chǎn)品數(shù)量，則aij表示j部門生產(chǎn)所消耗的i部門的產(chǎn)品數(shù)量占i部門全部總產(chǎn)出的比例。將所有aij所構(gòu)成的矩陣記做矩陣A，它就是直接消耗系數(shù)矩陣。

式（1）可以用矩陣X=AX+Y來表示，經(jīng)過轉(zhuǎn)置變換得到X=（I-A）-1Y。其中，（I-A）-1就是里昂惕夫逆矩陣，其元素bij代表j部門的單位最終需求需要從i部門獲得直接和間接投入的總和，即完全消耗系數(shù)，即（I-A）-1被稱為完全消耗系數(shù)矩陣。

假設(shè)令E為單位國內(nèi)總產(chǎn)出的直接碳排放強(qiáng)度矩陣，則E（I-A）-1表示單位國內(nèi)總產(chǎn)出的完全碳排放強(qiáng)度矩陣。雖然不同產(chǎn)業(yè)對不同能源種類（煤、石油、天然氣）消耗的比例各不相同，并且不同能源的碳排放系數(shù)也不相同，但是由于中國的化石能源消耗97%為對煤炭的消耗，因此為了數(shù)據(jù)處理的簡便，將不同的能源按照《2008年中國能源統(tǒng)計年鑒》附錄四的折算標(biāo)準(zhǔn)折算成標(biāo)準(zhǔn)煤。

（二）網(wǎng)絡(luò)分析方法。網(wǎng)絡(luò)是由許多“節(jié)點”與連接兩個節(jié)點之間的“邊”組成的，網(wǎng)絡(luò)通過節(jié)點和邊實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流的流動。本文以中國42個產(chǎn)業(yè)部門為節(jié)點，以各產(chǎn)業(yè)部門間的完全碳排放系數(shù)為邊，構(gòu)建出產(chǎn)業(yè)部門碳減排網(wǎng)絡(luò)模型。在模型的構(gòu)建過程中，任何兩個部門之間的碳排放都會存在相關(guān)關(guān)系，只是不同產(chǎn)業(yè)部門之間的相關(guān)程度不一樣，體現(xiàn)為邊的具體數(shù)值不一樣。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，那些數(shù)值較小的邊表明其所代表的產(chǎn)業(yè)部門間的相互影響較弱，因此在分析過程中可以進(jìn)行取舍。為了實現(xiàn)這一點，在網(wǎng)絡(luò)分析時加入閾值C，當(dāng)邊的數(shù)值大于設(shè)定的閾值C時就給這兩個節(jié)點之間加一條邊，反之則不賦邊給這兩個節(jié)點。在此基礎(chǔ)上，再對每個節(jié)點（產(chǎn)業(yè)部門）的度、聯(lián)動效應(yīng)進(jìn)行分析。

所謂度，就是指與一個節(jié)點直接相連的其他節(jié)點的個數(shù)，如果某個節(jié)點的度數(shù)越高，表明該節(jié)點越居于網(wǎng)絡(luò)的中心；所謂聯(lián)動效應(yīng)，是指對某一節(jié)點給予一單位沖擊，其可以帶來的整個網(wǎng)絡(luò)的變化程度。本文將通過度分析和聯(lián)動效應(yīng)分析，找出居于中國碳減排網(wǎng)絡(luò)中的中心產(chǎn)業(yè)部門。

（三）數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)處理。本文以國家統(tǒng)計局公布的《2012年中國投入產(chǎn)出表》為數(shù)據(jù)源。通過《2012年中國投入產(chǎn)出表》所公布的各產(chǎn)業(yè)之間的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)計算出直接消耗系數(shù)矩陣A，然后計算出完全消耗系數(shù)矩陣（I-A）-1。進(jìn)一步通過IPCC《國家溫室氣體排放清單指南》計算出各產(chǎn)業(yè)部門的直接碳排放系數(shù)矩陣E，并將直接碳排放系數(shù)矩陣E與各產(chǎn)業(yè)部門的產(chǎn)出Y相乘，即為中國產(chǎn)業(yè)部門網(wǎng)絡(luò)碳減排模型的節(jié)點的數(shù)值；將其與完全消耗系數(shù)矩陣（I-A）-1相乘，得到完全碳排放系數(shù)矩陣E（I-A）-1，即為中國產(chǎn)業(yè)部門網(wǎng)絡(luò)碳減排模型的邊的數(shù)值。

三、實證結(jié)果分析

（一）中國產(chǎn)業(yè)部門碳減排網(wǎng)絡(luò)的描繪?；凇?012年中國投入產(chǎn)出表》，運用網(wǎng)絡(luò)分析軟件UCINET，將42個部門的完全碳排放系數(shù)矩陣輸入軟件，得到如圖1所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。（圖1）

圖1閾值C=0.00時2012年中國42個部門網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖

圖1所顯示的是42個產(chǎn)業(yè)部門完整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，即當(dāng)閾值設(shè)定為零時，所有部門的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。從圖1可以看出，任何兩個產(chǎn)業(yè)部門之間均存在聯(lián)系，即使兩個部門的聯(lián)系再弱，它們的關(guān)系依然會顯示在圖1中，但是對這類部門的關(guān)系分析是不具有實際意義的?；诖?，本文將閾值C的值提高，圖2報告了當(dāng)把閾值設(shè)定為0.10時的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。從圖2可以看出，當(dāng)閾值設(shè)定為0.10時，42個產(chǎn)業(yè)部門的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)變得簡潔，更加有利于本文進(jìn)行有針對性的分析。（圖2）

圖2　閾值C=0.10時2012年中國42個部門網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖

（二）中國產(chǎn)業(yè)部門碳減排網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點度數(shù)分析。表1報告了節(jié)點度數(shù)排名前三的產(chǎn)業(yè)部門。本文的分析同時發(fā)現(xiàn)，排名第四的產(chǎn)業(yè)部門煤炭開采和洗選業(yè)的節(jié)點度數(shù)為6，遠(yuǎn)小于排名第三的產(chǎn)業(yè)部門紡織業(yè)的度數(shù)15。節(jié)點的度數(shù)衡量了該節(jié)點有多少個相鄰的節(jié)點，它從一個方面反映了該節(jié)點對其他節(jié)點甚至整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的影響能力。節(jié)點的度數(shù)越大，說明該節(jié)點的變化能夠引起越多的其他節(jié)點的變化?；诖耍疚牡贸鼋Y(jié)論，以節(jié)點度數(shù)為判別依據(jù)，通信設(shè)備計算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)、金屬礦采選業(yè)、紡織業(yè)為中國碳減排網(wǎng)絡(luò)的中心產(chǎn)業(yè)部門。（表1）

（三）我國產(chǎn)業(yè)部門碳減排網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)動效應(yīng)分析。值得注意的是，節(jié)點的度數(shù)沒有考慮節(jié)點之間的權(quán)值，因此無法定量的衡量該節(jié)點變化造成其他節(jié)點變化的程度。為彌補(bǔ)這一缺陷，本文引入聯(lián)動效應(yīng)的概念，給某個節(jié)點附一個變動的量△t=1，然后依次計算與該節(jié)點相鄰的所有節(jié)點的改變量的平方和，即，其值的大小就說明了對網(wǎng)絡(luò)的影響程度，其中wi2指兩節(jié)點之間的權(quán)值。聯(lián)動效應(yīng)越大的節(jié)點，表明該節(jié)點對整個網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了較大的影響，該節(jié)點也就越處于網(wǎng)絡(luò)中心位置。

表2報告了我國碳減排網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的聯(lián)動效應(yīng)位于前三的產(chǎn)業(yè)部門。從表2可以看出：（1）聯(lián)動效應(yīng)排名前三的產(chǎn)業(yè)部門與節(jié)點度數(shù)排名前三的產(chǎn)業(yè)部門正好吻合，說明這三個產(chǎn)業(yè)部門位于我國碳減排網(wǎng)絡(luò)的中心位置；（2）通信設(shè)備計算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)的聯(lián)動效應(yīng)最大，金屬礦采選業(yè)次之，紡織業(yè)最小。（表2）

（四）我國碳減排網(wǎng)絡(luò)的三大中心產(chǎn)業(yè)部門分析

1、通信設(shè)備計算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)。當(dāng)閾值C= 0.10時，該產(chǎn)業(yè)部門的節(jié)點度數(shù)為37，即與通信設(shè)備計算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)部門的聯(lián)系程度大于閾值的有37個部門。當(dāng)給予該產(chǎn)業(yè)部門1單位沖擊時，其帶來的聯(lián)動效應(yīng)為4.22。由此可見，通信設(shè)備計算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)在我國整個產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)占有舉足輕重的地位，它的變化將會引起整個產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的巨大變動?；诖?，對通信設(shè)備計算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)部門施加節(jié)能減排干預(yù)，憑借其在碳減排網(wǎng)絡(luò)中的中心地位，迅速將節(jié)能減排效應(yīng)擴(kuò)散到其他產(chǎn)業(yè)部門。

2、金屬礦采選業(yè)。當(dāng)閾值C=0.10時，該產(chǎn)業(yè)部門的節(jié)點度數(shù)為34，即與金屬采礦業(yè)的聯(lián)系程度大于閾值的有34個部門。當(dāng)給予該產(chǎn)業(yè)部門1單位沖擊時，其帶來的聯(lián)動效應(yīng)為2.80。分析其中的原因，我國正處在工業(yè)化進(jìn)程中，規(guī)模巨大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要大量的鋼鐵材料，因而造成了金屬采礦業(yè)的快速發(fā)展。對金屬采礦業(yè)制定專門的節(jié)能減排措施，借助中心產(chǎn)業(yè)部門的聯(lián)動效應(yīng)，將這一措施產(chǎn)生的效應(yīng)迅速地傳遞到其他產(chǎn)業(yè)部門，可以打破我國的高碳生產(chǎn)體系，形成新的低碳生產(chǎn)體系。

3、紡織業(yè)。當(dāng)閾值C=0.10時，該產(chǎn)業(yè)部門的節(jié)點度數(shù)為15，即與紡織業(yè)的聯(lián)系程度大于閾值的有15個部門。當(dāng)給予該產(chǎn)業(yè)部門1單位沖擊時，其帶來的聯(lián)動效應(yīng)為1.69。分析其中的原因，我國是一個人口大國，13億人口的生活需要大量的生活產(chǎn)品，而且發(fā)達(dá)國家也將這部分低科技含量的廉價產(chǎn)品交由我國生產(chǎn)，再通過進(jìn)口滿足其國內(nèi)的需求。對紡織業(yè)行業(yè)采取節(jié)能減排措施，可以帶動產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)部的碳排放形式的轉(zhuǎn)變，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。

表1　我國碳減排網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的度數(shù)位于前三的產(chǎn)業(yè)部門

表2　我國碳減排網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點聯(lián)動效應(yīng)位于前三的產(chǎn)業(yè)部門

四、結(jié)論及啟示

本文基于產(chǎn)業(yè)部門視角，以國家統(tǒng)計局公布的《2012年中國投入產(chǎn)出表》為數(shù)據(jù)源，綜合運用投入產(chǎn)出分析方法和網(wǎng)絡(luò)分析方法對我國產(chǎn)業(yè)部門碳減排措施進(jìn)行研究。結(jié)論指出：通信設(shè)備計算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)、金屬礦采選業(yè)、紡織業(yè)三個產(chǎn)業(yè)部門為我國碳減排網(wǎng)絡(luò)的中心產(chǎn)業(yè)部門，對這三個產(chǎn)業(yè)部門施加節(jié)能減排措施，可以打破我國的高碳生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

（一）充分利用產(chǎn)業(yè)部門之間的聯(lián)動關(guān)系，制定高效的措施。依據(jù)網(wǎng)絡(luò)模型的分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)我國的產(chǎn)業(yè)部門之間存在著千絲萬縷的聯(lián)系。節(jié)點度數(shù)分析和聯(lián)動效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，通信設(shè)備計算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)、金屬礦采選業(yè)和紡織業(yè)位于我國碳減排網(wǎng)絡(luò)的中心位置?？梢葬槍@三個居于中心的產(chǎn)于部門制定專門的節(jié)能減排措施，通過產(chǎn)業(yè)之間的聯(lián)動效應(yīng)促使整個產(chǎn)業(yè)體系的轉(zhuǎn)型，而不必針對每個產(chǎn)業(yè)制定獨立的節(jié)能減排措施。

（二）大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，提高服務(wù)業(yè)質(zhì)量。由投入產(chǎn)出模型分析的結(jié)論可以看出，第三產(chǎn)業(yè)（金融服務(wù)業(yè)、旅游服務(wù)業(yè)、社會管理和服務(wù)業(yè)）的發(fā)展無需大量能源消耗來支撐。國外的經(jīng)驗表明，第三產(chǎn)業(yè)充分發(fā)展有助于整個經(jīng)濟(jì)體系的健康發(fā)展，而恰恰相反，我國的第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展相當(dāng)落后，三次產(chǎn)業(yè)發(fā)展不平衡，第二產(chǎn)業(yè)占的比重過大，第一和第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展不充分，這也是我國碳排放一直居高不下的原因之一。所以，我國應(yīng)該制定促進(jìn)第一和第三產(chǎn)業(yè)，尤其是第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的措施。

（三）加強(qiáng)國際合作，主張?zhí)紲p排生產(chǎn)方和消費方共同承擔(dān)責(zé)任。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)分析的結(jié)果還可以得出，通信設(shè)備計算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)的碳排放主要來源于為國外加工中間產(chǎn)品，所以這一部門碳排放責(zé)任應(yīng)主要由國外承擔(dān)；金屬采礦業(yè)的碳排放主要來源于我國國內(nèi)的工業(yè)化和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，所以這部分碳排放責(zé)任應(yīng)主要由我國承擔(dān)；紡織業(yè)的碳排放來源于國內(nèi)和國外對生活品的需求，所以這部分碳排放責(zé)任應(yīng)由生產(chǎn)方和消費方共同承擔(dān)。同時，各國應(yīng)敞開進(jìn)行經(jīng)驗和技術(shù)交流，共同研發(fā)新技術(shù)。

主要參考文獻(xiàn)：

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［2］閆云鳳，趙忠秀.中國對外貿(mào)易隱含碳的測度研究——基于碳排放責(zé)任界定的視角［J］.國際貿(mào)易問題，2012.1.

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F062.9

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