江洪
辽宁工程技术大学工商管理学院,葫芦岛 125105

Implied carbon in trade between BRIC countries based on input-output modeling and structural decomposition

JIANGHong
School of Business Administration,Liaoning Technical University,Huludao 125105,China
收稿日期:2016-07-20
修回日期:2016-09-22
网络出版日期:2016-12-20
版权声明:2016《资源科学》编辑部《资源科学》编辑部
基金资助:辽宁省社科规划基金项目（L15CGL011）辽宁省教育厅科学研究项目（LJYR005）教育部人文社会科学规划基金项目（12YJC630071）
作者简介:
-->作者简介：江洪,男,江苏沭阳人,博士,讲师,研究方向为能源经济、低碳经济。jianghong821213@163.com



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摘要
为了探索金砖国家在不同双边贸易中是否存在碳减排的国际贸易途径,采用金砖四国1995年、2000年、2005年和2011年投入产出表,将经济分为11个部门,构建投入产出模型,测算了金砖国家对外贸易隐含碳,并进行行业结构分解分析。研究结果表明：俄罗斯从1995-2011年,一直处于进出口贸易隐含碳净顺差国,而且样本期内净顺差规模逐年扩大,已经沦为“污染天堂”;中国进出口贸易隐含碳绝对数逐年增加,行业贸易隐含碳特征有明显差异,金属制品、橡胶、纺织等行业处于贸易顺差且顺差规模不断扩大,而采矿业长期处于逆差,从2000年以后成为进出口贸易隐含碳净顺差国,正逐渐沦为“污染天堂”;巴西贸易隐含碳处于基本平衡状态,不属于“污染天堂”;一直处于进出口贸易隐含碳净逆差,且逆差规模逐年扩大,说明印度不仅没有沦为“污染天堂”,相反,正不断从对外贸易中获益。金砖四国隐含碳行业结构分解结果基本趋同,一直处于进出口贸易隐含碳净逆差,且逆差规模逐年扩大,说明印度规模效应是隐含碳排放的主要驱动因素;结构效应对隐含碳排放有促进作用,但不显著;技术效应对隐含碳排放有抑制作用。

关键词：金砖国家;对外贸易;隐含碳;投入产出;结构分解;“;污染天堂”
Abstract
Based on an input-output table for BRIC countries in 1995,2000,2005 and 2011 we explored embodied carbon emissions in trade between BRIC countries by dividing the economy into 11 departments. The structural decomposition method was then used to analyze embodied carbon in trade according to different industries. The results show that Russia has become a pollution heaven because it has been in the import and export trade with implied carbon net surplus countries,and the scale of the net surplus has been expanding. The absolute amount of implicit carbon in China's import and export trade has increased year by year,but the characteristics of implicit carbon are different： metal products,rubber,textile and other industries are in a trade surplus and the size of the trade surplus continues to expand,while the mining industry is in a long-term deficit. China has become a net surplus of import and export trade since 2000,and is gradually becoming a pollution heaven. Similar to China and Russia,the absolute amount of implicit carbon in Brazil increases year by year,but the growth is small. Trade implied carbon in Brazil is in a basic equilibrium state and Brazil does not belong to the pollution heaven class of countries. During the sample period,India was a net deficit country of import and export trade,and the scale of the net deficit expanded. India has been in the import and export trade implicit carbon net deficit, and the size of the deficit has expanded year by year. It shows that India is not a pollution heaven,on the contrary it is constantly benefiting from foreign trade. The results of the decomposition of embodied carbon in BRIC countries are similar. The scale effect is the main driving factor of embodied carbon emissions. The structural effect promotes embodied carbon emissions,but it is not significant. The technical effect restrains embodied carbon emissions.

Keywords：BRICS;foreign trade;embodied carbon;input-output;structure decomposition;Pollution Heaven

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江洪. 金砖国家对外贸易隐含碳的测算与比较——基于投入产出模型和结构分解的实证分析[J]. , 2016, 38(12): 2326-2337 https://doi.org/10.18402/resci.2016.12.12
JIANG Hong. Implied carbon in trade between BRIC countries based on input-output modeling and structural decomposition[J]. 资源科学, 2016, 38(12): 2326-2337 https://doi.org/10.18402/resci.2016.12.12

1 引言

经济全球化带来国际贸易的快速发展,而生产和消费随着国际贸易的发展逐渐发生分离,一国生产的产品可能在他国消费,而碳排放却留在了生产国^[1]。如何确定一国碳排放责任是国际气候问题谈判中各国关注的焦点问题,目前界定碳排放责任的原则主要有3种：生产责任、消费责任和共同分担。而隐含碳测算是3种原则进行比较的基础,所谓隐含碳,是指任何产品在生产、运输、消费和处置过程中所排放的二氧化碳。2001年,高盛首席经济师吉姆奥尼尔首次提出“金砖国家”的称呼,当时包括中国、俄罗斯、印度和巴西,称为金砖四国。2010年,随着南非的加入,变为金砖五国。在世界各国经济发展速度普遍放缓的今天,金砖国家依然保持强盛的发展势头,成为全球经济复苏和发展的重要支撑点。然而,对于金砖国家而言,由于其在经济、贸易、人口等方面在全球所占的份额越来越大,二氧化碳排放占世界总量的份额也逐年增加。2011年,金砖四国碳排放量占全球排放总量的37.67%,其中,中国高达80亿t,位居全球首位,印度和俄罗斯的碳排放量也分别达到17.45亿t和16.53亿t^1）（ 1）根据CO₂ Emissions from Fuel Combustion,IEA,2013的数据计算得到。）。因此,测算金砖国家的贸易隐含碳,并进行比较分析,分国别提出碳减排策略,对于全球碳减排目标的实现具有重要意义。鉴于南非相对于其他金砖国家经济、人口、贸易和碳排放的规模较小,同时,考虑到南非在投入产出系数、分行业二氧化碳排放以及相互进出口贸易数据的获取难度,本文主要针对中国、俄罗斯、印度和巴西金砖四国展开研究。
20世纪90年代以来,国际贸易与环境污染的关系成为学术界研究的热点问题。针对该问题的研究主要基于两个分析框架：环境库兹涅茨曲线（EKC）和环境投入产出模型。在第一个框架下,国际贸易作为EKC的重要解释变量,可以证实贸易自由化是否会加剧一国或地区环境污染排放抑或有其他影响^[2,3]。第二个框架下,众多****使用的投入产出技术主要源于Leontief关于经济发展和环境关系的投入产出分析方法,该方法的主要思路是通过构建投入产出模型测算一国对外贸易中的隐含污染排放（包括隐含碳）,能够解释一个国家或地区参与不同贸易活动过程中产生了多少污染物排放^[4]。由于研究问题的视角和侧重点不同,环境投入产出模型被扩展为三种形式：单区域投入产出、双边贸易投入产出和多区域投入产出。从现有的大量文献看,对外贸易隐含碳的测算是上述第二个框架下的主要研究热点,而且绝大部分研究都是针对贸易活动中隐含二氧化碳排放展开,这应该与温室气体排放已经成为全球共同关注的问题有关。Walter最早根据美国1966年数据,运用投入产出模型,分行业测算了贸易活动中直接和间接的污染物排放^[5]。Wyckoff等以进口制造品为研究对象,测算了当时最大的6个OECD国家对外贸易活动中的隐含碳排放量,并证实了国际温室气体排放协定是否发挥作用^[6]。Schaeffer等以巴西非能源部门为研究对象,运用投入产出模型测算了对外贸易活动中的隐含碳排放^[7]。后来,很多****将研究对象扩展到意大利、澳大利亚、印度、西班牙、挪威等国家^[8-12]。
近年来,国内很多****也针对贸易活动中隐含碳问题展开大量研究,并取得了丰富的成果,尤其是针对中国对外贸易中隐含碳问题的研究,引起了国际学术界的广泛关注。如齐晔等较早运用投入产出法,估算了1997-2006年中国进出口贸易中的隐含碳,并指出中国和其出口国都是碳排放的受益者^[13]。闫云凤等测算了1997-2007中美贸易活动中的隐含碳排放,并分析了其对气候的影响^[14]。黄敏等运用投入产出结构分解模型（I-O SDA）,对2002年、2005年和2008年中国进出口贸易隐含碳排放进行了分解,并分析了其变化的驱动因素^[15]。闫云凤等基于碳排放责任界定视角,分行业测算了中国对外贸易活动中的隐含碳排放量^[16]。赵忠秀等在测算中国进出口贸易隐含碳的基础上,使用污染天堂假说对环境库兹涅茨曲线理论进行了再解释^[17]。向书坚等基于新附加值贸易统计视角,对中国进出口贸易隐含碳进行重新估算^[18]。张云等改进投入产出模型,推导行业部门生产、消费、出口、进口和净出口不同口径的隐含碳计算公式,利用能源实物消耗量及排放系数,直接测算行业部门的碳排放量^[19]。谭娟等以中国及欧盟27国为研究对象,计算了中国与欧盟直接进出口及中国从欧盟进口加工再出口商品的隐含碳排放总量^[20]。刘祥霞等利用修正投入产出法,测算了2001-2012年中国进出口商品中的隐含碳排放,并以贸易差额、生态环境差额和碳排系数为依据进行了产业归类,提出了绿色贸易转型的相关策略^[21]。马晶梅等基于多区域投入产出模型（MRIO）,测算了2000-2011年中日贸易隐含碳情况,在此基础上,采用SDA法对影响中日贸易污染条件变迁的效应进行分解^[22]。潘安等采用技术异质性的多区域投入产出模型,测算了1995-2011年中国对外贸易隐含碳排放量,并从地区和行业两个维度分析碳排放的结构特征^[23]。
综上所述,国内外众多****对贸易活动中的隐含碳问题展开了大量研究,并取得了丰富的成果,为本文的研究奠定了坚实的基础。总体上目前的研究呈现两个特点：①隐含碳的计算从一国对外贸易扩展到了双边贸易、多边贸易甚至是国内或区域间贸易;②在双边贸易和多边贸易的研究中,涉及中国与发达国家的贸易占绝大多数,中国与发展中国家贸易的研究很少,很难得到中国与发展中国家贸易隐含碳的特征。鉴于此,本文拟从以下两个方面寻求突破,以弥补现有研究的不足：①分国别测算金砖国家对外贸易隐含碳排放水平,更好地体现中国与发展中国家进出口贸易隐含碳排放的特征,并论证金砖国家是否沦为“污染天堂”;②对贸易隐含碳进行行业结构分解,从技术效应（隐含碳排放系数变化）、结构效应（行业进出口贸易比重变化）和规模效应（进出口贸易量变化）三个角度解释金砖各国贸易隐含碳变化驱动因素的异质性。

2 研究方法与数据来源

2.1 隐含碳测算模型

投入产出法最早由Wassily Leontief于1936年提出,通过编制投入产出表建立模型,分析国民经济各部门以及生产各个环节之间的数量依存关系。该方法在隐含碳的测算方面具有显著优势,本文拟根据此方法中的投入产出基本恒等式进行推导,恒等式表达如下：
AX+Y=X（1）
式中X为各部门总产出列向量;Y为各部门总产出最终使用列向量; A为直接消耗系数矩阵。由公式（1）变形可得：
X=(I-A)-1×Y（2）
式中I为n阶单位矩阵; (I-A)-1为完全需要系数矩阵。
根据公式（1）、公式（2）,在X或Y已知的条件下,可以根据投入产出表计算出 (I-A)-1,进而求出总产品列向量X和最终产品列向量Y。通过增加环境矩阵测算各国对外贸易中的隐含碳可表达为：
EMC=EFC×(I-A)-1×Y（3）
式中 EMC为隐含碳排放量; EFC为二氧化碳直接排放系数; Y为进出口贸易矩阵。
根据公式（3）可以推导出各国出口贸易的隐含碳：
EMCe=EFC×(I-A)-1×e（4）
式中e为各国即期出口总额。
同理,各国进口贸易的隐含碳排放可表达为：
EMCm=EFC×(I-A)-1×m（5）
式中m为各国即期进口总额。
根据公式（4）和公式（5）可以得出各国贸易差额的隐含碳：
EMCd=EFC×(I-A)-1×e-EFC×(I-A)-1×m（6）

2.2 对外贸易隐含碳的结构分解

根据前文分析,一国对外贸易隐含碳可以通过公式（3）进行测算。可将式中的 Y进行分解：
Y=Yv′Y×v′Y（7）
令 YQ=v′Y,表示贸易额;令 YS=Yv′Y,表示贸易结构,即部门出口量占出口总额的比重;令 L=(I-A)-1,表示里昂惕夫逆矩阵。则：
EMC=EFC×L×YS×YQ（8）
运用结构分解分析（SDA）将对外贸易隐含碳分解为三种效应：结构效应、规模效应和技术效应,进而探索不同效应的影响机理。
对外贸易隐含碳从第0期到第1期的变化可表达为：
ΔEMC=EMC(1)-EMC(0=ΔEFC(1)×L(1)×YS(1)×YQ1)-ΔEFC(0×L(0×YS(0×YQ(0（9）
为了避免结构分解分析产生的非唯一性问题,本文采用两极分解法进行结构分解分析,然后取均值并简化可得：
ΔEMC=EMC(ΔEFC+ΔL+ΔYS+ΔYQ)（10）
公式（10）反映了不同效应变化所引起隐含碳的变化, ΔEFC和 ΔL分别表示直接排放系数和间接排放系数变化,主要由生产技术变化导致,因此称之为“技术效应”; ΔYS反映贸易结构的变化,因此称之为“结构效应”; ΔYQ反映贸易总额的变化,因此称之为“规模效应”。这正符合Grossman和Kureger的环境三效应理论框架分类。

2.3 数据来源与说明

根据上文的分析,计算对外贸易隐含碳需要三方面数据：进出口贸易、分行业二氧化碳直接排放系数和投入产出表。
（1）进出口贸易数据方面,本文选取最新的OECD双边贸易数据库（BTD）（http：//stats.oecd.org/）,根据ISIC Rev.3分类标准,分为11个行业（如表1所示）。
Table 1
表1
表1对外贸易行业分类
Table 1Industry classification of foreign trade

行业	ISIC Rev.3
1. 农林牧副渔业	1,2,5
2. 采矿业	10~14,23
3. 食品加工业	15~16
4. 纺织品业	17~19
5. 木材加工业	20
6. 造纸、印刷、出版和文教业	21~22
7. 化学工业	24
8. 钢铁及其他非金属矿物制品	26~27
9. 金属制造和机械设备	28~32
10. 运输设备	34~35
11. 橡胶塑料产品和其他制造业	25,33,36,37

注：表中ISIC Rev.3列的数字为行业编码。
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（2）二氧化碳直接排放系数方面,该指标反映行业单位产出的二氧化碳排放量,可以用部门二氧化碳排放量除以部门总产出计算得到,两方面数据可以从WIOD（World Input-Output Database）数据库（http：//www.wiod.org/database/wiots13）中找到。
（3）投入产出表方面,可以从WIOD数据库中找到金砖4国1995-2011年的投入产出表。相对于其他数据库,WIOD的主要优势在于提供了1995-2011年40个国家（地区）和其余国家整体各年的投入产出系数、污染排放、能源及水、土地使用等数据。本文所使用的金砖国家各国投入产出系数、分行业直接二氧化碳排放及相互进出口贸易数据均来自该数据库。鉴于WIOD数据库提供的40个国家（地区）数据不包括南非,因此本文只考虑中国、印度、俄罗斯和巴西四国。
为了保证数据计算口径的一致性,本文对相关数据做了如下处理：
（1）将各国进出口贸易数据和部门投入产出表数据,用国际货币基金组织提供的生产总值平减指数,以1995年为基期进行平减,以消除价格因素的影响。
（2）由于WIOD数据库中关于能源消耗和二氧化碳排放只提供1995-2009年的数据,本文采用递归动态法,将其延展到2011年。

3 结果及分析

3.1 各国对外贸易隐含碳测算结果及分析

3.1.1 中国对外贸易隐含碳
中国行业二氧化碳排放系数和净出口隐含碳情况如表2所示。从表2的结果可以看出,样本期内中国所有行业直接二氧化碳排放系数都呈下降趋势,由于生产技术的更新,“技术效应”对碳减排有正向促进作用。1995-2011年,中国行业出口贸易隐含碳规模从6.08亿t上升至33.82亿t,进口贸易隐含碳从6.12亿t上升至32.57亿t,出口和进口贸易隐含碳增幅分别为456.25%和432.19%。从行业看,出口贸易隐含碳主要来源于金属制造和钢铁两大行业,进口贸易隐含碳主要来源于采矿、化工、金属制造和钢铁四大行业。从净出口隐含碳数值分布看,中国对外贸易隐含碳呈“U型”分布特征,1995-2000年为负净差额,这段时期,中国是碳贸易净逆差国;2005年以后净差额为正数,并逐渐增大,中国成为碳贸易净顺差国,这也是众多****认为中国逐渐沦为“污染天堂”的主要原因。
Table 2
表2
表21995-2011年中国行业对外贸易隐含碳测算结果
Table 2The calculation results of embodied carbon of foreign trade in China from 1995 to 2011 （万t）

行业	1995年				2000年				2005年				2011年
	系数	出口	进口	净出口	系数	出口	进口	净出口	系数	出口	进口	净出口	系数	出口	进口	净出口
1.农林牧副渔业	158	765	1 033	-268	125	616	938	-322	133	896	2 480	-1 584	118	1 295	6 260	-4 965
2.采矿业	524	3 168	3 787	-619	231	2 441	7 164	-4 723	311	5 353	25 450	-20 097	273	6 956	87 252	-80 296
3.食品加工业	241	2 237	1 489	748	140	1 425	779	646	151	2 496	1 611	885	132	4 271	3 760	511
4.纺织品业	267	13 071	3 780	9 291	145	9 741	2 359	7 382	155	19 918	2 814	17 104	135	31 774	2 937	28 837
5.木材加工业	481	1 004	580	424	201	532	417	115	219	1 445	474	971	191	1 859	1 074	785
6.造纸、印刷、 出版和文教业	472	536	1 532	-996	245	478	1 721	-1 243	267	1 242	2 287	-1 045	231	3 056	3 867	-811
7.化学工业	682	6 409	12 875	-6 466	393	4 883	12 454	-7 571	425	13 931	29 800	-15 869	370	32 418	49 343	-16 925
8.钢铁及其他 非金属矿物制品	935	9 678	10 123	-445	641	7 946	12 231	-4 285	693	26 823	30 660	-3 837	604	52 432	43 511	8 921
9.金属制造和机械设备	427	15 936	22 318	-6 382	235	21 403	21 916	-513	252	84 385	71 760	12 625	221	152 735	106 480	46 255
10.运输设备	356	1 386	2 081	-695	220	2 034	1 572	462	236	6 103	4 778	1 325	205	17 495	13 951	3 544
11.橡胶塑料产品和其他制造业	448	6 592	1 576	5 016	274	7 325	1 283	6 042	296	17 266	3 110	14 156	258	33 868	7 254	26 614
合计	0	60 782	61 174	-392	0	58 824	62 834	-4 010	0	179 858	175 224	4 634	0	338 159	325 689	12 470

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3.1.2 俄罗斯对外贸易隐含碳
俄罗斯行业二氧化碳排放系数和净出口隐含碳情况如表3所示。
从表3的结果不难发现,样本期内俄罗斯所有行业直接二氧化碳排放系数也呈下降趋势,说明俄罗斯的生产技术和工艺在不断提升,“技术效应”对碳减排有正向促进作用。1995-2011年,俄罗斯行业出口贸易隐含碳规模从4.92亿t上升至6.56亿t,进口贸易隐含碳从1.11亿t上升至2.36亿t,出口和进口贸易隐含碳增幅分别为33.33%和112.61%。从行业看,出口贸易隐含碳主要来源于采矿业,进口贸易隐含碳主要来源于运输和化工两大行业。从净出口隐含碳数值分布看,俄罗斯对外贸易隐含碳呈“倒U型”分布特征。从绝对数看,各行业间差异较大,其中,采矿业是碳贸易净顺差行业,且顺差数值逐渐加大。前文在对行业进行分类时,采矿业不仅包含煤炭开采,还包含了石油、天然气、精炼油、燃料等行业。作为世界天然气储量第一、石油储量第八的俄罗斯,由于近年来石油、天然气的出口规模快速扩大,而各行业中采矿业的直接碳排放系数最高,这是导致俄罗斯碳贸易净顺差的主要原因。
Table 3
表3
表31995-2011年俄罗斯行业对外贸易隐含碳测算结果
Table 3The calculation results of embodied carbon of foreign trade in Russia from 1995 to 2011 （万t）

行业	1995年				2000年				2005年				2011年
	系数	出口	进口	净出口	系数	出口	进口	净出口	系数	出口	进口	净出口	系数	出口	进口	净出口
1. 农林牧副渔业	164	272	420	-148	121	209	320	-111	92	356	389	-33	73	368	816	-448
2. 采矿业	713	27 798	1 585	26 213	892	48 515	2 000	46 515	368	49 227	939	48 288	251	54 012	1 126	52 886
3. 食品加工业	43	59	375	-316	52	64	261	-197	43	85	416	-331	29	148	567	-419
4. 纺织品业	22	18	0	18	22	15	24	-9	17	10	39	-29	13	6	144	-138
5. 木材加工业	61	59	10	49	113	119	10	109	85	205	28	177	66	236	53	183
6. 造纸、印刷、 出版和文教业	448	731	588	143	301	586	321	265	282	604	677	-73	248	627	1 022	-395
7. 化学工业	371	1 989	1 520	469	895	4 605	3 198	1 407	369	3 581	3 740	-159	255	5 236	6 309	-1 073
8. 钢铁及其他非 金属矿物制品	1 093	16 873	4 951	11 922	142	2 098	485	1 613	107	2 783	668	2 115	85	2 558	1 029	1 529
9. 金属制造和 机械设备	37	124	443	-319	65	371	495	-124	49	258	1 270	-1 012	39	336	2 685	-2 349
10. 运输设备	352	1 133	777	356	271	759	543	216	255	995	2 960	-1 965	219	1 065	7 841	-6 776
11. 橡胶塑料产品 和其他制造业	219	121	409	-288	313	148	381	-233	237	223	875	-652	184	1 041	2 026	-985
合计	0	49 177	11 078	38 099	0	57 489	8 038	49 451	0	58 327	12 001	46 326	0	65 633	23 618	42 015

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3.1.3 印度对外贸易隐含碳
印度行业二氧化碳排放系数和净出口隐含碳情况如表4所示。
Table 4
表4
表41995-2011年印度行业对外贸易隐含碳测算结果
Table 4The calculation results of embodied carbon of foreign trade in India from 1995 to 2011 （万t）

行业	1995年				2000年				2005年				2011年
	系数	出口	进口	净出口	系数	出口	进口	净出口	系数	出口	进口	净出口	系数	出口	进口	净出口
1. 农林牧副渔业	82	159	91	68	49	98	69	29	41	139	98	41	37	355	206	149
2. 采矿业	360	510	4 014	-3 504	382	847	9 409	-8 562	325	4 578	15 799	-11 221	285	13 284	38 377	-25 093
3. 食品加工业	147	633	156	477	164	623	277	346	139	752	404	348	122	1 822	980	842
4. 纺织品业	269	2 615	153	2 462	292	3 749	223	3 526	246	4146	503	3 643	216	5 418	730	4 688
5. 木材加工业	115	4	3	1	143	4	5	-1	121	10	12	-2	105	16	48	-32
6. 造纸、印刷、 出版和文教业	426	119	375	-256	348	188	392	-204	292	232	660	-428	261	328	1 103	-775
7. 化学工业	571	1 455	3 518	-2 063	422	1 881	2 434	-553	258	3 621	4 540	-919	315	7 605	10 421	-2 816
8. 钢铁及其他非 金属矿物制品	1 073	1 693	3 732	-2 039	726	1 692	4 463	-2 771	613	4 735	10 446	-5 711	542	7 409	31 355	-23 946
9. 金属制造和 机械设备	353	762	2 487	-1 725	286	991	2 207	-1 216	242	2 056	5 552	-3 496	215	4 811	11 833	-7 022
10. 运输设备	348	336	414	-78	315	329	405	-76	269	962	1 285	-323	238	3 429	2 128	1 301
11. 橡胶塑料产品 和其他制造业	547	3 378	306	3 072	425	3 673	414	3 259	356	5 691	1 570	4 121	315	12772	6 104	6 668
合计	0	11 664	15 249	-3 585	0	14 075	20 298	-6 223	0	26 922	40 869	-13 947	0	57 249	103 285	-46 036

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表4中,从碳排放系数可以看出,1995-2011年印度所有行业的直接碳排放系数都在下降,同样说明技术进步对印度碳减排起到正向促进作用。1995-2011年,印度行业出口贸易隐含碳规模从1.17亿t上升至5.72亿t,进口贸易隐含碳从1.52亿t上升至10.33亿t,出口和进口贸易隐含碳增幅分别为388.89%和579.61%。从行业看,出口贸易隐含碳主要来源于采矿、橡胶、钢铁和化工四大行业,进口贸易隐含碳主要来源于采矿和钢铁两大行业。从净出口隐含碳数值看,与中国和俄罗斯不同,样本期内印度对外贸易隐含碳均为负值,且绝对值逐渐加大。说明印度一直处于隐含碳贸易净逆差,长期在国际贸易中获益,国际贸易中的隐含碳净逆差对于本国其他因素导致的碳排放增加有很大的缓解作用。
3.1.4 巴西对外贸易隐含碳
巴西行业二氧化碳排放系数和净出口隐含碳情况如表5所示。从表5可以看出,碳排放系数方面,巴西与中国、俄罗斯的变化趋势明显不同,样本期内,其系数没有显著变化。这应该与巴西的能源消费结构有关,巴西是金砖国家中能源消费结构最合理的国家,2008年煤炭消费量仅占能源消费总量的6.40%,石油所占比为46.10%,天然气为10.02%,而水电消费所占比高达36.23%。目前,巴西的能源消费结构中乙醇、生物柴油等其他可替代能源的比重达到44.22%,由于这些清洁能源的生产技术和工艺在短期内很难实现巨大提升,因此,巴西的碳排放系数处于相对稳定的状态。1995-2011年,巴西行业出口贸易隐含碳规模从0.39亿t上升至1.45亿t,进口贸易隐含碳从0.42亿t上升至1.35亿t,出口和进口贸易隐含碳增幅分别为271.79%和221.43%。从行业看,出口贸易隐含碳主要来源于采矿和钢铁两大行业,进口贸易隐含碳主要来源于采矿、化工和金属制造三大行业。同样受益于合理的能源结构,巴西净出口贸易的隐含碳规模明显低于其他三国,对外贸易对于巴西本国的碳排放影响不显著。
Table 5
表5
表51995-2011年巴西行业对外贸易隐含碳测算结果
Table 5The calculation results of embodied carbon of foreign trade in Brazil from 1995 to 2011 （万t）

行业	1995年				2000年				2005年				2011年
	系数	出口	进口	净出口	系数	出口	进口	净出口	系数	出口	进口	净出口	系数	出口	进口	净出口
1. 农林牧副渔业	48	205	113	92	62	315	137	178	55	556	90	466	50	1 295	207	1 088
2. 采矿业	113	371	798	-427	119	518	1 036	-518	111	1 516	1 407	109	109	5 219	3 244	1 975
3. 食品加工业	45	411	206	205	52	401	102	299	49	881	89	792	47	1 494	235	1 259
4. 纺织品业	38	132	76	56	46	155	44	111	41	189	50	139	41	136	178	-42
5. 木材加工业	33	35	3	32	39	56	4	52	36	95	4	91	35	45	4	41
6. 造纸、印刷、出版 和文教业	65	175	97	78	61	162	74	88	58	178	52	126	57	283	102	181
7. 化学工业	136	438	1 121	-683	152	562	1 590	-1 028	142	836	1 880	-1 044	138	1 263	3 941	-2 678
8. 钢铁及其他非 金属矿物制品	213	1 556	458	1 098	218	1 504	479	1 025	205	2 625	626	1 999	198	3 045	1 659	1 386
9. 金属制造和机械 设备	53	289	851	-562	58	436	1 337	-901	56	743	1 188	-445	54	752	2 474	-1 722
10. 运输设备	42	176	281	-105	45	415	294	121	43	645	274	371	42	633	854	-221
11. 橡胶塑料产品 和其他制造业	68	99	152	-53	117	200	200	0	110	299	230	69	108	345	593	-248
合计	0	3 887	4 156	-269	0	4 724	5 297	-573	0	8 563	5 890	2 673	0	14 510	13 491	1 019

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3.2 各国对外贸易隐含碳的行业结构分解

（1）中国对外贸易隐含碳行业结构分解。根据表2中国对外贸易隐含碳测算结果,运用公式（10）,进行行业结构分解,结果见表6。
Table 6
表6
表61995-2011年中国对外贸易隐含碳行业结构分解
Table 6Industrial structure decomposition of embodied carbon in foreign trade in China from 1995 to 2011 （万t）

行业	技术效应		结构效应		规模效应		合计		占比变化
	出口	进口	出口	进口	出口	进口	出口	进口	出口	进口
1. 农林牧副渔业	-204	-275	-425	-98	1 162	5 603	533	5 230	0.00	0.02
2. 采矿业	-1 518	-1 814	-922	7 223	6 228	78 056	3 788	83 465	0.01	0.32
3. 食品加工业	-1 027	-687	-761	-409	3 824	3 366	2 036	2 270	0.01	0.01
4. 纺织品业	-6 475	-1 875	-3 269	-1 596	28 449	2 628	18 705	-843	0.07	0.00
5. 木材加工业	-608	-352	-202	-118	1 667	965	857	495	0.00	0.00
6. 造纸、印刷、出版和文教业	-275	-782	59	-346	2 738	3 452	2 522	2 324	0.01	0.01
7. 化学工业	-2 916	-5 864	-92	-1 809	29 025	44 151	26 017	36 478	0.09	0.14
8. 钢铁及其他非金属矿物制品	-3 432	-3 592	-752	-1 946	46 941	38 933	42 757	33 395	0.15	0.13
9. 金属制造和机械设备	-7 713	-10 796	7 771	-289	136 738	95 356	136 796	84 271	0.49	0.32
10. 运输设备	-582	-873	1 026	275	15 662	12 563	16 106	11 965	0.06	0.05
11. 橡胶塑料产品和其他制造业	-2 777	-665	-265	-145	30 332	6 525	27 290	5 715	0.10	0.02
合计	-27 527	-27 575	2 168	742	302 766	291 598	277 407	264 765	1.00	1.00

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从出口贸易看,1995-2011年间,中国行业出口贸易隐含碳影响因素中,规模效应的贡献度最大,高达30.28亿t;结构效应的贡献度次之,为0.22亿t;技术效应的贡献度为-2.75亿t。可见,中国出口贸易隐含碳排放主要由出口量上升导致,出口贸易比重的变化也导致隐含碳排放小幅度上升,技术进步有利于碳排放系数的降低,减少出口贸易的隐含碳排放。同时,从11个行业的贡献度看,中国出口贸易隐含碳中,贡献度最大的是金属制品和钢铁两大行业,分别为49%和15%,其主要原因是这两个行业的碳排放系数在所有行业中处于较高水平。说明成为“世界工厂”的中国,目前拉动国际贸易量不断上升的仍然是相对高能耗和高污染的产品,中国的贸易结构有待优化。
进口方面,与出口贸易相似,隐含碳的各种影响因素中,规模效应的贡献度最大,达到29.16亿t;结构效应次之,贡献度为0.07亿t;技术效应的贡献度为-2.76,说明技术进步有利于降低进口贸易的隐含碳排放。分行业看,对中国进口贸易隐含碳贡献度最大的是采矿、金属、化工和钢铁四个行业,贡献度分别为32%、32%、14%、13%。如前文所述,进口贸易隐含碳可以理解为为避免某类产品在国内生产而导致碳排放,而放弃生产,选择进口。近年来,中国净出口贸易隐含碳有所降低,得益于采矿、化工、钢铁等碳排放因子较高的产品进口量的增大,也说明中国正在逐步优化贸易结构。
总体看来,中国对外贸易隐含碳增加,主要由进出口贸易量迅速增加而引起的规模效应所致;贸易结构的优化有利于对外贸易隐含碳的减少,但幅度较小;生产工艺、技术的改进和创新有利于隐含碳的减少,但不足以抵消规模效应和结构效应所带来的增加部分。
（2）俄罗斯对外贸易隐含碳行业结构分解。根据表3俄罗斯对外贸易隐含碳测算结果,运用公式（10）,进行行业结构分解,结果见表7。
Table 7
表7
表71995-2011年俄罗斯对外贸易隐含碳行业结构分解
Table 7Industrial structure decomposition of embodied carbon in foreign trade in Russia from 1995 to 2011 （万t）

行业	技术效应		结构效应		规模效应		合计		占比变化
	出口	进口	出口	进口	出口	进口	出口	进口	出口	进口
1. 农林牧副渔业	-155	-235	-26	-18	281	652	100	399	0.01	0.03
2. 采矿业	-18 085	-1 031	3 295	-327	41 012	901	26 222	-457	1.59	-0.04
3. 食品加工业	-16	-96	-7	-165	113	453	90	192	0.01	0.02
4. 纺织品业	-9	-17	-9	8	4	114	-14	105	0.00	0.01
5. 木材加工业	2	0	-3	0	181	46	180	46	0.01	0.00
6. 造纸、印刷、出版和文教业	-327	-266	-246	-119	475	815	-98	430	-0.01	0.03
7. 化学工业	-634	-488	-91	236	3 979	5 042	3 254	4 790	0.20	0.38
8. 钢铁及其他非金属矿物制品	-15 586	-4 575	-669	-171	1 941	821	-14 314	-3 925	-0.87	-0.31
9. 金属制造和机械设备	4	13	-44	89	255	2 145	215	2 247	0.01	0.18
10. 运输设备	-419	-288	-459	1 085	807	6 262	-71	7 059	0.00	0.56
11. 橡胶塑料产品和其他制造业	-21	68	151	72	786	1 616	916	1 756	0.06	0.14
合计	-35 246	-6 915	1 892	690	49 834	18 867	16 480	12 642	1.00	1.00

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表7的分解结果显示,与中国相似,俄罗斯出口贸易隐含碳的影响因素中,规模效应贡献度最大,为4.98亿t;结构效应次之,为0.19亿t;而技术效应的贡献度为-3.52亿t。从行业角度看,采矿业是导致俄罗斯出口贸易隐含碳增加的最主要行业,贡献度高达159%。其主要原因,是俄罗斯近年来不断增加石油、天然气的出口量,而较高的碳排放系数导致隐含碳的快速增加。
进口方面,规模效应同样是导致进口贸易隐含碳上升的主要因素,贡献度为1.89亿t;结构效应次之,为0.07亿t;技术效应带来进口贸易隐含碳-0.69亿t的下降。运输和化工两个行业对于俄罗斯进口贸易隐含碳的贡献度最大,分别为56%和38%。
综合看来,俄罗斯对外贸易隐含碳增加,主要是由进出口贸易量迅速增加而引起的规模效应所致;贸易结构的优化有利于对外贸易隐含碳的减少,但幅度较小;生产工艺、技术的改进和创新有利于隐含碳的减少,但不足以抵消规模效应和结构效应所带来的增加部分。从净出口贸易隐含碳看,1995年开始,俄罗斯一直是碳贸易净顺差国,而且近年来贸易顺差规模不断扩大,导致俄罗斯沦为“污染天堂”。
（3）印度对外贸易隐含碳行业结构分解。根据表4印度对外贸易隐含碳测算结果,运用公式（10）,进行行业结构分解,结果见表8。表8的分解结果显示,印度出口贸易隐含碳各影响因素按贡献度大小排序为：规模效应、结构效应和技术效应,贡献度分别为4.89亿t、0.09亿t和-0.42亿t。出口贸易隐含碳行业贡献度较大的是采矿、橡胶、化工和钢铁四大行业,贡献度分别为28%、21%、14%和13%。
Table 8
表8
表81995-2011年印度对外贸易隐含碳行业结构分解
Table 8Industrial structure decomposition of embodied carbon in foreign trade in India from 1995 to 2011 （万t）

行业	技术效应		结构效应		规模效应		合计		占比变化
	出口	进口	出口	进口	出口	进口	出口	进口	出口	进口
1. 农林牧副渔业	-86	-51	-19	-18	303	186	198	117	0.00	0.00
2. 采矿业	-105	-828	1 539	672	11 341	34 521	12 775	34 365	0.28	0.39
3. 食品加工业	-108	-28	-255	-31	1 555	883	1 192	824	0.03	0.01
4. 纺织品业	-495	-29	-1 325	-50	4 625	658	2 805	579	0.06	0.01
5. 木材加工业	0	0	-2	2	15	42	13	44	0.00	0.00
6. 造纸、印刷、出版和文教业	-46	-145	-24	-119	282	990	212	726	0.00	0.01
7. 化学工业	-645	-1 565	309	-904	6 495	9 375	6 159	6 906	0.14	0.08
8. 钢铁及其他非金属矿物制品	-836	-1 849	231	1 271	6 325	28 211	5720	27 633	0.13	0.31
9. 金属制造和机械设备	-300	-978	245	-319	4 105	10 625	4 050	9 328	0.09	0.11
10. 运输设备	-105	-133	274	-64	2 928	1 951	3 097	1 754	0.07	0.02
11. 橡胶塑料产品和其他制造业	-1 436	-132	-79	436	10 901	5 491	9 386	5 795	0.21	0.07
合计	-4 162	-5 738	894	876	48 875	92 933	45 607	88 071	1.00	1.00

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进口方面,印度进口贸易隐含碳各影响因素按贡献度大小排序为：规模效应、结构效应和技术效应,贡献度分别为9.29亿t、0.09亿t和-0.57亿t。进口贸易隐含碳行业贡献度较大的是采矿和钢铁两大行业,贡献度分别为39%和31%。
总体上,与中国、俄罗斯相似,印度对外贸易隐含碳增加,主要由进出口贸易量迅速增加而引起的规模效应所致;贸易结构的优化有利于对外贸易隐含碳的减少,但幅度较小;生产工艺、技术的改进和创新有利于隐含碳的减少,但不足以抵消规模效应和结构效应所带来的增加部分。与中国、俄罗斯不同的是,从对外贸易隐含碳净差额来看,印度长期处于碳贸易净逆差,近年来,其逆差规模不断加大,说明印度不仅没有沦为“污染天堂”,相反,印度不断从国际贸易中获益。
（4）巴西对外贸易隐含碳行业结构分解。根据表5巴西对外贸易隐含碳测算结果,运用公式（10）,进行行业结构分解,结果见表9。
Table 9
表9
表91995-2011年巴西对外贸易隐含碳行业结构分解
Table 9Industrial structure decomposition of embodied carbon in foreign trade in Brazil from 1995 to 2011 （万t）

行业	技术效应		结构效应		规模效应		合计		占比变化
	出口	进口	出口	进口	出口	进口	出口	进口	出口	进口
1. 农林牧副渔业	5	3	108	-50	978	142	1 091	95	0.10	0.01
2. 采矿业	-46	-97	958	333	3 932	2 212	4 844	2 448	0.46	0.26
3. 食品加工业	-2	-1	-41	-131	1 127	163	1 084	31	0.10	0.00
4. 纺织品业	-8	-4	-90	-15	103	121	5	102	0.00	0.01
5. 木材加工业	0	0	-23	-1	34	3	11	2	0.00	0.00
6. 造纸、印刷、出版和文教业	-31	-18	-75	-49	213	71	107	4	0.01	0.00
7. 化学工业	-25	-68	-99	204	953	2 689	829	2 825	0.08	0.30
8. 钢铁及其他非金属矿物制品	-245	-71	-566	146	2 295	1 145	1 484	1 220	0.14	0.13
9. 金属制造和机械设备	-15	-41	-88	-24	565	1 686	462	1 621	0.04	0.17
10. 运输设备	-15	-23	-6	15	478	581	457	573	0.04	0.06
11. 橡胶塑料产品和其他制造业	42	65	-55	-25	259	402	246	442	0.02	0.05
合计	-340	-255	23	403	10 937	9 215	10 620	9 363	1.00	1.00

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从表9的分解结果可以看出,巴西与中国、俄罗斯、印度有明显区别,虽然出口贸易隐含碳影响因素按贡献度大小排序也为：规模效应、结构效应和技术效应,但是三种效应的贡献度都不显著,规模效应和技术效应的贡献度分别为1.09亿t和-0.03亿t,结构效应的贡献度还不到0.01亿t。说明巴西的出口隐含碳主要由贸易量增加所导致,贸易结构、技术进步对其影响微乎其微。巴西出口隐含碳主要来源于采矿和钢铁两大行业,贡献度分别为46%和14%。这主要受巴西的资源禀赋状况影响,巴西是南美油气资源最丰富的国家之一,同时,铁矿、锡矿、锰矿等储量也位居世界前列。近年来,随着巴西经济的快速发展,行业尤其是采矿业出口规模不断扩大,同时促进了钢铁行业的发展,导致两大行业出口贸易隐含碳不断攀升。
进口方面,与出口贸易相似,进口贸易隐含碳影响因素按贡献度大小排序也为：规模效应、结构效应和技术效应,且贡献度均不显著。从行业角度看,化工、采矿和金属制品三大行业对进口贸易隐含碳贡献度最大,分别为30%、26%和17%。
总体看来,样本期内,虽然巴西出口和进口贸易隐含碳绝对数都在不断增加,但进出口贸易隐含碳的增长规模和趋势基本一致,说明巴西隐含碳贸易属于平衡状态,巴西不属于“污染天堂”。

3.3 金砖国家对外贸易隐含碳比较分析

（1）出口贸易隐含碳的比较。根据前文分析可知,金砖各国贸易隐含碳均呈现上升趋势,其中出口贸易隐含碳的比重也呈不同程度的提高。金砖四国中,中国出口贸易隐含碳的规模最大且增速最快。1995-2011年中国出口贸易隐含碳的总体规模从6.08亿t增长到33.82亿t,增长了456.25%。2008年之前,出口贸易隐含碳占碳排放总量的比重逐渐增大,2011年有所下降。俄罗斯出口贸易隐含碳占碳排放总量的比重在金砖国家中长期处于最高水平,从1995年的31.53%增加到2008年的51.54%,2011年下降至39.70%;相对于中国和俄罗斯,巴西、印度出口贸易隐含碳总体规模较小,但是占碳排放总量的比重也呈逐年上升趋势。
（2）进口贸易隐含碳的比较。与出口贸易隐含碳相似,金砖四国进口贸易隐含碳总体规模及占碳排放总量的比重也呈不同程度的增长趋势。中国进口贸易隐含碳的规模最大且增速最快。1995-2011年,中国进口贸易隐含碳的总体规模从6.12亿t增长到32.57亿t,增长了432.19%,进口贸易隐含碳占碳排放总量的比重逐渐增大,从1995年的20%增长到2011年的40.72%;印度进口贸易隐含碳占碳排放总量的比重一直处于金砖四国的最高水平,该比重从2000年的20.86%增加至2008年的59.18%,8年间不断提升的进口贸易隐含碳,减少了相应产品在印度国内的生产,有效降低了印度的二氧化碳排放;相对于出口贸易,俄罗斯进口贸易隐含碳的总体规模较小且增速较慢,这种趋势会增加相应产品在俄罗斯国内的生产,增加其贸易隐含碳。
（3）净出口贸易隐含碳的比较。从金砖国家净出口贸易隐含碳的规模和所占比重看,各国有显著的差异。俄罗斯长期处于碳贸易顺差,净出口贸易隐含碳规模不断扩大且所占比重一直在25%~35%之间波动,长期处于“污染天堂”;中国从2000年开始碳贸易从逆差转向顺差,2000-2008年间,进出口贸易隐含碳规模不断扩大且所占比重逐年增加,2011年以后中国努力优化贸易结构,碳贸易顺差规模有所减小;巴西的碳贸易在样本期内基本处于平衡状态;印度长期处于碳贸易逆差,无论是规模还是所占比重都在逐年扩大,相关产品在国内生产量的减少,使印度在国际碳贸易中获益。

4 结论

为了探索金砖国家在不同双边贸易中是否存在碳减排的国际贸易途径,采用金砖四国1995年 、2000年、2005年和2011年投入产出表,将经济分为11个部门,构建投入产出模型,分析了金砖国家对外贸易隐含碳问题。结果表明：
（1）中国方面,进出口贸易隐含碳绝对数逐年增加,行业贸易隐含碳排放特征有明显差异,金属制品、橡胶、纺织等行业处于贸易顺差,且顺差规模不断扩大,而采矿业长期处于逆差。2000年以后,中国成为进出口贸易隐含碳净顺差国,逐渐沦为“污染天堂”。从行业解构分解结果看,中国出口贸易隐含碳中,贡献度最大的是金属制品和钢铁两大行业,分别为49%和15%,这反映出中国成为“世界工厂”后,虽然国际贸易总量不断的增加,但对其贡献最大的仍是比较粗放的高耗能、高污染产品,导致中国出口贸易隐含碳迅速增加,中国出口贸易的结构尚待优化;进口贸易隐含碳贡献度最大的是采矿、金属、化工和钢铁四个行业,贡献度分别为32%、32%、14%、13%,与2008年相比,2011年上述四个行业进口贸易隐含碳增速快于出口贸易隐含碳,表明中国正在尝试着优化贸易结构。
（2）俄罗斯方面,从1995-2011年,一直处于进出口贸易隐含碳净顺差国,而且样本期内净顺差规模逐年扩大,俄罗斯已经沦为“污染天堂”。从行业解构分解结果看,俄罗斯出口贸易隐含碳中,贡献度最大的是采矿业,其贡献度高达159%,由于近年来俄罗斯加大了石油、天然气等产品的出口,加之其比较高的隐含碳排放系数,使得该部门的出口隐含碳迅速增加;进口贸易隐含碳贡献度最大的是运输和化工两个行业,贡献度分别为56%和38%,扩大这些行业的进口有利于减少在俄罗斯国内的生产量,降低CO₂排放量。
（3）印度方面,样本期内,一直处于进出口贸易隐含碳净逆差国,且净逆差规模不断扩大,说明印度不仅没有沦为“污染天堂”,相反,正不断从对外贸易中获益。从行业解构分解结果看,印度出口贸易隐含碳中,贡献度最大的采矿、橡胶、化工和钢铁四大行业,贡献度分别为28%、21%、14%和13%;进口贸易隐含碳贡献度最大的是采矿和钢铁两大行业,贡献度分别为39%和31%,由于印度的工业结构呈现出高新技术产业迅速发展,制造业增速相对较慢的现状,为满足国内的需求,需要进口大量的工业制成品,所以印度的工业部门的对外贸易长期处于逆差,从隐含碳的角度,扩大工业部门的进口会减少印度在国内同类产品的生产量,降低CO₂排放量。
（4）巴西方面,与中国、俄罗斯相似,样本期内,进出口贸易隐含碳绝对数都在逐年增加,但是趋势趋同,增长规模都很小,贸易隐含碳处于平衡状态,巴西不属于“污染天堂”。从行业解构分解结果看,巴西出口贸易隐含碳中,贡献度最大的是采矿和钢铁两大行业,贡献度分别为46%和14%,近年来随着经济快速发展,釆矿业的生产和出口规模不断扩大,同时也促进了金属制品和机械制品等工业制成品的发展,导致这两个行业的出口贸易隐含碳规模不断攀升;进口贸易隐含碳贡献度最大的是化工、采矿和金属制品三大行业,贡献度分别为30%、26%和17%,前两个行业在巴西各行业的隐含碳排放系数中处于较高水平,其中巴西的化工行业一直处于出口贸易赤字状态,贸易逆差规模也在不断的攀升,因此从隐含碳的角度,扩大这些行业的进口有利于减少在巴西国内的生产量,降低CO₂排放量。
The authors have declared that no competing interests exist.

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