我國出口產品能耗與碳強度變化及其LMDI分解分析

陸金龍

摘要：對我國出口產品能耗與碳強度變化進行測算，并運用LMDI分解法對我國出口產品碳排放變化的驅動因素進行分析。研究結果表明：一是出口完全能耗強度大的部門主要集中在第二產業中的資源性產業開采加工行業;我國出口完全碳排強度大的部門主要集中在第二產業中的制造業。二是2012年、2015年和2015年各產業部門的出口貿易的完全碳排放強度呈下降趨勢。三是出口貿易碳排放變化的驅動因素可分解為：技術效應，結構效應和規模效應。規模效應對總效應正向激勵，技術效應對總效應的反向貢獻度最大，結構效應則有正有負。

關鍵詞：出口貿易;碳排放;碳強度;LMDI因素分解

我國的對外貿易依存度高，工業化、城鎮化進程加快和消費結構持續升級，我國能源需求剛性增長，資源環境問題仍是制約我國經濟社會發展的瓶頸之一，節能減排依然形勢嚴峻、任務艱巨。2018年兩會提出我國2030年左右出現二氧化碳排放峰值這一目標，這就更需要對我國的出口產品能耗與碳強度變化及影響因素分析。因此，對我國的出口產品貿易的碳排放量（內涵能源）進行測算，并對我國的出口產品貿易的碳排放的影響因素、結構等進行分析，探析我國出口產品貿易碳排放的背后機制，顯得尤為重要。文章運用投入產出模型測算出口產品能耗及碳強度，運用LMDI分解法對碳強度影響因素分解。

一、研究方法介紹

（一）出口產品能耗測算

本文出口產品能耗測算思路如下：a. 計算各部門的直接消耗系數;b. 計算各部門的直接能耗強度和完全能耗強度;c. 計算出口產品的內涵能源。

本文直接消耗系數aij=xij/xj，其中xij表示j部門生產中消耗i部門產品的數量，xj表示j部門的總投入。直接消耗系數aij用矩陣A表示。用E表示單位陣，列向量X表示各部門總產出，列向量Y表示各部門的最終使用，投入產出表的平衡關系可以表示為：AX+Y=X，整理得：（E-A）-1Y=X。

矩陣（E-A）-1為里昂惕夫逆矩陣，用矩陣B表示完全消耗系數矩陣，經整理推導得B=（E-A）-1-E。

以EDi表示i單位最終產出的直接能耗強度（表示i部門單位產出消耗的能量），則EDi=Ei/GOi，其中Ei表示i部門消耗能源總量（噸標準煤），GOi表示i部門的總產出（萬元）。則完全能耗強度ET可以表示為：ET=ED·（E-A）-1，則我國出口產品的內涵能源（萬噸）可表示為EEX=ET·EX。

（二）出口產品的碳強度測算

首先，測算各產業部門的直接碳排放量：Ci=Ei·θ，Ei為各產業部門的能源消耗總量（噸標準煤），θ為碳排因子（tCO2/tce），Ci為各產業部門的CO2直接排放量。利用《IPCC2006年國家溫室氣體清單指南》提供的燃料燃燒產生的CO2排放量的計算方法對上式中的碳排因子θ計算，計算公式如下：

其中θk（k=1，2，3依次代表煤炭、石油、天然氣）表示第k種燃料在折算成標準煤后的碳排放系數;λk為第k種燃料的碳排放系數（單位kgCO2/TJ），為第k種燃料的碳氧化因子。文章根據嫩管小號結構對碳排因子進行調整，即θk=αθ1+βθ2+γθ3（α、β、γ分別表示每年的煤炭、石油和天然氣消費比例）。

最后，計算各產業部門的直接碳排放強度Si=Ci/GOi和完全碳排放強度S=S*B，得各產業部門的出口完全碳排放量：EXC=S*EX。

（三）LMDI分解法

本文采用迪氏對數平均指數法（LMDI），從三個方面對碳強度的變動因素進行因素分解分析，表1中給出了LMDI分解法的加法分解式。

二、實證及結果分析

（一）數據來源及處理

本文數據來自國家統計局官網（http：//www.stats.gov.cn）。考慮到數據獲取的可能性和便于分析，本文選取了2010年、2012年和2015年的投入產出表，并將投入產出表中的42個部門進行綜合，重新劃分為28個行業部門。

（二）我國出口產品能耗分析

依據上文提出方法測算出2010年、2012年和2015年各行業部門的完全能耗強度和出口能耗。

橫向看，完全能耗強度較大的部門主要集中在非金屬礦物制品、金屬冶煉和壓延加工品、金屬制品和電力、熱力的生產和供應等，屬于第二產業中的資源性產業開采加工行業;完全能耗強度較小的部門則主要集中在第一產業和服務業，2010年、2012年和2015年的完全能耗強度最低的三個部門為農林牧漁產品和服務部門、食品和煙草部門和批發、零售、住宿和餐飲業部門（其他服務業除外）。出口的總能耗中，較大的部門主要在化學產品部門、金屬冶煉和壓延加工品部門、電氣機械及器材制造業部門和通信設備以及計算機及其他電子設備制造業部門，均為第二產業中制造業;出口總能耗較后的幾個部門為：石油和天然氣開采產品部門、金屬礦采選產品部門及非金屬礦和其他礦采選產品部門。

縱向看，2010年、2012年和2015年的各產業部門的完全能耗強度和出口總能耗均呈下降趨勢，各部門的完全能耗強度的平均值從2010年的1.1948噸標準煤/萬元下降到2012年的0.9511噸標準煤/萬元，再至2015年的0.8075噸標準煤/萬元。

不同產業部門之間的完全能耗強度的差異正在縮小，2010年、2012年和2015年各產業部門間的完全能耗強度的平均差分別為0.3535、0.2716和0.2530，這些特征值均呈下降趨勢，說明各產業部門間的完全能耗系數差異在逐漸縮小，且高耗能產業完全能耗強度下降速度明顯高于其他產業部門。

（三）我國出口產品貿易碳強度的因素分析

1. 規模效應

所有產業部門的結構效應均為正的，說明隨著出口規模的不斷擴大，各個產業部門的出口碳強度也是增加的，出口貿易規模與出口的完全碳排量呈正相關關系。在各個產業部門的規模效應中可以發現，在2010～2012年，上文分析的高碳排放產業部門（紡織品部門、化學產品部門、通專用設備制造業部門、電氣機械及器材制造業部門、通信計算機及其他電子設備制造業部門和儀器儀表及文化辦公用機械制造業部門）對我國出口碳排放的作用最大。2012～2015年情況亦是如此。可見規模效應發生正效應作用最大的行業集中于高碳產業，而煤炭采選產品部門、石油和天然氣開采產品部門、金屬礦采選產品部門、電力、熱力的生產和供應部門、燃氣生產和供應部門和水的生產及供應部門等低碳排放產業部門的規模效應的作用則相對較小。

2010～2012年各產業部門的規模效應總體上強于2012～2015年的規模效應。這主要原因是隨著能源消費及結構的不斷優化，抵消了相關規模上累積效應。

2. 結構效應

因素分解結果顯示，結構效應的減量效應為主，呈現微弱的負效應。結構效應與出口貿易的比重具有正相關性，當某產業部門的出口比重增大時，其出口的碳強度量也會增加，結構效應為正，對出口的碳強度量起推動作用（如食品和煙草部門、通用、專用設備制造業部門、批發、零售業和住宿、餐飲業部門等），反之，反是。2010～2012年出口效應與2015年出口效應的方向并不總是一致的，隨著出口比重的增加或減少，其出口效應方向也可能會發生相應的變化，如紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品部門、木材加工品和家具部門、造紙印刷和文教體育用品部門、石油、煉焦產品和核燃料加工品部門在2010～2012年的結構效應為負，在隨著2015年這幾個部門的出口比重的增大，2012～2015年的結構效應就轉負為正;同樣化學產品部門、交通運輸設備制造業部門、電氣、機械及器材制造業部門、工藝品及其他制造業（含廢品廢料）部門、電力、熱力的生產和供應部門、建筑部門隨著出口比重的減少，結構效應轉正為負。這說明政府調控出口結構對出口的碳強度的抑制具有一定的作用。

3. 技術效應

無論是2010～2012年，還是2012～2015年，所有行業部門的技術效應都為負的。紡織品部門和通信設備、計算機及其他電子設備制造業部門的技術效應絕對值最大，這說明這兩個部門的技術投入的加大，技術水平的提高，其出口的內含能源也就相應的減少，創新性發展取得一定的成效。2012～2015年的通信設備、計算機及其他電子設備制造業部門的技術效應對碳排放的抑制作用達到頂峰。

4. 總效應

在各行業的總效應中，2010～2012年及2012～2015年的結構效應均為正，其中減量最大的行業部門有紡織品部門（0.2817噸/萬元）、金屬冶煉和壓延加工品部門（0.1735噸/萬元）、儀器儀表及文化辦公用機械制造業（0.4752噸/萬元）以及通信設備、計算機及其他電子設備制造業部門（0.2113噸/萬元），均屬于中高碳排放產業部門。2012～2015年的碳強度總效應要明顯弱于2010～2012年的碳強度總效應。2010～2012年我國出口碳強度的總效應為6.9629噸/萬元，除去其他效應，可以明顯看出貢獻率絕對值最大的是技術效應（-1.5024噸/萬元，-21.58%），貢獻率絕對值最小的是結構效應（-0.3125噸/萬元，-4.49%）。2012～2015年我國出口碳強度的總效應為4.8135噸/萬元，其中貢獻率絕對值最大的仍然是規模效應（0.9619噸/萬元，19.98%），貢獻率絕對值最小的是結構效應（0.5905噸/萬元，-12.27%）。以上結果說明技術效應和結構效應的減排作用（對出口碳強度的抑制作用）大大超過了規模效應的拉動作用。

三、小結

文章利用LMDI分解法對我國出口貿易碳排放進行了因素分解，將因素分解為技術效應、結構效應和規模效應。主要結論有以下方面。

1.2010～2012年和2012～2015年的總效應均為負的，說明近幾年我國出口貿易的內涵能源呈下降趨勢，出口貿易的內涵能源得到有效控制。

2.規模效應對總效應的影響為正，即隨著規模的擴大，出口貿易碳排放的總效應也會增加，因此抑制出口貿易的碳強度的有效措施就是減少高碳排放產業的出口。

3.結構效應對出口貿易碳排放的影響較微弱，且影響有正有負，基本上在高碳排放產業部門產生正向效應，對中低出口碳排放產業部門產生負效應。

4.技術效應對總的效應的反向貢獻度最大，即隨著技術效應的增加，出口的總效應會相應的減少，而且從行業上來看，技術效應對高碳排放產業的減排作用最大。

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（作者單位：江蘇大學）