李　強

(1.中國社會科學院 數(shù)量經濟與技術經濟研究所，北京 100732；2.深圳信息職業(yè)技術學院，廣州 深圳 518000)

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中國與歐盟主要成員國PM2.5來源氣體排放量比較研究*
——采用世界投入產出表對生產排放量和出口排放量的測算

李強1,2

(1.中國社會科學院 數(shù)量經濟與技術經濟研究所，北京 100732；2.深圳信息職業(yè)技術學院，廣州 深圳 518000)

摘要：近年來PM2.5指數(shù)的上升嚴重影響到人們的健康和生活質量，成為廣泛關注的焦點。基于OECD和WTO開發(fā)的世界投入產出表，比較中國與歐盟主要成員國各行業(yè)生產和最終產品出口引致的PM2.5來源氣體排放量及其完全排放強度，并對出口排放量的變化進行SDA分解，分析表明：1995—2009年，中國生產和最終產品出口引致的PM2.5來源氣體排放量分別增長了約88%和97%，而歐盟主要成員國除丹麥外均實現(xiàn)了負增長，中國各行業(yè)的PM2.5來源氣體完全排放強度也遠遠高于歐盟主要成員國；中國PM2.5來源氣體排放量增長的主要原因是出口的增長，投入產出結構變化也一定程度導致排放量增加，而排放強度的降低則減少了排放量；歐盟主要成員國雖然出口也有不同幅度增長，但由于投入產出結構的優(yōu)化以及排放強度的降低，其排放量實現(xiàn)了負增長。應進一步降低污染物排放強度，優(yōu)化產業(yè)結構和出口產品結構，以有效減少PM2.5來源氣體排放量。

關鍵詞：最終產品出口；PM2.5來源氣體；排放強度；出口排放量；投入產出結構；歐盟成員國；污染治理；產業(yè)結構調整

一、引言

經濟的快速發(fā)展讓人們的生活水平得到了極大的提高，但也帶來了環(huán)境的日益惡化。近年來，中國各大城市霧霾天氣出現(xiàn)得更加頻繁，PM2.5*PM2.5指的是懸浮在空氣中可被吸入的那些粒徑小于或等于2.5微米的固體顆粒或液滴。PM2.5既來源于自然，也來源于人為，自然來源包括風揚塵土、火山灰、森林火災、漂浮的海鹽、花粉、真菌孢子、細菌等，在空氣中轉化成PM2.5的氣體污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨氣、揮發(fā)性有機物等。指數(shù)超標時有發(fā)生。PM2.5顆粒通過呼吸進入血液后，其中的重金屬會溶解在血液中，通過血液循環(huán)對人體各器官造成極大的傷害。空氣質量關系到每個人的切身利益，沒有任何人能夠幸免。因此關于空氣污染指數(shù)(Air Pollution Index)的新聞不斷成為媒體的頭版頭條。當“APEC藍”和“閱兵藍”成為奢望，我們不禁要反思當前的經濟發(fā)展方式和經濟結構是否合理。

中國大氣污染物排放量的快速增長不但源于國內消費需求與投資，出口的迅猛增加和產業(yè)結構的不合理也是造成大氣污染的幕后推手。一些出口企業(yè)技術水平較低，從事著高耗能、高污染的生產和加工，消耗大量資源并排放大量污染氣體。因此，占GDP總量大約三分之一的出口無疑對中國的空氣質量有著重要的影響。關于對外貿易與PM2.5來源氣體排放之間的關系，學術界研究較少，大多數(shù)相關文獻研究的是對外貿易與能源消耗或溫室氣體二氧化碳排放的關系。早期學者們主要是基于競爭型投入產出表展開研究，如王娜(2007)、沈利生(2008)、趙玉煥和劉月(2011)等計算了我國對外貿易中部門的能耗密度。這些基于競爭型投入產出表的研究，沒有考慮進口中間品的能源消耗和污染物排放，從而在計算產品出口引致的國內能源消耗和污染物排放時會生產高估。

因此，學者們開始采用非競爭型投入產出法，通過扣除進口中間品的影響來分析進出口產品的能耗和溫室氣體排放問題。大多數(shù)學者(Kahrlet al，2008；陳迎 等，2008；張友國，2009)利用中國官方公布的投入產出表，使用等比例拆分進口投入品的方法將競爭型投入產出表改為非競爭型投入產出表，然后測算進出口的能源消耗和污染物排放問題。但是，等比例拆分進口投入品的方法也存在問題，其假定進口投入品的比例在各個部門是相同的，這與現(xiàn)實不符，使得測算有一定偏誤。隨著WTO和OECD共同開發(fā)的WIOD(World Input-Output Database)數(shù)據(jù)庫問世，數(shù)據(jù)質量得到了極大的改善，其中的世界投入產出表將全球主要國家合在一張表中，能夠準確體現(xiàn)各國間的貿易流動，并且明確區(qū)分了各國各行業(yè)的中間品和最終品消耗。更為關鍵的是，該數(shù)據(jù)庫還提供了各國各種溫室氣體和污染氣體排放的數(shù)據(jù)，為研究相關各國的氣體排放提供了一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，避免了以往跨國比較研究中統(tǒng)計口徑不一致的問題，從而使研究結果具有可比性。以此數(shù)據(jù)為基礎，陳雯和李強(2015)研究了增加值出口視角下中美兩國能源消耗和PM2.5來源氣體排放的情況，發(fā)現(xiàn)中國的能耗和PM2.5來源氣體排放分別高出美國64%和157%。張文城和彭水軍(2015)測算了發(fā)展中國家生產側和消費側的環(huán)境負荷，得出發(fā)達國家向發(fā)展中國家轉移污染排放且發(fā)達國家人均排放了更多污染的結論，但其僅將這些氣體當做一般的污染氣體分別測算，沒有將其歸類到PM2.5來源氣體。

當前PM2.5成為中國社會各界關心的焦點問題，其重要程度不亞于以往對溫室氣體排放的研究。然而目前國內關于對外貿易與PM2.5來源氣體排放的研究較少，尤其缺乏國家層面比較研究。有鑒于此，本文基于世界投入產出表，從產品生產和最終產品出口兩個層面，測算和比較中國與歐盟主要成員國PM2.5來源氣體排放量及其變化趨勢，并對最終產品出口引致的PM2.5來源氣體排放量的變化進行SDA分析，以探究中國與歐盟主要成員國在PM2.5來源氣體排放上的差異性以及影響出口排放量增長的主要因素，進而為有效減少PM2.5來源氣體排放提供政策參考和監(jiān)管依據(jù)。

二、模型與測算方法

本文以3個國家為例介紹多國投入產出模型，假設一國有m個產業(yè)，則：

其中，Xc(c=r,s,t)是各國的總產出矩陣，為m×1維矩陣；Acc為直接消耗系數(shù)矩陣，為m×m維矩陣；Lcc為m×m矩陣，fcc為m×1矩陣，A和L分別為包含所有國家的直接消耗矩陣和里昂惕夫逆矩陣，均為m×m維矩陣；frr、frs、frt分別代表r國產品被r、s、t國最終使用部分，其余以此類推。

S國出口到其他國家的最終產品中包含的PM2.5來源氣體排放量為：

從第二期開始分解，則有：

從第一期開始分解，則有：

將上述兩式取平均數(shù)可得排放強度、投入產出結構和出口額對該變動的影響分別為：

這樣排放量的變動被分解為三部分之和，可以據(jù)此算出各部分對排放量增長的貢獻程度：

三、實證分析

1.數(shù)據(jù)說明

本文使用的世界投入產出表包含了全球主要國家*其中40個國家的GDP占全球GDP的份額超過 85%，能夠良好地反映全球的經貿活動。的投入產出數(shù)據(jù)，可以從中分清一國總產出被其他國家作為中間消耗的部分和最終消耗的部分，這是單一國家投入產出表所不具備的，更高的數(shù)據(jù)質量保證了可以研究得更深入。該表按歐盟經濟活動分類標準將各國的產品生產分為35個行業(yè)，從而保證了統(tǒng)計口徑的一致性。此外，本文從WIOD數(shù)據(jù)庫中的環(huán)境賬戶表(Environmental Accounts)中獲取我國和歐盟主要成員國不同行業(yè)的PM2.5來源氣體排放量*包括NOX、SOX、NMVOC、NH3等常見污染氣體，NMVOC為非甲烷揮發(fā)性有機物，NOX為氮氧化物，SOX為硫氧化合物，NH3為氨氣。，并結合世界投入產出表分析PM2.5來源氣體排放的行業(yè)特征。由于世界投入產出表中的環(huán)境賬戶只更新到2009年，本研究的時間區(qū)間為1995—2009年。

2.PM2.5來源氣體排放量和完全排放強度

從圖1可見，除早期個別情況外(如1995—2000年的德國、比利時、丹麥和法國)，其余時間段各國的總產值是不斷上升的。表1顯示了中國和歐盟主要成員國(德國、意大利、比利時、瑞典、丹麥、法國和英國)1995—2009年的PM2.5來源氣體排放量，表2則是其各行業(yè)的完全排放強度。

表1數(shù)據(jù)表明，中國的PM2.5來源氣體排放量遠超歐盟主要成員國，且中國是其中唯一PM2.5來源氣體排放量不斷增加的國家。從排放總量來看，原因在于中國年度總產值遠高于這些歐盟國家，且單位產值的直接排放強度也高于歐盟各國。而從增長趨勢看，為什么在總產值均在增長的情況下，歐盟主要成員國的PM2.5來源氣體排放量明顯減少，而中國仍然大幅增加？本文認為，歐盟各國排放量的減少與其對排放的嚴格管控有密切關系。歐盟自1998年便開始實施減少危險污染物排放量的計劃，2008年后更是通過了《關于歐洲空氣質量及清潔空氣法令》，對超標排放行為進行嚴厲懲罰，超標城市一旦被監(jiān)測到，便會面臨70萬歐元/天的罰款，這對各城市的環(huán)保部門提出了較高的監(jiān)管要求。另外，該法令還規(guī)定了PM2.5的目標濃度限值、暴露濃度限值和削減目標值。在此背景和約束下，歐盟各國對空氣質量監(jiān)管異常嚴厲，各國企業(yè)也嚴格按照要求，淘汰落后產能，嚴控排放強度。對比起來，中國PM2.5來源氣體排放量逐年增加，與產業(yè)結構和能源消費結構的不合理不無關系。許多產業(yè)過度依賴煤炭作為燃料，是導致我國大氣污染物排放總量居高不下的重要原因。此外，我國燃油含硫量標準是歐美和日本等發(fā)達國家的幾十倍，燃燒過程中容易產生更多的二氧化硫等有害氣體，加劇了空氣的污染和PM2.5顆粒的形成。

表1　中國與歐盟主要成員國PM2.5來源氣體排放量/十萬噸

注：圖中數(shù)據(jù)為期間末年與始年總產值的比例，以1995—2000為例，即2000年總產值/1995年總產值。圖1　中國和歐盟主要成員國總產值增長情況

從表2數(shù)據(jù)可知，中國各行業(yè)的PM2.5來源氣體完全排放強度也遠遠高于歐盟主要成員國。對于中國而言，農林牧漁業(yè)、焦炭煉油及核材料業(yè)、其它非金屬礦物品業(yè)、電力燃氣水生產與供應業(yè)的完全排放強度明顯高于其他行業(yè)；在歐盟主要成員國中，這些行業(yè)的完全排放強度也是較高的。農林牧漁業(yè)成為PM2.5來源氣體排放源，是因為農業(yè)養(yǎng)殖會產生大量氨氣，氨氣在與二氧化硫、氮氧化物的氧化產物反應后，便生成硝酸銨、硫酸銨，這些均是PM2.5的重要來源。氨氣來自畜禽排泄的糞便、尿液，如果任之排放，對環(huán)境的危害十分嚴重，因此歐盟中很多國家都對畜禽養(yǎng)殖中產生的氨氣排放采取了嚴格管理，控制氨氣直接排放到大氣中。

表2　2009年中國與歐盟主要成員國各行業(yè)PM2.5來源氣體完全排放強度/噸/百萬美元

中國完全排放強度最大的是電力燃氣水生產供應業(yè)，這是因為中國主要依靠煤炭作為燃料供給能源，煤炭燃燒產生大量的污染氣體，容易造成空氣污染。相比之下，歐盟各國早已意識到這一點，轉而使用核電、風能、太陽能以及生物能發(fā)電等來進行替代。目前，核電占全世界發(fā)電總量大約在16%左右，歐盟主要成員國的核電供電比例較高(法國78%、比利時60%、德國28%、英國24%)，而中國只有4%。丹麥則是充分利用地理條件優(yōu)勢，風能發(fā)電占50%，太陽能發(fā)電占15%，生物能及其他可再生能源發(fā)電占35%，完全擺脫了依靠煤炭發(fā)電的路徑依賴。由于其能源多樣化戰(zhàn)略的有效實施，目前丹麥已由原油進口國成為原油出口國，對石油的依賴大大降低，這是值得我們借鑒和學習的。

3.最終產品出口引致的PM2.5來源氣體排放量及其分解

從表3數(shù)據(jù)可知，中國各行業(yè)的最終產品出口所引致的PM2.5來源氣體排放量遠遠高于歐盟主要成員國，其中以紡織業(yè)和電子與光學設備制造業(yè)為最，不僅遠高于其他行業(yè)，也是歐盟主要成員國相同行業(yè)的百倍以上。究其原因，在于這兩個行業(yè)占中國出口比重較大，其中紡織業(yè)的生產、出口、消費均是全球第一。紡織業(yè)在生產過程中會向大氣中排放大量污染氣體，主要分為兩部分：一是來自生產過程中使用的煤，原煤含有一定量的硫，在燃燒過程中排放出大量的二氧化硫和煙塵；二是紡織業(yè)在生產化學纖維過程中會用到大量二硫化碳，加工過程會釋放出以二氧化硫為主的有害氣體物質。此外，中國也是全球電子產品第一生產大國，電子與光學設備制造業(yè)是其戰(zhàn)略性和基礎性產業(yè)，在集成電路、平板顯示器、發(fā)光二極管、晶體硅光伏電池、多晶硅、PCB電路板和電子終端產品的生產中，會產生大量的污染氣體，如氟化物、氮氧化物、氨氣、鉛、顆粒物等。相比之下，歐盟各國的最終產品出口量較少，同時也有嚴格的污染物排放標準。

表3　2009年中國與歐盟主要成員國最終產品出口引致的PM2.5來源氣體排放量/百萬噸

從增長趨勢看，中國最終產品出口引致的PM2.5來源氣體排放量的變化最大，2009年比1995年增長了97%；除德國(9%)和丹麥(53%)增長外，其他歐盟主要成員國的排放量均為減少(意大利為-47%、法國為-34%、比利時為-44%、瑞典為-22%、英國為-37%)，說明歐盟主要成員國最終產品出口引致的PM2.5來源氣體排放量較1995年有很大下降。進一步將各國最終產品出口所引致的PM2.5來源氣體排放量變化分解為排放強度因素、投入結構因素和最終出口因素(見表4)。其中，排放強度反映單位產出排放量變化的影響，投入結構因素反映各產業(yè)相互投入結構變化的影響，最終出口因素國反映最終產品出口量變化的影響。

從排放強度因素看，中國和歐盟主要成員國都有減少，表明排放強度降低使PM2.5來源氣體排放量減少。這說明，各國均非常重視對污染物排放的控制，并采取了一系列政策加以監(jiān)管，且這些措施有較明顯的效果。當然也應清醒地認識到，盡管中國相比以前排放強度有很大降低，但是和歐盟主要國家相比，仍有較大差距。從投入結構因素看，僅中國在三個時段均為大于0，而歐盟主要成員國基本上均小于0。這說明中國對PM2.5來源氣體排放量較大的產業(yè)更為倚重，產業(yè)結構有待進一步升級和調整。從最終出口因素看，隨著經濟的發(fā)展，各國均有較大的增長。其中，中國最終產品出口增長幅度最高，是PM2.5來源氣體排放量上升的最主要推手；相比之下，德國等歐盟主要成員國雖然最終產品出口量也有一定的增加，但其增幅遠小于中國。

表4　中國與歐盟主要成員國最終產品出口PM2.5來源氣體排放量的SDA分解

四、結論與啟示

本文基于世界投入產出表，測算了1995—2009年中國和歐盟主要成員國各行業(yè)的PM2.5來源氣體排放總量及其最終產品出口引致的排放量，并將出口排放量的變化分解為排放強度因素、投入結構因素和最終出口因素，研究表明：在中國和歐盟各主要成員國總產出逐年增長的宏觀經濟背景下，1995—2009年，中國生產和最終產品出口引致的PM2.5來源氣體排放量分別增長了約88%和97%，而歐盟主要成員國除丹麥外均實現(xiàn)了負增長，中國各行業(yè)的PM2.5來源氣體完全排放強度也遠遠高于歐盟主要成員國；中國和歐盟主要成員國PM2.5來源氣體的排放強度均明顯降低，進而有效降低了出口排放量，但中國出口的大幅增長以及投入結構變化導致其PM2.5來源氣體的出口排放量顯著增加，而歐盟主要成員國得益于投入結構的優(yōu)化實現(xiàn)了PM2.5來源氣體出口排放量的負增長。

基于上述結論，得出以下政策啟示：第一，中國PM2.5來源氣體的排放強度遠高于歐盟主要成員國，因此需要淘汰嚴重污染環(huán)境的落后工藝和設備，積極向歐美發(fā)達國家學習減排的經驗和工藝，最大限度地降低污染物排放強度。第二，目前中國高耗能、高排放的產業(yè)占據(jù)了較高的比例，因此需要優(yōu)化產業(yè)結構，逐步淘汰落后產能，加速發(fā)展無污染的戰(zhàn)略性新興產業(yè)，對污染嚴重的企業(yè)要嚴格把關和監(jiān)督，并運用高新技術改造傳統(tǒng)產業(yè)。第三，在出口方面不能僅以數(shù)量為最終目標，中國出口產品很大一部分是初級產品以及污染較重的中間產品和制成品，其生產和加工對生態(tài)和環(huán)境影響非常大，這種以高污染為代價的出口是不可持續(xù)的，必須提高自身技術水平，轉變主要依靠勞動密集型貼牌加工、高污染高能耗的粗放式出口方式。做好以上三點，我國的污染物排放問題才能得以改善。

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CLC number：F062.2；F224.0Document code：A Article ID：1674-8131(2016)04-0064-08

(編輯：朱德東)

DOI：10.3969/j.issn.1674-8131.2016.04.008

* 收稿日期：2016-04-01；修回日期：2016-05-18

基金項目：國家社會科學基金青年項目(15CJL042)；中國博士后科學基金面上資助項目(2015M581244)

作者簡介：李強(1985—)，男，湖北武漢人；講師，博士，中國社會科學院數(shù)量經濟與技術經濟研究所博士后，在深圳信息職業(yè)技術學院任教，主要從事世界經濟研究；Tel：18050056362，E-mail：18050056362@163.com。

中圖分類號：F062.2；F224.0

文獻標志碼：A

文章編號：1674-8131(2016)04-0064-08

Comparative Research on PM2.5 Source Gases Emission between Main Members of EU and China —Calculation of Product Emission Amount and Export Emission Amount by Using Global Input-Output Table

LI Qiang1,2

(1. Institute of Quantitative Economy and Technical Economy, Chinese Academy of Social Science, Beijing 100732, China; 2. Shenzhen Vocational Technical College of Information, Guangdong Shenzhen 518000, China)

Abstract:In recent years, the PM2.5 index rise has seriously affected the health and quality of people’s life and becomes the focus of the people. Based on world input-output tables developed by OECD and WTO, this paper compares the production of the every walk of life and ultimate product export between Chinese and EU member states’ PM2.5 source gas emissions coming from product, trade and emissions intensity and conducts SDA decomposition for the change of export emission amount. Analysis shows that during 1995- 2009, PM2.5 source gas emission increases 88% and 97% from Chinese production and ultimate product export while EU member countries except Denmark decrease, and that the PM2.5 sources gases emission intensity of China is highly bigger than that of EU member countries. The main cause for the rise is export’s rise of China, input-output structure change also causes the emission increase, and however, the emission intensity decrease effectively reduces the emission amount. Although EU main member countries’ export has different increase, their emission amount has negative growth because of their input-output structure optimization and lower emission intensity. China should further decrease emission intensity of the pollutants, optimize industrial structure and export product structure in order to effectively reduce PM2.5 sources gases emission amount.

Key words:ultimate product export; PM2.5 source gas; emission intensity; export emission amount; input-output structure; EU member countries; pollution management; industrial structure adjustment