章輝

（西北民族大學 經濟學院，甘肅 蘭州 730030）

隱含碳排放與分解研究的現(xiàn)狀與發(fā)展方向

章輝

（西北民族大學 經濟學院，甘肅 蘭州 730030）

隱含碳問題的研究始于20世紀90年代，最早是作為能源消費引發(fā)的C02排放水平測算問題的一個分支出現(xiàn)的。但隨著關于碳排放責任區(qū)分的爭論與發(fā)達國家借助環(huán)境保護的名義而采取綠色貿易壁壘的現(xiàn)實，隱含碳問題的研究日益受到各方面的關注。當前學術界對隱含碳排放水平和分解技術的研究已經取得了大量的成果，但由于理論各異、方法眾多，使對于隱含碳的具體認識和深刻理解出現(xiàn)了不少偏差。文章從具體研究方法的特點入手對隱含碳排放水平及分解技術的研究進行相應的綜述，然后對國內外相關的研究現(xiàn)狀進行了簡要的描述，最后在總結評價的基礎上總結了今后在隱含碳問題的研究上值得進一步關注與發(fā)展的方向。

隱含碳；SD A；ID A

碳排放作為經濟學的研究對象，最早出現(xiàn)于1979年第一次世界氣候大會的宣言中。與會科學家提出，如果大氣中的CO2濃度繼續(xù)增長將會在21世紀中葉出現(xiàn)顯著的增溫現(xiàn)象。自此，碳排放和全球性氣候變暖問題引起了國際社會的全面關注。經過近40年的發(fā)展，已經由最初的CO2排放與能源消耗之間的關系研究引申出碳減排、隱含碳、碳關稅、碳泄漏與碳合作等一系列相關問題，這些以碳排放為中心的相關問題已經成為研究單一國家經濟與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展、國家間基于環(huán)境合作的經貿往來等一系列世界性經濟問題研究的熱點。

近年來，關于隱含碳問題的相關研究已經在國際學術界成為碳排放問題研究中的前沿課題。我國關于這方面的研究雖然有一定成果，但與國外研究相比還存在一定差距。本文旨在從研究方法的角度對相關國內外文獻予以比較、分析，并對今后可能的發(fā)展方向作出概括。

一、隱含碳排放水平與分解研究的特性

關于隱含碳及其相關問題的研究，目前學術界主要集中于兩個方面：一是關于隱含碳排放水平總量的測算，二是基于已測得隱含碳排放水平條件下對具體影響因素的分解。對于第一個方面的問題，從分析的基本框架來看，可以分為基于時間序列數據的指數分解法（IDA）和基于投入產出表（I-O table）數據的結構分解法（SDA）這兩大類基本框架。對于第二個方面的問題，根據分解過程中具體數學處理技巧的不同，在具體分解過程中又主要包括：拉氏法（Laspeyres method）、精煉拉氏法（Refined Laspeyres method）、帕氏法（Pasche method）、M-E方法（Marshall-Edgeworth method）、算數平均迪氏法（AMDI method）、對數平均迪氏法（LMDIⅠmethod/LMDIⅡmethod）、廣義費雪法（Generalized Fisher method）、D&L法（Dietzenbacher&Los method）、S/S法（Shapley/Sun method）等方法。這些方法由于具體假設、分解過程、分解結果等都存在較大差異，從而使得每一種分解方法都有其特定的優(yōu)勢和不足。因此，面對眾多的分解方法，根據研究的需求和實際情況選擇合理的方法并予以運用就是分解方法確定的出發(fā)點。本文通過總結國外學者的文獻，借助Hoekstra&Bergh（2003）與Ang（2004）的思路，構建一個簡便、實用的評價標準。具體內容如下：

（一）具體分解方法數學特性的要求

對于各種分解結果的結果是否準確，首先要從對其數學特性的判斷入手。綜合目前已有國內外文獻得出的表1列舉了主要的分解方法及其檢驗結果。

表1中的檢測內容包括Fisher（1922）提出的因子互換檢驗、時間互換檢驗，Ang和Choi（1997）提出的零值穩(wěn)健檢驗，Chung和Rhee（2001）提出的負值穩(wěn)健檢驗，以及是否在加法和乘法分解形式下存在殘差。通過表1可以看出：對于這些常用的分解方法來說，沒有一種方法能夠通過所有的測試。也就是說，在實際分解過程中，任何一種方法在滿足某一方面要求的同時也會在其他方面存在錯誤。以分解研究中最重要的指標殘差為例，沒有殘差的分解方法可能無法通過其他檢驗，而通過其他檢驗的分解方法可能又會出現(xiàn)殘差。這就給我們理解各種分解結果提供了一種思路：不同的分解結果只是不同學者使用不同分解方法的產物。即便使用相同的數據來源，如果使用的方法不同，可能結果就會有較大的差異，從而導致給出的建議會截然相反。具體來說，S/S法和LMDI法雖然在相關研究中被經常使用，但在遇到負值和零值狀況時如果不對數據進行處理或使用變量進行替換，則這兩種方法對于特定的研究對象就可能會失效。

表1 各種分解方法的數學特點

（二）具體分解方法的數據要求

在選擇測算隱含碳排放水平和分解方法之前，對已有數據的特點也必須予以考慮，而這正是確定使用基于IDA或SDA框架進行分解的關鍵。相對于IDA框架可以使用連續(xù)時間序列數據的特點來說，使用基于I-O表的數據是SDA框架進行隱含碳相關問題研究的必然要求。也正是基于這種對數據來源的要求，使選擇不同分解方法時會出現(xiàn)兩種情況：一是對于所有使用時間序列數據的分解方法來說，只能對數據之間由于存在直接需求而產生的效應進行分析；而使用I-O表數據的分解方法則可以借助于I-O表對經濟總量分層次描述的特性而對數據之間基于隱含的間接需求以及由此產生的間接效應予以研究。二是對于使用時間序列數據的分解方法來說，既可以分析絕對值數據和強度數據，又可以使用加法分解和乘法分解；而使用I-O表數據的分解方法則只能夠對絕對值數據進行研究，并只能進行加法分解。這也就是說，如果數據類型已經確定，那么可供選擇的分解方法的范圍也會相應縮小，特別是對于那些試圖分析經濟數據中間接效應或深層次影響的研究者來說，能夠選擇的就只有相對復雜的基于SDA框架的相關分解方法。而對于數據要求不高的情況，研究者使用基于IDA框架的相關分解方法可能會使研究更加便利。

（三）方法論的適用性要求

從理論上來說，上述的各種分解方法都可以在IDA或 SDA框架下展開相關的研究，只是結果的準確性和說服力存在差異。但在具體使用過程中，從具體方法論的角度來看，卻存在以下兩種趨勢：一是從具體分解方法的組合來看，以IDA框架為基礎的數據分解一般傾向于使用拉氏指數、迪氏指數及其引申的分解方法，其中又以LMDI和S/S方法為主，特別是近年來使用LMDIⅡ進行分解的文獻占據了主流的地位。而對于SDA框架下的具體分解方法的選擇則相對隨意，一般都由研究者根據自己的研究目的自行選擇，沒有一種相對集中使用的分解方法。二是從具體分解過程來看，對于IDA框架的分析來說，現(xiàn)有文獻中對加法分解和乘法分解都有使用；而對于SDA分解來說，由于分解過程中的指標數量為n！，龐大的計算過程使目前只見到使用加法分解過程的實例而沒有見到有關乘法分解的文獻。因此，D&L法和S/S法在IDA框架下能夠得到完全分解的結果，而在SDA框架下就無法實現(xiàn)這個目標。

（四）數據分解的深度

對于具體經濟數據研究的深度而言，IDA框架下分解方法的選擇也與SDA框架下有所區(qū)別。在IDA框架下，由于數據多數來源于部門和行業(yè)的加總數據，因此在這種背景下，研究的范圍以行業(yè)和部門為主，同時兼顧對整體經濟加總數據的分析。至于行業(yè)加總數據的具體形式，既可以是連續(xù)數據，也可以是非連續(xù)數據，并且可以根據研究目標設計眾多指標，具體研究指標從2～11個不等。當然，在獲取研究指標廣度優(yōu)勢的同時就不得不放棄研究深度，一般在IDA框架下只能進行1階段分析，得出的結果也僅限于對經濟數據直接影響的分析。而在SDA框架下，由于其數據全部來源于I-O表，而I-O表數據的公布先天就具有非連續(xù)性，使SDA框架下具體方法的選擇只能是哪些適用于非連續(xù)數據分析的方法。由于數據較少，反而分析的深度得到加深。雖然其研究的具體指標也在2-10個之間，但卻可以借助I-O表提供的中間品和最終產品的分類數據進行2階段分析，這對于揭示經濟關系中隱藏的間接影響具有積極的作用，特別是在對供給側和需求側進行相關分析時優(yōu)勢更加明顯。有鑒于此，當需要對經濟數據進行2階段的分析時，D&L和LMDI的優(yōu)勢就得以體現(xiàn)，而Fisher方法由于受自身有限的研究指標的限制而使得其適用性受到影響。

（五）最終結論運用的便利性

不論使用何種分析框架與分解方法，對最終結論的解釋和運用是經濟研究的目標。但是對IDA與SDA框架來說兩者之間存在明顯差異。對于以IDA框架為基礎的分析來說，由于其數據來源于行業(yè)與部門的加總，因此其研究范圍較廣，只要是具有一定年限的連續(xù)數據的行業(yè)和部門的加總數據都可以展開分析，具體研究范圍涉及能源消費、CO2排放、能源與CO2排放關系、能源與環(huán)境關系、CO2與經濟發(fā)展關系等諸多方面。通過對上述研究領域連續(xù)歷史數據的分析，其結論的具體指向性明確，相關政策建議的操作也較為簡單，因此對于政府官員和公眾來說易于理解。對于以SDA框架為基礎的分析來說，相對狹窄的數據基礎制約了應用的領域，雖然SDA框架的分析對上述研究范圍也有所涉及，但整體研究的數量和水平與IDA框架下的研究結果比較起來明顯的相形見絀。更為被動的是，由于對I-O表數據的解析需要更加復雜和專業(yè)的理論背景，這就使得政府官員和公眾對基于SDA框架下分解結果的理解比較模糊和困難，而且對其具體政策建議的實施也缺乏操作性。而這正是影響和制約基于SDA框架下對隱含碳相關問題進行深入研究的主要原因。

（六）小結

從上文的分析可以看出，基于IDA框架或SDA框架的分析是隱含碳分析的起點，兩者的區(qū)別主要是受數據來源的制約。而對于具體隱含碳分解方法的選取來說，每種方法都有其優(yōu)點和不足，可以根據研究者對特定研究對象的選取而靈活選擇。雖然從研究方法的數學特性來說各種方法之間存在一定的差異，但這種差異相對比較薄弱，并且已有學者，如Hoekstra et al（2003）就已經通過數學方法證明在相當多的情況下，在IDA框架下使用的方法可以與在SDA下使用的同一方法之間存在一定的數學轉換關系。

二、國內外關于隱含碳研究的狀況和發(fā)展趨勢

（一）隱含碳的國外研究狀況

基于Ang et al（2000）、Hoekstra et al（2002、2003）、Ang et al（2004）、Lenzan（2006）、Liu（2007）、Ang et al（2012，2013）的研究成果，通過梳理國外文獻，我們可以得出表2。

表2 國外基于IDA與SDA框架的隱含碳研究狀況單位：篇

通過對表2的觀察可以總結出國際上研究有關能源與碳排放文獻的幾個主要趨勢：第一，隨著能源與環(huán)境問題重要性的日益凸顯，相關文獻的數量有明顯的增長，特別是2000年以后，相關文獻與以往相比成倍增長。第二，就研究的基本框架來說，隨著各國對I-O表編制的重視和數據的逐步公開，基于SDA框架的研究與以往相比有明顯增長，已經初步具有與IDA方法類似的地位。第三，對于IDA框架的研究來說，LMDI方法和由此引申出的其他方法在具體研究過程中占據了主體的地位，是主流的分解方法。而對于基于SDA框架的分解方法來說，在2000年之前還沒有一個明顯具有優(yōu)勢的分解法，即使在2000年以后雖然D&L方法及其相關方法在統(tǒng)計數據上占有優(yōu)勢，但近年來有關LMDI方法在SDA框架下的運用研究也逐漸開始呈現(xiàn)上升趨勢。最后，隨著中國經濟發(fā)展、能源消耗和環(huán)境影響的不斷加大，以中國作為研究對象的文獻也在逐漸增長，而這正是國內學者具有潛在研究優(yōu)勢的領域和努力方向。

（二）隱含碳的國內研究狀況

與國外關于隱含碳研究相對清晰的發(fā)展不同，早期國內對于隱含碳的研究往往是下列兩種研究的附帶成果并相應呈現(xiàn)：第一種，作為能源消耗對環(huán)境產生影響的研究成果之一出現(xiàn)。早期關于能源消費對環(huán)境的影響主要集中于不同污染排放物的水平和構成研究，具體研究內容包括固體排放物、液體排放物和氣體排放物。由于固體和液體排放物的危害直接和明顯，加之隱含碳排放危害的隱蔽性，使對碳排放的研究長期處于一種不被重視的狀況。第二種，作為中國外貿對經濟產生影響的研究成果之一出現(xiàn)。從改革開放以來，對外貿易就成為推動中國經濟發(fā)展的“三駕馬車”之一，與投資和內需共同推動著中國經濟的快速發(fā)展。伴隨著由外貿發(fā)展帶來的巨大經濟效益和與之相伴的一系列經濟、社會問題，特別是環(huán)境污染問題的日益突出，使貿易發(fā)展對環(huán)境的影響成為研究熱點。尤其是隨著21世紀世界性環(huán)境問題的日益嚴峻和國際氣候問題研究與合作的加強，有關碳排放的研究呈現(xiàn)井噴式的增長。據本文不完全統(tǒng)計，2000年以前，國內文獻關于碳排放的數量約為81篇；而從2001年初至2013年底，有關碳排放的文獻總數達到將近8 600多篇，涉及所有能夠引起CO2排放的三大產業(yè)部門、具體行業(yè)部門、不同地區(qū)、國別以及與之相關的各個領域，碳排放問題已成為經濟與環(huán)境協(xié)調發(fā)展問題中的關鍵議題之一。在具體研究過程中，關于碳排放的研究也開始逐漸專門化和細化，其中關于隱含碳問題的研究開始成為相關學者關注的焦點之一。特別是近年來伴隨著貿易引發(fā)的碳關稅問題爭論的日益激烈，科學準確的確定由國際貿易引發(fā)的真實碳排放水平，即隱含碳水平和相關影響因素的分解就成為相關研究的重點和難點。從表2反映的國外文獻來看，從1995年前后開始，絕大多數關于碳排放的研究都開始圍繞隱含碳展開。國內2000年前涉及研究隱含碳的文獻只有4篇，而2000年之后則有126篇。但國內隱含碳的相關研究往往以研究者的主觀選擇出發(fā)，自主選擇研究框架和分解方法，并且對所選擇的框架與分解方法缺乏相應的說明。因此從研究數量和水平來看，有關隱含碳問題的研究今后還有非常大的空間和潛力。國內目前關于隱含碳研究的基本方向包括：

1.關于隱含碳水平的測算。國內關于隱含碳水平測算具有代表性的文獻包括：齊曄、李惠民、徐明（2008），陳紅敏（2009），魏本勇、方修琦、王媛（2009），張友國（2010），閆云鳳、楊來科（2010），李樹林、齊中英（2011），傅京燕、張珊珊（2011），叢曉男、王錚、郭曉飛（2013）等。這些文獻運用不同的方法對中國經濟發(fā)展和貿易引發(fā)的真實隱含碳水平進行了測算。雖然方法各異，但基本結論近似：即中國處于隱含碳出超的地位，我們以自身的社會和環(huán)境發(fā)展為代價，替主要貿易伙伴國承擔了巨大的環(huán)境壓力。而這種付出在對外經貿發(fā)展中卻并沒有得到相應的回報，反而成為發(fā)達國家對我國實施綠色貿易保護和征收碳關稅的借口。目前國內隱含碳排放水平測算存在的主要問題是測算方法眾多，結果各異，缺乏相對規(guī)范的計算步驟和基本一致的結論。

2.關于隱含碳影響因素的分解研究。國內對于隱含碳排放分解研究具有代表性的文獻包括：吳巧生、成金華（2006），齊志新、陳文穎（2006），師博（2007），宋德勇、盧忠寶（2009），黃菁（2009），秦放鳴、師博（2010），郭朝先（2010），李艷梅、付加鋒（2010），陳詩一（2011），涂正革（2012），杜運蘇、孫輝煌（2012），傅京燕、裴前麗（2012），邢玉升、曹利戰(zhàn)（2013），戴小文（2013）等。這些文獻基于IDA或SDA框架使用各種不同的分解方法，對中國貿易引發(fā)的隱含碳排放進行各種形式的分解，得出各種不同的結論。這些研究的具體結論普遍存在較大差異，其中相對統(tǒng)一的觀點可以概括為：中國隱含碳排放最主要的影響因素是貿易規(guī)模和能源使用效率。如何以科學和準確為依據，在具體分解方法上有所突破是今后隱含碳分解要研究的重點。

3.關于隱含碳具體研究對象的研究。國外學術界對于隱含碳的研究主要集中于對雙邊、多邊貿易所引發(fā)的隱含碳排放的定量測算與分解上，而國內的研究則主要集中于兩個方面：一類是基于國家層面的分解，如尹顯萍、程茗（2010），石紅蓮、張子杰（2011），沈源、毛傳新（2011）對中美商品貿易中內涵碳的分析；王菲、李娟（2012）對中日貿易中隱含能與碳排放的分析；閆云鳳、趙忠秀、王苒（2012）對中歐貿易隱含碳的估算與分解等。另一類則主要集中于基于地區(qū)或部門層面的分解，如李靜、方偉（2011）對長三角地區(qū)的研究；葉曉佳、孫敬水、董立鋒（2011），隗斌賢、繼紅、黃敏（2012）對浙江省碳排放量的測算；閆云鳳、趙忠秀、王苒（2012）對鋼鐵行業(yè)產品出口隱含碳的研究；趙凱、佘潔楠（2012）對江蘇省12個主要制造業(yè)出口貿易中隱含碳量的估算。這些涉及具體對象的研究雖然取得了一定成果，但研究主要集中于幾個主要的貿易伙伴國和國內經濟相對發(fā)展較快的地區(qū)，如何將研究范圍予以擴展是今后要克服的難點。

（三）今后隱含碳研究的發(fā)展方向

通過對國內外相關研究成果的概括和總結可以發(fā)現(xiàn)，今后隱含碳問題的研究可以從以下方面取得進一步的發(fā)展：

1.研究框架和方法的規(guī)范與發(fā)展。對于隱含碳問題的具體研究，如何規(guī)范研究框架與方法是今后首先要解決的問題。選擇IDA還是SDA框架，具體選擇哪種分解方法，通過哪些檢驗，分解方法可能存在哪些誤差都應該考慮并在研究過程中予以說明和解決。只有建立起相對規(guī)范的研究框架和方法，才能夠使不同學者的研究成果具有相同的基礎與可比性，才能使研究的成果具有更強的現(xiàn)實指導意義。其次要考慮的是在現(xiàn)有研究框架和方法的基礎上如何發(fā)展與創(chuàng)新，目前國際學術界相關的發(fā)展動向是將SDA與LMDI方法相結合以及對SDA框架下乘法分解的研究，在這些方面國內學者有機會取得進一步的突破。

2.研究數據的挖掘。影響隱含碳研究的另外一個關鍵問題是研究使用的數據。如何在現(xiàn)有數據的基礎上，挖掘與尋找新的數據來源與替代指標，突破傳統(tǒng)測算指標對隱含碳研究的限制也是今后相關研究應該努力的方向。目前已經取得的成果是部分學者開始通過自行編制I-O表的擴展表或尋找替代變量的方法嘗試予以突破。

3.研究對象的擴展。目前隱含碳問題的研究對象相對集中，今后應該在以下兩個方面嘗試做出突破：一方面是如何突破來自對外貿易的限制，將隱含碳的研究擴展到其他的領域，特別是家庭部門、服務性產業(yè)和房地產業(yè)為代表的第三產業(yè)；另一方面是如何將研究對象擴展到一些經濟相對發(fā)展落后但環(huán)境問題相對突出的中西部地區(qū)，以期為這些地區(qū)的發(fā)展提供新的思路。

隱含碳問題的研究從最初的排放水平測算發(fā)展到影響因素的分解，在國內外已經取得了大量的研究成果。但國內外在具體研究的框架和分解方法上存在差異，這就使得對同一研究對象得出的結論缺乏分析和對比的可能性。本文在對國外隱含碳研究綜述的基礎上介紹了選擇隱含碳研究框架和方法的基本依據，并對國內的相關研究予以簡單的概括與評價，最后指出今后隱含碳問題研究可能取得突破的研究方向。希望通過本文的努力能夠提高國內學術界對隱含碳問題研究的重視程度，并且進一步推動對相關問題的研究水平和得出更加精確的研究結果。

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（責任編輯：C 校對：R）

F062.2；F740

A

1004-2768（2016）09-0015-04

2016-06-22

2014年甘肅省高等學?？蒲许椖俊盎陔[含碳減排的甘肅省對外貿易發(fā)展與調整研究”（2014B-014）

章輝（1976-），男（滿族），甘肅蘭州人，博士，西北民族大學經濟學院副教授，研究方向：國際貿易中的能源與碳排放。