基于省際貿(mào)易隱含碳排放視角的流域生態(tài)補(bǔ)償測(cè)算
——以黃河流域?yàn)槔?/h1>
2023-02-05 13:26:18張永姣王耀輝
生態(tài)經(jīng)濟(jì) 2023年2期 關(guān)鍵詞：生態(tài)
張永姣，王耀輝,
（1.蘭州大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，甘肅 蘭州 730000；2.南開大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，天津 300071）
黃河流域在我國版圖上具有重要的生態(tài)意義和經(jīng)濟(jì)意義，對(duì)其生態(tài)補(bǔ)償基準(zhǔn)不能單純地從水資源保護(hù)視角考慮，更要注重補(bǔ)償基準(zhǔn)的多元化。2019 年，習(xí)近平總書記在河南省鄭州市召開黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)，首次將黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展上升為重大國家戰(zhàn)略，提出黃河流域高質(zhì)量發(fā)展要遵照“共同抓好大保護(hù)、協(xié)同推進(jìn)大治理”路線。受制于流域內(nèi)部省際經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡，尤其是治理資金和治理技術(shù)的不平衡，解決黃河流域污染防治的問題需要通過建立健全跨區(qū)域的協(xié)調(diào)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)[1]。深入打好黃河流域污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)、做好流域生態(tài)保護(hù)，需要具有多方位污染物防治意識(shí)?！肮餐ズ么蟊Ｗo(hù)、協(xié)同推進(jìn)大治理”不但需要從流域水污染角度著手，還需要著手于流域大氣污染防治，尤其是碳排放治理工作。
2021 年的政府工作報(bào)告提出，要繼續(xù)加大生態(tài)環(huán)境治理力度、強(qiáng)化大氣污染綜合治理和聯(lián)防聯(lián)控。扎實(shí)做好碳達(dá)峰、碳中和各項(xiàng)工作，制定2030 年前碳排放達(dá)峰行動(dòng)方案。協(xié)同推進(jìn)黃河流域碳排放治理，需要做好省際治理利益補(bǔ)償和治理利益共享機(jī)制，合理安排各省區(qū)間的治理激勵(lì)。實(shí)現(xiàn)黃河流域高質(zhì)量的空間污染治理，必須加快構(gòu)建黃河流域包括空間規(guī)劃、空間監(jiān)管、生態(tài)補(bǔ)償、差異化考核等在內(nèi)的整套現(xiàn)代化空間治理政策體系[2]。推動(dòng)黃河流域生態(tài)協(xié)同治理保護(hù)工作需要首先研究制定生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償條例，而補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算研究在開展制定生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償條例中屬于積基樹本的工作。測(cè)算清楚黃河流域九省區(qū)之間碳排放及隱含碳轉(zhuǎn)移對(duì)實(shí)現(xiàn)流域“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)和制定生態(tài)補(bǔ)償條例具有現(xiàn)實(shí)意義。因此，本文試圖在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展背景下測(cè)算黃河九省區(qū)間由于產(chǎn)業(yè)貿(mào)易導(dǎo)致的隱含碳流動(dòng)。
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 我國流域間生態(tài)補(bǔ)償政策演變
我國有關(guān)流域間生態(tài)補(bǔ)償實(shí)踐起步較晚，目前仍處于探索健全階段。從2005 年至今，流域間生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償原則、補(bǔ)償基準(zhǔn)、補(bǔ)償方式等在不斷變更，大致經(jīng)歷了探索形成階段和建立健全保護(hù)補(bǔ)償制度階段[3]。
2011 年及之前，補(bǔ)償原則仍然是“開發(fā)者保護(hù)、受益者補(bǔ)償”原則，補(bǔ)償基準(zhǔn)尚不明確，補(bǔ)償方式處于初步探索階段，補(bǔ)償資金多以中央政府向地方政府的直接專項(xiàng)資金支持為主。2012 年之后，流域間生態(tài)補(bǔ)償開始擴(kuò)展到以同級(jí)行政單位為基礎(chǔ)的橫向生態(tài)補(bǔ)償。補(bǔ)償原則也在逐步改變，由之前的“誰開發(fā)誰保護(hù)、誰受益誰補(bǔ)償”逐漸過渡到開始明確生態(tài)環(huán)境參與者之間的權(quán)責(zé)利，淡化了“開發(fā)者保護(hù)原則”，通過橫向補(bǔ)償與市場(chǎng)化方式將生態(tài)保護(hù)者行為的市場(chǎng)外部性進(jìn)行了內(nèi)部化，進(jìn)而提高了生態(tài)保護(hù)的效率。此外，補(bǔ)償基準(zhǔn)也在逐步擴(kuò)大，從原來的單一性水權(quán)與水資源保護(hù)補(bǔ)償，逐漸將排污權(quán)與碳排放權(quán)納入補(bǔ)償基準(zhǔn)當(dāng)中，豐富了在補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)的依據(jù)。表1 展示了我國有關(guān)流域間生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償政策的變化歷程。
表1 有關(guān)流域生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償節(jié)點(diǎn)性政策
雖然流域間補(bǔ)償基準(zhǔn)從之前的單一性基準(zhǔn)逐步擴(kuò)大到現(xiàn)在的多元基準(zhǔn)，但是既有文獻(xiàn)多是從水權(quán)角度出發(fā)考慮流域間生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制建設(shè)，鮮有從排污權(quán)與碳排放權(quán)角度出發(fā)的研究，尤其是碳排放角度，目前尚未有探討黃河流域碳排放生態(tài)補(bǔ)償?shù)难芯砍霈F(xiàn)。
1.2 貿(mào)易隱含碳排放的測(cè)度方法及應(yīng)用
在產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)活動(dòng)中，產(chǎn)品的生產(chǎn)需要能源產(chǎn)品的投入，從而間接地產(chǎn)生二氧化碳。產(chǎn)業(yè)部門之間需要其他部門的產(chǎn)品投入，為了得到某一產(chǎn)品部門最終產(chǎn)品而在整個(gè)生產(chǎn)鏈中所排放的二氧化碳稱之為隱含碳[4]。地區(qū)間產(chǎn)業(yè)部門之間的貿(mào)易會(huì)將其他地區(qū)產(chǎn)品中的隱含碳轉(zhuǎn)移至另外地區(qū)，從而形成由產(chǎn)業(yè)貿(mào)易所導(dǎo)致的地區(qū)間隱含碳轉(zhuǎn)移。
現(xiàn)有文獻(xiàn)中隱含碳排放測(cè)算主要從生產(chǎn)者責(zé)任和消費(fèi)者責(zé)任視角入手，生產(chǎn)者視角下的區(qū)域碳排放將本地區(qū)出口產(chǎn)品中所含碳納入到本地碳排放中，而消費(fèi)者視角下則將本地區(qū)進(jìn)口產(chǎn)品所含碳納入本地碳排放總量中[5]。隱含碳轉(zhuǎn)移的測(cè)度方法較為單一，既有的研究多從國際貿(mào)易角度和國內(nèi)省際貿(mào)易角度出發(fā)。碳排放測(cè)度的方法主要有兩種：一種是追蹤產(chǎn)品自生產(chǎn)到消費(fèi)的所有環(huán)節(jié)，包括原材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)、加工與再加工環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)、銷售環(huán)節(jié)和消費(fèi)環(huán)節(jié)等，將該商品生命周期內(nèi)所歷經(jīng)環(huán)節(jié)的碳排放進(jìn)行匯總，從而得到商品全生命周期總碳排放。另一種是以投入產(chǎn)出分析為基礎(chǔ)測(cè)算由產(chǎn)業(yè)中間產(chǎn)品投入需求和居民部門最終消費(fèi)需求所誘發(fā)的產(chǎn)品碳排放[6]。前種測(cè)算方法較為繁瑣且難以追蹤，后種測(cè)度方法則方便較直觀地反映了區(qū)域內(nèi)部與區(qū)域間各個(gè)產(chǎn)業(yè)部門之間的投入產(chǎn)出關(guān)系。
齊曄等[4]率先采用投入產(chǎn)出法對(duì)我國國際貿(mào)易中的隱含碳轉(zhuǎn)移問題進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)我國以出口產(chǎn)品的形式向國外排放了大量的碳。此后大量研究[7-8]均對(duì)此問題進(jìn)行了分析，雖然使用了投入產(chǎn)出表，但是所采取的研究數(shù)據(jù)忽略了由貿(mào)易帶來的國外產(chǎn)品用于我國產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)投入所帶來的碳轉(zhuǎn)入問題，從而導(dǎo)致估計(jì)結(jié)果偏高。在隨后的研究中，一種是通過競爭型投入產(chǎn)出表對(duì)最終需求或者將進(jìn)口產(chǎn)品按照我國產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了剔除進(jìn)口影響的處理[9]，另一種是通過多區(qū)域投入產(chǎn)出模型來核算進(jìn)口來源國對(duì)我國產(chǎn)業(yè)部門之間的直接投入，并將其進(jìn)行剔除[10]。相對(duì)來說，第二種處理方法能夠解決由生產(chǎn)技術(shù)差異導(dǎo)致的碳排放量偏差估計(jì)問題，因此這種方法也較多用于我國區(qū)域間隱含碳流動(dòng)的測(cè)算。
由于區(qū)域間投入產(chǎn)出表的可得性，國內(nèi)區(qū)域間碳排放測(cè)度均采用了MRIO 模型。在具體核算中，主要依據(jù)兩種思路：一是依據(jù)行政政策或地理大區(qū)將我國省份劃分為幾大經(jīng)濟(jì)區(qū)域進(jìn)行核算。如姚亮和劉晶茹[11]將我國劃分為八大區(qū)域，利用IO-LCA 方法并借助MRIO 模型對(duì)我國八大區(qū)域間隱含碳排放進(jìn)行了測(cè)度，研究了區(qū)域間隱含碳排放的經(jīng)濟(jì)拉動(dòng)和區(qū)位承接影響。劉紅光等同樣將我國31 個(gè)省份劃分為了八大經(jīng)濟(jì)區(qū)域，對(duì)我國各區(qū)域間由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整所帶來的二氧化碳減排效應(yīng)進(jìn)行了分析[12]。閆云鳳[10]也是將我國按省份劃分為了八大區(qū)域，利用MRIO 模型測(cè)算比較八大區(qū)域之間的消費(fèi)隱含碳排放及流動(dòng)，分析生產(chǎn)分割條件下隱含碳排放的空間格局。二是對(duì)我國各個(gè)省份的碳排放及隱含碳流動(dòng)進(jìn)行核算。石敏俊等[6]應(yīng)用2002 年和2007 年中國區(qū)域間投入產(chǎn)出表對(duì)我國各省區(qū)碳排放及隱含碳的空間轉(zhuǎn)移進(jìn)行了測(cè)度，發(fā)現(xiàn)我國碳轉(zhuǎn)移空間結(jié)構(gòu)存在著由能源和工業(yè)集聚區(qū)向經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)轉(zhuǎn)移的跡象。宋杰鯤等[13]對(duì)我國30 個(gè)省份進(jìn)行了碳總量及隱含碳轉(zhuǎn)移測(cè)算，并從共同責(zé)任視角對(duì)碳排放額進(jìn)行了分配。胡雅蓓[14]則從貿(mào)易視角下對(duì)各省份碳轉(zhuǎn)移進(jìn)行了測(cè)算，進(jìn)而分析了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與碳轉(zhuǎn)移之間的關(guān)系。陳暉等[15]則通過自己編制的區(qū)域間投入產(chǎn)出表測(cè)度了我國省區(qū)間隱含碳轉(zhuǎn)移和隱含GDP 轉(zhuǎn)移，對(duì)省區(qū)間碳公平進(jìn)行了分析。
關(guān)于我國內(nèi)部隱含碳排放轉(zhuǎn)移問題的研究，目前尚未有從黃河流域視角進(jìn)行的測(cè)度，并且存在著所使用投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)過久問題，無法反映出新時(shí)期我國隱含碳流動(dòng)現(xiàn)狀。本文借助2015 年和2017 年區(qū)域間投入產(chǎn)出表，通過構(gòu)建MRIO 模型對(duì)黃河流域九省區(qū)間隱含碳排放進(jìn)行測(cè)度和分析。
2 隱含碳流動(dòng)補(bǔ)償測(cè)度
2.1 方法與模型
測(cè)度黃河流域省際產(chǎn)業(yè)貿(mào)易所隱含的碳排放需要借助多區(qū)域投入產(chǎn)出MRIO 模型。假設(shè)共有m個(gè)地區(qū)n個(gè)產(chǎn)業(yè)部門，每種產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)均需要l種能源投入。假設(shè)w地區(qū)i產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)出為xi，表示w地區(qū)i行業(yè)對(duì)z地區(qū)j行業(yè)的投入，表示z地區(qū)對(duì)w地區(qū)i行業(yè)的居民消費(fèi)需求，在不考慮出口的情況下有：
對(duì)于生產(chǎn)活動(dòng)中所需要的能源k來說，記其平均低位發(fā)熱量為QDWk，碳排放系數(shù)為CECk，碳氧化系數(shù)為COCk。假設(shè)i行業(yè)在生產(chǎn)活動(dòng)中使用了l種能源，則其生產(chǎn)活動(dòng)所產(chǎn)生的二氧化碳排放總量為：
對(duì)于行業(yè)i來講，記fi=Ei/xi，表明行業(yè)i每生產(chǎn)一單位產(chǎn)品時(shí)所產(chǎn)生的二氧化碳排放量，區(qū)域總排放表示為矩陣的形式有：
記CEwz為當(dāng)w地區(qū)和z地區(qū)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)貿(mào)易時(shí)，w地區(qū)向z地區(qū)貿(mào)易的產(chǎn)品中隱含的二氧化碳排放量，則有：
式中：Cwz為w地區(qū)與z地區(qū)間產(chǎn)業(yè)貿(mào)易權(quán)重矩陣。
記w地區(qū)由于產(chǎn)業(yè)貿(mào)易所引致的二氧化碳凈轉(zhuǎn)移總量為，則有：
為了從省際公平視角確定各省區(qū)的碳補(bǔ)償額，本文采用改進(jìn)后的pearl 生長曲線模型[16]來確定碳補(bǔ)償系數(shù)。記P為單位二氧化碳的減排成本，Gw表示w地區(qū)人均GDP，GH表示黃河流域九省區(qū)的人均GDP，t為當(dāng)年全國恩格爾系數(shù)，則w地區(qū)因碳轉(zhuǎn)移向z地區(qū)提供的補(bǔ)償額CMwz為：
式中：a、b為常數(shù)，e 為自然常數(shù)。
則w地區(qū)向z地區(qū)提供的凈二氧化碳補(bǔ)償盈余為：
w地區(qū)凈二氧化碳補(bǔ)償盈余為：
2.2 數(shù)據(jù)來源及說明
本文所使用數(shù)據(jù)主要有2015 年和2017 年中國分省份多區(qū)域投入產(chǎn)出表和各省份分行業(yè)能源消費(fèi)數(shù)據(jù)。其中，2015年和2017年中國31個(gè)省份（不包括港澳臺(tái)地區(qū)）42 個(gè)部門多區(qū)域投入產(chǎn)出表由CEADs 團(tuán)隊(duì)根據(jù)當(dāng)年地區(qū)投入產(chǎn)出表利用熵理論和引力模型構(gòu)建而成[17]。本文所使用能源消費(fèi)數(shù)據(jù)來源于各省份統(tǒng)計(jì)年鑒中能源篇及《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》，部分缺失數(shù)據(jù)依據(jù)各省份當(dāng)年能源消費(fèi)平衡表中能源消耗量分行業(yè)進(jìn)行補(bǔ)充。
本文所使用的能源消耗產(chǎn)生二氧化碳數(shù)據(jù)的方法來源于IPCC 碳排放系數(shù)法。式（4）中，44/12 為二氧化碳分子量與碳原子分子量之比，意為消耗能源中每單位碳完全氧化時(shí)所產(chǎn)生的二氧化碳的量。能源平均低位發(fā)熱量來源于《綜合能耗計(jì)算通則（GB/T 2589—2020）》附錄A，附錄中未列出的能源平均低位發(fā)熱量則來源于2005年《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。此外，本文依據(jù)《國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類（GB/T 4754—2017）》將各省份統(tǒng)計(jì)年鑒中行業(yè)及區(qū)域間投入產(chǎn)出表中的行業(yè)重新合并為29 種行業(yè)。
3 測(cè)度結(jié)果與分析
3.1 黃河流域九省區(qū)產(chǎn)業(yè)碳排放總量
圖1 給出了本文測(cè)算出的2015 年與2017 年黃河流域九省區(qū)二氧化碳總排放量和單位產(chǎn)值碳排放量。2015年到2017 年，流域九省區(qū)總碳排放量增長率為3.8%。2015 年，黃河流域九省區(qū)由產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)引起的二氧化碳總排放量達(dá)到了3 195.90 百萬噸，由高到低排名前三位的是山東、內(nèi)蒙古和河南，分別達(dá)到了796.1 百萬噸、575.80 百萬噸、498.80 百萬噸；排名后三位的是甘肅、寧夏、青海，分別達(dá)到了150.10 百萬噸、139.20 百萬噸、48.10 百萬噸。2017 年，黃河流域九省區(qū)由產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)引起的二氧化碳總排放量達(dá)到了3 316.52 百萬噸，排名前三位的仍然是山東、內(nèi)蒙古、河南，分別達(dá)到了795.59 百萬噸、631.38 百萬噸、485.73 百萬噸；排名后三位的情況有所改變，寧夏碳排放量超越甘肅位居第七，三省區(qū)總碳排放量分別達(dá)到了174.14 百萬噸、144.80 百萬噸、51.64 百萬噸。
圖1 2015—2017年黃河流域九省區(qū)二氧化碳總排放量和單位產(chǎn)值碳排放量
從產(chǎn)業(yè)單位產(chǎn)出碳排放量來看，2015 年，黃河流域九省區(qū)平均單位產(chǎn)值碳排放量達(dá)到了0.58萬噸/億元，由高到低排名前三位的是寧夏、內(nèi)蒙古和山西，分別達(dá)到了1.73、1.49 和1.46 萬噸/億元；排名后三位的分別是四川、河南和山東，分別達(dá)到了0.41、0.41 和0.37萬噸/ 億元。2017 年，九省區(qū)平均單位產(chǎn)值碳排放量達(dá)到了0.54 萬噸/億元，相較2015 年下降了7.6%，排名前三位的仍然是寧夏、內(nèi)蒙古和山西，分別達(dá)到了2.10、1.84、1.33萬噸/億元，較2015 年分別增加了21.4%、23.5% 和-8.9%；排名后三位的分別是河南、山東和四川，分別達(dá)到了0.36、0.34 和0.33 萬噸/億元，較2015 年下降了12.0%、16.7%和10.8%。
黃河流域九省區(qū)中碳排放量總體趨勢(shì)呈現(xiàn)從東到西沿梯度逐漸減少。2015 年和2017 年東部、西部四省區(qū)總碳排放量占全流域總碳排量的71.8%和71.9%，其中山東總碳排量最高，中部的內(nèi)蒙古、山西和河南緊隨其后。黃河流域九省區(qū)總碳排放量水平與自身工業(yè)化進(jìn)程密切相關(guān)，主要為基礎(chǔ)能源及二次能源生產(chǎn)部門和礦產(chǎn)品生產(chǎn)部門以及金屬冶煉生產(chǎn)部門。此外，各省的單位產(chǎn)值碳排放量呈現(xiàn)明顯的由東向西呈梯度增高。
為了進(jìn)一步探討分部門對(duì)流域九省區(qū)總碳排放量的影響，依據(jù)上文提出的部門碳排放測(cè)度模型，將2015 年與2017 年各省份分部門的碳排放情況繪制如圖2和圖3 所示。造成碳排放最多的部門是基礎(chǔ)能源及二次能源生產(chǎn)與供應(yīng)部門，其次是礦產(chǎn)品生產(chǎn)部門以及金屬冶煉加工部門。
圖2 2015年九省區(qū)分部門碳排放圖
圖3 2017年九省區(qū)分部門碳排放圖
3.2 九省區(qū)轉(zhuǎn)移量
表2 給出了依據(jù)上述模型測(cè)算出的黃河流域九省區(qū)隱含碳流動(dòng)情況。
表2 2015年與2017年黃河流域九省區(qū)碳轉(zhuǎn)移 單位：百萬噸
2015 年，黃河流域九省區(qū)主要碳轉(zhuǎn)出省份為內(nèi)蒙古、山西和陜西，分別轉(zhuǎn)移出25.47 百萬噸、34.45 百萬噸和11.26 百萬噸。在承接其他省區(qū)的碳轉(zhuǎn)移中，山東、陜西和河南承接最多，分別為36.5 百萬噸、19.82 百萬噸、19.34 百萬噸。到了2017 年，九省區(qū)中主要碳轉(zhuǎn)出省份為內(nèi)蒙古、山西和山東，分別轉(zhuǎn)移出42.68 百萬噸、27.03 百萬噸和26.79 百萬噸。承接碳轉(zhuǎn)出最多的省份也有所變化，位居前三位的是河南、陜西和內(nèi)蒙古，分別承接了流域其他省區(qū)碳轉(zhuǎn)出的86.1 百萬噸、37.57 百萬噸和6.95 百萬噸。
從轉(zhuǎn)出量來看，由于地理鄰近效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)效應(yīng)，內(nèi)蒙古常年向河南輸出能源密集型產(chǎn)品，導(dǎo)致內(nèi)蒙古轉(zhuǎn)出的碳排放連續(xù)兩年位列第一，從2015 年的34.45 百萬噸增長至2017 年的42.68 百萬噸。同樣情況的還有山西，由于其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以能源密集型產(chǎn)業(yè)和其他省份互補(bǔ)，導(dǎo)致其轉(zhuǎn)出隱含碳排放常年位居各省份第二。從承接情況來看，東中部省份是流域九省區(qū)之間承接外來隱含碳排放轉(zhuǎn)移最多的省份。陜西承接山西和內(nèi)蒙古的轉(zhuǎn)入，河南主要承接山西、內(nèi)蒙古和山東的轉(zhuǎn)入，承接原因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)效應(yīng)和地理鄰近效應(yīng)。為了進(jìn)一步明確流域九省區(qū)之間產(chǎn)業(yè)貿(mào)易導(dǎo)致的碳轉(zhuǎn)移情況，圖4 利用GIS 繪制了2015 年與2017 年黃河流域各省區(qū)之間的隱含碳流動(dòng)示意圖。
圖4 2015與2017年九省區(qū)隱含碳流動(dòng)圖
為進(jìn)一步分析黃河流域九省區(qū)之間隱含碳排放的地理鄰近效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)效應(yīng)，本文采取莫蘭指數(shù)來反映這一效應(yīng)。為了構(gòu)建地理空間莫蘭指數(shù)，本文以各省區(qū)經(jīng)緯度計(jì)算出各省區(qū)之間的空間距離。為分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)效應(yīng)，本文利用各省區(qū)29 個(gè)產(chǎn)業(yè)占GDP 比值計(jì)算出的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相似性系數(shù)作為產(chǎn)業(yè)的空間距離。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相關(guān)性系數(shù)越大，表明兩省區(qū)之間的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)性越小，該距離反映出了各省區(qū)之間的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相似度。當(dāng)兩省區(qū)之間產(chǎn)業(yè)空間距離越小時(shí)，表明該兩省區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差異性較大，產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)性較強(qiáng)，成為產(chǎn)業(yè)鄰近。
依據(jù)本文測(cè)算出的碳轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)與空間權(quán)重?cái)?shù)據(jù)，2015 年九省區(qū)之間隱含碳轉(zhuǎn)移莫蘭指數(shù)為0.89，2017年這一指數(shù)則為0.86，反映出了較強(qiáng)的省區(qū)地理鄰近效應(yīng)?？梢杂^察到，地理相接壤的省區(qū)之間2015 年轉(zhuǎn)移的二氧化碳總量為45.79 百萬噸，占全部轉(zhuǎn)移量的44.46%；2017 年地理相接壤的省區(qū)之間轉(zhuǎn)移的二氧化碳總量為87.86 百萬噸，占全部轉(zhuǎn)移量的59.69%，呈現(xiàn)出明顯的地理鄰近效應(yīng)。受高維數(shù)據(jù)的影響，計(jì)算出來的2015 年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)莫蘭指數(shù)為0.97，2017 年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)莫蘭指數(shù)為1.06，同樣呈現(xiàn)出省區(qū)之間碳轉(zhuǎn)移較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)效應(yīng)。
3.3 生態(tài)補(bǔ)償額度確定
產(chǎn)業(yè)部門經(jīng)濟(jì)活動(dòng)消耗能源所排放的二氧化碳隱含在產(chǎn)品當(dāng)中，通過產(chǎn)業(yè)貿(mào)易對(duì)其他地區(qū)實(shí)現(xiàn)了隱含碳轉(zhuǎn)移。在生產(chǎn)者責(zé)任視角下，如果省區(qū)隱含碳轉(zhuǎn)移為順差，則表示該省區(qū)在對(duì)外提供貿(mào)易產(chǎn)品時(shí)承擔(dān)了較多的碳排放，因此屬于應(yīng)受碳補(bǔ)償資金省區(qū)。如果省區(qū)隱含碳轉(zhuǎn)移為逆差，則表示該省區(qū)產(chǎn)業(yè)部門在生產(chǎn)過程引致了其他地區(qū)的碳排放，因此屬于應(yīng)支付碳補(bǔ)償資金省區(qū)。
受制于各省區(qū)之間不平衡的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和資源稟賦差異，各省區(qū)在面臨相同的碳減排任務(wù)時(shí)所承擔(dān)的成本并不相同。在確定各省區(qū)單位碳減排成本時(shí)，應(yīng)充分考慮減排成本分?jǐn)偟墓叫裕M(jìn)而構(gòu)建一個(gè)合理的流域間生態(tài)補(bǔ)償支付框架。圖5 在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了流域九省區(qū)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制框架圖。
圖5 流域九省區(qū)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制圖
在對(duì)以碳排放為補(bǔ)償基準(zhǔn)的九省區(qū)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的確定過程中，本文采用清華大學(xué)中國長期低碳發(fā)展戰(zhàn)略與轉(zhuǎn)型路徑研究課題組預(yù)測(cè)的2020 年減排二氧化碳的邊際成本作為碳價(jià)對(duì)流域九省區(qū)生態(tài)補(bǔ)償結(jié)果進(jìn)行計(jì)算[18]。在補(bǔ)償額測(cè)算模型中，為計(jì)算方便，碳價(jià)取課題組所估算的2020 年7 美元/噸，參數(shù)a和b取值為1，匯率取6.5。流域九省區(qū)碳橫向生態(tài)補(bǔ)償額度估算結(jié)果如表3 所示。
由表3 和表4 中的估算結(jié)果可以看出，2015 年流域中用于生態(tài)補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)金流達(dá)88.63 億元，2017 年則達(dá)到了125.13 億元。從2015 年到2017 年，黃河流域沿線各省區(qū)碳補(bǔ)償總額逐步上升。2015 年，流域內(nèi)主要凈碳支付省份為山東、河南、四川、陜西、甘肅，與碳收入相抵后凈碳支付額分別為26.83 億、11.27 億、2.12億、8.05 億、0.91 億元。流域中碳收入前三的省份為內(nèi)蒙古、山西、寧夏，凈收入額分別為37.98 億、10.06 億、0.84 億元。
表3 2015年黃河流域九省區(qū)碳橫向生態(tài)補(bǔ)償額度 單位：億元
表4 2017年黃河流域九省區(qū)碳橫向生態(tài)補(bǔ)償額度 單位：億元
從流域各省區(qū)地理分布位置來看，主要補(bǔ)償赤字省份位于東中部地區(qū)，主要補(bǔ)償盈余省份位于中西部地區(qū)。生產(chǎn)者責(zé)任視角下補(bǔ)償壓力較大的省份主要是河南和陜西，因?yàn)槠渌漠a(chǎn)品多來自外省區(qū)生產(chǎn)，因此對(duì)外省區(qū)減排具有較大責(zé)任。位于流域上游經(jīng)濟(jì)較為落后的甘肅、青海兩省區(qū)補(bǔ)償額度由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)需求原因?qū)ζ渌^(qū)工業(yè)產(chǎn)品需求較多。山西和內(nèi)蒙古由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以能源部門和工業(yè)部門為主，因?qū)ν廨敵瞿芎妮^大產(chǎn)品而承擔(dān)較多減排壓力，因而出現(xiàn)碳補(bǔ)償盈余。黃河流域生態(tài)補(bǔ)償額度上并不呈現(xiàn)出明顯的梯度赤字，而是由東向西的赤字——盈余空間格局轉(zhuǎn)向中間赤字、兩頭盈余格局。
4 結(jié)論及政策啟示
本文從產(chǎn)業(yè)貿(mào)易視角出發(fā)對(duì)黃河流域2015 年與2017 年省際隱含碳轉(zhuǎn)移進(jìn)行了測(cè)度，從總量和轉(zhuǎn)移量兩個(gè)方面分析了流域省際的碳排放規(guī)律并測(cè)算了生產(chǎn)者視角下各省以二氧化碳為基準(zhǔn)的生態(tài)補(bǔ)償額。主要結(jié)論如下：
（1）黃河流域碳排放總量由2015 年的3 195.90 百萬噸增長到2017 年的3 316.52 百萬噸，從空間角度看，流域九省區(qū)碳排放總量呈現(xiàn)明顯的從東到西梯度遞減趨勢(shì)，而單位產(chǎn)值碳排放則呈現(xiàn)明顯的從東到西梯度遞增趨勢(shì)。
（2）導(dǎo)致黃河流域碳排放量的主要產(chǎn)業(yè)是基礎(chǔ)能源及二次能源生產(chǎn)部門和礦產(chǎn)品生產(chǎn)部門以及金屬冶煉生產(chǎn)部門。
（3）東中部省份是流域九省區(qū)之間轉(zhuǎn)移和承接隱含碳排放轉(zhuǎn)移最多的省份，流域九省區(qū)之間隱含碳轉(zhuǎn)移呈現(xiàn)出明顯的地理鄰近效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)效應(yīng)。從流域九省區(qū)間貿(mào)易隱含碳轉(zhuǎn)移情況來看，轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出較多的省份大部分位于東中部，且呈現(xiàn)明顯的地理鄰近效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)效應(yīng)。
（4）黃河流域生態(tài)補(bǔ)償額度上并不呈現(xiàn)出明顯的梯度赤字，而是由東向西的赤字——盈余空間格局轉(zhuǎn)向中間赤字、兩頭盈余格局。
本研究首次明確測(cè)算出了黃河流域九省區(qū)間由于產(chǎn)業(yè)貿(mào)易帶來的二氧化碳轉(zhuǎn)移情況及生態(tài)補(bǔ)償額度，明確了九省區(qū)之間的碳排放責(zé)任，為協(xié)同治理黃河流域大氣污染、制訂黃河流域九省區(qū)之間的生態(tài)補(bǔ)償條例提供了依據(jù)。本文結(jié)論具有以下政策啟示：
（1）各省應(yīng)設(shè)立碳排放、轉(zhuǎn)移賬戶并準(zhǔn)確測(cè)算賬戶收支狀況，加快完善并構(gòu)建出碳排放計(jì)量和評(píng)估體系，進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)碳排放量較多的基礎(chǔ)能源和礦產(chǎn)品生產(chǎn)、金屬冶煉生產(chǎn)部門的統(tǒng)計(jì)檢測(cè)工作。
（2）優(yōu)化區(qū)域間碳補(bǔ)償額度衡量體系的測(cè)評(píng)機(jī)制，充分考慮各地資源稟賦差異，通過引入?yún)^(qū)域人口數(shù)量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等差異化指標(biāo)來制定具有區(qū)域針對(duì)性的區(qū)域生態(tài)補(bǔ)償模式，在確定碳補(bǔ)償額度的同時(shí)，可以采用多樣化的補(bǔ)償方式。
（3）流域九省區(qū)應(yīng)深入推進(jìn)全社會(huì)節(jié)能減排，減排責(zé)任較重的省份更應(yīng)該在生產(chǎn)、流通、消費(fèi)各環(huán)節(jié)積極發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)，將碳排放和碳吸收結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約高效利用，通過調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步推動(dòng)其清潔綠色、低碳發(fā)展。
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張永姣，王耀輝,
（1.蘭州大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，甘肅 蘭州 730000；2.南開大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，天津 300071）
黃河流域在我國版圖上具有重要的生態(tài)意義和經(jīng)濟(jì)意義，對(duì)其生態(tài)補(bǔ)償基準(zhǔn)不能單純地從水資源保護(hù)視角考慮，更要注重補(bǔ)償基準(zhǔn)的多元化。2019 年，習(xí)近平總書記在河南省鄭州市召開黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì)，首次將黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展上升為重大國家戰(zhàn)略，提出黃河流域高質(zhì)量發(fā)展要遵照“共同抓好大保護(hù)、協(xié)同推進(jìn)大治理”路線。受制于流域內(nèi)部省際經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡，尤其是治理資金和治理技術(shù)的不平衡，解決黃河流域污染防治的問題需要通過建立健全跨區(qū)域的協(xié)調(diào)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)[1]。深入打好黃河流域污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)、做好流域生態(tài)保護(hù)，需要具有多方位污染物防治意識(shí)?！肮餐ズ么蟊Ｗo(hù)、協(xié)同推進(jìn)大治理”不但需要從流域水污染角度著手，還需要著手于流域大氣污染防治，尤其是碳排放治理工作。
2021 年的政府工作報(bào)告提出，要繼續(xù)加大生態(tài)環(huán)境治理力度、強(qiáng)化大氣污染綜合治理和聯(lián)防聯(lián)控。扎實(shí)做好碳達(dá)峰、碳中和各項(xiàng)工作，制定2030 年前碳排放達(dá)峰行動(dòng)方案。協(xié)同推進(jìn)黃河流域碳排放治理，需要做好省際治理利益補(bǔ)償和治理利益共享機(jī)制，合理安排各省區(qū)間的治理激勵(lì)。實(shí)現(xiàn)黃河流域高質(zhì)量的空間污染治理，必須加快構(gòu)建黃河流域包括空間規(guī)劃、空間監(jiān)管、生態(tài)補(bǔ)償、差異化考核等在內(nèi)的整套現(xiàn)代化空間治理政策體系[2]。推動(dòng)黃河流域生態(tài)協(xié)同治理保護(hù)工作需要首先研究制定生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償條例，而補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測(cè)算研究在開展制定生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償條例中屬于積基樹本的工作。測(cè)算清楚黃河流域九省區(qū)之間碳排放及隱含碳轉(zhuǎn)移對(duì)實(shí)現(xiàn)流域“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)和制定生態(tài)補(bǔ)償條例具有現(xiàn)實(shí)意義。因此，本文試圖在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展背景下測(cè)算黃河九省區(qū)間由于產(chǎn)業(yè)貿(mào)易導(dǎo)致的隱含碳流動(dòng)。
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 我國流域間生態(tài)補(bǔ)償政策演變
我國有關(guān)流域間生態(tài)補(bǔ)償實(shí)踐起步較晚，目前仍處于探索健全階段。從2005 年至今，流域間生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償原則、補(bǔ)償基準(zhǔn)、補(bǔ)償方式等在不斷變更，大致經(jīng)歷了探索形成階段和建立健全保護(hù)補(bǔ)償制度階段[3]。
2011 年及之前，補(bǔ)償原則仍然是“開發(fā)者保護(hù)、受益者補(bǔ)償”原則，補(bǔ)償基準(zhǔn)尚不明確，補(bǔ)償方式處于初步探索階段，補(bǔ)償資金多以中央政府向地方政府的直接專項(xiàng)資金支持為主。2012 年之后，流域間生態(tài)補(bǔ)償開始擴(kuò)展到以同級(jí)行政單位為基礎(chǔ)的橫向生態(tài)補(bǔ)償。補(bǔ)償原則也在逐步改變，由之前的“誰開發(fā)誰保護(hù)、誰受益誰補(bǔ)償”逐漸過渡到開始明確生態(tài)環(huán)境參與者之間的權(quán)責(zé)利，淡化了“開發(fā)者保護(hù)原則”，通過橫向補(bǔ)償與市場(chǎng)化方式將生態(tài)保護(hù)者行為的市場(chǎng)外部性進(jìn)行了內(nèi)部化，進(jìn)而提高了生態(tài)保護(hù)的效率。此外，補(bǔ)償基準(zhǔn)也在逐步擴(kuò)大，從原來的單一性水權(quán)與水資源保護(hù)補(bǔ)償，逐漸將排污權(quán)與碳排放權(quán)納入補(bǔ)償基準(zhǔn)當(dāng)中，豐富了在補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)的依據(jù)。表1 展示了我國有關(guān)流域間生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償政策的變化歷程。
表1 有關(guān)流域生態(tài)保護(hù)補(bǔ)償節(jié)點(diǎn)性政策
雖然流域間補(bǔ)償基準(zhǔn)從之前的單一性基準(zhǔn)逐步擴(kuò)大到現(xiàn)在的多元基準(zhǔn)，但是既有文獻(xiàn)多是從水權(quán)角度出發(fā)考慮流域間生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制建設(shè)，鮮有從排污權(quán)與碳排放權(quán)角度出發(fā)的研究，尤其是碳排放角度，目前尚未有探討黃河流域碳排放生態(tài)補(bǔ)償?shù)难芯砍霈F(xiàn)。
1.2 貿(mào)易隱含碳排放的測(cè)度方法及應(yīng)用
在產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)活動(dòng)中，產(chǎn)品的生產(chǎn)需要能源產(chǎn)品的投入，從而間接地產(chǎn)生二氧化碳。產(chǎn)業(yè)部門之間需要其他部門的產(chǎn)品投入，為了得到某一產(chǎn)品部門最終產(chǎn)品而在整個(gè)生產(chǎn)鏈中所排放的二氧化碳稱之為隱含碳[4]。地區(qū)間產(chǎn)業(yè)部門之間的貿(mào)易會(huì)將其他地區(qū)產(chǎn)品中的隱含碳轉(zhuǎn)移至另外地區(qū)，從而形成由產(chǎn)業(yè)貿(mào)易所導(dǎo)致的地區(qū)間隱含碳轉(zhuǎn)移。
現(xiàn)有文獻(xiàn)中隱含碳排放測(cè)算主要從生產(chǎn)者責(zé)任和消費(fèi)者責(zé)任視角入手，生產(chǎn)者視角下的區(qū)域碳排放將本地區(qū)出口產(chǎn)品中所含碳納入到本地碳排放中，而消費(fèi)者視角下則將本地區(qū)進(jìn)口產(chǎn)品所含碳納入本地碳排放總量中[5]。隱含碳轉(zhuǎn)移的測(cè)度方法較為單一，既有的研究多從國際貿(mào)易角度和國內(nèi)省際貿(mào)易角度出發(fā)。碳排放測(cè)度的方法主要有兩種：一種是追蹤產(chǎn)品自生產(chǎn)到消費(fèi)的所有環(huán)節(jié)，包括原材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)、加工與再加工環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)、銷售環(huán)節(jié)和消費(fèi)環(huán)節(jié)等，將該商品生命周期內(nèi)所歷經(jīng)環(huán)節(jié)的碳排放進(jìn)行匯總，從而得到商品全生命周期總碳排放。另一種是以投入產(chǎn)出分析為基礎(chǔ)測(cè)算由產(chǎn)業(yè)中間產(chǎn)品投入需求和居民部門最終消費(fèi)需求所誘發(fā)的產(chǎn)品碳排放[6]。前種測(cè)算方法較為繁瑣且難以追蹤，后種測(cè)度方法則方便較直觀地反映了區(qū)域內(nèi)部與區(qū)域間各個(gè)產(chǎn)業(yè)部門之間的投入產(chǎn)出關(guān)系。
齊曄等[4]率先采用投入產(chǎn)出法對(duì)我國國際貿(mào)易中的隱含碳轉(zhuǎn)移問題進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)我國以出口產(chǎn)品的形式向國外排放了大量的碳。此后大量研究[7-8]均對(duì)此問題進(jìn)行了分析，雖然使用了投入產(chǎn)出表，但是所采取的研究數(shù)據(jù)忽略了由貿(mào)易帶來的國外產(chǎn)品用于我國產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)投入所帶來的碳轉(zhuǎn)入問題，從而導(dǎo)致估計(jì)結(jié)果偏高。在隨后的研究中，一種是通過競爭型投入產(chǎn)出表對(duì)最終需求或者將進(jìn)口產(chǎn)品按照我國產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了剔除進(jìn)口影響的處理[9]，另一種是通過多區(qū)域投入產(chǎn)出模型來核算進(jìn)口來源國對(duì)我國產(chǎn)業(yè)部門之間的直接投入，并將其進(jìn)行剔除[10]。相對(duì)來說，第二種處理方法能夠解決由生產(chǎn)技術(shù)差異導(dǎo)致的碳排放量偏差估計(jì)問題，因此這種方法也較多用于我國區(qū)域間隱含碳流動(dòng)的測(cè)算。
由于區(qū)域間投入產(chǎn)出表的可得性，國內(nèi)區(qū)域間碳排放測(cè)度均采用了MRIO 模型。在具體核算中，主要依據(jù)兩種思路：一是依據(jù)行政政策或地理大區(qū)將我國省份劃分為幾大經(jīng)濟(jì)區(qū)域進(jìn)行核算。如姚亮和劉晶茹[11]將我國劃分為八大區(qū)域，利用IO-LCA 方法并借助MRIO 模型對(duì)我國八大區(qū)域間隱含碳排放進(jìn)行了測(cè)度，研究了區(qū)域間隱含碳排放的經(jīng)濟(jì)拉動(dòng)和區(qū)位承接影響。劉紅光等同樣將我國31 個(gè)省份劃分為了八大經(jīng)濟(jì)區(qū)域，對(duì)我國各區(qū)域間由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整所帶來的二氧化碳減排效應(yīng)進(jìn)行了分析[12]。閆云鳳[10]也是將我國按省份劃分為了八大區(qū)域，利用MRIO 模型測(cè)算比較八大區(qū)域之間的消費(fèi)隱含碳排放及流動(dòng)，分析生產(chǎn)分割條件下隱含碳排放的空間格局。二是對(duì)我國各個(gè)省份的碳排放及隱含碳流動(dòng)進(jìn)行核算。石敏俊等[6]應(yīng)用2002 年和2007 年中國區(qū)域間投入產(chǎn)出表對(duì)我國各省區(qū)碳排放及隱含碳的空間轉(zhuǎn)移進(jìn)行了測(cè)度，發(fā)現(xiàn)我國碳轉(zhuǎn)移空間結(jié)構(gòu)存在著由能源和工業(yè)集聚區(qū)向經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)轉(zhuǎn)移的跡象。宋杰鯤等[13]對(duì)我國30 個(gè)省份進(jìn)行了碳總量及隱含碳轉(zhuǎn)移測(cè)算，并從共同責(zé)任視角對(duì)碳排放額進(jìn)行了分配。胡雅蓓[14]則從貿(mào)易視角下對(duì)各省份碳轉(zhuǎn)移進(jìn)行了測(cè)算，進(jìn)而分析了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與碳轉(zhuǎn)移之間的關(guān)系。陳暉等[15]則通過自己編制的區(qū)域間投入產(chǎn)出表測(cè)度了我國省區(qū)間隱含碳轉(zhuǎn)移和隱含GDP 轉(zhuǎn)移，對(duì)省區(qū)間碳公平進(jìn)行了分析。
關(guān)于我國內(nèi)部隱含碳排放轉(zhuǎn)移問題的研究，目前尚未有從黃河流域視角進(jìn)行的測(cè)度，并且存在著所使用投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)過久問題，無法反映出新時(shí)期我國隱含碳流動(dòng)現(xiàn)狀。本文借助2015 年和2017 年區(qū)域間投入產(chǎn)出表，通過構(gòu)建MRIO 模型對(duì)黃河流域九省區(qū)間隱含碳排放進(jìn)行測(cè)度和分析。
2 隱含碳流動(dòng)補(bǔ)償測(cè)度
2.1 方法與模型
測(cè)度黃河流域省際產(chǎn)業(yè)貿(mào)易所隱含的碳排放需要借助多區(qū)域投入產(chǎn)出MRIO 模型。假設(shè)共有m個(gè)地區(qū)n個(gè)產(chǎn)業(yè)部門，每種產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)均需要l種能源投入。假設(shè)w地區(qū)i產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)出為xi，表示w地區(qū)i行業(yè)對(duì)z地區(qū)j行業(yè)的投入，表示z地區(qū)對(duì)w地區(qū)i行業(yè)的居民消費(fèi)需求，在不考慮出口的情況下有：
對(duì)于生產(chǎn)活動(dòng)中所需要的能源k來說，記其平均低位發(fā)熱量為QDWk，碳排放系數(shù)為CECk，碳氧化系數(shù)為COCk。假設(shè)i行業(yè)在生產(chǎn)活動(dòng)中使用了l種能源，則其生產(chǎn)活動(dòng)所產(chǎn)生的二氧化碳排放總量為：
對(duì)于行業(yè)i來講，記fi=Ei/xi，表明行業(yè)i每生產(chǎn)一單位產(chǎn)品時(shí)所產(chǎn)生的二氧化碳排放量，區(qū)域總排放表示為矩陣的形式有：
記CEwz為當(dāng)w地區(qū)和z地區(qū)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)貿(mào)易時(shí)，w地區(qū)向z地區(qū)貿(mào)易的產(chǎn)品中隱含的二氧化碳排放量，則有：
式中：Cwz為w地區(qū)與z地區(qū)間產(chǎn)業(yè)貿(mào)易權(quán)重矩陣。
記w地區(qū)由于產(chǎn)業(yè)貿(mào)易所引致的二氧化碳凈轉(zhuǎn)移總量為，則有：
為了從省際公平視角確定各省區(qū)的碳補(bǔ)償額，本文采用改進(jìn)后的pearl 生長曲線模型[16]來確定碳補(bǔ)償系數(shù)。記P為單位二氧化碳的減排成本，Gw表示w地區(qū)人均GDP，GH表示黃河流域九省區(qū)的人均GDP，t為當(dāng)年全國恩格爾系數(shù)，則w地區(qū)因碳轉(zhuǎn)移向z地區(qū)提供的補(bǔ)償額CMwz為：
式中：a、b為常數(shù)，e 為自然常數(shù)。
則w地區(qū)向z地區(qū)提供的凈二氧化碳補(bǔ)償盈余為：
w地區(qū)凈二氧化碳補(bǔ)償盈余為：
2.2 數(shù)據(jù)來源及說明
本文所使用數(shù)據(jù)主要有2015 年和2017 年中國分省份多區(qū)域投入產(chǎn)出表和各省份分行業(yè)能源消費(fèi)數(shù)據(jù)。其中，2015年和2017年中國31個(gè)省份（不包括港澳臺(tái)地區(qū)）42 個(gè)部門多區(qū)域投入產(chǎn)出表由CEADs 團(tuán)隊(duì)根據(jù)當(dāng)年地區(qū)投入產(chǎn)出表利用熵理論和引力模型構(gòu)建而成[17]。本文所使用能源消費(fèi)數(shù)據(jù)來源于各省份統(tǒng)計(jì)年鑒中能源篇及《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》，部分缺失數(shù)據(jù)依據(jù)各省份當(dāng)年能源消費(fèi)平衡表中能源消耗量分行業(yè)進(jìn)行補(bǔ)充。
本文所使用的能源消耗產(chǎn)生二氧化碳數(shù)據(jù)的方法來源于IPCC 碳排放系數(shù)法。式（4）中，44/12 為二氧化碳分子量與碳原子分子量之比，意為消耗能源中每單位碳完全氧化時(shí)所產(chǎn)生的二氧化碳的量。能源平均低位發(fā)熱量來源于《綜合能耗計(jì)算通則（GB/T 2589—2020）》附錄A，附錄中未列出的能源平均低位發(fā)熱量則來源于2005年《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。此外，本文依據(jù)《國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類（GB/T 4754—2017）》將各省份統(tǒng)計(jì)年鑒中行業(yè)及區(qū)域間投入產(chǎn)出表中的行業(yè)重新合并為29 種行業(yè)。
3 測(cè)度結(jié)果與分析
3.1 黃河流域九省區(qū)產(chǎn)業(yè)碳排放總量
圖1 給出了本文測(cè)算出的2015 年與2017 年黃河流域九省區(qū)二氧化碳總排放量和單位產(chǎn)值碳排放量。2015年到2017 年，流域九省區(qū)總碳排放量增長率為3.8%。2015 年，黃河流域九省區(qū)由產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)引起的二氧化碳總排放量達(dá)到了3 195.90 百萬噸，由高到低排名前三位的是山東、內(nèi)蒙古和河南，分別達(dá)到了796.1 百萬噸、575.80 百萬噸、498.80 百萬噸；排名后三位的是甘肅、寧夏、青海，分別達(dá)到了150.10 百萬噸、139.20 百萬噸、48.10 百萬噸。2017 年，黃河流域九省區(qū)由產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)引起的二氧化碳總排放量達(dá)到了3 316.52 百萬噸，排名前三位的仍然是山東、內(nèi)蒙古、河南，分別達(dá)到了795.59 百萬噸、631.38 百萬噸、485.73 百萬噸；排名后三位的情況有所改變，寧夏碳排放量超越甘肅位居第七，三省區(qū)總碳排放量分別達(dá)到了174.14 百萬噸、144.80 百萬噸、51.64 百萬噸。
圖1 2015—2017年黃河流域九省區(qū)二氧化碳總排放量和單位產(chǎn)值碳排放量
從產(chǎn)業(yè)單位產(chǎn)出碳排放量來看，2015 年，黃河流域九省區(qū)平均單位產(chǎn)值碳排放量達(dá)到了0.58萬噸/億元，由高到低排名前三位的是寧夏、內(nèi)蒙古和山西，分別達(dá)到了1.73、1.49 和1.46 萬噸/億元；排名后三位的分別是四川、河南和山東，分別達(dá)到了0.41、0.41 和0.37萬噸/ 億元。2017 年，九省區(qū)平均單位產(chǎn)值碳排放量達(dá)到了0.54 萬噸/億元，相較2015 年下降了7.6%，排名前三位的仍然是寧夏、內(nèi)蒙古和山西，分別達(dá)到了2.10、1.84、1.33萬噸/億元，較2015 年分別增加了21.4%、23.5% 和-8.9%；排名后三位的分別是河南、山東和四川，分別達(dá)到了0.36、0.34 和0.33 萬噸/億元，較2015 年下降了12.0%、16.7%和10.8%。
黃河流域九省區(qū)中碳排放量總體趨勢(shì)呈現(xiàn)從東到西沿梯度逐漸減少。2015 年和2017 年東部、西部四省區(qū)總碳排放量占全流域總碳排量的71.8%和71.9%，其中山東總碳排量最高，中部的內(nèi)蒙古、山西和河南緊隨其后。黃河流域九省區(qū)總碳排放量水平與自身工業(yè)化進(jìn)程密切相關(guān)，主要為基礎(chǔ)能源及二次能源生產(chǎn)部門和礦產(chǎn)品生產(chǎn)部門以及金屬冶煉生產(chǎn)部門。此外，各省的單位產(chǎn)值碳排放量呈現(xiàn)明顯的由東向西呈梯度增高。
為了進(jìn)一步探討分部門對(duì)流域九省區(qū)總碳排放量的影響，依據(jù)上文提出的部門碳排放測(cè)度模型，將2015 年與2017 年各省份分部門的碳排放情況繪制如圖2和圖3 所示。造成碳排放最多的部門是基礎(chǔ)能源及二次能源生產(chǎn)與供應(yīng)部門，其次是礦產(chǎn)品生產(chǎn)部門以及金屬冶煉加工部門。
圖2 2015年九省區(qū)分部門碳排放圖
圖3 2017年九省區(qū)分部門碳排放圖
3.2 九省區(qū)轉(zhuǎn)移量
表2 給出了依據(jù)上述模型測(cè)算出的黃河流域九省區(qū)隱含碳流動(dòng)情況。
表2 2015年與2017年黃河流域九省區(qū)碳轉(zhuǎn)移 單位：百萬噸
2015 年，黃河流域九省區(qū)主要碳轉(zhuǎn)出省份為內(nèi)蒙古、山西和陜西，分別轉(zhuǎn)移出25.47 百萬噸、34.45 百萬噸和11.26 百萬噸。在承接其他省區(qū)的碳轉(zhuǎn)移中，山東、陜西和河南承接最多，分別為36.5 百萬噸、19.82 百萬噸、19.34 百萬噸。到了2017 年，九省區(qū)中主要碳轉(zhuǎn)出省份為內(nèi)蒙古、山西和山東，分別轉(zhuǎn)移出42.68 百萬噸、27.03 百萬噸和26.79 百萬噸。承接碳轉(zhuǎn)出最多的省份也有所變化，位居前三位的是河南、陜西和內(nèi)蒙古，分別承接了流域其他省區(qū)碳轉(zhuǎn)出的86.1 百萬噸、37.57 百萬噸和6.95 百萬噸。
從轉(zhuǎn)出量來看，由于地理鄰近效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)效應(yīng)，內(nèi)蒙古常年向河南輸出能源密集型產(chǎn)品，導(dǎo)致內(nèi)蒙古轉(zhuǎn)出的碳排放連續(xù)兩年位列第一，從2015 年的34.45 百萬噸增長至2017 年的42.68 百萬噸。同樣情況的還有山西，由于其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以能源密集型產(chǎn)業(yè)和其他省份互補(bǔ)，導(dǎo)致其轉(zhuǎn)出隱含碳排放常年位居各省份第二。從承接情況來看，東中部省份是流域九省區(qū)之間承接外來隱含碳排放轉(zhuǎn)移最多的省份。陜西承接山西和內(nèi)蒙古的轉(zhuǎn)入，河南主要承接山西、內(nèi)蒙古和山東的轉(zhuǎn)入，承接原因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)效應(yīng)和地理鄰近效應(yīng)。為了進(jìn)一步明確流域九省區(qū)之間產(chǎn)業(yè)貿(mào)易導(dǎo)致的碳轉(zhuǎn)移情況，圖4 利用GIS 繪制了2015 年與2017 年黃河流域各省區(qū)之間的隱含碳流動(dòng)示意圖。
圖4 2015與2017年九省區(qū)隱含碳流動(dòng)圖
為進(jìn)一步分析黃河流域九省區(qū)之間隱含碳排放的地理鄰近效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)效應(yīng)，本文采取莫蘭指數(shù)來反映這一效應(yīng)。為了構(gòu)建地理空間莫蘭指數(shù)，本文以各省區(qū)經(jīng)緯度計(jì)算出各省區(qū)之間的空間距離。為分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)效應(yīng)，本文利用各省區(qū)29 個(gè)產(chǎn)業(yè)占GDP 比值計(jì)算出的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相似性系數(shù)作為產(chǎn)業(yè)的空間距離。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相關(guān)性系數(shù)越大，表明兩省區(qū)之間的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)性越小，該距離反映出了各省區(qū)之間的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相似度。當(dāng)兩省區(qū)之間產(chǎn)業(yè)空間距離越小時(shí)，表明該兩省區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差異性較大，產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)性較強(qiáng)，成為產(chǎn)業(yè)鄰近。
依據(jù)本文測(cè)算出的碳轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)與空間權(quán)重?cái)?shù)據(jù)，2015 年九省區(qū)之間隱含碳轉(zhuǎn)移莫蘭指數(shù)為0.89，2017年這一指數(shù)則為0.86，反映出了較強(qiáng)的省區(qū)地理鄰近效應(yīng)?？梢杂^察到，地理相接壤的省區(qū)之間2015 年轉(zhuǎn)移的二氧化碳總量為45.79 百萬噸，占全部轉(zhuǎn)移量的44.46%；2017 年地理相接壤的省區(qū)之間轉(zhuǎn)移的二氧化碳總量為87.86 百萬噸，占全部轉(zhuǎn)移量的59.69%，呈現(xiàn)出明顯的地理鄰近效應(yīng)。受高維數(shù)據(jù)的影響，計(jì)算出來的2015 年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)莫蘭指數(shù)為0.97，2017 年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)莫蘭指數(shù)為1.06，同樣呈現(xiàn)出省區(qū)之間碳轉(zhuǎn)移較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)效應(yīng)。
3.3 生態(tài)補(bǔ)償額度確定
產(chǎn)業(yè)部門經(jīng)濟(jì)活動(dòng)消耗能源所排放的二氧化碳隱含在產(chǎn)品當(dāng)中，通過產(chǎn)業(yè)貿(mào)易對(duì)其他地區(qū)實(shí)現(xiàn)了隱含碳轉(zhuǎn)移。在生產(chǎn)者責(zé)任視角下，如果省區(qū)隱含碳轉(zhuǎn)移為順差，則表示該省區(qū)在對(duì)外提供貿(mào)易產(chǎn)品時(shí)承擔(dān)了較多的碳排放，因此屬于應(yīng)受碳補(bǔ)償資金省區(qū)。如果省區(qū)隱含碳轉(zhuǎn)移為逆差，則表示該省區(qū)產(chǎn)業(yè)部門在生產(chǎn)過程引致了其他地區(qū)的碳排放，因此屬于應(yīng)支付碳補(bǔ)償資金省區(qū)。
受制于各省區(qū)之間不平衡的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和資源稟賦差異，各省區(qū)在面臨相同的碳減排任務(wù)時(shí)所承擔(dān)的成本并不相同。在確定各省區(qū)單位碳減排成本時(shí)，應(yīng)充分考慮減排成本分?jǐn)偟墓叫裕M(jìn)而構(gòu)建一個(gè)合理的流域間生態(tài)補(bǔ)償支付框架。圖5 在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了流域九省區(qū)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制框架圖。
圖5 流域九省區(qū)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制圖
在對(duì)以碳排放為補(bǔ)償基準(zhǔn)的九省區(qū)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的確定過程中，本文采用清華大學(xué)中國長期低碳發(fā)展戰(zhàn)略與轉(zhuǎn)型路徑研究課題組預(yù)測(cè)的2020 年減排二氧化碳的邊際成本作為碳價(jià)對(duì)流域九省區(qū)生態(tài)補(bǔ)償結(jié)果進(jìn)行計(jì)算[18]。在補(bǔ)償額測(cè)算模型中，為計(jì)算方便，碳價(jià)取課題組所估算的2020 年7 美元/噸，參數(shù)a和b取值為1，匯率取6.5。流域九省區(qū)碳橫向生態(tài)補(bǔ)償額度估算結(jié)果如表3 所示。
由表3 和表4 中的估算結(jié)果可以看出，2015 年流域中用于生態(tài)補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)金流達(dá)88.63 億元，2017 年則達(dá)到了125.13 億元。從2015 年到2017 年，黃河流域沿線各省區(qū)碳補(bǔ)償總額逐步上升。2015 年，流域內(nèi)主要凈碳支付省份為山東、河南、四川、陜西、甘肅，與碳收入相抵后凈碳支付額分別為26.83 億、11.27 億、2.12億、8.05 億、0.91 億元。流域中碳收入前三的省份為內(nèi)蒙古、山西、寧夏，凈收入額分別為37.98 億、10.06 億、0.84 億元。
表3 2015年黃河流域九省區(qū)碳橫向生態(tài)補(bǔ)償額度 單位：億元
表4 2017年黃河流域九省區(qū)碳橫向生態(tài)補(bǔ)償額度 單位：億元
從流域各省區(qū)地理分布位置來看，主要補(bǔ)償赤字省份位于東中部地區(qū)，主要補(bǔ)償盈余省份位于中西部地區(qū)。生產(chǎn)者責(zé)任視角下補(bǔ)償壓力較大的省份主要是河南和陜西，因?yàn)槠渌漠a(chǎn)品多來自外省區(qū)生產(chǎn)，因此對(duì)外省區(qū)減排具有較大責(zé)任。位于流域上游經(jīng)濟(jì)較為落后的甘肅、青海兩省區(qū)補(bǔ)償額度由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)需求原因?qū)ζ渌^(qū)工業(yè)產(chǎn)品需求較多。山西和內(nèi)蒙古由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以能源部門和工業(yè)部門為主，因?qū)ν廨敵瞿芎妮^大產(chǎn)品而承擔(dān)較多減排壓力，因而出現(xiàn)碳補(bǔ)償盈余。黃河流域生態(tài)補(bǔ)償額度上并不呈現(xiàn)出明顯的梯度赤字，而是由東向西的赤字——盈余空間格局轉(zhuǎn)向中間赤字、兩頭盈余格局。
4 結(jié)論及政策啟示
本文從產(chǎn)業(yè)貿(mào)易視角出發(fā)對(duì)黃河流域2015 年與2017 年省際隱含碳轉(zhuǎn)移進(jìn)行了測(cè)度，從總量和轉(zhuǎn)移量兩個(gè)方面分析了流域省際的碳排放規(guī)律并測(cè)算了生產(chǎn)者視角下各省以二氧化碳為基準(zhǔn)的生態(tài)補(bǔ)償額。主要結(jié)論如下：
（1）黃河流域碳排放總量由2015 年的3 195.90 百萬噸增長到2017 年的3 316.52 百萬噸，從空間角度看，流域九省區(qū)碳排放總量呈現(xiàn)明顯的從東到西梯度遞減趨勢(shì)，而單位產(chǎn)值碳排放則呈現(xiàn)明顯的從東到西梯度遞增趨勢(shì)。
（2）導(dǎo)致黃河流域碳排放量的主要產(chǎn)業(yè)是基礎(chǔ)能源及二次能源生產(chǎn)部門和礦產(chǎn)品生產(chǎn)部門以及金屬冶煉生產(chǎn)部門。
（3）東中部省份是流域九省區(qū)之間轉(zhuǎn)移和承接隱含碳排放轉(zhuǎn)移最多的省份，流域九省區(qū)之間隱含碳轉(zhuǎn)移呈現(xiàn)出明顯的地理鄰近效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)效應(yīng)。從流域九省區(qū)間貿(mào)易隱含碳轉(zhuǎn)移情況來看，轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出較多的省份大部分位于東中部，且呈現(xiàn)明顯的地理鄰近效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)效應(yīng)。
（4）黃河流域生態(tài)補(bǔ)償額度上并不呈現(xiàn)出明顯的梯度赤字，而是由東向西的赤字——盈余空間格局轉(zhuǎn)向中間赤字、兩頭盈余格局。
本研究首次明確測(cè)算出了黃河流域九省區(qū)間由于產(chǎn)業(yè)貿(mào)易帶來的二氧化碳轉(zhuǎn)移情況及生態(tài)補(bǔ)償額度，明確了九省區(qū)之間的碳排放責(zé)任，為協(xié)同治理黃河流域大氣污染、制訂黃河流域九省區(qū)之間的生態(tài)補(bǔ)償條例提供了依據(jù)。本文結(jié)論具有以下政策啟示：
（1）各省應(yīng)設(shè)立碳排放、轉(zhuǎn)移賬戶并準(zhǔn)確測(cè)算賬戶收支狀況，加快完善并構(gòu)建出碳排放計(jì)量和評(píng)估體系，進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)碳排放量較多的基礎(chǔ)能源和礦產(chǎn)品生產(chǎn)、金屬冶煉生產(chǎn)部門的統(tǒng)計(jì)檢測(cè)工作。
（2）優(yōu)化區(qū)域間碳補(bǔ)償額度衡量體系的測(cè)評(píng)機(jī)制，充分考慮各地資源稟賦差異，通過引入?yún)^(qū)域人口數(shù)量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等差異化指標(biāo)來制定具有區(qū)域針對(duì)性的區(qū)域生態(tài)補(bǔ)償模式，在確定碳補(bǔ)償額度的同時(shí)，可以采用多樣化的補(bǔ)償方式。
（3）流域九省區(qū)應(yīng)深入推進(jìn)全社會(huì)節(jié)能減排，減排責(zé)任較重的省份更應(yīng)該在生產(chǎn)、流通、消費(fèi)各環(huán)節(jié)積極發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)，將碳排放和碳吸收結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約高效利用，通過調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步推動(dòng)其清潔綠色、低碳發(fā)展。
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