区域间供给驱动的碳排放溢出效应与反馈效应_乘数效应论文

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      中图分类号F206 文献标识码A 文章编号1002-2104(2016)04-0055-08

      碳减排是中国实现绿色发展的重要途径和抓手，也是绿色发展的关键目标之一。由于中国区域间发展阶段差异显著，同时区域间存在的密切贸易往来很有可能对彼此的碳排放产生重要溢出—反馈效应，因而了解并有效控制区域间的碳排放溢出—反馈效应将大大促进中国的节能减碳和绿色发展。在现有相关研究中，不少学者基于多区域投入产出(MRIO)模型测算了中国区域间贸易的隐含碳及由此引起的区域间碳排放转移[1-3]，普遍发现区域间碳排放转移量十分可观，即区域间贸易对各区域的碳排放有显著影响。部分研究[4，5]则采用计量经济模型或投入产出模型就区域间碳排放转移的模式或驱动因素进行了分析，检验了污染避难所效应和要素禀赋效应对中国区域间碳排放转移所产生的作用。不过，只有个别研究涉及区域间的碳排放溢出—反馈效应。其中，Meng等[6]分析了中国区域间的碳排放溢出效应，但没有考虑反馈效应。唐志鹏等[7]测算了出口引起的中国区域间碳排放溢出和反馈效应，而未考虑其他需求(如消费和投资)的影响。溢出—反馈效应分析方法的提出可追溯至Miller[8]，并经由Pyatt、Round及Dietzenbacher等[9-12]学者逐步发展起来。近年来，中国不少学者也对溢出—反馈效应进行了深入分析，但主要集中于经济领域，而很少涉及资源与环境领域。其中，潘文卿[13]对中国与世界其他地区的经济溢出和反馈效应进行了实证分析。还有不少研究实证分析了中国区域间的经济溢出—反馈效应，如张亚雄和赵坤[14]、潘文卿和李子奈[15]以及潘文卿[16]对中国沿海与内陆的经济溢出和反馈效应的分析，吴福象和朱蕾[17]对东、中、西三大地带的经济溢出—反馈效应的分析。由此可见，区域间碳排放溢出—反馈效应亟待进一步深入研究，特别是目前还没有研究从供给驱动的视角来分析这一问题。当前中国正大力推进供给侧改革，目的是优化国民经济的供给结构。从供给的角度来研究区域间的碳排放溢出—反馈效应有助于中国调整区域产业布局，优化产业结构，从而促进中国区域间的协调和绿色发展，而这正是本文的研究出发点。

      1 供给视角下碳排放溢出与反馈效应的核算方法

      Miller[8]基于投入产出模型正式提出了区域间反馈效应概念及其测度方法。其研究表明，部门总产出可以区分为两部分：一部分是为了提供本部门的最终需求而生产的产品，另一部分是为了满足其他部门提供最终需求而生产的产品。后一部分产出实际上就反映了部门之间的反馈效应，尽管他当时并未明确提出这一概念。同时，他指出上述产品决定机制也适用于区域层面。尽管Miller没有进一步将区域间经济的交互影响区分为溢出效应和反馈效应，但他的工作却为这一研究领域提供了核心思想。

      在Miller的基础上，Pyatt及Round[9]基于社会核算矩阵(Social Accounting Matrix)提出了溢出—反馈效应核算框架。Pyatt及Round的工作主要集中于单区域内产出、要素需求及收入之间关系的分解，他们将社会核算矩阵中的核算乘数矩阵分解为三部分：一部分表示转移效应(Transfer Effects)，一部分表示闭回路效应(Close-loop Effects)，还有一部分表示开回路效应(Open-loop Effects)。Round[10]则将上述分析框架拓展至多区域情形。基于一个马来西亚的社会核算矩阵，Round[10]先给出了包含两个区域的模型中乘数矩阵的分解方法，继而提出了包含三个区域的分解方法，论证了其方法的合理性和清晰的经济含义。

      Round[11]进一步将上述基于社会核算矩阵提出的溢出—反馈分析方法引入多区域投入产出模型中，他将投入产出分析中的Leontief逆矩阵分解为三种效应，并将上述三种效应依次解释为区域内效应(Intraregional Effects)、区域间反馈效应(Interregional Feedback Effects)和区域间溢出效应(Interregional Spillover Effects)。不过，Round[11]没有考虑供给侧的溢出—反馈分析方法。而Dietzenbacher[12]则基于供给驱动型投入产出模型即Ghosh[18]模型给出了供给或前向关联视角下的两区域溢出—反馈效应分析框架，并应用该方法对欧盟六国1985年的经济溢出、反馈效应进行了实证研究。不过Dietzenbacher没有给出三区域的溢出—反馈效应分析方法。

      本文主要借鉴Round[10]和Dietzenbacher[12]的思路，对他们的方法进行了拓展。具体地，本文将Dietzenbacher[12]的两区域供给驱动型溢出—反馈效应分析方法拓展至三区域，同时参考了Round[10]提出的三区域社会核算乘数分解方法，从而建立了三区域的供给侧碳排放溢出—反馈效应分析方法。不妨假定一个封闭的经济体系可划分为三个区域a、b和c，它们之间有贸易往来，每个区域的经济系统都是由相同的n个行业构成的。令

为区域r(r=a、b、c)的产出向量，其元素

是区域r中部门i的总产出；

为初始投入向量，其元素

表示区域r的初始投入中第i类产品或服务的价值；

是区域s(s=a、b、c)中间使用的来自区域r的产品价值矩阵，其元素

表示区域r向区域s的部门j提供的中间投入品i的价值量。在此基础上，我们令

是区域r向区域s(s=a、b、c)提供的中间使用产品系数矩阵，其元素

，即区域r部门i向区域s部门j提供的中间投入品价值量占区域r部门i总产出的份额。

      从供给的角度或前向关联看，一个地区的总产出可分为三部分：一是供本地区中间使用，二是供其他地区中间使用，三是供本地区和其他地区最终使用。同时，从供给的视角出发，初始投入(增加值和进口)通常被视为外生变量。以区域a为例。当区域a的初始投入发生变动时，本地的总产出会相应变化，即区域内效应。区域a总产出的变化将使其分配给其他地区的中间使用也发生变化，即引起其他地区中间投入的变化，继而引起其他地区总产出的变化。这就是供给视角下的溢出效应。相应地，其他地区总产出的变化也会使它们分配给区域a的中间使用发生变化，从而带来区域a总产出的变化。这就是供给视角下的反馈效应。

      基于经典的Ghosh模型，上述三区域的关联可表示为：

      

      2 实证分析

      本文的实证研究基于中国东、中、西部地区①间经济—环境投入产出表展开，数据处理主要包括两方面。一是将中国的省际多区域投入产出表合并成三大地区间的投入产出表。其中，2002年各省的投入产出表及省际间贸易数据取自李善同等[19]，2007年和2010年各省的投入产出表及省际间贸易数据则根据刘卫东等[20，21]编制的30省(区、市)区域间投入产出表整理得到。为了使三个年份的区域间投入产出表具有可比性，本文采用联合国[22]推荐的双重平减法，将2002年和2010年的区域间投入产出表调整到了2007年的价格水平，同时将部门统一划分为30个部门。所用到的各区域分行业价格指数来自各省统计年鉴。二是与以往文献类似[23-24]，本文基于IPCC[25]提出的方法估计各区域分行业的碳排放数据。这主要根据各区域分行业的化石能耗数据估计，而这些数据主要来自《中国能源统计年鉴》、各地区的统计年鉴。同时本文也估计了水泥生产中的工艺性碳排放。

      2.1 分地区基于供给的溢出与反馈效应及其变化

      表1显示了各区域的各种碳排放乘数效应和实际效应。无论是乘数效应还是实际效应，各个区域中的碳排放区域内效应都远远超过溢出效应，而后者又远远大于反馈效应。其根本原因在于三大地区提供的中间产品主要用于本地的生产，只有少部分供应其他地区(如表2所示)。

      东、中、西部地区的碳排放区域内乘数效应在研究时期内都呈现持续下降的变化态势。在整个研究时期内，三大地区的碳排放区域内乘数效应下降幅度都超过了30%。这意味着三大地区单位初始投入所“激活”的本地区碳排放有显著的下降。其主要原因是各地区碳排放强度在整个研究时期内显著下降(如表3)。不过，三大地区实际的碳排放区域内效应却呈现持续上升的态势，这是因为各地区的初始投入总量在研究时期内增长幅度大，其对碳排放产生的影响超过了碳排放区域内乘数效应。

      

      

      除了东部对中部以及中部对西部地区的碳排放溢出乘数效应持续下降外，三大地区之间的前向碳排放溢出乘数效应都呈现先上升后下降的变化特点。进一步，东部对中、西部以及中部对东、西部的碳排放溢出乘数效应在整个研究时段内有所下降，但西部对东部和中部地区的前向碳排放溢出乘数效应在整个研究时段内却有显著上升。同时，由于整个时期内各大地区的初始投入总量增幅巨大，因而三大地区实际的碳排放溢出效应也都有显著的上升。

      三大地区的前向碳排放反馈乘数效应在整个研究时期的变化都表现为先升后降。类似地，由于三大地区的碳强度在2002年至2007年变化较小，在2007年至2010年降幅较大，而它们的初始投入总量增幅巨大，因而三大地区的实际碳排放反馈效应也表现为先升后降。

      本文还测算了区域间碳排放溢出效应对各地区碳排放的影响，即其他地区对某地区的实际碳排放溢出效应与某地区碳排放总量的比值。2002年、2007年和2010年，上述比值在东部地区分别为9%、14%和16%，在中部地区分别达到13%、16%和14%；西部地区的上述比值分别达到14%、18%和13%。同时，研究时期内三大地区的碳排放反馈效应与各自碳排放总量的比值介乎0.4%至2%之间。

      2.2 地区碳排放溢出与反馈效应比较

      横向比较，东部、中部和西部地区的碳排放区域内乘数效应依次递增。这主要是因为东部、中部和西部地区的碳排放强度依次递增。同时，中部地区的碳排放反馈乘数效应始终最高，东部地区的碳排放反馈乘数效应在2002年高于西部，但在其余两年低于西部。东部对中、西部的碳排放溢出乘数效应明显低于后两者对东部的碳排放溢出乘数效应。东部对中部的前向碳排放溢出乘数效应在2002年大于西部对中部的前向碳排放溢出乘数效应，但在后两年前者显著低于后者。东部对西部的碳排放溢出乘数效应在2010年大于中部对西部的碳排放溢出乘数效应，但在前两年前者显著低于后者。中部对东部的碳排放溢出乘数效应在2002年和2007年大于西部对东部的碳排放溢出乘数效应，但在2010年前者低于后者。

      从实际效应来看，由于东、中、西部地区的初始投入总量依次递减且差异显著，因而东、中、西部地区的碳排放区域内和反馈效应也都依次递减。类似地，东部对中部的碳排放溢出效应显著大于西部对中部的碳排放溢出效应，且东部对西部的碳排放溢出效应显著大于中部对西部的碳排放溢出效应。中部对东部的碳排放溢出效应显著大于西部对东部的碳排放溢出效应。中部地区对西部地区的碳排放溢出乘数效应也始终低于后者对前者的碳排放溢出乘数效应，但在2002年中部地区对西部地区实际的碳排放溢出效应却大于后者对前者的实际溢出效应。

      无论是乘数还是实际效应，东部对中部的碳排放溢出效应都明显大于东部对西部的碳排放溢出效应。类似地，中、西部对东部的碳排放溢出效应也基本上都大于前两者彼此之间的溢出效应。这意味着东部与中部的关联程度也明显超过东、西部之间的经济关联程度，同时东部与中、西部之间的关联程度也明显高于后两者之间的关联程度。不过，东部对中、西部地区的实际碳排放效应总的来说仍低于后两者对前者的实际碳排放效应。

      2.3 三大地区分部门基于供给的碳排放溢出与反馈效应

      表3显示了2010年各地区各部门供给视角下的各类碳排放乘数，据此可以识别那些供给视角下对区域碳排放有重要影响的部门。

      2.3.1 碳排放效应较大的部门

      三大地区碳排放区域内乘数效应较大的部门很相似，主要是传统的能源密集型部门。三大地区碳排放区域内乘数效应居前五位的部门都包括电力、热力的生产和供应业、煤炭开采和洗选业和非金属矿物制品业。同时东部地区还有石油和天然气开采业和非金属矿及其他矿采选业，中部地区还有金属冶炼及压延加工业和燃气及水的生产与供应业，西部地区还有非金属矿及其他矿采选业和交通运输及仓储业。

      东部地区对中、西部地区碳排放溢出乘数效应最大的五个部门相似度也较高，都包括石油和天然气开采业、金属矿采选业和石油加工、炼焦及核燃料加工业，只不过前者还包括煤炭开采和洗选业以及电力、热力的生产和供应业，后者还包括非金属矿及其他矿采选业和电气机械及器材制造业。上述部门多为采掘业部门，特别是能源类采掘业部门及相关产业。

      中、西部地区对东部地区碳排放溢出乘数效应最大的五个部门完全一致：它们都包括煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业、电力、热力的生产和供应业、石油加工、炼焦及核燃料加工业以及金属矿采选业。中部和西部相互碳排放溢出乘数最大的五个部门基本相同，都包括煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业、石油加工、炼焦及核燃料加工业以及电力、热力的生产和供应业。同时，前者还包括非金属矿及其他矿采选业，后者还包括金属矿采选业。

      三大地区碳排放反馈乘数效应最大的五个部门也具有很大的相似性：它们都包括煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业、金属矿采选业以及石油加工、炼焦及核燃料加工业，东部还包括其他制造业，中部还包括电力、热力的生产和供应业，西部还包括金属冶炼及压延加工业。可以看出，这些部门大部分都是各自对其他两地区碳排放溢出乘数效应最大的五个部门。

      2.3.2 碳排放效应较小的部门

      东部地区对中、西部地区碳排放溢出乘数效应最小的五个部门相似度很高，它们都包括通信设备、计算机及其他电子设备制造业、建筑业、研究与试验发展业以及其他服务业，只是前者还包括住宿餐饮业，后者还包括仪器仪表及文化办公用机械制造业。

      中、西部地区对东部地区碳排放溢出乘数效应最小的五个部门也基本相同：它们都包括食品制造及烟草加工业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业以及建筑业，同时前者还包括纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品业和其他服务业，而后者还包括农林牧渔业及研究与试验发展业。

      中、西部相互碳排放溢出乘数效应最小的五个部门相似度也较高：两者都包括纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业和建筑业。不过前者还包括研究与试验发展业和其他服务业，而后者还包括食品制造及烟草加工业及非金属矿物制品业。

      三大地区碳排放反馈乘数效应最小的五个部门也具有很大的相似性：它们都包括通信设备、计算机及其他电子设备制造业、建筑业、研究与试验发展业以及其他服务业，东部还包括仪器仪表及文化办公用机械制造业，中部还包括食品制造及烟草加工业，西部还包括非金属矿物制品业。同样，三大地区碳排放反馈乘数效应最小的五个部门也大多数都是各自对其他两地区碳排放溢出乘数效应最小的五个部门。

      3 结论

      本文基于多区域投入产出模型建立了供给视角下三区域碳排放溢出—反馈效应的分析方法，在此基础上测算了2002-2010年中国东、中、西部之间的碳排放溢出—反馈乘数和实际效应，同时对各地区分部门的碳排放溢出—反馈乘数也进行分析。

      从供给视角来看，区域间碳排放溢出效应对各区域的碳排放影响不容忽视。在整个研究时期内虽然三大地区的碳排放溢出效应都远远小于各自的区域内碳排放效应，同时，虽然从供给视角来看，在整个研究期内只有西部地区的碳排放溢出乘数有所上升，而东、中部地区的碳排放溢出乘数有所下降。由于各个地区的经济总量都显著上升，因而它们实际的碳排放溢出效应在整个研究时期内都显著上升。可以预期，未来区域间贸易将进一步加强，区域间的碳排放溢出效应仍将对各地区的碳排放产生重要影响。同时，三大地区基于供给视角的碳排放反馈乘数效应都有所上升，但它们对各地区碳排放的影响相对较小。

      三大地区之间各类碳排放效应有显著差异。东、中、西部的碳排放区域内乘数效应都明显地依次递增。东部对中、西部地区的碳排放溢出乘数效应明显小于中、西部对东部地区的碳排放溢出乘数效应。东部地区的碳排放反馈乘数也几乎一直小于中、西部。不过，由于东部地区的经济总量远远大于中、西部，因而东部地区实际的各种碳排放效应在整个研究时期内都显著大于中、西部地区相应的实际碳排放效应。

      为了有效控制区域间的碳排放溢出与反馈效益，各地区应当加强在碳减排领域的合作，以此提升跨区域供应链的碳排放效率。例如，东部可向中、西部地区提供碳减排方面技术、资金、培训等方面的援助。各地区应当加大节能减排技术的推广应用，特别是提高碳排放密集型产业(如电力、热力的生产和供应业)的能源利用效率。应大力发展清洁型战略新兴产业(如通信设备、计算机及其他电子设备制造业)，同时严格控制碳密集型产业的扩张，从而优化产业结构。

      

      注：表中部门代码及其含义如下：1(农林牧渔业)；2(煤炭开采和洗选业)；3(石油和天然气开采业)；4(金属矿采选业)；5(非金属矿及其他矿采选业)；6(食品制造及烟草加工业)；7(纺织业)；8(纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品业)；9(木材加工及家具制造业)；10(造纸印刷及文教体育用品制造业)；11(石油加工、炼焦及核燃料加工业)；12(化学工业)；13(非金属矿物制品业)；14(金属冶炼及压延加工业)；15(金属制品业)；16(通用、专用设备制造业)；17(交通运输设备制造业)；18(电气机械及器材制造业)；19(通信设备、计算机及其他电子设备制造业)20(仪器仪表及文化办公用机械制造业)；21(其他制造业)；22(电力、热力的生产和供应业)；23(燃气及水的生产与供应业)；24(建筑业)；25(交通运输及仓储业)；26(批发零售业)；27(住宿餐饮业)；28(租赁和商业服务业)；29(研究与试验发展业)；30(其他服务业)。

      ①本文的地区划分中，东部地区包括北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、海南等省(直辖市)，中部地区包括黑龙江、吉林、山西、安徽、江西、河南、湖北、湖南等省，西部地区包括内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆等省(自治区、直辖市)。

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