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一、引言

近年來，中國經濟的快速增長帶來了能源消費和CO2排放量的急劇增加。中國是人均能源資源相對稀缺的發展中國家，人均能源資源擁有量不到世界平均水平的一半。1992年，中國成為石油凈進口國。2003年，中國成為繼美國之后的第二大能源進口國家。據預測，2020年中國原油缺口將加大到2．5億噸以上。緊缺的能源資源已經成為制約中國經濟發展的瓶頸之一［1］。解決高能源消耗問題，實現經濟、資源、環境的可持續協調發展已經成為建設和諧社會過程中必須解決的重要問題。中國已經向國際社會承諾，在2005年的基礎上到2020年降低二氧化碳排放強度40％至45％。加入WTO后，中國國際貿易自由化不斷深入，貿易規模不斷擴大，和世界其他國家在經濟上的相互依賴性也日益增強。2004年，中國進出口貿易總量已居世界第三位。2008年，中國對外貿易進出口總值達25616．3億美元，居世界第二位，順差達2954．7億美元。這不僅使中國逐漸依賴貿易伙伴的生產體制和消費模式，也影響著中國產業結構的演變及能源消費。能源是重要的生產要素，國際貿易增長的同時也帶來了能源消費的增加，即蘊含能源進出口。由于中國的環境污染為典型的能源消費型污染，出口貿易的增長也不可避免地帶來了環境污染的增多。以鋁業為例，目前技術條件下生產1噸鋁耗電15000度，中國凈出口70萬噸鋁，僅從直接能源消耗的角度分析就相當于出口100多億度電。值得注意的是，中國在國際產業分工體系中位于產業鏈低端，55％的出口貿易屬于附加值較低的加工貿易，而且資源和能源密集型產品出口仍占較大比例，以往的數據統計并沒有將蘊含能源進出口計入其中。能源環境約束已經成為影響中國進出口貿易進一步發展的重要因素。對進出口貿易的能源消費影響進行定性和定量分析，可以為制定相關節能政策和產業發展指導政策提供依據。通過加總產品生產過程中的直接能源消耗和間接能源投入，生命周期分析可以分析產品和服務中蘊含的能源［2－3］。由于生命周期分析方法需要進行實地調研和收集詳細的中間產品能源消費數據，工作量巨大。現有研究中多采用投入產出技術對產業生產中的蘊含能源消費問題進行分析。投入產出技術可以不考慮各類產品和服務生產過程的復雜性和長度，使用Leontief逆矩陣來計算一個部門的完全需求［4－6］。李坤望和孫瑋發現，中國普通非能源商品貿易中隱含的能源輸出量遠高于能源產品的直接貿易量［7］。齊曄等人采用日本作為進口國代表，計算了中國進口商品的能耗系數，研究得出了中國隱含能凈出口的上下限［8］。Gay、Proops、Lenzen和Machado等人的研究則將進口矩陣納入到投入產出分析框架，他們的研究表明，澳大利亞、巴西、德國都是二氧化碳排放出口國，即這些國家進口品所蘊含的二氧化碳排放量小于其出口品中的CO2排放量［9－11］。Glen和Edgar等人對挪威進口商品的研究發現，其導致的CO2排放量的一半來源于發展中國家的進口，這些進口量只占挪威總進口量的10％［12］。能源投入產出分析的應用體現了對經濟增長背后的資源環境消耗的定量測算，從而也可以對進出口貿易背后的能源消耗進行系統的分析。隨著溫室效應和氣候變化等全球性問題的出現，國際二氧化碳談判、國內能源政策和國際貿易政策的制定等都亟待學界對國際貿易與能源環境之間的交互影響進行更為深入地研究，特別是對國際貿易背后的能源消耗進行系統地測算分析。投入產出表可以采用實物量單位或者價值量貨幣單位編制。已有研究中，實物量和價值量難以反映在同一張投入產出表中。為分析出口貿易對能源消費的影響，尤其需要分析不同因素對出口蘊含能源的影響，需要將能源部門的產業（投入產出表中行方向數據）同時采用實物量和價值量表示，但上述研究在能源投入產出表的編制中沒有考慮到中國能源系統中最終消費和中間投入之間的不同價格，也沒有深入分析出口蘊含能源的影響因素。

二、中國國際貿易的演進態勢及其能源環境影響的定性分析

1980年，中國出口貿易總額全球排名為第26位，隨著中國經濟開放程度的不斷擴大，尤其是2001年加入WTO之后，中國國際貿易高速發展，中國經濟日益融入世界經濟體系。中國進出口總值從1978年的206億美元猛增到2008年的25616億美元，居世界第二位。2001年以后，中國國際貿易年均增速高達26％，是全球國際貿易增長最快的國家。2010年，中國出口貿易排名全球第一，外貿進出口總值為29727．6億美元，比2009年同期增長34．7％，進出口貿易順差為1831億美元。中國的制造業產出占到了全世界的19．8％，高于美國（美國為19．4％），中國已經成為全球重要的制造業加工生產基地。中國國際貿易的迅速增長帶動了能源消費的迅猛增長。尤其是2002年以來，中國的經濟增長在很大程度上依賴于對重型制造業的固定資產投資和以量取勝的工業制造品的出口。中國是一個人均能源資源相對稀缺的國家，人均能源占有量不到世界平均水平的一半。受制于資源稟賦，中國能源需求與本國供應之間的缺口不斷擴大，日趨依賴進口各類資源以滿足其日益增長的能源需求。中國初級產品占進口總額中的比例由1990年的17％，增長至2008年的31％。從直接能源進出口量分析，中國自1997年開始成為凈能源進口國家。2001年開始，直接能源進口量快速增長而直接能源出口量略呈下降趨勢，凈能源進口量快速增長。這說明中國能源對外依存度不斷增長，其中進口能源中以原油和成品油為主。2008年，原油進口量占直接能源進口量的67％，中國石油消費對外依存度達到創紀錄的51．3％。從直接能源進出口量分析，中國已經成為凈直接能源輸入國。對美國等發達國家而言，其國際貿易的增長意味著大量工業產品可以在這些發展中國家生產。國際貿易規模的擴大使得發達國家的居民消費可以更多地依賴于來自發展中國家的工業制成品進口，提高服務業在其國民經濟體系中的比例，從而最終在一定程度上減少其國內經濟活動與生態資源環境的矛盾。但對發展中國家來說，由于能源、環境法規政策的相對寬松和不完善，而自由貿易追求的是利潤最大化，出口型生產往往對社會和環境成本考慮不足，國際貿易擴大導致的產出增加會帶來能源消費的增長和環境的惡化。因此，國際貿易可能產生這樣的能源消耗和污染物排放影響：一個國家可以通過轉移高能耗、高污染排放型產業至其他國家以減少其能源消費并保持其環境承載力；一個國家也可能由于出口產品生產過程中的高能耗、高污染，增加了其能源消費總量并使環境受損。進一步而言，通過國際貿易，一些國家可能間接出口了能源資源和環境承載力，而另一些國家則可能進口能源資源和環境承載力。

出口貿易高速發展使中國能源消費呈現快速增長的態勢，由于中國的環境污染為典型的能源消費型污染，出口增長在促進中國消費增長的同時也不可避免地帶來了環境污染的增多。開發、利用能源所產生的環境約束不僅已經成為能源戰略和能源決策中越來越重要的決定性因素，而且是影響中國進出口貿易進一步發展的重要因素。雖然中國國際貿易的高速發展可以為中國的環境保護積累必要的經濟基礎，通過進口高能耗污染密集型產品可以直接降低本國的能源消耗和污染程度，從國外引進先進的技術，學習先進的管理經驗及進口先進的機械設備會促進國內節能減排和環境保護的發展。因為受制于中國在國際產業分工中擔當的加工裝配者角色①，中國出口貿易的增長不可避免地加速消耗了大量的稀缺性自然資源，導致“掠奪性”資源開采問題。與出口貿易帶來的能源消費增長一致，出口行業所排放的工業廢水、廢氣和固體廢棄物也相應增加，環境污染日趨嚴重，環境承載力不斷下降。“經濟增長的資源環境代價過大”②，這是中國經濟可持續發展必須解決的首要問題。和初級產品相比，工業制成品生產中的環境影響不僅包含著原材料的開采與加工，還包括其本身加工過程中所排放的廢水、廢氣與固體廢棄物。由于工業制成品占中國出口貿易總額的比例一直上升，2009年，其比例達到95％，故本文選擇工業制成品出口總額分析國際貿易的環境影響效應。1990—2010年，中國的工業制成品出口總額由462億美元上升為13965億美元，年均增長17．6％。同期工業固體廢物產生量由1990年的57797萬噸增長至2010年的240944萬噸，增幅達4倍。工業固體廢物和工業制成品出口總額呈同步增長態勢。工業二氧化硫（SO2）排放量從1990年的1033萬噸增長至2006年的2235萬噸，年均增長5％。其后由于中國政府在“十一五”規劃③中制定了降低單位GDP能耗20％、在2005年的基礎上到2010年減少二氧化硫排放量10％的政策，中國工業二氧化硫排放量在2010年減少至1864萬噸。因此，從整體上分析，中國工業二氧化硫排放量在2006年之前隨工業制成品出口總額呈同步增長態勢，但“十一五”期間由于政府管制呈下降趨勢。另外兩項環境指標，工業廢水排放量和工業化學需氧量（COD）排放量，由于國家以造紙等行業減排為重點，采取各種環境政策積極推進高污染行業的清潔生產和大力發展循環經濟，中國工業廢水排放量和工業化學需氧量（COD）排放量并未出現和工業制成品出口總額同期增長的趨勢。1990—2010年間，中國的工業廢水排放量沒有明顯的增長趨勢，1990年排放量為236億噸，2010年為238億噸。這說明從工業廢水排放量這一環境指標來看，工業制成品出口總額的增加并未對工業廢水排放產生顯著的影響效應。工業COD排放量和工業廢水排放量變動趨勢一致，僅在1997年達到峰值，此后則呈下降趨勢。中國的二氧化硫排放中，燃煤電廠二氧化硫排放量約占全國二氧化硫排放量的50％，電力是工業生產制造的基礎，因此從整體分析中國二氧化硫排放和工業固體廢棄物排放與中國的出口貿易規模之間存在正向關聯關系。從兩項環境指標（工業廢水排放量和工業COD分析）來看則沒有顯著的正向關系。因此，需要對中國國際貿易和能源消費及環境污染之間的關系做更為深入的系統分析。

三、能源投入產出表的編制與能源投入產出模型

投入產出表是根據投入產出理論，以平衡表的形式反映國民經濟各部門投入與產出間的數量聯系，具有揭示部門之間密切聯系的特點［13］。運用投入產出表的數據，可以根據部門之間的平衡關系建立投入產出數學模型為：X＝（I－A）－1Y（1）其中X為各部門總產出，A為中間投入矩陣，Y為最終消費矩陣，包括國內居民消費、政府消費、出口和庫存增加。若在投入產出表中將能源部門的產出采用價值量和實物量兩種指標表示，即編制能源投入產出表，則可以利用能源投入產出模型計算能源的直接和間接進出口量。利用能源投入產出模型分析能源消耗和國際貿易之間的關系，可以揭示非能源進出口產品部門與能源部門之間的密切聯系，研究結果可以更加全面地為能源政策和國際貿易政策提供參考。在能源投入產出表的編制中，由于根據各類能源平均價格計算出的實物量和《能源統計年鑒》上的數據有較大差異，為消除這一影響，前人研究中多采用各類能源的平均價格來確定投入產出表中各能源部門的中間投入和最終消費的實物量數據（見公式2）。其中IMi為各部門的進口量。但這一方法存在著中間投入和最終消費之間能源價格有差異的問題，而且在中國各種能源轉化過程中，中間能源投入如火力發電用煤等也并非使用市場價格。因此，本文使用《能源統計年鑒》上的數據直接確定最終能源消費量和各能源部門之間的中間投入實物量，采用平均價格計算其他非能源部門中間投入的能源實物投入量，以減少價格差異的影響。其中Ejy為各類能源的最終實物消費量。pj為各類能源作為中間投入的平均價格，單位為：萬元／噸標準煤。Eij為各部門的直接能源消費量。本文在國家統計局編制的1992、1997、2002、2005年和2000年不變價序列投入產出表的基礎上，根據中國歷年《能源統計年鑒》上的能源消費量數據，編制了52個部門不變價能源投入產出序列表，其中能源部門分為一次能源部門和二次能源部門，一次能源部門包括煤炭、天然氣、石油、水電四個實物部門，二次能源部門包括成品油、焦炭、火電、燃氣與熱力四個實物部門，其中石油和天然氣開采業在投入產出表價值量表中屬于一個部門，本文根據1997年122個部門投入產出表中石油開采業和天然氣開采業的數據和《能源統計年鑒》中分行業能源消費量的數據確定比例將其拆分。在能源投入產出表中，e是各部門能源直接消耗系數，即直接能源強度，由各部門的直接能源實物消費量和總產出之間的比例來計算（單位：噸標準煤／萬元）。在國際貿易中，能源的直接出口量Eex（direct）就是各種能源出口量之和。非能源產品在生產過程中直接消耗了能源，也間接地消耗了蘊含中間投入中的其他中間產品的能源。能源的間接出口量就是出口于國外的非能源商品中所蘊含的能源量。本文研究采用完全能源強度來計算產品的含能量，完全能源強度e（total）也即完全消耗系數由直接能源強度和間接能源強度相加組成，可以通過直接能源強度乘以列昂惕夫逆矩陣來計算（見公式7）。在中國進口貿易蘊含能源的計算中，由于進口產品來自不同的國家，理論上應該根據進口產品的產地將進口商品進行劃分，使用對應國家的能源投入產出表計算獲得的完全能源強度來計算進口貿易蘊含能源量。但是由于不同國家的數據可獲得性較差，數據收集和處理困難，精確地按照進口來源國的投入產出表編制能源投入產出表，計算進口產品的蘊含能源難以實現，缺乏可操作性。本文采用進口品和國內產品無差別且完全競爭的假設計算進口產品蘊含能源。在國際貿易的能源消費影響效應分析中，雖然進口商品是在國外生產的，進口商品減少了國內生產相同商品所需消耗的能源，因此，可以利用投入產出分析中的技術同質性假設，即假設進口產品生產技術和本國產品生產技術相同，利用國內完全能源強度計算進口產品中的蘊含能源。需要注意的是，由于中國的進口產品主要來自歐盟、日本和美國等發達國家，而這些國家的技術水平和能源利用效率遠高于中國，因此，利用完全能源消耗強度來計算進口產品蘊含能源會產生測算結果偏高的問題。故本文使用相同的完全能源強度計算進口品中蘊含能源進口量Eim（indirect）。

四、中國間接能源出口量分析

本文通過編制1992—2007年實物價值型能源投入產出序列表，根據能源投入產出模型，計算了52個部門產品的直接能源強度、完全能源強度，據此計算了出口貿易中的蘊含能源量。根據表1中的測算結果可知，盡管中國在1996年之后成為能源凈進口國，但在1992年，中國的出口蘊含能略高于進口隱含能，為蘊含能源的凈出口國，凈出口額僅為0．03億噸左右。1997年，中國的進口蘊含能源和出口蘊含能源都增長迅速，由于貿易順差，蘊含能源的凈出口額已經超過0．14億噸標準煤。2002年，中國進出口貿易繼續增長，盡管貿易順差相對1997年較小，受出口結構的影響，蘊含能源的凈出口額增長為0．24億噸標準煤。隨著中國加入世界貿易組織以后出口貿易的高速增長和貿易順差的不斷擴大，中國2007年的蘊含能源的凈出口額高達1．24億噸標準煤。需要注意的是，由于中國利用國內技術系數計算進口蘊含能源，因此所得到的凈出口蘊含能源并不是實際的凈出口蘊含能源。這一結果從另一個角度表示對外貿易的能源環境影響，即由于對外貿易，中國增加的能源消耗和減少的能源消耗之間的關系。從統計數據上看，中國1997年的能源直接進口量為0．97億噸標準煤，出口量為0．75億噸標準煤，凈進口量為0．22億噸標準煤。同期，中國通過非能源品進口而間接進口了3．24億噸標準煤，即若中國不從國外進口這些非能源產品，那么國內生產和提供這些產品需要增加3．24億噸標準煤。與此同時，中國通過非能源品的出口也出口了3．38億噸標準煤，高于進口的能源含量。因此，盡管中國通過貿易直接進口的能源高于出口的能源量，但通過非能源品貿易而間接進口的能源量小于間接出口的能源量。隨著中國國際貿易的發展，中國通過非能源品貿易產生的間接能源進出口也不斷增加。由于貿易順差，中國是蘊含能源的凈出口國，且凈出口規模隨著順差的增加而不斷擴大。2007年，中國的能源直接進口量增長至3．5億噸標準煤，出口量略有增長，為0．97億噸標準煤，凈進口量高達2．53億噸標準煤。但同期中國通過非能源品進口而間接進口了10．24億噸標準煤，遠小于通過非能源品的出口（13．75億噸標準煤），凈蘊含能源出口為3．5億噸標準煤。由此可知，由于貿易順差，大量出口非能源商品，尤其是高能耗商品，中國間接向國外輸送了大量的能源，但將能源消費過程中產生的CO2排放和污染排放留在了中國。可見各部門單位產值對能源的需求普遍出現上漲，且增幅較大，產品節能措施的制定刻不容緩。根據本文編制的能源投入產出表，可以分析44個非能源部門蘊含能源進出口情況。圖1表示中國1992－2007年中國非能源部門的蘊含能源進出口情況。圖1數據來源于歷年《中國統計年鑒》。從蘊含能源進出口的產業分布上可以看出，制造業部門是蘊含能源進出口的主要載體，其蘊含能源進出口占總額的70％以上。其中，黑色金屬冶煉及壓延加工業和金屬制品業這兩個資源密集型高能耗產業的蘊含能源出口是中國蘊含能源出口的主要產業。這說明中國不僅通過這兩個產業出口了大量蘊含能源，也間接出口了大量鐵、銅等自然資源，即產生了蘊含資源出口。紡織業和服裝、鞋、帽制造業這兩個直接能源能源強度相對較低的產業，由于中間投入的生產過程消費了大量能源，其完全能源強度則相對其他產業較高。因此，這兩個產業由于出口額較大，其蘊含能源出口占中國非能源產品蘊含能源出口總額的比例高達10％以上，大于其出口金額占出口貿易總額的比例。從蘊含能源的縱向變化分析，中國出口貿易的增長促使各部門蘊含能源量均有顯著增長。從蘊含能源的進口產業分布分析，醫藥制造業、鍋爐及原動機制造業、運輸設備制造業等產業是蘊含能源進口的主要產業。由于中國進口貿易的增長，進口蘊含能增加的部門主要是農業、采礦業以及制造業。建筑業和服務業的蘊含能源進口則有所減少。由于本文采用進口品和出口品生產技術和直接能耗一致的假設，而中國技術水平和能源效率比較落后，因此中國進口品中實際蘊含的能源量應比上述計算結果小。另一方面，盡管中國確實存在大量進口能源產品和其他資源性產品，但隨后以制成品的形式間接出口能源和其他資源，即中國雖然從國際市場上購買能源和資源品，但將進口的能源以制成品的形式再出口。此外，由于貿易順差，中國還通過非能源產品出口的形式間接出口了本國的能源和其他資源。

五、結論

中國經濟的高速增長帶來了對能源需求的增加，自1997年以來，中國一直是凈直接能源輸入國，但是也通過出口非能源商品間接向國外輸出了大量能源。通過編制2000年不變價52個部門能源投入產出表，測算了各部門的直接和完全能源強度以及44個非能源部門進出口貿易中的間接能源進出口量和凈間接能源出口量，并基于能源投入產出結構分解分析模型，定量分析了影響間接能源出口量的相關因素及其貢獻大小。由于國內缺乏細化的能源消費數據，本文在能源投入產出表的編制中，考慮到了能源最終消費和中間投入之間的不同價格，并根據價值量的投入產出表和《能源統計年鑒》上的相關數據共同確定各行業能源實物消費量。根據能源投入產出模型計算結果，中國從1992－2005年一直是間接能源凈出口國，中國的能源進口在以往的計算中被高估了。本文的研究對預測能源需求量、制定相關能源規劃、制定非能源部門外貿政策和分析降低單位GDP能耗的影響因素具有一定的參考價值。