2016 年第 1 期 基于非竞争进口型投入产出模型的中国碳排放 增长因素部门分解研究 计军平 胡广晓 马晓明 * 摘 要 识 别 中 国 碳 排 放 增 长 的 关 键 驱 动 因 素 及 关 键 部 门 对 于 科 学 地 制 定 碳 减 排 方 案 、 尽 早 实 现 碳 排 放 峰 值 目 标 具 有 重 要 指 导 意 义 。 本 文 扩 展 了 分 部 门 的 结 构 分 解 分 析 法 ， 基 于 非 竞 争 进 口 型 投 入 产 出 模 型 研 究 了 中 国 生 产 部 门 碳 排 放 增 长 的 关 键 驱 动 因 素 及 部 门 。 结 果 表 明 ， 最 终 需 求 规 模 是 唯 一 的 碳 排 放 增 长 因 素 ， 固 定 资 本 形 成 总 额 、 出 口 及 城 镇 居 民 消 费 是 碳 排 放 增 长 的 主 要 需 求 类 型 ， 而 建 筑 业 以 及 各 类 设 备 制 造 业 是 需 求 规 模 增 长 的 主 要 部 门 ； 碳 排 放 强 度 是 主 要 的 碳 排 放 减 缓 因 素 ， 但 与 其 他 时 期 相 比 该 因 素 引 起 的 减 排 量 较 小 ， 电 力 业 碳 排 放 强 度 不 降 反 升 是 其 主 要 原 因 ； 投 入 产 出 结 构 在2007 年 至2012 年 首 次 成 为 主 要 的 减 排 因 素 ， 主 要 得 益 于 电 力 业 及 建 筑 业 投 入 产 出 结 构 的 大 幅 优 化 。 为 使 中 国 尽 早 实 现 减 排 目 标 ， 建 议 控 制 建 筑 业 固 定 资 本 形 成 总 额 的 过 快 增 长 ， 以 提 高 发 电 效 率 、 优 化 发 电 结 构 为 抓 手 降 低 各 部 门 碳 排 放 强 度 ， 推 动各生产部门提高投入产出效率 。 关键词 环境投入产出分析 ； 结构分解分析 ； 部门分解 ； 二氧化碳排放 一 、 引言 为 积 极 应 对 气 候 变 化 ， 全 球 100 多 个 国 家 和 地 区 于 2015 年 12 月 通 过 了 巴 黎 协 议 ， 并 于 2016 年 4 月 签 署 了 该 协 议 。 协 议 的 核 心 内 容 是 尽 快 实 现 全 球 温 室 气 体 排 放 峰 值 ， 在 本 世 纪 内 将 全球平均 升温控制 在工业化 前的 2 ℃ 以内 ， 并为控温 1 . 5 ℃ 而努力 。 中国是世 界上主要 的碳排放 * 计 军 平 ， 北 京 大 学 深 圳 研 究 生 院 环 境 与 能 源 学 院 城 市 人 居 环 境 科 学 与 技 术 重 点 实 验 室 ， 北 京 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院 ， 邮 政 编 码 518055 ， 电 子 信 箱 ； 胡 广 晓 ， 北 京 大 学 深 圳 研 究 生 院 环 境 与 能 源 学 院 城 市 人 居 环 境 科 学 与 技 术 重 点 实 验 室 ， 邮 政 编 码 518055 ， 电 子 信 箱 hgx 100871 163 .com ； 马 晓 明 （ 通 讯 作 者 ） ， 北 京 大 学 深 圳 研 究 生 院 环 境 与 能 源 学 院 城 市 人 居 环 境 科 学 与 技 术 重 点 实 验 室 ， 北 京 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院 ， 邮 政 编 码 518055 ， 电子信箱 。 作者感谢匿名审稿人的宝贵意见， 文责自负。 43国 之 一 。 1992 年 至 2012 年 ， 中 国 碳 排 放 总 量 增 长 了 2 . 56 倍 ， 占 全 球 排 放 总 量 的 比 重 由 12 . 0 增 至 27 . 5 （ CAIT ， 2015 ） 。 其 中 ， 2007 年 至 2012 年 中 国 碳 排 放 增 量 占 全 球 总 增 量 的 79 . 1 。 因 此 ， 中 国 的 碳 减 排 对 于 减 缓 全 球 碳 排 放 增 长 、 实 现 将 全 球 升 温 幅 度 控 制 在 2 ℃ 以 内 的 目 标 至 关 重 要 。 中国 政府 在 2014 年 中美 气候 变化 联合 声明 和 2015 年 中美 元首 气候 变化 联合 声明 中明 确提 出 ， 计划 到 2030 年左 右二 氧化 碳排 放达 到峰 值且 将努 力早 日达 峰 ， 到 2030 年单 位国 内生 产 总 值 二 氧 化 碳 排 放 比 2005 年 下 降 60 ～65 。 为 科 学 地 制 定 碳 减 排 方 案 ， 使 中 国 尽 早 实 现 碳 排放峰值目标 ， 有必要对中国碳排放增长的关键驱动因素及关键部门开展深入研究 。 现 有 文 献 中 用 于 分 析 碳 排 放 增 长 驱 动 因 素 的 方 法 主 要 有 因 素 分 解 分 析 （ Index Decomposi - tion Analysis ， IDA ） 和 结 构 分 解 分 析 （ Structural Decomposition Analysis ， SDA ） 两 类 （ Hoekstra ＆ van den Bergh ， 2003 ） 。 已 有 学 者 分 别 对 IDA 类 研 究 （ Ang ， 1995 ； Ang ， 2004 ； Ang ＆ Zhang ， 2000 ； Xu ＆ Ang ， 2013 ） 和 SDA 类 研 究 （ Miller ＆ Blair ， 2009 ； Rose ＆ Casler ， 1996 ； Su ＆ Ang ， 2012 ） 作 过 总 结 。 IDA 是 一 种 分 析 一 定 驱 动 因 素 对 某 一 指 标 （ 如 碳 排 放 ） 直 接 影 响 的 方 法 ， 一 般 基 于 IPAT 公 式 或 其 衍 生 公 式 ① 进 行 分 解 。 使 用 IDA 时 仅 需 各 部 门 常 规 的 统 计 数 据 ， 易 于 应 用 。 不 过 ， IDA 只 能 分 析 各 驱 动 因 素 对 研 究 指 标 的 直 接 影 响 ， 不 能 反 映 因 生 产 部 门 间 的 联 动 关 系 以 及 最 终 需 求 对 生 产 部 门 的 带 动 作 用 而 引 发 的 间 接 影 响 （ Hoekstra ＆ van den Bergh ， 2003 ） 。 SDA 是 一 种 基 于 投 入 产 出 模 型 的 因 素 分 解 方 法 。 与 IDA 相 比 ， SDA 的 一 个 特 点 是 既 可 以 计 算 最 终 需 求 对 研 究 指 标 的 拉 动 作 用 ， 也 可 以 计 算 因 生 产 部 门 相 互 关 联 而 产 生 的 间 接 影 响 ， 这 一 特 点 对 政 策 分 析 具 有 十 分 重 要 的 意 义 。 SDA 的 另 一 个 特 点 是 可 进 行 二 级 分 解 ， 即 能 够 将 投 入 产 出 结 构 因 素 （ 即 Leontief 逆 矩 阵 ） 进 一 步 分 解 为 若 干 子 因 素 （ Su ＆ Ang ， 2012 ） 。 例 如 ， 将 投 入 产 出 结 构 因 素 分 解 为 国 内 直 接 消 耗 因 素 和 总 直 接 消 耗 因 素 （ Jacobsen ， 2000 ） ， 或 者 基 于 KLEM 生 产 函 数 ② 进 行 再 分 解 （ Rose ＆ Chen ， 1991 ） 。 通 过 二 级 分 解 可 深 入 分 析 投 入 产 出 因 素 影 响 的 来 源 ， 进 而 更 好 地 解释待研究指标变化的成因 。 随 着 中 国 碳 排 放 问 题 在 国 际 上 的 影 响 日 益 增 加 ， 为 深 入 探 讨 中 国 碳 排 放 增 长 的 驱 动 因 素 ， 近年来众多学者采用 SDA 对中国进行了 实证研究 ， 主要文献见表 1 。 表 1 采用 S DA 研究中国碳排放的主要文献 1 Peters 等 （ 2007 ） 1992 - 2002 能 源 相 关 碳 排 放 及 工 业生产过程碳排放 95 部 门 竞 争 型 表 ， Peters 等 （ 2006 ） 提供的中国化因子 4 个 平 均 分 解 法 （ 未 进行部门分解 ） 序 号 文献 研究时段 研究指标 投入产出模型及 碳排放因子 因素 数量 分解方法 ① IPAT 公 式 由 Ehrlich 和 Holdren （ 1971 ） 提 出 ， 其 一 般 形 式 为 ImpactPopulationAffluenceTechnology 。 其 中 ， Impact 为 待 研 究 的 环 境 影 响 （ 如 碳 排 放 ） ， Population 为 总 人 口 ， Affluence 为 经 济 发 展 水 平 （ 一 般 用 人 均 GDP 表 示 ） ， Technology 为技术发展水平 （ 如单位 GDP 碳排放量 ） 。 ②KLEM 是对资本 、 劳动 、 能源和其他原材料的简称。 计军平 胡广晓 马晓明 基于非竞争进口型投入产出模型的中国碳排放增长因素部门分解研究 442016 年第 1 期 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Guan 等 （ 2008 ） Zhang （ 2010 ） 郭朝先 （ 2010 ） 计军平 、 马晓明 （ 2011 ） Minx 等 （ 2011 ） Li 和 Wei （ 2015 ） 彭水军等 （ 2015 ） Chang 和 Lahr （ 2016 ） 顾 阿 伦 、 吕 志强 （ 2016 ） 本文 1981 - 2002 ， 2002 - 2030 1992 - 2005 1992 - 2007 1992 - 2007 1992 - 2007 2002 - 2010 1995 - 2009 2005 - 2010 1992 - 2010 2007 - 2012 能 源 相 关 碳 排 放 及 工 业生产过程碳排放 能源相关碳排放 能源相关碳排放 温室气体排放 能 源 相 关 碳 排 放 及 工 业生产过程碳排放 能源相关碳排放 能 源 相 关 碳 排 放 及 工 业生产过程碳排放 能源相关碳排放 能源相关碳排放 能 源 相 关 碳 排 放 及 工 业生产过程碳排放 18 部 门 竞 争 型 表 ， 2006 版 指南缺省因子 29 部 门 非 竞 争 型 表 ， 1996 版指南缺省因子 29 部 门 竞 争 型 表 ， 2006 版 指南缺省因子 24 部 门 非 竞 争 型 表 ， 中 国 化参数 95 部 门 竞 争 型 表 ， Peters 等 （ 2006 ） 中国化因子 17 部 门 竞 争 型 表 ， 文 章 未 说明采用何种碳排放因子 35 部 门 国 际 投 入 产 出 表 ， 2006 版指南缺省因子 24 部 门 竞 争 型 表 ， 2006 版 指南缺省因子 33 部 门 竞 争 型 表 ， 2006 版 指南缺省因子 35 部 门 非 竞 争 型 表 ， 采 用 分 部 门 的 中 国 化 碳 排 放 因 子 5 个 4 个 7 个 4 个 6 个 3 个 10 个 3 个 5 个 4 个 平 均 分 解 法 （ 未 进行部门分解 ） 平 均 分 解 法 （ 未 进行部门分解 ） 两 极 近 似 分 解 法 （ 仅 将 因 素 分 解 至四个产业 ） 平 均 分 解 法 （ 仅 按 最 终 需 求 部 门 分解各因素 ） 平 均 分 解 法 （ 仅 按 最 终 需 求 部 门 对 投 资 及 出 口 的 相 关 因 素 进 行 部 门 分 解 ） 平 均 分 解 法 （ 仅 按 最 终 需 求 部 门 分解各因素 ） 两 极 近 似 分 解 法 （ 未 进 行 部 门 分 解 ） 两 极 近 似 分 解 法 （ 仅 按 最 终 需 求 部 门 分 解 各 因 素 ） 两 极 近 似 分 解 法 （ 未 进 行 部 门 分 解 ） 平 均 分 解 法 （ 扩 展 了 SDA 法 ， 将 各 因 素 分 解 至 35 部 门 ） 序 号 文献 研究时段 研究指标 投入产出模型及 碳排放因子 因素 数量 分解方法 注 除 本 文 外 ， 本 表 其 他 文 献 整 理 自 Web of Science 及 CNKI 的 搜 索 结 果 ， 搜 索 日 期 为 2016 年 6 月 10 日 。 “ 竞 争 型 表 ” 指 采 用 竞 争 进 口 型 投 入 产 出 表 计 算 ， “ 非 竞 争 型 表 ” 指 采 用 非 竞 争 进 口 型 投 入 产 出 表 计 算 ， “ 能 源 相 关 碳 排 放 ” 指 与 化 石 燃 料 相 关 的 CO 2 排 放 ， “ 1996 版 指 南 ” 指 文 献 IPCC 等 （ 1997 ） ， “ 缺 省 因 子 ” 指 在 计 算 时 采 用 IPCC 指 南 缺 省 碳 排 放 因 子 ， “ 2006 版 指 南 ” 指 文 献 IPCC （ 2006 ） 。 “ 平 均 分 解 法 ” 及 “ 两 极 近 似 分 解 法 ” 是 SDA 的 两 种 分 解 方法， 其中后者是前者的近似， 相 关分析见李景华 （ 2004 ） 。 与 这 些 文 献 相 比 ， 本 文 在 SDA 分 解 方 法 、 投 入 产 出 模 型 及 碳 排 放 数 据 等 方 面 进 行 了 改 进 。 首 先 ， 现 有 研 究 主 要 关 注 驱 动 因 素 的 总 体 影 响 ， 对 各 因 素 在 部 门 层 面 的 分 解 关 注 较 少 。 然 而 ， 政 策 制 定 者 关 心 的 问 题 往 往 是 需 要 针 对 哪 些 主 要 行 业 的 哪 些 方 面 采 取 减 排 措 施 。 虽 然 部 分 学 续表 1 采用 S DA 研究中国碳排放的主要文献 45者 按 最 终 需 求 部 门 对 各 因 素 进 行 了 部 门 分 解 （ Chang ＆ Lahr ， 2016 ； Li ＆ Wei ， 2015 ； Minx et al. ， 2011 ； 计 军 平 、 马 晓 明 ， 2011 ） ， 但 是 这 种 方 法 无 法 反 映 各 生 产 部 门 的 碳 排 放 强 度 因 素 及 投 入 产 出 结 构 因 素 对 碳 排 放 变 化 的 影 响 ， 应 当 从 生 产 部 门 角 度 对 这 两 个 因 素 进 行 分 解 。 为 此 ， 本 文 扩 展 了 SDA 法 ， 对 各 因 素 尤 其 是 投 入 产 出 结 构 因 素 （ Leontief 逆 矩 阵 ） 做 了 部 门 分 解 。 其 次 ， 大 部 分研究采用竞争进 口型投入产出表进 行计算 ， 即假设进口产品的单 位产值碳排放与国 内产品的 相同 ， 导致碳排放计算结果 偏大 （ Su ＆ Ang ， 2013 ） 。 这主要有两个原因 一是通常情况下中国 主 要 贸 易 伙 伴 拥 有 的 生 产 技 术 较 为 先 进 ， 单 位 产 值 碳 排 放 比 中 国 低 ， 采 用 上 述 假 设 高 估 了 中 国 生 产 产 品 可 能 引 起 的 碳 排 放 ； 二 是 进 口 产 品 生 产 于 国 外 ， 按 照 目 前 国 际 上 普 遍 采 用 的 碳 排 放 责 任 认 定 方 法 ， 其 生 产 过 程 产 生 的 碳 排 放 属 于 出 口 国 ， 不 应 计 入 中 国 。 因 此 ， 本 文 借 鉴 Weber 等 （ 2008 ） 的 方 法 建 立 了 非 竞 争 进 口 型 模 型 ， 将 进 口 产 品 从 现 有 投 入 产 出 表 的 中 间 使 用 和 最 终 使 用 中 分 离 ， 以 便 更 好 地 研 究 中 国 国 内 产 生 的 碳 排 放 与 各 类 经 济 活 动 的 关 系 。 最 后 ， 多 数 研 究 均 采 用 IPCC 国 家 温 室 气 体 清 单 指 南 （ IPCC et al. ， 1997 ； IPCC ， 2006 ） 缺 省 碳 排 放 因 子 ， 而 这 会 显 著 高 估 中 国 的 碳 排 放 （ Liu et al. ， 2015 ） 。 虽 然 部 分 学 者 （ Minx et al. ， 2011 ； Peters et al. ， 2007 ） 采 用 了 Peters 等 （ 2006 ） 估 算 的 中 国 化 碳 排 放 因 子 ， 但 是 随 着 相 关 研 究 的 开 展 ， 目 前 已 有 更 符 合 中 国 实 际 的 排 放 因 子 。 为 更 加 准 确 地 估 算 中 国 碳 排 放 ， 本 文 主 要 采 用 中 国 最 新 公 布 的 分 部 门 化 石 燃 料 碳 排 放 系 数 （ 国 家 发 展 改 革 委 应 对 气 候 变 化 司 ， 2014 ） 以 及 修 订 后 的 2010 年 至 2012 年 能 源 消 费 数 据 （ 国 家 统 计 局 能 源 统 计 司 ， 2015 ） 。 除 了 上 述 三 方 面 改 进 外 ， 本 文 还 结 合 最 新 发 布 的 中 国 2012 年 投 入 产 出 表 ， 重 点 分 析 中 国 2007 年 至 2012 年 碳 排 放 增 长 的 影 响 因 素 。 受 投 入 产 出 调 查 表 可 获 取 性 的 限 制 ， 目 前 大 部 分 文 献 仅 分 析 了 中 国 1992 年 至 2007 年 间 的 碳 排 放 驱 动 因 素 ① 。 2007 年 至 2012 年 ， 中 国 实 施 了 大 量 节 能 减 碳 措 施 ， 碳 排 放 增 速 比 2002 年 至 2007 年 下 降 了 一 半 （ CAIT ， 2015 ） ， 识 别 其 中 的 原 因 对 中国制定未来的碳减排方案具有重要意义 。 本 文 其 余 部 分 的 内 容 如 下 第 二 部 分 说 明 研 究 中 使 用 的 投 入 产 出 模 型 、 SDA 计 算 方 法 以 及 碳 排 放 数 据 ； 第 三 部 分 从 各 个 影 响 因 素 的 部 门 层 面 分 析 2007 年 至 2012 年 中 国 碳 排 放 变 化 的 原 因 ； 第四部分总结全文主要结论及减排政策建议 。 二 、 方法与数据 （ 一 ） 环境投入产出模型 环 境 投 入 产 出 模 型 （ Environmentally Extended -Output ， EEIO ） 的 基 本 思 路 是 在 经 济 投 入 产 出 模 型 中 引 入 各 经 济 部 门 的 直 接 排 污 系 数 ， 从 而 反 映 最 终 需 求 以 及 投 入 产 出 结 构 对 某 地 ① 部 分 文 献 采 用 投 入 产 出 延 长 表 将 研 究 扩 展 至 2010 年 。 不 过 ， 由 于 投 入 产 出 延 长 表 是 采 用 非 调 查 法 在 投 入产出调查表的基础上更新而来， 因此部分分类较粗 、 误差较大。 计军平 胡广晓 马晓明 基于非竞争进口型投入产出模型的中国碳排放增长因素部门分解研究 462016 年第 1 期 区污染物排放量的影响 （ Leontief ， 1970 ） 。 本文采用的 EEIO 模型见公式 （ 1 ） c Fx FI -A -1 y （ 1 ） F i b i x i （ 2 ） （ 1 ） 式 中 ， c 为 经 济 部 门 产 生 的 碳 排 放 总 量 ，F 为 碳 排 放 强 度 向 量 （1 n ） ， 其 元 素 通 过 公 式 （ 2 ） 计 算 。n 表 示 该 地 区 的 经 济 部 门 数 量 ，x 为 总 产 出 向 量 （n 1 ） ，I 为 单 位 矩 阵 （n n ） ，A 为 直 接 消 耗 系 数 矩 阵 （n n ） ， I -A -1 为 投 入 产 出 结 构 矩 阵 （ Leontief 逆 矩 阵 ） ， 其 元 素 表 示 增 加 某 部 门 单 位 最 终 需 求 时 对 其 他 部 门 产 品 的 完 全 消 耗 量 ，y 为 最 终 需 求 向 量 （n 1 ） 。 公 式 （ 2 ） 中 ， b i 为 部 门i 的 直 接 碳 排 放 量 ，x i 为 部 门i 的 总 产 出 ，F i 为 部 门i 的 碳 排 放 强 度 。 （ 二 ） 结构分解分析 1 . 碳排放总量的结构分解 结 构 分 解 分 析 由 Leontief 和 Ford （ 1972 ） 提 出 ， 是 一 种 基 于 投 入 产 出 模 型 的 用 于 分 析 一 定 驱 动 因 素 对 某 一 指 标 直 接 和 间 接 影 响 的 方 法 。 SDA 的 加 法 和 乘 法 形 式 都 可 被 用 来 进 行 结 构 分 解 ， 加 法 分 解 通 常 用 于 分 析 一 个 指 标 的 绝 对 量 变 动 ， 乘 法 分 解 通 常 用 于 分 析 一 个 指 标 的 相 对 量 变 动 （ 如 强 度 指 标 ） （ Su ＆ Ang ， 2015 ） 。 由 于 本 文 是 对 中 国 碳 排 放 量 的 变 动 进 行 分 解 ， 是 一 种 绝 对 量 变 动 形 式 ， 因 此 本 文 采 用 SDA 的 加 法 形 式 。 将 公 式 （ 1 ） 中 的 y 用 最 终 需 求 结 构 向 量 y s 和 最 终 需 求 规 模 标 量 y v 的 乘 积 表 示 ，y s 中 的 各 元 素 表 示 相 应 部 门 的 最 终 需 求 在 最 终 需 求 总 量 中 所 占 的 比 重 ， I -A -1 以 L 表 示 ， 则 某 一 时 间 段 内 碳 排 放 的 变 化 量 Dc 可 表 示 为 公 式 （ 3 ） （ Minx et al. ， 2011 ； Peters et al. ， 2007 ） Dc DFLy s y v F DLy s y v FL Dy s y v FLy s Dy v （ 3 ） （ 3 ） 式 中 ， 等 式 右 边 第 一 项 表 示 当 其 他 因 素 不 变 时 碳 排 放 强 度 F 改 变 引 起 的 碳 排 放 量 变 化 ， 第 二 项 为 投 入 产 出 结 构 L 改 变 引 起 的 排 放 量 变 化 ， 第 三 项 为 最 终 需 求 结 构 y s 改 变 引 起 的 排 放 量 变 化 ， 第 四 项 为 最 终 需 求 规 模 y v 改 变 引 起 的 排 放 量 变 化 。 若 某 一 项 的 结 果 为 负 ， 则 说 明 该 影 响 因 素 促 使 碳 排 放 总 量 下 降 ； 若 某 一 项 的 结 果 为 正 ， 则 说 明 该 影 响 因 素 促 使 碳 排 放 总 量 上 升。 结 构 分 解 分 析 的 分 解 形 式 并 不 唯 一 。 若 分 解 模 型 存 在n 个 独 立 变 量 ， 则 存 在n 种 一 阶 分 解 形式 （ Dietzenbacher ＆ Los ， 1998 ） 。 本文采用加权平均法对所有的分解形式取均值 （ Li ， 2005 ） 。 2 . 各影响因素的部门分解 为 识 别 各 影 响 因 素 中 的 主 要 部 门 ， 本 文 对 公 式 （ 3 ） 等 式 右 边 各 项 做 进 一 步 分 解 。 对 投 入 产 出 结 构 L 的 二 级 分 解 是 本 文 与 现 有 相 关 文 献 的 主 要 不 同 点 之 一 。 碳 排 放 强 度 、 最 终 需 求 结 构 及 最 终 需 求 规 模 变 化 的 部 门 分 解 方 法 是 将 相 关 向 量 对 角 化 为 矩 阵 ， 见 公 式 （ 4 ） 、 公 式 （ 5 ） 及 公 式 （ 6 ） 。 Dc F  DFLy s y v （ 4 ） 47Dc y s FL  Dy s y v （ 5 ） Dc y v FL  y s Dy v （ 6 ） （ 4 ） - （ 6 ） 式 中 ， Dc F 为 碳 排 放 强 度 改 变 引 起 的 碳 排 放 量 变 化 ， Dc y s 为 最 终 需 求 结 构 改 变 引 起 的 碳 排 放 量 变 化 ， Dc y v 为 最 终 需 求 规 模 改 变 引 起 的 碳 排 放 量 变 化 ，  DF 为 碳 排 放 强 度 变 化 量 DF 的 对 角 矩 阵 ，  Dy s 为 最 终 需 求 结 构 变 化 量 Dy s 的 对 角 矩 阵 ，  y s Dy v 为 最 终 需 求 规 模 变 化 量 Dy v 与最终需求结构 y s 乘积的对角矩阵 。 由 于 L 的 变 化 实 质 上 是 由 直 接 消 耗 系 数 矩 阵 A 的 变 化 引 起 的 ， 因 此 DL 的 分 解 可 以 转 变 为 DA 的 分 解 （ Miller ＆ Blair ， 2009 ） ， 见 公 式 （ 7 ） 。 令n n 矩 阵 DA j 为 公 式 （ 8 ） ， 则 DA 可 表 示 为 公 式 （ 9 ） 。 因此 ， 各部门直接消耗系数变化对碳排放总量变化的影响可通过公式 （ 10 ） 计算 。 DL L 1 DAL 0 L 0 DAL 1 （ 7 ） DA j 0  Da 1 j  0    0  Da n j  0 （ 8 ） DA Da 1 1  Da 1 n   Da n 1  Da n n DA 1  DA j  DA n j 1 n DA j （ 9 ） Dc L F DLy s y v FL 1 j 1 n DA j L 0 y s y v j 1 n FL 1 DA j L 0 y s y v （ 10 ） （ 7 ） - （ 10 ） 式 中 ， 下 标 0 表 示 研 究 时 段 的 起 始 年 份 ， 下 标 1 表 示 研 究 时 段 的 终 了 年 份 ， DA j 表示部门 j 的直接消耗系数变化矩阵 ， Dc L 表示投入产出结构引起的碳排放量变化 。 （ 三 ） 数据说明 1 . 非竞争进口型可比价投入产出表 投 入 产 出 表 的 处 理 包 括 三 个 方 面 。 一 是 编 制 可 比 价 投 入 产 出 表 。 根 据 刘 起 运 和 彭 志 龙 （ 2010 ） 的 价 格 指 数 缩 减 法 ， 在 中 国 投 入 产 出 表 2007 （ 135 产 品 部 门 ） 和 中 国 投 入 产 出 表 2012 （ 139 产 品 部 门 ） 的 基 础 上 编 制 2007 年 及 2012 年 可 比 价 投 入 产 出 表 ， 价 格 基 年 为 2000 年 。 各 部 门的价格指数来自历年 中国统计年鉴 及 工业统计年报 。 二 是 将 竞 争 型 投 入 产 出 表 调 整 为 非 竞 争 进 口 型 投 入 产 出 表 。 国 家 统 计 局 编 制 的 投 入 产 出 调 查 表 均 为 竞 争 进 口 型 表 ， 即 中 间 使 用 和 最 终 使 用 产 品 同 时 包 括 国 内 产 品 和 进 口 产 品 。 现 有 文 献通常假设进口产 品的碳排放强度与 中国国内产品的相 同 ， 导致最终需求引起的 碳排放计算结 果 偏 大 （ Su ＆ Ang ， 2013 ） 。 为 避 免 上 述 问 题 ， 本 文 参 考 Weber 等 （ 2008 ） 的 方 法 构 建 非 竞 争 进 口 型 投 入 产 出 表 。 假 设 各 部 门 中 间 需 求 和 最 终 需 求 （ 不 含 出 口 ） 中 进 口 产 品 的 比 例 与 相 应 部 门 的 平 均 进口比例相同 ， 按比例将进口从各部门的需求中减去 ， 计算方法见公式 （ 11 ） - （ 13 ） 。 计军平 胡广晓 马晓明 基于非竞争进口型投入产出模型的中国碳排放增长因素部门分解研究 482016 年第 1 期 s i m i x i m i -e i （ 11 ） A d I -s ̂ A （ 12 ） y d I -s ̂ y （ 13 ） 式 （ 11 ） - （ 13 ） 中 ， s i 为 部 门i 的 平 均 进 口 比 例 ， s 为 各 部 门 平 均 进 口 比 例 向 量 （n 1 ） ， s ̂ 为s 的 对 角 矩 阵 （n n ） ，m i 为 部 门i 的 进 口 量 ， e 为 部 门i 的 出 口 量 ，A d 为 非 竞 争 进 口 型 表 的 国 内 直 接 消 耗 系 数 矩 阵 （n n ） ，A 为 竞 争 进 口 型 表 的 直 接 消 耗 系 数 矩 阵 （n n ） ，y d 为 非 竞 争 进 口 型 表的国内最终需求 （ 不含出口 ） ，y 为竞争进口型表的最终需求 （ 不含出口 ） 。 三 是 合 并 部 门 。 为 使 投 入 产 出 表 和 碳 排 放 数 据 的 部 门 分 类 相 对 应 ， 依 据 国 民 经 济 行 业 分 类 与 代 码 （ GB/T 4754 - 2011 ） 合 并 了 部 分 部 门 ， 调 整 后 共 有 35 个 部 门 ， 见 表 2 。 为 便 于 表 述 ， 下 文图表中使用表 2 中的序号代 表相应的部门 。 表 2 部门分类 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 部门 农林牧渔业 煤炭开采和洗选业 石油和天然气开采业 金属矿采选业 非金属矿采选业 开采辅助服务和其他采矿产品 食品制造及烟草加工业 纺织业 服装皮革羽绒及其制品业 木材加工及家具制造业 造纸印刷及文教用品制造业 石油加工 、 炼焦及核燃料加工业 化学工业 非金属矿物制品业 金属冶炼及压延加工业 金属制品业 通用 、 专用设备制造业 交通运输设备制造业 序号 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 部门 电气 、 机械及器材制造业 通信设备 、 计算机及其他电子设备制造业 仪器仪表及文化办公用机械制造业 其他制造业 废品废料 金属制品 、 机械和设备修理服务 电力 、 热力的生产和供应业 燃气生产和供应业 水的生产和供应业 建筑业 交通运输及仓储业 邮政业 批发和零售业 住宿和餐饮业 金融保险业 房地产业 其他服务业 2 . 二氧化碳排放 数据 本 文 参 考 Peters 等 （ 2006 ） 的 方 法 计 算 碳 排 放 ， 包 括 能 源 相 关 排 放 和 工 业 生 产 过 程 排 放 。 前 者 为 各 部 门 化 石 燃 料 燃 烧 排 放 的 二 氧 化 碳 ， 后 者 包 括 水 泥 、 黑 色 金 属 、 有 色 金 属 、 合 成 氨 、 碳 化 钙及碳酸钠等生产过程中排放的二氧化碳 。 49碳 排 放 估 算 要 用 到 两 类 数 据 。 一 类 是 活 动 水 平 数 据 ， 即 化 石 燃 料 的 消 耗 量 和 工 业 产 品 的 产 量 。 数 据 取 自 各 类 统 计 年 鉴 ， 主 要 包 括 中 国 能 源 统 计 年 鉴 以 及 中 国 工 业 经 济 统 计 年 鉴 。 其 中 ， 中 国 能 源 统 计 年 鉴 2014 对 2000 年 至 2012 年 的 能 源 消 费 数 据 做 了 修 订 ， 本 文 采 用 最 新 修 订的数据 。 另一类是碳排放因 子数据 ， 即单位化石燃料燃 烧的碳排放量和单位 工业产品产量的 碳 排 放 量 。 与 已 有 文 献 主 要 采 用 IPCC 缺 省 值 不 同 ， 本 文 采 用 最 新 的 中 国 化 分 部 门 排 放 因 子 进 行 计 算 ， 结 果 较 贴 近 中 国 的 实 际 情 况 。 排 放 因 子 主 要 取 自 国 家 发 展 改 革 委 应 对 气 候 变 化 司 （ 2014 ） 、 国 家 发 展 改 革 委 应 对 气 候 变 化 司 （ 2011 ） 、 Lei 等 （ 2011 ） 以 及 Chen 和 Zhang （ 2010 ） 。 三 、 结果与讨论 （ 一 ） 各因素总体影响 2007 年 至 2012 年 ， 中 国 生 产 部 门 碳 排 放 增 长 了 40 . 05 （ 2742 . 1 MtCO 2 ） ， 几 乎 完 全 由 最 终 需 求规模驱动 （ 见图 1 ） 。 12000 . 0 10000 . 0 8000 . 0 6000 . 0 4000 . 0 2000 . 0 0 . 0 碳排放 （ MtCO 2 ） 6847 . 2 3560 . 0 - 459 . 6 - 271 . 8 - 86 . 5 9589 . 3 2007 年排放 最终需 求规模 碳排放 强度 投入产 出结构 最终需 求结构 2012 年排放 图 1 2007 年至 2012 年各驱动因素引起 的中国生产部门碳排放变化量 最 终 需 求 规 模 是 唯 一 的 碳 排 放 增 长 因 素 ， 引 起 的 排 放 增 量 占 总 增 量 的 比 重 达 到 129 . 82 （ 3560 . 0 MtCO 2 ） 。 碳 排 放 强 度 、 投 入 产 出 结 构 及 最 终 需 求 结 构 均 为 碳 排 放 减 缓 因 素 ， 但 引 起 的 减 排 量 较 小 ， 分 别 仅 占 总 增 量 的 - 16 . 76 （ - 459 . 6 MtCO 2 ） 、 - 9 . 91 （ - 271 . 8 MtCO 2 ） 及 - 3 . 15 （ - 86 . 5 MtCO 2 ） 。 与 其 他 时 期 相 比 ， 2007 年 至 2012 年 中 国 碳 排 放 增 长 的 驱 动 因 素 发 生 了 重 大 变 化 ， 即 该 时 期 最终需求 规模对碳 排放的增 长作用进 一步增强 ， 其他因素 对碳排放 变化的影 响大幅弱 化 。 1992 年 至 2002 年 ， 中 国 的 碳 排 放 增 长 是 “ 一 场 消 费 增 长 与 效 率 提 升 之 间 的 竞 赛 ” （ Peters et al. ， 2007 ） ， 其 特 征 是 碳 排 放 强 度 因 素 带 来 的 碳 减 排 量 大 幅 抵 消 了 最 终 需 求 规 模 引 起 的 碳 排 放 增 长 量 。 计军平 胡广晓 马晓明 基于非竞争进口型投入产出模型的中国碳排放增长因素部门分解研究 502016 年第 1 期 2002 年 至 2007 年 ， 投 入 产 出 结 构 成 为 导 致 中 国 碳 排 放 快 速 增 长 的 另 一 个 重 要 因 素 （ Minx et al. ， 2