* 田 成 诗 ， 东 北 财 经 大 学 统 计 学 院 ， 邮 政 编 码 116025 ， 电 子 邮 箱 ； 张 诗 雅 ， 东 北 财 经 大 学 统 计 学 院 ， 邮 政 编 码 116025 ， 电 子 邮 箱 。 本 文 系 国 家 社 会 科 学 基 金 重 大 课 题 “ 基 于 增 加 值 率 的 中 国 经 济 增 长 质 量 研 究 ” （14ZDB130 ） 的 阶 段 性 成 果 。 感 谢 匿 名 审 稿 专 家 提 出 的 建 设 性 修 改 意 见 ， 文 责 自 负 。 中国行业供应链碳足迹的来源分解分析 基于投入产出的生命周期评价模型 田成诗 张诗雅 * 摘 要 行 业 供 应 链 碳 排 放 的 测 度 与 评 估 对 我 国 制 定 科 学 有 效 的 碳 减 排 政 策 至 关 重 要 。 为 此 ， 本 文 建 立 了 基 于 投 入 产 出 的 生 命 周 期 评 价 模 型 ， 利 用 二 项 展 开 式 法 将 我 国 行 业 供 应 链 的 碳 足 迹 来 源 分 解 为 六 个 层 次 ， 计 算 各 层 次 的 碳 排 放 量 并 阐 述 其 实 际 含 义 ， 进 而 对 各 层 各 行 业 的 碳 排 放 占 比 和 行 业 的 碳 排 放 总 量 作 出 详 细 分 析 ， 找 出 碳 排 放 量 最 大 的 层 级 。 研 究 显 示 ， 绝 大 多 数 的 碳 足 迹 产 生 于 电 力 、 热 力 的 生 产 和 供 应 以 及 石 油 、 炼 焦 产 品 和 核 燃 料 加 工 ； 行 业 之 间 供 应 链 的 生 产 和 消 费 产 生 的 间 接 碳 排 放 量 明 显 高 于 其 直 接 碳 排 放 量 ， 且 第 六 层 间 接 碳 排 放 量 最 大 ； 生 活 消 费 的 碳 排 放 量 位 居 行 业 第 十 ， 其 碳 排 放 量 在 前 五 层 不 明 显 ， 在 第 六 层 最 大 ， 这 与 城 乡 居 民 生 活 消 费 水 平 提 高 密 切 相 关 。 对 此 ， 本 文 提 出 优 化 能 源 结 构 ， 把 工 业 生 产 中 产 生 的 能量进行多次利用 ， 研发节能建筑及汽车 ， 大力发展低碳行业等政策建议 。 关键词 碳足迹 ； 碳排放 ； 行业供应链 ； 生命周期评价 ； 分层分析 一 、 引言 在 我 国 成 为 世 界 第 二 大 经 济 体 的 同 时 ， 经 济 增 长 与 环 境 保 护 之 间 的 矛 盾 也 日 益 加 剧 ， 减 排 的 任 务 艰 巨 ， 与 煤 炭 密 切 相 关 的 生 产 和 消 费 行 业 显 然 是 节 能 减 排 的 重 点 。 除 此 之 外 ， 部 分 行 业 （ 如 生 活 消 费 行 业 ） 的 直 接 碳 排 放 量 虽 然 较 少 ， 但 其 间 接 碳 排 放 量 即 隐 性 碳 排 放 量 大 （ 秦 昌 才 、 刘 树 林 ， 2013 ） ， 在 减 排 中 也 不 容 忽 视 。 在 国 民 经 济 体 系 中 ， 一 个 行 业 会 把 其 他 行 业 的 产 品 作 为 中 间 投 入 ， 或 利 用 其 他 行 业 的 服 务 销 售 产 品 ， 同 时 自 己 的 产 品 也 被 其 他 行 业 作 为 生 产 要 素 等 进 行 加 工 使 用 ， 这 种 行 业 间 形 成 的 交 织 性 的 供 需 网 络 就 是 行 业 供 应 链 。 行 业 间 错 综 复 DOI10.19511/ki.jee.2019.02.005 田成诗 张诗雅 中国行业供应链碳足迹的来源分解分析 582019 年第 2 期 杂的供需关系 ， 使得分析行业间的碳排放关系的难度加大 。 对 于 当 前 碳 排 放 的 研 究 ， 大 多 文 献 利 用 投 入 产 出 法 追 踪 产 品 或 服 务 的 生 产 与 消 费 ， 进 而 来 追 踪 整 个 经 济 系 统 的 直 接 和 间 接 碳 排 放 ， 主 要 集 中 于 国 家 和 区 域 层 面 或 某 些 行 业 层 面 。 国 家 碳 排 放 核 算 层 面 ， Lenzen （1998 ） 、 Yabe （2004 ） 、 Sanchez-Choliz 和Duarte （2004 ） 、 Mongelli 等 （2006 ） 、 Weber 和Matthews （2008 ） 以 及Chen 和Zhang （2010 ） 使 用 投 入 产 出 法 分 别 分 析 了 澳 大 利 亚 、 日 本 、 西 班 牙 、 意 大 利 、 美 国 和 中 国 的 碳 排 放 情 况 ； 李 新 运 等 （2014 ） 用RAS 法 更 新 了 2010 年 投 入 产 出 表 ， 采 用 两 级 分 解 平 均 法 对 我 国2007-2010 年 行 业 碳 排 放 量 的 四 个 组 成 部 分 进 行 因 素 分 解 ， 发 现 间 接 碳 排 放 占 我 国 碳 排 放 总 量 的80 左 右 。 区 域 碳 排 放 核 算 层 面 ， 唐 建 荣 和 李 烨 啸 （2013 ） 基 于 中 国2007 年 地 区 经 济 投 入 产 出 表 及EIO-LCA 模 型 ， 从 直 接 排 放 和 隐 性 排 放 视 角 分 析 了 江 浙 沪 三 地 的 部 门 碳 排 放 分 布 结 构 ， 发 现 上 海 为 碳 排 放 净 输 出 地 区 ， 江 苏 为 碳 排 放 净 输 入 地 区 ； 吴 常 艳 等 （2015 ） 采 用EIO-LCA 方 法 对 江 苏 省 产 业 的 直 接 和 间 接 碳 排 放 进 行 测 算 ， 并 构 建 碳 减 排 潜 力 模 型 模 拟 产 业 结 构 调 整 引 起 的 减 排 潜 力 ； Zhang 等 （2017 ） 通 过 投 入 产 出 分 析 和 结 构 路 径 分 析 ， 将 中 国 经 济 从 能 源 开 采 到 最 终 消 费 的 整 个 供 应 链 联 系 起 来 ， 发 现 原 煤 是 中 国 主 要 的 能 源 类 型 ； Duan 等 （2018 ） 将 多 区 域 投 入 产 出 分 析 和 生 态 网 络 分 析 相 结 合 ， 评 估 中 国 的 碳 流 量 ， 并 确 定 空 间 异 质 性 背 景 下 的 关 键 区 域 和 部 门 ， 结 果 表 明 西 北 地 区 是 中 国 大 部 分 地 区 最 大 的 控 制 者 ， 中 国 其 他 地 区 的 大 部 分 碳 排 放 都 是 由 东 部 的 最 终 需 求 和 大 量 消 费 引 起 的 ； Wang 等 （2019 ） 使 用 投 入 产 出 模 型 计 算 了2002-2012 年 京 津 冀 三 地 的 城 乡 居 民 消 费 的 直 接 和 间 接 碳 排 放 ， 利 用 结 构 分 解 分 析 发 现 碳 排 放 强 度 和 居 民 消 费 水 平 是 影 响 居 民 消 费 间 接 碳 排 放 的 主 要 因 素 ， 其 中 碳 排 放 强 度 在 北 京 和 天 津 产 生 负 面 影 响 、 对 河 北 产 生 积 极 影 响， 住宅消费水平在三个区域均起到了积极作用 。 行 业 碳 排 放 核 算 层 面 ， Matthews 等 （2008 ） 界 定 了 行 业 直 接 碳 排 放 与 完 全 碳 排 放 ， 并 使 用 投 入 产 出 法 对 碳 排 放 足 迹 进 行 测 度 ， 得 出 行 业 直 接 碳 排 放 量 平 均 只 占 供 应 链 的 碳 排 放 总 量 的 14 ； 曹 淑 艳 和 谢 高 地 （2010 ） 以2007 年 投 入 产 出 数 据 对52 个 行 业 的 直 接 碳 排 放 和 间 接 碳 排 放 进 行 测 算 ， 对 各 行 业 的 碳 流 入 和 流 出 特 征 进 行 了 评 估 ， 发 现 产 业 部 门 再 分 配 过 程 产 生 的 碳 排 放 占 完 全 碳 排 放 的83.3 ； 秦 昌 才 和 刘 树 林 （2013 ） 通 过 定 义 直 接 排 放 系 数 和 完 全 排 放 系 数 ， 基 于2007 年 中 国 投 入 产 出 数 据 建 立 了 产 业 完 全 碳 排 放 分 析 框 架 ， 得 出 建 筑 业 碳 排 放 量 最 大 ， 通 信 设 备 、 计 算 机 及 其 它 电 子 设 备 业 的 碳 排 放 强 度 最 大 ； 关 军 （2014 ） 改 进 了 基 于 投 入 产 出 的 混 合 生 命 周 期 评 价 模 型 （IO-HLCA ） ， 提 出 基 于 敏 感 性 分 析 的 重 要 能 量 路 径 分 离 方 法 ， 用 于 测 算 建 筑 能 耗 与 碳 排 放 ； 杨 顺 顺 （2015 ） 基 于 修 正 的 投 入 产 出 模 型 和RAS 法 ， 对 中 国 工 业 部 门 的 碳 排 放 转 移 路 径 进 行 预 测 ， 发 现 其 碳 排 放 的 转 移 主 要 沿 能 源 转 化 部 门 、 采 掘 业 、 流 程 制 造 业 和 离 散 制 造 业 路 径 移 动 ； 万 宇 等 （2017 ） 采 用EIO-LCA 模 型 对 比 了 中 国2007 年 和2012 年 八 大 行 业 的 直 接 碳 排 放 和 间 接 碳 排 放 量 ， 发 现 制 造 业 间 接 碳 排 放 量 有 所 下 降 ， 而 服 务 业 间 接 碳 排 59放 量 有 所 上 升 ； Xing 等 （2018 ） 将EIO-LCA 模 型 和DEA 模 型 相 结 合 ， 发 现 电 力 生 产 和 供 应 部 门 是 最 大 的 能 源 使 用 、 二 氧 化 碳 排 放 和 废 气 排 放 部 门 ， 而 建 筑 部 门 是 对 环 境 间 接 影 响 最 大 的 部 门 ； Wang 等 （2018 ） 采 用 生 命 周 期 评 估 （LCA ） 方 法 分 析 中 国 燃 煤 发 电 对 环 境 的 影 响 ， 利 用 相 关 成 本 理 论 将 影 响 值 量 化 为 具 体 金 额 ， 研 究 发 现 环 境 成 本 高 的 排 放 来 自 煤 、 二 氧 化 硫 、 化 学 需 氧 量和锅炉灰 ， 且发电阶段的环境成本最高 ， 达到50.24 美元。 从 已 有 文 献 看 ， 当 前 研 究 大 多 利 用 生 命 周 期- 投 入 产 出 法 （IO-LCA ） 从 碳 排 放 强 度 等 方 面 对 行 业 直 接 碳 排 放 和 间 接 碳 排 放 进 行 比 较 分 析 ， 也 有 部 分 研 究 从 行 业 能 量 结 构 路 径 角 度 分 析 行 业 的 碳 排 放 流 动 路 径 ， 但 对 各 层 级 各 行 业 间 接 碳 排 放 比 重 的 详 细 分 析 和 处 理 仍 较 少 。 从 行 业 供 应 链 的 角 度 出 发 ， 具 体 分 析 行 业 间 的 间 接 碳 排 放 情 况 ， 能 够 简 化 行 业 供 应 中 的 碳 排 放 关 系 、 明 确 行 业 的 碳 排 放 产 生 环 节 ， 为 研 究 碳 排 放 转 移 提 供 一 种 新 思 路 间 接 碳 排 放 量 高 的 行业为需求行业 ， 反之为供给行业 ， 行业间的碳排放转移主要由供给行业向需求行业移动 。 基 于 上 述 因 素 ， 本 文 以 详 细 分 析 行 业 间 接 碳 排 放 为 切 入 点 ， 利 用 完 全 消 耗 系 数 矩 阵 的 二 项 展 开 式 的 经 济 含 义 行 业 间 产 品 或 服 务 的 直 接 消 耗 量 和 间 接 消 耗 量 ， 将 行 业 供 应 链 的 碳 排 放 分 为 直 接 碳 排 放 和 五 层 间 接 碳 排 放 ， 建 立 六 个 基 于 投 入 产 出 的 生 命 周 期 评 价 模 型 追 踪 中 国 行 业 供 应 链 中 碳 排 放 的 足 迹 。 通 过 分 层 梳 理 行 业 供 应 链 各 层 供 求 产 生 的 碳 排 放 ， 突 出 重 要 的 碳 排 放 环 节 ， 以 确 定 不 同 层 次 供 应 链 中 的 高 碳 排 放 行 业 及 其 在 供 应 链 中 所 占 份 额 ， 细 化 各 层 次 行 业 供 应 链 间 的 碳 足 迹 分 布 情 况 ， 为 决 策 者 有 针 对 性 地 制 定 减 排 政 策 、 监 控 减 排 效 果 提 供参考 。 二、 方法框架 （ 一 ） 基于投入产出的生命周期评价模型 生 命 周 期 评 价 法 （LCA ） 常 用 于 评 估 产 品 的 整 个 生 命 周 期 对 环 境 的 影 响 ， 包 括 原 材 料 提 取 、 设 计 生 产 、 分 配 、 使 用 和 生 命 周 期 结 束 五 个 阶 段 ， 故LCA 碳 足 迹 评 价 具 有 周 期 性 和 整 体 性 ， 能 从 整 体 和 部 分 层 面 对 区 域 产 品 或 服 务 的 碳 足 迹 影 响 进 行 系 统 评 估 。LCA 模 型 有 过 程LCA （P-LCA ） 、 投 入 产 出LCA （IO-LCA ） 和 混 合LCA （H-LCA ） 。 其 中IO-LCA 结 合 了 投 入 产 出 法 与 生 命 周 期 评 价 法 的 优 点 ， 具 有 完 整 的 系 统 边 界 ， 使 用 公 开 数 据 ， 消 耗 时 间 与 成 本 少 。 它 还 考 虑 了 供 应 链 在 地 区 、 国 家 或 全 球 范 围 内 的 流 程 和 影 响 ， 揭 示 行 业 间 生 产 和 消 费 的 联 系 ， 量 化 行 业 间 的 完 全 消 耗 关 系 ， 消 除 了 截 断 误 差 ， 其 计 算 结 果 体 现 了 行 业 对 环 境 影 响 的 平 均 水 平 ， 适 用 于 宏观研究 。 1970 年 ， Leontief 提 出 了IO 模 型 ， 由 此 将 投 入 产 出 分 析 应 用 到 环 境 问 题 （Leontief ， 1970 ） 。 它 的 基 本 假 设 是 n 个 行 业 组 成 一 个 经 济 体 系 ， 每 个 行 业 生 产 一 种 产 品 或 服 务 ， 某 一 行 业 以 其 他 行 业 的 产 品 或 服 务 为 原 材 料 生 产 产 品 或 服 务 ， 同 时 其 产 品 或 服 务 又 作 为 生 产 原 料 投 入 生 田成诗 张诗雅 中国行业供应链碳足迹的来源分解分析 602019 年第 2 期 产 ， 部 门 之 间 通 过 生 产 与 消 费 紧 密 联 系 并 相 互 影 响 。 一 个 行 业 的IO 模 型 构 建 如 下 （Miller Blair ， 2009 ） x I -A -1 f （1 ） 其 中 ，x 为 行 业 总 产 出 向 量 ，I 为 单 位 矩 阵 ，f 为 最 终 需 求 向 量 ，A 为 行 业 间 的 直 接 消 耗 系 数 矩阵 ， 表示第k 个行业增加1 个单位的最终需求时所需要的i 行业的产出 。直接消耗系数为 a ik b ik X k i k 12   n （2 ） 这里 ， b ik 为行 业k 生产 过程 中直 接消 耗行 业i 所生 产产 品的 数量 ，X k 为第k 个行 业的 产出 总 量 。 I -A -1 为 列 昂 惕 夫 逆 矩 阵 ， 反 映 经 济 的 中 间 投 入 产 出 结 构 及 生 产 技 术 水 平 。 一 旦 逐 行 业 的 模 型 已 建 立 且 x 向 量 被 列 入 表 格 ， 那 么 可 通 过 各 行 业 的 总 经 济 产 出 x i 乘 以 环 境 乘 数 矩 阵 D 得 到 总 的 环 境 影 响 （ 直 接 和 间 接 的 碳 排 放 量 ） ， 则IO-LCA 模 型 的 环 境 总 产 出 向 量 E 可 表 示 为 （Blackhurstetal. ， 2010 ） E D x D I -A -1 f （3 ） 上 式 中 ，E 为 最 终 需 求 对 整 体 可 持 续 性 影 响 的 环 境 总 产 出 向 量 ， 即 行 业 碳 排 放 总 量 矩 阵 。 根 据 秦 昌 才 和 刘 树 林 （2013 ） ，D 为 行 业 的 碳 排 放 强 度 ， 是 一 个 主 对 角 线 矩 阵 ， 其 对 角 线 元 素 d k 为 d k C k X k i 1 m δ i γ i q ik X k k 12  n （4 ） 其 中 ， m 为 部 门 使 用 的 能 源 的 种 类 数 ， q ik 为k 部 门 所 消 耗 的 第i 种 能 源 的 数 量 ， γ i 为 第i 种 能 源 折 算 成 标 煤 的 系 数 ， δ i 为 第i 种 能 源 的 碳 排 放 系 数 ， C k 为k 部 门 的 碳 排 放 总 量 ，X k 为k 部 门的产出总量 。 （ 二 ） 碳排放的分层分析 IO-LCA 模 型 通 过 考 虑 每 个 部 门 作 为 另 一 个 部 门 的 潜 在 供 应 商 ， 提 供 关 于 相 互 依 赖 的 经 济 部 门 中 多 层 次 供 应 链 的 定 量 测 度 。 在 国 民 经 济 各 部 门 之 间 ， 各 种 产 品 在 生 产 过 程 中 除 有 直 接 的 生 产 联 系 外 ， 还 有 间 接 联 系 ， 这 使 得 各 产 品 间 的 相 互 消 耗 除 了 直 接 消 耗 外 ， 还 有 间 接 消 耗 。 如 工 业 部 门 生 产 钢 ， 需 要 直 接 消 耗 电 力 、 生 铁 等 ， 而 生 产 生 铁 又 需 要 消 耗 电 力 ， 这 就 是 生 产 钢 对 电 力 的 第 一 次 间 接 消 耗 ， 以 此 类 推 。 层 分 析 将 行 业 的 供 应 链 划 分 为 若 干 层 次 ， 以 研 究 不同层次的经济效益与环境影响份额 。 对列昂惕夫逆矩阵 I -A -1 进行级数展开得式 （5 ） I -A -1 I A A 2 A 3  A k  （5 ） 61列 昂 惕 夫 逆 矩 阵 也 可 表 示 为 I B ， 矩 阵 B 为 完 全 消 耗 系 数 矩 阵 ， 其 代 表 某 一 部 门 每 提 供1 个 单 位 的 最 终 产 品 ， 需 要 直 接 和 间 接 消 耗 各 部 门 的 产 品 或 服 务 的 数 量 。 由 此 得 到 B 的 级 数 展 开式为 B I -A -1 -I A A 2 A 3  A k  （6 ） 其 中 ， 矩 阵 A 的 元 素a ik 表 示 第k 产 品 部 门 对 第i 产 品 部 门 的 直 接 消 耗 量 ，A 2 的 元 素 表 示 第k 产 品 部 门 对 第i 产 品 部 门 的 第 一 轮 间 接 消 耗 量 ，A 3 表 示 第 二 轮 间 接 消 耗 量 ，A 4 为 第 三 轮 间 接 消 耗 量 ， 以 此 类 推 ，A k 为 第k -1 轮 间 接 消 耗 量 。 由 此 对 行 业 供 应 链 进 行 分 层 ， 第 一 层 是 行 业 对 其 生 产 要 素 的 直 接 消 耗 ， 第 二 层 是 行 业 对 其 生 产 要 素 的 第 一 轮 间 接 消 耗 ， 第 三 层 是 行 业 对 其 生 产 要 素 的 第 二 轮 间 接 消 耗 ， 以 此 类 推 ， 而 第 六 层 是 行 业 对 其 生 产 要 素 的 其 余 所 有 间 接 消 耗 。 在 一 个 由 N 个 行 业 组 成 的 经 济 体 系 中 ， 一 个 行 业 在 其 供 应 链 中 理 论 上 有 N 层 ， 行 业 间 供 求 关 系 和 二 氧 化 碳 的 产 生 可 由 图1 表 示 ， 其 中 S 表 示 供 应 链 上 的 物 质 和 服 务 流 量 ，E 表 示 供 应链上的能 源流量 。 第n 次间接碳排放 第三次间接碳排放 第二次间接碳排放 第一次间接碳排放 第一次供需 第二次供需 第三次供需 第n 次供需 行业i 直接碳排放 S 0 E 0 S 11 E 11 S 21 E 21 S 31 E 31 S n1 E n1 S 12 E 12 S 22 E 22 S 32 E 32 S n2 E n2 S 1n E 1n S 2n E 2n S 3n E 3n S nn E nn 图 1 行业供 应链供求与碳排放 类 似 地 ， 产 品 或 服 务 的 直 接 消 耗 和 间 接 消 耗 这 两 个 过 程 伴 随 的 碳 排 放 分 别 称 为 直 接 和 间 接 碳 排 放 。 由 于 实 际 生 活 中 ， 各 行 业 的 供 应 链 长 度 不 一 ， 为 了 统 一 研 究 且 保 证 供 应 链 的 长 度 具 有 研 究 的 实 际 意 义 ， 在IO-LCA 研 究 中 使 用 六 层 是 一 种 常 见 的 做 法 ， 例 如Kucukvar 等 （2015 ） 和Onat 等 （2014 ） ， 故 本 文 设 定 研 究 的 所 有 行 业 的 供 应 链 长 度 均 为5 ， 即 六 层IO-LCA 模 型 。 基 于 完 全 消 耗 系 数 矩 阵 的 级 数 展 开 得 到 公 式 （7 ） - （12 ） ， 获 得 特 定 层 的 碳 排 放 量 E i ， 其 中 E 1 是行业的直接碳排放量 ，E 2 -E 6 是行业的各层间接碳排放量 （MillerBlair ， 2009 ） 田成诗 张诗雅 中国行业供应链碳足迹的来源分解分析 622019 年第 2 期 E 1 d A 1 f （7 ） E 2 d A 2 f （8 ） E 3 d A 3 f （9 ） E 4 d A 4 f （10 ） E 5 d A 5 f （11 ） E 6 E - E 1 E 2 E 3 E 4 E 5 （12 ） E E 1 E 2 E 3 E 4 E 5 E 6 （13 ） 三、 数据来源和处理 基 于 中 国 的 电 力 生 产 大 多 来 源 于 火 力 发 电 ， 为 避 免 电 力 和 煤 炭 消 费 产 生 的 碳 排 放 量 被 重 复 计 算 ， 故 本 文 在 选 择 能 源 品 种 时 把 电 力 去 除 （ 赵 巧 芝 、 闫 庆 友 ， 2017 ） 。 据 中 国 能 源 统 计 年 鉴 中 的 分 行 业 能 源 消 费 数 据 ， 选 取 我 国 各 行 业 消 耗 的 八 种 主 要 能 源 煤 炭 、 焦 炭 、 原 油 、 汽 油 、 煤 油 、 柴 油 、 燃 料 油 和 天 然 气 。 在 实 际 消 费 中 ， 各 种 能 源 以 实 物 量 计 量 ， 不 同 品 种 间 的 计 量 单 位 不 同 ， 故 在 测 算 中 先 将 它 们 统 一 计 量 标 准 ， 把 各 种 能 源 消 费 量 折 算 成 标 准 煤 消 费 量 ， 标 煤 转 换 系 数 来 自 于 中 国 能 源 统 计 年 鉴2016 的 附 录 四 （ 国 家 统 计 局 能 源 统 计 司 ， 2016 ） 。 各 能 源 的 碳 排 放 系 数 根 据 中 国 温 室 气 体 排 放 清 单 研 究 中 的 相 关 排 放 因 子 数 据 和IPCC 的 排 放 因 子 数 据 综合考虑后确定 。 碳排放系数和折标 煤系数如表1 所示。 表 1 能源的标 准煤转换系数和碳排放系数 能源种类 折标煤系数 γ i 碳排放系数 δ i 煤炭 0 . 7143 0 . 682 焦炭 0 . 9714 0 . 765 原油 1 . 4286 0 . 676 汽油 1 . 4714 0 . 620 煤油 1 . 4714 0 . 616 柴油 1 . 4571 0 . 657 燃料油 1 . 4286 0 . 717 天然气 1 . 3300 0 . 523 注 标 准 煤 转 换 系 数 中 天 然 气 的 转 换 单 位 为 千 克 标 煤 / 立 方 米 kgce/m 3 ， 其 它 能 源 品 种 的 转 换 单 位 均 为 千 克标煤/ 千克kgce/kg ； 碳排放系数的计量单位是吨碳/ 吨标煤tC/tce 。 模 型 所 需 要 的 其 他 数 据 来 自 于2007 年135 部 门 的 中 国 投 入 产 出 表 、 2012 年139 部 门 的 中 国 投 入 产 出 表 （ 国 家 统 计 局 国 民 经 济 核 算 司 ， 2015 ） 、 中 国 能 源 统 计 年 鉴2009 和 中 国 能 源 统 计 年 鉴2016 。 由 于 投 入 产 出 表 和 能 源 统 计 年 鉴 对 行 业 部 门 的 划 分 有 一 定 区 别 ， 本 文 基 于 中 国 能 源 统 计 年 鉴2016 中 的 分 行 业 能 源 消 费 表 ， 将 投 入 产 出 表 中 的 部 门 进 行 合 并 ， 得 到 两 个43 个 行 业 的 投 入 产 出 表 。 从 该 表 可 直 接 获 取 各 行 业 消 费 数 量b ij 、 行 业 产 出 总 量 X k 和 行 业 最 终 需 求 向 量 f 。 各 行 业2012 年 的 能 源 消 费 数 据q ik 来 源 于 中 国 能 源 统 计 年 鉴2016 ， 但 由 于 能 源 消 费 数 据 不 易 统 计 ， 年 鉴 中 个 别 行 业 的 某 项 能 源 消 费 数 据 缺 失 ， 对 于2000-2015 年 63数 据 均 无 的 行 业 能 源 消 费 本 文 统 一 作0 处 理 ， 对 于2012 年 数 据 缺 失 的 则 取 前 后 两 年 的 平 均 值 作 近 似 替 代 ， 详 情 可 见 表2。 各 行 业2007 年 的 能 源 消 费 数 据 q ik 来 源 于 中 国 能 源 统 计 年 鉴 2009 ， 处 理 类 似2012 年 数 据 。 此 外 ， 由 式 （2 ） 可 得 到 直 接 消 耗 系 数 矩 阵 A ， 式 （3 ） 可 得 到 行 业 碳 排 放 总 量 E ， 式 （4 ） 可 得 到 行 业 碳 排 放 强 度 d k ， 式 （7 ）- （12 ） 可 得 到 行 业 各 层 次 碳 排 放 量 E i 。 表 2 2012 年行业能源消费数据缺失的处理 （ 单位 亿立方米 ， 万吨 ） 行业 农 、 林 、 牧 、 渔产品和服务业 煤炭采选产品 石油和天然气开采业 有色金属矿采选业 非金属矿及其他矿采选业 食品制造业 烟草制品业 纺织业 木材加工品和木 、 竹 、 藤 、 棕 、 草制品业 家具制造业 印刷品和记录媒介复制品业 化学纤维制造业 计算机 、 通信和其他电子设备制造业 仪器仪表制造业 其他制造业 废弃资源综合利用业 金属制品 、 机械和设备修理业 电力 、 热力生产和供应业 燃气生产和供应业 水的生产和供应业 建筑业 交通运输 、 仓储和邮政业 批发 、 零售业和住宿 、 餐饮业 其他行业 生活消费 焦炭 0 0 0 1 1 7 . 5 0 2 原油 0 0 . 04 0 0 0 . 01 0 0 . 01 0 . 01 5 0 . 02 0 . 01 0 . 01 0 0 . 01 0 . 2 0 2 0 . 1 0 0 煤油 0 . 02 0 0 . 01 0 . 02 0 . 01 0 . 01 燃料油 0 . 02 0 天然气 0 . 05 四 、 结果和分析 本 文 利 用MATLAB 分 别 从 分 层 和 总 体 层 面 测 算 行 业 碳 足 迹 的 分 布 ， 即 从43 个 行 业 的 直 接 和 五 层 供 应 链 间 接 碳 排 放 份 额 以 及 供 应 链 整 体 碳 排 放 量 的 各 层 份 额 。2007 年 和2012 年 的 各 行 业 生 产 现 场 产 生 的 直 接 碳 排 放 份 额 E 1 、 供 应 链 层 次 的 间 接 碳 排 放 份 额 E 2 -E 6 以 及 行 业 田成诗 张诗雅 中国行业供应链碳足迹的来源分解分析 642019 年第 2 期 碳排放总量份额 E 如表3 所示 。 表 3 43 个行业 2007 年和 2012 年在每个层次的碳排放比重 （ 单位 ） 农 、 林 、 牧 、 渔产品和服务业 煤炭开采和洗选业 石油和天然气开采业 黑色金属矿采选业 有色金属矿采选业 非金属矿及其他矿采选业 农副食品加工业 食品制造业 酒 、 饮料和精制茶制造业 烟草制品业 纺织业 纺织服装 、 鞋 、 帽制造业 皮革 、 毛皮 、 羽毛 （ 绒 ） 及其制品业 木材加工及木 、 竹 、 藤 、 棕 、 草制品业 家具制造业 造纸及纸制品业 印刷业和记录媒介的复制业 文教体育用品制造业 石油加工 、 炼焦和核燃料加工业 化学原料和化学制品制造业 医药制造业 化学纤维制造业 橡胶和塑料制造业 非金属矿物制品业 黑色金属冶炼和压延加工业 有色金属冶炼和压延加工业 金属制品业 通用设备制造业 专用设备制造业 交通运输设备制造业 电气机械和器材制造业 计算机 、 通信和 其他电子设备制造业 仪器仪表制造业 其他制造业 废品废料 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 、 仓储和邮政业 批发 、 零售业和住宿 、 餐饮业 其他行业 生活消费 2007 年 现场 排放 E 1 0 . 93 1 . 79 0 . 41 0 . 06 0 . 02 0 . 21 0 . 36 0 . 13 0 . 20 0 . 02 0 . 85 0 . 04 0 . 04 0 . 19 0 . 01 0 . 99 0 . 03 0 . 01 18 . 98 5 . 78 0 . 34 0 . 30 0 . 26 11 . 96 21 . 00 1 . 24 0 . 21 0 . 39 0 . 13 0 . 27 0 . 10 0 . 13 0 . 03 0 . 09 0 . 00 22 . 22 0 . 24 0 . 01 0 . 04 7 . 62 0 . 54 1 . 27 0 . 57 供应链碳排放 E 2 0 . 72 4 . 62 1 . 33 0 . 24 0 . 09 0 . 30 0 . 24 0 . 05 0 . 12 0 . 01 0 . 51 0 . 02 0 . 02 0 . 11 0 . 00 1 . 24 0 . 02 0 . 00 24 . 0 8 . 14 0 . 10 0 . 36 0 . 27 3 . 71 14 . 53 1 . 25 0 . 13 0 . 28 0 . 08 0 . 17 0 . 05 0 . 09 0 . 02 0 . 05 0 . 01 31 . 0 0 . 28 0 . 01 0 . 01 4 . 35 0 . 31 0 . 81 0 . 23 E 3 0 . 55 5 . 24 1 . 93 0 . 22 0 . 11 0 . 22 0 . 18 0 . 03 0 . 09 0 . 01 0 . 35 0 . 02 0 . 01 0 . 07 0 . 00 1 . 03 0 . 01 0 . 00 24 . 27 7 . 67 0 . 04 0 . 35 0 . 18 2 . 02 11 . 57 1 . 11 0 . 10 0 . 24 0 . 08 0 . 14 0 . 04 0 . 07 0 . 02 0 . 04 0 . 01 36 . 91 0 . 31 0 . 01 0 . 01 3 . 62 0 . 25 0 . 67 0 . 19 E 4 0 . 45 5 . 65 2 . 07 0 . 20 0 . 11 0 . 18 0 . 15 0 . 03 0 . 08 0 . 01 0 . 27 0 . 02 0 . 01 0 . 06 0 . 00 0 . 87 0 . 01 0 . 00 23 . 89 6 . 93 0 . 03 0 . 29 0 . 15 1 . 60 10 . 44 1 . 03 0 . 09 0 . 23 0 . 08 0 . 12 0 . 04 0 . 06 0 . 02 0 . 04 0 . 01 40 . 09 0 . 31 0 . 01 0 . 00 3 . 34 0 . 23 0 . 62 0 . 18 E 5 0 . 39 5 . 93 2 . 11 0 . 19 0 . 10 0 . 17 0 . 14 0 . 02 0 . 08 0 . 01 0 . 23 0 . 01 0 . 01 0 . 05 0 . 00 0 . 79 0 . 01 0 . 00 23 . 36 6 . 40 0 . 03 0 . 25 0 . 14 1 . 49 10 . 12 1 . 00 0 . 09 0 . 22 0 . 08 0 . 11 0 . 04 0 . 05 0 . 02 0 . 04 0 . 01 41 . 78 0 . 30 0 . 01 0 . 00 3 . 21 0 . 22 0 . 60 0 . 17 E 6 0 . 96 4 . 37 1 . 36 0 . 13 0 . 07 0 . 12 0 . 47 0 . 53 0 . 27 0 . 05 0 . 77 0 . 16 0 . 06 0 . 07 0 . 03 0 . 59 0 . 01 0 . 03 17 . 86 5 . 55 0 . 13 0 . 19 0 . 20 1 . 98 10 . 18 0 . 83 0 . 17 0 . 51 0 . 45 0 . 46 0 . 14 0 . 17 0 . 05 0 . 24 0 . 00 33 . 51 0 . 47 0 . 01 1 . 10 5 . 93 0 . 84 1 . 98 7 . 01 总 排放 E 0 . 75 4 . 29 1 . 39 0 . 16 0 . 08 0 . 20 0 . 30 0 . 19 0 . 17 0 . 02 0 . 58 0 . 06 0 . 03 0 . 10 0 . 01 0 . 91 0 . 02 0 . 01 21 . 32 6 . 62 0 . 13 0 . 28 0 . 22 4 . 24 13 . 40 1 . 07 0 . 15 0 . 35 0 . 19 0 . 25 0 . 08 0 . 11 0 . 03 0 . 11 0 . 00 32 . 66 0 . 33 0 . 01 0 . 31 5 . 13 0 . 48 1 . 16 2 . 12 2012 年 现场 排放 E 1 0 . 86 2 . 14 0 . 43 0