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全球制造业重心转移的环境效应分析

发布时间:2017-06-20 作者:派智库 来源:《世界经济研究》2017年第 浏览:【字体:

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内容提要 过去十余年间全球制造业重心从发达国家向发展中国家的转移在一定程度上加速了温室气体排放量的增长。假设1995~2009年制造业重心未从发达国家转移至中国,在满足同等量最终需求的前提下,全球生产过程产生的温室气体排放量增幅将显着下降。其中,CO2排放量增幅将从67亿吨降至41亿吨;CH4排放量增幅将从3.4亿吨降至2.7亿吨;N2O排放量增幅将从1557万吨降至1156万吨。通过模拟测算制造业从中国进一步转移至南亚和非洲等欠发达地区对温室气体排放的影响可知,该转移将使得全球温室气体排放进一步增加,年度增排CO2约8.8亿吨,CH4约450万吨,N2O约21万吨。这是由于与发达国家相比,中国、南亚和非洲等发展中国家普遍有较低的能源效率和清洁能源使用比率。而在现行联合国气候变化框架的生产者责任制度下,这部分额外的温室气体减排责任均需由发展中国家承担。鉴于制造业重心的转移多由跨国公司主导,且相关经济利益均由发达国家获取,因此发达国家应该更多承担这部分额外排放的减排责任,通过技术转移、扩大在发展中国家的低碳技术研发和应用投资等手段,使得从事制造业生产特别是低端制造业生产的发展中国家能够应用更高能效、更低碳的生产技术,以减缓温室气体排放增速,控制气候变暖效应,实现全球可持续发展。

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关键词 全球制造业 转移 温室气体排放 中国 本文来自织梦

一、引言 织梦内容管理系统

温室气体排放引起的气候变化问题已受到全球各国的广泛关注。近百年来,全球地表平均温度上升了0.74度,而最近50年的升温速度几乎是过去100年的两倍。根据美国能源署(U.S.Energy Information Administration,EIA)的估计,1990~2012年间全球二氧化碳排放总量已从216亿吨上升至323亿吨,并且还在不断增长(EIA,2013)。温室气体减排已成为世界各国都认同的未来发展趋势。2016年底在马拉喀什召开的《联合国气候变化框架公约》第二十二次缔约方大会强调,全球合作应对气候变化的趋势不可逆转,重申将全面落实《巴黎协定》,在21世纪末把全球平均气温较工业化前的升高水平控制在2摄氏度之内,并为把升温控制在1.5摄氏度之内而努力。作为全球最大的温室气体排放国,我国无疑面临着极大的减排压力。1990~2012年间,我国的二氧化碳排放总量从22.7亿吨增至81.1亿吨,其增幅(58.4亿吨)占到了全球二氧化碳排放增量的54.55%(EIA,2013)。

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大量研究表明,作为全球第一大贸易国,出口生产对我国的温室气体排放贡献极大,因其生产而产生的二氧化碳排放约占我国总排放的20%~30%(Yan和Yang,2010;Liu和Ma,2011;Weitzel和Ma,2014;Jiang et al.,2015)。自工业革命以来,全球制造业重心历经英国、美国、欧洲(特别是德国)、亚洲四小龙(特别是日本和中国台湾)之后,目前已转移至中国(Lehmann,2012)。1990年我国的货物出口量仅为621亿美元,2000年增至2492亿美元,2014年已达到23427亿美元,占当年全球货物出口总量的10%左右。中国也被称为世界的“制造工厂”。但随着土地和劳动力成本的上涨,已有征兆表明,全球制造业重心正往南亚以及非洲等成本更低的欠发达地区转移,中国制造业在全球的领导地位或将由这些潜在继任国替代(Lehmann,2012;Stratfor,2013;AfDB,OECD和UNDP,2014)。

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众所周知,发展中国家单位GDP的能耗强度和二氧化碳排放强度均要高于发达国家。根据美国能源署统计,以购买力平价换算,我国2011年的能耗强度是2619万焦耳/美元,是美国能耗强度的3.37倍,欧盟的4.80倍,日本的5.40倍。而我国一次能源消耗对煤炭高度依赖,因此我国单位GDP二氧化碳排放强度与发达国家的差距甚至还要高于能耗强度的差距。美国能源署统计显示,当以购买力平价换算时,我国2011年的二氧化碳排放强度是1.9吨/千美元,是美国的4.75倍,欧盟和日本的6.33倍。因此,全球制造业重心从发达国家向发展中国家转移对全球温室气体排放增长有重要影响。

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基于全球投入产出数据库(World Input-Output Database,WIOD),本文测算了过去十余年间全球制造业重心从发达国家逐渐转移至中国的环境效应。虽然已有大量文献对我国出口中隐含的温室气体排放进行了测算(沈利生和唐志,2008;齐晔等,2008;Yan和Yang,2010;Liu和Ma,2011;王文举和向其凤,2011;Weitzel和Ma,2014;Jiang et al.,2015),但本文的关注重点有所不同。出口的生产是为最终需求(消费或投资)服务的。本文将讨论在满足同样的最终需求时,全球制造业的生产重心从低能耗、低排放强度的发达国家转移至高能耗、高排放强度的发展中国家时,所产生的“额外”的温室气体排放。该部分额外的温室气体排放即为本文所定义的全球制造业重心转移的环境效应。 内容来自dedecms

二、模型构建与数据说明

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1.地区间投入产出模型简介 dedecms.com

由于对全球产业链在各国分工的详尽描述,全球国家间投入产出表(Global Multi-Regional Input-Output Table)已成为研究全球温室气体排放的重要模型之一(详见Wiedmann等(2009)一文综述)。基于生产者责任角度,GMRIO模型描述了各国各部门生产时所产生的温室气体排放量;基于消费者责任角度,GMRIO模型也可以将各国各部门的温室气体排放量追溯至某特定国家特定部门的最终需求。

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以m个国家、n个部门为例,表1给出了GMRIO表的基本形式。在中间投入部分,GMRIO表详细记录了各国各部门产品在本地区内和其他地区的投入和使用情况。将GMRIO表的中间投入矩阵分别按照以国家分组的子矩阵形式排列,对角线上的子矩阵则分别表示本国各部门产品在本地区/国内的投入和使用情况,与单国模型的中间投入矩阵含义一致;非对角线上的子矩阵表示任一国的各部门产品在其他各国各部门的中间投入(使用)情况。最终需求部分由各国的最终需求子矩阵组成,并分别记录各国不同部门产品在各国最终需求的使用状况。类似地,增加值部分也相应划分成各国的增加值子矩阵,记录各国的各项增加值收入。 dedecms.com

采用矩阵形式表达,GMRIO模型的行平衡关系可表示为: 织梦内容管理系统

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与单地区投入产出模型类似,国家s对国家r的直接消耗系数子矩阵可定义为: dedecms.com

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其中Erc表示为满足国家r各部门的最终需求时,在全球各国各部门所产生的温室气体排放量。

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本文采用WIOD数据库对消费者责任制度下满足各国需求产生的温室气体排放进行测算。WIOD数据库构造了全球41个地区(包括40个主要地区和1个世界其他地区RoW)35个产业1995~2009年的时序GMRIO表[1],并提供了相应地区和部门生产者责任制下的主要温室气体排放量。本文重点关注三种最主要的温室气体:CO2、CH4和N2O。

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2.全球制造业重心转移至中国的环境效应测算 织梦好,好织梦

过去十余年来,全球制造业重心转移至中国主要体现在全球货物贸易中越来越多的商品由中国提供,包括满足于中间需求和最终需求的出口。GMRIO表中并没有单独的行或列表示进、出口,但这些数据均可以通过表中的流量数据进行加总得到。以国家1为例,除国家1对本国产品的中间需求Z11和最终消费F11以外,从行来看,其对其他所有国家的中间需求Z12+…+Z1m和最终消费F12+…+F1m均属于该国的出口。 copyright dedecms

以下标t表示年份,为满足全球各国的最终需求,在生产过程中产生的实际温室气体排放(以下简称基准情景Ⅰ)可以表示为: 织梦内容管理系统

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如前所述,全球制造业重心转移至中国体现为全球其他地区越来越多的中间需求和最终需求依赖于中国出口。由此,我们假设全球总的最终需求不发生变化,但所有中国出口(包括中间需求和最终需求)都由其他地区承担。由于WIOD表中的RoW主要指南亚、非洲和除巴黎以外的欧洲地区,因此我们假设中国(在WIOD中地区代码为7)出口由其他39个地区(不包括RoW)来承担,则该情景(以下简称情景Ⅱ)下由地区r提供给地区s的最终需求为:

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式(11b)即为同时考虑因制造业的地理转移以及与出口相关的中国投资需求而产生额外温室气体排放后,地区r的环境效应(下文简称为情景Ⅲ)。 内容来自dedecms

三、实证结果

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1.全球制造业重心转移的环境效应 dedecms.com

图1对比了全球制造业重心转移至中国的实际基准情景,假设制造业重心未转移至中国即中国出口变为0且相关需求的生产仍由其他国家进行(情景Ⅱ),以及中国与出口相关的固定资产投资均变为0时(情景Ⅲ)全球温室气体的排放总量[2]。由于WIOD最近的温室气体排放数据年份是2009年,因此我们的关注年份为1995~2009年。从图1中可以看出,如果没有发生制造业的地理转移,各年份的温室气体排放总量均将有所下降。以2009年为例,2009年全年全球生产过程分别产生了249亿吨CO2、2.6亿吨CH4和1120万吨N2O的温室气体排放。若相关制造业的出口未转移至中国,全球的CO2、CH4和N2O排放将分别下降至223亿吨、2.5亿吨和1059万吨,下降幅度分别为10.3%、4.4%和5.5%。 dedecms.com

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虽然从单一年份来看,4%~10%左右的额外温室气体排放并不十分显着,但考虑到制造业的地理转移是一个长期过程,其带来的累计环境效应十分可观。1995~2009年,如果中国相关的出口生产均由其他地区(主要是发达地区)承担,并且中国国内出口相关的固定资产投资不再发生,全球将累计减少196亿吨CO2、8455万吨CH4和454万吨N2O的排放。这几乎相当于全球2009年全年温室气体排放总量的2/3。

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图2进一步对比了在各种情景下全球各主要地区在生产者责任制度下温室气体排放总量的变化情况。由于中国出口的相关生产均由其他地区进行,中国也不再需要进行出口相关的固定资产投资建设,因此生产者责任制度下中国的温室气体排放量将显着下降,而其他地区的温室气体排放量将有所上升。鉴于篇幅考虑,本文将WIOD区分的41个地区进一步合并成了6个地区,分别是美国、中国、欧盟27国、东亚(日本、韩国和中国台湾)、新兴经济体(巴西、俄罗斯、印度、印度尼西亚、土耳其、墨西哥)以及世界其他地区。将各地区加总后,全球的温室气体排放变化总量(图2中以点状虚线表示)即为图1中情景Ⅲ(假设中国出口的相关生产均由其他地区进行,中国也不再需要进行出口相关的固定资产投资建设)与基准情景Ⅰ(实际排放量)的差量。变化量为正表示增加,变化量为负表示减少。

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从图2可以看出,假设全球制造业重心并未转移至中国,那么中国的温室气体排放量将显着下降,尽管其他地区的温室气体排放量会出现增长,但其增长幅度总量将远小于中国的下降幅度。这是因为与中国相比,这些地区特别是美国、欧盟、东亚等发达地区的能源效率和能源消费结构均要优于中国。新兴经济体的能源效率或与中国持平,但本文假设中国的出口将按当年全球各地区的出口比例均摊至其他地区,因此美国、欧盟、东亚等发达地区相应的产出增加幅度要远大于新兴经济体,新兴经济体在这一假设情景下新增的产出幅度有限,相应的温室气体排放增幅也有限。 copyright dedecms

图2中我们也给出了在全球制造业重心未发生转移这一假设情景下各地区国民生产总值(Gross Regional Products,GRP)的变化幅度。整体来说,这一变化幅度要小于温室气体排放量的变化幅度。以2009年为例,在该假设情景下,全球GDP总值将减少5830亿美元,占全球当年GDP总值的1.07%;而相应温室气体排放总量的减少幅度为4%~10%。这是由于各制造业部门的生产技术具有一定的趋同性,不管在何处生产,均需要相应的中间产品投入,因此各国的增加值系数差异不大;但发达国家和发展中国家的温室气体排放强度差异可达数倍。因此,假设需要满足同等量的最终需求,尽管在不同国家生产全球的GDP变化幅度不会很大,但温室气体排放量会有较大幅度的差异。

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2.分部门转移的环境效应 内容来自dedecms

图3中我们区分不同制造业部门模拟比较了该部门的出口生产未转移至中国时全球生产同等总量该部门产品(情景Ⅱ)的CO2排放总量,与该部门产品生产转移至中国后全球实际CO2排放总量的变化幅度。在农业和15个制造业部门中,其转移对全球温室气体排放总量影响最大的是电子及通信设备制造业,其次为机械工业和纺织业。以2009年为例,若中国不再出口电子和通信设备产品,相关需求仍主要由发达国家生产满足,那么全球的CO2排放总量将分别下降3.12亿吨、8799万吨和8431万吨。虽然这些部门并不属于传统意义上的高能耗、高排放部门,但这些部门均是我国出口的优势部门,占据我国出口总量的一半以上。由于我国一次能源消耗对煤炭高度依赖,这些部门的生产仍对全球温室气体排放增长有显着贡献。 织梦内容管理系统

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3.全球制造业重心进一步转移至南亚和非洲等欠发达地区的环境效应 copyright dedecms

随着我国劳动力和土地成本的上升,部分制造企业正往南亚以及非洲等成本更低的欠发达地区转移(Lehmann,2012;Stratfor,2013;AfDB,OECD和UNDP,2014)。这些地区的经济发展程度、技术和基础设施水平均不及中国,这一转移有可能会进一步产生额外的温室气体排放。由于WIOD数据库缺乏最近几年的GRMIO数据,本文以2009年的技术水平和贸易总额为基准情景,假设当年中国出口的产品全部由南亚和非洲等欠发达地区生产,并假设这些地区将在接下来的15年内进行大量的基础设施建设和固定资产投资来承接全球制造业重心转移,测算了该转移的环境效应。测算过程与制造业重心转移至中国的环境效应测算类似,具体测算公式详见附录8。 织梦好,好织梦

我们的测算表明,以2009年为基准,若中国出口产品全部由南亚和非洲生产,全球将额外增加6.8亿吨CO2、360万吨CH4和18万吨N2O的温室气体排放。若进一步假设南亚和非洲需要进行额外的基础设施建设和固定资产投资,全球还将额外增加2.0亿吨CO2、88万吨CH4和3万吨N2O的温室气体排放。需要说明的是,由于受基础数据限制,此处我们假设全球的贸易额维持在2009年的水平,从而模拟了制造业转移至南亚和非洲等欠发达地区时额外增加的温室气体排放。但自金融危机之后,2009年的全球贸易总额有较大幅度的恢复性增长,因此始于金融危机之后的新一轮全球制造业重心转移将有可能带来更高幅度的额外温室气体排放。另外,此处测算的是单一年份的环境效应,考虑到全球制造业的地理转移是一个缓慢而长期的过程,我们认为新一轮制造业重心转移将对未来的全球温室气体排放产生重要影响。

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四、结论和政策启示 织梦好,好织梦

本文研究了过去十余年间温室气体排放量的增长,讨论了全球制造业重心转移对温室气体排放增长量的贡献。本文假设全球的需求不变,中国与出口相关的生产由其他国家来完成且与出口相关的基础设施建设和固定资产投资需求变为0,从而对比测算了全球温室气体排放量的变化,并将这一降幅定义为全球制造业转移的环境代价。 织梦内容管理系统

我们的测算结果表明,全球制造业重心的转移在一定程度上加速了温室气体排放量的增长。以CO2为例,1995~2008年,全球生产过程的总CO2排放量从189亿吨增至256亿吨,增幅为67亿吨;而若假设制造业重心未转移至中国,全球生产过程的总CO2排放增幅将仅为41亿吨,增幅下降了38.1%。类似地,1995~2008年全球生产过程的实际CH4和N2O排放量增幅分别为3.4亿吨和1557万吨;若假设制造业重心未转移至中国,其增幅将分别为2.7亿吨和1156万吨,下降幅度分别为19.6%和25.8%。 本文来自织梦

我们也模拟测算了制造业从中国进一步转移至南亚和非洲等欠发达地区对温室气体排放的影响。测算结果表明,新一轮重心转移将使得全球每年至少额外增加8.8亿吨CO2、450万吨CH4和21万吨N2O的温室气体排放。

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与发达国家相比,中国、南亚和非洲等发展中国家普遍有较低的能源效率和清洁能源使用比率。这使得全球制造业重心在从高劳动力成本的发达国家转移至这些低劳动力成本的发展中国家时,产生了额外的温室气体排放。但需要指出的是,一方面,全球制造业重心的转移主要是由发达国家的跨国企业主导的,在追逐中国及南亚、非洲等发展中国家低成本优势的同时,作为东道国的发达国家通常获得了较多的经济利益(Ma等,2015);另一方面,现行的《联合国气候变化框架公约》推行的是生产者责任制,在该责任制度下所产生的额外温室气体排放及其相关的减排责任均需由生产该产品的中国等发展中国家承担。因此,我们认为在顺应全球制造业地理重心转移这一趋势的同时,必须从全球温室气体减排的角度出发,应该更多地鼓励发达国家向发展中国家进行技术转移,通过扩大在发展中国家的低碳技术研发和应用投资等多种手段,使得从事制造业生产特别是低端制造业生产的发展中国家能够应用更高能效、更低碳的生产技术,以减缓温室气体排放增速,控制气候变暖效应,实现全球可持续发展。

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参考文献 本文来自织梦

[1]齐晔,李惠民,徐明.中国进出口贸易中的隐含碳估算.中国人口·资源与环境,2008,18(3):8-13. 本文来自织梦

[2]沈利生,唐志.对外贸易对我国污染排放的影响——以二氧化硫排放为例.管理世界,2008(6):22-29.

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[3]王文举,向其凤.国际贸易中的隐含碳排放核算及责任分配.中国工业经济,2011(10):56-64. 织梦内容管理系统

附录B 制造业重心转移至南亚及非洲的环境效应测算公式

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WIOD中所提供的温室气体排放数据最近年份为2009年,本文以该年份为基准,假设所有中国的中间需求和最终需求出口均由南亚及非洲等欠发达地区(即为WIOD中的RoW地区,地区代码为41)进行生产,计算其环境效应。 织梦内容管理系统

与计算制造业重心转移至中国的方法类似,我们首先计算了这一地理转移(以下简称预测情景Ⅱ)在生产过程中所产生的额外温室气体排放。 织梦内容管理系统

在预测情景Ⅱ的假设下,由地区r提供给地区s的最终需求为: 织梦好,好织梦

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另外,目前南亚和非洲等欠发达地区的基础设施状况等还远远落后于中国。我们假设这些地区同样需要大量的基础设施和固定资产投资,才能承担作为全球制造业中心的职能。中国自20世纪90年代起固定资产投资经历了快速增长,我们假设在接下来的15年间RoW也需要累计同等额度的固定资产投资,才能满足全球制造业重心转移的需求,则RoW新增的年度固定资产投资规模应为: 本文来自织梦

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其中PIt是中国第t年度的固定资产投资价格指数(基准年份=2009)。计算显示在接下来的15年间,RoW每年需要3090亿美元的固定资产投资(基准年份=2009),则其产生的额外温室气体排放量为:

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因为制造业重心转移至南亚和非洲等欠发达地区,全球各地区所产生的额外温室气体排放量为: 本文来自织梦

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需要指出的是,此处对于贸易规模的测算是以2009年的贸易规模为准,2009~2014年中国货物出口的年均增速为11.89%,因此本文中对于未来全球制造业重心转移至南亚和非洲等欠发达地区的环境效应的测算存在一定低估。

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[1] WIOD的地区和部门分类详见附录A。

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[2]本文中的全球温室气体排放仅包括商品和服务生产过程中产生的排放,未包括自然排放(如呼吸和土地等)以及居民对化石能源消费产生的相应排放(如煮饭时产生的排放),特此说明。

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