构建非竞争型投入产出模型的方法与应用

目前大多数有关中国对外贸易隐含碳的研究都是基于中国竞争型投入产出表、运用竞争型投入产出模型来进行的，虽然一些文献运用的是非竞争型投入产出模型，但是仍然存在一些问题（见综述部分，这里不再赘述）。由于竞争型投入产出模型没有将生产部门消耗的中间投入区分为本国生产和进口两部分，因而无法反映各生产部门与进口商品之间的联系，而当代国际贸易中有着大量中间投入的交易，所以竞争型投入产出模型有一个缺陷：那就是无法区分中国生产的产品中有多少是使用从国外进口的中间投入来进行生产的，进而没有考虑到出口产品中所隐含的国外生产所排放的二氧化碳，从而高估了国内生产和出口产品所隐含的二氧化碳；同样也就没有考虑到进口产品中有多少中间投入是用来生产出口产品的，从而高估了国内消费和进口产品所隐含的二氧化碳。为了克服这一缺陷，本书将构建非竞争型投入产出模型，彻底地将中国生产部门消耗的中间投入区分为本国生产和进口两部分，结合OECD提供的中国非竞争型投入产出表，系统且精确地评估中国对外贸易中的隐含碳。

通常的投入产出模型为

其中，X＝（x1，x2，…，xn）T是国民经济各部门总产出向量；A＝{xij/xj}n×n是直接消耗系数（或称技术、投入系数）矩阵，xj是第j部门的产出，xij是生产第j部门产品xj所消耗的第i部门的产品量，AX是各部门的中间投入向量；Y＝（y1，y2，…，yn）T是各部门的最终产品向量。由式（4-1）可以得到

其中，I为单位矩阵，（I－A）－1＝{aij}为里昂惕夫逆矩阵，其元素aij表示生产第j部门单位最终产品对第i部门产品的完全需求数（包括直接需求和间接需求），即最终产品的完全投入。

假设E＝{ej/xj}是国内单位产出的二氧化碳直接排放系数向量，其中ej是部门j直接产生的二氧化碳排放量。根据投入产出理论，国内单位产出的二氧化碳完全排放系数向量为直接排放系数向量与里昂惕夫逆矩阵的乘积，即国内单位产出的二氧化碳完全排放系数向量V为

式（4-3）的含义是一个国家生产一单位j部门的最终需求，直接和间接产生的二氧化碳排放量，即二氧化碳完全排放系数。

在开放经济条件下，国家之间会发生贸易，一个国家从国外进口的产品除了满足最终消费，还用于国内生产的中间投入；从国外进口的中间投入所生产的产品，既用于满足国内最终消费，也用于满足出口，如图4-1所示。

式（4-3）中的直接消耗系数矩阵A并没有将中间投入中的国内生产部分和进口部分分开，这样计算出来的完全排放系数包含了进口中间投入的贡献，会高估完全排放系数，这样的竞争型投入产出模型只适合封闭经济条件下的情形。因此，本节将构建非竞争型投入产出模型以排除进口中间投入对国内生产的二氧化碳完全排放系数的影响。

图4-1　国内生产、消费与进出口贸易之间的关系

在开放经济条件下，总需求可以表示为

其中，D为总需求向量；AX为中间投入向量；Yd为国内生产的最终产品向量（包括私人消费、政府消费、投资和出口）；Ym为进口的最终消费品向量。

总供给可以表示为

其中，S为总供给向量，X为国内总产出向量，Xm为总进口向量。

将总进口向量Xm进行分解，得到

其中，Am X为进口的中间投入向量，Ym为进口的最终消费品向量。

因为总需求等于总供给，即(www.xing528.com)

所以，由式（4-4）～式（4-8）可以得到排除进口中间投入的中国国内投入产出方程为

对式（4-9）进行矩阵运算，可以得到国内总产出为向量

同得到式（4-3）的道理一样，排除进口中间投入的国内单位产出的二氧化碳完全排放系数的向量Vd为

将国内生产的最终产品向量Yd分解为

其中，Yc为满足国内消费的产品向量，Ye为用于出口的产品向量。于是国内生产（包括为满足国内消费和出口）所排放的二氧化碳向量为

其中，Vd Yc表示国内生产的用于满足国内消费的二氧化碳排放向量；Vd Ye表示国内生产的用于满足出口的二氧化碳排放向量，也称实际出口二氧化碳排放向量。

由式（4-7）、式（4-10）与式（4-12），可以进一步将总进口向量Xm分解得到

其中，Am（I－Ad）－1 Yc为用于生产国内消费品所进口的中间投入向量，Am（I－Ad）－1Ye为用于生产出口产品所进口的中间投入向量，Ym为进口的最终消费品向量。

由于难以获取中国所有进口来源地的生产技术资料，因此无法准确计算各进口来源地各行业的完全排放系数，从国外进口产品的隐含碳对于中国来说相当于节省了本需要国内生产所排放的二氧化碳，所以这里从进口替代的角度假定国内外生产单位产出的二氧化碳排放系数完全相等，这样就可以得到进口产品所隐含的在国外所排放的二氧化碳向量为

其中，Vd Am（I－Ad）－1Yc为用于生产国内消费品所进口的中间投入的二氧化碳排放向量，Vd Am（I－Ad）－1Ye为用于生产出口产品所进口的中间投入的二氧化碳排放向量，Vd Ym是进口的满足国内最终消费的二氧化碳排放向量。

将用国内中间投入生产的满足出口需求的二氧化碳排放量（实际出口排放量）Vd Ye与用进口中间投入生产的满足出口需求的二氧化碳排放量Vd Am（I－Ad）－1Ye相加，就可以得到中国出口的二氧化碳排放总量Ce为

将用国内中间投入生产的满足最终消费的二氧化碳排放向量Vd Yc加上用进口中间投入生产的满足最终消费的二氧化碳排放向量Vd Am（I－Ad）－1Yc以及直接进口的最终消费的二氧化碳排放向量Vd Ym，就可以得到中国消费的二氧化碳排放向量

将式（4-16）与式（4-15）或式（4-13）与式（4-17）相减，可以得到进出口贸易隐含碳的净平衡Cnb为