垂直专业化背景下对外贸易隐含碳测算模型构建

9.11.1.1　垂直专业化背景下碳排放的国际流动

在垂直专业化的贸易模式下，对外贸易隐含碳通常遵循图1描绘的3条路径在国家或地区间进行流动。以C国为例，来自F国的进口品有3个去向：一是中间品n参与C国出口品的生产，如路径A1和A2所示。C国的出口品既包含国内中间投入a（国内增加值），又包含进口中间投入品n（外来增加值）。二是中间品m参与C国国内的生产，作为最终产品被C国消费，如路径B1和B2所示。三是直接作为最终消费品被C国消费，如路径C所示。上述各个阶段展现出伴随产品国际流动的隐含碳足迹，在测算中可以以此作为参照。根据各国在垂直专业化中所处的位置，以国内最终消费为基础，C国出口产品中的隐含碳包括C国国内排放（即C国的出口隐含碳）和进口中间产品隐含碳两部分；进口隐含碳是满足国内最终消费的进口最终产品和中间品的完全碳排放。

图1　垂直专业化与碳流动路径简图

9.11.1.2　投入产出模型

投入产出法在投入产出表的基础上通过构建数学模型衡量各部门间的经济技术联系。该模型可以较好地反映各产品部门的直接和间接联系，可以将其用于隐含碳的测算。投入产出表横向关系可以表示为

其中，aij为直接消耗系数表示j部门生产单位产品所消耗的i部门的产品；Xi和Xj分别表示i部门和j部门的产出；yi为i部门的最终使用。

将直接消耗系数矩阵A引入表达式（1）中可以得到矩阵形式

根据式（2），可以建立最终使用与总产出之间的联系，即

其中，I为单位矩阵；(I - A) - 1称为里昂惕夫逆矩阵；Y表示部门的最终使用（包括出口和国内最终使用两部分）矩阵；X表示部门的总产出矩阵。

在非竞争型的投入产出表中，直接消耗系数矩阵可以区分为国内Ad和进口两部分。

9.11.1.3　垂直专业化的测度模型

根据本节研究的需要，在垂直分工背景下，分析出口产品或服务的隐含碳时，需要区分来自不同国家或地区的中间投入品。因此，贸易隐含碳测算的关键问题是分离出口中来自不同国家的投入品，即贸易垂直专业化水平的测度。

对于垂直专业化水平的测度，本节在借鉴赫梅尔（Hummel）等[27]研究方法的基础上，放宽了“按进口比例使用进口中间品”的假设，分别按照来自不同国家平减后的实际进口数额进行处理。式（4）是赫梅尔（Hummel）等提出的原始模型形式

其中，为C国j部门在t时期出口中包含的进口中间品价值；为C国j部门在t时期消耗的F国i部门的中间投入品；为C国j部门在t时期的总产出；为C国j部门在t时期的出口额。(www.xing528.com)

原始模型没有考虑进口中间产品在C国内间接消耗再出口的情况，因此根据式（2）和式（3）可以将式（4）修正为

其中，为t时期C国各部门出口中包含的进口中间品价值量矩阵；Amt为t时期C国的进口中间品直接消耗系数矩阵；Et表示t时期表示C国各部门的出口矩阵。

将Amt的扩展为n个进口国形式，表示t时期C国对来自C国中间产品的直接消耗系数矩阵，可以得到

9.11.1.4　出口隐含碳的测算模型

根据图1，将C国出口产品中的隐含碳分为国内完全排放（C国的出口隐含碳）和来自进口国F中间品n的完全碳排放，进口隐含碳可分为直接进入C国最终消费的部分以及进口中间品m参与C国的生产后成为最终消费品的部分。将式（3）应用到隐含碳的测算中，可得：

其中，c为生产单位产品的直接碳排放系数矩阵，直接碳排放系数定义为单位产出的碳排放量；C表示满足最终产品消费的碳排放量；(I - Ad) - 1称为国内完全需求系数矩阵；c(I - Ad) - 1为国内完全碳排放系数矩阵。

在垂直专业化的视角下，C国t时期的出口产品中的隐含碳可以表示为国内的碳排放（C国的出口隐含碳）和来自国外中间品包含的碳排放之和，即

其中，表示t时期C国j部门的完全碳排放系数；为t时期进口国F在j部门的完全碳排放系数；Xtj表示t时期C国j部门的出口额；表示t时期C国出口品中包含的F国进口中间品的价值量。

9.11.1.5　进口隐含碳的测算模型

对于C国的进口隐含碳同样可以分为两个部分，即进口中间品参与国内生产并被国内最终消费的部分，进口品不经过生产环节直接进入C国最终消费（FM）的部分，如式（9）所示。

其中，表示t时期C国的进口隐含碳；表示t时期F国j部门产品直接进入C国最终消费的进口额；表示参与国内生产后仍在C国被最终消费的F国j部门中间品的投入量；式（10）IDt为t时期的矩阵形式；FCt表示t时期C国国内最终消费矩阵。

9.11.1.6　净对外贸易隐含碳的测算

净对外贸易隐含碳为C国的出口隐含碳（出口产品中的国内碳排放）与进口隐含碳的差值，用于分析一国进出口隐含碳是否平衡，如式（11）所示。