二 国内外研究进展评述

产业部门（特别是工业部门）是能源消耗和碳排放主导部门，也是技术改造易行、成本较低的碳减排部门，国内外学界对产业部门碳减排的研究主要集中在碳排放核算方法、碳排放驱动因素、碳排放——经济增长关系、隐含碳转移评估、碳排放环境规制、碳减排工艺技术等方面。

（一）产业部门碳排放测算方法研究

要明确产业部门碳排放在国家碳排放中的贡献和影响，首先必须存在一套科学合理的估算技术。IPCC发布的国家温室气体清单指南（IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories）给出了宏观尺度较权威的能源使用和工业过程碳排放测算方案，[2]在学界得到广泛应用，本研究主要采用该套排放因子。该指南中，涉及产业部门碳排放和核算的内容主要包括固定源、移动源燃烧，农业、工业、建筑业、服务业部门能耗碳排放主要参考固定源燃烧的排放因子，交通部门参考移动源燃烧的排放因子。其中，本研究对工业部门又进行了更为细致的分类测算，工业部门按门类分为能源工业、制造业两类；工业过程排放，涉及电子工业、金属工业、化学工业、采矿工业等；农业的土地利用碳排放等不属于能耗或工业过程的碳排放并未纳入本研究的核算范围。此外，美国橡树岭国家实验室[3]、中国国家发改委气候变化司等机构也发布了各类能源相应的碳排放因子，一般来说能耗碳排放的排放因子在各类研究中都比较接近，但工业过程碳排放的排放因子在不同研究则差距较大（这可能与工艺技术有关）。

（二）对影响碳排放驱动因素的考察

对影响碳排放驱动因素的考察，即考察推动中国和主要碳排放部门的碳排放量变动的关键因素是什么。这一研究领域由于方法相对成熟、规范，在目前工业碳排放研究中的学术报道最为集中。目前学界对碳排放驱动因素分析的主要方法有以下四类。

1.基于各类恒等式形式的回归分析法

此类方法将影响碳排放的因素分解为多个因素的乘积来表示，经历了从20世纪70年代Ehrlich和 Ehrlich提出的IPAT方程（即环境负荷可用人口、人均GDP和技术水平表征）至Kaya恒等式（将温室气体排放分解为人口、经济、技术、能源因素），[4]直至随机回归影响STIRPAT模型等阶段，[5]STIRPAT模型克服了IPAT模型的同比例线性假设的缺点。国内使用Kaya恒等式或STIRPAT模型分析碳排放因素的研究很多，[6]由于恒等式分解思路与指数分解法特征一致，Kaya恒等式也常被用于Divisia方法的指标预处理步骤而联合使用。[7]

2.指数分解法

指数分解法是最成熟的一类分解技术。主要的两类指数分解法包括：19世纪60年代发展出的Laspeyres指数（拉氏指数）法，其操作方法类似于单因素敏感性分析，最早用于企业销售业绩研究；20世纪20年代提出的Divisia指数（迪氏指数）法，其每一个因素都对时间进行微分，又分为算术均值法（AMDI）和对数均值法（LMDI）。指数分解法相对于多元回归分析的主要优点是能克服多重共线性的问题。[8]Boyd等首次采用迪氏指数进行了工业能耗分解分析，[9]Torvanger采用迪氏指数法对影响OECD国家制造业碳排放的因素进行了研究，[10]认为经济增长和能源价格上涨是碳强度下降的主要动因；Shrestha和Timilsina的成果是较早涉及中国碳排放因素迪氏分解分析的研究，[11]但Ang等的系列研究对国内相关研究影响最为广泛，[12]其提出的迪氏指数的改进法（同时解决完全分解和零值问题，残差较大是拉氏指数法和迪氏指数法的共同问题）——对数均值Divisia指数法（LMDI）在国内碳排放驱动因素研究中得到了最广泛的应用。自Wang、Wu等国内学者在公开文献上较早对中国碳排放影响因素进行讨论后，[13]徐国泉、王锋、陈诗一、蒋金荷、涂正革、国涓和刘长信、邵帅等多位学者均采用指数分解法对中国工业碳排放影响因素进行了分析。[14]

3.基于投入产出模型的结构分解分析法（SDA）

相较于指数分解法，SDA对数据要求较高，受制于投入产出表编制时限，只适用于跨期增量分解分析，无法进行连续时间序列分析，但其优势在于从需求结构出发，对Leontief逆矩阵效应的分析即对部门间技术经济关联的讨论，可以分析经济结构变动和最终需求变化导致的碳排放间接影响。[15]目前国内学界采用SDA进行碳排放影响因素研究的报道远少于指数分解法和回归分析法，较有代表的研究包括张友国和郭朝先分别采用非竞争型和竞争型投入产出表对影响中国碳排放增长的因素进行了SDA分解，[16]沈源、朱玲玲分别对我国工业部门的对外贸易隐含碳增量及工业分行业碳排放影响因素进行了研究。[17]

4.非参数距离函数分解法

除上述广泛使用的分析方法外，目前非参数距离函数分解法等也在碳排放影响因素分析中有所使用，但国内较少见到相关研究报道。此类方法在分解公式中纳入非参数距离函数，孙作人等相关研究显示能源强度较能源结构强度对工业部门碳排放影响更强烈，[18]各工业部门能效差异仍逐步扩大，查建平等、张臻等均采用方向性距离函数讨论了中国工业碳排放绩效的影响因素。[19]

上述各类方法研究结论有相似之处，人均GDP、工业总产出、技术进步、能源强度是影响碳排放的主要解释因素，其次是产业结构、国际贸易分工，而能源结构受我国以煤为主的资源禀赋约束难以发挥应有效应，产业部门整体正经历低碳化进程。

（三）对碳排放影响经济系统运行规律的讨论

在对碳排放影响经济系统运行规律的讨论中研究热点包括CO₂的库兹涅茨曲线（CKC曲线）、纳入碳排放的增长理论模型等。林伯强和蒋竺均认为工业能源强度和结构的干扰使CKC曲线的理论拐点无法实现；[20]许广月和宋德勇认为CKC曲线与我国地区发展异质性有关；[21]何小钢和张耀辉提出中国工业CKC曲线出现“重组”现象，[22]呈“N型”而非“倒U型”；邓晓兰等认为2010年前碳排放轨迹未表现出“倒U型”而是单调递增；[23]吴英姿等认为中国工业碳排放与经济增长关系存在U型曲线特征；[24]任烁以重庆制造业为研究对象，发现其碳排放的CKC曲线为向右下方倾斜的线性。[25]袁富华、陶小马和周雯分别将碳排放视为投入要素或非期望产出纳入生产过程，[26]解释碳排放与经济增长之间的关系。杨子晖采用“有向无环图”描绘了“增长—能源—排放”关系的演变轨迹。[27]此外，Tapio脱钩弹性被广泛引入工业碳排放与经济增长脱钩分析，研究显示我国绝大部分地区和主要工业部门的碳排放处于弱退耦阶段。[28]

（四）对产业部门隐含碳转移的评估

对产业部门隐含碳转移的评估是与本研究最接近的研究领域。目前该类研究主要集中于对进出口贸易导致的隐含碳转移的评估，即由于国际产业转移和进出口商品结构差异，中国与发达国家的贸易失衡中伴随着碳排放失衡。许多研究中认为中国已成为碳净出口国，[29]有10%～30%的中国碳排放量因出口而引发，[30]但Peters等同时认为因存在进口避免的碳排放，[31]中国碳净出口量不占优势，王媛等则通过分析加工贸易碳转移对此进行了回应。[32]笔者认为存在这种争议主要是由于是否对加工贸易进行了测度，以及产品隐含碳是采用进口国碳排放因子测算还是出口国碳排放因子测算（若采用进口国排放因子测算，我国进口所减少的国内碳排放量将有大幅提升；但若采用出口国碳排放因子测算，我国进口所减少的国内碳排放量则有明显下降）。从隐含碳国家或地区盈亏角度，美国、欧盟、日本是中国碳净出口的主要受惠国家或地区，[33]从隐含碳来源部门角度，由于中国碳效率低于主要的进出口贸易国，纺织业造成全球碳排放净增加（即该部门隐含碳属净出口状态）最多，石油和天然气开采业造成全球碳排放净减少（即该部门隐含碳属净进口状态）最多。[34]

相对于进出口隐含碳转移评估，全过程评价部门隐含碳流动是厘清部门排放关联与责任转移问题的关键，基于生命周期评价或投入产出分析法的不同部门间碳排放转移关联路径分析也得到许多学者关注，工业碳排放既涉及能耗排放，有的也涉及工业过程排放。[35]

（五）碳排放的环境规制方式论证

鉴于碳减排提供的是一种公共服务，只有实现其减排过程产生的外部性内生化才能确保减排机制具备长效性，而依据庇古或科斯理论提出的环境规制方法在中国的适用性争论日渐激烈，相对来说，由于近年来中国碳排放权交易市场从试点逐步走向完全启动，学界的研究也从庇古、科斯规制方式的争论转向具体的交易市场完善建议，鉴于此类政策的覆盖面较广，这一领域研究仅针对工业碳减排的并不多见。姜克隽研究认为碳税征收对我国碳排放抑制明显，[36]对GDP影响在可接受范围内；潘家华则认为将碳税作为扩大税源的税基并不合理，[37]而应作为一种财政中性的赋税。石敏俊、孙亚男、赵黎明和殷建立等对碳交易和碳税复合政策进行了讨论，[38]认为复合型政策有助于实现减排目标并降低对经济的冲击。碳交易政策中初始配额的设计、[39]碳价的影响因素与波动区间、[40]我国碳市场的有效性[41]和全球碳市场对中国“经济—能源—气候”系统的影响等[42]都是碳排放权交易研究的热点命题。

（六）对特定产业部门碳减排的对策研究

对特定产业部门碳排放的对策研究，如对钢铁、集成电路、电解铝、水泥等部门的碳减排技术及机制研究，[43]此类研究除常规的经济管理模型分析外，更着重于部门特性，以及微观层次的碳减排工程和工艺技术。

由于本书每章均有对应内容针对性的文献评述，前文仅对相关领域研究进展作简要回顾。

综上所述，相关学者已在中国产业部门碳排放及减排领域做出了卓有成效的努力，为本研究提供了宝贵的理论和方法支持。针对本书拟开展研究的分区域/部门碳排放现状特征与预测、碳转移路径和市场化减排机制三大重点领域，上述相关研究仍有可商榷和完善之处：一是部分研究中仅注重能源消费所引发的部门碳排放，对工业过程碳排放（非能耗碳排放）考虑不足，忽视非能源消费碳排放可能造成碳排放总量核算的较大误差；[44]二是研究中较多强调历史排放分析，对未来发展趋势涉及较少，有限的预测内容也以回归分析和趋势拟合为主，对经济系统、能源系统和碳排放的内在联系难作深入讨论。三是目前对产品隐含碳转移路径的研究侧重于国际和区域间的贸易转移，对部门间因中间产品投入而产生的碳排放关联关注相对不足（这种联系意味着相当部分的碳排放都参与了部门间的再分配，导致表观低碳部门可能是实质高碳部门），进一步说，基于投入产出分析技术的碳转移研究大多止步于现状评价和短期“静态”分析，与其他模型组合实现动态预测和优化功能的研究较少。四是市场化机制运作的前提是明晰责任，国内外学者对碳减排责任的争议集中于“如何界定和分配各国碳排放权”和“如何衡量低碳排放”，应该支持“生产者责任”还是“消费者责任”，[45]分歧的实质是国家利益和政治倾向，[46]而对国内政府与部门，以及部门间的减排责任和成本分担问题则很少涉及。