[提要] 全球气候变暖对人类的可持续发展造成巨大威胁，促进碳减排成为缓解全球气候变暖的重要途径。本文基于产业部门视角，以国家统计局公布的《2012年中国投入产出表》为数据源，综合运用投入产出分析方法和网络分析方法，对中国产业部门碳减排进行研究。结论指出：通信设备计算机及其他电子设备制造业、金属矿采选业、纺织业等产业部门为中国碳减排网络的中心产业部门，对这三个产业部门施加节能减排措施，可以打破高碳生产网络，实现低碳经济发展。
关键词：产业部门；碳减排；投入产出法；网络分析法
中图分类号：F062.9 文献标识码：A
原标题：基于投入产出和网络分析的我国产业碳减排研究
收录日期：2016年9月6日
一、引言
全球气候变暖已成为不争的事实，对人类生存和生态平衡造成了严重威胁。而联合国气候变化专门委员会（IPCC）的研究表明，二氧化碳所产生的增温效应占全部温室气体总增温效应的71%。因此，促进碳减排成为缓解全球气候变暖的重要途径。作为世界上最大的发展中国家和最大的商品生产加工基地，中国的碳排放问题越来越受到来自经济可持续发展和国际舆论的压力，降低二氧化碳排放成为“十三五”期间中国的一项重要任务。
“低碳经济”的概念自2003年提出以来，已经得到了世界各国的广泛认同和实践，也直接引起了学术界对于碳排放和碳减排的深入研究。其中，关于中国碳排放量一直居高不下的原因，学者的观点主要集中在以下三个方面：第一种观点认为这是由于中国经济发展阶段造成的（单聪聪，2011；闫云凤、赵忠秀，2012），即中国依然处在工业化中后期阶段，促进工业发展直接刺激了对于高碳化石能源的消耗，继而产生了大量碳排放；第二种观点认为这是由于中国的经济结构造成的（马晓微，2007；高静、刘友金，2012），即中国长期以第二产业为主要增长动力的经济结构导致了粗放式经济模式的形成，进而产生了路径依赖；第三种观点认为这是由于中国的能源结构造成的（韩谢梅、刘欢欢，2009），即中国“多煤少油缺气”的能源结构使得燃烧煤炭成为企业成本最小的生产方式，而煤炭是碳排放系数最高的化石能源之一，直接导致了中国碳排放量的快速增长；第四种观点认为这是由于中国的贸易结构造成的（朱启荣，2010；马述忠、陈颖，2010），即蓬勃发展的进出口贸易和巨额的贸易顺差、以劳动密集型和能源密集型产品为主的贸易产品使得中国为其他发达国家生产了大量高耗能高碳排的产品，却为此承担了排放了大量二氧化碳。
以上文献基本都是基于投入产出法进行分析的，因此处理的是属性数据，即在对数据进行分析时基本没考虑数据之间的联系。然而，我们的社会是一个复杂的网络结构，许多事物之间都存在千丝万缕的联系。就本文而言，促进中国碳减排不可能针对每个产业都面面俱到，必须把重点放在那些自身碳排放量大并且和其他产业部门联系紧密的产业部门上来，对这些产业制定专门的节能减排措施，继而对其他产业部门产生联动效应。基于此，本文尝试综合运用投入产出分析方法和网络分析方法，找出居于碳减排网络中心的若干产业部门，并针对这些产业部门提出具体的对策措施。
二、模型构建和数据来源
（一）投入产出分析方法。假设令xj表示j部门的总产出，yj表示j部门的最终产出，则考虑中间投入时的社会生产函数可以表述为：
式（1）中，aij=qij/xi，qij表示j部门生产所消耗的i部门的产品数量，则aij表示j部门生产所消耗的i部门的产品数量占i部门全部总产出的比例。将所有aij所构成的矩阵记做矩阵A，它就是直接消耗系数矩阵。
式（1）可以用矩阵X=AX+Y来表示，经过转置变换得到X=（I-A）-1Y。其中，（I-A）-1就是里昂惕夫逆矩阵，其元素bij代表j部门的单位最终需求需要从i部门获得直接和间接投入的总和，即完全消耗系数，即（I-A）-1被称为完全消耗系数矩阵。
假设令E为单位国内总产出的直接碳排放强度矩阵，则 E（I-A）-1表示单位国内总产出的完全碳排放强度矩阵。虽然不同产业对不同能源种类（煤、石油、天然气）消耗的比例各不相同，并且不同能源的碳排放系数也不相同，但是由于中国的化石能源消耗97%为对煤炭的消耗，因此为了数据处理的简便，将不同的能源按照《2008年中国能源统计年鉴》附录四的折算标准折算成标准煤。
（二）网络分析方法。网络是由许多“节点”与连接两个节点之间的“边”组成的，网络通过节点和边实现网络流的流动。本文以中国42个产业部门为节点，以各产业部门间的完全碳排放系数为边，构建出产业部门碳减排网络模型。在模型的构建过程中，任何两个部门之间的碳排放都会存在相关关系，只是不同产业部门之间的相关程度不一样，体现为边的具体数值不一样。进一步分析发现，那些数值较小的边表明其所代表的产业部门间的相互影响较弱，因此在分析过程中可以进行取舍。为了实现这一点，在网络分析时加入阈值C，当边的数值大于设定的阈值C时就给这两个节点之间加一条边，反之则不赋边给这两个节点。在此基础上，再对每个节点（产业部门）的度、联动效应进行分析。
所谓度，就是指与一个节点直接相连的其他节点的个数，如果某个节点的度数越高，表明该节点越居于网络的中心；所谓联动效应，是指对某一节点给予一单位冲击，其可以带来的整个网络的变化程度。本文将通过度分析和联动效应分析，找出居于中国碳减排网络中的中心产业部门。
（三）数据来源与数据处理。本文以国家统计局公布的《2012年中国投入产出表》为数据源。通过《2012年中国投入产出表》所公布的各产业之间的投入产出数据计算出直接消耗系数矩阵A，然后计算出完全消耗系数矩阵（I-A）-1。进一步通过IPCC《国家温室气体排放清单指南》计算出各产业部门的直接碳排放系数矩阵E，并将直接碳排放系数矩阵E与各产业部门的产出Y相乘，即为中国产业部门网络碳减排模型的节点的数值；将其与完全消耗系数矩阵（I-A）-1相乘，得到完全碳排放系数矩阵E（I-A）-1，即为中国产业部门网络碳减排模型的边的数值。