全球价值链能源环境影响研究的回顾与展望

1、PAGE PAGE - 21 -全球价值链能源环境影响研究的回顾与展望摘要：全球价值链已成为世界经济增长的重要引擎，沿价值链的经济生产活动对能源与环境产生深刻影响，价值链治理逐渐成为各国政府及学术界关注的热点问题。回顾价值链及其能源环境影响的核算方法，发现其经过不断改进逐渐趋于完善，且主要应用于宏观层面研究。进一步归纳价值链能源环境的影响机理并综述相关的实证研究，发现现有文献主要从价值链参与程度、分工地位两个方面展开。最后，对价值链能源环境影响研究未来可能的方向进行了展望。关键词：全球价值链;能源环境效应;影响机理;实证研究;文献综述中图分类号：F124;X32文献标识码：A文章编号：1673

2、-5595（2022）02-0001-08一、引言20世纪90年代以来，运输、信息、通信技术的进步极大地促进了国际生产分工和垂直专业化，产品由多个国家或部门协作生产，增加值在各生产阶段被创造，并沿着国际贸易路线传递和累积，由此形成全球价值链。1价值链的兴起改变了经济格局，各国不必建立完整的价值链，而是通过专注于自身有比较优势的生产活动，来融入价值链。这种方式有助于促进生产及提高经济效率，对于新兴经济体及欠发达国家的经济发展与减贫具有重要意义。2例如，在埃塞俄比亚，参与价值链企业的生产率是传统贸易企业的两倍，价值链参与程度每增加1%，人均收入会增加1%以上。3沿价值链的经济生产活动对世界能源环境

3、问题有着深刻影响。4跨境生产合作中存在着较为普遍的“碳泄露”问题。中间产品贸易5和生产碎片化为生产阶段的转移铺平了道路，发达国家将能源密集型生产任务转移到劳动力廉价、环境监管宽松的欠发达国家，然后再从欠发达国家采购所需产品与服务。然而，由于区域间生产碳排放强度存在差异，欠发达国家因国际采购增加的碳排放超过了发达国家由此减少的碳排放，导致全球二氧化碳排放总量上升。据统计，19952022年间国际采购导致全球二氧化碳排放总量增加了1.1亿吨6，此外，跨国运输中的能源消耗也进一步加剧了全球碳排放，研究表明，国际货运贡献了全球7%的碳排放量。随着全球价值链对能源环境的影响日渐凸显，价值链治理逐渐成为各

4、国政府及学术界关注的热点问题。全球有137个进口国实施绿色贸易壁垒政策，对进口中间或最终产品及其各生产环节做出绿色环保规定。欧盟提高生产中使用可再生能源的比例，旨在2050年实现温室气体相比于1990年减少60%80%的目标。在联合国环境規划署的推动下，包括绝大多数发展中国家在内的130多个经济体共同发起构建“一带一路”国际绿色发展联盟的倡议7，以实现绿色贸易及传播绿色生产技术8-9。在世界贸易组织发布的全球价值链发展报告中，着重强调了沿价值链的经济生产和跨国运输对能源消耗与污染排放产生的深刻影响。3，10另外，国内外学者针对价值链及其能源环境影响也做了大量的研究。基于此，本文系统地回顾价值链

5、及其能源环境核算、价值链能源环境影响机制的相关研究，梳理该领域的发展脉络，厘清研究进展与前沿，探讨存在的研究空白与可能的研究方向，以期为全球价值链及其能源环境影响研究提供有益借鉴。二、价值链及其能源环境影响核算价值链已成为全球经济增长的重要来源2，在全球价值链中实现可持续的经济增长是世界各国关注的发展目标5，这要求准确刻画价值链特征并核算其经济能源环境影响。下文将分别回顾价值链及其能源环境影响的核算研究。（一）价值链核算现有关于价值链核算的文献中，常用的研究方法包括案例分析、网络分析及投入产出分析等。2其中，投入产出表通过矩阵式布局清晰地描述了国家/行业间的经济和生产联系，因此在价值链核算领域

6、运用最广泛。11-12在全球价值链时代，中间产品贸易是国际贸易的主要组成部分，这种情况下传统的将出口全部计入本国经济的贸易统计方法会导致重复计算问题，扭曲当今贸易格局。因此，为了客观评价国家/部门在生产中的贡献，有学者提出新的贸易统计方法。基于供应链贸易，学者们提出了用于衡量一国出口中的进口含量的垂直专业化指标13、用于衡量一国生产最终或出口产品中的进口部分的指标14-15，但这些指标在某些情况下仍存在重复计算的问题。例如，中国的汽车企业进口英国的轮胎，该轮胎采用的橡胶原料进口于印度尼西亚，其中英国从印度尼西亚的进口部分则无法在中国及其后续贸易中得到体现。为了解决该问题，学者们提出基于增加值贸

7、易的方法。Johnson等16提出用国内增加值在总出口中的占比来衡量跨境生产强度。在此基础上，Koopman等17-19将一个国家的出口总额按照来源分解成出口的增加值、返回国内的增加值、外国增加值、重复计算的增加值，该框架整合了垂直专业化生产与增加值贸易，更好地追踪生产链上增加值的创造过程。王直等20进一步将该框架从国家层面拓展到部门和双边贸易层面。基于以上研究，学术界相继提出许多刻画全球价值链特征的具体指标。Koopman等17构建了价值链参与程度和地位指标。在全球价值链分工中，国家/部门需求或供给的中间产品越多，表示其嵌入价值链程度越深;如果其更多扮演的是中间产品供给方的角色，则意味着该国

8、家/部门整体上处于价值链分工的上游，反之则处于价值链分工下游。在此基础上，Wang等21区分了简单价值链和复杂价值链，并且提出前向和后向参与程度指标。Fally等22提出平均生产长度指标，用以量化生产链的长度及国家/部门在生产链条中的位置，其中上游度定义为生产与最终消费之间的平均阶段数，下游度表示每一个产品所包含的平均生产阶段数23。不同于Fally等22的研究，Wang等24将生产长度定义为一个国家的主要投入体现到另一个国家的最终产品中的平均生产阶段数，不仅区分了国内、国际价值链，还区分了简单价值链、复杂价值链的生产长度，而且提出了前向和后向生产长度的概念。然而，前述衡量国家/部门在价值链中

9、位置的指标均只能反应国家/部门接近价值链的上游或下游，不能确定其在价值链中的准确位置，因此Wang等24进一步将前后向生产长度之比定义为生产线位置指标，以反映国家/部门在价值链中的准确位置25，且该指标在国际报告中被广泛应用2-3。运用以上价值链指标，学者们考察了国家/部门在价值链中的参与情况。聚焦于价值链参与程度，吕延方等26发现中国嵌入价值链的程度日益加深，凭借资源禀赋优势，劳动密集型部门更多扮演供给方角色27。围绕价值链生产长度，何祚宇等28发现2000年以来全球范围内跨境生产合作愈加频繁，生产任务分工更加精细。刘志彪29指出中国正在延长国内价值链长度，加速国内生产阶段的精细化和专业化，

10、以提高国内的制造能力和竞争力。在价值链地位或位置方面，郑玉等30发现中国的技术密集型部门在价值链中的地位远不及发达国家，且发达国家仍是价值链中的主导者31。Wang等24指出靠近价值链两端的位置通常是设计研发、品牌、关键零部件生产、营销等附加值高且竞争力强的生产阶段，而靠近价值链中间位置的加工、组装等生产任务则相反32。国家/部门在价值链中从事何种生产任务取决于他们的要素禀赋和竞争力，绝大多数发展中国家处于价值链的中间位置，发达国家通常凭借先进的生产技术及经济规模更靠近价值链的两端。24（二）价值链能源环境影响核算现有碳排放核算的两种主流方法为基于生产（PBA）视角和基于消费（CBA）视角的碳

11、排放核算方式。33-35其中，PBA表示“谁生产，谁负责”36，该方法易于理解和计算，被广泛应用到联合国气候变化框架公约和京都协定书等协议中，但它忽略了国际运输和潜在的碳泄漏因素。CBA表示“谁消费，谁负责”36，无论产品在哪个生产阶段产生碳排放，均由其最终消费者负责34-35。CBA强调消费者碳排放责任，虽然规避了碳泄漏问题，33，37但其计算复杂，不确定性高。基于以上两种方法，贸易隐含碳研究在不同层面展开。例如，Jiang等38发现20222022年间国际采购导致中国的二氧化碳排放总量上升9.19亿吨，且造成20222022年间非经合组织国家额外的6.7亿吨碳排放39。Peter等40发现

12、发达国家的进口隐含碳排放量远高于出口隐含碳排放量，而中国、印度等主要发展中国家的情况恰恰相反32，40-46。以上研究主要聚焦于贸易整体的视角，没有区分普通贸易和价值链活动，因而不能准确反映国际生产分工的能源环境影响。基于此，Meng等32建立了一个从国家、部门、双边层面通过价值链各种路径追踪增加值和碳排放的框架，可以实现在生产、消费、贸易三个角度核算价值链的隐含碳排放。借助于此类核算框架，Zhang等12和Wang等47发现价值链的碳排放强度高于国内生产，且复杂价值链增加了全球10%的碳排放6。以全球41个经济体为研究对象，进一步区分发展中国家和发达国家，Meng等48和Xiao等49发现在

13、发展中国家中价值链的碳排放强度小于国内生产，这是由于发展中国家大多是发达国家的代工厂，发展中国家以本国的能源消耗和污染排放为代价，满足发达国家的消费需求。Xiao等49追踪简单和复杂价值链上的增加值和碳排放，结果表明，在碳排放强度低的国家中，简单价值链路径上的碳强度低于复杂价值链路径上的碳强度，而碳强度高的国家则情况相反。进一步分析最终产品和中间产品贸易中的隐含碳排放，Meng等32发现中间产品贸易驱动碳排放转移，中国省际贸易中的碳排放总量中有82%（5.53亿吨）归因于中间产品48。三、价值链能源环境影响机制研究现有的关于价值链能源环境影响机制的研究主要分为两类，价值链能源环境影响机理研究和

14、实证研究。机理研究主要剖析价值链影响能源环境的原理与路径。实证研究则是基于现有的数据与资料，从不同层面、不同视角探索价值链与能源环境的关系。（一）价值链影响能源环境的机理一方面，全球价值链主要通过以下五个渠道促进能源消耗和二氧化碳排放。第一，生产规模的扩大加剧碳排放。价值链刺激经济生产12，50-51，在生产技术、单位产出能耗不变的基础上，经济生产的增长加剧能源消耗和污染排放。第二，跨国运输促进能源消耗。价值链的生产网络分布于全世界，地理位置相距较远，跨国运输加剧燃料燃烧，产生更多碳排放。研究表明，国际货运产生的二氧化碳排放量占全球碳排放总量的7%，预计到2050年，该份额将增加4倍。3第三，

15、价值链增加全球能源足迹。研究表明，价值链贡献了全球四分之一的能源足迹。42022年跨国公司海外子公司供应链产生的碳足迹占全球二氧化碳排放的18.7%。52另外，价值链的后向生产联系对能源足迹的贡献显著，这是因为用于最终产品生产的进口要素加剧了上游生产商的能源消耗。据统计，19952022年间价值链的后向联系使得全球能源足迹增加了5.5%。4第四，由于生产技术的限制，欠发达国家极易被锁定在能耗密集型的生产环节。欠发达国家经济和生产技术落后，以牺牲环境质量为代价进入国际市场，凭借资源和劳动力禀赋从事能源密集型、低附加值的生产任务，如果其未能提升生产技术以实现功能和价值链升级，将被锁定在低附加值、高

16、能耗的生產环节。53-55第五，价值链的中间产品贸易加剧国际间的碳排放转移。为减少本国的能源消耗，发达国家将能源密集型生产任务外包给发展中国家或者进口替代产品，在满足本国消费需求的同时，将能源消耗和污染排放留在了生产国。56Hertwich6发现19952022年间国际贸易导致全球二氧化碳排放总量增加1.1亿吨（占比18%）。另一方面，全球价值链对碳排放和气候变化也有减缓作用。首先，价值链为参与国带来的技术红利可以提高资源利用率，减少单位生产的碳排放。欠发达国家一般扮演价值链主导国家代工厂的角色，为保证产品质量，主导企业会以高标准、严要求来监督代工企业，同时为其提供生产技术和管理经验;参与国对

17、进口的技术密集型产品模仿并进行二次创新51，57;技术和知识随中间产品贸易跨国流动，促进技术溢出和扩散51，57-58。这些均有助于参与国的技术进步，促进其提高生产效率及资源利用率、降低碳排放。然而，王玉燕等58和潘安等59认为参与国能否将价值链的技术红利转化为自身的技术进步，很大程度上取决于参与国的吸收和学习能力。其次，国际市场中的良性竞争促进参与国的自主创新，以提高能源效率及生产效率。出口产品在国际市场中与相同或替代产品正面竞争，倒逼出口企业进行技术革新51;出口企业的高速成长给国内企业带来竞争与威胁，激励国内企业的技术创新57。这些竞争有效提升出口企业和国内企业的生产效率，减少单位生产的

18、碳排放。研究表明，参与价值链的企业的生产效率是传统贸易企业的两倍。3（二）价值链影响能源环境的实证研究在有关价值链影响能源环境的实证研究中，主流的建模方法有结构分解分析（SDA）和计量模型。两种模型在理论基础、适用范围、建模方法、结果呈现方式等方面存在差异。依赖于投入产出表，结构分解分析将能源或污染排放随时间的变化分解到不同因素的影响中，主要量化经济生产结构、贸易、消费需求等对宏观能源环境（主要是数量和强度指标）的影响，建模形式固定，结果直观且易于理解。60-61计量模型则主要通过回归分析在宏微观层面上测度各类因素对多种类型的能源环境指标的影响，建模形式灵活，结果由弹性系数刻画。下文对基于以上

19、两种建模方法的价值链能源环境影响研究展开综述。传统的SDA应用于探究国内/国际贸易对能源环境的影响时，通常将生产结构（列昂惕夫矩阵）作为一个整体进行分析。然而，在全球化背景下，此种建模方式不能进一步剖析国家/部门之间的经济联系。为解决该问题，学者们将列昂惕夫矩阵分解，以实现运用SDA方法捕获价值链对能源环境的影响。现有的此类文献仅有5篇，表1从研究对象、研究周期、环境指标、主要结果4个方面对其进行总结。从表1可知，现有研究聚焦于中国或全球41个国家/地区;研究的时间节点更新到2022年;环境指标有数量指标（碳排放、能源足迹）和强度指标（碳排放强度）。在SDA方法下处理数量指标的研究较为普遍，学

20、者们发现全球价值链增加了碳排放62和能源足迹4。随着强度指标在各国的政策中不断出现，有学者将SDA拓展至强度指标分析。63Zhang等12发现全球价值链是全球排放强度提高的主要驱动力。聚焦于中国的研究显示，20222022年国内价值链促进了中国的碳减排47，64，但其碳强度仍高于当地生产47，且国际价值链的碳强度更高64。应用计量模型，国内外学者从宏微观不同层面、不同视角探究价值链对能源环境的影响。表2从研究对象、价值链指标、环境指标、主要结果4个方面总结了相关研究。表2显示，多数文献聚焦于中国及其制造业，仅有2篇文章关注全球层面，1篇文章以中国地级城市为研究对象;多数研究从参与程度、分工地位

21、来刻画国家/部门参与价值链的特征，少部分文章涉及生产长度视角。首先，围绕价值链参与程度，学者们认为参与度低的国家/部门深入参与价值链会增加碳排放/碳强度26，50，54-56，58，65，但这一趋势随着参与国的生产技术提升逐渐缓和甚至逆转54，56，65。聚焦于价值链分工地位，学者们发现中国及其制造业在价值链中处于不利地位，且从事能源和劳动密集型生产任务55，58，66，虽然深入参与价值链导致贸易隐含碳排放增多，但提升价值链分工地位将显著降低贸易碳排放/碳强度50，67-69。此外，Ye等69运用中介效应模型发现，缩小与技术前沿的差距将显著提升参与国在价值链中的位置，进而降低碳排放强度。关于价

22、值链生产长度，徐博等66发现国内制造业生产长度的增加使得生产分工更加精细，进而提高了资源利用率和生产效率，显著降低了碳排放;而国际生产长度增加则导致跨国运输和包装废物变多，增加了碳排放67。四、结语在全球变暖的背景下，关注价值链能源环境影响对实现价值链的经济可持续发展有重要意义。基于价值链能源环境影响的现有研究，本文梳理了价值链核算方法的进展，探讨了能源环境核算方法及其应用，分析了价值链能源环境的影响机理，回顾了基于结构分解分析和计量模型的价值链能源环境影响实证研究。通过梳理归纳价值链能源环境影响的相关文献，本文有4个主要发现。第一，自2022年起，基于增加值貿易的价值链核算方法不断涌现，经过

23、学者们的不断探索与改进，现有价值链核算方法可以较好并全面地刻画价值链特征。第二，2022年以前的能源核算方法主要聚焦于贸易整体，而后出现了区分最终产品贸易和中间产品贸易的核算框架，实现了沿价值链的经济生产来追踪增加值和碳排放。在实证研究方面，现有研究主要聚焦于宏观层面，较少从微观层面进行探索。第三，有关价值链能源环境影响机理的研究从多个方面剖析了参与价值链对能源环境产生的正向和负向影响。第四，运用SDA方法分析价值链能源环境影响的实证研究较少，现有文献仅关注了中国和全球层面。聚焦于应用计量模型的实证分析，多数研究从价值链参与程度、分工地位的视角展开，较少文章从生产长度的视角探究。从以上发现可以

24、看出：现有研究结论揭示了国家/部门参与价值链的情况，测度了价值链相关的经济产出和碳排放，对价值链绿色发展政策的制定有所启示。随着国际分工体系持续扩张和垂直专业化程度不断提升，国际生产碎片化现象愈发普遍，全球价值链对世界经济、能源与环境问题的影响将愈发显著。然而，由于各经济体在能源结构、生产技术、环境规制等方面差异明显，不同国家参与价值链的能源环境影响也因此不同。类似的，各行业参与价值链的能源环境效应也有较大差异。基于此，全球价值链能源环境影响研究需进一步引向深入。首先，现有的价值链能源环境影响在宏观层面的研究主要聚焦于发达国家及少部分发展中国家，将更多的发展中国家与欠发达国家考虑在内是有必要的

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