全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)背景下日本能源消耗測(cè)算及特征分析
——基于多區(qū)域投入產(chǎn)出模型的分析

馬 江

（西南民族大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，成都610041）

1 文獻(xiàn)綜述

世界經(jīng)濟(jì)進(jìn)入全球化時(shí)代的一個(gè)顯著特征是全球范圍的專(zhuān)業(yè)化分工持續(xù)深化延長(zhǎng)了產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)鏈和消費(fèi)鏈。產(chǎn)品和服務(wù)在空間上的分離降低了最終產(chǎn)品貿(mào)易的增長(zhǎng)速度、提升了中間產(chǎn)品貿(mào)易的增長(zhǎng)速度。國(guó)際貿(mào)易在增進(jìn)貿(mào)易參與國(guó)福利的同時(shí)，也使自然資源、能源及環(huán)境容量的消耗在不同國(guó)家間重新配置。測(cè)算曾經(jīng)長(zhǎng)期雄踞世界第二大經(jīng)濟(jì)體地位的日本究竟有多少能源消耗來(lái)源于外部需求，深入分析這些外需能耗的國(guó)別流向和生產(chǎn)部門(mén)來(lái)源構(gòu)成情況及特征，挖掘驅(qū)動(dòng)日本外需能耗的變化因素，把握能源極度匱乏的日本在不同時(shí)期外需引致能源消耗變化的特點(diǎn)，借鑒其構(gòu)建節(jié)能減排重要機(jī)制和提升能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)對(duì)于目前經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中面臨資源、能源及環(huán)境約束的中國(guó)而言是值得認(rèn)真研究的重要課題。近年來(lái)，學(xué)者們開(kāi)始有針對(duì)性地對(duì)進(jìn)出口貿(mào)易與一國(guó)能源消耗和碳排放的關(guān)系進(jìn)行了深入研究，比較有代表性的研究包括：Lin 和Polenske（1995）[1]、 Garbaccio 等 （1999）[2]、 Peters 等（2007）[3]、陳迎（2008）[4]、齊曄（2008）[5]，這一領(lǐng)域國(guó)家比較分析中的代表性研究有：段玉婉和楊翠紅利用結(jié)構(gòu)分解技術(shù)對(duì)中日能源消耗和二氧化碳排放的空間結(jié)構(gòu)差異及其原因進(jìn)行的比較研究[6]；白秋菊和陳建針對(duì)日本經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)和技術(shù)進(jìn)步的關(guān)系進(jìn)行了研究[7]；針對(duì)日本能源現(xiàn)狀、特征及能源政策的研究中，比較有代表性的有：孟浩等對(duì)日本能源與二氧化碳排放現(xiàn)狀及應(yīng)對(duì)氣候變化的政策展開(kāi)了研究[8]；尚琳研究了日本能源政策的演進(jìn)與構(gòu)成，分析了日本能源政策的特征，另外探討了中國(guó)可以借鑒的政策設(shè)計(jì)機(jī)制[9]；張季風(fēng)對(duì)日本能源結(jié)構(gòu)升級(jí)歷程與特點(diǎn)進(jìn)行了研究，并總結(jié)了日本能源政策的有益經(jīng)驗(yàn)[10]；陳體珠等研究了日本能源供需總量和結(jié)構(gòu)狀況，梳理了日本能源政策的演變沿革[11]溫建中在肯定日本能源供給機(jī)制的同時(shí)，建設(shè)性地提出來(lái)日本能源政策的不足與局限[12]；陳海嵩分析了日本能源生產(chǎn)與消費(fèi)情況，探討了日本能源戰(zhàn)略和能源政策，另外還研究了日本能源供需現(xiàn)狀，并深入分析了日本能源結(jié)構(gòu)演變的特征[13]，。通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行細(xì)致梳理和深入分析發(fā)現(xiàn)，學(xué)者們的研究重點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、進(jìn)出口貿(mào)易與一國(guó)能源消耗和碳排放的關(guān)系及宏觀的能源供需、能源結(jié)構(gòu)升級(jí)、能源政策及能源戰(zhàn)略的制定。鮮有學(xué)者在全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)背景下從外需這一特定角度出發(fā)對(duì)日本能源消耗進(jìn)行測(cè)算及特征分析。鑒于此，本文基于WIOD數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)用多區(qū)域投入產(chǎn)出（MRIO）模型測(cè)算了1995—2011 年日本的生產(chǎn)側(cè)能耗、消費(fèi)側(cè)能耗、外需能耗及國(guó)外能耗四類(lèi)指標(biāo)，然后探析了日本外需能耗的國(guó)別流向特點(diǎn)，最后考察了日本外需能耗的部門(mén)來(lái)源及其變化趨勢(shì)，希望能夠從日本的實(shí)踐中汲取有益經(jīng)驗(yàn)促進(jìn)中國(guó)能源效率的提高和制定適宜中國(guó)國(guó)情的能源政策和能源戰(zhàn)略。

2 日本外需能耗的測(cè)算方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 測(cè)算方法

根據(jù)研究需要使用的多區(qū)域投入產(chǎn)出（MRIO）模型，可以表示為：

（1）式可以簡(jiǎn)寫(xiě)為

X=(I-A)-1=BY。X表示產(chǎn)出矩陣，其元素 表示i國(guó)直接或間接滿足j國(guó)需求的部門(mén)產(chǎn)出向量，A表示中間投入系數(shù)矩陣，由n×n個(gè)分塊矩陣Aij組成，Aij表示j國(guó)單位產(chǎn)出對(duì)i國(guó)中間需求矩陣，B=（IA）-1是里昂惕夫逆矩陣。Y表示最終需求矩陣，由n×n個(gè)分塊矩陣Yij構(gòu)成，Yij表示j國(guó)對(duì)i國(guó)產(chǎn)品的最終需求（包含居民消費(fèi)、政府消費(fèi)、固定資本形成和存貨調(diào)整）。記Fi為i國(guó)的能耗強(qiáng)度矩陣，各元素表示i國(guó)各部門(mén)單位產(chǎn)出消耗的能源，則整個(gè)世界產(chǎn)出X的能源消耗體系F可以寫(xiě)成：

基于“生產(chǎn)者責(zé)任”的生產(chǎn)側(cè)能耗是一國(guó)生產(chǎn)活動(dòng)（滿足本國(guó)和外國(guó)最終需求）在該國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)中消耗的能源，而基于“消費(fèi)者責(zé)任”的消費(fèi)側(cè)能耗則是一國(guó)國(guó)內(nèi)最終需求引致消耗的所有能源（不管生產(chǎn)發(fā)生在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外）。因此，根據(jù)（2）式計(jì)算出i國(guó)的生產(chǎn)側(cè)能耗EP和消費(fèi)側(cè)能耗EC可以表示為式（3）和式（4）：

彭水軍等（2015）[14]將生產(chǎn)側(cè)能耗分解成外需能耗和內(nèi)需能耗，服務(wù)于其他國(guó)家（地區(qū)）最終需求所消耗的能源定義為外需能耗，服務(wù)于日本最終需求的能源定義為內(nèi)需能耗；同時(shí)，也可將消費(fèi)側(cè)能耗分解成國(guó)外能耗和國(guó)內(nèi)能耗，日本最終需求在國(guó)外引致消耗的能源定義為國(guó)外能耗，日本最終需求在國(guó)內(nèi)消耗的能源定義為國(guó)內(nèi)能耗。“外需能耗”（Energy for Foreign Demand， EF）與“國(guó)外能耗”（Energy Consumption in Foreign Country，ECF）可以表示為：

容易發(fā)現(xiàn)，i國(guó)的生產(chǎn)側(cè)能耗與消費(fèi)側(cè)能耗之差實(shí)際上就等于該國(guó)“外需能耗”與“國(guó)外能耗”之差，即i國(guó)的凈外需能耗NEF可以表示為：

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本研究所用數(shù)據(jù)全部來(lái)源于WIOD數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)于日本的數(shù)據(jù)，所涉及的能源數(shù)據(jù)和多區(qū)域投入產(chǎn)出表也來(lái)源WIOD 數(shù)據(jù)庫(kù)。WIOD2013 年版的數(shù)據(jù)年份覆蓋1995-2011年，包含40個(gè)國(guó)家（地區(qū)）和一個(gè)RoW（Rest of the World）的世界投入產(chǎn)出表序列（WIOTs）及環(huán)境衛(wèi)星賬戶，每個(gè)國(guó)家（地區(qū)）有35 個(gè)部門(mén)。各國(guó)的官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為WIOD構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫(kù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其特點(diǎn)是數(shù)據(jù)的銜接匹配性和完整準(zhǔn)確性都比較真實(shí)可靠。本研究選擇與排放相關(guān)的能源使用賬戶數(shù)據(jù)，可以較好地避免雙重計(jì)算能源消耗帶來(lái)的誤差，該數(shù)據(jù)不包括能源商品的非能源使用和投入能源商品用于轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。另外，為消除價(jià)格影響帶來(lái)的誤差，本文將所用數(shù)據(jù)均平減為2002 年的可比價(jià)格后再進(jìn)行外需能耗的測(cè)算。

3 實(shí)證分析

3.1 日本外需能耗總量及其特征

根據(jù)公式（2）-（6）計(jì)算出1995-2011 年日本生產(chǎn)側(cè)與消費(fèi)側(cè)能耗及外需能耗與國(guó)外能耗如表1所示，

表1 1995-2011年日本的四種能耗（萬(wàn)TJ）

對(duì)測(cè)算數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)日本的生產(chǎn)側(cè)能耗從1995-2007 年間呈現(xiàn)幅度不大（最低值1979萬(wàn)TJ，最高值2169萬(wàn)TJ）的震蕩后于2008年開(kāi)始顯著減少，1995 年至2011 年日本生產(chǎn)側(cè)能耗的增長(zhǎng)率大致為-5.40%。日本消費(fèi)側(cè)能耗從1995 年起持續(xù)緩慢減少，2000年減少到2519萬(wàn)TJ的峰值后呈現(xiàn)加速遞減趨勢(shì)，1995 年至2011 年日本消費(fèi)側(cè)能耗的增長(zhǎng)率大致為-10.65%。日本的外需能耗從1995 年到2007 年呈現(xiàn)緩慢遞增趨勢(shì)，其年均增長(zhǎng)率大致為6.32%，日本的外需能耗2008 年開(kāi)始下降，1995 年至2011 年外需能耗的增長(zhǎng)率大致為35.85%。研究期間日本國(guó)外能耗的變化態(tài)勢(shì)呈現(xiàn)出倒“V”型特征，從1995 年震蕩上升至2008 年到達(dá)峰值的735 萬(wàn)TJ，2011 年下降至508 萬(wàn)TJ，1995 年至2011 年間的增長(zhǎng)率為-9.27%。日本生產(chǎn)側(cè)能耗和消費(fèi)側(cè)能耗都呈現(xiàn)逐年減少的根本原因是其通過(guò)進(jìn)口產(chǎn)品和服務(wù)轉(zhuǎn)移了大量隱含能耗和碳排放到其他國(guó)家，根據(jù)馬江、韋韜[15]的研究發(fā)現(xiàn)其主要的隱含能耗和碳排放轉(zhuǎn)移區(qū)域是廣大發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)。

外需能耗占生產(chǎn)側(cè)能耗的比重定義為外需占比，該指標(biāo)可以反映本國(guó)的生產(chǎn)所滿足外部消費(fèi)需求的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)言之如果一國(guó)的外需能耗占該國(guó)生產(chǎn)側(cè)能耗比重大，則該國(guó)的生產(chǎn)主要用于滿足來(lái)自本國(guó)外部引致的需求。根據(jù)測(cè)算日本的外需能耗占生產(chǎn)側(cè)能耗比重在研究期間（1995-2011）一直呈現(xiàn)比較平穩(wěn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，年增長(zhǎng)率大致為5.16%，2011 年的測(cè)算數(shù)據(jù)下降4%左右，日本在2011 年外需占比同時(shí)下跌與2008 年的世界金融危機(jī)導(dǎo)致的需求顯著減少有關(guān)。一國(guó)最終需求中消耗國(guó)外的能耗比重定義為能源消耗的國(guó)外占比，反映國(guó)外能耗占本國(guó)消費(fèi)側(cè)能耗的比重，能夠反映本國(guó)消費(fèi)側(cè)能耗的結(jié)構(gòu)特征，如果國(guó)外能耗占比大說(shuō)明一國(guó)的消費(fèi)主要靠國(guó)外能耗支撐。日本的國(guó)外占比從1995 年至2008 年增長(zhǎng)都比較緩慢，年均增長(zhǎng)率大致為1.28%，2011 年下跌了4%左右。

表2 1995-2011年日本四種能耗的增長(zhǎng)率比較

日本消費(fèi)側(cè)能耗一直大于生產(chǎn)側(cè)能耗，日本消費(fèi)側(cè)能耗的增長(zhǎng)率（-10.55%）快于生產(chǎn)側(cè)能耗的增長(zhǎng)率（-5.32%）。日本國(guó)外能耗一直遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外需能耗，日本的凈外需能耗為負(fù)表示日本的隱含能耗凈輸入，說(shuō)明日本通過(guò)進(jìn)口替代的方式從發(fā)展中國(guó)家吸收了大量產(chǎn)品能耗，在全球應(yīng)對(duì)氣候變化的行動(dòng)中理應(yīng)提供有效的二氧化碳減排技術(shù)和能源節(jié)約技術(shù)。同時(shí)利用公式（2）-（6）計(jì)算出了各國(guó)（地區(qū)）生產(chǎn)側(cè)與消費(fèi)側(cè)能耗及外需能耗與國(guó)外能耗如表3所示，對(duì)表3的測(cè)算結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，2011 年除了韓國(guó)和加拿大的生產(chǎn)側(cè)能耗略大于消費(fèi)側(cè)能耗外，大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的生產(chǎn)側(cè)能耗都小于其消費(fèi)側(cè)能耗，外需能耗也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國(guó)外能耗（韓國(guó)和加拿大外需能耗僅略大于國(guó)外能耗）；2011年除了土耳其和墨西哥的生產(chǎn)側(cè)能耗略小于消費(fèi)側(cè)能耗外大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家的生產(chǎn)側(cè)能耗都大于消費(fèi)側(cè)能耗，外需能耗也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國(guó)外能耗（土耳其和墨西哥的外需能耗略小于國(guó)外能耗）。認(rèn)真分析測(cè)算出的凈外需能耗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家都為負(fù)值（歐盟的凈外需能耗值為-1 135萬(wàn)TJ），而大多數(shù)發(fā)展國(guó)家都為正值（中國(guó)的凈外需能耗值為1 802 萬(wàn)TJ），根據(jù)以上測(cè)算的能耗數(shù)據(jù)及占比數(shù)據(jù)可以初步推斷發(fā)展中國(guó)家為發(fā)達(dá)國(guó)家的消費(fèi)需求生產(chǎn)產(chǎn)品和服務(wù)的同時(shí)輸入了大量隱含能耗和碳排放，發(fā)達(dá)國(guó)家必須嚴(yán)肅認(rèn)真地對(duì)待這個(gè)問(wèn)題，應(yīng)該在應(yīng)對(duì)“全球溫暖化”、“能源危機(jī)”及“氣候危機(jī)”等全球人口資源環(huán)境問(wèn)題方面采取更加積極和務(wù)實(shí)的態(tài)度，承擔(dān)和履行自己應(yīng)該肩負(fù)的綠色技術(shù)推廣和綠色資金援助義務(wù)。

表3 2011年各國(guó)（地區(qū)）的四種能耗（萬(wàn)TJ）

3.2 日本外需能耗的主要國(guó)別流向

從上述分析可知，美國(guó)、歐盟、日本等幾大發(fā)達(dá)國(guó)家均屬于明顯的產(chǎn)品能耗凈輸入國(guó)，那么，日本的外需能耗主要流向了哪些國(guó)家和地區(qū)呢表4顯示了日本外需能耗的國(guó)別及地區(qū)流向情況。

為考察日本的外需能耗國(guó)別流向，簡(jiǎn)化僅列出了美國(guó)、歐盟、中國(guó)、韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、BRIM及其他國(guó)家（地區(qū)），并且只考察了1995、2001、2005、2009 及2011 五個(gè)年份的國(guó)別流向情況。可以看出，1995 年日本的外需能耗占比顯著減少，從1995 年的17.55%減少到2011 年的7.48%，減少了10%左右，1995-2011年期間日本流向其他國(guó)家（地區(qū)）的外需能耗占比呈現(xiàn)逐年下降趨勢(shì)，下降至50%左右就基本不再變化。流向美國(guó)、歐盟、韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣及BRIM的外需能耗占比同樣呈現(xiàn)逐年遞減態(tài)勢(shì)，只有流向中國(guó)和其他國(guó)家（地區(qū)）的外需能耗占比呈現(xiàn)逐年遞增發(fā)展態(tài)勢(shì)，1995-2011 年增長(zhǎng)率為15.50%。綜合以上數(shù)據(jù)分析可以看出日本是典型的產(chǎn)品隱含能耗和隱含碳排放凈輸入國(guó)，日本通過(guò)進(jìn)口替代的方式從中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家吸收了大量外需能耗。

3.3 日本外需能耗的部門(mén)來(lái)源及其變化

由于出口產(chǎn)品的能耗強(qiáng)度在行業(yè)間存在較大差別，且出口額的高低不一，導(dǎo)致不同行業(yè)服務(wù)外需的能耗數(shù)量不同，測(cè)算出其變化趨勢(shì)如表5所示，日本外需能耗主要集中在運(yùn)輸業(yè)，電力、燃?xì)饧八墓?yīng)業(yè)，基本金屬及金屬制品業(yè)，化學(xué)原料及化學(xué)制品業(yè)，其他服務(wù)業(yè)，電氣、光學(xué)設(shè)備制造業(yè)，等六大行業(yè)。

表4 1995-2011年日本外需能耗的國(guó)別流向（萬(wàn)TJ）

4 結(jié)論與政策建議

本研究基于多區(qū)域投入產(chǎn)出（MRIO）模型估算了1995-2011年日本的外需能耗，重點(diǎn)分析了日本外需能耗的主要國(guó)別（地區(qū)）流向和部門(mén)分布狀況，主要研究結(jié)論如下：第一、根據(jù)多區(qū)域投入產(chǎn)出模型（MRIO)的測(cè)算發(fā)現(xiàn)，研究期間（1995-2011）日本生產(chǎn)側(cè)能耗一直小于消費(fèi)側(cè)能耗；日本外需能耗一直遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國(guó)外能耗；日本的凈外需能耗為負(fù)則表示日本的隱含能耗凈輸入。像日本這樣的發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體其生產(chǎn)側(cè)能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于消費(fèi)側(cè)能耗的事實(shí)雄辯地說(shuō)明，發(fā)展中國(guó)家為發(fā)達(dá)國(guó)家的消費(fèi)需求生產(chǎn)了大量的產(chǎn)品和服務(wù)，同時(shí)輸入了大量隱含能耗和碳排放，發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)該主動(dòng)承擔(dān)和履行肩負(fù)的綠色技術(shù)推廣和綠色資金援助義務(wù)，積極地提供技術(shù)支持和經(jīng)驗(yàn)分享。第二、通過(guò)對(duì)日本外需能耗國(guó)別流向的分析可知，1995-2011年流向美國(guó)、歐盟、韓國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣及BRIM的外需能耗占比呈現(xiàn)逐年遞減趨勢(shì)，而流向中國(guó)和其他國(guó)家（地區(qū)）的外需能耗占比呈現(xiàn)逐年遞增趨勢(shì)，其原因與中國(guó)2002 年以來(lái)對(duì)日本的貿(mào)易逆差有關(guān)，中國(guó)加入WTO 以來(lái)，與日本的經(jīng)貿(mào)關(guān)系日趨深入和密切。日本是典型的產(chǎn)品和服務(wù)隱含能耗及碳排放凈輸入國(guó)，日本等發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)進(jìn)口替代的方式從中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家吸收了大量外需能耗，中日兩國(guó)應(yīng)該本著互利互惠的貿(mào)易原則改善貿(mào)易結(jié)構(gòu)，減少貿(mào)易爭(zhēng)端共同營(yíng)造有利于兩國(guó)利益的貿(mào)易環(huán)境。

表5 1995-2011年日本外需能耗的部門(mén)分布（萬(wàn)TJ）

第三、通過(guò)對(duì)日本外需能耗的部門(mén)來(lái)源分析可知，由于出口產(chǎn)品的能耗強(qiáng)度在行業(yè)間存在較大差別，且出口額的高低不一，導(dǎo)致不同行業(yè)服務(wù)外需的能耗數(shù)量不同，日本外需能耗主要集中在運(yùn)輸業(yè)，電力、燃?xì)饧八墓?yīng)業(yè)，基本金屬及金屬制品業(yè)，化學(xué)原料及化學(xué)制品業(yè)，其他服務(wù)業(yè)，電氣、光學(xué)設(shè)備制造業(yè)等六大行業(yè)?？梢?jiàn)其傳統(tǒng)重工業(yè)生產(chǎn)部門(mén)的能耗日趨轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)，日本應(yīng)該更加積極地提供其先進(jìn)的清潔能源和節(jié)能減排技術(shù)提升發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)的清潔生產(chǎn)技術(shù)和能力，發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)也應(yīng)該積極健全環(huán)境保護(hù)法治體系和制度，為提升全球清潔生產(chǎn)水平作出貢獻(xiàn)。