全球價值鏈能源環(huán)境影響研究的回顧與展望

王輝 王孟含 張丹陽

摘要：全球價值鏈已成為世界經濟增長的重要引擎，沿價值鏈的經濟生產活動對能源與環(huán)境產生深刻影響，價值鏈治理逐漸成為各國政府及學術界關注的熱點問題?；仡檭r值鏈及其能源環(huán)境影響的核算方法，發(fā)現(xiàn)其經過不斷改進逐漸趨于完善，且主要應用于宏觀層面研究。進一步歸納價值鏈能源環(huán)境的影響機理并綜述相關的實證研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有文獻主要從價值鏈參與程度、分工地位兩個方面展開。最后，對價值鏈能源環(huán)境影響研究未來可能的方向進行了展望。

關鍵詞：全球價值鏈;能源環(huán)境效應;影響機理;實證研究;文獻綜述

中圖分類號：F124;X32

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5595（2022）02-0001-08

一、引言

20世紀90年代以來，運輸、信息、通信技術的進步極大地促進了國際生產分工和垂直專業(yè)化，產品由多個國家或部門協(xié)作生產，增加值在各生產階段被創(chuàng)造，并沿著國際貿易路線傳遞和累積，由此形成全球價值鏈。[1]價值鏈的興起改變了經濟格局，各國不必建立完整的價值鏈，而是通過專注于自身有比較優(yōu)勢的生產活動，來融入價值鏈。這種方式有助于促進生產及提高經濟效率，對于新興經濟體及欠發(fā)達國家的經濟發(fā)展與減貧具有重要意義。[2]例如，在埃塞俄比亞，參與價值鏈企業(yè)的生產率是傳統(tǒng)貿易企業(yè)的兩倍，價值鏈參與程度每增加1%，人均收入會增加1%以上。[3]

沿價值鏈的經濟生產活動對世界能源環(huán)境問題有著深刻影響。[4]跨境生產合作中存在著較為普遍的“碳泄露”問題。中間產品貿易[5]和生產碎片化為生產階段的轉移鋪平了道路，發(fā)達國家將能源密集型生產任務轉移到勞動力廉價、環(huán)境監(jiān)管寬松的欠發(fā)達國家，然后再從欠發(fā)達國家采購所需產品與服務。然而，由于區(qū)域間生產碳排放強度存在差異，欠發(fā)達國家因國際采購增加的碳排放超過了發(fā)達國家由此減少的碳排放，導致全球二氧化碳排放總量上升。據(jù)統(tǒng)計，1995—2007年間國際采購導致全球二氧化碳排放總量增加了1.1億噸[6]，此外，跨國運輸中的能源消耗也進一步加劇了全球碳排放，研究表明，國際貨運貢獻了全球7%的碳排放量。

隨著全球價值鏈對能源環(huán)境的影響日漸凸顯，價值鏈治理逐漸成為各國政府及學術界關注的熱點問題。全球有137個進口國實施綠色貿易壁壘政策，對進口中間或最終產品及其各生產環(huán)節(jié)做出綠色環(huán)保規(guī)定。歐盟提高生產中使用可再生能源的比例，旨在2050年實現(xiàn)溫室氣體相比于1990年減少60%～80%的目標。在聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的推動下，包括絕大多數(shù)發(fā)展中國家在內的130多個經濟體共同發(fā)起構建“一帶一路”國際綠色發(fā)展聯(lián)盟的倡議[7]，以實現(xiàn)綠色貿易及傳播綠色生產技術[8-9]。在世界貿易組織發(fā)布的《全球價值鏈發(fā)展報告》中，著重強調了沿價值鏈的經濟生產和跨國運輸對能源消耗與污染排放產生的深刻影響。[3，10]另外，國內外學者針對價值鏈及其能源環(huán)境影響也做了大量的研究。基于此，本文系統(tǒng)地回顧價值鏈及其能源環(huán)境核算、價值鏈能源環(huán)境影響機制的相關研究，梳理該領域的發(fā)展脈絡，厘清研究進展與前沿，探討存在的研究空白與可能的研究方向，以期為全球價值鏈及其能源環(huán)境影響研究提供有益借鑒。

二、價值鏈及其能源環(huán)境影響核算

價值鏈已成為全球經濟增長的重要來源[2]，在全球價值鏈中實現(xiàn)可持續(xù)的經濟增長是世界各國關注的發(fā)展目標[5]，這要求準確刻畫價值鏈特征并核算其經濟能源環(huán)境影響。下文將分別回顧價值鏈及其能源環(huán)境影響的核算研究。

（一）價值鏈核算

現(xiàn)有關于價值鏈核算的文獻中，常用的研究方法包括案例分析、網絡分析及投入產出分析等。[2]其中，投入產出表通過矩陣式布局清晰地描述了國家/行業(yè)間的經濟和生產聯(lián)系，因此在價值鏈核算領域運用最廣泛。[11-12]在全球價值鏈時代，中間產品貿易是國際貿易的主要組成部分，這種情況下傳統(tǒng)的將出口全部計入本國經濟的貿易統(tǒng)計方法會導致重復計算問題，扭曲當今貿易格局。因此，為了客觀評價國家/部門在生產中的貢獻，有學者提出新的貿易統(tǒng)計方法?；诠溬Q易，學者們提出了用于衡量一國出口中的進口含量的垂直專業(yè)化指標[13]、用于衡量一國生產最終或出口產品中的進口部分的指標[14-15]，但這些指標在某些情況下仍存在重復計算的問題。例如，中國的汽車企業(yè)進口英國的輪胎，該輪胎采用的橡膠原料進口于印度尼西亞，其中英國從印度尼西亞的進口部分則無法在中國及其后續(xù)貿易中得到體現(xiàn)。為了解決該問題，學者們提出基于增加值貿易的方法。Johnson等[16]提出用國內增加值在總出口中的占比來衡量跨境生產強度。在此基礎上，Koopman等[17-19]將一個國家的出口總額按照來源分解成出口的增加值、返回國內的增加值、外國增加值、重復計算的增加值，該框架整合了垂直專業(yè)化生產與增加值貿易，更好地追蹤生產鏈上增加值的創(chuàng)造過程。王直等[20]進一步將該框架從國家層面拓展到部門和雙邊貿易層面。

基于以上研究，學術界相繼提出許多刻畫全球價值鏈特征的具體指標。Koopman等[17]構建了價值鏈參與程度和地位指標。在全球價值鏈分工中，國家/部門需求或供給的中間產品越多，表示其嵌入價值鏈程度越深;如果其更多扮演的是中間產品供給方的角色，則意味著該國家/部門整體上處于價值鏈分工的上游，反之則處于價值鏈分工下游。在此基礎上，Wang等[21]區(qū)分了簡單價值鏈和復雜價值鏈，并且提出前向和后向參與程度指標。Fally等[22]提出平均生產長度指標，用以量化生產鏈的長度及國家/部門在生產鏈條中的位置，其中上游度定義為生產與最終消費之間的平均階段數(shù)，下游度表示每一個產品所包含的平均生產階段數(shù)[23]。不同于Fally等[22]的研究，Wang等[24]將生產長度定義為一個國家的主要投入體現(xiàn)到另一個國家的最終產品中的平均生產階段數(shù)，不僅區(qū)分了國內、國際價值鏈，還區(qū)分了簡單價值鏈、復雜價值鏈的生產長度，而且提出了前向和后向生產長度的概念。然而，前述衡量國家/部門在價值鏈中位置的指標均只能反應國家/部門接近價值鏈的上游或下游，不能確定其在價值鏈中的準確位置，因此Wang等[24]進一步將前后向生產長度之比定義為生產線位置指標，以反映國家/部門在價值鏈中的準確位置[25]，且該指標在國際報告中被廣泛應用[2-3]。

運用以上價值鏈指標，學者們考察了國家/部門在價值鏈中的參與情況。聚焦于價值鏈參與程度，呂延方等[26]發(fā)現(xiàn)中國嵌入價值鏈的程度日益加深，憑借資源稟賦優(yōu)勢，勞動密集型部門更多扮演供給方角色[27]。圍繞價值鏈生產長度，何祚宇等[28]發(fā)現(xiàn)2000年以來全球范圍內跨境生產合作愈加頻繁，生產任務分工更加精細。劉志彪[29]指出中國正在延長國內價值鏈長度，加速國內生產階段的精細化和專業(yè)化，以提高國內的制造能力和競爭力。在價值鏈地位或位置方面，鄭玉等[30]發(fā)現(xiàn)中國的技術密集型部門在價值鏈中的地位遠不及發(fā)達國家，且發(fā)達國家仍是價值鏈中的主導者[31]。Wang等[24]指出靠近價值鏈兩端的位置通常是設計研發(fā)、品牌、關鍵零部件生產、營銷等附加值高且競爭力強的生產階段，而靠近價值鏈中間位置的加工、組裝等生產任務則相反[32]。國家/部門在價值鏈中從事何種生產任務取決于他們的要素稟賦和競爭力，絕大多數(shù)發(fā)展中國家處于價值鏈的中間位置，發(fā)達國家通常憑借先進的生產技術及經濟規(guī)模更靠近價值鏈的兩端。[24]

（二）價值鏈能源環(huán)境影響核算

現(xiàn)有碳排放核算的兩種主流方法為基于生產（PBA）視角和基于消費（CBA）視角的碳排放核算方式。[33-35]其中，PBA表示“誰生產，誰負責”[36]，該方法易于理解和計算，被廣泛應用到《聯(lián)合國氣候變化框架公約》和《京都協(xié)定書》等協(xié)議中，但它忽略了國際運輸和潛在的碳泄漏因素。CBA表示“誰消費，誰負責”[36]，無論產品在哪個生產階段產生碳排放，均由其最終消費者負責[34-35]。CBA強調消費者碳排放責任，雖然規(guī)避了碳泄漏問題，[33，37]但其計算復雜，不確定性高?；谝陨蟽煞N方法，貿易隱含碳研究在不同層面展開。例如，Jiang等[38]發(fā)現(xiàn)2001—2008年間國際采購導致中國的二氧化碳排放總量上升9.19億噸，且造成2008—2011年間非經合組織國家額外的6.7億噸碳排放[39]。Peter等[40]發(fā)現(xiàn)發(fā)達國家的進口隱含碳排放量遠高于出口隱含碳排放量，而中國、印度等主要發(fā)展中國家的情況恰恰相反[32，40-46]。

以上研究主要聚焦于貿易整體的視角，沒有區(qū)分普通貿易和價值鏈活動，因而不能準確反映國際生產分工的能源環(huán)境影響?；诖?，Meng等[32]建立了一個從國家、部門、雙邊層面通過價值鏈各種路徑追蹤增加值和碳排放的框架，可以實現(xiàn)在生產、消費、貿易三個角度核算價值鏈的隱含碳排放。借助于此類核算框架，Zhang等[12]和Wang等[47]發(fā)現(xiàn)價值鏈的碳排放強度高于國內生產，且復雜價值鏈增加了全球10%的碳排放[6]。以全球41個經濟體為研究對象，進一步區(qū)分發(fā)展中國家和發(fā)達國家，Meng等[48]和Xiao等[49]發(fā)現(xiàn)在發(fā)展中國家中價值鏈的碳排放強度小于國內生產，這是由于發(fā)展中國家大多是發(fā)達國家的代工廠，發(fā)展中國家以本國的能源消耗和污染排放為代價，滿足發(fā)達國家的消費需求。Xiao等[49]追蹤簡單和復雜價值鏈上的增加值和碳排放，結果表明，在碳排放強度低的國家中，簡單價值鏈路徑上的碳強度低于復雜價值鏈路徑上的碳強度，而碳強度高的國家則情況相反。進一步分析最終產品和中間產品貿易中的隱含碳排放，Meng等[32]發(fā)現(xiàn)中間產品貿易驅動碳排放轉移，中國省際貿易中的碳排放總量中有82%（5.53億噸）歸因于中間產品[48]。

三、價值鏈能源環(huán)境影響機制研究

現(xiàn)有的關于價值鏈能源環(huán)境影響機制的研究主要分為兩類，價值鏈能源環(huán)境影響機理研究和實證研究。機理研究主要剖析價值鏈影響能源環(huán)境的原理與路徑。實證研究則是基于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)與資料，從不同層面、不同視角探索價值鏈與能源環(huán)境的關系。

（一）價值鏈影響能源環(huán)境的機理

一方面，全球價值鏈主要通過以下五個渠道促進能源消耗和二氧化碳排放。第一，生產規(guī)模的擴大加劇碳排放。價值鏈刺激經濟生產[12，50-51]，在生產技術、單位產出能耗不變的基礎上，經濟生產的增長加劇能源消耗和污染排放。第二，跨國運輸促進能源消耗。價值鏈的生產網絡分布于全世界，地理位置相距較遠，跨國運輸加劇燃料燃燒，產生更多碳排放。研究表明，國際貨運產生的二氧化碳排放量占全球碳排放總量的7%，預計到2050年，該份額將增加4倍。[3]第三，價值鏈增加全球能源足跡。研究表明，價值鏈貢獻了全球四分之一的能源足跡。[4]2016年跨國公司海外子公司供應鏈產生的碳足跡占全球二氧化碳排放的18.7%。[52]另外，價值鏈的后向生產聯(lián)系對能源足跡的貢獻顯著，這是因為用于最終產品生產的進口要素加劇了上游生產商的能源消耗。據(jù)統(tǒng)計，1995—2009年間價值鏈的后向聯(lián)系使得全球能源足跡增加了5.5%。[4]第四，由于生產技術的限制，欠發(fā)達國家極易被鎖定在能耗密集型的生產環(huán)節(jié)。欠發(fā)達國家經濟和生產技術落后，以犧牲環(huán)境質量為代價進入國際市場，憑借資源和勞動力稟賦從事能源密集型、低附加值的生產任務，如果其未能提升生產技術以實現(xiàn)功能和價值鏈升級，將被鎖定在低附加值、高能耗的生產環(huán)節(jié)。[53-55]第五，價值鏈的中間產品貿易加劇國際間的碳排放轉移。為減少本國的能源消耗，發(fā)達國家將能源密集型生產任務外包給發(fā)展中國家或者進口替代產品，在滿足本國消費需求的同時，將能源消耗和污染排放留在了生產國。[56]Hertwich[6]發(fā)現(xiàn)1995—2007年間國際貿易導致全球二氧化碳排放總量增加1.1億噸（占比18%）。

另一方面，全球價值鏈對碳排放和氣候變化也有減緩作用。首先，價值鏈為參與國帶來的技術紅利可以提高資源利用率，減少單位生產的碳排放。欠發(fā)達國家一般扮演價值鏈主導國家代工廠的角色，為保證產品質量，主導企業(yè)會以高標準、嚴要求來監(jiān)督代工企業(yè)，同時為其提供生產技術和管理經驗;參與國對進口的技術密集型產品模仿并進行二次創(chuàng)新[51，57];技術和知識隨中間產品貿易跨國流動，促進技術溢出和擴散[51，57-58]。這些均有助于參與國的技術進步，促進其提高生產效率及資源利用率、降低碳排放。然而，王玉燕等[58]和潘安等[59]認為參與國能否將價值鏈的技術紅利轉化為自身的技術進步，很大程度上取決于參與國的吸收和學習能力。其次，國際市場中的良性競爭促進參與國的自主創(chuàng)新，以提高能源效率及生產效率。出口產品在國際市場中與相同或替代產品正面競爭，倒逼出口企業(yè)進行技術革新[51];出口企業(yè)的高速成長給國內企業(yè)帶來競爭與威脅，激勵國內企業(yè)的技術創(chuàng)新[57]。這些競爭有效提升出口企業(yè)和國內企業(yè)的生產效率，減少單位生產的碳排放。研究表明，參與價值鏈的企業(yè)的生產效率是傳統(tǒng)貿易企業(yè)的兩倍。[3]

（二）價值鏈影響能源環(huán)境的實證研究

在有關價值鏈影響能源環(huán)境的實證研究中，主流的建模方法有結構分解分析（SDA）和計量模型。兩種模型在理論基礎、適用范圍、建模方法、結果呈現(xiàn)方式等方面存在差異。依賴于投入產出表，結構分解分析將能源或污染排放隨時間的變化分解到不同因素的影響中，主要量化經濟生產結構、貿易、消費需求等對宏觀能源環(huán)境（主要是數(shù)量和強度指標）的影響，建模形式固定，結果直觀且易于理解。[60-61]計量模型則主要通過回歸分析在宏微觀層面上測度各類因素對多種類型的能源環(huán)境指標的影響，建模形式靈活，結果由彈性系數(shù)刻畫。下文對基于以上兩種建模方法的價值鏈能源環(huán)境影響研究展開綜述。

傳統(tǒng)的SDA應用于探究國內/國際貿易對能源環(huán)境的影響時，通常將生產結構（列昂惕夫矩陣）作為一個整體進行分析。然而，在全球化背景下，此種建模方式不能進一步剖析國家/部門之間的經濟聯(lián)系。為解決該問題，學者們將列昂惕夫矩陣分解，以實現(xiàn)運用SDA方法捕獲價值鏈對能源環(huán)境的影響。現(xiàn)有的此類文獻僅有5篇，表1從研究對象、研究周期、環(huán)境指標、主要結果4個方面對其進行總結。從表1可知，現(xiàn)有研究聚焦于中國或全球41個國家/地區(qū);研究的時間節(jié)點更新到2014年;環(huán)境指標有數(shù)量指標（碳排放、能源足跡）和強度指標（碳排放強度）。在SDA方法下處理數(shù)量指標的研究較為普遍，學者們發(fā)現(xiàn)全球價值鏈增加了碳排放[62]和能源足跡[4]。隨著強度指標在各國的政策中不斷出現(xiàn)，有學者將SDA拓展至強度指標分析。[63]Zhang等[12]發(fā)現(xiàn)全球價值鏈是全球排放強度提高的主要驅動力。聚焦于中國的研究顯示，2007—2012年國內價值鏈促進了中國的碳減排[47，64]，但其碳強度仍高于當?shù)厣a[47]，且國際價值鏈的碳強度更高[64]。

應用計量模型，國內外學者從宏微觀不同層面、不同視角探究價值鏈對能源環(huán)境的影響。表2從研究對象、價值鏈指標、環(huán)境指標、主要結果4個方面總結了相關研究。

表2顯示，多數(shù)文獻聚焦于中國及其制造業(yè)，僅有2篇文章關注全球層面，1篇文章以中國地級城市為研究對象;多數(shù)研究從參與程度、分工地位來刻畫國家/部門參與價值鏈的特征，少部分文章涉及生產長度視角。首先，圍繞價值鏈參與程度，學者們認為參與度低的國家/部門深入參與價值鏈會增加碳排放/碳強度[26，50，54-56，58，65]，但這一趨勢隨著參與國的生產技術提升逐漸緩和甚至逆轉[54，56，65]。聚焦于價值鏈分工地位，學者們發(fā)現(xiàn)中國及其制造業(yè)在價值鏈中處于不利地位，且從事能源和勞動密集型生產任務[55，58，66]，雖然深入參與價值鏈導致貿易隱含碳排放增多，但提升價值鏈分工地位將顯著降低貿易碳排放/碳強度[50，67-69]。此外，Ye等[69]運用中介效應模型發(fā)現(xiàn)，縮小與技術前沿的差距將顯著提升參與國在價值鏈中的位置，進而降低碳排放強度。關于價值鏈生產長度，徐博等[66]發(fā)現(xiàn)國內制造業(yè)生產長度的增加使得生產分工更加精細，進而提高了資源利用率和生產效率，顯著降低了碳排放;而國際生產長度增加則導致跨國運輸和包裝廢物變多，增加了碳排放[67]。

四、結語

在全球變暖的背景下，關注價值鏈能源環(huán)境影響對實現(xiàn)價值鏈的經濟可持續(xù)發(fā)展有重要意義?；趦r值鏈能源環(huán)境影響的現(xiàn)有研究，本文梳理了價值鏈核算方法的進展，探討了能源環(huán)境核算方法及其應用，分析了價值鏈能源環(huán)境的影響機理，回顧了基于結構分解分析和計量模型的價值鏈能源環(huán)境影響實證研究。

通過梳理歸納價值鏈能源環(huán)境影響的相關文獻，本文有4個主要發(fā)現(xiàn)。第一，自2012年起，基于增加值貿易的價值鏈核算方法不斷涌現(xiàn)，經過學者們的不斷探索與改進，現(xiàn)有價值鏈核算方法可以較好并全面地刻畫價值鏈特征。第二，2018年以前的能源核算方法主要聚焦于貿易整體，而后出現(xiàn)了區(qū)分最終產品貿易和中間產品貿易的核算框架，實現(xiàn)了沿價值鏈的經濟生產來追蹤增加值和碳排放。在實證研究方面，現(xiàn)有研究主要聚焦于宏觀層面，較少從微觀層面進行探索。第三，有關價值鏈能源環(huán)境影響機理的研究從多個方面剖析了參與價值鏈對能源環(huán)境產生的正向和負向影響。第四，運用SDA方法分析價值鏈能源環(huán)境影響的實證研究較少，現(xiàn)有文獻僅關注了中國和全球層面。聚焦于應用計量模型的實證分析，多數(shù)研究從價值鏈參與程度、分工地位的視角展開，較少文章從生產長度的視角探究。從以上發(fā)現(xiàn)可以看出：現(xiàn)有研究結論揭示了國家/部門參與價值鏈的情況，測度了價值鏈相關的經濟產出和碳排放，對價值鏈綠色發(fā)展政策的制定有所啟示。

隨著國際分工體系持續(xù)擴張和垂直專業(yè)化程度不斷提升，國際生產碎片化現(xiàn)象愈發(fā)普遍，全球價值鏈對世界經濟、能源與環(huán)境問題的影響將愈發(fā)顯著。然而，由于各經濟體在能源結構、生產技術、環(huán)境規(guī)制等方面差異明顯，不同國家參與價值鏈的能源環(huán)境影響也因此不同。類似的，各行業(yè)參與價值鏈的能源環(huán)境效應也有較大差異?；诖?，全球價值鏈能源環(huán)境影響研究需進一步引向深入。首先，現(xiàn)有的價值鏈能源環(huán)境影響在宏觀層面的研究主要聚焦于發(fā)達國家及少部分發(fā)展中國家，將更多的發(fā)展中國家與欠發(fā)達國家考慮在內是有必要的。其次，在目前價值鏈參與程度/位置研究的基礎上，有必要進一步分析價值鏈長度變化對能源環(huán)境的影響。最后，價值鏈能源環(huán)境影響的區(qū)域、行業(yè)異質性值得在未來的研究中進一步探索。

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責任編輯：曲 紅

Retrospect and Prospect in the Studies of the Impacts of Global

Value Chains on Energy and Environment

WANG Hui， WANG Menghan， ZHANG Danyang

（School of Economics and Management， China University of Petroleum （East China）， Qingdao 266580， Shandong， China）

Abstract：Global value chains （GVCs） have become a key engine of global economic growth， whose economic activities exert a profound influence on energy and environment and whose governance has become a subject of current interest of both government and academia. This paper reviews the methodologies of accounting for global value chains and the impacts on energy and environment， which suggests that the accounting methods， chiefly used at the macro level， are undergoing an incremental improvement. The paper further clarifies the mechanisms of impacts of GVCs on energy and environment with relevant empirical studies and concludes that the current study is centering on GVCs degree and position. Finally， the paper analyzes the prospective impacts of GVCs on energy and environment.

Key words： global value chains; the impacts on energy and environment; influence mechanism; empirical research; literature review