上海市產(chǎn)業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展研究
——基于非競爭型投入產(chǎn)出模型

□ 張東海

我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，意味著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不再一味追求GDP，而是轉(zhuǎn)向提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展的質(zhì)量，解決以往以效率換增長、以污染換增長的發(fā)展方式問題，更多地關(guān)注優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、減少污染和排放等方面[1]。黨的二十大報(bào)告提出，要加快建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系，著力提高全要素生產(chǎn)率，著力提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性和安全水平；要加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型；推動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展綠色化、低碳化是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

現(xiàn)有文獻(xiàn)關(guān)于產(chǎn)業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的研究主要側(cè)重于低碳發(fā)展或高效率發(fā)展的某一方面。在低碳發(fā)展方面，部分研究[2-4]基于投入產(chǎn)出模型，計(jì)算得到各產(chǎn)業(yè)能源強(qiáng)度和碳排強(qiáng)度，通過分析碳排放轉(zhuǎn)移的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性，給出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化發(fā)展路徑；在經(jīng)濟(jì)高效率發(fā)展方面，部分研究[5-6]運(yùn)用DEA 模型測度不同產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投入產(chǎn)出效率?，F(xiàn)有文獻(xiàn)也鮮有將兩者相結(jié)合的研究，徐大豐[7]基于投入產(chǎn)出模型，通過計(jì)算各產(chǎn)業(yè)碳排放影響力系數(shù)，提出既能降低碳排放又能保持經(jīng)濟(jì)增長的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整策略。此外，現(xiàn)有文獻(xiàn)一般基于競爭型投入產(chǎn)出模型，基于本地區(qū)的非競爭型投入產(chǎn)出模型分析的研究方法也較為罕見，此方法需要將他省調(diào)入也從中間投入部分扣除。

本文在基于非競爭型投入產(chǎn)出模型的基礎(chǔ)上，以上海市為例，通過計(jì)算得到碳生產(chǎn)率、增加值率和關(guān)聯(lián)度等指標(biāo)，將產(chǎn)業(yè)碳足跡、產(chǎn)業(yè)附加值率和產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度相結(jié)合，綜合反映上海市各產(chǎn)業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的水平，并進(jìn)行聚類分析，進(jìn)一步提出各產(chǎn)業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的方向建議，為上海市雙碳目標(biāo)路徑的制定和現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系建設(shè)提供決策參考。

| 模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)處理

（一）模型構(gòu)建

當(dāng)前國內(nèi)公布的投入產(chǎn)出表為競爭型投入產(chǎn)出表，依據(jù)競爭型投入產(chǎn)出表計(jì)算本地區(qū)的行業(yè)間中間消耗會產(chǎn)生高估的問題，需要將進(jìn)口產(chǎn)品作為中間投入部分進(jìn)行單列，因此也就形成了非競爭型投入產(chǎn)出表。對于單個地區(qū)而言，參照林衛(wèi)斌等[8]將進(jìn)口中間投入剔除的研究方法，將進(jìn)口中間投入和他省調(diào)入中間投入同時剔除，形成本地非競爭直接消耗系數(shù)矩陣和本地非競爭完全消耗系數(shù)矩陣。

1.本地非競爭完全消耗系數(shù)。競爭型投入產(chǎn)出模型基本形式為式（1）。

其中，X為各產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)出列向量，I為單位矩陣，A為直接消耗系數(shù)矩陣，Y為最終使用列向量。(I-A)-1為列昂惕夫逆矩陣，也即完全消耗系數(shù)矩陣，其元素表示所屬列行業(yè)生產(chǎn)單位最終產(chǎn)品時對所屬行行業(yè)的產(chǎn)品消耗情況，包括直接消耗和間接消耗。

設(shè)MF為進(jìn)口調(diào)入系數(shù)對角矩陣，假設(shè)行業(yè)i進(jìn)口產(chǎn)品和他省調(diào)入產(chǎn)品在所有產(chǎn)品部門j的投入中的比例相同，其對角元素可按式（2）計(jì)算，對角元素為進(jìn)口產(chǎn)品和他省調(diào)入產(chǎn)品在中間投入中的占比。借助MF將進(jìn)口中間投入和他省調(diào)入中間投入剔除，進(jìn)而得到本地非競爭直接消耗系數(shù)矩陣，見式（3）。接著根據(jù)直接消耗系數(shù)和完全消耗系數(shù)之間的關(guān)系，通過式（4）計(jì)算得到本地非競爭完全消耗系數(shù)矩陣。

其中，mfii為對角矩陣的對角元素，IMi為i行業(yè)產(chǎn)品進(jìn)口額，IFi為i行業(yè)產(chǎn)品國內(nèi)省外流入額，Xi為i行業(yè)產(chǎn)出，Al為本地非競爭直接消耗系數(shù)矩陣，Bl為本地非競爭完全消耗系數(shù)矩陣。

2.本地非競爭碳排放完全消耗系數(shù)。各產(chǎn)業(yè)碳排放量根據(jù)該行業(yè)分品種能源消費(fèi)量乘以相應(yīng)的碳排放系數(shù)計(jì)算得到，用Ci表示i產(chǎn)業(yè)的碳排放量。各產(chǎn)業(yè)碳排放強(qiáng)度是指產(chǎn)業(yè)單位產(chǎn)出所產(chǎn)生的二氧化碳排放量，為便于計(jì)算，將各產(chǎn)業(yè)碳排放強(qiáng)度表示為對角矩陣的形式，用E表示，其對角矩陣為產(chǎn)業(yè)單位產(chǎn)出的碳排放量，見式（5）。

用F表示本地非競爭碳排放完全消耗系數(shù)矩陣，其元素Fij表示j行業(yè)生產(chǎn)單位最終產(chǎn)品時對i行業(yè)的消耗碳排放，包括直接消耗碳排放和間接消耗碳排放。其計(jì)算方法見式（6），為產(chǎn)業(yè)碳排放強(qiáng)度對角矩陣與本地非競爭完全消耗系數(shù)矩陣的乘積。

3.碳生產(chǎn)率、增加值率和關(guān)聯(lián)度。本文所指產(chǎn)業(yè)碳生產(chǎn)率為各產(chǎn)業(yè)單位本地完全消耗碳排放所能產(chǎn)生的最終產(chǎn)品數(shù)額，為本地非競爭碳排放完全消耗系數(shù)矩陣列向量之和的倒數(shù)，也即1/Fj，反映了產(chǎn)業(yè)碳排放的生產(chǎn)效率水平和產(chǎn)業(yè)碳足跡。產(chǎn)業(yè)增加值率由投入產(chǎn)出表中行業(yè)增加值（用Vj表示）與總投入（總產(chǎn)出）相除得到，也即Vj/X j，反映了產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的總體經(jīng)濟(jì)效益水平。本文所指關(guān)聯(lián)度為本地國民經(jīng)濟(jì)每增加一個單位最終產(chǎn)品時對某產(chǎn)業(yè)的需求感應(yīng)程度，由本地非競爭完全消耗系數(shù)矩陣對應(yīng)產(chǎn)業(yè)的行和（用Bli表示）以及增加值（用Vi表示）占國民生產(chǎn)總值（用V表示）比重相乘得到，也即Bli×Vi/V。

4.聚類分析。基于上述計(jì)算得到碳生產(chǎn)率、增加值率和關(guān)聯(lián)度三項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，對全行業(yè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行聚類分析，以對各產(chǎn)業(yè)進(jìn)行歸類，有利于進(jìn)一步分析各類產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)。由于事先不確定聚類的數(shù)量，采用系統(tǒng)聚類方法以直觀判斷產(chǎn)業(yè)聚類數(shù)量，其距離度量方法選用離差平方和法。在聚類分析之前需要對指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理以消除量綱的影響，本文選用最大最小值歸一化方法。

（二）數(shù)據(jù)來源與處理

1.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。投入產(chǎn)出表數(shù)據(jù)來源于《上海2017 年投入產(chǎn)出表》，能源消耗數(shù)據(jù)來源于《2018 上海能源和環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》，二氧化碳排放系數(shù)主要來源于最新《生態(tài)環(huán)境部關(guān)于商請?zhí)峁?018 年度省級人民政府控制溫室氣體排放目標(biāo)責(zé)任落實(shí)情況自評估報(bào)告的函》，其中煤炭、石油和天然氣的排放因子分別按2.66 噸二氧化碳/噸標(biāo)煤、1.73 噸二氧化碳/ 噸標(biāo)煤和1.56噸二氧化碳/噸標(biāo)煤，電力排放因子按0.5641 千克二氧化碳/千瓦時設(shè)置。熱力排放因子按照《上海市生態(tài)環(huán)境局關(guān)于調(diào)整本市溫室氣體排放核算指南相關(guān)排放因子數(shù)值的通知》中上海市特征值0.06 噸二氧化碳/吉焦設(shè)置。

2.部門調(diào)整與合并。由于投入產(chǎn)出表產(chǎn)業(yè)分類與上海能源和環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒中的產(chǎn)業(yè)分類并不是一一對應(yīng)關(guān)系，需將《2018 上海能源和環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》中的產(chǎn)業(yè)部門合并以與《上海2017 年投入產(chǎn)出表》中的產(chǎn)業(yè)部門相對應(yīng)，最終調(diào)整為與投入產(chǎn)出表口徑一致的42 個產(chǎn)業(yè)部門。

| 實(shí)證結(jié)果與分析

（一）碳生產(chǎn)率、增加值率和關(guān)聯(lián)度

根據(jù)上述所構(gòu)建的模型，計(jì)算得到上海市各產(chǎn)業(yè)碳生產(chǎn)率、增加值率和關(guān)聯(lián)度（表1）。碳生產(chǎn)率為每噸二氧化碳排放情況下所能生產(chǎn)的產(chǎn)品價值（產(chǎn)業(yè)碳足跡的倒數(shù)），產(chǎn)業(yè)碳生產(chǎn)率與產(chǎn)業(yè)的能耗以及產(chǎn)業(yè)鏈的長短相關(guān)，能耗越大、產(chǎn)業(yè)鏈越長則碳生產(chǎn)率越小。增加值率代表了附加值率的高低，附加值率越高的行業(yè)增加值率越高。關(guān)聯(lián)度表示單位本地國內(nèi)生產(chǎn)總值對行業(yè)部門產(chǎn)出的完全需求感應(yīng)程度，代表了本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展對產(chǎn)業(yè)的依賴程度。

（二）聚類分析

運(yùn)用計(jì)算機(jī)編程語言Python，將上述所計(jì)算得到的上海市各產(chǎn)業(yè)碳生產(chǎn)率、增加值率和關(guān)聯(lián)度三個指標(biāo)數(shù)據(jù)歸一化后進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析。具體聚類分析結(jié)果見圖1。從聚類樹狀圖看，將42 個行業(yè)以0.85距離為分界線分為五個類別較為合適。金融、批發(fā)和零售歸為一類，記為第I 類；房地產(chǎn)、教育等歸為一類，記為第Ⅱ類；研究和試驗(yàn)發(fā)展、綜合技術(shù)服務(wù)等歸為一類，記為第Ⅲ類；租賃和商務(wù)服務(wù)、儀器儀表等歸為一類，記為第Ⅳ類；金屬冶煉和壓延加工品業(yè)、化學(xué)產(chǎn)品等歸為一類，記為第Ⅴ類。

（三）結(jié)果分析

從表1 指標(biāo)數(shù)據(jù)和圖1 聚類結(jié)果看，第I 類行業(yè)的三個指標(biāo)都處于較高水平，可視為優(yōu)勢發(fā)展產(chǎn)業(yè)；第Ⅱ類行業(yè)增加值率和碳生產(chǎn)率都處于較高水平，但關(guān)聯(lián)度普遍較低，可視為自身效率發(fā)展水平較高但需提高服務(wù)其他行業(yè)能力的產(chǎn)業(yè)；第Ⅲ類行業(yè)的三個指標(biāo)總體位于中間水平，有望逐步提高發(fā)展水平，可視為逐步向高質(zhì)量發(fā)展的產(chǎn)業(yè)；第Ⅳ類行業(yè)碳生產(chǎn)率普遍較高，但增加值率較低，可視為亟需提高附加值率的產(chǎn)業(yè)；第Ⅴ類行業(yè)三個指標(biāo)總體處于較低水平，可視為亟需轉(zhuǎn)型發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。

| 結(jié)論與建議

（一）繼續(xù)擴(kuò)大第I 類行業(yè)發(fā)展優(yōu)勢

在產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的形勢下，作為上海市支柱型產(chǎn)業(yè)的金融業(yè)、批發(fā)和零售業(yè)（第I 類）的發(fā)展優(yōu)勢進(jìn)一步凸顯，這兩大產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意味著產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的綠色低碳發(fā)展和經(jīng)濟(jì)高效發(fā)展的雙發(fā)展。下一步上海市產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，可進(jìn)一步擴(kuò)大這兩大支柱型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢，尤其是擴(kuò)大金融業(yè)發(fā)展優(yōu)勢。

（二）著力提升第Ⅱ類和第Ⅲ類行業(yè)生產(chǎn)性服務(wù)功能

第Ⅱ類和第Ⅲ類行業(yè)關(guān)聯(lián)度普遍較低，主要原因在于其生產(chǎn)性服務(wù)的功能未能很好地體現(xiàn)。生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)作為促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步、提高生產(chǎn)效率的服務(wù)行業(yè)，是制造業(yè)高端智能化的重要支撐，也是推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的重點(diǎn)。下一步經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需著力提升生產(chǎn)性服務(wù)功能，以引領(lǐng)全市產(chǎn)業(yè)價值鏈向高端發(fā)展。

（三）著重提高第Ⅳ類行業(yè)增加值率

第Ⅳ類行業(yè)如儀器儀表、通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)和其他電子設(shè)備、交通運(yùn)輸設(shè)備、通用設(shè)備等產(chǎn)業(yè)普遍存在增加值率偏低的問題，其主要問題還在于相關(guān)產(chǎn)業(yè)以來料加工形式為主的特點(diǎn)，關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品部件依賴進(jìn)口，以致于產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力不足。第Ⅳ類產(chǎn)業(yè)下一步發(fā)展的重點(diǎn)在于通過加大自主研發(fā)、深化體制機(jī)制改革等方式提高產(chǎn)業(yè)的附加值率。

（四）加快第Ⅴ類行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展

第Ⅴ類行業(yè)如鋼鐵、石化、化工等傳統(tǒng)高耗能行業(yè)所占比重仍然較高，傳統(tǒng)高耗能行業(yè)仍然是阻礙上海市經(jīng)濟(jì)綠色低碳發(fā)展的主要因素，在雙碳戰(zhàn)略背景下亟需低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。上海市產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需進(jìn)一步遏制高耗能高排放項(xiàng)目的發(fā)展，淘汰落后產(chǎn)能，尤其是加快鋼鐵、化工等產(chǎn)業(yè)的綠色化改造，向新材料、智能制造、精細(xì)化工、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)方向轉(zhuǎn)型發(fā)展。

為更準(zhǔn)確全面地探究各國家或地區(qū)之間的產(chǎn)業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展問題，開展連續(xù)可比價時間序列的投入產(chǎn)出分析可作為下一步的研究方向，基于國際和區(qū)域間競爭型投入產(chǎn)出模型的研究也可作為未來的研究方向。