考慮政策傳導(dǎo)與減排成本的中國制造業(yè)關(guān)鍵碳減排行業(yè)集辨識研究

一、引言

氣候問題是當(dāng)今人類社會面臨的最為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一。2015年《聯(lián)合國氣候變化框架公約》通過巴黎協(xié)議，將195個國家納人應(yīng)對氣候變化確保人類發(fā)展的命運共同體中①。2020 年第七十五屆聯(lián)合國大會上，中國政府宣布力爭在2030年前實現(xiàn)碳達峰，在2060年前實現(xiàn)碳中和②。2020年，我國制造業(yè)碳排放量占全國碳排放總量的 ，因此制造業(yè)碳減排對我國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)至關(guān)重要。中國政府對碳減排的關(guān)注由來已久，在減排實踐中，國家目前在行業(yè)層面提出的調(diào)控目標(biāo)主要針對“生產(chǎn)側(cè)”高直接碳排放量行業(yè)[1-2]。然而，由于制造業(yè)行業(yè)間投入產(chǎn)出關(guān)系復(fù)雜，碳排放隨著中間產(chǎn)品與服務(wù)的投入與交換發(fā)生流動與轉(zhuǎn)移，形成復(fù)雜的行業(yè)間碳轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)[3-4]。因此，忽視不同行業(yè)間的聯(lián)動，僅限制制造業(yè)中的高碳排放行業(yè)，會導(dǎo)致經(jīng)濟結(jié)構(gòu)失衡[5]。一方面，在特定碳減排效率下，不同行業(yè)潛在減排量及潛在減排成本存在差異；另一方面，行業(yè)在碳轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)中的位置及相互作用關(guān)系，決定了該行業(yè)在產(chǎn)業(yè)體系中的碳減排政策傳導(dǎo)能力。綜上，為辨識制造業(yè)關(guān)鍵調(diào)控行業(yè)，綜合考慮行業(yè)間復(fù)雜的相互關(guān)系、行業(yè)潛在減排成本及碳減排政策傳導(dǎo)能力，并針對制造細分行業(yè)制定針對性碳減排政策，是當(dāng)前實現(xiàn)制造業(yè)整體碳減排亟待解決的現(xiàn)實問題。

已有關(guān)鍵碳減排行業(yè)辨識的相關(guān)研究分別在考慮行業(yè)間關(guān)聯(lián)影響、行業(yè)碳減排成本及在行業(yè)間關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)上引入單位減排成本，從以下三個方面展開：其一，以邵帥等為代表，較多學(xué)者基于碳流動的關(guān)系數(shù)據(jù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型[6-7]，為基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)辨識關(guān)鍵調(diào)控行業(yè)提供理論支撐。具體地，宋金昭等[8]選擇了中介中心度作為辨識關(guān)鍵行業(yè)的分析指標(biāo)，提出應(yīng)從影響強度（點強度）和媒介作用（中介中心度）兩個角度，辨識中國隱含碳排放網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵行業(yè)，石油加工業(yè)等10個行業(yè)為關(guān)鍵行業(yè)。Wang 等9認為具有高行業(yè)沖擊力（出強度）和高行業(yè)中介能力（中介中心度）的電力、熱力發(fā)電業(yè)，建筑業(yè)等6個部門是隱含碳排放流網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵行業(yè)，并按照行業(yè)的碳排放特征將關(guān)鍵行業(yè)劃分為隱含碳排放的供應(yīng)商、傳遞者和消費者。此外，Liang等[10]將網(wǎng)絡(luò)中心性的概念應(yīng)用于結(jié)構(gòu)路徑分析，定義了頂點間中心性指數(shù)，將具有高頂點間中心性的特定行業(yè)定義為減碳政策應(yīng)重點關(guān)注的關(guān)鍵行業(yè)。其二，以減少碳減排帶來的經(jīng)濟損失為目標(biāo)，基于行業(yè)減排成本辨識關(guān)鍵碳減排行業(yè)的研究，主要聚焦不同行業(yè)碳減排成本測算問題。范英等[1]運用基于投人產(chǎn)出的多目標(biāo)規(guī)劃估算了中國二氧化碳減排的宏觀經(jīng)濟成本，將采掘業(yè)、化學(xué)工業(yè)、石油行業(yè)等行業(yè)定義為關(guān)鍵減排行業(yè)。通過對2005—2015年不同行業(yè)減排成本差異的比較研究，吳立軍等[12]發(fā)現(xiàn)不同行業(yè)減排成本的極差在 20倍左右，提出減排的重點部門應(yīng)集中在能夠以較低的減排成本實現(xiàn)較大減排規(guī)模的行業(yè)，如金屬采選冶煉等行業(yè)。其三，探究綜合行業(yè)關(guān)聯(lián)關(guān)系對碳減排和減排成本的影響，是近年來關(guān)鍵碳減排行業(yè)辨識研究的新趨勢。袁永科等[13]基于行業(yè)間碳關(guān)聯(lián)關(guān)系，將各產(chǎn)業(yè)部門分為前向驅(qū)動排放部門、后向驅(qū)動排放部門和其他部門，構(gòu)建一般均衡模型，分析碳市場減排策略對三種部門的作用效果，發(fā)現(xiàn)與只對熱力發(fā)電和可再生能源發(fā)電行業(yè)增加碳成本和碳補貼相比，通過擴大碳市場對高排放行業(yè)和清潔行業(yè)的覆蓋范圍可以提高減排效率。HU等[14]將可控性理論與選取中國碳排放控制行業(yè)的實際問題相結(jié)合，基于網(wǎng)絡(luò)可控理論選擇最小控制集，并基于各行業(yè)的二氧化碳影子價格選擇碳減排最小成本最小控制集。

綜上所述，現(xiàn)有研究為克服生產(chǎn)側(cè)碳排放核算體系的弊端，轉(zhuǎn)向更為有效的消費側(cè)核算體系，并從網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的視角切人，分析行業(yè)間碳流動關(guān)系數(shù)據(jù)，基于不同的網(wǎng)絡(luò)特征指標(biāo)辨識出關(guān)鍵行業(yè)。針對基于碳流動的關(guān)系數(shù)據(jù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型的研究，僅考慮行業(yè)在網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中的位置，缺乏對制造業(yè)整體減排機理的解析，從而無法把握不同行業(yè)碳生產(chǎn)率的損失狀態(tài)；針對依據(jù)減排成本確定關(guān)鍵碳減排行業(yè)的研究，在選擇調(diào)控行業(yè)時，大多優(yōu)先選擇潛在碳減排空間大、實施成本低的行業(yè)[15]，沒有考慮行業(yè)間復(fù)雜相互作用下的碳關(guān)聯(lián)關(guān)系，辨識出的關(guān)鍵行業(yè)并不能在全局意義上帶動整個制造業(yè)的碳減排；以HU等[14]為代表的第三類研究，雖同時考慮行業(yè)間碳關(guān)聯(lián)關(guān)系與減排成本，但使用二氧化碳影子價格衡量減排成本存在一定的局限性，一方面，二氧化碳影子價格是邊際碳減排成本，忽略了行業(yè)潛在碳減排量對碳減排總成本的影響，另一方面，使用參數(shù)模型測度二氧化碳影子價格，無法分析各行業(yè)效率損失狀態(tài)與損失來源，缺乏進一步的減排策略研究。為此，本文將網(wǎng)絡(luò)可控性理論與碳減排的實際問題相結(jié)合：首先，基于行業(yè)間碳流動關(guān)系構(gòu)建碳轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)模型；其次，基于SBM模型測算各行業(yè)潛在碳減排量、二氧化碳影子價格及潛在碳減排成本，構(gòu)建潛在碳減排成本最小化調(diào)控行業(yè)集辨識模型，辨識我國制造業(yè)的關(guān)鍵碳減排行業(yè)集，使行業(yè)集能以最小的潛在碳減排成本實現(xiàn)對制造業(yè)全行業(yè)的碳調(diào)控。最后，根據(jù)共同前沿框架下的效率分解理論，在當(dāng)前技術(shù)水平下，將全要素碳生產(chǎn)率分解為規(guī)模效率與純技術(shù)效率，以挖掘行業(yè)碳生產(chǎn)效率損失的真實來源，為減排策略研究提供理論支持。

本文的主要貢獻包括以下幾個方面：克服實際政策制定時忽視產(chǎn)業(yè)間關(guān)聯(lián)導(dǎo)致的政策傳導(dǎo)，僅考慮高污染高能耗等高碳行業(yè)帶來的政策調(diào)控，無法發(fā)揮制造業(yè)碳減排整體效能的局限；改進現(xiàn)有研究雖然考慮行業(yè)關(guān)聯(lián)，但僅考慮單位減排成本，從而忽略行業(yè)潛在碳排放量的制約。

二、模型構(gòu)建

（一）制造業(yè)行業(yè)間碳轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)

由于制造業(yè)行業(yè)間存在復(fù)雜的產(chǎn)品流動和服務(wù)交換關(guān)系，從消費側(cè)測算行業(yè) i 的碳排放時，除了應(yīng)包括行業(yè) i 最終需求產(chǎn)生的碳排放，還應(yīng)包括其他行業(yè)為行業(yè) i 所生產(chǎn)的中間產(chǎn)品產(chǎn)生的碳排放。行業(yè) i 為行業(yè) j 生產(chǎn)中間產(chǎn)品所產(chǎn)生的碳排放，被稱為由行業(yè) i 流向行業(yè) j 的碳轉(zhuǎn)移量，記為 ，則碳轉(zhuǎn)移矩陣可表示為 ，i∈{1，2，…， ， ，…， 。參考楊順順[16]的研究，本文給出碳轉(zhuǎn)移矩陣的測算方法：

式（1）中，A為描述行業(yè)間的生產(chǎn)消耗關(guān)系的直接消耗系數(shù)矩陣； 是制造業(yè)各行業(yè)碳排放量對角矩陣； 為制造業(yè)各行業(yè)總產(chǎn)出構(gòu)成的對角矩陣； 為制造業(yè)各行業(yè)總產(chǎn)出構(gòu)成的對角矩陣；為列昂惕夫逆矩陣，其第 i 行第 j 列元素表示行業(yè) j 單位最終需求所產(chǎn)生的行業(yè) i 的全部產(chǎn)品投入。

對比行業(yè) i 碳轉(zhuǎn)移總量，行業(yè) i 流入行業(yè) j 的碳轉(zhuǎn)移量 占行業(yè) i 碳轉(zhuǎn)出量 比重較小，可忽略不計，因此本文選取各行業(yè)碳轉(zhuǎn)出平均量（ 作為行閾值 k 。當(dāng) $T E C_{i j}＼gtrless k$ 時，存在由行業(yè) i 流向行業(yè) j 的高碳轉(zhuǎn)移量，碳減排政策傳遞信號隨著高碳轉(zhuǎn)移從行業(yè) i 傳遞到行業(yè) j ，即行業(yè) i 與行業(yè) j 間存在穩(wěn)定的碳關(guān)聯(lián)關(guān)系，記為 ，行業(yè)間碳關(guān)聯(lián)矩陣可表示為 ， "，……， ，其中：

本文以中國制造業(yè) N 個細分行業(yè)為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，制造業(yè)行業(yè)間碳關(guān)聯(lián)關(guān)系為邊，碳關(guān)聯(lián)量為邊權(quán)重，構(gòu)建反映行業(yè)間碳排放關(guān)聯(lián)關(guān)系集合的有向加權(quán)網(wǎng)絡(luò)，即制造業(yè)行業(yè)間碳轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)。

（二）關(guān)鍵碳減排行業(yè)集辨識模型

為確定關(guān)鍵碳減排行業(yè)集，本文從政策傳導(dǎo)能力與行業(yè)潛在碳減排成本兩個維度出發(fā)，首先基于網(wǎng)絡(luò)可控性理論，構(gòu)建調(diào)控行業(yè)集辨識模型；其次結(jié)合潛在碳減排成本，構(gòu)建關(guān)鍵碳減排行業(yè)集辨識模型。

1.考慮政策傳導(dǎo)能力的調(diào)控行業(yè)集辨識模型

調(diào)控行業(yè)集是指在制造業(yè)碳轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)中，通過具有特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)屬性決定政策傳導(dǎo)能力，將外部碳減排政策調(diào)控信號傳遞到制造業(yè)全行業(yè)的最少數(shù)量的行業(yè)節(jié)點集合，這種具有最大政策傳導(dǎo)能力的行業(yè)被稱為調(diào)控行業(yè)?；诰W(wǎng)絡(luò)可控性理論，制造業(yè)碳轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)中，調(diào)控行業(yè)包括兩類：一類是在碳轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)的有向連通子網(wǎng)絡(luò)中，能將外部碳減排政策調(diào)控信號傳遞到下游政策調(diào)控行業(yè)，使下游政策調(diào)控行業(yè)被間接調(diào)控，最終實現(xiàn)子網(wǎng)絡(luò)可控的行業(yè)；另一類是孤立節(jié)點行業(yè)，這類行業(yè)無法通過行業(yè)間碳關(guān)聯(lián)關(guān)系被調(diào)控，因此將孤立節(jié)點單獨加入調(diào)控行業(yè)集中。

具體地，設(shè) N 個制造業(yè)行業(yè)中調(diào)控行業(yè)個數(shù)為 M ，針對制造業(yè)第 j 個調(diào)控行業(yè)碳減排調(diào)控信號（2 ，" ，……， ，調(diào)控行業(yè) j 與行業(yè) i 間的政策調(diào)控信號傳遞關(guān)系記為 ，傳遞關(guān)系 組成的矩陣，即政策投入矩陣記為 ， ，…， ， $j＼in＼left＼{1，2$ ，…， ， M？ N ，具體如下：

本文基于 PBH決策定理[17-18]，對任意調(diào)控政策 ，通過調(diào)控行業(yè)的直接或間接政策傳導(dǎo)，實現(xiàn)制造業(yè)全行業(yè)政策調(diào)控作用，即制造業(yè)行業(yè)間碳轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)可控的充要條件是對碳關(guān)聯(lián)矩陣CEC的轉(zhuǎn)置矩陣 ，存在外部政策投入矩陣 B ，并滿足以下條件：

其中， λ 是矩陣 Q 的特征值， 是 N×N 的單位矩陣。表明調(diào)控行業(yè)的確定取決于矩陣 Q 和政策投入矩陣 B ，即制造業(yè)碳轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)是否可控是由網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)和控制輸入共同決定的。若行業(yè) j 為連通子網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)控行業(yè)，存在行業(yè) i ，使得行向量 與 線性相關(guān)，表明行業(yè) j 通過碳轉(zhuǎn)移關(guān)系將政策調(diào)控信號 傳遞給行業(yè) i ，以實現(xiàn)對行業(yè) i 的間接碳調(diào)控；若行業(yè) j 為孤立節(jié)點調(diào)控行業(yè)，需通過 進行直接調(diào)控，此時行向量 為零向量， Q 存在特征值 為零向量，與任意向量線性相關(guān)。因此，加入政策投入矩陣 B 以消除 中線性相關(guān)的行，從而使 中的行向量線性無關(guān)， 中線性相關(guān)行對應(yīng)節(jié)點即為調(diào)控行業(yè)。

由于 中線性相關(guān)行對應(yīng)節(jié)點為調(diào)控行業(yè)， 所有線性相關(guān)行向量組為調(diào)控行業(yè)集，幾何重數(shù)代表與特征值相關(guān)聯(lián)的線性獨立的特征向量的最大個數(shù)[19]，因此，制造業(yè)碳轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)可控所需要的最小節(jié)點數(shù)目 M 等于矩陣 Q 特征值的最大幾何重數(shù) ，制造業(yè)調(diào)控行業(yè)總數(shù)M 為：

2.考慮潛在碳減排成本的關(guān)鍵碳減排行業(yè)集辨識模型

在所有調(diào)控行業(yè)集中，由于行業(yè)在要素投入、生產(chǎn)產(chǎn)出等方面存在差異，不同行業(yè)要素資源的開發(fā)利用效率[21]，即生產(chǎn)過程中勞動、資本、人員等多種投人要素轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟產(chǎn)出（期望產(chǎn)出）與碳排放產(chǎn)出（非期望產(chǎn)出）的效率是不同的，該效率也被稱為全要素碳生產(chǎn)率。這意味著從制造業(yè)整體來看，不同行業(yè)距離最優(yōu)碳生產(chǎn)率的碳排放降低潛力與降低單位碳排放帶來的經(jīng)濟產(chǎn)出變化是不同的。因此在最優(yōu)全要素碳生產(chǎn)率衡量下，行業(yè) i 為實現(xiàn)最低碳排放量所需的碳減排成本稱為潛在碳減排成本 ，需要綜合考慮行業(yè)邊際減排成本和潛在碳減排量。其中，潛在減排量由行業(yè) i 距離有效前沿面的二氧化碳減排潛力 決定，行業(yè) i 邊際減排成本采用二氧化碳影子價格 來衡量。

為了避免經(jīng)濟結(jié)構(gòu)失衡，須從政策傳導(dǎo)能力與行業(yè)潛在碳減排成本兩個維度確定關(guān)鍵碳減排行業(yè)集，使行業(yè)集能夠以最小的潛在碳減排成本實現(xiàn)對制造業(yè)全行業(yè)的碳調(diào)控。定義關(guān)鍵碳減排行業(yè)集是在擁有最大碳減排政策傳導(dǎo)能力的行業(yè)集合中，潛在碳減排總成本TC最小的行業(yè)集合。對于調(diào)控行業(yè)集來說，其潛在碳減排總成本 T C 為行業(yè)集中各個行業(yè)潛在碳減排成本 之和，具體如下：

其中， 是判斷函數(shù)，如果行業(yè) i 是調(diào)控行業(yè)集中的一個行業(yè)， ，否則為0。潛在碳減排成本 表示行業(yè) i 降低潛在減排量付出的成本，等于減少單位碳排放量的邊際減排成本 （二氧化碳影子價格）與潛在減排量 的乘積，具體如下：

本文參照Wei等[22]構(gòu)建的SBM方法體系，以行業(yè)每年的資本、勞動、能源為投入變量，產(chǎn)值為期望產(chǎn)出，碳排放量為非期望產(chǎn)出，構(gòu)建全要素碳生產(chǎn)率 計算模型，并基于全要素碳生產(chǎn)率模型計算 與 ，具體如下：

其中， 分別表示投入、期望產(chǎn)出、非期望產(chǎn)出變量的個數(shù)； 分別代表投入、期望產(chǎn)出、非期望產(chǎn)出值； 表示投入、期望產(chǎn)出與非期望產(chǎn)出的松弛變量； 為期望產(chǎn)出的價格，選用行業(yè)年總產(chǎn)值； 為期望產(chǎn)出、非期望產(chǎn)出的對偶變量。

三、實證分析

本文以2020年制造業(yè)碳排放量數(shù)據(jù)與投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)為樣本，首先構(gòu)建制造業(yè)行業(yè)間碳轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合關(guān)鍵碳減排行業(yè)集辨識模型，辨識分析中國制造業(yè)關(guān)鍵調(diào)控行業(yè)集；其次，對未達到效率最優(yōu)的關(guān)鍵行業(yè)進行效率分解，調(diào)整要素投入配置，并提出合理和有針對性的碳減排策略。

（一）數(shù)據(jù)來源

本文使用的數(shù)據(jù)包括碳排放量數(shù)據(jù)與投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)。碳排放量數(shù)據(jù)的測算方法參照《IPCC2006年國家溫室氣體清單指南（2019年修訂版）》第二卷能源第6.3節(jié)的算法，其中涉及的能源消耗數(shù)據(jù)來自《2020年中國能源統(tǒng)計年鑒》。由于進口產(chǎn)品不消耗國內(nèi)能源，非競爭投入產(chǎn)出表可以區(qū)分國內(nèi)產(chǎn)品與進口產(chǎn)品的中間投入，因此，本文以制造業(yè)18個部門為研究對象（表1），選取2020年非競爭型投入產(chǎn)出表數(shù)據(jù)進行研究。

（二）中國制造業(yè)關(guān)鍵碳減排行業(yè)集辨識分析

本文基于關(guān)鍵碳減排行業(yè)集辨識模型，辨識分析中國制造業(yè)2020 年關(guān)鍵碳減排行業(yè)集。依據(jù)公式（5）可知，制造業(yè)行業(yè)總數(shù) N=18，Q 是2020年制造業(yè)行業(yè)間碳轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)鄰接矩陣CEC的轉(zhuǎn)置，其具有最大幾何重數(shù)的 ，為 ，因此，調(diào)控行業(yè)集包含的最小行業(yè)數(shù)目 M 為18-7=11 ，在18個行業(yè)中可能的調(diào)控行業(yè)集 個。為了精簡計算，使算法不需要遍歷所有可能行業(yè)集，首先，結(jié)合公式（4），依據(jù) Q 中線性相關(guān)行對應(yīng)節(jié)點即為調(diào)控行業(yè)的原則， Q 中所有行元素均為0的行線性相關(guān)，因此包括食品和煙草制品業(yè)（01）、紡織業(yè)（02）等在內(nèi)的9個行業(yè)必為調(diào)控行業(yè)，可能的行業(yè)集降至 個。其次，通過公式（1）計算2020年制造業(yè)碳排放轉(zhuǎn)移矩陣TEC，刪除不符合要求且不能起到穩(wěn)定政策傳導(dǎo)作用的連線，得到擁有穩(wěn)定碳流動路徑的制造業(yè)行業(yè)間碳轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)（圖1）。其中，6、7、8、9、10等11個行業(yè)節(jié)點組成子網(wǎng)絡(luò)，子網(wǎng)絡(luò)可控所需調(diào)控行業(yè)數(shù) 。第一步確定的9個調(diào)控行業(yè)中，節(jié)點1、4、5、12、16為孤立節(jié)點，節(jié)點6、17、18在子網(wǎng)絡(luò)中，因此子網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控行業(yè)由節(jié)點6、17、18與另外兩個行業(yè)組成，這意味著在節(jié)點2與3之間至多有一個是調(diào)控行業(yè)節(jié)點。節(jié)點2與3存在單向碳流入關(guān)系，對節(jié)點2施加碳減排調(diào)控信號 ，可以實現(xiàn)對節(jié)點3的間接碳調(diào)控，由此，節(jié)點3不是調(diào)控行業(yè)，可能的調(diào)控行業(yè)集降至 個。最后，遍歷28種調(diào)控行業(yè)組合方案，當(dāng)存在政策投人矩陣 B 滿足 ，該方案即為調(diào)控行業(yè)集。

結(jié)果顯示有15種方案可以實現(xiàn)制造業(yè)行業(yè)間碳轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)的可控性，如表2所示。

在確定所有調(diào)控行業(yè)集后，本文根據(jù)式（9）、式（10）測算2020 年各行業(yè)的減排潛力 和二氧化碳影子價格 ，由此得到各行業(yè)的潛在碳減排成本 ，結(jié)果見表3。

由上述分析可知，實現(xiàn)制造業(yè)行業(yè)間碳轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)可控性的調(diào)控行業(yè)集并非唯一，共有15種可行方案，以式（6）作為目標(biāo)函數(shù)，基于調(diào)控行業(yè)集潛在碳減排成本最小化原則，方案15{1、2、4、5、6、11、12、14、16、17、18}為關(guān)鍵碳減排行業(yè)集。對所有調(diào)控行業(yè)集進行分析可以發(fā)現(xiàn)，調(diào)控集中一定會出現(xiàn)5個孤立行業(yè)與4個零入度行業(yè)（表4）。5個孤立行業(yè)分別為食品和煙草制品業(yè)（01），木材加工和家具制造業(yè)（04），造紙印刷和文教體育用品制造業(yè)（05），專用設(shè)備制造業(yè)（12），儀器儀表制造業(yè)（16）；4個零人度行業(yè)分別為紡織業(yè)（02），石油、煉焦產(chǎn)品和核燃料加工業(yè)（06），其他制造和廢品廢料綜合利用業(yè)（17），金屬制品、機械和設(shè)備修理業(yè)（18）?；诳煽匦岳碚?，要達成網(wǎng)絡(luò)的可控性，每個行業(yè)必須有自己的上游節(jié)點，這個節(jié)點既可以是制造業(yè)中的其他行業(yè)，也可以是外部的政策投入。針對5個孤立行業(yè)，要設(shè)定減排目標(biāo)進行獨立調(diào)控，以對整個制造業(yè)網(wǎng)絡(luò)的碳排放進行調(diào)控。對于4個零人度行業(yè)，這類行業(yè)一般處于產(chǎn)業(yè)鏈上游，是碳排放流動的源頭產(chǎn)業(yè)，主要通過供給驅(qū)動效應(yīng)，即上游產(chǎn)業(yè)向下游產(chǎn)業(yè)提供中間產(chǎn)品時形成的供應(yīng)關(guān)系來轉(zhuǎn)移碳排放。

其余9個行業(yè)則以不同概率出現(xiàn)在調(diào)控行業(yè)集中。從表4可知，化學(xué)產(chǎn)品制造業(yè)（07）和金屬制品業(yè)（10）出現(xiàn)在調(diào)控集中的可能性最高，分別為 40% 與 33.33% ，其余行業(yè)次之，紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品加工業(yè)（03）出現(xiàn)在調(diào)控集中的概率為 0% 。因為紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品業(yè)（03）與其上游行業(yè)紡織業(yè)（02）唯一關(guān)聯(lián)，且紡織業(yè)是零入度行業(yè)。

《高耗能行業(yè)重點領(lǐng)域能效標(biāo)桿水平和基準(zhǔn)水平（2021年版）》提出的重點碳排放行業(yè)中，制造業(yè)有石油、煉焦及核燃料加工業(yè)（06），化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)（07），非金屬礦物制品業(yè)（08）和黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)（09）四類行業(yè)，除了石油、煉焦及核燃料加工業(yè)，其他三類制造業(yè)并不在關(guān)鍵碳減排行業(yè)集中。因為這三類行業(yè)的碳排放量可以通過穩(wěn)定的中間產(chǎn)品消費關(guān)系被上游行業(yè)間接調(diào)控，同時化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)（07）與黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)（09）的潛在碳減排成本在所有行業(yè)中分別位于第2、第3，這表明其存在短期減排困難。因此，將這類行業(yè)納入重點碳排放行業(yè)時，未充分考慮行業(yè)之間的碳流動關(guān)系。

四、減排策略分析

為挖掘關(guān)鍵碳排放行業(yè)的效率損失來源，提出合理、有針對性的碳減排策略，本文對未達到效率最優(yōu)的關(guān)鍵行業(yè)進行效率分解，并調(diào)整要素投入配置，以實現(xiàn)全要素碳生產(chǎn)率最優(yōu)。

（一）關(guān)鍵碳減排行業(yè)集全要素碳生產(chǎn)率分解

基于全要素碳生產(chǎn)率的計算結(jié)果，本文參考CHUNG等[23]的研究方法，對當(dāng)前技術(shù)水平下不考慮技術(shù)進步，未達到效率最優(yōu)的6個關(guān)鍵行業(yè)進行效率分解，得到純技術(shù)效率與規(guī)模效率（表5），分解結(jié)果如圖2所示。

從表5中可以得出，從碳排放量與碳排放強度下降潛力來看，關(guān)鍵碳減排行業(yè)集中的行業(yè)可以被分為三類：第一，高潛力型，擁有較高的碳排放量與碳排放強度下降潛力，關(guān)鍵碳減排行業(yè)集中食品與煙草制品業(yè)（01）、紡織業(yè)（02）與制紙印刷和文教體育用品制造業(yè)（05）屬于此類行業(yè)。這些行業(yè)呈現(xiàn)粗放式的經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢，經(jīng)濟發(fā)展偏離了低碳發(fā)展的軌道，控碳壓力較大，亟須擺脫“低產(chǎn)出、低效率、高排放”的窠臼，實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與低碳發(fā)展雙軌道并進。第二，低潛力型，關(guān)鍵碳減排行業(yè)集中屬于這類的有3個，分別是通用設(shè)備制造業(yè)（11）、專用設(shè)備制造業(yè)（12）與電氣機械和器材制造業(yè)（14）。這類行業(yè)的碳排放量與碳排放強度降低潛力相對較低，面對的控碳壓力相對較小，在經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護方面的協(xié)調(diào)性較好，正在逐步實現(xiàn)低排放、高產(chǎn)出的低碳經(jīng)濟效益。第三，無潛力型，這類行業(yè)在推進經(jīng)濟發(fā)展的同時做到了節(jié)能減排，基本實現(xiàn)低排放、高產(chǎn)出、高效率的低碳經(jīng)濟效益，已經(jīng)形成精細化的發(fā)展態(tài)勢，有著先進的管理理念與清潔的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，面對的控碳壓力較小。以紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品（03）木材加工和家具制造業(yè)（04）為代表的5個行業(yè)的全要素碳生產(chǎn)率已達到最優(yōu)，仍可以通過發(fā)展節(jié)能減排技術(shù)、研發(fā)新能源等方法降低碳排放。從效率分解結(jié)果來看，關(guān)鍵碳減排行業(yè)集的11個行業(yè)中有6個行業(yè)的綜合技術(shù)效率遠小于1，說明其綜合技術(shù)存在很大的提升空間。6個行業(yè)中食品與煙草制品業(yè)（01）、通用設(shè)備制造業(yè)（11）、專用設(shè)備制造業(yè)（12）與電氣機械和器材制造業(yè)（14）的碳生產(chǎn)率損失主要來自低規(guī)模效率，處于規(guī)模收益遞減狀態(tài)，存在規(guī)模無效情況。因此，需要適當(dāng)減少資源投入，探索最優(yōu)要素配置比例，使之與最優(yōu)生產(chǎn)規(guī)模保持一致，以達到規(guī)模有效。而紡織業(yè)（02）與制紙印刷和文教體育用品制造業(yè)（05）效率損失的主要原因是純技術(shù)效率偏低，說明行業(yè)未能有效組織利用要素投入，存在行業(yè)組織方式、管理方式落后的問題，應(yīng)努力進行管理創(chuàng)新與制度創(chuàng)新，以提高純技術(shù)效率來促進全要素碳生產(chǎn)率。

（二）關(guān)鍵碳減排行業(yè)集中非有效行業(yè)要素投入配置改進方案

為達到最優(yōu)配置以實現(xiàn)全要素碳生產(chǎn)率最優(yōu)，本文對要素投入進行調(diào)整分析。要素投入調(diào)整的具體方案如表6所示。

從各個行業(yè)的調(diào)整方案來看，紡織業(yè)（02）的總要素投入調(diào)整比例最高，食品和煙草制品業(yè)（01）總調(diào)整比例相對較低，說明紡織業(yè)（02）的要素投入結(jié)構(gòu)不合理問題最為突出，擁有最大的投入冗余量；其余4個行業(yè)均擁有較高的總要素投人比例，需要調(diào)整要素投入。從3種要素投入的總調(diào)整比例來看，能源投入總調(diào)整比例最高，為 57.74% ，其次為勞動力投入比例，為 52.83% ，資本投入總調(diào)整比例最低，只有 5.44% 。

五、總結(jié)與展望

本文考慮行業(yè)關(guān)聯(lián)關(guān)系對碳減排的影響，將網(wǎng)絡(luò)可控性理論與碳減排的實際問題相結(jié)合，同時，克服參數(shù)方法衡量減排成本的局限，基于全要素碳生產(chǎn)率，測算各個行業(yè)潛在碳減排量、二氧化碳影子價格及潛在碳減排成本，分析各行業(yè)效率損失狀態(tài)與損失來源。綜合制造業(yè)行業(yè)間關(guān)聯(lián)關(guān)系和減排成本，對我國制造業(yè)關(guān)鍵碳減排行業(yè)集的選擇問題以及減排調(diào)控策略進行研究，結(jié)合前文分析，得到如下結(jié)論與減排策略：

（1）根據(jù)PBH判據(jù)，行業(yè)的最小調(diào)控行業(yè)集可以實現(xiàn)對制造業(yè)全行業(yè)碳排放的調(diào)控，但是行業(yè)調(diào)控集并不是唯一的。以本文辨識的15種調(diào)控集為例，每一種調(diào)控集代表一套調(diào)控方案，不同的調(diào)控方案有各自的優(yōu)缺點，這就為碳排放調(diào)控行業(yè)的選擇提供了靈活性，因此國家可以根據(jù)具體情況提出相應(yīng)的目標(biāo)，從而確定特定時期內(nèi)特定目標(biāo)約束下的碳排放調(diào)控行業(yè)。

（2）加快推進制造業(yè)全行業(yè)的協(xié)同減排。考慮到制造業(yè)行業(yè)間復(fù)雜的碳排放流動過程，有必要系統(tǒng)地制定碳減排策略，將節(jié)能減排技術(shù)貫穿產(chǎn)品全生命周期，強化調(diào)控行業(yè)所在產(chǎn)業(yè)鏈前向后向銜接帶來的協(xié)同減排效果。若調(diào)控行業(yè)位于產(chǎn)業(yè)鏈上游，要在生產(chǎn)中樹立綠色低碳理念，優(yōu)化部門能源結(jié)構(gòu)與能源利用率，降低本部門的碳排放量；若調(diào)控行業(yè)位于產(chǎn)業(yè)鏈下游，在實現(xiàn)本部門節(jié)能減排的同時，還要將生態(tài)設(shè)計納入產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)，在消費中間產(chǎn)品的同時提高中間產(chǎn)品低碳準(zhǔn)入門檻，以此帶動上游部門節(jié)能減排，從而實現(xiàn)該行業(yè)所在產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同減排，帶動整個制造業(yè)的低碳發(fā)展。

（3）根據(jù)行業(yè)自身特點進行碳減排決策?；谛史纸?，發(fā)現(xiàn)行業(yè)間全要素碳生產(chǎn)率水平差異較大的原因各不相同，因此有必要綜合考慮行業(yè)碳排放的特點，分析其效率損失來源，制定合理、有針對性的碳減排決策，從而提高碳生產(chǎn)率，助力雙碳目標(biāo)的實現(xiàn)。

需要指出的是，本研究仍存在如下不足：其一，樣本的選擇僅考慮2020年制造業(yè)碳排放量數(shù)據(jù)與投人產(chǎn)出數(shù)據(jù)，缺乏不同年份的對比與分析，未來將從時間維度出發(fā)挖掘更多規(guī)律；其二，從政策傳導(dǎo)與減排成本兩個維度出發(fā)仍具有片面性，其他諸如韌性等因素需進一步探討。未來，將在總體的節(jié)能減排約束條件下，結(jié)合行業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展水平、碳排放能力及網(wǎng)絡(luò)韌性，實現(xiàn)局部和整體的目標(biāo)最優(yōu)，自下而上分階段分析碳排放關(guān)鍵行業(yè)的布局方式與調(diào)控政策。

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（責(zé)任編輯余敏）