基于省際貿易視角的環境治理隱含成本研究

薛 儉，朱 迪，趙來軍

(1.陜西科技大學經濟與管理學院，陜西 西安 710021；2.上海交通大學中美物流研究院，上海 200030； 3.上海交通大學安泰經濟與管理學院，上海 200052)

1 引言

國際貿易在快速發展的同時，對環境污染也造成了一定影響，貿易隱含污染問題已經逐漸成為學術界的關注焦點。國外學術界對于隱含污染問題的研究較早，最早是在1974年由國際高級研究機構聯合會提出“隱含能”，這是首次用“隱含”的概念分析產品在生產過程和投入使用過程中的污染排放問題，國外對隱含污染問題的研究成果較豐富。2006年，隱含污染問題才逐漸引起了國內學者的關注，近幾年此問題的關注度越來越高。

關于隱含污染排放的測算，國內外學者大都采用投入產出法和雙邊貿易總量方法。Liu Qiaoling和Wang Qi[1]比較了兩種方法的核算過程，發現投入產出法能夠衡量地區間錯綜復雜的貿易關系，更適合從最終消費和省際貿易的角度來分析隱含污染排放的相關問題。投入產出法最早由Leontief在20世紀30年代提出，在20世紀60年代后期開始應用到能源和環境領域，近幾年，國內外學者開始聚焦用投入產出法研究隱含污染轉移問題。

基于國際貿易角度，Tang Xu等[2]采用投入產出法研究了中國因國際貿易而造成的隱含碳排放，其他學者還研究了中日貿易[3]、中美貿易[4]、中德貿易[5]、中澳貿易[6]等，他們得出的結論是：中國是隱含碳排放的凈出口國，發達國家通過把工業品出口到發展中國家的形式，將碳排放的責任轉嫁到發展中國家?；趪鴥荣Q易角度，Wang Zhaohua等[7]采用多區域投入產出模型分別從生產端和消費端對中國八大區域隱含碳排放進行分析，Ling Zaili等[8]核算了由西氣東輸跨省貿易導致的隱含SO2排放量，結果顯示區域間隱含污染轉移和經濟發展水平密切相關，轉移方向大致是中西部地區向東部沿海地區輸出隱含污染。國際貿易和國內貿易相結合的角度出發，潘安[9]和Mi Zhifu等[10]利用投入產出模型研究了中國2012年由對外貿易和區域貿易導致的碳排放問題，發現中國面臨的碳泄漏主要在于區域貿易而非對外貿易。

利用投入產出法核算隱含污染轉移量的研究成果已逐漸豐富[11-12]，關于隱含污染排放影響因素分解的主要方法有結構分解分析(SDA)和指數分解分析(IDA)。Wu Rui等[3]認為IDA僅使用了總部門的信息，對于數據的要求較低且國外學者主要用IDA研究能源排放情況。SDA可以彌補IDA方法的不足，如今SDA廣泛應用于能源與環境的研究中，例如：李玲等[13]基于SDA分析發現能源消耗系數是影響我國能源強度變化的主導因素。謝銳等[14]采用SDA研究發現造成我國碳排放增長的主要因素是經濟發展。Brizga等[15]運用SDA模型研究了三個波羅的海國家1995-2013年碳排放量變化的影響因素，結果表明貿易品最終需求的快速增長導致了波羅的海國家碳排放的增加。

綜上所述，關于隱含污染的研究仍存在一定的局限性：一是多數文獻對國際貿易引起的隱含碳進行研究，基于省際貿易視角來研究環境治理隱含成本問題的文獻較少；二是多數文獻測算隱含污染采用投入產出法，投入產出表中的數據沒有考慮通貨膨脹等因素的影響；三是已有文獻只核算隱含污染的轉移量，研究隱含成本的文獻較少，且沒有考慮同一污染物在不同地區治理成本的差異性。

本文在上述研究的基礎上，利用2007和2010年的區域間投入產出數據研究泛京津冀區域內隱含SO2轉移量及其引起的隱含成本，構建隱含成本結構合理性評估模型判斷隱含SO2結構的合理性，并利用SDA考察隱含成本變化的影響因素。相較于現有文獻，本文的創新工作主要涉及以下三個方面：一是基于省際貿易視角，提出了環境治理隱含成本的科學問題，并構建模型進行研究。二是應用投入產出表數據，充分考慮通貨膨脹因素，并依據污染物在不同地區治理成本的差異性，測算了隱含成本。三是基于SDA模型將隱含成本的變化因素分解為技術效應、規模效應、結構效應和價格效應四種影響因素，深入探究了2007-2010年我國隱含成本變化的影響因素，為區域經濟的可持續發展、省份經濟的均衡發展提供政策參考。

2 模型選取及構建

2.1 數據來源及區域選擇

由于投入產出表的可獲得性，本研究使用的投入產出數據來源于2007和2010年的中國30省份區域間投入產出表[16-17]。農產品生產價格指數、工業品出廠價格指數、建筑安裝工程價格指數、商品零售價格指數和分地區SO2排放數據來源于《中國統計年鑒》，服務項目價格指數來源于《各省統計年鑒》。能源平衡表來源于《中國能源統計年鑒》。工業SO2去除量、工業煙塵去除量、工業粉塵去除量、本年運行費用來自于《中國環境統計年鑒》。

本文選取6個具有代表性的部門：農林牧漁業、工業、建筑業、交通運輸及倉儲業、批發零售業、其他服務業。數據以2007年為基期，通過不同價格指數分別對2010年各部門的數據進行調整，剔除通貨膨脹因素。由于近90%的SO2來自于煤炭燃燒[1]，故本文依據分省份SO2排放數據和能源平衡表，按照煤炭消耗量對各省非工業部門的SO2排放量進行核算。

本文選取泛京津冀(PBTH)為實證分析區域，包括北京(BJ)、天津(TJ)、河北(HB)、山西(SX)、內蒙古(NM)、山東(SD)，其他24省份合并為其他省份。六省可以按GDP劃分為兩種類型，經濟發展水平高的發達省份，包括北京、天津、山東；工業密集程度高、城市化水平低的欠發達省份，包括河北、山西、內蒙古。

2.2 環境投入產出(EIO)模型

本文在區域間投入產出表中新增污染物排放量的橫向指標，引入單位治理成本，核算隱含成本，構建環境投入產出模型，具體過程如下：

首先，在區域間投入產出表的基礎上構建環境投入產出表，形式如表1所示。設有m個地區，n個部門。r和s表示兩個不同的地區，i和j表示兩個不同的部門。

表1 EIO表的基本形式

其次，根據EIO表的橫縱向平衡關系：

X=(I-A)-1Y

(1)

A是直接消耗矩陣；Y是最終使用的矩陣；X是總產出；I為單位矩陣；令L=(I-A)-1，L是Leontief逆矩陣。引入污染物直接排放系數矩陣C′，則最終使用中的隱含污染量：

Q=C′(LY)=C′LY

(2)

具體的，s地區最終使用中的隱含污染量用(2)中的矩陣運算得到：

(3)

其中，Q1s,Q2s…Qms分別是n×1的列矩陣。Q1s中n個元素之和表示所有地區提供給地區s的隱含污染量中來自地區1的部分，Q2s中n個元素之和表示所有地區提供給地區s的隱含污染量中來自地區2的部分，Qms中n個元素之和表示所有地區提供給地區s的隱含污染量中來自地區m的部分。這樣，可以算出任意兩個地區中污染物的相互轉移量和轉移方向，某地區污染物的流入量和流出量的差值就是本地區此種污染物的凈轉移量。

然而，由于各省脫硫技術水平和去除率的差異導致各省SO2的單位治理費用不同，故僅從轉移量上來研究隱含SO2難以得到有效性的建議措施。本文參考薛儉和趙來軍[18]的相關研究，對轉移量進行貨幣化處理，將本年運行費用進行分攤，得到SO2的單位治理成本。具體公式為：

RCSO2=Ω·λ·PSO2/(a·P煙塵+b·P粉塵+λ·PSO2)

(4)

a，b，λ分別表示去除每萬噸煙塵，粉塵，SO2成本的比例系數；Ω為年運行費用；P為某種污染物的去除量；RCSO2為SO2分攤的去除成本。根據曹東和王金南[19]的研究成果：a，b系數選取為1，λ系數選取為7.5。SO2的單位治理成本為：

(5)

由上式可以求出不同地區SO2的單位治理成本。則r地區i部門替s地區承擔的隱含成本為：

(6)

2.3 隱含成本結構合理性評估模型

為了準確分析由于隱含成本轉嫁而導致的環境不公平性，判斷隱含SO2結構的合理性。本文借鑒“貿易的環境污染條件指數”[20]的構建思路，通過構建省際貿易隱含污染指數來衡量各省各部門隱含SO2結構的合理性。其計算公式如下:

(7)

2.4 結構分解分析(SDA)模型

本文通過構建SDA模型考察PBTH區域造成隱含成本變化的驅動因素，借鑒Grossman和Krueger[21]創立的對外貿易環境效應理論，把造成隱含成本改變的驅動因素分解成四種效應：技術效應、規模效應、結構效應、價格效應。

根據公式(3)、(6)，s地區中的隱含污染量來源于r地區i部門的部分為：

(8)

ΔQRC=f(ΔEtec)+f(ΔEsca)+f(ΔEstr)

+f(ΔEpri)

(9)

f(ΔEtec)、f(ΔEsca)、f(ΔEstr)、f(ΔEpri)分別表示其他因素不變的情況下，技術因素、規模因素、結構因素和價格因素的變動對隱含成本的影響。

3 實證分析

3.1 環境投入產出模型的實證結果及分析

3.1.1 隱含SO2的變化分析

表2是2007年和2010年PBTH區域內各省各部門隱含SO2凈轉移量和隱含成本，正負號表示變動方向，不表示數值大小。結果顯示隱含SO2凈轉移量和隱含成本在不同省份和不同行業的差距較大。

表2 2007年和2010年六省六行業的隱含SO2凈轉移量和隱含成本

從行業角度來說，六個行業中隱含SO2集中產生在工業部門，工業部門隱含SO2平均占比85%，其余五個部門所產生的隱含SO2僅占很小的比例。顯然，工業貿易是導致隱含SO2的主要原因。

從省份角度來說，發達省份的隱含SO2輸出量大于輸入量，是隱含SO2的凈輸出??；山西、內蒙古隱含SO2輸入量大于輸出量，是隱含SO2的凈輸入??；河北的變化較大，由隱含SO2的凈輸入省變為凈輸出省，可見在2007-2010年間，河北環境有所改善。具體來說，發達省份中的北京是省際貿易中最大的受益方，2007年轉嫁給其他五省80.87%的隱含SO2，2010年轉嫁給其他五省84.89%的隱含SO2。省際貿易增長加劇了欠發達省份中的山西和內蒙古的不公平性，2007年和2010年山西、內蒙古替其他省份平均承擔了8.58%的隱含SO2。而河北由于工業部門的貿易結構改變，從2007年凈輸入3.65萬噸的隱含SO2轉變為凈輸出2.50萬噸的隱含SO2。

2010年隱含SO2的凈轉移量普遍小于2007年。一方面，2008年美國次貸危機爆發一定程度上影響了我國省際貿易流量，例如2008年天津的貨物周轉量比2007年下降82.32%。另一方面，我國對大氣污染防治的重視以及工業脫硫設施的完善，從源頭上減少了我國SO2的排放。

2007和2010年六省六行業的SO2隱含成本結果表明發達省份是隱含成本的凈輸出省，發達省份將本該屬于本省的隱含成本轉嫁給欠發達省份，且轉嫁費用由高到低依次是北京、天津、山東。欠發達省份是隱含成本的凈輸入省，受到了不公平的對待，不公平程度由高到低為山西、內蒙古、河北。值得注意的是河北2010年凈轉移量和凈轉移量的治理費用方向不一致，雖然河北隱含SO2環境改善，但是所承擔的隱含成本卻增加，原因如下：一是2010年河北→北京的貿易額比2007年減少37.92億元，省際貿易額的下降會直接導致隱含SO2下降，當地環境改善；二是2010年河北隱含SO2的單位治理費用過高，高達1465.45萬元/萬噸，僅低于北京(1854.33萬元/萬噸)、天津(1699.60萬元/萬噸)，高于山東(1159.29萬元/萬噸)，遠高于欠發達省份中的山西(865.13萬元/萬噸)、內蒙古(802.10萬元/萬噸)，隱含SO2單位治理費用過高會直接導致隱含成本的上升。

3.1.2 隱含SO2的時空轉移

圖1展現了隱含SO2凈排放量的時空轉移的主要布局。發達省份是隱含SO2的凈輸出地，欠發達省份是隱含SO2的凈輸入地。圖1a顯示2007年隱含SO2的主要流向有北京→河北(5.54萬噸)，天津→內蒙古(4.90萬噸)。圖1b顯示2010年隱含SO2的主要流向有河北→山西(6.06萬噸)。此外，2007-2010年隱含SO2的時空布局也發生了改變，天津→內蒙古、天津→河北、北京→河北、山東→內蒙古的隱含SO2凈轉移量減小，原因是兩省間的貿易差額均有不同程度的縮小。山東→山西、河北→山西的隱含SO2凈轉移量增加，增長速度最快的是河北→山西，由3.52萬噸增長至6.06萬噸，增長率72.16%，年增長率19.85%，但是2007-2010年，山西→河北的凈貿易額卻下降了132599.95萬元，說明山西向河北調出的是價值量低且污染高的工業品，省際貿易給山西帶來了很大程度的環境損失。

圖2是SO2隱含成本時空轉移的主要布局。圖1和圖2的布局不完全相同，原因是不同省份對隱含SO2的單位治理費用存在差異。圖2a顯示2007年河北承擔的隱含成本較多，主要來自于北京和天津，總計高達7478.52萬元。圖2b顯示2010年河北和山西承擔的隱含成本較多，河北承擔的隱含成本主要來自于北京和天津，總計高達7728.71萬元，較2007年增長3.35%；山西承擔的隱含成本主要來自于河北和山東，總計6708.18萬元。比較圖2a和圖2b發現內蒙古和北京之間的不公平程度降低，原因有二：一是2007-2010年，北京→內蒙古的貿易額增加了858642.75萬元，內蒙古→北京的貿易額下降了120504.62萬元，故兩省的貿易差額縮??；二是2007-2010年兩省的隱含SO2單位治理費用差距縮小。此外，山西和河北之間的經濟不公平程度加深，原因同上。

圖2 SO2隱含成本的時空轉移(單位：萬元)

3.2 隱含成本結構合理性評估分析

雖然在省際貿易中欠發達省份替發達省份承擔隱含成本，但其也獲得了貿易額的增長，間接推動了GDP的提升。然而，貿易額增長能否彌補甚至超過隱含成本是評估各省各部門隱含SO2結構合理性的必要致因。

表3是各省各部門2007和2010年隱含SO2污染指數的結果，用來評估隱含SO2結構的合理性，建筑業因數據本身的問題造成了結果缺失。分省份來看，發達省份的隱含SO2結構明顯優于欠發達省份，其中隱含SO2結構最不合理的是2007年的山西，除建筑業外所有行業的污染指數均大于1，說明貿易額的增長無法彌補隱含SO2治理費用造成的損失。分行業來看，農林牧漁業的隱含SO2污染指數從0.03到111.86不等，跨度較大，說明農林牧漁業在省份之間的差異性較大，農林牧漁業本身對自然條件有強依賴性，區域集聚程度高。

表3 各省各部門的省際貿易隱含污染指數

因為工業貿易是隱含SO2的主要原因，所以工業隱含SO2污染指數可以決定各省隱含SO2結構的合理性，故本文重點從工業的角度進行分析。發達省份的工業隱含SO2污染指數均小于1，故發達省份的隱含SO2結構處于有利的地位；山西和內蒙古的工業隱含SO2污染指數遠大于1，故兩省的隱含SO2結構處于不利的地位。河北的工業隱含SO2污染指數由小于1變為大于1，說明河北的隱含SO2結構發生惡化。但是2010年河北的工業隱含SO2污染指數遠小于山西和內蒙古的數值，說明河北隱含SO2結構的合理性處于發達省份、山西及內蒙古之間的交界地帶。

3.3 隱含成本的驅動效應分析

本文按省際貿易調入省分類，進行逐類分析，并假設各調入省的需求保持穩定，且可用在四種效應上的總投資有限。泛京津冀區域在驅動效應的分析方法上相同，在此以天津為例進行詳細剖析，如圖3所示。結果反映了不同省份不同行業的隱含成本驅動效應的差異，正負號表示變動方向，不表示數值大小。本文將從效應和貿易流向兩個維度進行分析。

3.3.1 從效應維度分析

從效應維度來說，總效應是四種效應的總和。除個別數值外，技術效應的結果大都為負值且數值較大，說明技術水平的提高能有效抑制隱含SO2的排放，減少隱含成本。規模效應結果大多為正值，說明行業規模擴張能增加隱含SO2排放的治理成本，且與省份和行業無關。結構效應的結果有正有負，受省份和行業的影響大，并且數值普遍小于技術效應和規模效應，表明結構效應影響較弱。價格效應的正負取決于SO2的單位治理成本，山西和山東SO2的單位治理成本的增長率為負值(山西：-5.42%，山東：-4.84%)，所以價格效應的結果也為負值，表明山西和山東SO2的單位治理成本的提升有利于減少隱含成本。此外，圖3中虛線框內的數值與其他位置的數值具有顯著的差異性，各省生產的產品優先滿足本省的需求，然后再通過省際貿易滿足其他省份的需求。

3.3.2 從貿易流向維度分析

從貿易流向維度來說，可以分成省份和行業兩個層面。本文的討論不包括省內貿易，即不包括圖3中虛線框內的部分。圖3是各省運至天津的貿易中隱含成本的驅動效應分析結果。工業部門的效應水平明顯高于其他部門，因此對工業部門的調整可以有效降低隱含成本。具體來說，內蒙古→天津、山東→天津的隱含成本增加，技術結構的變化貢獻值分別為-1385.34萬元和-899.74萬元，表明增加內蒙古和山東工業的技術投資，能夠有效抑制隱含成本的增加。

圖3 天津為調入省的SDA結果圖(單位：萬元)

4 結語

隱含SO2對欠發達省份產生了極大的負面影響。生產過程中排放的隱含SO2進入環境，危害生態系統和人體健康，隱含成本阻礙了當地經濟的發展，因此分析PBTH區域的隱含SO2對于實現區域的可持續發展和省份的均衡發展具有重要意義，也可為其他區域提供參考。本文采用EIO模型核算隱含SO2的轉移量、轉移方向和隱含成本；通過隱含成本結構合理性評估模型衡量隱含SO2結構的合理性；采用SDA模型分析2007-2010年影響隱含成本的驅動因素。主要的研究結論如下：

(1)在PBTH區域內的省際貿易中，工業貿易是隱含SO2的主要致因。發達省份是隱含SO2和隱含成本的凈輸出省，其中北京是最大的收益方，欠發達省份是隱含SO2和隱含成本的凈輸入省，且河北和山西替發達省份承擔的隱含成本較多。此外，各省因經濟發展不均衡而使SO2單位治理成本存在較大差異，造成了隱含SO2凈排放量和隱含成本的時空轉移布局不完全相同。

(2)發達省份隱含SO2的結構明顯優于欠發達省份，其中隱含SO2結構最不合理的是山西。雖然省際貿易使欠發達省份獲得了貿易額的增長，間接推動了GDP的提升，但是貿易額的增長難以彌補欠發達省份承擔的隱含成本，其隱含SO2結構不合理。

(3)技術效應大多呈現顯著負值，技術水平的提高能有效抑制隱含SO2的排放，減少隱含成本。規模效應顯示正值，說明行業規模擴張會增加隱含成本。結構效應的結果有正有負，且普遍小于技術效應和規模效應，影響較弱，受省份和行業的影響大。價格效應主要取決于SO2單位治理成本。此外，各省生產的產品優先滿足本省的需求，然后再通過省際貿易滿足其他省份的需要。

基于上述分析，本文提出兩條政策建議。

(1)建立區域聯動治理下的生態補償管理機制。隱含SO2問題是省際貿易的結果，如果區域內各省僅從自身角度出發進行SO2治理，難以有效控制省際間隱含SO2的污染，因此要建立PBTH區域隱含SO2的聯動機制。發達省份和欠發達省份應區分對待[22]，合理分配各省的污染減排任務，防止省際貿易導致的污染轉移問題。在區域聯動機制的基礎上不能只強調行政手段，應在區域內各省之間建立生態補償管理機制，促進貿易結構改善、產業結構升級、能源結構調整。建立生態補償機制可以考慮對隱含污染的輸出省征收環境轉移稅，補償給隱含污染的輸入省，促進省際貿易可持續發展。

(2)基于SDA結果的投資調整機制。中央政府于2013年發布《大氣污染防治行動計劃(2012-2017年)》(簡稱《大氣十條》)對污染最嚴重的PBTH區域制定了實施細則。據估計，落實《大氣十條》各項治理措施需要全社會投入資金約1.75萬億元。中央財政設立的大氣污染防治專項資金在2013-2016年共計向全國各省市下達大氣專項資金366億元。因此，本文假設各省每年用于隱含SO2的治理費用有限，且部分省份存在資金缺口。根據SDA結果，各省可以把有限的資金運用到收益最大的效應中，用最少的資金把隱含成本降到最低。例如：北京應首先把資金重點投入到技術開發和創新中，其中工業部門投入最多，農林牧漁業、交通運輸及倉儲業的投入最少。其次，應降低北京→內蒙古的農林牧漁業，北京→天津的交通運輸及倉儲業、其他服務業的貿易規模。