《Sustainable Production and Consumption》：Carbon footprints and modeled social-risk exposure under semiconductor host-structure scenarios: Relative multiplier changes and geographic mismatch
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摘要半导体供应链向台湾以外的地区重构，越来越受到生产产能、经济敞口和环境足迹的评估，但其社会风险影响却较少被量化。我们评估了以观察到的东道国生产结构来表示等量台湾半导体产出时，相对碳乘数和模型化社会风险乘数如何变化，以及剩余碳足迹和模型化社会风险敞口是否共享同一地理分布。我们
摘要
半导体供应链向台湾以外的地区重构，越来越受到生产产能、经济敞口和环境足迹的评估，但其社会风险影响却较少被量化。我们评估了以观察到的东道国生产结构来表示等量台湾半导体产出时，相对碳乘数和模型化社会风险乘数如何变化，以及剩余碳足迹和模型化社会风险敞口是否共享同一地理分布。我们在Eora多区域投入产出表中，基于共同东道结构场景框架，扩展了一个已发表的多区域社会扩展投入产出（MRSEIO）框架，并使用社会热点数据库（SHDB）风险小时数进行分析。在日本平均和美国场景中，两个维度在相对乘数变化方向上一致：相对于台湾=100，日本平均场景的模型化社会风险乘数降至10.4–15.7（降低84.3%–89.6%），美国场景降至13.9–14.1（降低85.9%–86.1%），与CO?减排方向一致（分别为88.9%和93.6%）。但两者的地理分布存在分歧：碳排放仍相对集中在东道国内部，而模型化社会风险敞口则主要存在于外国上游生产网络中，日本平均东道国场景的错配差距为76.2个百分点，美国场景为37.3个百分点。其他符合条件的东道国场景未表现出相对碳乘数和模型化社会风险乘数变化的一致方向性规律。这些发现表明，相对乘数变化与地理分配提供了不同的决策信息，可支持筛查和尽职调查优先级排序。这些社会风险结果属于基于模型的相对敞口诊断，而非实测劳动伤害或半导体特定热点的证据。
引言
半导体供应链已成为地缘政治和产业政策脆弱性的典型案例。政策与政府分析已记录高级逻辑制造产能的高地理集中性以及下游产业对少数经济体的战略依赖，其中台湾占据着尤为关键的位置（Haramboure等，2023；Thadani和Allen，2023；Jones等，2023）。这些研究促使人们将回岸、友岸和多元化作为应对潜在中断的回应，但它们侧重于经济敞口、产业产能和战略依赖，对重构的环境和社会后果提供的定量证据甚少。对于一个生产网络高度全球化且环境密集度高的行业而言，这留下了政策层面对替代生产地理动机与评估其碳及模型化社会风险后果所需证据基础之间的缺口。
在此背景下，我们考察两个相关问题：在半导体东道结构场景下，相对碳乘数和模型化社会风险乘数如何变化，以及剩余碳足迹和模型化社会风险敞口如何在地理上进行分配。具体而言，在地理维度上，我们考察碳排放是否仍相对集中于东道国内部，而模型化社会风险敞口则体现在外国上游生产网络中。本文的贡献是在半导体东道结构场景下的碳和基于SHDB的模型化社会风险敞口整合生产网络量化中，将这两个决策维度区分开来。
本文余下部分结构如下。第2节回顾半导体供应链集中性、半导体制造环境密集性、EE-MRIO源位移方法和社会生命周期评价的相关文献，并构建相对乘数变化和地理分配的概念框架。第3节描述研究设计和东道结构场景、MRIO核算、模型化社会风险强度构建、跨维度结果指标以及诊断与敏感性分析。第4节报告相对乘数变化、地理错配和外国上游构成，以及支撑性核算分解。第5节讨论解释、地理非等价性、替代解释、筛查与尽职调查含义以及局限性。第6节为结论。
章节摘要
文献综述
另一系列环境生命周期和行业特定研究确立了半导体制造具有环境重要性的原因。早期的物质流和生命周期研究表明，半导体器件相对于其物理质量包含不成比例的大量能源、材料、化学品、工艺气体和超纯水需求（Williams等，2002；Krishnan等，2008），后续的计算逻辑研究记录了生命周期能源需求以及
研究设计、东道结构场景与分析范围
本分析使用Eora完整MRIO表评估台湾半导体生产的替代东道结构场景，以2022年为基准年。目标基准为台湾/商品/半导体（Eora ID 11348）。东道比较行业包括日本/半导体器件（Eora ID 6072）、日本/集成电路（Eora ID 6073）以及美国半导体相关行业（Eora ID 13452，产业侧）；对于基于乘数的结果指标，日本平均
各维度的相对乘数变化
图1比较了相对于台湾=100的CO?和模型化社会风险乘数。在日本平均东道结构下，相对社会风险乘数在代码构建（主规格）下降至15.7，在区域构建（敏感性规格）下降至10.4，降幅为84.3%–89.6%。在美国东道结构下降至13.9–14.1，降幅为85.9%–86.1%。这些社会风险降幅与同一框架下的碳排放降幅方向一致：该
各维度相对乘数变化的解读
结果表明半导体供应链重构的可持续性后果具有两部分结构。在相对乘数变化方面，碳和模型化社会风险敞口在典型场景下方向一致：日本平均和美国东道结构大幅降低了相对模型化社会风险敞口，正如它们降低了CO?乘数一样。然而在地理分配方面，剩余负担存在分歧：碳排放仍相对
结论
本文在共同MRSEIO框架上量化了半导体东道结构场景的碳和模型化社会风险敞口后果。以观察到的日本或美国东道结构表示等量台湾半导体产出，使相对模型化社会风险敞口分别降低约84%–90%和86%，与CO?减排方向一致，但两个维度在地理上分道扬镳：碳排放仍相对集中在东道国内部，而模型化
CRediT作者贡献声明
Shimamura Takuya： 撰写——初稿、可视化、验证、软件、方法学、形式化分析、数据管理、概念构思。Alexander Ryota Keeley： 撰写——审阅与编辑、验证、概念构思。Managi Shunsuke： 撰写——审阅与编辑、监督、资源、项目管理、资金获取。
生成式AI及AI辅助技术在写作过程中的使用声明
在本作品准备过程中，作者使用了ChatGPT和Claude进行语言编辑和辅助稿件结构整理。作者手动核实了所有参考文献，并根据需要审阅和编辑了内容，对发表文章的内容承担全部责任。
资金
本研究由日本学术振兴会（JSPS）科学研究资助（A类）[基金编号JP26H02588]资助。资助方未参与研究设计、数据收集与分析、发表决策或稿件撰写。
利益冲突声明
作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的经济利益/个人关系：Shunsuke Managi报告收到来自日本学术振兴会（JSPS）KAKENHI JP26H02588的资金支持。如有其他作者，他们声明不存在已知可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
Shimamura Takuya | Alexander Ryota Keeley | Managi Shunsuke
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