全球价值链中的结构性碳外部化：生产等级结构与南北方排放不对称性

《Sustainable Production and Consumption》：Structural carbon externalization in global value chains: Production hierarchies and North–South emission asymmetries

　　

# 摘要

全球生产的碎片化将碳密集型制造与最终消费分离开来，削弱了领土核算作为分配气候责任基础的作用。本研究探讨全球价值链中的生产层级如何在全球南方与全球北方之间产生持续性的排放不对称性。利用涵盖189个国家和26个行业、时间跨度为1990年至2021年的多区域投入产出数据，我们结合结构分解分析（识别排放变化的时间驱动因素）与分层结构路径分析（定位供应链中排放的产生环节）。南方国家基于生产的排放量在21世纪初超过了北方国家，而基于消费的责任在整个时期内仍分散于各发达经济体之中。南方国家排放量的增长主要由出口需求而非国内消费驱动，集中在电力、石油和建筑材料领域，且效率提升反复被需求规模所抵消。南方国家的隐含碳出口在2010年左右达到峰值，此后随着生产向次级枢纽部分多元化而有所缓解。排放集聚于远离最终消费的上游生产环节，表明存在结构性碳锁定。这些不对称性反映的是全球生产组织中的持久性层级结构，而非监管套利，对欧盟碳边境调节机制的设计以及上游脱碳政策具有直接影响。

# 引言

全球价值链（GVCs）的迅速扩张从根本上改变了生产、能源使用和碳排放的空间组织方式。然而，国际气候治理仍然主要依赖基于生产的碳核算（PBA），即将排放归因于其物理产生的领土。尽管这一核算原则与国家温室气体清单和监管管辖权一致，但它与当代碎片化的现代生产系统架构日益脱节——在这些系统中，中间品在到达最终消费者之前会跨越多个国界。因此，碳密集型生产集中在出口经济体中，而这些排放所关联的需求则主要位于其他国家和地区。这种生产与消费之间的地理分离对领土核算在评估碳责任方面的充分性提出了挑战，也增加了设计有效气候减缓政策的复杂性（Borowiec和Papie?，2024；Wang等，2024；Yang等，2024）。

在过去三十年间，多轮贸易自由化、区域贸易协定和外国直接投资加速了生产的国际碎片化，使企业能够根据比较优势、生产效率和资源可用性将不同的制造阶段进行配置（Baldwin，2016；Timmer等，2015）。因此，国际贸易已超越最终产品的交换，演变为在全球互联的生产网络中重新分配附加值、能源消耗和碳排放的机制（Peters和Hertwich，2008；Wiedmann等，2015）。尽管全球化大幅提升了经济效率和产业专业化水平，但也伴随着排放产生地与商品最终消费地之间显著的不对称性。因此，隐含碳排放呈现为全球价值链的一个结构性特征，而非国际贸易的附带副产品（Meng等，2023）。

在美中贸易冲突、COVID-19大流行、乌克兰战争以及地缘政治碎片化加剧等重大地缘政治和经济冲击之后，全球生产的组织方式进入了新的阶段。这些事件暴露了高度分散的生产体系的脆弱性，并将供应链战略从单纯的成本最小化转向韧性、安全和战略多元化（Flaaen等，2025）。包括回岸外包、近岸外包、友岸外包和"中国+1"战略在内的新兴生产战略正在重塑全球制造业网络，并改变能源密集型生产的地理分布。当前隐含碳的重新分配因此越来越与地缘政治重组、技术能力、产业专业化、基础设施以及长期生产网络重构相关联，而非仅与环境法规有关（Javorcik等，2024；Li等，2026）。

现有的理论解释仅部分捕捉了这些新兴动态。污染天堂假说和碳泄漏理论传统上将跨境碳转移解释为环境监管差异和单边气候政策的结果（Chen等，2023；Copeland和Taylor，2017；Iida和Mukherjee，2025）。尽管这些框架仍然相关，但它们对当代全球生产体系重构仅提供了部分解释——在当代体系中，供应链韧性、地缘政治考量、技术升级和战略多元化已成为产业转移的主导决定因素（Saussay和Zugravu-Soilita，2023；Sun等，2024；Thivierge，2025；Tian等，2022；Weisbach等，2023）。因此，隐含碳可以不仅仅被理解为监管套利的结果，而是结构性碳外部化的表现——即碳排放通过全球生产网络不断演变的组织形式和功能专业化进行重新分配（Chen等，2023）。

尽管在隐含碳核算方面取得了显著进展，但仍存在若干知识空白。首先，先前的研究主要使用基于生产和基于消费的核算框架来量化隐含碳转移，而未明确考察排放通过全球生产网络传播的结构性路径（Avenyo和Tregenna，2022；Hu等，2024；Meng等，2023；Weisbach等，2023）。因此，关于哪些生产层级、工业部门和上游供应链联系主导了全球南方与全球北方之间隐含碳传递的证据十分有限。其次，大多数实证研究仍在污染天堂和碳泄漏的传统框架内解释隐含碳外部化（Saussay和Zugravu-Soilita，2023；Wang等，2022；Weisbach等，2023），而对后全球化时代由地缘政治重组、回岸外包、近岸外包、友岸外包和战略多元化所驱动的供应链重构的影响关注甚少。第三，现有的实证分析主要局限于选定国家或特定双边贸易关系，特别是中国、美国、印度、日本、德国和俄罗斯等主要经济体，或个别商品组（Hanna等，2025；Li等，2026；Liu等，2026），这限制了我们对全球生产网络重构的全面理解。

方法论上的考量也进一步限制了当前的知识积累。多区域投入产出（MRIO）模型为追溯国际贸易中的隐含碳提供了严格的框架，结构分解分析（SDA）可以识别排放强度、生产技术、生产结构和最终需求对排放时间变化的贡献（Meng等，2023；Meng等，2018；Wang等，2024；Yang等，2025；Yang等，2024；Zhang等，2020）。相比之下，结构路径分析（SPA）可以识别排放通过互联供应链传播的层级化生产路径（Li等，2024；Zhu等，2024）。然而，这些方法通常被独立使用。SDA描述了隐含排放的变化方式，但对其变化的传导生产层级提供的信息有限；而SPA定位了传导路径，却未考虑其演变背后的结构性驱动因素。因此，文献中缺乏将隐含碳的宏观经济驱动因素与其碳外部化发生的层级特定生产结构相联系的整合证据。

本研究通过结合基于MRIO的碳核算、结构分解分析和分层结构路径分析，考察1990-2021年间涵盖189个国家和26个生产部门的贸易隐含CO?排放，以填补这些空白。结合两种分解方法是必要的，因为单一方法均无法表征生产层级结构。SDA确定排放何时及为何发生变化，SPA确定其在供应链的哪个环节产生，只有二者的结合才能将外部化的时间驱动因素定位到生产的物理结构之中。分析回应了三个相互关联的研究问题。第一，基于消费的核算如何相对于基于生产的核算重塑碳责任的地理分布？第二，隐含排放的变化在多大程度上与技术进步、结构调整、贸易重构和需求扩张相关联？第三，当代全球价值链中哪些上游部门、生产层级和跨境供应链路径承载了最大份额的隐含碳传递？

本研究做出四项贡献。首先，发展了结构性碳外部化的概念，提出当代隐含碳转移受全球生产网络的结构性特征影响——包括技术专业化、供应链组织和地缘政治重构——而非仅由环境法规决定（Saussay和Zugravu-Soilita，2023；Thivierge，2025；Tian等，2022；Weisbach等，2023）。其次，将Wood和Lenzen（2009）提出的结构路径分解分析（SPDA）应用于全球南北关系，该方法此前主要应用于单一国家场景。据我们所知，这是首次将该方法应用于两大阵营之间跨越三十年的贸易隐含碳分析，使得排放变化的宏观经济驱动因素能够映射到排放传输的生产层级上。第三，利用涵盖189个国家和26个行业、时间跨度为1990-2021年的全球综合数据集（Eora-MRIO，2022），本研究提供了关于全球价值链中基于生产的排放、基于消费的排放、结构分解和多层级碳传递的最广泛实证评估之一。最后，研究结论为设计超越领土碳核算的气候政策提供了参考，这些政策纳入生产-消费联系、上游供应链脱碳以及日益碎片化的贸易体系中的协调国际治理。

本文余下部分结构如下：第2节建立概念框架并回顾有关隐含碳、碳泄漏和投入产出方法的相关文献。第3节介绍MRIO模型、结构分解方法、结构路径分析和结构路径分解框架。第4节报告关于核算差异、排放驱动因素分解和层级特定供应链分布的实证结果。第5节讨论政策含义并总结全文。

# 章节片段

## 全球价值链中贸易引发的碳重新分配

生产的全球化从根本上改变了经济活动与环境责任之间的空间关系。多轮贸易自由化、外国直接投资和技术专业化使生产在多国之间碎片化，形成了日益复杂的全球价值链，在这些价值链中，中间品在到达最终消费者之前会跨越多个国界（Baldwin，2016；Timmer等，2015）。在这些生产网络中，

## UNCTAD-Eora MRIO数据库

本研究采用UNCTAD EORA MRIO数据库，该数据库提供189个经济体从1990年到2021年的年度投入产出表和环境卫星账户（Eora-MRIO，2022）。选择该数据库是因为其无与伦比的地理覆盖范围和时间连续性，使其特别适合于研究隐含碳排放的长期结构性变化。与协调后的MRIO系统不同，UNCTAD EORA保留了各国原始核算结构，其数据来源于官方……

## 基于生产和基于消费的隐含排放的地理变化

图1对比了基于生产和基于消费的核算下隐含排放的地理分布。在基于生产的核算下，碳密集型产出集中在少数制造经济体中。中国占全球基于生产的排放量的约27.6%，其次是美国的16.7%和印度的6.4%，俄罗斯、日本、德国、韩国、沙特阿拉伯、加拿大、印度尼西亚、墨西哥和南非占据其余领先……

# 结论

本研究考察了1990-2021年间涵盖189个国家和26个行业的贸易隐含能源相关CO?排放的结构性组织。通过将MRIO框架与结构分解和分层结构路径分析相结合，本研究超越传统上基于生产和基于消费的核算之间的简单区分，将隐含碳流量表征为全球碎片化生产体系的结构性特征，而非简单的统计……

# CRediT作者贡献声明

Gizachew Gedefie：写作–审阅与编辑，写作–原始稿件，可视化，软件，方法论，形式分析，数据整理。Su Bin：写作–审阅与编辑，监督，软件，方法论，调查，形式分析，数据整理，概念化。Tesfaye T. Lema：写作–审阅与编辑，验证，监督，软件，形式分析，数据整理。Sanmang Wu：写作–审阅与编辑，监督，软件，项目管理，方法论……

# 生成式AI和AI辅助技术在写作过程中的使用声明

在准备本作品期间，作者使用了OpenAI的ChatGPT以优化稿件的语言和可读性。使用该工具后，作者对内容进行了审阅和编辑，并全权负责所发表文章的内容。

# 利益冲突声明

作者声明，与本论文的出版不存在利益冲突。作者与任何个人或组织之间不存在可能影响文章内容的财务或个人关系。研究客观公正地进行了，未受任何外部团体影响。

# 致谢

我们衷心感谢中华人民共和国科学技术部下属的国家自然科学基金委对本研究的资助（基金编号：71773118、71733003和72373136）。

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