1. 引言
根据2010年wri提供的数据可以看出，中国是世界上co2排放量最多的国家，排放量为7219.2百万公顷，美国排在了第二，数值为6963.8百万公顷。这两个数字表现出中国和美国的碳排放量占国际的比重是相当大。在2015年中美之间的贸易额达到了历史新的高度，占美国总外贸的比重为16%。根据2015年美国商务部给出的数据可以看出，1~3月美国从中国的进出口额为1386.6亿美元，其中，美国出口到中国281.4亿美元，美国进口中国产品1105.2亿美元，美方贸易逆差823.8亿美元。从中美贸易的进出口额可以看出中美两国之间的贸易额也是相当大的，所以研究中美贸易隐含碳的排放是很有必要的。
关于贸易“隐含碳”的计算，现今有很多国内学者对此有一些探讨。比如陈楠和刘学敏(2016) [1] 使用两种方法计算了1995~2011年中国对日本的出口，进口以及净出口“隐含碳”，并对比了改进的计算方法与之前方法的利弊，结果显示中国属于“隐含碳”的净出口国；田扬(2016) [2] 计算并分析了1995~2009年中美贸易产生的隐含碳，然后从贸易结构合理性的角度对隐含碳结果进行了分析，并提出了一种可能的贸易结构优化路径。结果表明：1995~2009年中国对美国的净出口隐含碳一直都呈现出顺差，并且这个顺差总体上有上升的趋势；其中服务业在中国进口美国隐含碳中占有一定的比重，而中国出口美国的碳排放占有比较大的行业要数制造业部门。耿安逸(2015) [3] 测算了1995~2009年中美纺织品贸易隐含碳，分析中国对美国的贸易隐含碳的排放量。结果显示：中国在这一行业对美国排放的隐含碳表现出顺差，而对于美国，纺织业是进口隐含碳大于出口的，这样在责任承担方面，中国就承担了大部分的责任；国内还有很多学者也在计算中国国内的隐含碳这方面进行了一些研究，并取得了一些成果。
对已有文献进行梳理发现，很多学者在计算隐含碳的时候常常会忽略进口以及进口再出口部分产生的隐含碳，多数使用完全碳耗系数与最终产品的消耗直接计算碳排放量而很少有人会使用完全碳耗系数分别计算出口、进口及进口再出口的隐含碳，使用完全碳耗系数计算的隐含碳包含了直接和间接消耗排放的量，使计算的结果更加准确。基于此本文是基于投入产出模型的基础上利用完全碳耗系数测算中国对美国贸易的出口，进口以及进口再出口隐含碳，通过计算的结果进行了整体的分析、出口，进口和进口再出口隐含碳以及18大行业的分析。
2. 计算的方法与数据来源
2.1. 简介隐含碳
每个国家在生产任何一种产品，都会直接或间接地排放出一些co2，而产生的这些碳就称之为隐含碳。从对外贸易的角度上来说，隐含碳和转移排放的含义基本相同，但隐含碳更具有科学性。其本文在计算2010和2011年的隐含碳时，使用的是九大能源的消耗计算的隐含碳的量，因此隐含碳的排放量也可以理解为能源消耗所排放的碳。
2.2. 数据的来源及处理的说明
本文选的是wiod里的世界投入产出表，这个表中包括40个经济体和一个row，其中row是表示除了世界投入产出表中给出的40个国家以外的其他国家的总称。每个经济体都包括了35个部门，本文将表分成了三个部分，即中国、美国和其他，2005~2011年碳排放的数据来源于欧盟投入产出数据库中的卫星账户，本文利用的是此账户中每个行业co2排放总值进行计算的。
本文对各行业的合并，参照了陈楠，刘学敏(2016)的合并方法，最终得到18个部门，具体如表1所示 [1] 。
2.3. 基本的计算方法
世界投入产出表有40个国家和一个row区域，35个部门组成。本文计算的中国对美国的隐含碳排放。所以就此世界投入产出表给出中国与美国的大致框架。表有中间使用，最终使用，增加值和总产出构成。具体框架如表2。
投入产出模型最基本的投入产出关系的建立为 [4] ：
(1)
x是各部门总产出列相量
，a是直接消耗系数
，y是各行业最终消费的列相量，a为某部门生产某一产品的单位总产出直接消耗其他各部门的产品或者服务的数量。
本文将这40个国家和一个row区域合并成三个部分。即中国、美国和其他。基于以上表格的框架有以下表示该表存在的恒等关系式为 [5] ：
(2)
其中，
表示i国的总产出。
是i国的中间消耗系数，
表示i国各行业的产出被i国各行业所消费，
表示i国的最终产品被i国所消费，
表示i国生产的最终产品被j国所消费。
. industry classification
表1. 行业分类
. the basic framework of the world input-output table (china and the united states)
表2. 世界投入产出表的基本框架(中国与美国)
wiod投入产出数据库提供了40个欧盟国家和一个row区域、35个行业之间的经济往来以及行业之间的相互关系。世界投入产出表的形式和中国投入产出表的形式基本一致。都满足最基本的投入产出关系，区别就是世界投入产出表包含了世界上主要的经济体，而中国的只包含自己国家的经济往来。本文以中国为研究对象，总产出x可表示为：
(3)
其中,
为著名的里昂惕夫逆矩阵。
表示中国向美国和其他国家的生产提供的中间产品，
表示中国用于本国的最终消费的产品，
表示中国出口到美国的最终产品，
表示中国出口到除了美国之外的其他国家的最终产品。
对投入产出模型进行扩展，本文引用直接碳排放系数
，直接碳耗系数是指生产单位总产出所排放
的碳，
为
阶的向量。其对角线元素由
(
表示第i行业的co2排放量，xi表示第i个行
业总产出)得到，其他元素均为零。本文使用的是间接碳耗系数。2005~2009年计算各国的
使用的是根据wiod数据库的environmental accounts中的co2 emissions的数据比各国各行业的总产出得到的。而2010年和2011年的数据来自中国统计年鉴的各行业能源消耗量，能源的消耗被分成了9大类型，9大类型能源消费产生的co2排放量的计算是根据魏思超(2012)的方法计算的 [6] ，其中电力的计算与其他八种的计算方法是不同的，分别计算出结果后将其加总即可得到每个行业的碳排放，然后再按照
的公式计算出2010年和2011年中国的直接碳消耗系数。由于国际上只给出到2009年的二氧化碳排放量，其他经济体的
无法得到，所以计算2010年以及2011年的碳排放时，本文使用了中国的完全碳耗系数近似代替了其他经济体的完全碳耗系数。
为i国的完全碳耗系数，
。
根据以前的研究基础上，本文借鉴了北京大学中国经济研究中心课题组(2016) [7] 的改进方法。中国出口“隐含碳”的公式 [5] ：
(4)
中国进口“隐含碳”公式为：
(5)
进口再出口“隐含碳”公式为：
(6)
其中，e1，e2分别表示中国和美国的完全碳耗系数。y12表示中国对美国的出口量，y21表示美国对中国的最终使用产品的进口，a21表示中国从美国进口中间产品的消耗系数。
3. 结果的分析
3.1. 总体分析
分析中国2005~2011年对美国三个方面产生的隐含碳的整体分布。如图1所示(单位：万吨)。
从计算结果来看，2005~2011年中国对美国的净出口隐含碳都呈现出正值，即表示中国对于美国来说是碳排放净出口国，而且净出口隐含碳排放量整体呈现出上升的趋势。从图1中我们可以直观的看出，出口和净出口的曲线走势是相同的，都有先增加后下降然后再上升再下降的趋势，但是整体来看还是增加的；进口和进口再出口的隐含碳都在不断增长的，但是进口再出口隐含碳的量增长比较缓慢。
3.2. 从出口、进口、进口再出口及净出口的角度分析
如表3所示，从出口隐含碳的角度分析，2006-2009年排放量在不断下降，平均增长率为96.698%，虽然出口方面有增加也有下降，但是增加的幅度比下降的幅度大很多，2011年的总出口co2是2010年的0.809969倍，而2010年的碳排放是2009年的1.587738倍；对于中国从美国进口的隐含碳来说，从2005~2007年之间是在不断上升，2007年比2006年增长了21.77%，但是2008年比2007年下降了2415.68
. china’s implicit carbon line charts for export, import and import re-export in china from 2005 to 2011
图1. 中国2005~2011年出口、进口及进口再出口的隐含碳折线图
. china 2005-2011 export, import, import re-export and net export implied carbon emissions (10,000 tonnes)
表3. 中国2005~2011年出口、进口、进口再出口及净出口隐含碳排放量(万吨)
万吨，但是在2010年之后进口的隐含碳又迅速增长了，从2009年的18054.59万吨增加到2010年的44220.18万吨，增长了59.17%；从进口再出口出发，随着时间的增加，碳排放量先增加后减少然后再增加，但是增长的速度不是太大。基本维持在1223万吨左右。中国对于美国的隐含碳净出口在这7年里均呈现出正值，平均净出口隐含碳为150232.3603万吨，足以说明中国对于美国是隐含碳净出口的大国。
3.3. 从18个行业分析
对于18个行业来说，第15个行业(电气、天然气、水供应业)在出口隐含碳在每年的出口碳排放中占比最高，但是从2007年以来有所下降，平均每年出口隐含碳为104456.7万吨，平均占比为59.32%；其次是主要金属及压延业平均占比为5.71%，而其他非金属、矿物制造业平均仅占4.7%，这三个行业占据了出口碳排放的主要部分。18个行业在进口隐含碳方面，每个行业都在不断的增长，其中电气、天然气、水供应业，其他非金属、矿物制造业，主要金属及压延业这三个行业进口最多，而电气、天然气、水供应业平均每年进口高达10852.72万吨，平均占总进口隐含碳的41.98%。18个行业在进口再出口隐含碳排放的计算结果可以看出，随着时间的推移，每个行业的碳排放都在逐年增长，但是增长的速度缓慢，不过也体现出了中国在进口再出口方面的需求在不断的上升。
4. 结论与启示
4.1. 结论
1) 从分析来看，中国对于美国是隐含碳净出口国。但是也存在某些行业的净出口隐含碳是负值的情况，说明中国对美国的隐含碳排放不是所有的行业都呈现出顺差。而进口再出口的隐含碳在这些年里虽然增长的速度比较缓慢，但是在这些年内也在增长。
2) 中国出口美国的隐含碳多的行业进口量也很多，如电气、天然气、水供应业是中国出口隐含碳最多的行业，但是在这一行业的进口隐含碳量所占的比重也是很大，平均每年进口高达10852.72万吨。
3) 中国对于美国在第15 (电气、天然气、水供应业)、9 (主要金属及压延业)、10 (其他非金属、矿物制造业)这三个行业，无论是出口、进口及进口再出口隐含碳方面都是占比很高，足以看出中国在这三个行业中是贸易大国。
4.2. 启示
1) 中国在对美国出口的隐含碳方面，在2011年下降的趋势，但是在进口及进口再出口隐含碳方面，却有递增的趋势，如果按国际上现在评价的指标即从产品生产的角度来分配承担的责任的话，这无疑对中国来说是不公平的。从计算的数据可以看出，中国出口的产品也是很多的，出口的产品是为了满足国外人们的消费，但是在生产中产生的二氧化碳却留在了国内，增加了中国的碳排放量。所以认清中国的碳排放结构，将有利于中国在国际上关于温室气体的责任承担上有更加有利的依据。
2) 中国在天然气、水供应业，其他非金属、矿物制造业，主要金属及压延业这三个行业的出口、进口及进口再出口隐含碳的比重相当大，如果仅集中发展着三大行业，对于其他行的发展是有阻碍的。
3) 中国可以引进先进的技术以减少进口量带来的隐含碳。中国学习其他国家先进的生产技术，生产出能够满足本国人们的消费，减少中国进口其他国家的产品而承担不必要的责任。同时也可以减少与此带来的社会上的舆论压力。