贸易telecoupling框架:证据来自金属行业

• 文摘
• 介绍
• 贸易从Telecoupling框架
• 数据和方法
  • 数据
  • 方法
• 结果
  • 流的产品
  • 流嵌入式温室气体(GHG)排放
  • 溢出流
• 讨论
  • 流
  • 溢出效应
  • 代理、原因和影响
• 结论
• 对这篇文章
• 确认
• 文献引用

介绍

telecoupling的概念框架(刘et al . 2013, 2015)强调了社会经济和环境相互作用的重要性大距离对于理解当代可持续发展的挑战。框架集成了五要素:耦合的人类和自然系统(陈氏)流,代理,原因和影响。本地交互在陈氏是由代理决策,与社会经济和环境的原因和影响。此外,telecoupling框架,陈氏远程交互的出发地和目的地,连接和信息流动的物质,并且可以区别于那些发送系统,那些接收系统和那些接受溢出的来自其他系统的交互。正如前面强调的(例如,刘et al . 2013年),长途telecoupling交互可以通过多个人类活动,如国际贸易、外国直接投资、跨地区项目由政府、迁移的难民,旅游和旅行,和通过自然过程水文循环、大气环流、传播种子,一年一度的动物迁徙。我们关注的是国际贸易,telecoupling流动的主要渠道,但也经常夫妻人类系统与自然系统。

一般贸易的流动是一个典型的案例telecoupling因为出口国的生产活动和消费活动在一个进口国家社会经济和环境影响。通过国际贸易,一个国家的需求可以被另一个国家的动机来提供产品,从而改变使用自然资源或环境资产(广泛地定义为“地球的天然生物和非生物成分,一起构成生物物理环境,这可能为人类提供福利,“根据联合国系统的中央框架2012环境经济核算)其他国家(联合国2014:13)。例如,巴西农民已被证明森林转化为农业用地大豆满足国际需求的产品,主要由中国(行为et al . 2013年)。除了土地转换问题,国际贸易也会导致生态不平等的交换。许多研究表明,发展中国家向发达国家出口自然资源密集型商品,从而允许富裕经济体避免操作国内生态有效的产业(例如,戴维斯和卡尔代罗2010年,莫兰et al . 2013年,Prell和太阳2015)。

传统贸易的研究主要集中在人类直接从商品和服务中获益。新古典主义经济理论将环境问题作为附带现象和倾向于保留意见(卡普2011)。不足为奇的是,没有一个主流贸易理论(即。,the classical trade theories developed in the 18th and 19th century to the “new” new trade theory developed in recent two decades) considers the environmental consequences of trade. From the telecoupling perspective these trade theories do not enable comprehensive consideration of CHANS. The environmental impacts of economic activities have become of increasing concern, and since the 1960s, the environmental aspects of trade have come to receive more attention (Cropper and Oates 1992, Frankel 2009). One of the first important systematic analyses of the relationship between trade and the environment was published in the early 1990s (Grossman and Krueger 1991), laying the basis for other widely studied theories such as the environmental Kuznets curve hypothesis (Grossman and Krueger 1991, Shafik and Bandyopadhyay 1992) and the pollution haven hypothesis (Tobey 1990, Mani and Wheeler 1998).

最近,自然资源的不平等交换通过贸易已经检查使用投入产出方法(莫兰et al . 2013年,Prell et al . 2014年,Prell和太阳2015年Prell和冯2016)。这种方法使会计与消费有关的排放,包括中间消费和最终消费,全球价值链(预防)文学的定义(见Timmer et al . 2015年),商品和服务的(2008年彼得斯,彼得斯和赫特维琦2008年,赫特维琦和彼得斯2009)。全球碳排放的很大一部分是国际贸易,主要是来自发展中国家出口到发达国家的消费者(戴维斯和卡尔代罗2010年,戴维斯等人。2011年,斯坦伯格et al . 2012年,Prell et al . 2017年)。我们构建投入产出方法并将其融入到telecoupling框架,展示它是如何用于研究经济和全球贸易的环境后果。

我们的主要目的是为改善telecoupling关键概念的量化和分析框架,特别是关注陈氏之间流动。我们通过检查金属的国际贸易展示最近开发数据源和会计方法使经济和环境影响的考试,必须考虑这两种telecoupling框架。此外,在当代国际贸易中,货物常常组成的组成部分,之前从其他国家进口。因此,世界各地的嵌入式环境资产的流动不能被单独考虑两个国家之间的双边贸易,必须包括考虑(多个)第三方。在telecoupling框架中,这些第三方流被称为溢出流,但迄今为止得到了有限的关注。溢出流发生在当代国际贸易由于其依赖的全球价值链(GVC)流动的中间产品表单组件在其他随后贸易商品。使用当代数据源和会计方法在全球金属贸易行业,我们做的第一个定量分析telecoupled溢出流的系统。

贸易从TELECOUPLING框架

我们的国际贸易概念模型从telecoupling框架之间的关注流动陈氏(图1)。关键在贸易流动的产品,钱,和嵌入式环境资产,后者是最重要的在考虑有形商品(而不是信息产品或服务)。当浏览国际贸易通过telecoupling框架,发送系统是中国出口产品和接收系统是中国进口产品。产品流从出口国在进口国通过某种形式的运输或沟通。作为回报,资金流向相反的方向从进口国出口国家。通过贸易,进口国家替代这些资源,否则他们将需要消耗的资源(nord et al . 2017年)。因此,随着实体产品和资金的流动,环保生产耗用的资产从进口国和出口国可以被认为是取代进口国家的资源。

代表性和考虑telecoupling框架内的溢出效应使得显式的考虑系统间流动的嵌入式环境资产的关系。特别是,国际贸易是国家的溢出系统受到出口国和进口国之间的交互影响,经常交易的生产或消费的产品通过第三国家。例如,在德国生产的汽车出口到美国使用从波兰进口的零部件,由中国生产使用提供钢(迪2001年,孟et al . 2015年)。德国和美国之间的贸易,因此,导致生产和消费的环境资产的第三方国家波兰和中国(图2)。

因此,在当代telecoupled国际贸易、耦合的人类自然系统(即。,countries in this study) often produce goods for export using imported intermediate products from other systems, which further use intermediate inputs from an upstream sector through imports from other systems (and so on upstream for previous imports). We refer to such interactions between flows as upstream spillover effects because they are caused by the production in the sending system (e.g., exporting country) spilling over to the upstream sectors in the spillover system (e.g., third party countries). Alternatively, spillover effects can also occur through consumption of the downstream sectors in the spillover system. In the automobile example above, the consumption of automobiles in the USA contributes to Germany’s import of component parts from Poland, who further import steel from China (see Fig. 2). From this perspective, we see the interactions between flows as downstream spillover effects.

此外,这些溢出效应可以通过时间,因为不同的进口或出口竞争与其他供给或需求的国家。因为这些交互通常隐含的或微妙的,因此很难衡量,我们专注于上游和下游溢出流。使用国际贸易的一个案例研究在金属行业,我们定义这些溢出效应进一步下面,并展示他们可以为更好地理解流量化telecoupled系统。

数据和方法

数据

本研究使用multiregional输入-输出(MRIO)表量化产品和嵌入式的净流和溢出流温室气体(GHG)的排放量(即。、排放归因于生产产品的消耗;看到李等人。2007年,2007年韦伯和马修斯,Peters等人。2011)。MRIO方法考虑全方位的投入位于不同国家将产品从概念到最终消费者(长臂猿et al . 2008年,鲍德温和Lopez-Gonzalez 2015)。因此提供了一个和环境资产价值增加的部门和部门之间的跟踪每个国家在全球生产链的商品消费。具体来说,我们使用世界投入产出数据库(WIOD,http://www.wiod.org),一个数据库,其中包含贸易流动35 41全球地区行业的经济(40主要国家与其余包装成“其他国家”)。有其他MRIO数据库需要考虑,但他们每个人都有一些缺点相比WIOD:遇见EORA (http://www.worldmrio.com)具有较低的部门解决,只有26-sector统一分类;EXIOBASE (http://www.exiobase.eu)不太及时,最新更新的2007年;和OECD-ICIO数据库错过许多排放源有限公司₂排放因子(Wiebe和Yamano 2016)。WIOD的局限性是它不包括尽可能多的国家其他数据库。然而,由于世界主要贸易国家包括(主要是发展中国家失踪),这种限制并不显著影响我们的分析。

社会经济的WIOD增值(即提供数据。,net flow of products and money), whereas the environmental accounts refer to atmospheric emissions (for all greenhouse gases, plus selected others) and water use. The data for both socioeconomic and environmental accounts are currently available up to the year 2009. We use the 2009 data to quantify the flows and spillovers in the world trade of the sector “basic metals and fabricated metal products, except machinery and equipment” (code 27t28 in WIOD, hereafter “metals”). The metals sector is chosen because it is a typical sector with high emissions and with a large proportion of the emissions traded internationally. Specifically, the production in this sector generates 7% of the world’s CO₂排放(全球所有35中第二大行业)和超过40%的生产出口,导致嵌入式世界上11%的贸易有限公司₂排放(第二大;根据WIOD)。我们现在如何量化telecoupling框架中的流动和溢出效应通过专注于一年。动态分析可以由我们的方法应用到其他。

方法

我们用约翰逊和格拉(2012)提出的方法量化附加值和嵌入式环境资产的流动之间发送和接收系统,和王et al .(2013)提出的方法来量化这些流之间发送系统和溢出系统(即。,溢出流)。约翰逊和格拉(2012)提供的附加值出口(VAX),在源产生的附加值和吸收的目的地国家。测量从而代表净进口国出口的附加值。将这种方法应用于气体排放数据,技术,取代了增值系数向量直接排放强度向量分解公式,例如,孟et al。(2015)之前,我们也计算流嵌入式的温室气体排放。

溢出流的量化是更具挑战性,因为它需要一个更详细的出口总值的分解,以便添加或嵌入式环境资产价值(即来自间接贸易伙伴。、第三方)可以被识别。王et al。(2013)提供了一个程序将双边贸易总值行业层面上分解为各种增值和重复计算组件。请参考附录1分解结果的图形显示(附录1中的步骤,A1.1)和详细说明哪些组件构成的上游和下游的溢出效应。

执行王et al。(2013)方法直接产生附加值的上游和下游溢出流。然后应用排放数据,正如我们的约翰逊和格拉(2012)方法,计算上游和下游溢出流嵌入式的温室气体排放。总结的步骤分析WIOD数据呈现在附录2。

此外,一些国家的相对位置的指示GVC是必要的理解差异可能产生溢出效应。这可以由upstreamness,测量距离的最终需求的特定产品生产阶段经过(窦和楚2013)。一个国家内生产的中间投入GVC upstreamness大于一个国家生产最终产品,和更多的生产阶段,中间投入需要经过到达最终消费者,upstreamness越大。在上面的例子中(图2),中国比美国更大的upstreamness(3.66和3.13)。我们计算每个国家的价值upstreamness使用房et al .(2012)的方法。最后,了解各国对温室气体排放的贡献,一定程度的排放强度是必需的。我们计算每个区域温室气体排放强度在生产中排放的体积单位总输出,如前面已经完成的(例如,孟et al . 2015年)。

结果

流的产品

40个国家(加上联合其他国家;行)进行了分析,我们发现,19个国家有积极的净VAX和21(包括行)净进口国(表1)。结果表明,VAX来源主要集中在少数国家,主要目的地是美国进口。最大的五个净出口国(日本、德国、中国、意大利和韩国),例如,超过80%的净出口流量的来源。相反,美国收到近四分之一的金属从世界市场,第二大五倍,印度。

通过分解每个国家的出口总值的来源(出口国、进口国和第三方)和导出的形式(最终产品和中间输入),我们能够画出41个国家之间流动的附加值(图3)。日本最大的净出口国,提供金属物品(最终或中间状态)主要是美国、中国、韩国以及欧洲国家。日本,韩国也有类似的客户。另一个主要亚洲的净出口国,中国向美国发送的大部分产品和接收产品来自日本和韩国。我们的分解还表明,欧洲各国贸易活跃,因为大多数欧盟成员国都收到和发送价值增值添加到其他欧盟成员国。两个主要的欧洲净出口国,德国和意大利,也有大量外流到美国。

流嵌入式温室气体(GHG)排放

分析温室气体排放的流嵌入金属贸易(38个国家和行,但不包括罗马尼亚和卢森堡的数据不可用),显示,48%的总排放量嵌入产品出口中国,其次是俄罗斯(28.9%)和韩国(9.5%;表1),东亚国家(即。,China, Japan, and South Korea) have a dominant role in exporting embedded GHG emissions around the world, accounting for two-thirds of the total. Most European countries, however, are net receivers. The major European net exporters of value added goods, such as Germany, Italy, and Sweden, are also large net receivers of embedded GHG emissions. The few net senders of embedded GHG emissions in Europe, such Czech Republic, Slovakia, and Austria export small volumes relative to the three major exporters. Not surprisingly, as the largest net importer of products, the USA is also the largest net receiver of GHG, with one-third of the world’s embedded emissions flowing into it.

当流嵌入式的温室气体排放被分解成特定的发送方和接收方系统(图4),我们发现,中国提供了大约一半的嵌入式美国进口的温室气体排放和欧洲进口的很大一部分。日本也是一个净出口国,中国是相反的情况(见表1),另一个引人注目的产品净出口国嵌入式温室气体排放是俄罗斯,有关其极高的温室气体排放强度(7.21 kCO₂/美元,大型经济体中最高的)和高upstreamness (U = 3.55,第三大经济体中最高,在韩国和中国)。相比之下,美国是一个来自全世界许多国家的主要目的地(从29个国家进口87.14吨)。

溢出流

德国产生最大的上游的溢出效应,价值173亿美元的对所有第三方(深红色酒吧在图5),这是可以理解的考虑是最大的出口总值的金属(表1),中国和韩国,然而,产生比日本更上游的溢出,总值的第二大出口国。这表明中国和韩国生产的附加值出口商品的使用大量的产品在其他地方,因此他们的金属行业比日本更依赖从其他国家进口。同样,美国第四大出口国,生成少上游比国家出口溢出(比利时、意大利和加拿大),因为它使用相对较少的产品从其他国家进口。

德国也引起第三方的最大体积为最终消费和进口输入(即中间。下游的溢出效应;在图5)光红酒吧。换句话说,许多其他国家的消费,进一步依靠从德国进口的金属生产。德国日本和中国后,一样的出口总值的排名列表中。在美国,然而,排名低于出口总值的列表中,显示一个相对较小的比例出口消费价值的第三方。上游溢出嵌入式的温室气体排放(暗红色酒吧图6)显示了类似的模式与VAX(深红色酒吧在无花果。5)。嵌入式下游溢出效应的温室气体排放(光红酒吧图6),引人注目的是,中国和俄罗斯是远远领先于其他国家。

讨论

流

我们的研究结果显示,在2009年,超过2亿吨的碳排放转移通过金属的贸易在世界各地(表1),主要从发达国家到发展中国家(图3)。有两个主要的金属流动全球:这些东亚国家之间的北美(主要是美国,加拿大和墨西哥)和那些在欧洲国家之间,在德国和意大利是主要的净出口国,英国和法国是主要的净进口国(图3)。流嵌入式的温室气体排放,然而,通常起源于东亚国家和俄罗斯,而美国和欧洲是净进口国(表1)。美国是世界上最大的净进口国的产品和最大的净接收机嵌入碳排放。

排放的流不平衡发达国家和发展中国家之间提供了新证据的生态不平等交换(2007年大米,莫兰et al . 2013年)。这是证据确凿的原因污染避难所假说。即外部化pollution-intensive制造业向发展中国家和发达国家保持家里的清洁生产过程(2010年Hornborg和约根森,Prell et al . 2014年)。这种转移是经济动机,因为发展中国家经常执行更严格的环境法规,反之,发达国家更严格的环境法规。因此贵公司达到发达国家的环境标准(莱文森和泰勒2008年,Millimet和罗伊2016)。环境库兹涅茨曲线推测经济增长与环境退化的关系,可能导致不平衡流物。这个假设意味着退化和污染增加经济增长的早期阶段和趋势逆转当经济达到一定水平(2004年Dinda Prell et al . 2014年)。

分析差异VAX相比,嵌入式温室气体排放允许见解的类型的行业内使用金属telecoupled贸易。例如,中国是一个来自日本的净进口国的VAX但温室气体的净出口国日本(比较图3和图4);,中国持有赤字在经济和环境账户与日本的贸易。这是一个普遍现象在国与国之间的贸易越来越欠发达经济体(例如,在波兰、匈牙利、土耳其和德国/意大利、俄罗斯和日本/德国、巴西、印度和意大利)。这一现象的一个主要贡献是,欠发达经济通常坐落在价值链的上游,从而更专业生产碳密集但低附加值产品在全球分工。例如,中国一般出口中间产品,需要更多的能源生产和更低的价格(由于低附加值)超过日本。日本然后使用更先进的技术来增加产品的价值与小能源使用更高的价格,然后再出口到中国。排放两国之间的差距是加强的排放强度的金属工业欠发达经济的更高。这种现象的根源在于制度的情况,发达国家普遍应用更严格的环境法规,而且它是一个重要的贡献者全球碳泄漏(如Babiker 2005)。

溢出效应

国家的不同贡献溢出效应可以通过考虑他们更好的理解upstreamness不仅在全球价值链和他们的贸易总量。例如,我们观察不同美国,意大利,和加拿大的相对排名相比,全部产品出口溢出效应;尽管美国拥有更大的出口总额(表1中导出),两个小出口商更上游的溢出效应的附加值(图5)。出现这种情况主要是因为美国的金属(3.13)大于upstreamness意大利(2.89)和加拿大的(2.97);换句话说,意大利和加拿大是位于全球价值链的下游,所以他们出口的产品通常更依赖于来自上游国家的中间投入。我们也注意到比利时upstreamness略高(3.21)比美国,但仍然产生比美国更上游的溢出效应(无花果。5、6)。这一结果是由比利时有极高比例的上游溢出出口总值最高(24%,第三个在所有国家)相比,美国(最低0.08%,第四)。

中国和俄罗斯的统治地位在下游的溢出效应(图6)可以部分解释为通过高温室气体排放强度(表1)。俄罗斯和中国温室气体的2.05和0.48,分别是大相比,德国为0.19,美国为0.21,日本为0.21,韩国为0.32。俄罗斯的极高的排放强度的主要贡献是使用旧的生产设施和能源密集型技术。例如,超过20%的生产使用开立底炉,一个技术不习惯在今天世界上其它大型钢铁生产商(麦肯锡公司2009)。中国钢铁行业正经历一场低碳转变伴随着显著的技术进步,但其使用电弧炉生产份额,较低的公司₂排放强度比生产使用高炉/氧气顶吹炉,仍低于10%,德国30%,61%在美国,22%在日本,2010年,42%的人在韩国,(2015年出生,Hasanbeigi et al . 2016年)。

代理、原因和影响

我们定量分析使用MRIO方法都集中在流动,但未来的研究应该考虑telecoupling框架的其他方面是如何表示的贸易,包括代理,原因,和效果(刘et al . 2013年)。贸易代理的人或者决策实体,促进规范生产、交易和消费交易的产品。他们具体包括生产者和消费者、公众或私人投资者,导出和导入机构和金融投资者。政府最后的和重要的代理在国际贸易中,制定和执行贸易协定和政策影响国内生产和消费。对于金属制品贸易,主要代理金属公司经常作为生产者和商人和可以影响贸易的原因和影响。因为这些公司可以采取的双重角色,未来的研究,检查他们的决策如何塑造金属贸易格局可能利用基于主体建模方法所能提供的灵活性(例如,农民和福利2009)。

原因和影响是另一个关键组件telecoupling框架。传统国际贸易理论致力于会计经济贸易(进出口)的原因和评估其影响。这些经典理论留下一个巨大的差距在会计环境方面的贸易。然而,正如前面提到的,最近的贸易理论(如污染避难所假说和环境库兹涅茨曲线假说)现在提供考虑贸易的环境原因和影响。配套使用的这些理论与环境理论等理论的生态不平等的交换(2007米),同时还利用新的全球数据集,将有助于有助于更全面的了解世界贸易的社会经济和环境原因透过镜头telecoupling框架的。

结论

telecoupling框架提供了一种手段来研究耦合的人类自然系统之间的复杂关系大距离,以便更好地理解全球可持续发展的可能性。我们的目的是有助于改善量化不同陈氏之间的流动,特别是对溢出效应,使用全球贸易作为一个例子。应用程序的结果显示我们的方法的影响贸易可以理解当分析MRIO数据集(即新方法。WIOD)使用telecoupling框架。特别是telecoupling框架的使用允许我们研究国家促进经济和环境流,但也有他们的贡献不同,因为双边贸易溢出流相比,由于在全球价值链中的地位。我们因此获得一个广泛的经济和环境影响以及直接和间接的影响,一个国家产生和接收。通过对比国家的贡献不同的流(例如无花果。5、6),我们能够理解的贡献超出了贸易的数量(表1)和双边贸易(无花果。3和4)。具体地说,我们已经解释国家之间的差异贡献流相关产品和嵌入式的温室气体排放作为他们的排放强度。反过来,贡献的差异直接流和溢出流与他们的位置在全球价值链(即。upstreamness)。我们的分析使用了世界投入产出数据库,它提供了对考试有用的全球数据集的溢出效应,但只有在广泛的行业和国家经济水平。需要持续改进数据源的基础上初步量化我们这样建立环境效应和溢出效应的影响在细工业聚合和地方性的水平。更全面的使用决策的telecoupling框架将包含表示理解的影响代理贸易流动和溢出效应,这将在数据和模型需要进一步创新。

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