整个研究的实施过程如下：

1)构建区域间能源投入产出分析框架

建立基于国内的区域间系统投入产出测算框架，构建区域间体现能核算体系。

2)构建区域间投入产出表

参照以往构建区域间投入产出表的方法，获取区域间流量数据，利用运输量分布系数和引力模型，在中国2002年30省域的投入产出表的基础上，构建中国区域间投入产出表。

3)构建基础支持数据库

利用官方统计年鉴、相关数据库、公开科技论文等资料，获取中国各省域各行业的相关环境统计数据，建立能源投入的基础支持数据库。

4)投入产出测算

在调研数据和所建立区域间投入产出表的支持下，运用投入产出法，计算体现能强度，并进行后续结果测算和讨论。

计算和分析主要遵循以下原则：

1)中国区域间投入产出表由各省域的投入产出表统和得到，各省域遵守能源守恒的原则。

2)采用运输量分布系数方法，假定从某一地区向其他地区的物质输运量的分配比例与物资中某重要产品的分配比例相同，则该产品的运输量分布系数可以被近似认为是生产该产品行业的贸易参数。

3)采用被广泛使用的压力模型，根据各区域的产品供给量、需求量和贸易参数，计算供给系数矩阵。

4)利用全套中国各区域的投入产出表和供给系数矩阵，计算获取中国区域间投入产出表。

中国区域间体现能分析框架包括三个部分，一是建立中国区域间投入产出表，二是创建基于消费的区域间能源投入产出模型，三是定义一系列的分析指标，下文将分别介绍。

我国在多区域投入产出表的研制和应用上起步较晚。国家信息中心和日本的亚洲经济研究研究所(IDE)于1989年开始联合编制投入产出表，并完成了《1985年中国投入产出表》、《中国进口矩阵》和《中日联接投入产出表》、《 1985年中日国际投入产出表》。2001—2003年，中日双方合作完成了按照1997年的中国区域间投入产出表(Multi-regional input-output Model for China)的研制工作，该模型划分为8个区域，共计30个部门^[1]。

为编制区域间投入产出表，首先需要的是一套完整的中国各区域投入产出表，可从相关年鉴资料和各区域统计局网站下载获得。中国区域间产品的流量数据通过相关资料获取^[2-3]。

在获取区域间产品流量数据后，根据井原提出的计算方法^[4]，按如下公式计算贸易参数：

式(1)中：H^rs是从r地区到s地区的产品运输量，H^ro是r地区的所有产品的总发送量，H^os是s地区的所有产品的总接受量，H^oo是全部地区的所有产品的总发送量。

按照Leontief^[5]提出的引力模型，第i种产品从p地区到q地区的的流量计算如下：

式中： 是全部地区的第i种产品之和。 是r地区第i种产品的产量， 是s地区第i种产品的使用量。

该公式实质上是表达这样一种物理含义：r地区供应s地区第i种产品的数量与r地区第i种产品的产量大小成正比；与s地区第i种产品的使用量大小成反比；与全国总产量成反比，即全国总产量越大，那么别的地区供应r地区的数量就越大，而r地区供应s地区的数量就会减少。随后，供应系数定义如下：

每个省级区域包括29个部门，详见表1。

首先从相关年鉴资料中获取各省域区域的投入产出表，利用中国的30个区域(西藏没有编制投入产出表)自身的投入产出表计算出各自的投入产出系数矩阵后，再利用中国30区域的投入产出表，建立中间投入、最终使用和总产出的基本矩阵形式。按式(3)求解出完整的供应系数矩阵后，基本矩阵形式左乘供给系数矩阵，即可以获得中国区域间投入产出表。

在计算得到的区域间经济投入产出表下方添加煤炭、油类、天然气的直接投入向量和直接碳排放量向量，从而创建基于消费的区域间能源投入产出模型。煤炭、汽油、柴油、燃料油和天然气30个区域的分行业能源投入量数据的获取是一个繁琐的工作，根据已有年鉴资料^[6-9]，并参考已有的数据整理方式^[10-12]，整合获得该基础数据库。

中国2002年区域间能源投入产出模型将计算获取的30区域29部门的中国区域间的投入产出，模型的中间投入产出部分视为一个870行870列的整体，因此某种能源的体现强度计算为：

式(4)中： 代表第i种能源的体现强度，是一个870列的向量；E_i代表第i种能源的直接投入量，是一个870列的向量； 是由总产出向量转换而成的总产出对角矩阵，为870行870列；Z是区域间投入产出模型中的中间投入产出矩阵，为870行870列。

定义了一系列的分析，具体如下：

1)调入体现能源量

调入体现能源量是指蕴含在某区域的调入量的体现能源量，代表生产所调入的商品和服务过程中所消耗的直接和间接能源，计算公式为：

式(5)中：E_mimi表示蕴含在区域i的所有调入商品和服务体现能源量， 代表区域s的第j个行业的体现能强度， 代表区域s的第j个行业对区域i的调入量。由于调入来源于其他区域的不同行业，需要区分不同区域的相同行业的体现能强度，因此调入体现能源量的计算工作量较大。

2)调出体现能源量

调出体现能源量是指蕴含在某区域的调出量的体现能源量，代表生产所调出的商品和服务过程中所消耗的直接和间接能源，计算公式为：

式(6)中：E_mexi表示蕴含在区域i的所有调出商品和服务体现能源量， 代表区域i的第j个行业的体现能强度， 代表区域i第j个行业对区域s的调出量。调出量统一来源于区域i，仅仅需要区分该区域不同行业的体现能强度，因此调出体现能源量的计算工作量远小于调入体现能源量。

鉴于农业已经不再成为各省域的支撑性产业，传统的农业省和工业省的区分方法已经无法描摹中国省域的发展现状，因此，本文按照资源禀赋^[12]和商品交流方式，选取典型省域，通过比较分析，揭示不同类型的中国省域的特点。

北京作为中国的政治中心，在历史上就长期依靠南方对北方的补给而生存，北京的能源、粮食、甚至水资源，都愈来愈依靠外地的投入，因此选择北京作为“资源依赖型”的典型样本。

图1和图2分别列出了北京对其他省域的调入和调出的体现能源量。总体而言，北京调入体现能源量为调出体现能源量的1.8倍，证明北京的确属于资源依赖性省域。对北京调入体现能源量贡献最大的是河北、内蒙和广东。河北作为重点钢铁基地，生产出的大量高体现能强度的钢铁输运到北京。内蒙是中国第二大的煤炭供应基地，加上其在地理位置上靠近北京，因此也给北京输送了大量的煤炭制成品。广东工业发达，输送了大量电子产品、电气机械产品等工业制成品以满足北京的日常需要，因此广东对北京的调入体现能源量也较高。北京的调出体现能源量主要输往河北、天津和广东等省域，对山西和内蒙的回馈较少。

图  1  北京分省域调入体现能源量

Figure 1.  Energy Embodied in Provincial Imports of Beijing

图  2  北京分省域调出体现能源量

Figure 2.  Energy Embodied in Provincial Exports of Beijing

中国部分省份将其能源输运到全国省域支持各地的经济发展，该类省份被称为“资源供给型”省域，主要包括为全国供给煤炭的山西、内蒙、陕西，为全国供给石油的黑龙江和新疆，以及为全国供给石油和天然气的新疆。

山西具有丰富的煤炭资源，其煤炭探明储量为2.725×10¹¹ t，占全国1/3，居全国各省域的第一位。山西煤炭资源低硫、低灰、低磷，具有高发热量、高挥发分，粘结性强的特点，是质地极为优良的动力煤、化工用煤和民用煤。此外，山西省主要煤田皆在铁路、公路沿线，有利于煤炭的外调输出。

建国以来，山西贡献的能源支撑着中国经济的发展，因此选取山西作为“资源供给型”省域的典型样本。图3与图4分别列出了山西对其他省域的调入和调出量的体现能源量。

图  3  山西分省域调入体现能源量

Figure 3.  Energy Embodied in Provincial Imports of Shanxi

图  4  山西分省域调出体现能源量

Figure 4.  Energy Embodied in Provincial Exports of Shanxi

总体而言，山西的调出体现能源量为调入体现能源量的6.6倍，证明山西的确属于资源供给性省域。山西的调出体现能源量的前三个输出省域为河北、北京和江苏。河北作为重要钢铁基地，需要山西的煤作为动力燃料、焦炭作为还原剂以进行钢铁生产，因此山西对河北的贡献量最大。北京作为特殊的政策性中心城市，其生存和发展高度依赖外界的能源供给，因此山西的大量能源产品输往北京。江苏作为经济发达省份，本地能源禀赋不足，需要从山西购入大量煤炭资源用于燃料、发电、工业生产等，因此山西对其贡献也比较大。对山西调入体现能源量贡献最大的是河北、浙江和广东，输入的主要是钢铁、电子产品等工业制成品。

广东以民营经济起家，其生产经营活动高度依赖市场，具有很强的交互性。一方面，广东从全国各地获得原材料，另一方面，其产品销往全国各地市场。广东既不同于北京这样的具有特殊政治地位而在能源交流中占有极大优势的城市，也不同于山西这样产业结构过于集中于能源供应业的省份，因此，选取广东作为“市场交互型”省域的典型样本。

图5和图6分别列出了广东对其他省域的调入和调出量的体现能源量。总体而言，广东调入体现能源量为调出体现能源量的1.3倍，证明广东的确属于发展较为均衡的“市场交互型”省份。对广东调入体现能源量贡献最大的是浙江、河北和上海。浙江、上海和广东同为经济发达地区，之间的商业交流活跃，这也使得浙江和上海对广东的调入体现能源量较高。广东的调出体现能源量的前三个输出为浙江、江苏和北京。

图  5  广东分省域调入体现能源量

Figure 5.  Energy Embodied in Provincial Imports of Guangdong

图  6  广东分省域调出体现能源量

Figure 6.  Energy Embodied in Provincial Exports of Guangdong

考虑到广东以民营经济为主体的高度市场交互性，有必要按照行业同时细化调入和调出体现能源量，结果列于图7和图8中。

图  7  广东分行业调入体现能源量

Figure 7.  Energy Embodied in Industrial Imports of Guangdong

图  8  广东分行业调出体现能源量

Figure 8.  Energy Embodied in Industrial Exports of Guangdong

由图7可见，广东分行业调入体现能源量中，行业23(电力、热力的生产和供应业)、19(通信设备、计算机及其他电子设备制造业)和12(化学工业)分别居前三位。广东工业生产发达，需要大量的电力，因此建设了一系列的火电厂，相应需要从外界输入大量的化石能源用以发电，因此行业23(电力、热力的生产和供应业)的调入体现能源量最高。广东电子设备制造业高度发达，因此行业19(通信设备、计算机及其他电子设备制造业)的调入体现能源量也较高。行业12(化学工业)缺乏广东本地的化工原料支持，需要从外地调入，使得其体现能源量也较高。

由图8可见，广东分行业调出体现能源量中，行业12(化学工业)、19(通信设备、计算机及其他电子设备制造业)和18(电气机械及器材制造业)分别居前三位。电子设备和电气机械是广东的支柱型产业，大量的电子产品和电气产品由广东输送到全国各地，也伴随着相应的体现能流。

本文主要完成了以下结果：

1)构建了中国区域间能源投入产出表和分析模型，根据中国区域间代表性行业产品流量数据，按照运输量分布系数方法和压力模型，计算供给系数矩阵，进而创建中国30省市区域间投入产出表(不计西藏)。建立能源投入的基础支持数据库，利用区域间投入产出表，构建中国区域间能源投入产出分析模型。

2)建立了中国区域间体现能的指标分析方法，定义了调入和调出体现能源量，建立了中国区域间体现能指标分析方法。

3)阐明了中国典型省市分析结果，选取北京、山西、广东分别作为“资源依赖型”、“资源供给型”和“市场交互型”三类典型省市的样本，分别描摹其分省市和分行业的体现能状况。

从结果可以发现基于生产端和基于消费端两种方法在区分节能减排责任上的差异，以广东为例，从能源生产端来看，广东能源输出量是远低于能源输入量的，广东的节能减排任务量相对于经济不发达省份是较为沉重的。如果按照谁消费谁负责的原则，广东耗费能源生产的商品通过贸易的方式供给其他省份消费，蕴含在这部分商品中的能源消费应由商品消费省份承担相应的节能减排责任。从计算结果来看，广东省调入和调出体现能源量在数值上较为接近。