Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
ただし、 $ r_{i}^{e} $ ：第i部門の輸出比率、 $ e_{i} $ ：第i部門の輸出、 $ x_{i} $ ：第i部門の総産出、 $ r_{i}^{m} $ ：第i部門の輸入比率(輸入係数)、 $ m_{i} $ ：第i部門の輸入、 $ x_{ij} $ ：第i部門に対する第j部門の中間需要

表 2 天津市産業連関表の分割のための按分指標

部門	按分指標	出典
農林水産業	GDP	『天津統計年鑑』
石炭	就業人数	『2004年天津経済普查』
石油及び天然ガス	就業人数	『2004年天津経済普查』
金属鉱物	就業人数	『2004年天津経済普查』
非金属及びその他の鉱物	就業人数	『2004年天津経済普查』
食料品及びたばこ	就業人数	『2004年天津経済普查』
紡績	就業人数	『2004年天津経済普查』
繊維製品、皮革製品及び羽毛製品	就業人数	『2004年天津経済普查』
木材及び家具	就業人数	『2004年天津経済普查』
製紙、印刷及び文化・教育・体育用品	就業人数	『2004年天津経済普查』
石油製品、石炭製品及び核燃料加工	就業人数	『2004年天津経済普查』
化学	就業人数	『2004年天津経済普查』
非金属鉱物製品	就業人数	『2004年天津経済普查』
金属冶金及び圧延加工	就業人数	『2004年天津経済普查』
金属製品	就業人数	『2004年天津経済普查』
一般機械及び特殊機械	就業人数	『2004年天津経済普查』
輸送機械器具	就業人数	『2004年天津経済普查』
電気機械器具	就業人数	『2004年天津経済普查』
通信機器、電子計算機及びその他の電子機器	就業人数	『2004年天津経済普查』
計測器及び文化・事務用機械	就業人数	『2004年天津経済普查』
工芸品及びその他の製造品	就業人数	『2004年天津経済普查』
廃棄物	就業人数	『2004年天津経済普查』
電力	就業人数	『2004年天津経済普查』
熱供給(産業)	就業人数	『2004年天津経済普查』
熱供給(生活)	就業人数	『2004年天津経済普查』
ガス生産及び供給	就業人数	『2004年天津経済普查』
水生産及び供給	就業人数	『2004年天津経済普查』
建築	総産出値	『2004年天津経済普查』
運輸	就業人数	『2004年天津経済普查』
郵政	就業人数	『2004年天津経済普查』
情報通信	就業人数	『2004年天津経済普查』
卸売・小売	就業人数	『2004年天津経済普查』
飲食・宿泊	就業人数	『2004年天津経済普查』
金融	就業人数	『2004年天津経済普查』
不動産	就業人数	『2004年天津経済普查』
物品賃貸及び対事業所サービス	就業人数	『2004年天津経済普查』
研究	就業人数	『2004年天津経済普查』
総合技術サービス	就業人数	『2004年天津経済普查』
水利、環境及び公共施設管理	就業人数	『2004年天津経済普查』
対個人サービス及びその他のサービス	就業人数	『2004年天津経済普查』
教育	就業人数	『2004年天津経済普查』
衛生、社会保障及び社会福祉	就業人数	『2004年天津経済普查』
文化、体育及び娯楽	就業人数	『2004年天津経済普查』
公共管理及び社会組織	GDP	『天津統計年鑑』
農村家計消費	農業屍	『天津統計年鑑』
都市家計消費	戸籍戸数－農業屍	『天津統計年鑑』
政府消費	一般預算内区級財政支出	『天津統計年鑑』
固定資本形成	固定資産投資	『天津統計年鑑』

天津市以外の中国の産業連関表を構成する総産出および最終需要は、中国全国の産業連関表から天津市産業連関表を差し引くことで求めている。投入係数については、中国全国の産業連関表のものを採用している。
#### 2.2. 地域間交易の推計

前節で分割された地域の総産出、および地域間交易(移出入)を除く最終需要が決定されたため、これらから以下のように純移入を求めることができる。

$$ s_{i}=n_{i}-h_{i}=\left(\sum_{j}x_{ij}+f_{i}^{d}+e_{i}-m_{i}\right)-x_{i} $$

ただし、 $ s_{i} $ ：第i部門の純移入、 $ n_{i} $ ：第i部門の移入、 $ h_{i} $ ：第i部門の移出

また、移出と移入は相手地域別交易額の合計によって次のように表わされる。たとえば、天津市都市型地域における天津市農村型地域への移出とは、図1における都市型地域から農村型地域の中間需要および最終需要への投入の合計である。農村型地域における都市型地域からの移入は、これを逆に農村型地域の側から見たものである。

$$ n_{i}^{k}=\sum_{l}t_{i}^{lk} $$

$$ h_{i}^{k}=\sum_{l}t_{i}^{kl} $$

ただし、 $ n_{i}^{k} $ ：第k地域における第i部門の移入、 $ h_{i}^{k} $ ：第k地域における第i部門の移出、 $ t_{i}^{kl} $ ：第i部門について、第k地域における第1地域への移出(第1地域における第k地域からの移入)

これらだけでは、地域別部門別の移出入を推計できないため、中野・西村(2007)が提案する交差輸送を考慮したノンサーベイ・アプローチに基づき、グラビティ比による移出の分割を行う $ ^{6} $ 。第kおよび第1地域のグラビティは、(9)式のように定義される。

$$ g_{i}^{kl}=\gamma\frac{\left(\sum_{j}x_{ij}^{k}+f_{i}^{d,k}\right)\left(\sum_{j}x_{ij}^{l}+f_{i}^{d,l}\right)}{d_{(kl)}^{2}} $$

ただし、 $ g_{i}^{kl} $ ：第i部門における第kおよび第1地域のグラビティ、 $ d_{(kl)} $ ：第kおよび第1地域間の距離

第 k 地域から、第 l および第 m 地域への第 i 財の移出額の比率が、地域間のグラビティ比にしたがうと仮定すると、(10)式を得る。

$$ \frac{t_{i}^{kl}}{t_{i}^{km}}=\frac{g_{i}^{kl}}{g_{i}^{km}}=\frac{\left(\sum_{j}x_{ij}^{l}+f_{i}^{d,l}\right)}{\left(\sum_{j}x_{ij}^{m}+f_{i}^{d,m}\right)}\frac{d_{(km)}^{2}}{d_{(kl)}^{2}} $$
これが通常のグラビティ比であるが、本研究では、一般化させた(11)式を考える。

$$ \frac{t_{i}^{kl}}{t_{i}^{km}}=\left[\frac{\left(\sum_{j}x_{ij}^{l}+f_{i}^{d,l}\right)}{\left(\sum_{j}x_{ij}^{m}+f_{i}^{d,m}\right)}\right]^{\alpha}\left[\frac{d_{(kl)}}{d_{(km)}}\right]^{-\beta} $$

パラメータ $ \alpha $ および $ \beta $ が決定されれば、分割された地域別に移出入を算出することができる。地域間の距離については、次のような人口加重平均距離を用いている。都市 a を第 k 地域内に存在する都市、すなわち $ a \in k $ とし，都市 $ b \in 1 $ との距離を $ d_{(kl)} $ とするとき，第 k 地域と第 1 地域間の人口加重平均距離は、(12)式で定義される。

$$ d_{(kl)}=\sum_{b\in l}\sum_{a\in k}\frac{p_{a} p_{b}}{\sum_{b\in l}\sum_{a\in k}p_{a} p_{b}}d_{(ab)} $$

ただし、 $ p_{a} $ ：都市 a における人口

本研究では、アジア経済研究所『中国多地域間産業連関表(2000年)』を用いて、パラメータの推定を行っている。中国多地域間産業連関表(2000年)は、中国が北東地区、北部直轄市、北部沿海、中部沿海、南部沿海、中部地区、西北および西南の8地域に分割された、交差輸送を含む形の地域間表である。距離の算出にあたっては、この8地域毎にもっとも人口の多い3都市を選択し、各都市間の距離は市政府の所在地間の時間距離をGoogle mapにより求め $ ^{7} $ 、地域間距離を推計している。求められた地域間距離は、表3の通りである。

表 3 パラメータ推定のための人口加重平均距離(単位：日)

東北地区	北部直轄市	北部沿海	中部沿海	南部沿海	中部地区	西北
東北地区
北部直轄市	0.474
北部沿海	0.673	0.237
中部沿海	1.017	0.602	0.470
南部沿海	1.526	1.103	0.951	0.622
中部地区	1.073	0.611	0.510	0.481	0.596
西北	1.030	0.581	0.589	0.794	1.088	0.577
西南	1.588	1.142	1.082	1.149	1.077	0.780	0.775

(11)式の左辺の移出比を z、右辺の域内総需要比および距離比をそれぞれ x および y とし、対数をとると、次のように表わされる。

$$ \ln z=\alpha\ln x-\beta\ln y\quad(13) $$

本研究では、中国多地域間産業連関表(2000年)の移出および域内総需要、ならびに表3の地域間距離を用いて、(13)式をトービットモデルによって推定している。推定結果は、表4
の通りである。なお、本研究で推計する地域間産業連関表よりも中国多地域間産業連関表の方が部門の集計レベルが高いため、2つの産業連関表間では必ずしも部門が1対1対応にはならない。そのため、中国多地域間産業連関表のある部門に本研究の地域間産業連関表の複数の部門が対応する場合は、部門間で共通のパラメータを使用している。

表 4 トービットモデルによる推定結果

α	β	σ	サンプルサイズ	Log likelihood
Agriculture	0.674	1.132	0.898	168	-147.856
( 7.445 )***	( 7.175 )***	( 13.978 )***
Coal mining and processing	0.190	1.244	2.248	168	-266.419
( 1.860 )*	( 3.561 )***	( 14.085 )***
Crude petroleum and natural gas products	0.267	1.597	1.955	168	-236.280
( 1.389 )	( 5.258 )***	( 12.966 )***
Metal ore mining	0.323	1.583	1.056	168	-176.962
( 5.628 )***	( 9.334 )***	( 14.683 )***
Non-ferrous mineral mining	0.706	1.916	1.111	168	-172.362
( 8.139 )***	( 10.572 )***	( 14.148 )***
Manufacture of food products and tobacco processing	0.592	0.884	0.497	168	-90.537
( 10.337 )***	( 10.742 )***	( 14.432 )***
Textile goods	0.549	0.059	0.789	168	-142.870
( 9.332 )***	( 0.440 )	( 13.714 )***
Wearing apparel, leather, furs, down and related products	0.005	0.325	0.463	168	-112.386
( 0.162 )	( 4.381 )***	( 9.933 )***
Sawmills and furniture	0.491	1.400	1.340	168	-221.442
( 4.830 )***	( 6.696 )***	( 15.191 )***
Paper and products, printing and record medium reproduction	0.102	0.421	0.583	168	-123.753
( 2.341 )**	( 4.499 )***	( 10.358 )***
Petroleum processing and coking	0.014	-0.078	1.418	168	-177.728
( 0.117 )	(-0.322 )	( 10.318 )***
Chemicals	0.418	0.653	0.792	168	-141.402
( 6.574 )***	( 5.105 )***	( 12.231 )***
Nonmetal mineral products	0.238	1.171	0.762	168	-145.386
( 4.021 )***	( 9.588 )***	( 14.072 )***
Metals smelting and pressing	0.679	0.842	0.776	168	-148.296
( 10.165 )***	( 6.877 )***	( 13.677 )***
Metal products	0.490	0.600	0.767	168	-142.805
( 8.159 )***	( 4.791 )***	( 12.490 )***
Machinery and equipment	0.296	0.242	1.002	168	-159.334
( 3.802 )***	( 1.484 )	( 10.706 )***
Transport equipment	0.013	0.927	0.766	168	-139.879
( 0.224 )	( 7.571 )***	( 11.556 )***
Electric equipment and machinery	0.133	0.227	0.602	168	-128.909
( 2.645 )***	( 2.331 )**	( 10.186 )***
Electric and telecommunication equipment	0.057	0.448	0.863	168	-156.676
( 1.110 )	( 3.319 )***	( 11.825 )***
Instruments, meters, cultural and office machinery	-0.614	0.652	1.072	168	-147.357
(-6.144 )***	( 3.797 )***	( 11.418 )***
Maintenance and repair of machine and equipment	0.360	1.499	1.604	168	-242.206
( 2.364 )**	( 6.079 )***	( 14.765 )***
Other manufacturing products	0.382	1.164	1.392	168	-194.131
( 4.174 )***	( 5.228 )***	( 12.949 )***
Scrap and waste	0.822	1.500	1.239	168	-150.894
( 7.433 )***	( 6.988 )***	( 12.140 )***
Electricity, steam and hot water production and supply	-0.378	0.920	1.081	37	-46.771
(-1.918 )*	( 1.744 )*	( 7.401 )***
Gas production and supply	0.608	0.362	0.337	37	-16.919
( 8.574 )***	( 1.947 )*	( 5.495 )***
Water production and supply	-1.345	5.098	1.895	37	-54.739
(-4.590 )***	( 4.989 )***	( 7.218 )***
Transport and warehousing	0.601	0.813	0.482	168	-96.789
( 7.255 )***	( 10.226 )***	( 12.840 )***
Wholesale and retail trade	0.700	0.844	0.732	168	-135.602
( 7.728 )***	( 7.210 )***	( 13.840 )***

注)1. 括弧内は t 值。

2. ***は有意水準1%、**は5%、*は10%でそれぞれ統計的に有意であることを示している。
(6)〜(8)式、および推定されたパラメータを使用した(11)式より、各地域の移出入を推計する $ ^{8} $ 。その際に用いた地域間距離（Google mapによる）は、表5の通りである。

表 5 移出入決定のための人口加重平均距離(単位：日)

天津都市型	天津農村型
天津都市型
天津農村型	0.044
他の中国	0.723	0.730

### 3. 電力および熱供給部門の分割

中国全国および天津市の産業連関表は、電力と熱供給部門が統合されている。本研究では追加的に熱供給システムが整備された際の評価を行うため、以下のように電力・熱供給部門を分割する。

## ＜行部門の分割＞

① 中国全国および天津市における電力および熱の産業別消費量(投入量)は、中国国家統計局『中国能源統計年鑑』および天津市統計局『天津統計年鑑』から入手することができる。これらの産業別消費量を産業連関表の分類に対応づける。ただし、非製造業については、詳細な分類のもとでのデータの入手が困難であるため、産業別消費量を産業連関表の電力・熱供給部門の投入額の比率で部門別に分割している。

②①で産業連関表の部門別に対応づけられた電力および熱消費量に、それぞれの熱効率の逆数を乗じる。熱効率は、中国能源統計年鑑における発電および熱供給のエネルギー投入量をそれぞれ熱量換算し合計したもの(総インプット)と、発電電力量および熱供給量を熱量換算したもの(アウトプット)との比率である。

③②で推計された効率を考慮した電力および熱消費量を用いて、産業連関表の電力・熱供給部門の投入額を電力および熱供給に分割する。さらに、熱供給部門は、産業用と生活用とに分割する。電力と分割された熱供給のうち産業用は、熱供給(産業用)部門に同推計値を与え、熱供給(生活用)部門にはゼロを与える。一方、電力と分割された熱供給のうち生活用、つまり家計消費に供給されるものは、熱供給(生活用)部門に同推計値を与え、熱供給(産業用)部門にはゼロを与える。

④ 電力・熱供給部門の移輸出入については分割を行わず、中国能源統計年鑑の情報からすべて電力部門とした。

＜列部門の分割＞

⑤ 行部門での分割後に算出される電力、熱供給(産業用)および熱供給(生活用)の総産出を
按分指標として、電力・熱供給部門(列)を分割する。

### 4. 部門別 $ CO_{2} $ および $ SO_{2} $ 排出量の推計

天津市産業連関表に即した形式で、以下のように $ CO_{2} $ および $ SO_{2} $ 排出量の推計を行う。なお、推計に当たっては、中野他(2008)およびFashu et al. (2009)を参考にしている。

①産業連関表に即したエネルギー物量表を作成する。推計に必要なエネルギー別の消費量は、『中国能源統計年鑑』および『天津統計年鑑』から得ている。これらの産業別消費量を産業連関表の分類に対応づける。なお、非製造業については、詳細な分類のもとでのデータが入手できないため、前節の電力・熱供給の場合と同様、産業別消費量を産業連関表の該当するエネルギー部門投入額の比率で部門別に分割している。

② 部門別 $ CO_{2} $ 排出量は、(14)式(以下の a)～e)から推計する。

$$ c o2_{_{j}}=\left(\sum_{i}\left(f u e l_{_{i j}}\times c r_{_{i j}}\times h e a t_{_{i}}\times c a r_{_{i}}\right)+i p_{_{j}}\right)\times44/12 $$

ただし、 $ co2_{j} $ : 第 j 部門の $ CO_{2} $ 排出量、 $ fuel_{ij} $ : 第 j 部門における第 i エネルギー消費量、 $ cr_{ij} $ : 第 j 部門における第 i エネルギーの燃焼比率、 $ heat_{i} $ : 第 i エネルギーの物量単位当たり発熱量、 $ car_{i} $ : 第 i エネルギーの熱量単位当たり炭素排出量、 $ ip_{j} $ : 第 j 部門における工業プロセスからの炭素排出量

<エネルギー起源の CO_{2} 排出量>

a) ①で推計された部門別エネルギー消費量に燃焼比率(消費量のうち実際に燃焼させた割合)を乗じ、エネルギーの燃焼分を部門別に推計する。燃焼比率には、EDEN1990およびEDEN1995の中国表の情報を活用している⁹。

b) a)で推計された燃焼される部門別エネルギー消費量に、『中国能源統計年鑑』の物量単位当たりの発熱量を乗じ、物量単位を熱量単位に変換する。

c) b)で推計された熱量単位での部門別エネルギー消費量に、“2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories”に掲載されているエネルギー別の発熱量当たり炭素排出量を乗じ、エネルギー起源の $ CO_{2} $ 排出量を部門別に推計する。

＜工業プロセスからの CO_{2} 排出量＞

d) セメント、ガラス、カルシウムカーバイド、ソーダ灰、エチレン、銑鉄および粗鋼については、工業プロセスから発生する $ CO_{2} $ 排出量も IPCC のガイドラインの係数および『天津統計年鑑』の産出量から推計し、c)のエネルギー起源の $ CO_{2} $ 排出量に加えている。

e) 炭素重量ベースの $ CO_{2} $ 排出量を $ CO_{2} $ 重量換算に変換する。

③部門別 $ SO_{2} $ 排出量は、(15)式(以下の $ g\sim i $ )から推計する。
$$ s o2_{_{j}}=\sum_{_{i}}\left(f u e l_{_{i j}}\times c r_{_{i j}}\times s u l_{_{i}}\right)\times\left(1-d s_{_{j}}\right)\times64/32 $$

ただし、 $ so2_{j} $ ：第j部門の $ SO_{2} $ 排出量、 $ sul_{i} $ ：第iエネルギーの硫黄含有率、 $ ds_{j} $ ：第j部門における脱硫率

g) ②の a)で推計された燃焼される部門別エネルギー消費量に、EDEN 中国表のエネルギー別硫黄含有率を乗じ、 $ SO_{2} $ 発生量を部門別に推計する。

h) g)で推計された\mathrm{SO}_{2}発生量に（1一部門別脱硫率）を乗じ、\mathrm{SO}_{2}排出量を推計する。部門別脱硫率については、『中国統計年鑑』から得られる天津の\mathrm{SO}_{2}排出量およびヒアリングに基づき、電力では全事業所に、熱供給(産業用)および金属冶金及び圧延加工では全事業所の7割にそれぞれ脱硫率90%の排煙脱硫装置が設置されており、他の工業部門および熱供給(生活用)では全事業所の2割に脱硫率90%の排煙脱硫装置が設置されていると想定している。(その他の部門での脱硫率はゼロ)

i) 硫黄重量ベースの $ SO_{2} $ 排出量を $ SO_{2} $ 重量換算に変換する。

推計された天津市における部門別$\mathrm{CO}_{2}$および$\mathrm{SO}_{2}$排出量は、表6および図1～2の通りである。$\mathrm{CO}_{2}$排出量がもっとも多い部門(表6)は、金属冶金及び圧延加工で3520万$\mathrm{t}-\mathrm{CO}_{2}$であり、それに電力(3500万$\mathrm{t}-\mathrm{CO}_{2}$)、熱供給(産業用)(830万$\mathrm{t}-\mathrm{CO}_{2}$)、運輸(680万$\mathrm{t}-\mathrm{CO}_{2}$)、非金属鉱物製品(490万$\mathrm{t}-\mathrm{CO}_{2}$)、および熱供給(生活用)(490万$\mathrm{t}-\mathrm{CO}_{2}$)が続いている。一方、$\mathrm{SO}_{2}$排出量がもっとも多い部門は、石油及び天然ガスで6万$\mathrm{t}-\mathrm{SO}_{2}$であり、金属冶金及び圧延加工(5万$\mathrm{t}-\mathrm{SO}_{2}$)、熱供給(生活用)(4万$\mathrm{t}-\mathrm{SO}_{2}$)、電力(3万$\mathrm{t}-\mathrm{SO}_{2}$)、化学(3万$\mathrm{t}-\mathrm{SO}_{2}$)、および熱供給(産業用)(3万$\mathrm{t}-\mathrm{SO}_{2}$)が続く。したがって、その$\mathrm{CO}_{2}$および$\mathrm{SO}_{2}$排出量の多さから、電力、熱供給および金属冶金及び圧延加工部門における対策が天津市の環境に大きな影響を与えることがわかる。

図２は、各部門の$\mathrm{CO}_{2}$ 排出構成を石炭系エネルギーとそれ以外のエネルギーに分けたものである。天津市全体の$\mathrm{CO}_{2}$ 排出の約６割が、石炭系エネルギー起源となっている。発電および熱供給部門は$\mathrm{CO}_{2}$ 排出のほとんどが、また、金属鉱物、非金属鉱物、食料品及びたばこ、紡績および繊維製品、皮革製品及び羽毛製品、ならびに製紙、印刷及び文化・教育・体育用品などの部門では$\mathrm{CO}_{2}$ 排出の約９割が石炭系エネルギーによるものである。金属製品、一般機械及び特殊機械、輸送機械器具および電気機械器具でも約８割と石炭系エネルギー起源の$\mathrm{CO}_{2}$ 排出が多い。$\mathrm{CO}_{2}$ 排出が相対的に多い金属冶金及び圧延加工では石炭系エネルギー起源の$\mathrm{CO}_{2}$ 排出が約４割、非金属鉱物製品でも約５割と、他の工業部門と比較すると石炭系エネルギーの割合が低くなっている。非製造業部門の大半は、ほとんど石炭系エネルギーによる$\mathrm{CO}_{2}$ 排出はないが、建築、郵政および飲食・宿泊部門ではそれぞれ約４割、約８割および約３割を占めている。家計消費については、農村では約８割が石炭系エネルギー起源の$\mathrm{CO}_{2}$ 排出であるのに対し、都市では約３割に留まっている。

次に、図3によって$\mathrm{SO}_{2}$排出構成についても見てみよう。石炭系エネルギーの高い硫黄
含有率にともなって、図1の $ CO_{2} $ 排出構成と比較すると石炭系エネルギー起源の割合が全体的に高まっている。天津市全体では、約8割が石炭系エネルギー起源の $ SO_{2} $ 排出量である。したがって、 $ SO_{2} $ 対策は、硫黄分の多い石炭系エネルギー対策と考えることもできる。

表 6 天津市における部門別 $ CO_{2} $ および $ SO_{2} $ 排出量(2007 年)

CO2排出量万t-CO2	SO2排出量千t-SO2
農林水産業	99	4
石炭	0	0
石油及び天然ガス	164	61
金属鉱物	5	1
非金属及びその他の鉱物	8	1
食料品及びたばこ	156	16
紡績	49	5
繊維製品、皮革製品及び羽毛製品	22	2
木材及び家具	12	1
製紙、印刷及び文化・教育・体育用品	42	4
石油製品、石炭製品及び核燃料加工	346	12
化学	377	30
非金属鉱物製品	487	27
金属冶金及び圧延加工	3518	50
金属製品	63	6
一般機械及び特殊機械	59	4
輸送機械器具	53	5
電気機械器具	34	3
通信機器、電子計算機及びその他の電子機器	15	1
計測器及び文化・事務用機械	2	0
工芸品及びその他の製造品	8	1
廃棄物	1	0
電力	3497	33
熱供給(産業)	833	29
熱供給(生活)	487	38
ガス生産及び供給	1	0
水生産及び供給	1	0
建築	119	5
運輸	679	18
郵政	11	1
情報通信	0	0
卸売・小売	141	2
飲食・宿泊	294	10
金融	9	0
不動産	1	0
物品賃貸及び対事業所サービス	38	0
研究	0	0
総合技術サービス	14	0
水利、環境及び公共施設管理	3	0
対個人サービス及びその他のサービス	4	0
教育	2	0
衛生、社会保障及び社会福祉	3	0
文化、体育及び娯楽	2	0
公共管理及び社会組織	7	0
農村家計消費	117	8
都市家計消費	198	7
合計	11984	389
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

図２ 天津市における部門別エネルギー別 CO_{2} 排出構成(2007年)
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

図3 天津市における部門別エネルギー別 SO₂ 排出構成(2007年)
### 5. 地域間産業連関モデル

天津市多地域間産業連関表のような地域間競争移入・競争輸入型の産業連関表では、域内生産額(総産出)の均衡解は以下のように求められる。

① 第 k 地域における第 1 地域からの移入係数(域内総需要に対する移入の比率)を(16)式のように定める。

$$ r_{i}^{lk}=\frac{t_{i}^{lk}}{\sum_{j}x_{ij}+f_{i}^{d}} $$

ただし、 $ r_{i}^{lk} $ ：第i部門に関する第k地域における第1地域からの移入係数

② ①の移入係数を使えば、地域間産業連関表のバランス式は(17)式で表わされる。

$$ \mathbf{x}=\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}-\mathbf{T}\right)\left(\mathbf{A}\mathbf{x}+\mathbf{f}\right)+\mathbf{e} $$

ただし、x：域内生産額ベクトル、I：単位行列、A：投入係数行列、 $ \hat{M} $ ：輸入係数行列、T：移入係数行列、f：域内最終需要ベクトル、e：輸出ベクトル

上で示されるベクトルおよび行列は、次のような地域別のベクトルおよび行列から構成されている。

$$ \mathbf{x}=\begin{pmatrix}\mathbf{x}^{1}\\\mathbf{x}^{2}\\\mathbf{x}^{3}\end{pmatrix}、\mathbf{A}=\begin{pmatrix}\mathbf{A}^{1}&\mathbf{0}&\mathbf{0}\\\mathbf{0}&\mathbf{A}^{2}&\mathbf{0}\\\mathbf{0}&\mathbf{0}&\mathbf{A}^{3}\end{pmatrix}、\hat{\mathbf{M}}=\begin{pmatrix}\hat{\mathbf{M}}^{1}&\mathbf{0}&\mathbf{0}\\\mathbf{0}&\hat{\mathbf{M}}^{2}&\mathbf{0}\\\mathbf{0}&\mathbf{0}&\hat{\mathbf{M}}^{3}\end{pmatrix}、 $$

$$ \mathbf{T}=\begin{pmatrix}\hat{\mathbf{R}}^{21}+\hat{\mathbf{R}}^{31}&-\hat{\mathbf{R}}^{12}&-\hat{\mathbf{R}}^{13}\\-\hat{\mathbf{R}}^{21}&\hat{\mathbf{R}}^{12}+\hat{\mathbf{R}}^{32}&-\hat{\mathbf{R}}^{23}\\-\hat{\mathbf{R}}^{31}&-\hat{\mathbf{R}}^{32}&\hat{\mathbf{R}}^{13}+\hat{\mathbf{R}}^{23}\end{pmatrix}、\mathbf{f}=\begin{pmatrix}\mathbf{f}^{1}\\\mathbf{f}^{2}\\\mathbf{f}^{3}\end{pmatrix}、\mathbf{e}=\begin{pmatrix}\mathbf{e}^{1}\\\mathbf{e}^{2}\\\mathbf{e}^{3}\end{pmatrix} $$

ただし、 $ x^{k} $ ：第k地域における域内生産額ベクトル（天津市都市型地域、天津市農村型地域およびその他の中国の3地域）、 $ A^{k} $ ：第k地域における投入係数行列、 $ \hat{M}^{k} $ ：第k地域における輸入係数行列、 $ \hat{R}^{lk} $ ：第k地域における第1地域からの移入係数行列、 $ f^{k} $ ：第k地域における域内最終需要ベクトル、 $ e^{k} $ ：第k地域における輸出ベクトル

さらに、地域別のベクトルおよび行列は、次の要素から構成される。

$$ \mathbf{x}^{\mathbf{k}}=\begin{pmatrix}{{{x_{1}^{k}}}} \\{{{\vdots}}} \\{{{x_{44}^{k}}}}\end{pmatrix}\quad\text{、}\quad\mathbf{A}^{\mathbf{k}}=\begin{pmatrix}{{{a_{1,1}^{k}}}}&{{{\cdots}}}&{{{a_{1,44}^{k}}}} \\{{{\vdots}}}&{{{\ddots}}}&{{{\vdots}}} \\{{{a_{44,1}^{k}}}}&{{{\cdots}}}&{{{a_{44,44}^{k}}}}\end{pmatrix}\quad\text{、}\quad\hat{\mathbf{M}}^{\mathbf{k}}=\begin{pmatrix}{{{r_{1}^{m,k}}}}&{{{0}}}&{{{0}}} \\{{{0}}}&{{{\ddots}}}&{{{0}}} \\{{{0}}}&{{{0}}}&{{{r_{44}^{m,k}}}}\end{pmatrix} $$
$$ \hat{\mathbf{R}}^{\mathbf{l}\mathbf{k}}=\begin{pmatrix}{{{r_{1}^{l k}}}}&{{{0}}}&{{{0}}} \\{{{0}}}&{{{\ddots}}}&{{{0}}} \\{{{0}}}&{{{0}}}&{{{r_{44}^{l k}}}}\end{pmatrix}、\mathbf{f}^{\mathbf{k}}=\begin{pmatrix}{{{f_{1}^{k}}}} \\{{{\vdots}}} \\{{{f_{44}^{k}}}}\end{pmatrix}、\mathbf{e}^{\mathbf{k}}=\begin{pmatrix}{{{e_{1}^{k}}}} \\{{{\vdots}}} \\{{{e_{44}^{k}}}}\end{pmatrix} $$

ただし、 $ x_{i}^{k} $ ：第k地域における第i部門の域内生産額（44部門）、 $ a_{ij}^{k} $ ：第k地域の第j部門における第i部門からの投入係数、 $ r_{i}^{m,k} $ ：第k地域における第i部門の輸入係数、 $ f_{i}^{k} $ ：第k地域における第i部門の域内最終需要、 $ e_{i}^{k} $ ：第k地域における第i部門の輸出

③ (17)式を x について解くと (18)式が得られ、(18)式に域内最終需要や輸出が与えられると、レオンティエフ逆行列を乗じることで、域内生産誘発額が算出される。

$$ \mathbf{x}=\left\{\mathbf{I}-\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}-\mathbf{T}\right)\mathbf{A}\right\}^{-1}\left\{\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}-\mathbf{T}\right)\mathbf{f}+\mathbf{e}\right\} $$

ここで、 $ CO_{2} $ および $ SO_{2} $ 排出量を総産出で除したものを排出係数(排出原単位)と呼ぶことにすると、部門別排出係数は(19)および(20)式のように表わされる。

$$ u c_{_{j}}=\frac{c o2_{_{j}}}{x_{_{j}}} $$

$$ u s_{_{j}}=\frac{s o2_{_{j}}}{x_{_{j}}} $$

ただし、 $ uc_{j} $ ：第j部門の $ CO_{2} $ 排出係数、 $ us_{j} $ ：第j部門の $ SO_{2} $ 排出係数

(18)式と排出係数((19)および(20)式)を用いて部門別排出量を表わすと、(21)および(22)式のようになる。

$$ \mathbf{c o2}=\hat{\mathbf{U}}^{\mathbf{c}}\left\{\mathbf{I}-\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}-\mathbf{T}\right)\mathbf{A}\right\}^{-1}\left\{\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}-\mathbf{T}\right)\mathbf{f}+\mathbf{e}\right\} $$

$$ \mathbf{s o2}=\hat{\mathbf{U}}^{\mathbf{s}}\left\{\mathbf{I}-\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}-\mathbf{T}\right)\mathbf{A}\right\}^{-1}\left\{\left(\mathbf{I}-\hat{\mathbf{M}}-\mathbf{T}\right)\mathbf{f}+\mathbf{e}\right\} $$

ただし、$\mathbf{c o2}:\mathbf{C O}_{2}$ 排出量ベクトル、$\hat{\mathbf{U}}^{\mathbf{c}}:\mathbf{C O}_{2}$ 排出係数行列、$\mathbf{s o2}:\mathbf{S O}_{2}$ 排出量ベクトル、$\hat{\mathbf{U}}^{\mathbf{s}}:\mathbf{S O}_{2}$ 排出係数行列

(21)および(22)式のベクトルおよび行列の地域別構成は、次の通りである。

$$ \mathbf{c o2}=\begin{pmatrix}\mathbf{c o2}^{1}\\\mathbf{c o2}^{2}\\\mathbf{c o2}^{3}\end{pmatrix}、\hat{\mathbf{U}}^{c}=\begin{pmatrix}\hat{\mathbf{U}}^{c,1}&\mathbf{0}&\mathbf{0}\\\mathbf{0}&\hat{\mathbf{U}}^{c,2}&\mathbf{0}\\\mathbf{0}&\mathbf{0}&\hat{\mathbf{U}}^{c,3}\end{pmatrix}、\mathbf{s o2}=\begin{pmatrix}\mathbf{s o2}^{1}\\\mathbf{s o2}^{2}\\\mathbf{s o2}^{3}\end{pmatrix}、\hat{\mathbf{U}}^{s}=\begin{pmatrix}\hat{\mathbf{U}}^{s,1}&\mathbf{0}&\mathbf{0}\\\mathbf{0}&\hat{\mathbf{U}}^{s,2}&\mathbf{0}\\\mathbf{0}&\mathbf{0}&\hat{\mathbf{U}}^{s,3}\end{pmatrix} $$

ただし、$\mathbf{c o}2^{\mathbf{k}}$ ：第k地域における$\mathrm{CO}_{2}$ 排出量ベクトル、$\hat{\mathbf{U}}^{\mathbf{c},\mathbf{k}}$ ：第k地域における$\mathrm{CO}_{2}$ 排出係数行列、$\mathbf{s o}2^{\mathbf{k}}$ ：第k地域における$\mathrm{SO}_{2}$ 排出量ベクトル、$\hat{\mathbf{U}}^{\mathbf{s},\mathbf{k}}$ ：第k地域における$\mathrm{SO}_{2}$ 排
出傢数行列

さらに、部門別構成は以下のようになっている。

$$ \mathbf{c o2}^{\mathbf{k}}=\begin{pmatrix}{{{c o2_{1}^{k}}}} \\{{{\vdots}}} \\{{{c o2_{44}^{k}}}}\end{pmatrix}、\hat{\mathbf{U}}^{\mathbf{c},\mathbf{k}}=\begin{pmatrix}{{{u c_{1}^{k}}}}&{{{0}}}&{{{0}}} \\{{{0}}}&{{{\ddots}}}&{{{0}}} \\{{{0}}}&{{{0}}}&{{{u c_{44}^{k}}}}\end{pmatrix}、\mathbf{s o2}^{\mathbf{k}}=\begin{pmatrix}{{{s o2_{1}^{k}}}} \\{{{\vdots}}} \\{{{s o2_{44}^{k}}}}\end{pmatrix}、\hat{\mathbf{U}}^{\mathbf{s},\mathbf{k}}=\begin{pmatrix}{{{u s_{1}^{k}}}}&{{{0}}}&{{{0}}} \\{{{0}}}&{{{\ddots}}}&{{{0}}} \\{{{0}}}&{{{0}}}&{{{u s_{44}^{k}}}}\end{pmatrix} $$

ただし、 $ co2_{i}^{k} $ ：第k地域における第i部門の $ CO_{2} $ 排出量、 $ uc_{i}^{k} $ ：第k地域における第i部門の $ CO_{2} $ 排出係数、 $ so2_{i}^{k} $ ：第k地域における第i部門の $ SO_{2} $ 排出量、 $ us_{i}^{k} $ ：第k地域における第i部門の $ SO_{2} $ 排出係数

(18)、(21)および(22)式に最終需要を与えれば、地域間の波及効果を考慮した域内誘発生産額、誘発$\mathrm{CO}_{2}$ 排出量および誘発$\mathrm{SO}_{2}$ 排出量を計測することができる。

### 6. シミュレーション

本研究では、中国に豊富に存在する石炭を有効活用するという観点から、直ちに燃料転換を考えるのではなく、石炭の効率的かつクリーンな活用を考える。石炭の効率的な活用によって石炭消費量を抑制して $ CO_{2} $ および $ SO_{2} $ 排出量を減少させ、それでも消費しなくてはならない石炭については脱硫技術の導入によって $ SO_{2} $ 排出量を減少させる。このような環境保全型技術の導入が天津の経済・環境に与える影響を評価するが、具体的なシナリオは次のとおりである $ ^{10} $ 。

(シナリオ 1) 生活用熱供給の拡大分をすべて石炭ボイラーによって賄うケース

(シナリオ 2) 生活用熱供給の拡大分をすべてヒートポンプによって賄うケース

(シナリオ 3) 生活用熱供給の拡大分をすべて石炭ボイラーによって賄うが、その燃料である石炭をバイオブリケットによって代替する。都市家計の生活用石炭消費のうち熱供給で代替されないものをバイオブリケットに代替する。加えて、農村家計の生活用石炭消費をバイオガスとバイオブリケットに代替するケース

(シナリオ 4) シナリオ 3 に加えて工業部門に簡易排煙脱硫装置を導入するケース

すべてのシナリオに共通する想定として、生活用熱供給は、過去のトレンドに基づき、2007年から3年間で拡大すると見込まれる全量が1年で導入されるとする $ ^{11} $ 。シナリオ3における農村家計の燃料転換は、生活用石炭消費のうち3分の1が厨房用エネルギーとしてバイオガス、残りの3分の2がバイオブリケットにそれぞれ代替されると想定する。

環境保全型技術の導入に必要なコストを考えると、まず建設コストが挙げられる。日本
貿易振興機構他(2009)では、遼寧省藩陽市におけるケースとして、従来型の石炭ボイラーおよびヒートポンプによる熱供給システムの供給面積当たり建設コストが示されている。天津市への導入を考えた場合、藩陽市と比較して暖房期間が2～4週間短いこと、および後述するように供給面積当たり燃料消費量が約7割であることから、藩陽市における供給面積当たり建設コストの約8割になると想定している $ ^{12} $ 。この想定は、シナリオ1～4すべてについて、また石炭ボイラーおよびヒートポンプの熱供給システムについて共通である。したがって、石炭ボイラーおよびヒートポンプによる熱供給システムの建設コストが藩陽市では80元/m²および79.72元/m²であるのに対し、天津市ではそれぞれ64.83元/m²および63.78元/m²と想定している。

シナリオ3および4におけるバイオブリケットの導入の際には、バイオブリケット製造装置のコストが発生する。まず、生活用熱供給部門および農村の家計消費における石炭消費量から代替されるバイオブリケット消費量を算出する。都市の家計消費における石炭消費量のうち熱供給で代替されないものについてもバイオブリケットによる代替を想定し、バイオブリケット消費量に加える。次に、このバイオブリケット消費量を所与として、費用最小化によってバイオブリケット製造装置の最適生産規模および必要台数を決定する $ ^{13} $ 。この方法は、Nakano et al. (2005)に基づいている。最後に、最適生産規模のもとでの製造装置のコストに台数を乗じて、建設コストを算出する。バイオブス発生装置の建設コストは、天津市におけるヒアリング調査によって、容積10m³のものが約4000元(コンクリート約2000元、パイプ・ホース・ガスコンロ約1000元および建設人件費約1000元)であることがわかっている $ ^{14} $ 。『天津統計年鑑』の農業世帯数から2007年にすでに導入されているものを除き、10m³当たり建設コストを乗じてバイオブス発生装置の建設コストを求める。

シナリオ4における簡易排煙脱硫装置は、中小規模ボイラーを対象としており、技術としては簡易湿式の水膜法 $ ^{15} $ を採用している。脱硫装置の規模を決定するには、工業部門におけるボイラーの規模分布の情報が必要であるが、入手困難である。そこで、ここでは簡便的にいずれの工業部門においても中小規模ボイラーの容量は10MWであると仮定し、それを導入する脱硫装置の規模としている。工業部門における燃料消費量を10MWのボイラーに必要な燃料消費量で除してボイラーの数、つまり脱硫装置の設置数を求め、これに藩陽市の化学肥料工場に導入された実証プラントの費用を乗じて、建設コストを算出している。

それぞれのシナリオで想定される建設コストは、表7の通りである。
表 7 各シナリオにおける建設コスト(単位：億元)

天津市全体	シナリオ1	シナリオ2	シナリオ3	シナリオ4
石炭ポイラーによる熱供給システム
ヒートポンプによる熱供給システム
バイオガス製造装置
バイオブリケット製造機
簡易排煙脱硫装置	67.9	67.7	67.9	67.9
46.7	46.7
0.5	0.5
6.5
合計	67.9	67.7	115.2	121.6
都市型地域
石炭ポイラーによる熱供給システム
ヒートポンプによる熱供給システム
バイオガス製造装置
バイオブリケット製造機
簡易排煙脱硫装置	13.2	13.1	13.2	13.2
3.1	3.1
0.3	0.3
2.6
合計	13.2	13.1	16.5	19.1
農村型地域
石炭ポイラーによる熱供給システム
ヒートポンプによる熱供給システム
バイオガス製造装置
バイオブリケット製造機
簡易排煙脱硫装置	54.8	54.6	54.8	54.8
43.7	43.7
0.2	0.2
3.9
合計	54.8	54.6	98.7	102.5

環境保全型技術の導入の際には、建設コストに加えて技術の運用にともなう経常コストが発生する。熱供給システムをヒートポンプによって稼働すれば、従来の石炭ボイラーで必要な石炭の代わりに電力が必要になる。日本貿易振興機構他(2009)によれば、遼寧省藩陽市のケースとして、石炭ボイラーの石炭消費量が33.0kg/m²であるのに対し、ヒートポンプの電力消費量は25.13kWh/m²と報告されている。現在天津市に導入されている熱供給システムは石炭ボイラーを使用していることから、天津能源統計年鑑の熱供給用石炭消費量を供給面積で除すと、石炭ボイラーの石炭消費量は22.50kg/m²と推計される。この石炭消費量に前述した藩陽市のケースの石炭と電力の消費比率を乗じ、天津市での導入を想定したヒートポンプの電力消費量を17.14kWh/m²と推計している。これらの投入量に基づき、シナリオ2において生活用熱供給部門の投入係数の石炭投入を減少させ、電力投入を増加させている。熱供給の供給面積の拡大に伴って、都市の家計消費の石炭は熱供給によって代替されていくため、熱供給の供給人口に応じて都市家計の石炭消費構成を減少させ、熱供給消費構成を増加させている。この都市家計の消費構成の修正は、シナリオ1～4について共通のものである。

シナリオ3および4において、生活用熱供給部門および農村の家計消費において消費される石炭をバイオブリケットに代替する場合は、成都市バイオブリケット研究グループ(1999)で示されるバイオブリケットの素材構成に基づいて石炭の投入係数(消費構成)を減少させ、農林水産業(木屑・稲わら)、非金属鉱物製品(石灰粉)、電力及び運輸の投入係数(消費構成)を増加させている $ ^{16} $ 。その際、石炭とバイオブリケットとの発熱量及び燃焼効率の
違いも反映して調整を行っている $ ^{17} $ 。詳細については、中野(2008)を参照されたい。なお、バイオブリケットによる脱硫率は、67%と想定している。バイオガスの生成に必要な植物系残渣および人間・家畜の糞尿に関しては自家生産されると考え、これらは無償であると想定している。したがって、シナリオ3および4において農村家計消費における石炭をバイオガスに代替する場合は、単純に石炭消費量のうち3分の1を減少させている。

シナリオ4における脱硫装置は、前述したように水膜法を採用しているが、経常コストとして電力、水および石灰石の投入が必要である。ただし、日本で一般的に導入されている湿式の石灰石膏法と比較し、水の消費量を抑制することが可能である特徴を有している。なお、簡易排煙脱硫装置の脱硫率は、80％と想定している。

シミュレーションでは、環境保全型技術の建設コストを加えた2007年の最終需要、および同技術の経常コストを加えた投入係数を産業連関モデルに与えている。しかし、建設コストによる波及効果は短期的なものであり、技術が導入された後にはその効果は減少していくものと予想される。そこで、技術導入時の評価では、技術の建設コストおよび経常コストを考慮して付加価値誘発額、CO₂およびSO₂排出量の計測を行い、導入後の評価では、技術の経常コストのみを考慮している。

### 7. シミュレーションの結果

#### 7.1. 部門別 $ CO_{2} $ および $ SO_{2} $ 排出量

シナリオ 1(表 8)においては、石炭ボイラーによる熱供給システムの建設にともなって一般機械の $ CO_{2} $ および $ SO_{2} $ 排出量が 2007 年時点と比較して大きく増加するが、生活用熱供給の燃料である石炭消費の増大によって、同部門の $ CO_{2} $ および $ SO_{2} $ 排出量が突出して多くなっている。そのため、家計消費の石炭が熱供給に代替する排出削減効果を考慮しても、総量では $ CO_{2} $ および $ SO_{2} $ いずれの排出量もそれぞれ 5.56% および 10.82% 増加する。導入後においても、生活用熱供給の石炭起源の排出は経常的に多いため、 $ CO_{2} $ および $ SO_{2} $ 総排出量は、それぞれ 5.15% および 10.49% 増加する。

$$ CO_{2} $$

$$ SO_{2} $$

$$ CO_{2} $$

$$ SO_{2} $$

$$ ろ。 $$

$$ CO_{2} $$

$$ \mathrm{SO_{2}} $$

シナリオ 3(表 10)では、石炭ボイラーによる熱供給システム、バイオブリケット製造機およびバイオガス製造装置の建設によって、技術導入時には一般機械および非金属鉱物製品の$\mathrm{CO}_{2}$および$\mathrm{SO}_{2}$排出量が大きく増加する。シナリオ1のような生活用熱供給の燃料起源の大幅な排出増は、石炭からバイオブリケットへの代替によって抑制され、$\mathrm{SO}_{2}$排出量