中国环境CGE模型及其模拟分析-内阁府经济社会总合研究所

第一章 中国环境CGE模型及其模拟分析

1.研究目的

2.社会核算矩阵（SAM）

3.静态模型及其结果分析

4.Forward Looking型动态模型及其求解

5.模型的基本构造和技术选择模型

6.基准情景的设定

7.二氧化碳排放削减的情景分析

8.结论

1. 研究目的

本研究的目的在于构建必要的经济模型，对中国的环境政策及其与经济的关系进行综合分析。首先，该模型既要能够对中国的经济状况进行客观的描述，还要能够很好地反映环境政策的变化。其次，该模型不但要对宏观经济加以刻画，还要能够对各个产业部门进行详细的分析。再次，由于环境问题涉及的时间比较长，该模型应该对长期的经济进行动态的说明。最后，本研究关注技术选择的作用，这一点也应该在模型中得到体现。

通常用于经济分析的模型有很多种。比如说宏观经济模型、数量经济模型、产业关联模型、可计算一般均衡模型(CGE: Computable General Equilibrium)、动态随机一般均衡模型(DSGE: Dynamic Stochastic General Equilibrium)等。本研究构筑能够反映环境政策以及对经济的影响进行综合分析的Forward Looking 型动态CGE模型，对减少二氧化碳排放的政策及其对中国经济的影响进行分析评价。其研究的出发点基于以下两点认识：

（1）未来的环境政策在很大程度上是可以预期的（比如说实行环境税、采用更多的自然能源等），这种关于未来的预期会对当前的社会经济行为产生影响。Lucas(1976)曾经对预期在经济中的作用进行了经典的说明。如果我们的模型不能够把对环境政策的预期反映出来，就不能够用它来对环境政策进行必要的评价。所以，Forward Looking的观点是必要的。

（2）经济模型的计算结果会因其假定条件的不同而出现很大的差异。所以，应该把效用函数、生产函数、预算制约等制约条件在模型中明确地表示出来，需

要把动态最优化的行动在模型中体现出来。

在Shoven and Whalley(1984)中，两位作者所提倡的应用一般均衡模型(AGE: Applied General Equilibrium)虽然是一个静态模型。但是，他们把多个产品市场和生产要素市场，以及市场之间的交易都在模型中体现出来。而且，效用函数、生产函数、预算制约等条件也在模型中得到了明确的表述。所以，该模型在税制改变、贸易自由化对经济的影响方面得到了广泛的应用。本研究所采用的可计算一般均衡模型(CGE)与应用一般均衡模型在这一点上是相同的，所不同的是本研究采用的既有静态模型,也有动态模型。也就是说，我们还考虑了动态条件下最优化行为的动态模型。

另一方面，Kydland and Prescott (1982)不仅把效用函数、生产函数、预算制约条件明确表示，而且是一个动态上最优化的动态模型。该模型甚至更进一步，把按照概率发生的冲击也引入了动态一般均衡模型。但是，其主要应用领域不是用于评价多部门的产业政策，而是侧重于研究随机发生的冲击对经济波动产生影响的实际景气循等，经常被用于验证重要的宏观经济假说。

DSGE模型的特征是劳动供给是内生的，而且把随机发生的冲击表达了出来。当然，在CGE模型中，像本研究的模型的劳动供给也是内生的，也可以把随机发生的冲击明确地表达出来。当然，DSGE模型主要用来进行宏观经济的评价，而CGE 模型则主要用于课税以及贸易自由化等产业政策的评价。

本研究的目的在于构筑对环境政策和经济关系进行全面评价的分析、评价模型，不仅有预算制约，还需要把资源制约和二氧化碳排放制约明确地表示出来。求解此类问题，CGE模型可以用互补规划（MCP: Mix Complementary Program）方法。而DSGE模型求解的前提条件是可以微分，所以引入多个制约条件是比较困难的。

还有，要综合分析环境政策和经济的关系，需要在模型中体现出“自下而上”的技术选择。在经济模型中，生产的技术由生产函数来体现。生产技术是生产过程中投入的各种生产要素的组合方式。按照“自上而下”的方式来体现的话，生产函数不需要考虑一个个的技术，而把所有的技术理解为一种包络线。但是在实际中，一个个的生产技术有其特殊的性质。尤其是在环境技术中，需要对技术创新以及新兴产业的经济效果、提高能源利用效率的生产技术的效果进行评价，所以，有必要考虑“自下而上”的方式。迄今为止的CGE模型，主要考虑的是“自上而下”的方式，在本研究中，我们将考虑采用“自下而上”的方式来体现生产技术的选择。

本章按照以下的顺序构成：2.是社会核算矩阵，3.是静态模型及其结果分析。

4.是Forward Looking型动态CGE模型及其求解，

5.是模型的基本构造和技术选择模型，

6.是基准情景的设定，

7.是二氧化碳削减的情景分析，

8.为最后的结论及今后研究方向的总结。

2. 社会核算矩阵(SAM)

构建CGE模型的首要任务是做成基本的社会核算矩阵（SAM:Socail Accounting Matrix）。本模型使用《2007年中国投入产出表》（135部门）作为基础数据。而与投入产出表相对应的能源以及CO2排放数据，来自于《2008年中国能源统计年鉴》以及IEA相关数据资料。

2.1部门分类

本模型主要关注的是化石燃料及其CO2排放的问题。根据研究的需要，我们把135部门的数据汇集为27个部门，具体内容如表1所示。

2.2能源分类

在投入产出表中，与能源有关的部门包括以下几个部门：

煤炭开采和洗选业

石油和天然气开采业

石油及核燃料加工业

炼焦业

电力、热力的生产和供应业

燃气生产和供应业

我们运用《中国能源统计年鉴》中的“中国能源平衡表2007”，把各个中间产业部门以及最终消费中相关项目与投入产出表中的项目加以对照，做成相应的能源数据。

2.3二氧化碳排放系数

全国范围的CO2排放数据，我们直接采用IEA有关数据。当然，这些数据也要根据投入产出表进行重新划分。关于辽宁省的CO2排放数据，我们首先结合能源平衡表中的能源利用情况，计算出相应的CO2排放系数。然后在把该系数与辽宁省的能源利用量相乘。本模型中采用的各种能源CO2排放系数如下图2。需要说明的是，我们的数据中，焦炭和原油的排放系数与其他研究（如财政部环境税研究报告采用的数据）相比非常低，但是，为了顾及可比较的原则，我们仍然采用