基于CGE模型的能源政策效果模擬分析

郭志　唐紹祥　王鵬

摘要：本文在綠色GDP社會核算矩陣的基礎(chǔ)上構(gòu)建了能源CGE模型，并模擬能源稅收和能源效率的變化效果，結(jié)果表明：能源稅是節(jié)能減排的有效途徑，可優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，而能源效率的提升盡管可以大幅降低單位GDP的能耗和污染物排放量，但不利于能源消耗總量和污染物排放總量的控制，不利于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：能源政策；可持續(xù)發(fā)展；CGE模型；政策模擬

中圖分類號：F205 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、引言

《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出：2015年全國能源消費(fèi)總量控制在40億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右，而十八大提出在2020年實(shí)現(xiàn)GDP和城鄉(xiāng)居民人均收入比2010年翻一番的目標(biāo)和任務(wù)，于是如何在保證經(jīng)濟(jì)高速增長的同時實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)成為政府面臨的一道難題。

要實(shí)現(xiàn)2015年能源總量控制目標(biāo)，必須實(shí)行相應(yīng)的總量控制措施，能源稅是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的有效措施。何建武、李善同（2009）及魏巍賢（2009）的研究表明：實(shí)施能源稅和環(huán)境稅能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，但是將會給宏觀經(jīng)濟(jì)帶來負(fù)面影響，必須在經(jīng)濟(jì)增長和能源消費(fèi)總量之間進(jìn)行權(quán)衡。林伯強(qiáng)、牟敦國（2008）的研究結(jié)論表明，能源價格上漲對中國經(jīng)濟(jì)具有緊縮作用， 但對不同產(chǎn)業(yè)的緊縮程度不一致， 可推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化，胡宗義、劉亦文（2010）的研究進(jìn)一步證實(shí)了這一點(diǎn)。

與此同時，還需要提升能源效率以防止類似2013年1月份的霧霾天氣再度發(fā)生，因?yàn)槟茉葱时徽J(rèn)為是減少能源消耗、確保能源安全、控制環(huán)境污染的有效措施。提高能源效率可以降低單位產(chǎn)量的能耗量，但未必會導(dǎo)致總能耗量降低，因?yàn)槟茉葱侍岣邔⒔档蛦挝划a(chǎn)量成本，而成本降低可能導(dǎo)致能源總需求增加 （Brookes，1990）。換言之，能源效率提高的目標(biāo)是降低能耗量，但卻可能帶來相反的結(jié)果，即能源效率的回彈效應(yīng)。Saunder（1992）在Khazzooms和Brookes 研究的基礎(chǔ)上提出了Khazzoom-Brookes假說：從宏觀角度上看， 能源效率提高節(jié)約的能源可能被增加的能源需求抵消掉。該假說被研究者們普遍引用，在一定程度上形成了共識。查冬蘭、周德群（2010）的研究表明，我國能源回彈效應(yīng)明顯。能源反彈效應(yīng)影響生產(chǎn)活動，必然影響到污染物排放。在我國因能源消耗而產(chǎn)生的污染排放中， 工業(yè)部門的排放占到80%以上（陳詩一， 2009），而高能耗行業(yè)的污染排放又占據(jù)了工業(yè)部門排放的90%以上（龔健健、沈可挺，2011）。

本文將借鑒相關(guān)的研究成果建立綠色GDP社會核算矩陣，并在此基礎(chǔ)上建立CGE模型，模擬分析能源稅和能源效率變化對經(jīng)濟(jì)及環(huán)境的影響，以期為相關(guān)部門的決策提供參考。

二、社會核算矩陣

社會核算矩陣（SAM）賬戶給經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)模型界定了一個范圍，包含了市場、行為、各個經(jīng)濟(jì)主體之間的關(guān)系等，體現(xiàn)了各經(jīng)濟(jì)部門間的聯(lián)系，能夠反映一般均衡的事實(shí)，是CGE模型的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。SAM 滿足很多模型運(yùn)行所需的初始平衡條件，可作為CGE模型參數(shù)標(biāo)定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)集以及情景分析的基準(zhǔn)情景。

基于CGE建模的需要，本文將采用郭志、周新苗、王鵬（2013）一文中編制的綠色GDP社會核算矩陣。該矩陣包括了26個傳統(tǒng)的生產(chǎn)活動部門、26個傳統(tǒng)商品部門、3個污染治理活動部門和3個污染治理商品部門，此外還包括了附加部分。生產(chǎn)和商品部門中與能源相關(guān)的各5個。污染治理活動賬戶、污染治理商品賬戶能反映生產(chǎn)部門的污染治理量（價值量）；附加賬戶反映生產(chǎn)活動的污染物產(chǎn)生量、治理量和未達(dá)標(biāo)排放量。

三、能源CGE模型的建立

本文接下來將在微觀綠色GDP社會核算矩陣的基礎(chǔ)上構(gòu)建能源CGE模型，用以模擬提高能源稅和能源效率的影響。完整的能源CGE模型核心模塊包括生產(chǎn)活動與污染物關(guān)系模塊、生產(chǎn)模塊、消費(fèi)模塊、市場均衡與閉合規(guī)則選擇、綠色GDP核算關(guān)系，本文重點(diǎn)考察生產(chǎn)活動與污染物關(guān)系模塊以及生產(chǎn)模塊。

（一）生產(chǎn)活動與污染物關(guān)系模塊

生產(chǎn)污染物產(chǎn)生量與中間投入、生產(chǎn)工藝有關(guān)。其中，中間投入的排污系數(shù)不變，生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的污染物與產(chǎn)量保持固定比例，具體測算關(guān)系參考Hettige（1995）、Garbaccio（2000）和OConnor（2003）的相關(guān)研究成果；生產(chǎn)中的治理商品投入意味著污染治理。

1.生產(chǎn)活動與污染物實(shí)物產(chǎn)生

污染物分為廢氣、廢水、固體廢棄物。以污染物1為例，部門a生產(chǎn)工藝產(chǎn)生污染物1的計算公式如下：

摘要：本文在綠色GDP社會核算矩陣的基礎(chǔ)上構(gòu)建了能源CGE模型，并模擬能源稅收和能源效率的變化效果，結(jié)果表明：能源稅是節(jié)能減排的有效途徑，可優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，而能源效率的提升盡管可以大幅降低單位GDP的能耗和污染物排放量，但不利于能源消耗總量和污染物排放總量的控制，不利于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：能源政策；可持續(xù)發(fā)展；CGE模型；政策模擬

中圖分類號：F205 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、引言

《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出：2015年全國能源消費(fèi)總量控制在40億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右，而十八大提出在2020年實(shí)現(xiàn)GDP和城鄉(xiāng)居民人均收入比2010年翻一番的目標(biāo)和任務(wù)，于是如何在保證經(jīng)濟(jì)高速增長的同時實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)成為政府面臨的一道難題。

要實(shí)現(xiàn)2015年能源總量控制目標(biāo)，必須實(shí)行相應(yīng)的總量控制措施，能源稅是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的有效措施。何建武、李善同（2009）及魏巍賢（2009）的研究表明：實(shí)施能源稅和環(huán)境稅能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，但是將會給宏觀經(jīng)濟(jì)帶來負(fù)面影響，必須在經(jīng)濟(jì)增長和能源消費(fèi)總量之間進(jìn)行權(quán)衡。林伯強(qiáng)、牟敦國（2008）的研究結(jié)論表明，能源價格上漲對中國經(jīng)濟(jì)具有緊縮作用， 但對不同產(chǎn)業(yè)的緊縮程度不一致， 可推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化，胡宗義、劉亦文（2010）的研究進(jìn)一步證實(shí)了這一點(diǎn)。

與此同時，還需要提升能源效率以防止類似2013年1月份的霧霾天氣再度發(fā)生，因?yàn)槟茉葱时徽J(rèn)為是減少能源消耗、確保能源安全、控制環(huán)境污染的有效措施。提高能源效率可以降低單位產(chǎn)量的能耗量，但未必會導(dǎo)致總能耗量降低，因?yàn)槟茉葱侍岣邔⒔档蛦挝划a(chǎn)量成本，而成本降低可能導(dǎo)致能源總需求增加 （Brookes，1990）。換言之，能源效率提高的目標(biāo)是降低能耗量，但卻可能帶來相反的結(jié)果，即能源效率的回彈效應(yīng)。Saunder（1992）在Khazzooms和Brookes 研究的基礎(chǔ)上提出了Khazzoom-Brookes假說：從宏觀角度上看， 能源效率提高節(jié)約的能源可能被增加的能源需求抵消掉。該假說被研究者們普遍引用，在一定程度上形成了共識。查冬蘭、周德群（2010）的研究表明，我國能源回彈效應(yīng)明顯。能源反彈效應(yīng)影響生產(chǎn)活動，必然影響到污染物排放。在我國因能源消耗而產(chǎn)生的污染排放中， 工業(yè)部門的排放占到80%以上（陳詩一， 2009），而高能耗行業(yè)的污染排放又占據(jù)了工業(yè)部門排放的90%以上（龔健健、沈可挺，2011）。

本文將借鑒相關(guān)的研究成果建立綠色GDP社會核算矩陣，并在此基礎(chǔ)上建立CGE模型，模擬分析能源稅和能源效率變化對經(jīng)濟(jì)及環(huán)境的影響，以期為相關(guān)部門的決策提供參考。

二、社會核算矩陣

社會核算矩陣（SAM）賬戶給經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)模型界定了一個范圍，包含了市場、行為、各個經(jīng)濟(jì)主體之間的關(guān)系等，體現(xiàn)了各經(jīng)濟(jì)部門間的聯(lián)系，能夠反映一般均衡的事實(shí)，是CGE模型的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。SAM 滿足很多模型運(yùn)行所需的初始平衡條件，可作為CGE模型參數(shù)標(biāo)定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)集以及情景分析的基準(zhǔn)情景。

基于CGE建模的需要，本文將采用郭志、周新苗、王鵬（2013）一文中編制的綠色GDP社會核算矩陣。該矩陣包括了26個傳統(tǒng)的生產(chǎn)活動部門、26個傳統(tǒng)商品部門、3個污染治理活動部門和3個污染治理商品部門，此外還包括了附加部分。生產(chǎn)和商品部門中與能源相關(guān)的各5個。污染治理活動賬戶、污染治理商品賬戶能反映生產(chǎn)部門的污染治理量（價值量）；附加賬戶反映生產(chǎn)活動的污染物產(chǎn)生量、治理量和未達(dá)標(biāo)排放量。

三、能源CGE模型的建立

本文接下來將在微觀綠色GDP社會核算矩陣的基礎(chǔ)上構(gòu)建能源CGE模型，用以模擬提高能源稅和能源效率的影響。完整的能源CGE模型核心模塊包括生產(chǎn)活動與污染物關(guān)系模塊、生產(chǎn)模塊、消費(fèi)模塊、市場均衡與閉合規(guī)則選擇、綠色GDP核算關(guān)系，本文重點(diǎn)考察生產(chǎn)活動與污染物關(guān)系模塊以及生產(chǎn)模塊。

（一）生產(chǎn)活動與污染物關(guān)系模塊

生產(chǎn)污染物產(chǎn)生量與中間投入、生產(chǎn)工藝有關(guān)。其中，中間投入的排污系數(shù)不變，生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的污染物與產(chǎn)量保持固定比例，具體測算關(guān)系參考Hettige（1995）、Garbaccio（2000）和OConnor（2003）的相關(guān)研究成果；生產(chǎn)中的治理商品投入意味著污染治理。

1.生產(chǎn)活動與污染物實(shí)物產(chǎn)生

污染物分為廢氣、廢水、固體廢棄物。以污染物1為例，部門a生產(chǎn)工藝產(chǎn)生污染物1的計算公式如下：

摘要：本文在綠色GDP社會核算矩陣的基礎(chǔ)上構(gòu)建了能源CGE模型，并模擬能源稅收和能源效率的變化效果，結(jié)果表明：能源稅是節(jié)能減排的有效途徑，可優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，而能源效率的提升盡管可以大幅降低單位GDP的能耗和污染物排放量，但不利于能源消耗總量和污染物排放總量的控制，不利于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：能源政策；可持續(xù)發(fā)展；CGE模型；政策模擬

中圖分類號：F205 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、引言

《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提出：2015年全國能源消費(fèi)總量控制在40億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右，而十八大提出在2020年實(shí)現(xiàn)GDP和城鄉(xiāng)居民人均收入比2010年翻一番的目標(biāo)和任務(wù)，于是如何在保證經(jīng)濟(jì)高速增長的同時實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)成為政府面臨的一道難題。

要實(shí)現(xiàn)2015年能源總量控制目標(biāo)，必須實(shí)行相應(yīng)的總量控制措施，能源稅是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的有效措施。何建武、李善同（2009）及魏巍賢（2009）的研究表明：實(shí)施能源稅和環(huán)境稅能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)，但是將會給宏觀經(jīng)濟(jì)帶來負(fù)面影響，必須在經(jīng)濟(jì)增長和能源消費(fèi)總量之間進(jìn)行權(quán)衡。林伯強(qiáng)、牟敦國（2008）的研究結(jié)論表明，能源價格上漲對中國經(jīng)濟(jì)具有緊縮作用， 但對不同產(chǎn)業(yè)的緊縮程度不一致， 可推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化，胡宗義、劉亦文（2010）的研究進(jìn)一步證實(shí)了這一點(diǎn)。

與此同時，還需要提升能源效率以防止類似2013年1月份的霧霾天氣再度發(fā)生，因?yàn)槟茉葱时徽J(rèn)為是減少能源消耗、確保能源安全、控制環(huán)境污染的有效措施。提高能源效率可以降低單位產(chǎn)量的能耗量，但未必會導(dǎo)致總能耗量降低，因?yàn)槟茉葱侍岣邔⒔档蛦挝划a(chǎn)量成本，而成本降低可能導(dǎo)致能源總需求增加 （Brookes，1990）。換言之，能源效率提高的目標(biāo)是降低能耗量，但卻可能帶來相反的結(jié)果，即能源效率的回彈效應(yīng)。Saunder（1992）在Khazzooms和Brookes 研究的基礎(chǔ)上提出了Khazzoom-Brookes假說：從宏觀角度上看， 能源效率提高節(jié)約的能源可能被增加的能源需求抵消掉。該假說被研究者們普遍引用，在一定程度上形成了共識。查冬蘭、周德群（2010）的研究表明，我國能源回彈效應(yīng)明顯。能源反彈效應(yīng)影響生產(chǎn)活動，必然影響到污染物排放。在我國因能源消耗而產(chǎn)生的污染排放中， 工業(yè)部門的排放占到80%以上（陳詩一， 2009），而高能耗行業(yè)的污染排放又占據(jù)了工業(yè)部門排放的90%以上（龔健健、沈可挺，2011）。

本文將借鑒相關(guān)的研究成果建立綠色GDP社會核算矩陣，并在此基礎(chǔ)上建立CGE模型，模擬分析能源稅和能源效率變化對經(jīng)濟(jì)及環(huán)境的影響，以期為相關(guān)部門的決策提供參考。

二、社會核算矩陣

社會核算矩陣（SAM）賬戶給經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)模型界定了一個范圍，包含了市場、行為、各個經(jīng)濟(jì)主體之間的關(guān)系等，體現(xiàn)了各經(jīng)濟(jì)部門間的聯(lián)系，能夠反映一般均衡的事實(shí)，是CGE模型的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。SAM 滿足很多模型運(yùn)行所需的初始平衡條件，可作為CGE模型參數(shù)標(biāo)定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)集以及情景分析的基準(zhǔn)情景。

基于CGE建模的需要，本文將采用郭志、周新苗、王鵬（2013）一文中編制的綠色GDP社會核算矩陣。該矩陣包括了26個傳統(tǒng)的生產(chǎn)活動部門、26個傳統(tǒng)商品部門、3個污染治理活動部門和3個污染治理商品部門，此外還包括了附加部分。生產(chǎn)和商品部門中與能源相關(guān)的各5個。污染治理活動賬戶、污染治理商品賬戶能反映生產(chǎn)部門的污染治理量（價值量）；附加賬戶反映生產(chǎn)活動的污染物產(chǎn)生量、治理量和未達(dá)標(biāo)排放量。

三、能源CGE模型的建立

本文接下來將在微觀綠色GDP社會核算矩陣的基礎(chǔ)上構(gòu)建能源CGE模型，用以模擬提高能源稅和能源效率的影響。完整的能源CGE模型核心模塊包括生產(chǎn)活動與污染物關(guān)系模塊、生產(chǎn)模塊、消費(fèi)模塊、市場均衡與閉合規(guī)則選擇、綠色GDP核算關(guān)系，本文重點(diǎn)考察生產(chǎn)活動與污染物關(guān)系模塊以及生產(chǎn)模塊。

（一）生產(chǎn)活動與污染物關(guān)系模塊

生產(chǎn)污染物產(chǎn)生量與中間投入、生產(chǎn)工藝有關(guān)。其中，中間投入的排污系數(shù)不變，生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的污染物與產(chǎn)量保持固定比例，具體測算關(guān)系參考Hettige（1995）、Garbaccio（2000）和OConnor（2003）的相關(guān)研究成果；生產(chǎn)中的治理商品投入意味著污染治理。

1.生產(chǎn)活動與污染物實(shí)物產(chǎn)生

污染物分為廢氣、廢水、固體廢棄物。以污染物1為例，部門a生產(chǎn)工藝產(chǎn)生污染物1的計算公式如下：