基于動態CGE模型的能源價格傳導效應分析

王臘芳+肖皓+肖明智

收稿日期： 2013-11-12； 收稿日期： 2014-05-20

基金項目： 教育部人文社會科學研究項目（09YJC790078）、國家自然科學青年科學基金（71203062）、國家自然科學青年科學基金（71303076）

作者簡介： 王臘芳（1977—），女，福建永春人，博士，湖南大學經濟與貿易學院副教授，碩士生導師，研究方向：產業政策研究、資源環境經濟學。

摘 要：從成本推動的視角出發，將能源放入一般均衡的框架，通過各種嵌套函數、稅收和匯率轉換等內在機理把價格之間的關系聯系起來，對能源價格的傳導機制進行理論分析；并將該分析框架納入可計算一般均衡模型，定量分析能源價格變動的經濟效應。研究結果顯示，能源價格上漲對宏觀經濟具有緊縮作用，其中煤電價格對經濟增長的緊縮作用比石油大；能源價格上漲導致第二產業內部發生較為明顯的差異性變化，說明其對產業結構調整有明顯作用，而這樣的產業結構調整又會對各產業的耗能和污染排放的減少起到積極作用。

關鍵詞： 能源價格；傳導機制；CGE模型

中圖分類號：F222.3 文獻標識碼： A 文章編號：1003-7217（2014）05-0097-05

一、引 言

能源價格正成為許多國家決定性的問題，不少國家正在為是“不惜一切代價減排”還是“考慮能源價格承受力問題” 而展開激烈討論。而不管如何選擇，國際能源價格在未來一段時間內都會頻繁波動。

相比而言，中國的能源價格問題最為尷尬。假如考慮中國貨幣的購買力，中國當下的石油價格相對算高的；假如和部分發達國家的石油價格相比，中國的石油價格又不算高，甚至和少數國家相比，算是偏低的。所以，作為世界能源消費大國，在“和國際接軌”、節能減排以及結構調整的壓力下，中國的能源價格改革很可能繼續助推能源價格上漲，而且中國在國際石油市場上沒有發言權，在其他能源領域的發言權有限。所以，未來國內能源價格很可能繼續處于波動中上升的不穩定狀態。

能源價格的波動勢必對中國經濟造成沖擊。中國以往對能源價格管制較明顯，雖然新一輪的能源價格改革正放開管制，但其對產業鏈價格的傳導還是很值得詳細分析。現有研究能源價格問題的文獻不少，但大多沒有細分城鄉居民，無法刻畫不同收入水平的人群受能源價格變動的影響差異，也較少系統分析能源價格變動對節能減排的影響。為此，本文擬從一般均衡的框架出發，在分析能源價格傳導機制的基礎上，利用可計算一般均衡模型定量模擬能源價格變動的宏觀經濟效應、產業效應、節能減排效應以及不同收入水平家庭所受的影響效應。

二、 基于一般均衡視角的能源價格傳導機制分析

針對價格傳導機制的內涵，國內外學者已達成共識，大多數認為，價格傳導機制指的是因某一商品或服務的價格波動而引起的關聯商品與服務價格變化的內在機制[1]。一般來說，可將價格傳導機制分為成本推動型和需求拉動型。本文以成本推動型價格傳導機制為例，將能源放入一般均衡的框架，通過CES或CET函數、稅收或匯率等內在原理把價格之間的關系聯系起來[2-4]。

能源價格變動的初始關系是合成能源束價格的變化：

其中能源設定煤炭、原油、成品油和電力四類，αe是各類能源的CES份額參數，λe是各類能源使用效率，σe是能源中間投入之間的CES替代彈性，Pei是各能源價格。式（1）假設各類能源間存在替代關系，當某一能源價格發生變化，會影響其他能源的價格和消費量。

考慮到能源作為一種投入，它與資本存在替代關系，構成資本能源束價格PRi為：

式（8）中，PWi是進口品稅前CIF價格，ER是直接標價法的匯率，ξim是進口稅變動率，τimi是進口稅率。

基于上述價格傳導，可得稅前生產者價格為：

PXi=（αiPNA1-σii+βiPPFE1-σii）11-σi （9）

其中αi和βi是CES份額參數，σi是CES替代彈性。如果考慮稅收的話，可以進一步得到稅后生產者價格：PDi=PXi（1+ti），其中ti是稅率。

假設該產品不是單純的國內銷售品，還會出口到國外。同時，考慮到雖然以前中國的不少出口商品都享受出口退稅，但現在很多都已經取消，所以，本模型假設沒有出口退稅的存在，所以，出口價格可以描述為：PEi=PDi（1+TFi）/ER，

其中TFi是出口關稅稅率，ER是直接標價法的匯率。

通過上述數理方程，低層（即為上游）的能源價格變動效應將向上一層一層（即為下游）傳遞，并最終傳導到消費終端。屆時，由價格上漲所帶來的各產業價格和產量的變化，又會進一步影響市場中各產業的供需關系、收入分配，進而影響產業結構和CPI。

三、 模型介紹和模擬場景設定

（一）研究模型介紹及關鍵參數假設

本文采用的基礎模型是中國動態可計算一般均衡模型（MCHUGE 模型）[5-8]，通過將上述能源價格傳導機制與原模型中價格模塊等關聯方程相融合，可實現對能源價格傳導效應的分析。本模型采用的數據庫以2007年投入產出表為基礎，共有61個產業部門、3種非能源投入要素、4種能源投入要素、6個經濟主體、12類城鄉居民和11類margin。

本文主要對能源價格變動的經濟效應進行長期分析（2008～2020年），模型的長期閉合條件假定資本收益率和就業水平是外生給定的。此外，本模型對一些關鍵參數進行了如下設定：對于全要素生產力（TFP），假定2010～2020年的TFP約以年均2.5%的速度增長。對于勞動參與率，假定中國的勞動參與率將維持2000年的水平（82.4%）不變[8，9]。對于人口總量，綜合一些重要機構的預測結果，假設2010～2020年人口的平均增長率為0.3%。

（二）模擬場景設定

（1）國際成品油和原油價格同步上漲10%和20%的情景（Sim1）。（2）國際煤價和國內電力①價格同步上漲10%和20%的情景（Sim2）。這個模擬的考慮主要是2009年中國首次成為煤炭凈進口國，2009年煤炭價格出現 “國內高、國外低”的情形。短期來看，在國內動力煤價格高位運行條件下，煤炭進口替代作用日益增強，這樣會縮小國內外煤炭價差，國際煤炭價格會上漲。中長期來看，受供求偏緊影響，國內煤炭價格仍以漲為主，對于電力企業而言，將會面臨巨大成本壓力，這樣的環境下會促使電價提高，因此需考慮國際煤價和國內電價同步上漲的模擬場景。

四、 能源價格變動的經濟效應分析

（一）能源價格上漲對宏觀經濟的影響

通過分別將上述2個模擬場景的數據放入模型，運用GEMPACK軟件，采用多步Euler方法，對包含能源價格傳導機制在內的方程組進行求解。研究結果顯示，國際原油和成品油價格上漲會導致中國實際GDP下降（2020年，相比于基線值，分別累計減少0.10%和0.163%）。其原因主要是模型假設長期資本收益率和就業水平是外生變量，GDP的變化主要和總的資本存量及全要素生產力有關，而根據模擬結果，到達2020年，相比于基線值，總資本存量水平分別累計降低0.187%和0.247%，這引起實際GDP負向變化。

國際油價上漲導致各部門成本增加，制約了產業尤其是高耗能產業的發展，對勞動力的需求是萎縮的。這導致了工資需求和實際工資的減少：若國際原油和成品油價格上漲10%和20%，相對于基線值，實際工資在2020年分別累計減少了0.128%和0.231%，進而影響居民的收入水平和消費水平。同時，由于國際能源價格上漲導致有關耗能部門產出下降，并且由于產業間的聯動關系而一并導致了相關產業的就業結構發生了變化，當國際原油和成品油價格分別增加10%和20%時，就業水平分別下降0.027%和0.081%。

國際原油和成品油價格導致資本收益率降低，但長期來看，實際工資持續下降，勞動力需求回升，所以，資本收益率雖然保持降低的趨勢，但降低幅度縮小，并促使長期資本存量減少，同時限制了社會總投資（2020年，相比于基線值，分別累計減少了0.168%和0.281%）。

國際原油和成品油價格上漲會導致整體貿易條件惡化：相比于基線值，2020年，中國貿易條件分別惡化0.112%和0.183%。其原因和中國的貿易特點有關，中國目前仍是個高價進口原材料、低價銷售制成品的國家。所以，當能源進口價格上升，而制成品價格漲幅卻較小時，貿易條件可能會持續下降趨勢。

進口層面： 國際油價上漲最直接的影響就是造成進口商品價格指數上漲，從而降低了中國總的商品進口量。不過，進口價格指數的上漲雖在短時間內將導致進口量較明顯的減少，但隨著時間的推移，進口價格指數上漲和進口量減少的幅度都將隨著國內各產業結構的調整而降低。

出口層面：受油價上漲的影響，中國出口量先降后升。究其原因，主要是國際油價上漲會導致進口國的同類產品價格上漲，導致本國貨幣的實際升值，短期內本國產品在國際市場競爭力減弱，出口受阻；但長期來看，由于技術提升尤其是能源利用率提高會在一定程度上化解由于國際油價上漲所帶來的能源投入成本壓力，進而重新帶動出口的增長。

就社會福利而言，國際油價上漲會導致實際GNP 減少，且這個縮減幅度大于實際GDP的下降幅度。同時，國際油價上漲將會造成居民消費分別減少0.151%和0.25%。可見，國際油價上漲，社會福利受損。

比較而言，國際煤炭價格和國內電力價格同時上漲時，其對中國整體經濟的負向影響比國際石油價格上漲的情景更加顯著，說明煤電價格對經濟增長的緊縮作用比石油大。和油價相比，煤電價格對各物價指數的影響也比石油的大，例如煤電價格上漲對資本租賃價格的影響（-0.122%）是石油的1.2倍（-0.122%/-0.101）。（二）能源價格上漲對CPI的影響

國際油價上漲導致消費者價格指數上漲，但影響幅度有限（2020年，相比于基線值，CPI累計分別增長0.034%和0.058%）。原因主要是能源價格改革以前中國的能源價格受政府管制，所以，居民消費的普通商品并不會由于當期能源價格的上漲而出現明顯上漲，而且，現有許多研究都一致認為國際油價上漲向下游傳導存在較長的滯后效應。相比而言，煤電的價格上漲對CPI產生的影響更加明顯，2020年，相比于基線值，CPI累計分別增長0.049%和0.08%，究其原因，一方面可能是和中國以煤為主的能源格局有關；另一方面，可能是在“和國際接軌”、節能減排以及結構調整的壓力下，未來石油、電力和天然氣都可以更有效地替代煤炭，導致煤炭價格將從以往的缺乏彈性慢慢向有彈性轉變，所以，未來公眾對煤電價格的反應會大一些。

（三）能源價格上漲對各產業及產業結構調整的影響

1.能源價格上漲。一方面，會直接導致各用能行業生產成本的提升；另一方面，會對那些與能源行業沒有直接相關關系的其他產業造成間接影響。這主要是由于能源價格變動會導致全社會能源消耗格局、勞動力市場、資本市場以及貿易格局發生相應變化，這個變化必然會波及到其他產業。

對于國際油價的上漲：從各行業生產成本看，受國際油價上漲影響，大多數產業的生產成本增加，其中煤炭開采業、化學工業、各類交通運輸業、房地產業等受負向影響較大。從部門產出的角度看，除石油天然氣開采業和石油加工煉焦業及核燃料業受國際油價上漲正向影響外，各產業的部門產出都受其負向影響，其中建筑業、化學化工、各類交通運輸業和燃氣生產和供應業受影響較大。從就業水平角度看，由于各產業生產成本上升，部門產出下降，導致行業從業人員崗位減少。各產業的生產成本、產出和就業變化幅度和國際油價漲幅一致，油價上漲越大，他們的變化幅度越大。

2.煤電價格上漲。從生產成本的角度看，煤電價格上漲對各產業影響的差異性較大，受煤電價格影響最大的產業主要是煉鐵等鋼鐵產業、化學工業、水的生產和供應業、有色金屬冶煉及合金制造業等。從產出的角度看，除煤炭開采業外，建筑業、化學工業、煉鐵業、有色金屬冶煉及合金制造業、汽車產業等產出下降較明顯。和國際油價的影響變化速度不同，受煤電價格影響，大多數產業實際產出下降幅度隨著時間的推移呈快速遞減趨勢。

可見，能源價格上漲對產業結構調整有明顯助推作用：從第一、三產業看，不管是國際油價還是煤電價格上漲，都會導致農業和第三產業的產出縮減，且該縮減幅度隨著能源價格上漲幅度的增加而增加；對第二產業而言，受國際油價或煤電價格上漲的影響會導致第二產業內部發生較為明顯的差異性變化，能源強度更高的產業（如煤炭開采業、化學工業、各類交通運輸業、房地產業），其受能源價格上漲的影響程度越大。

（四）能源價格上漲對各類家庭居民的影響

能源價格上漲會通過直接和間接兩個途徑影響居民家庭的實際收入，即：一方面，上漲的能源價格直接通過影響居民家庭所消費的能源產品，從而影響其實際收入；另一方面，通過能源行業與其他行業間的投入產出關系，首先影響其他商品的價格，通過居民消費這些商品而間接影響居民家庭的實際收入。當然，這兩個影響的大小受各類居民家庭的預算約束及其消費偏好的影響，比如對于農村居民家庭，以前煤油消費量大，后來隨著農耕機械設備的運用和普及，油品的直接消費明顯增多。對于城鎮居民家庭，那些擁有汽車或摩托車的居民家庭會直接消費更多石油。與此同時，各類電器的普及也會讓城鄉居民家庭的電力消費量增多，從而使得他們都間接消耗更多的能源。

通過對居民家庭粗糙的刻畫（不同收入水平的城鄉居民能耗數據缺失較多，統計誤差較大），模擬結果顯示：對農村居民家庭來說，國際油價上漲10%和20%分別引起其收入0.2172%和0.2388%的下降，其中低收入農村居民所受的影響除了略低于家庭高收入農村外，均略微高于其他中等收入水平的農村居民家庭。但對于煤炭和電力價格上漲，低收入農村居民所受的影響最大（分別下降0.2948%和0.3256%），其次是高收入家庭，城鎮居民家庭與農村居民家庭有不同，不同收入水平的城鎮居民家庭受能源價格影響的差異較為明顯，受國際油價上漲影響最大的中等偏上收入戶實際收入下降0.281%，比受影響最小的最低收入戶（下降0.219%）高出0.062個百分點，且該值高于受影響最大的高收入農村家庭（-0.197%）。但受國際油價上漲影響最小的城鎮最低收入戶（-0.219%）低于受影響最小的中高收入農村家庭（-0.225%）。單純從影響幅度的角度看，城鎮居民家庭受國際油價的影響略大于農村，但其受煤電價格上漲的影響程度略小于農村所受的影響。當然，如果考慮能源消費占各自總消費的比重（例如2008年最低收入城鎮居民的能源開支（此處用燃料支出表示）占總消費的比例為10.19%，而最高收入城鎮居民的這個比例僅為3.97%），則受國際油價影響最大的是城鎮中等收入家庭居民；而受煤電價格影響最大的是農村低收入家庭居民。

需要注意的是，不同收入水平的城鄉居民家庭所消耗的油品種類及其比重是存在差異的（比如，窮人可能會消費更多煤油，但對汽油消費量可能很少；而富有的家庭則可能消費更多除煤油以外的其他油品），因為本文沒有進一步區分成品油，所以，這個影響只是個粗糙的總量數據。如果能夠更好地拆分成品油，這個結果可能會有所變化。

（五）能源價格上漲對節能減排的作用

表1給出了不同模擬場景下的節能減排效應。總體來看，能源價格上漲導致單位GDP能耗和幾種主要污染物排放量都有明顯下降，用能產業特別是高耗能產業的能耗下降明顯，如石油加工煉焦業及核燃料業、鋼鐵產業、交通運輸業以及電力行業等。其影響機理主要是能源價格變動會導致整個經濟體系各價格指數發生相對變動，造成資本、土地等投入要素收入的調整，從而對整個社會資源重新進行配置；同時由于能源價格變動會影響各行業生產成本，進而影響各行業的生產決策，導致各行業實際產出、價格水平和就業發生變化，從而起到推動產業結構調整的作用，而這樣的產業結構調整又會對各產業的耗能和污染排放起到積極作用。

相比而言，煤電價格上漲對能耗和污染排放的影響趨勢和國際油價上漲的一致，但其影響程度較后者略大一點。其原因可能主要是中國能源消費結構中煤炭占據主體地位，煤電價格變動對整體煤電消費行為的影響大，會導致其對污染物的影響也相對更明顯。

五、結束語

以上從成本推動型價格傳導機制的分析入手，通過分析某一能源價格的變化是如何通過影響相關價格指數的變化從而影響消費終端價格的傳導過程，進而設定2個模擬場景，對比分析了油價和煤電價格變動的影響效應，特別突出了其對不同收入水平家庭和節能減排工作的影響。這一研究指出了能源價格變動對各經濟主體所帶來的一系列影響，進一步對現有研究能源價格傳導問題提供了文獻補充和有益的啟示。

注釋：

① 本部分直接用電力熱力的生產和供應業價格變動來表示電力價格變動。

參考文獻：

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[3]鄭照寧，劉德順.考慮資本能源勞動投入的中國超越對數生產函數[J].系統工程理論與實踐，2004，（5）：51-54.

[4]Mark J Koetse，Henri L F.Capital energy substitution and shifts in factor demand： a meta analysis [J].Energy Economics，2008，30（5）：2236-2251.

[5]賴明勇，祝樹金.區域貿易自由化：可計算一般均衡模型及應用[M]. 北京：經濟科學出版社， 2008.

[6]胡宗義，劉亦文.中國能源利用效率省際分異與影響因素的實證研究[J].財經理論與實踐，2011，（5）：84-89.

[7]金大林.我國能源消費增長的主要特點、發展趨勢及政策取向[J].重慶理工大學學報（社會科學版），2010，（8）：1-13.

[8]肖皓. 金融危機時期中國燃油稅征收的動態一般均衡分析與政策優化[D]. 長沙：湖南大學，2009.

[9]許滌龍，鐘雄，歐陽勝銀.經濟發展階段對能源消耗與經濟增長的協同影響分析[J].湖湘論壇，2012，（2）：85-89.

（責任編輯：寧曉青）

The Impacts of the Transmission of Energy Price Based on

Dynamic Computable General Equilibrium Model

WANG La fang1， XIAO Hao1，XIAO Ming zhi2

（1.School of Economics and Trade，Hunan University， Changsha， Hunan 410079， China；

2.School of Management， Fudan University， Shanghai 20043， China）

Abstract：From the perspective of cost push， this paper analyzed the transmission mechanism of the price of energy based on the price relationship， which was expressed through the internal mechanism of various nested functions， taxes and currency conversion under the general equilibrium framework. And then， we packaged the price equations into a dynamic computable general equilibrium model， and quantitatively analyzed the economic effect of energy price changes. The results showed that， the rise in energy prices had a tightening effect on the macro economy， among which the tightening effect of coal is bigger than oil. Rising energy prices led to an obvious change in the internal structure of the second industry. Increasing the price of energy played positive role in reducing the energy consumption and pollution emissions of industries.

Key words：Energy price； Transmission mechanism； Computable general equilibrium model

[8]肖皓. 金融危機時期中國燃油稅征收的動態一般均衡分析與政策優化[D]. 長沙：湖南大學，2009.

[9]許滌龍，鐘雄，歐陽勝銀.經濟發展階段對能源消耗與經濟增長的協同影響分析[J].湖湘論壇，2012，（2）：85-89.

（責任編輯：寧曉青）

The Impacts of the Transmission of Energy Price Based on

Dynamic Computable General Equilibrium Model

WANG La fang1， XIAO Hao1，XIAO Ming zhi2

（1.School of Economics and Trade，Hunan University， Changsha， Hunan 410079， China；

2.School of Management， Fudan University， Shanghai 20043， China）

Abstract：From the perspective of cost push， this paper analyzed the transmission mechanism of the price of energy based on the price relationship， which was expressed through the internal mechanism of various nested functions， taxes and currency conversion under the general equilibrium framework. And then， we packaged the price equations into a dynamic computable general equilibrium model， and quantitatively analyzed the economic effect of energy price changes. The results showed that， the rise in energy prices had a tightening effect on the macro economy， among which the tightening effect of coal is bigger than oil. Rising energy prices led to an obvious change in the internal structure of the second industry. Increasing the price of energy played positive role in reducing the energy consumption and pollution emissions of industries.

Key words：Energy price； Transmission mechanism； Computable general equilibrium model

[8]肖皓. 金融危機時期中國燃油稅征收的動態一般均衡分析與政策優化[D]. 長沙：湖南大學，2009.

[9]許滌龍，鐘雄，歐陽勝銀.經濟發展階段對能源消耗與經濟增長的協同影響分析[J].湖湘論壇，2012，（2）：85-89.

（責任編輯：寧曉青）

The Impacts of the Transmission of Energy Price Based on

Dynamic Computable General Equilibrium Model

WANG La fang1， XIAO Hao1，XIAO Ming zhi2

（1.School of Economics and Trade，Hunan University， Changsha， Hunan 410079， China；

2.School of Management， Fudan University， Shanghai 20043， China）

Abstract：From the perspective of cost push， this paper analyzed the transmission mechanism of the price of energy based on the price relationship， which was expressed through the internal mechanism of various nested functions， taxes and currency conversion under the general equilibrium framework. And then， we packaged the price equations into a dynamic computable general equilibrium model， and quantitatively analyzed the economic effect of energy price changes. The results showed that， the rise in energy prices had a tightening effect on the macro economy， among which the tightening effect of coal is bigger than oil. Rising energy prices led to an obvious change in the internal structure of the second industry. Increasing the price of energy played positive role in reducing the energy consumption and pollution emissions of industries.

Key words：Energy price； Transmission mechanism； Computable general equilibrium model