CGE模型在政策環境影響評價中的應用

潘碩，劉婷，徐鶴

(南開大學戰略環境評價研究中心，天津　300071)

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CGE模型在政策環境影響評價中的應用

潘碩，劉婷，徐鶴

(南開大學戰略環境評價研究中心，天津300071)

在我國，政策環境影響評價至今仍未從法理上納入環評體系，也沒有形成系統的理論技術體系。通過分析政策環境影響評價的特點，對不同類別的環境可計算一般均衡模型(CGE模型)進行總結，探討了如何將CGE模型應用于政策環境影響評價。不斷豐富政策環境影響評價的技術方法，不僅有利于形成統一完善的理論和方法體系，更有利于在合適的時機將戰略環評的評價范圍拓展至政策和法律層面，使環境因素更好地融入到國家政策、法律、法規等的制定過程中，進而實現科學的綜合決策。

政策環境影響評價；CGE模型；產業政策

從我國已經開展的戰略環境影響評價來看，其發展主要涵蓋了3個層面，即規劃環境影響評價、區域環境影響評價和政策環境影響評價。《環境影響評價法》的頒布奠定了戰略環評的法律基礎，戰略環評以規劃環評為落腳點和支撐點，逐漸壯大擴展開來。但目前，政策環評仍處于研究階段，環評法僅對項目環評和規劃環評進行了相應規定[1]。與具體項目相比，國家重大經濟、技術和產業等政策對環境的影響更具全局性、持久性[2]。但我國政策環評的技術方法尚不夠成熟和完善，因此，不斷豐富政策環評的技術方法有利于推進國內政策環評的實施，并且可以為政策環評上升為國家法律要求提供理論支持。環境可計算一般均衡模型(CGE模型)能夠同時考慮到經濟和環境兩方面，可以作為政策研究和評估的有效工具。

1　政策環評現狀及技術方法

1.1我國政策環評現狀

政策是政府為實現一段時間內的目標或任務而制定的行動指南，為解決某類重點問題所實施的具體政策。其特點為：涉及因素眾多，關系密切，聯動性大，具有整體性；研究和作用的對象多是規模巨大、變化迅速、影響廣泛的大系統或巨系統，具有系統性；政策的實施直接影響到國家或地區的經濟總量等一系列指標，具有宏觀性。在過去很長一段時間，我國在制定政策的過程中缺少對環境因素的考慮。有學者認為，與西方法制國家立法主要用于管理公共事務不同，我國對社會經濟的調節仍嚴重依賴各類政策。因此，我國亟須開展政策環評[3]。

目前，我國的戰略環評尚未形成系統的理論技術體系，也遠未發揮從決策源頭防止生態破壞和環境污染的作用。與具體項目相比，國家重大經濟、技術和產業政策等對環境的影響更大。此外，政策環評涉及的時空尺度也較大，擬議方案實施面臨的不確定性因素更多。這些都導致政策環評難以實施，且其評價結果的主觀性更強。

1.2政策環評技術方法

在如何處理決策所造成的模糊性、不確定性以及其環境影響尺度大、時間長等問題上，我國仍缺乏足夠的知識、經驗和技術手段。目前，政策環評的技術方法主要分為兩類：

(1)基于傳統項目環評的技術方法。該方法是將傳統項目環評的理論技術方法應用到戰略環評中，其理論基礎是資源環境承載力。雖然政策環評與傳統項目環評在評價范圍、對象、層次等方面存在差別，但兩者在評價程序、基本思路上又有一定的相似性。因此，借鑒傳統項目環評的技術方法，并加以改進，使之適用于戰略環評是一種事半功倍的方法。傳統的項目環評方法通過適當修正用于戰略環評的主要有：定性分析方法、數學模型方法及系統模型方法。

(2)基于政策分析的方法。該方法是將規劃、政策的理論技術方法引入到戰略環評中，其主要理論基礎是政策分析和決策科學。將政策對社會和經濟影響的評價方法引入到政策環評中，比其他評價方法更具實用性。政策評價方法包括政策分析、預測和效果評估3類。政策分析分為政策價值分析、可行性分析、超絕理性分析、政策三維分析等；政策預測多采用定性的主觀預測；政策效果評估為對價值、效益和效率的前后對比分析。

可以看出，政策環評是主客觀相結合的過程，所依據的評價標準多是定性的，其結論是定性和定量分析的綜合產物。目前政策對經濟的影響大部分可做到定量化，但對于環境問題，基本的定量化仍難以實現。因此，找尋一種既能模擬整個經濟系統運行又能合理分析環境影響的技術方法尤為重要。

2　CGE模型在政策環評中的優勢及應用

現代CGE模型以里昂·瓦爾拉斯理論為基礎，通過一組數學方程模擬整個社會的經濟活動。該模型可將經濟系統的各個部門聯系起來，能夠觀察某些部門的改變對其他部門的影響，由此可以對經濟系統整體進行綜合分析。從20世紀70年代開始，CGE模型逐漸應用到環境領域，研究者對標準CGE模型進行了擴展，建立了環境CGE模型。根據對模型的改變方法，可以對環境CGE模型進行分類。國內主要應用了黃英娜等[4]的分類方式，將環境CGE模型分成4類：應用擴展型，例如Boyd[5]、Conrad[6]等人的研究，他們對CGE模型只進行了簡單處理，在不改變其結構的前提下，外設環境模塊；環境反饋型，主要代表為Jorgenson[7]，Inge Mayeres[8]等，這些研究一般通過改變生產函數或居民效用函數來完成對環境影響的反饋；函數擴張型，典型的研究案例為Nestor[9]等，這類模型在生產或者消費函數中引入方程或方程組，在生產函數中加入污染治理活動；結構衍生型，代表研究為Xie[10]等，這類模型在標準CGE模型中加入了污染治理部門。

在進行政策的環境影響分析時，可根據具體政策的特點，選取最適合的建模方法，改變傳統CGE模型的結構，從而得到政策的環境影響。

2.1CGE模型在政策環評中的優勢

從模型特點來看，CGE模型能夠模擬經濟系統的整體，包含其全部部門，符合政策的整體性；模型在經濟系統各部門之間建立了復雜的聯系，由此可以對經濟系統進行綜合分析，符合政策的系統性；模型能夠以某地區或某國家為單位，得到政策實施后經濟總量等一系列指標的變化，與政策的宏觀性相吻合。因此，CGE模型適用于政策分析。

目前，在政策環評中普遍應用的是投入產出模型，但其存在一些難以改進的缺陷，主要有：投入產出分析主要基于投入產出表進行，僅局限于產品市場，不能反映要素市場和金融市場等其他經濟活動；在投入產出模型中，部門之間建立的聯系相對簡單，某一部門變化引起的關聯影響難以全面展現。

與投入產出模型相比，CGE模型能將政策的實施與價格、產出和產業結構聯系起來，因而能更全面地分析政策造成的影響。

2.2CGE模型在政策環評中的應用

具體來說，CGE模型可應用于政策環評的以下環節中：

(1)政策的環境影響預測。預測政策實施后污染物排放的變化是政策環評的基礎，CGE模型是政策環評預測階段的適宜方法。為將CGE模型應用于預測階段，可建立如之前所述的“應用擴展型”類CGE模型來模擬污染物排放的變化。主要包括建立SAM表，建立排放方程及模擬預測。

(2)政策環境影響的減緩措施與對策建議。隨著環境CGE模型的發展，越來越多的環境問題被反映到模型中，在政策環評的減緩措施和對策建議階段，可供選擇的建模方式也越來越多，具體可分為以下幾個方面：首先，將環境影響的經濟評價結果納入政策環評中，為政策的某些方面提供參考；其次，在進行具體的政策方案比選時，可作為重要依據，幫助決策者做出更好的決策；最后，在決定是否采用某些重大環保措施時，可通過費效評估衡量環保措施的經濟可行性。

3　京津冀產業協同發展政策環評案例分析

3.1產業協同政策分析

2013年以來，習近平總書記在多個場合提出京津冀協同發展的戰略構想，京津冀協同發展上升為國家戰略。2015年4月，中共中央政治局審議通過了《京津冀協同發展規劃綱要》，兩市一省也于2015年7月分別出臺了具體實施意見，其他京津冀協同發展政策和各專項政策正在陸續制定和實施。

在推動產業升級轉移方面，重點明確了產業定位和方向。重點轉出北京市一般性產業特別是高消耗產業，區域性物流基地、區域性專業市場等部分第三產業，部分教育、醫療、培訓機構等社會公共服務功能，部分行政性、事業性服務機構和企業總部等4類非首都功能。

3.2CGE模型的建立

本文建立的環境CGE模型是在傳統CGE模型的基礎上，外接環境排放方程。通過CGE模型模擬出不同產業轉移情景下各產業增加值及資源能源使用的變動，基于環境排放方程得到污染物排放量的變化。為模擬產業轉移，本文將產業劃分為轉移制造業、轉移服務業、能源產業、水資源生產與供應業和其他行業。

(1)CGE模型結構

生產活動。利用多層嵌套的方式來刻畫生產過程：首先，利用C-D函數將資本與勞動力合成生產要素；其次，利用Leontief函數將中間投入與要素投入合成產品。各部門按照成本最小化的原則確定中間投入和要素使用。

政府部門。政府的收入來自居民所得稅，商品生產和流通過程中所繳納的各類稅，以及進口稅等；政府的支出包括兩部分，一部分依據效用最大化原則對各產品進行消費，另一部分用于儲蓄。

居民部門。居民的收入來自資本和勞動要素的收入，該收入一部分用于向政府繳納所得稅，一部分用于購買產品，其余部分則進行儲蓄。居民消費支出以效用最大化為限制條件，以此來確定對收入的分配。

企業部門。企業部門的收入來源于以一定的盈余率獲得的營業盈余。這些收入與其他社會儲蓄資金一起最終用于投資。

總供給和總需求。以多層嵌套的常替代彈性(CES)函數描述對本地產品和區外品的需求，以多層嵌套的常轉換彈性(CET)模型描述本地產品對地區內外的供給。

均衡和閉合。產品市場上本地區對本地產品的總需求等于本地廠商對本地的產品供給。勞動力和資本在部門間可流動但總量固定。總儲蓄包括居民、政府、企業的儲蓄和區域外儲蓄之和。

(2)模型外接環境排放方程

本文采用的環境污染物排放方程包括以下兩類：

①固廢、廢水排放方程采用活動排放方程。如公式(1)所示，該方程將各個產業的總體排放與其產出或產業增加值線性聯系起來。

Q″i=oiYi

(1)

式中，Q″i為各產業總體的生產性排放；oi為產品產出排放系數；Yi為各產業產品產出。

在模型中，可應用該排放方程計算的污染物包括：廢水排放總量、COD和氨氮等，工業固廢排放量和危險廢物產生量等。

②由于廢氣排放與產業產出和能源使用有很大關系，為解決這一問題，采用公式(2)和公式(3)來計算：

(2)

lnGi=lnAi+αilnSHi+βilnYi

(3)

式中，Gi為i產業的廢氣產生量；SHi為i產業的能源產品投入量；Ai為技術常數；Yi為i產業產品產出；αi與βi是各產業能源使用增長率和產出增長率對其排放增長率的邊際影響，αi+βi=1。

另外，計算時需要去除能源使用情況對各產業產出的影響。為此，首先對公式(4)所示的產業產出與其能耗的關系進行統計回歸，再以殘差法推算產業產出中不受能源影響的部分作為公式(3)中產業產出的代理變量，最后基于最小二乘法對公式(3)各系數進行回歸。

lnYi=lnBi+δilnSHi+μi

(4)

式中，Bi為技術常數；μi為殘差。

本研究應用該環境排放方程計算的大氣環境污染物包括：廢氣排放總量、二氧化硫排放量和大氣顆粒物排放量等。

在參數標定方面，CGE模型中除區外品的替代彈性和轉移彈性外，模型中各參數基于以各地2012年投入產出表為基礎編制的各地社會核算矩陣(SAM表)數據標定。區外品的替代彈性和轉移彈性系數設定為4。環境排放方程的系數通過近年來各省市產值、能源消耗量與污染物排放量數據進行標定。

3.3情景設計

根據對京津冀產業協同發展政策的分析，本研究設定產業協同發展情景如下：

(1)單一情景：設定北京制造業和服務業分別轉出。

①北京制造業轉移情景：制造業部門對外轉移分別為10%、20%、30%、50%；河北接收其中的70%，天津接收30%。

②北京服務業轉移情景：服務業部門對外轉移分別為5%、10%、20%、30%；河北接收其中的70%，天津接收30%。

(2)組合情景：設定北京制造業和服務業組合轉移的情景，如表1所示。

表1北京制造業和服務業組合轉移情景

Table 1The scenario of manufacturing and service industry transfer in Beijing

北京產業轉移組合情景轉移產業接收地與接收百分比組合情景1制造業10%服務業5%河北70%天津30%河北70%天津30%組合情景2制造業20%服務業10%河北70%天津30%河北70%天津30%組合情景3制造業30%服務業20%河北70%天津30%河北70%天津30%組合情景4制造業50%服務業30%河北70%天津30%河北70%天津30%

由于產業的轉入和轉出主要體現在地區資本量的變化上，因此本研究通過控制轉移產業的資本量來將產業轉移反映到CGE模型中。

3.4模擬結果分析

(1)產業轉移的經濟影響

產業轉移對京津冀地區經濟總量的影響如圖1所示。由圖1所示模擬結果可知，制造業轉移將使京津冀地區經濟總量有所增加，而服務業轉移則使其減少。因此，從確保京津冀地區經濟總量的角度來看，北京應當大量轉出制造業，而對于占其經濟總量比例較大的服務業來說，應謹慎制定轉出政策，以避免對北京市的經濟總量產生較大影響，乃至影響整個京津冀地區的經濟總量。

圖1　產業轉移后京津冀地區經濟總量的變動率Fig.1　The change rate of total economy after the industrial transfer in Beijing, Tianjin and Hebei region

(2)產業轉移對污染物排放量的影響

產業轉移后，京津冀地區污染物排放總量的變化如圖2所示。制造業轉移使各項污染物排放量增加，可能有兩個原因造成了這種現象。一是制造業的轉移使地區經濟總量增大；二是根據京津冀三地各自的污染物排放量計算其自身的污染物排放系數，相比于北京，河北與天津的污染物排放系數較大。轉移服務業使二氧化硫、工業廢水和工業固廢的排放量增加，使工業廢氣、危險廢物和工業氨氮的排放量降低，尤其使顆粒物排放量降低，可能會對區域霧霾現象有一定改善。服務業的轉移使地區經濟總量和能源消耗總量下降，地區各項污染物的排放總量必然降低。但二氧化硫、工業固廢等污染物的排放量卻有微小增加，可能與轉入地河北與天津的排放系數較高有關。

圖2　產業轉移對京津冀地區污染物排放總量的影響Fig.2　The impact of industrial transfer on total pollutant emissions in Beijing, Tianjin and Hebei region

(3)產業轉移對資源能源消耗量的影響

產業轉移后，京津冀地區總能耗和水耗的變化如圖3所示。制造業的轉移使地區能耗水耗增加，服務業的轉移使地區能耗水耗降低。由于京津冀能耗較大且水資源嚴重短缺，因此應適當轉出北京的部分服務業，以降低能耗及水耗。

圖3　產業轉移后京津冀地區總能耗和水耗的變化Fig.3　The change of total energy and water consumption after industrial transfer in Beijing, Tianjin and Hebei region

3.5結論與對策建議

(1)結論分析

總體來看，制造業的轉移使京津冀的經濟總量增加，但污染物排放總量和資源能源消總量上升。服務業轉移使經濟總量出現了一定程度的下降，但使部分污染物，尤其是顆粒物排放顯著下降，資源能源消費總量也下降。

可以看出，僅轉出制造業，在使經濟受益的同時，會引起區域環境惡化，資源能源壓力加大。轉出服務業雖會對經濟產生一定的不利影響，但可能會改善京津冀環境質量，緩解地區資源能源壓力。因此，在制定產業轉移政策時，在轉出北京制造業的同時，應轉出部分服務業以達到減排目的，但服務業的轉移對地區經濟影響較大，應謹慎制定服務業轉移政策。

(2)對策建議

首先，統一環境準入門檻，嚴格防止污染在區域內轉移。模擬產業轉移情景時發現，制造業的轉移使區域污染物排放總量升高，服務業的轉移使部分污染物的排放量增多，這可能是三地污染物排放標準不統一導致。因此，應當制定改善區域環境狀況的公共政策，統一排污收費標準和污染物排放標準。

其次，打破“一畝三分地”思維定式，推行環境公共服務均等化。考慮到周邊地區污染物和水氣可能輸送到北京，若不能在產業轉移的同時減少污染物排放，產業轉移未必會有效改善北京環境質量。因此，有必要打破行政區域分割和“一畝三分地”思維，完善轉移支付等財政手段，加大對河北環境基本公共服務的投入，完善環境基礎設施。

最后，產業轉型與產業轉移并重，從源頭削減污染。北京市在淘汰高污染行業轉出制造業的同時，應適當轉出部分服務業或高新技術產業的生產環節，河北、天津應借助產業接收和產能削減優化本地產業結構，完成產業轉型升級，從源頭削減污染。

4　結語

雖然CGE模型尚存在需要改進的地方，但將該模型應用于政策環評仍是可行且有效的。CGE模型可以針對宏觀經濟政策的環境影響和環境成本進行有效評估，提高政策環評的定量分析能力，極大地提高政策環評中多方案比選時的決策能力，有利于評估出最優政策方案，提升其綜合決策水平。

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The Application of CGE Model in Policy Environmental Impact Assessment

PAN Shuo, LIU Ting, XU He

(Research Center for Strategic Environmental Assessment, Nankai University, Tianjin 300071, China)

In China, the policy environmental impact assessment has not been included in the EIA system at the legal level yet, neither developed to be a theoretical and technological system. By analyzing the characteristics of the policy environmental impact assessment and summarizing environmental computable general equilibrium (CGE) model in different categories, this paper discussed how to apply CGE model in policy environmental impact assessment. Enriched technical methods of policy environmental impact assessment is not only beneficial to formulate a unified theory and method system, but also more advantageous to expand the evaluation scope of strategic EIA to the policy and legal level at the appropriate time, which integrates environmental factors into the formulation process of the state’s policies, law and regulations, further implements comprehensive and scientific decision-making.

policy environmental impact assessment; CGE model; industrial policy

2016-06-12

環境保護部重大經濟政策環境評價財政專項(2110203)

潘碩(1991—)，男，山東人，碩士，主要研究方向為環境管理與經濟，E-mail：lakerps@163.com

徐鶴(1971—)，男，山東人，教授，博士，主要研究方向為環境評價與規劃，E-mail：seacenter@nankai.edu.cn

10.14068/j.ceia.2016.05.005

X828

A

2095-6444(2016)05-0017-06