基于CGE模型的中國電力市場改革政策模擬分析

閆慶友，雷愷杰，尹潔婷

（華北電力大學 經濟與管理學院，北京，102206）

基于CGE模型的中國電力市場改革政策模擬分析

閆慶友，雷愷杰，尹潔婷

（華北電力大學 經濟與管理學院，北京，102206）

目前，我國正在對電力工業進行新一輪的體制改革，利用CGE模型通過設置一個反事實的假設：對發電側和售電側引入競爭機制，同時保持原有的輸配電部門的原有管制，分析電力市場改革對各部門、社會福利和對國民經濟的影響。結果顯示，改革對GDP、居民收入和社會福利都呈現正效應。因此，實現“對稱放開”是中國電改的必由之路。

電力市場改革；CGE模型；改革政策；模擬分析

引言

2015年3月中共中央、國務院印發了《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》（中發[2015]9號），也被稱為成為“電改9號文”。與上一輪電力市場改革措施相比，這次主要針對上一輪改革的遺留問題，要求單獨核定輸配電價，有序開放競爭性環節的電價，允許市場主體之間進行直接電力交易[1]。由于電力工業生產經營技術和經濟的特殊性，長期以來，世界大多數國家包括市場化程度很高的西方發達國家對電力工業都實行垂直一體化的壟斷經營，電力工業普遍存在電能質量差、市場效率低、服務質量劣的現象。隨著各行業競爭加劇、電力工業技術進步、網絡型行業管制的解除和資本市場管制的放松，電力工業放松管制、破除壟斷、引入競爭的呼聲日益高漲[2]。由于CGE模型適用于對市場經濟中政策性因素影響的分析，尤其是與發展中國家息息相關的市場一體化、全球變暖問題、稅制改革等等問題[3]，因此，近年來國內外學者紛紛采用CGE模型對電力市場改革進行了不同程度地研究。Capros（2016）利用CGE模型分析了電價和天然氣價格上升對于歐盟國家的影響[4]。Hwang（2015）利用CGE模型模擬了韓國電力市場改革的不同情況對宏觀經濟及居民福利的影響[5]。Rodrigues（2014、2015）利用CGE模型評價了西班牙電力市場改革的影響[6，7]。國內學者近年來大多數都利用CGE模型研究碳稅、碳排放、能源價格等方面的問題[8-13]，而對于電力市場改革方面的研究很少，楊宏偉和崔成建立了包含39個部門的CGE模型，該模型把電力部門細分為煤電、水電、核電、氣電、油電等8個部門，并用此模型分析了我國以燃氣發電技術取代燃煤發電技術對經濟，發電量及污染物排放量等所產生的影響，這項成果可以看作是在國內利用CGE模型研究電力問題的為數不多的應用之一[14]。張友國（2006）利用計量經濟學的方法驗證了電價變動與產業結構變化兩者之間存在著一定的因果關系，在此基礎上構建了一個宏觀經濟的CGE模型，并用此模型詳細分析了電價上調對各行業產品價格、產品產量的影響[15]。譚顯東（2008）構建了“準”遞推動態模型EPCGE（電力可計算一般均衡模型）模型，建立了包含21個部門的2002年SAM表，政府轉移支付以及消費、儲蓄系數與總量保持不變。此時，間接稅稅率降低比例為內生變量，政府總的財政收入為外生變量[16]。何永秀等（2010）利用CGE模型分析了煤炭價格變動對電力價格以及宏觀經濟的影響，通過分析可知，煤炭價格提升導致電價提升以及總產出、GDP、CPI的下降。WeidaHed等（2015）分析認為從長期來看，低電價政策不利于經濟的發展。Ma-lin Song等（2016）通過建立CDECGE模型分析認為，電力價格的市場化將導致經濟效益的增加。目前我國正在對電力工業進行新一輪的體制改革，根據“電改9號文”管住中間、放開兩頭的電力體制改革架構以及近期重點任務要求，本文結合國內外電力市場建設實踐，利用CGE模型對電力市場進行政策效果模擬，分析政策改革對國民經濟各部門的影響，以期對國家制定政策提供依據。

一、模型構建

CGE（Computable General Equilibrium，可計算一般均衡）模型因為可以提供靈活的價格和外生變量變化的模擬，能捕捉到引起經濟系統中各部門發生變化的本質因素。而且CGE模型具有堅實的微觀經濟理論基礎，它可以定量描述經濟復雜系統中各行為主體以及各部門之間的直接或間接聯系，為研究者提供一種針對復雜經濟系統進行科學試驗的有效方法。因此，CGE模型被經濟學家和政策分析人員廣泛應用于政策模擬和分析，如國際貿易、稅收政策、收入分配和發展戰略方面的問題[6]。近年來，CGE模型也在能源、資源和環境等方面得以運用。本文建立的CGE模型以2012年投入產出表為基礎，編制了我國2012年宏觀和微觀SAM（社會核算矩陣）表，并將整個模型分為七個模塊（分別是生產模塊、貿易模塊、居民模塊、企業模塊、政府模塊、均衡模塊和社會福利模塊）。本文將生產函數分為五層嵌套，模型中貿易模塊采用CET函數，居民模塊中居民消費函數采用簡單線性函數形式，福利模塊則采用希克斯等價變動，最后，均衡模塊采用的是新古典閉合規則，包含國際收支平衡、儲蓄投資平衡、產品市場均衡、勞動力市場均衡、資本市場均衡和名義、實際GDP。整個模型結構如圖1所示。

圖1 CGE模型結構圖

（一）生產模塊

在CGE模型中，常采用的生產函數為柯布道格拉斯生產函數、里昂惕夫生產函數和CES生產函數（即常替代彈性生產函數）。本文在生產模塊中，將生產函數分為五層次嵌套。第一層次為石油和天然氣與煤炭投入的合成；第二層次為非電力與電力投入的合成；第三層為能源與資本的合成；第四層為資本能源與勞動投入的合成，即增加值合成；第五層為資本能源勞動合成與中間投入的合成。生產函數采用CES函數形式。本文假設與電力生產相關的部門（煤炭、石油與天然氣、發電部門）的各類能源投入品之間是不可替代的，但在其他部門這些能源投入品之間是可替代的。

其中，最高一層的生產函數中的非能源中間投入用里昂惕夫函數表示：

其中，中間投入j=1，2，…，6，不包含能源投入，中間投入價格為產品的國內需求合成價格。UNDj，i為生產1單位i部門產出需要j部門的投入量，PNDi為部門i中間投入的合成價格，NDi為部門i的中間投入量，PQi為商品i的國內需求價格，其他為方程參數。

其余層生產函數按照以下函數嵌套：

QXi為部門i的產出量，KELi為部門i的資本-勞動-能源投入合成量，PXi為部門i的不含間接稅的價格，PKELi為部門i的資本-勞動-能源投入合成價格，其他為方程參數。

（二）貿易模塊

在貿易模塊中，采用標準CGE模型的假設條件，即（1）小國假設。本質是國際價格的接受者，即假定模型的進出口商品的外幣價格是外生給定的。2）阿明頓假設（其函數表達見式（6）—（8））。假設進口商品與國內商品之間存在不完全的替代關系。阿明頓假設意味著模型中的居民和企業并不是直接消費和使用進口商品，而是由進口商品和相應的國內生產用于國內消費的商品組成的所謂阿明頓復合品。（3）CET轉換（其函數表達見式（9）—（11））。即假定企業將總產出轉換為在國際市場銷售和國內市場銷售的兩種商品。在轉換過程中，兩種商品之間是不完全替代關系。在本文，假定發電部門參與進口活動，售電部門參與出口活動，而輸配電部門不參與任何貿易活動。

（三）新古典主義宏觀閉合模塊

本文的均衡模塊包括國際收支平衡、儲蓄投資平衡、產品市場均衡、勞動力市場均衡、資本市場均衡。在模型的閉合問題上，本文采用新古典主義宏觀閉合規則。它的特征是，所有價格包括要素價格和商品價格都是完全彈性的，由模型外生決定；而要素如勞動和資本的現有實際供應量都充分就業。

在國際收支平衡模塊，本文選擇匯率為內生變量，國外儲蓄為外生變量的閉合規則。在儲蓄投資均衡部分，投資由儲蓄決定，假定經濟中所有的儲蓄都將轉化為投資。同時，商品市場的平衡要求總需求等于總供給。在勞動力市場均衡部分，假設相對工資為內生變量，勞動力市場實現充分就業。而在資本市場均衡部分，則假設資本價格為外生變量，由于資本具有一定的專用性，部門之間調整具有難度，受到經濟政策沖擊是，資本難以在企業之間自由流動。

二、政策模擬及結果

目前我國正在對電力工業進行新一輪的體制改革，根據9號文件管住中間、放開兩頭的電力體制改革架構以及近期重點任務要求，本文應用上述構建的CGE模型，設置了一個反事實假設，即取消發電側的監管，同時在售電側放開對工業用戶和商業用戶的監管，而居民在農業以及公共事業的電價保持原有水平。在這里，我們借鑒K.Ali Akkemik（2011）對電力行業發、輸配、售電三部門取消政府管制的處理方式，同時考慮到電力行業規模報酬遞增的特點，做了一些適當調整，具體形式如式（13）：

其中，PKj和PK*j分別為發電側解除管制之前與之后的資本價格，γ~j表示部門回報率水平。在這里，我們將發電部門的基期回報率設為10%。

模型將發電側的投資回報率作為外生沖擊，將輸配電部門的投資回報率維持在基期水平，將工業用電、商業用電市場加入完全競爭假設，模擬解除發電側管制情形，分析模擬的政策對國民經濟、居民福利和各部門的影響。政策模擬的宏觀結果見表1，圍觀效果見表2。

（一）對宏觀經濟的影響

電力市場的改革政策模擬結果顯示（見表1），在取消管制的情況下，居民所購買能源類復合品所需要接受的價格與居民的收入、社會福利都是呈反向變動關系。居民所承受的能源復合品價格下降了10.36%，同時，根據之前的假設，居民用電價格與實施政策前保持一致，這些因素導致居民對能源復合品的消費增加了2.28%，這也說明了居民對電的使用和對其他能源復合品的使用不具有完全替代性。與基期相比，政策實施后，實際GDP上升了0.613%，消費者物價指數CPI下降0.031%，同時根據希克斯等價變化指標計算得出居民福利增加87.71億元，這與理論上居民收入增加與物價水平下降會導致居民實際支付能力提高、居民生活質量得到改善相一致，說明政策帶來了正面效果。

（二）對部門經濟的影響

如表2的模擬結果顯示，發電部門的產出增加了2.5%，而售電部門的供給價格降低9.6%且中間使用增加5.07%，這說明對于能源品的中間需求從其他能源來源向電力發生了轉移。除了電力行業的其他能源部門，如煤炭部門、石油與天然氣部門，其產出都呈現下降的現象。而開采業和制造業這類非能源部門會從新政策中收益。從結果顯示，其他開采業的產出上升了了1.99%，制造業的產出上升了1.32%，這是因為各中間投入品的價格下滑也會降低各產業部門生產成本，刺激各廠商的生產行為。

表1 CGE模型政策模擬的宏觀影響

表2 CGE模型政策模擬的微觀指標變化結果（%）

本文將電力納入能源復合品的集合中，電價的下降（-9.16%）導致了使用電作為生產成本的能源復合品的價格降低（如表2第7列），因此，各部門對于能源復合品的需求都呈現上升的現象（如表2第8列），并且對于全行業來說，能源復合品的需求上升了4.84%。

本文假設工資為內生變量，且勞動力能在各部門間自由流動最后實現充分就業。從模擬結果來看，勞動力需求在煤炭部門、輸配電部門、售電部門以及建筑業都有一定程度的降低（見表2第6列），而從這些部門釋放出來的勞動力在其他剩余部門中進行了重新分配，因此，其他部門對于勞動的需求都一定程度的增加。這說明，市場化改革并不是單純導致減少對勞動要素的需求，而是通過市場機制讓勞動力在經濟體各部門進行重新分配，最終達到充分就業。

再從各行業的資本來分析，模擬結果顯示，各行業的資本回報率都發生了變化。一方面，煤炭行業、石油與天然氣行業的回報率都緊隨發電部門資本價格的降低而降低；另一方面，密集使用能源的部門（如開采業、制造業和建筑業等）的回報率都有一定程度的增加（見表2第5列）。但是，由于本文假設輸配電、售電行業依然存在監管，因此這兩個部門的投資回報率保持不變。

最后，本文對進口品與國內產品之間的替代彈性值進行了敏感性分析以增加模型政策模擬的可信度。結果顯示，進口品和國內產品之間的替代彈性值減少或者增大的情況下，模型中的內生變量影響的凈效應方向沒有發生改變，只存在數值上的細微區別，于是，我們可以解除政策模擬效果與進口品與國內產品之間的替代彈性值之間的密切關系。因此，在本模型的基本參數取值下得到的定性結論具有一定的穩健性。

三、研究結論以及政策討論

2015年3月中共中央、國務院印發了《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》（中發[2015]9號），拉開了電力體制改革的大幕。本次電改的核心領域之一就是要打破現行的“獨買”和“獨賣”模式，把電網“高速公路化”。鑒于我國對于電力體制改革的定量研究還遠遠不夠，本文在新一輪電力體制改革的時代背景下，基于可計算一般均衡模型（CGE模型），模擬電改政策這一反事實情景分析對各行業以及國民經濟的影響，以期對政策制定提供參考依據。

本文通過構建CGE模型，模擬了取消發電側管制并且放開工業用戶和商業用戶購電的情景對于各產業和國民經濟的影響。模型得到的主要結論有：（1）通過實施模擬政策，使得實際GDP增長0.613%，居民收入增加0.037%，消費者物價指數CPI下降0.031%，居民福利增加87.71億元。（2）整個電力市場更具有效率。通過解除管制，打破壟斷，使得效率低下落后的企業被市場淘汰的同時，勞動力得以在整個經濟體有效地再分配，也鼓勵了現有的企業或者新進入行業的企業技術進步，提高整個行業的全要素生產率。本文的實證結果具有明顯的政策含義。

第一，進一步深化電力體制改革，完善市場機制，提高經濟效率。改革開放以來，中國逐步走向社會主義市場經濟體制，電力體制改革也以市場化為基本方向。而且，電力行業的市場化改革并非中國獨有，而是20世紀80年代以來一場世界性的潮流。從5號文發布至今的十多年的執行過程來看，電力體制改革進展緩慢，5號文件提出的若干具體改革事項中，僅僅完成了廠網分開、依法監管等一半任務。從本文的政策模擬來看，我國應在逐步打破發電側和售電側的行政壟斷，電力市場改革并不是要剝奪政府對電力行業的監管權力，而是應從市場參與者逐步向秩序維護者的轉變，建立真正的市場機制，提高整個電力市場的效率，有效發揮市場這個“看不見的手”的作用，從而實現科學發展。

第二，實現“對稱放開”。一是分解核算輸配電價，分批擴大用戶直接購電，通過對稱放開購電側形成“多買/多賣”電力交易格局，不斷完善市場交易模式；二是將電網業務與非電網業務分離，通過電網末端業務經營權與定價權的對稱下放，建立責權對等的地方電力保障機制。

第三，加強輸配電監管能力建設。堅持簡政放權、放管結合，對于網絡型自然壟斷環節需要加強對成本和投資的監管。在輸配電價試點過程中，應注重與監管需求相匹配的監管能力建設，在監管機構、人員編制、經費保障等方面予以統籌考慮，確保電力監管機構立場的中立性。結合美國加州、德州電力市場的監管經驗，我國也應擴充輸配電監管隊伍的規模，優化監管機構的人員結構，提高電力監管的專業化水平，以確保電力安全。

[1]The State Council of China（2015）.Several opinions of the CPC central committee and the state council on further deepening the reform of the electric power system.URL http：http：//www.pkulaw.cn/fulltext.form.aspx?Gid=246115.

[2]吳疆.中國式的電力革命[M].北京：科學技術文獻出版社，2015.

[3]細江敦弘，長澤建二，橋本秀夫.可計算一般均衡模型導論：模型構建與政策模擬[M].大連：東北財經大學出版社，2014.

[4]Capros P，Paroussos L，Charalampidis I，et al.Assessment of the macroeconomic and sect oral effects of higher electricity and gas prices in the EU：A general equilibrium modeling approach[J].Energy Strategy Reviews，2016，9：18-27.

[5]Hwang W S，Lee J D.A CGE analysis for quantitative evaluation of electricity market changes[J].Energy Policy，2015，83：69-81.

[6]Rodrigues R，Linares P.Electricity load level detail in computational general equilibrium-Part I-Data and calibration[J].Energy Economics 2014，46：258-266.

[7]Rodrigues R，Linares P.Electricity load level detail in computational general equilibrium-Part II-welfare impacts of a demand response program[J].Energy Economics 2015，（47）：52-67.

[8]高志遠，王立杰.基于CGE模型天然氣價格波動的傳導效應[J].企業經濟，2014，（5）：176-180.

[9]婁峰.碳稅征收對我國宏觀經濟及碳減排影響的模擬研究[J].數量經濟技術經濟研究，2014，（10）：84-96.

[10]王韜，葉文奇.電力和天然氣補貼對經濟及產業結構的影響—基于CGE建模的分析[J].系統工程，2014，（9）：61-67.

[11]王麗娟，趙宇，王錚.基于可計算一般均衡模型的中國碳稅政策模擬[J].生態經濟，2014，（4）：29-32.

[12]LI J F，WANG X，ZHANG Y X，et al.The economic impact of carbon pricing with regulated electricity prices in China：an application of a computable general equilibrium approach[J].Enery Policy，2014，75（C）：46-56.

[13]BAO Q，LING T，ZHANG Z X.Impacts of border carbon adjustments on China’s sectoral emission：simulations with a dynamic computable general equilibrium model[J].China economic review，2013，24：77-94.

[14]Weida He，Chuan Zhang，Rong Hao.Analysis of Electricity Price Policy and Economic Growth[J].Journal of Scientific&Industrial Research，2015，74：11-18.

[15]Ma-lin Song，Lian-Biao Cui.Economic evaluation of Chinese electricity price marketization based on dynamic computational general equilibrium model[J].Computers&Industrial Engineering，2016，101：614-628.

[16]婁峰.中國經濟-能源-環境-稅收動態可計算一般均衡模型理論及應用[M].北京：中國社會科學出版社，2015.

[責任編輯 柯 黎]

F206；F224

A

1673-291X（2017）23-0012-05

2017-04-18

閆慶友（1963-），山東聊城人，博士，教授，博士生導師，從事能源經濟研究；通訊作者：雷愷杰（1992-），廣西桂林人，碩士研究生，從事能源經濟研究；尹潔婷（1983-），山東臨沂人，博士研究生，從事能源經濟研究。