李思寰 唐連生

摘要：文章構(gòu)建碳稅與湖南省交通運輸業(yè)的動態(tài)模型，模擬在征收碳稅后，低碳經(jīng)濟對湖南省交通運輸業(yè)投入產(chǎn)出的影響，及其對宏觀經(jīng)濟發(fā)展的作用。以往年交通運輸業(yè)投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在特定碳稅稅率下，引入CGE模型，取用國民經(jīng)濟的交通運輸業(yè)與碳稅動態(tài)模擬，尋求湖南省低碳經(jīng)濟與可持續(xù)發(fā)展之路。

關(guān)鍵詞：碳稅制度;CGE模型;交通運輸業(yè);投入產(chǎn)出;國民經(jīng)濟

一、前言

為降低資源耗費和促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級，從生產(chǎn)環(huán)節(jié)開始征收碳稅，生產(chǎn)產(chǎn)生于消費之前，更有利于從源頭管理碳排放問題。外國對于碳稅征收問題的研究比較廣泛和深入，Rob Dellink以一般均衡模型研究本國國民經(jīng)濟各部門之間的聯(lián)系開辟了新的路徑。

國內(nèi)的學(xué)者蘇明等（2011）通過CGE模型定量分析各種碳稅制度征收的對經(jīng)濟所帶來的作用。碳稅的開征對煤炭產(chǎn)業(yè)碳稅支出增幅特別明顯。郭正權(quán)（2011，2012）使用靜態(tài)CGE模型，建立不同CO2減排情境來研究其對國民經(jīng)濟各部門及經(jīng)濟總量的影響， 碳稅政策對高碳能源部門和低碳能源部門的影響。碳稅的制定會導(dǎo)致所有經(jīng)濟部門產(chǎn)出和能源價格都有一定的增長， 高碳能源CO2排放量多會使得其需求量持續(xù)減少。蘇明，郭正權(quán)對于CGE碳稅征收的研究比較簡單，沒有對CO2減排與區(qū)域經(jīng)濟的相互作用進行分析，也沒有對開征碳稅與國民經(jīng)濟未來發(fā)展動態(tài)深入研究。鑒于CGE模型研究碳稅的建立對區(qū)域經(jīng)濟的影響較大，本文在國內(nèi)外已有的對碳稅征收問題研究的基礎(chǔ)上，將一般均衡模型引入進來。以湖南省投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建碳稅征收與湖南省交通運輸業(yè)的動態(tài)CGE模型，在特定碳稅稅率下，模擬2015年、2020年、2030年交運業(yè)的減排路徑。

二、CEG相關(guān)理論

碳稅根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)所消耗的煤、石油、天然氣排出的CO2量征收碳稅，政府負責(zé)制定出我國碳稅每tc的稅率，然后按照此價格向企業(yè)征收稅費。碳稅調(diào)節(jié)企業(yè)投入、產(chǎn)出的價格，并通過收入效應(yīng)與替代效應(yīng)來降低化石能源的消耗，減少企業(yè)CO2排放。一般而言，懲罰價格應(yīng)略高于碳價才有可能保障碳交易政策的有效性。

CGE（Computable General Equilibrium）模型常被用來進行政策分析，該模型將經(jīng)濟體系中各個要素建立起相互的聯(lián)系，分析模型下一個經(jīng)濟要素的變化對其他經(jīng)濟要素及整個經(jīng)濟體系的影響。CGE模型還可以假設(shè)部門是一個獨立地實體，在研究對經(jīng)濟部門和市場機制的總體影響中，簡化經(jīng)濟模型要素，不采用完全競爭市場的假設(shè)，最后模擬出一個單獨部門的具有現(xiàn)實意義的不完全競爭市場。WTO框架下的GTAP-E模型對宏觀政策模擬的效果也較為理想。

三、基于CGE下交運業(yè)碳稅研究的必要性和可行性

我國學(xué)者針對國情進行許多關(guān)于CGE交通運輸行業(yè)碳稅政策的研究。張曉盈等 （2011）分析了征稅后能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)、經(jīng)濟發(fā)展效應(yīng)、收入分配效應(yīng)和CO2減排效應(yīng)的相互關(guān)系，并研究國家開征碳稅的要素、稅率、標準、時間和稅種的問題。減排對能源經(jīng)濟結(jié)構(gòu)變化的影響較為顯著，相關(guān)研究表明，變量呈現(xiàn)高敏感特征，對能源定價、碳稅等具有指導(dǎo)意義。

通過研究成果可知，碳稅的征收必定會促進交運業(yè)及低碳經(jīng)濟的發(fā)展。但這些關(guān)于CGE碳稅征收的研究比較簡單，沒有對CO2減排與區(qū)域經(jīng)濟的相互作用進行分析，也沒有對開征碳稅與國民經(jīng)濟未來發(fā)展動態(tài)深入研究。所以本文在國內(nèi)外已有的研究碳稅征收對區(qū)域經(jīng)濟的影響基礎(chǔ)上，將CGE模型引入進來，只取用國民經(jīng)濟的一個部門交通運輸業(yè)與碳稅來模擬動態(tài)均衡。征收碳稅建立帶來的低碳經(jīng)濟能促進我省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，并增強綠色經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

四、湖南省交運業(yè)碳稅動態(tài)CGE模型

碳稅的征收與交運業(yè)發(fā)展是一種動態(tài)關(guān)系。本文依據(jù)2018年交通運輸業(yè)投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)，在特定的碳稅稅率下，引入CGE模型，模擬動態(tài)得出2015年、2020年、2030年在此模型下，交運業(yè)發(fā)展態(tài)勢。通過預(yù)測的交運業(yè)未來的發(fā)展態(tài)勢，得出結(jié)論：碳稅的征收會對GDP有負面影響，但是從長期角度，會促進低碳經(jīng)濟的發(fā)展，帶來湖南省經(jīng)濟的可持續(xù)的發(fā)展。

2018年交運業(yè)CO2排放量730萬噸，增長率5%。煤炭消耗量6.66萬噸，增長率9.8%，石油消耗量539萬噸，增長率12%，天然氣消耗量0.58萬噸，增長率14%。根據(jù)2018年交通運輸業(yè)投入產(chǎn)出表，在特定的碳稅稅率下，分別用CGE模擬碳稅對湖南省宏觀經(jīng)濟的影響、碳稅對湖南省交運業(yè)投入與價格的影響、碳稅對湖南省交運業(yè)產(chǎn)出與價格的影響、碳稅對湖南省宏觀經(jīng)濟的影響、碳稅對湖南省交運業(yè)CO2排放量的影響。

目前，國際上由于各國國情不同所征收的碳稅稅率也不同，近年來國家經(jīng)濟部門和專家學(xué)者對于碳稅稅率問題進行了專門研討，財政部建議初期稅率10元/tc，長遠來看稅率可調(diào)整到50元/tc，國內(nèi)學(xué)者姚昕在2010年通過構(gòu)建模型分析指出我國碳稅最佳的稅率為18.28元/tc，與環(huán)保部發(fā)布的20元/噸比較相近。本文考慮開征碳稅初期稅率不宜過高，同時切合環(huán)保部所發(fā)布的稅率，采用20元/噸的碳稅進行后面的分析。

（一）模型假設(shè)

1. 該部門的勞動力需求和工資率保持不變;2. 該部門生產(chǎn)的產(chǎn)品都用于中間使用或消費;3. 該區(qū)域勞動力市場處于供過于求的狀態(tài);4. 該區(qū)域內(nèi)產(chǎn)品市場供需平衡;5. 本文只研究一個國民經(jīng)濟部門即交通運輸業(yè)，簡化模型，構(gòu)建交運業(yè)投入產(chǎn)出及價格、宏觀經(jīng)濟變量及CO2排放量三個模型，不考慮其他經(jīng)濟因素。

（二）湖南省交運業(yè)CGE數(shù)據(jù)參數(shù)和變量含義

1. 模型中變量的詳細含義

價格模塊：PWM 進口產(chǎn)品國際市場價格、QAM調(diào)入和成產(chǎn)品、QM進口產(chǎn)品總量、PQArmington合成產(chǎn)品價格、PD省內(nèi)生產(chǎn)供省內(nèi)銷售的產(chǎn)品價格、QD省內(nèi)生產(chǎn)供省內(nèi)銷售的產(chǎn)品、QQ總使用量、PE出口產(chǎn)品省內(nèi)價格、PWE產(chǎn)品的國際市場價格、PAE調(diào)出合成商品價格、QE產(chǎn)品出口、QAE調(diào)出合成產(chǎn)品、PX總產(chǎn)出價格、PD省內(nèi)生產(chǎn)的供省內(nèi)銷售的產(chǎn)品價格、QD省內(nèi)生產(chǎn)的供省內(nèi)銷售的產(chǎn)品、QX總產(chǎn)出。

生產(chǎn)模塊：K資本要素需求、PVA增加價值方程、L勞動要素需求、QINT中間投入、W各部門平均工資率、R各部門平均資本收益率。

收入模塊：YH居民收入、YC企業(yè)收入、GTR政府對居民的轉(zhuǎn)移支付、ETAX企業(yè)直接稅。

以上變量均為湖南省交通運輸部門要素。

2. 模型中參數(shù)的詳細含義

tm進口稅率、te出口補貼、td企業(yè)直接稅率、tq產(chǎn)品間接稅率、aij投入產(chǎn)生直接消耗系數(shù)、wdist勞動力的部門工資扭曲因子、ad生產(chǎn)函數(shù)的規(guī)模效益參數(shù)、rdist資本部門的收益扭曲因子、α總增加值中資本投入份額。

ty個人所得稅率

（三）構(gòu)建我省CGE模型具體方程

1. 價格模塊

進口貿(mào)易價格方程

PM=PWM*（1+tm）（1）

貿(mào)易調(diào)入價格合成

PAM=（2）

合成品價格方程

PQ=（3）

貿(mào)易品出口價格方程

PE=PWE*（1+te）（4）

貿(mào)易品調(diào)出合成價格

PAE= （5）

總產(chǎn)出價格方程

PX=（6）

增加值價格方程

POVA=PX（1-ta）-∑PQ*aij（7）

在價格模塊中CGE有三個假設(shè)：一是經(jīng)濟系統(tǒng)中產(chǎn)品的價格唯一;二是經(jīng)濟系統(tǒng)處于完全競爭狀態(tài)，商品的超額利潤等于零;三是國際價格會影響到國內(nèi)產(chǎn)品，但是產(chǎn)品的國際價格不受國內(nèi)因素的影響。四是將國際進口和省外進口統(tǒng)一為進口貿(mào)易總量，同時不考慮國際間匯率兌換比例問題，但考慮進口稅率和間接稅率問題。

2. 生產(chǎn)模塊

方程（8）是按照投入要素（資本和勞動力）的柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)定義了湖南省內(nèi)總產(chǎn)出，（9）描述的是生產(chǎn)過程中中間被中間消耗的部門，（10）是部門的勞動投入與各自勞動力價格（即工資率）的比值，（11）定義了部門總產(chǎn)出與資本價格的比值，即資本投入方程。

3.? 收入模塊

方程（12）居民總收入等于企業(yè)對居民的利潤分配和政府的轉(zhuǎn)移支付和部門勞動要素收入相加，方程（13）和方程（14）對經(jīng)濟系統(tǒng)中居民的個人所得稅和企業(yè)的收入做出定義，方程（15）是政府對企業(yè)征收的直接稅收，方程（16）將匯率轉(zhuǎn)化為本國貨幣后的對國際市場價格與各部門進口之積按一定的進口關(guān)稅稅率所征收的關(guān)稅之和定義為政府進口關(guān)稅收入，方程（17）間接稅收入定義為按照各部門總產(chǎn)出的一定比例征收，方程（18）對政府的總收入進行了定義，方程（19）用收入法定義出GDP。

4. CO2減排模型

CO2排放量公式可表示為：

e表示能源強度（e=能源消耗量/交通運輸業(yè)總產(chǎn)值），反映能源效率;m代表CO2的排放系數(shù)，b代表行業(yè)的技術(shù)因素，I為單位矩陣，A表示投入產(chǎn)出模型中的投入系數(shù)，（I-A）-1為里昂惕夫逆矩陣，Y（y）為最終需求向量。

由0期到T期的變動量表示如下：

五、湖南省交運業(yè)碳稅CGE模型模擬分析

CGE模型構(gòu)建了一個運算復(fù)雜的非線性方程組，GAMS軟件用于一般均衡模型運算求解，對于一般均衡模型的求解更加簡易。

（一）湖南省交運業(yè)碳稅CGE模型動態(tài)模擬

依據(jù)湖南省2010～2018年投入產(chǎn)出統(tǒng)計數(shù)據(jù)，構(gòu)建了湖南省交通運輸業(yè)一般均衡模型，在GAMS軟件中運算求解，得出表1。

表1反映在征收20元/噸稅率對我省主要宏觀經(jīng)濟的影響，由表1中數(shù)據(jù)可知，在2015年、2020年，GDP分別下降0.096%、0.026%，但是在2030年由于低碳經(jīng)濟的不斷發(fā)展GDP恢復(fù)為0.003%。從居民收入來看，碳稅的征收，居民收入會減少。這是由于在企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)開征碳稅將導(dǎo)致企業(yè)成本上升，造成煤、石油及天然氣等礦物燃料的產(chǎn)出價格上漲，能源價格的上漲會通過市場機制擴散至各個行業(yè)，使行業(yè)的產(chǎn)品產(chǎn)出價格升高。產(chǎn)品的價格上升會使得居民的消費支出增加，居民收入減少。從政府角度來看，開征碳稅直接增加了政府的財政收入， 政府總收入不斷增加，同時由于低碳經(jīng)濟的熱潮，未來低碳經(jīng)濟成為支柱產(chǎn)業(yè)，也增加了政府收入。在進出口角度，碳稅的征收提高了企業(yè)的生產(chǎn)成本，使得國內(nèi)產(chǎn)品的價格升高，國內(nèi)市場對本國產(chǎn)品的需求下跌，對國外產(chǎn)品需求上漲，導(dǎo)致總進口上升，國內(nèi)價格的上漲也將導(dǎo)致出口受阻，總出口下降。

開征碳稅后，礦物燃料的價格上漲，致使對礦物燃料需求大的企業(yè)提高生產(chǎn)成本。所以需要探究碳稅對交通運輸業(yè)投入和價格的影響。

隨著碳稅稅率的征收，四種能源的需求及價格均有不同程度的變化。從表2中可以看出，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)對二氧化碳開征碳稅后，一方面導(dǎo)致煤、石油、天然氣、低碳能源產(chǎn)品價格有不同程度上升，另一方面，碳排放量大的煤炭石油投入量越來越少，天然氣由于價格和儲量的原因投入有一定的提高，反之低碳能源的需求不斷上升，在2015年、2020年、2030年，幾乎是成倍數(shù)增長的，體現(xiàn)出碳稅對能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整作用。表3分析了在以20元/噸的稅率水平下交通運輸業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出及價格的變化情況。

征收碳稅后，交通運輸業(yè)的產(chǎn)出價格都有不同幅度的增漲。這是由于在生產(chǎn)環(huán)節(jié)對碳排放量征稅，致使企業(yè)生產(chǎn)成本提高，企業(yè)把碳稅這項附加的成本通過產(chǎn)品價格轉(zhuǎn)移到消費者身上，使得產(chǎn)品的產(chǎn)出價格均有上漲。從經(jīng)濟的供求原理分析，產(chǎn)品價格與價格具有反向作用，因此，產(chǎn)品價格的上升會導(dǎo)致其需求減少，使得化石能源煤炭、石油產(chǎn)出均有不同幅度的下降，天然氣由于相對來說價格低的原因，所以產(chǎn)出水平有細微的提升。

最后，本文分析了交運業(yè)CO2排放量的變化率，如表4所示。

從表4可直觀的看出，交通運輸業(yè)CO2的排放量每年都有很大幅度的下跌。征收碳稅后，交運業(yè)對于碳排放量高的能源需求量減少，時逢國家大力推行節(jié)能減排，鼓勵發(fā)展低碳經(jīng)濟，所以CO2的排放量下降幅度很大。

（二）分析總結(jié)

本文基于湖南省2018年投入產(chǎn)出表，將碳稅稅率設(shè)定為20元/ct，分別用CGE模擬碳稅對湖南省宏觀經(jīng)濟的影響;碳稅對交運業(yè)投入與價格的影響;碳稅對交運業(yè)二氧化碳排放量的影響;碳稅對交運業(yè)產(chǎn)出及價格的影響。具體得出以下結(jié)論。

1. 開征碳稅后，湖南省GDP、城鎮(zhèn)居民收入和出口貿(mào)易總額在不斷下跌，但是政府財政收入和進口貿(mào)易總額的不斷上升。在2030年左右，碳稅對于宏觀經(jīng)濟的作用趨于平緩。

2. 對CO2征稅有利于減少化石能源的使用， 從開征碳稅后交通運輸業(yè)對于兩大礦物燃料的需求變化情況可以產(chǎn)生影響。相反，對于低碳能源的需求在不斷上升。碳稅將促進我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，并減輕碳稅對經(jīng)濟社會造成的消極作用。

3. 于生產(chǎn)環(huán)節(jié)對CO2征稅后，一方面，與物流運輸相關(guān)聯(lián)商品價格得到有效控制， 另一方面，推動了環(huán)保新能源的利用水平，表現(xiàn)出碳稅征收對經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整作用。

4. 碳稅對于二氧化碳的減排具有顯著的作用，企業(yè)對于礦物燃料的需求下降明顯，CO2排放量大幅的降低，越往后面走，減排效果越好。

總之，開征碳稅能降低CO2的排放，促進能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，同時在初期可能會對部分產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生一定的沖擊。從分析結(jié)果可以看出，碳稅對于未來國民經(jīng)濟的促進作用是十分明顯的。我國在開征碳稅時仍需穩(wěn)步開展，應(yīng)當依據(jù)國內(nèi)經(jīng)濟的實際狀況按步驟的推行，同時應(yīng)盡早建立相關(guān)配套措施，順利推進我國碳稅征收事宜。

六、結(jié)論

碳稅下的低碳理念將成為我國綠色經(jīng)濟發(fā)展的機遇，碳稅的征收與交運業(yè)發(fā)展是一種動態(tài)關(guān)系，本文依據(jù)2018年交通運輸業(yè)投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)，在特定的碳稅稅率下，引入CGE模型，用GAMS軟件動態(tài)模擬得出2015年、2020年、2030年交通運輸業(yè)及宏觀經(jīng)濟的發(fā)展態(tài)勢。預(yù)測交運業(yè)未來的動態(tài)，分析得出：碳稅的征收前期會對GDP有負面影響，但是從長期角度，會促進低碳經(jīng)濟的發(fā)展，帶來湖南經(jīng)濟的可持續(xù)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]邱立新，徐海濤. 能源、經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的最優(yōu)政策設(shè)計[J].南京財經(jīng)大學(xué)學(xué)報（雙月刊），2018（05）.

[2]蘇明，傅志華，許文，李欣，王志剛，梁強.中國開征碳稅的障礙及其應(yīng)對[J].環(huán)境經(jīng)濟，2011（04）.

[3]郭正權(quán).基于CGE模型的我國低碳經(jīng)濟發(fā)展政策模擬分析[D].中國礦業(yè)大學(xué)（北京），2011.

[4]郭正權(quán)，劉海濱，牛東曉.基于CGE模型的我國碳稅政策對能源與二氧化碳排放影響的模擬分析[J].煤炭工程，2012（01）.

[5]李娜，石敏俊，袁永娜.低碳經(jīng)濟政策對區(qū)域發(fā)展格局演進的影響——基于動態(tài)多區(qū)域CGE模型的模擬分析[J].地理學(xué)報，2010（12）.

[6]許士春，張文文.不同返還情景下碳稅對中國經(jīng)濟影響及減排效果——基于CGE的模擬分析[J].中國人口.資源與環(huán)境，2016（12）.

[7]都泊樺.基于CGE模型的碳排放減排路徑及模擬分析[J].統(tǒng)計與決策，2017（08）.

[8]湯玲，張亮，余樂安.基于動態(tài)CGE模型的碳交易政策減排成本影響研究[J].系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué)，2018（01）.

[9]彭水軍，余麗麗.幾種減排方案對宏觀經(jīng)濟及碳排放的影響[J].廈門大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2017（01）.

[10]張曉盈，鐘錦文.碳稅的內(nèi)涵、效應(yīng)與中國碳稅總體框架研究[J].復(fù)旦學(xué)報（社會科學(xué)版），2011（04）

[11]李創(chuàng).基于CGE模型的碳稅政策模擬分析[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟，2012（11）.

[12]郭正權(quán)，張興平，鄭宇花.能源價格波動對能源—環(huán)境—經(jīng)濟系統(tǒng)的影響研究[J].中國管理科學(xué)，2018（11）.

*基金項目：國家社科基金項目“汽車尾氣跨區(qū)域減排的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)化路徑及政策模擬研究”（14BGL158）。

（作者單位：李思寰，懷化學(xué)院經(jīng)濟與管理學(xué)院;唐連生，寧波工程學(xué)院經(jīng)濟與管理學(xué)院）