EE06-環(huán)境經(jīng)濟的一般均衡分析課件

環(huán)境經(jīng)濟的可計算

一般均衡分析一般均衡模型概述可計算的一般均衡模型環(huán)境經(jīng)濟的可計算一般均衡分析環(huán)境經(jīng)濟CGE分析的應用第七講12/14/20221宏觀環(huán)境經(jīng)濟分析的方法宏觀環(huán)境經(jīng)濟分析的需求部門環(huán)境經(jīng)濟效果分析區(qū)域發(fā)展環(huán)境影響經(jīng)濟評估環(huán)境政策的環(huán)境效果評估宏觀環(huán)境經(jīng)濟分析的方法可計算一般均衡分析（CGE）投入產(chǎn)出分析（Input/Output）12/14/20222一般均衡模型概述一般均衡理論的提出瓦爾拉斯：1847年在《純粹經(jīng)濟學要義》中提出將經(jīng)濟系統(tǒng)看作一個整體，研究其中各要素之間復雜的相互作用和相互依存關系，考察在經(jīng)濟系統(tǒng)中的市場均衡和總量均衡，以及在一定條件下因供求關系變動所導致的價格變動，進而使供求關系趨向均衡的經(jīng)濟變量的運動過程。12/14/20223一般均衡模型概述一般均衡分析模型阿羅-布特魯模型：為所有一般均衡模型可能涉及的計算領域提供了一個基本的分析框架每個消費者都被假定擁有許多商品和要素的初始稟賦以及一組偏好。效益最大化準則確定了每個商品的需求函數(shù)并且市場需求被定義為每個消費者需求的總和。12/14/20225一般均衡模型概述一般均衡分析模型阿羅-布特魯模型在任何一組價格下，消費者的全部支出費用之和必須等于消費者的收入之和。生產(chǎn)上，技術(shù)是由規(guī)模收益不變或非增的生產(chǎn)函數(shù)來描述的，并且生產(chǎn)者追求效益最大化。在一般均衡模型中，均衡被表征為一組價格和每個生產(chǎn)部門的生產(chǎn)水平。對所有商品而言市場需求等于市場供給。12/14/20226可計算一般均衡模型可計算一般均衡模型世界上第一個可計算一般均衡模型是由Johnsen于1960年開發(fā)出來的。1967年，Scarf給出了一種用于數(shù)值求解一般均衡模型的算法，這個算法具有確定的收斂性質(zhì)，即在有限步驟內(nèi)可以得到確定解。12/14/20227可計算一般均衡模型CGE模型的特點、分類概述一個典型的CGE模型就是用一組方程來描述供給、需求以及市場關系。在這組方程中商品和生產(chǎn)要素的數(shù)量是變量，所有的價格（包括商品價格）、工資也都是變量，在一系列優(yōu)化條件下（生產(chǎn)者利潤優(yōu)化、消費者效益優(yōu)化、進口收益利潤和出口成本優(yōu)化等等）的約束下，求解這一方程組，得出在各個市場都達到均衡的一組數(shù)量和價格。12/14/20228可計算一般均衡模型CGE模型的特點、分類分類根據(jù)經(jīng)濟學界本理論：新古典主義CGE模型結(jié)構(gòu)主義CGE模型按年代順序起源于Johansen的MSG模型一系列旨在詳細闡述貿(mào)易和稅收和轉(zhuǎn)移政策的效益和收入分配效應的CGE模型建立CGE模型的計量經(jīng)濟學方法行為分析和線型規(guī)劃模型的擴張12/14/202210可計算一般均衡模型-應用步驟1.問題提出政策背景關鍵機制的理論基礎（例如，數(shù)學模型的設計草案2.理論設計3.模型構(gòu)建構(gòu)建一致均衡基準數(shù)據(jù)集數(shù)學模型的建立（包括函數(shù)形式選擇）；情景定義數(shù)據(jù)：投入產(chǎn)出表，國民核算稅收、收入與支出數(shù)據(jù)外生彈性參數(shù)的選擇（文獻調(diào)研）12/14/202212可計算一般均衡模型-應用步驟5.結(jié)果分析及解釋得到結(jié)果，并對其進行經(jīng)濟分析結(jié)果是否合理結(jié)論和政策建議CGE模型的基本應用步驟12/14/202214CGE模型的基本結(jié)構(gòu)進口進口出口供給要素需求要素價格要素供給附加成本產(chǎn)品價格最終需求居民戶收入12/14/202215CGE模型的基本構(gòu)成供給需求供求關系主體生產(chǎn)者：國民經(jīng)濟生產(chǎn)部門消費者=居民+企業(yè)+政府市場行為生產(chǎn)者追求利潤最大化消費者追求效用最大化尋找使市場均衡的價格方程生產(chǎn)函數(shù)消費者效用函數(shù)產(chǎn)品市場均衡方程約束方程約束方程要素市場均衡方程優(yōu)化條件方程優(yōu)化條件方程居民收支平衡方程產(chǎn)品供給方程產(chǎn)品需求方程政府預算平衡方程生產(chǎn)要素的需求方程生產(chǎn)要素的供給方程國際收支平衡方程變量商品價格與產(chǎn)量、生產(chǎn)要素價格與數(shù)量、制度變量、標示技術(shù)進步的變量、宏觀變量12/14/202216CGE模型的數(shù)據(jù)基礎社會核算矩陣（SAM）概念對一定時期內(nèi)一國（或地區(qū)）各種經(jīng)濟行為主體之間發(fā)生的交易數(shù)額的全面而又一致的紀錄特點SAM不僅繼承了國民收入帳戶的概念，運用矩陣方法以平衡、封閉的形式記錄了該國（地區(qū)）國民經(jīng)濟各帳戶的核算數(shù)據(jù)，而且還對現(xiàn)有的投入產(chǎn)出表進行了擴充，使其不僅能表現(xiàn)生產(chǎn)部門與生產(chǎn)部門和非生產(chǎn)部門之間的投入產(chǎn)出、增加值形成和最終支出的關系，還能描述非生產(chǎn)部門之間的經(jīng)濟互相往來關系。12/14/202217開放型（國家）經(jīng)濟體宏觀SAM的典型結(jié)構(gòu)活動商品要素企業(yè)居民戶政府資本國外匯總123456789活動1—地區(qū)內(nèi)總銷售———出口補貼—出口總產(chǎn)出商品2中間投入———居民戶消費政府消費資本形成—總需求要素3增加值———————要素收入企業(yè)4——資本收益——政府對企業(yè)的轉(zhuǎn)移支付——企業(yè)收入居民戶5——勞動報酬和資本收入——政府對居民戶的轉(zhuǎn)移支付——居民戶收入政府6間接稅費關稅—企業(yè)直接稅費居民戶直接稅費———政府收入資本7———企業(yè)儲蓄居民戶儲蓄政府儲蓄—國外凈儲蓄總儲蓄國外8—進口——————國外收入?yún)R總9總成本總供給要素支出企業(yè)支出居民戶支出政府支出總投資國外支出12/14/202218環(huán)境經(jīng)濟一般均衡分析納入環(huán)境行為一般均衡分析框架環(huán)境系統(tǒng)與經(jīng)濟系統(tǒng)之間的相互關系資源開采生產(chǎn)部門消費效用污染治理和回收部門廢物排放資源W<AW>A經(jīng)濟系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)（+）（-）（-）（+）（+）12/14/202220生產(chǎn)者和消費者對污染控制的反映環(huán)境標準和法規(guī)污染治理成本污染排放稅價格消費產(chǎn)出利潤總成本中間投入資本勞動土地污染（+）（-）（-）（-）污染和生產(chǎn)之間的相互作用12/14/202221生產(chǎn)者和消費者對污染控制的反應消費生產(chǎn)污染治理消費價格總成本資本勞動中間投入污染治理補貼污染治理部門的產(chǎn)出和成本構(gòu)成12/14/202223CGE模型在環(huán)境經(jīng)濟研究中的應用污染控制政策分析污染控制政策的分類以各種強制執(zhí)行的的環(huán)境法規(guī)和標準為主體的命令控制型政策以市場為基礎的經(jīng)濟手段（包括污染稅、污染權(quán)交易）宣曉偉（2003）利用一個含有13個部門、2類消費者的靜態(tài)CGE模型系統(tǒng)分析了中國征收硫稅的經(jīng)濟影響。結(jié)果表明：在不同假設條件下征收硫稅會對中國經(jīng)濟造成不同程度的影響。12/14/202224CGE模型在環(huán)境經(jīng)濟研究中的應用貿(mào)易自由化對環(huán)境的影響分析貿(mào)易自由化對環(huán)境的積極和消極影響CGE模型被應用于貿(mào)易自由化的影響分析Dessus等人利用一個哥斯達黎加的含有40個部門和10類居民戶的動態(tài)CGE模型對貿(mào)易自由化和污染削減政策的相互協(xié)調(diào)作了分析。結(jié)果顯示：如果沒有主動的環(huán)境改革，貿(mào)易自由化行為將使哥斯達黎加存在顯著退化的風險。該國在自由貿(mào)易下采取是污染密集型的資源分配和生產(chǎn)組合方式，結(jié)果導致污染的增加；12/14/202226CGE模型在環(huán)境經(jīng)濟研究中的應用環(huán)境質(zhì)量對經(jīng)濟系統(tǒng)的影響分析環(huán)境質(zhì)量影響到經(jīng)濟行為空氣污染和噪音降低居民的勞動生產(chǎn)率。在CGE模型中引入環(huán)境的反饋，考慮環(huán)境質(zhì)量變化影響到勞動生產(chǎn)率、資本折舊和居民福利的變化Bruvoll等人開發(fā)了一個針對挪威經(jīng)濟的動態(tài)CGE模型，其中包含有一些重要的環(huán)境聯(lián)系，這些環(huán)境聯(lián)系通過對人體健康、材料和自然的破壞會反饋到勞動和資本的產(chǎn)出效率中，同時環(huán)境質(zhì)量也直接影響到居民的福利。12/14/202227CGE模型在環(huán)境經(jīng)濟研究中的應用其他應用分析農(nóng)業(yè)環(huán)境政策對經(jīng)濟的影響Hrubovcak利用一個針對美國經(jīng)濟含有12個經(jīng)濟部門、6類消費者的靜態(tài)CGE模型對農(nóng)業(yè)、環(huán)境和食品安全綜合政策的成本與效益作了分析。自然保護隊經(jīng)濟的影響人口增長對環(huán)境的影響旅游與環(huán)境之間的關系12/14/202228中國能源政策分析中國能源-經(jīng)濟-環(huán)境CGE模型收入支出模塊要素收入企業(yè)的收入支出居民的收入支出政府的收入支出國內(nèi)生產(chǎn)總值投資模塊12/14/202230中國能源政策分析中國能源-經(jīng)濟-環(huán)境CGE模型貿(mào)易模塊進口需求出口供給對外貿(mào)易逆差能源環(huán)境模塊污染排放放量能源環(huán)境稅單位產(chǎn)出污染排放12/14/202231中國能源政策分析中國能源-經(jīng)濟-環(huán)境CGE模型福利模塊均衡模塊商品市場出清勞動力市場出清資本市場出清政府預算平衡國際收支平衡儲蓄投資平衡12/14/202232中國能源政策分析CE3-GEM模型的數(shù)據(jù)基礎中國能源-經(jīng)濟-環(huán)境SAM（2002）的編制基本結(jié)構(gòu)12/14/202233生產(chǎn)要素經(jīng)濟主體能源環(huán)境稅政府資本賬戶世界其他地區(qū)匯總活動商品與服務勞動資本能源企業(yè)住戶123456789101112生產(chǎn)活動1—國內(nèi)銷售總額——————出口總產(chǎn)出商品與服務2中間投入———能源投入—居民消費—政府消費資本形成—總需求要素勞動3增加值——————————要素收入資本4增加值能源5增加值經(jīng)濟主體企業(yè)6———資本收益———————企業(yè)收入住戶7——勞動報酬——企業(yè)對居民的轉(zhuǎn)移支付—————居民戶收入能源環(huán)境稅8企業(yè)能源環(huán)境稅能源環(huán)境稅收入政府9間接稅費關稅企業(yè)直接稅費居民直接稅費能源環(huán)境稅國外凈借入政府收入資本賬戶10企業(yè)儲蓄居民戶儲蓄政府儲蓄國外凈儲蓄總儲蓄世界其他地區(qū)11進口國外收入?yún)R總12總成本總供給要素支出企業(yè)支出居民戶支出能源環(huán)境稅政府支出總投資國外支出12/14/202234中國能源政策分析中國分解能源-經(jīng)濟-環(huán)境SAM（2002）的編制模型中部門與投入產(chǎn)出表中部門的對應關系SAM（2002）的基本結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)來源12/14/202235中國能源政策分析CE3-GEM模型的參數(shù)率定和求解通過校準方法率定的參數(shù)利用已有函數(shù)和外生參數(shù)反推得到的參數(shù)生產(chǎn)模塊貿(mào)易模塊利用SAM計算得到的參數(shù)外生參數(shù)的率定替代彈性參數(shù)i能源燃燒時污染物n排放系數(shù)工資對i部門裝有的調(diào)節(jié)比率資本構(gòu)成系數(shù)矩陣其他外生參數(shù)12/14/202236中國能源政策分析程序表達和模型求解第一部分：集合定義即定義各個生產(chǎn)部門、能源部門、進出口部門等，相當于定義方程中的參數(shù)和變量的下標。第二部分：參數(shù)定義，包括用于校準的基準年參數(shù)的定義和外生參數(shù)的定義。第三部分：利用已知的參數(shù)值和各參數(shù)之間的關系求得未知的參數(shù)值，即參數(shù)的校準。第四部分：變量的定義和初始化，即通知求解軟件模型方程中有哪些變量，以及其初始值，以便更快求得均衡解第五部分：利用已有的變量初始值和參數(shù)值重現(xiàn)基準年數(shù)據(jù)，以檢查模型參數(shù)和變量初始值是否正確第六部分：方程定義和輸入，即通知求解軟件模型有哪些方程以及這些方程的具體形式第七部分：根據(jù)模型選用的閉合規(guī)則選擇使哪些變量外生，以便使模型求得唯一解第八部分：對模型的定義，選用合適的求解方法并求解該模型第九部分：計算結(jié)果的輸出12/14/202237中國能源政策分析基于CE3-GEM模型的中國能源政策分析政策目標情景的設定情景1：環(huán)境政策——硫稅，模擬國內(nèi)對二氧化硫征稅0.60元/kg和1.35元/kg時的影響情景2：環(huán)境政策——碳稅，模擬國內(nèi)對二氧化碳征稅0.04元/kg和0.1元/kg時的影響情景3：環(huán)境政策——氮氧化二物稅，征稅2.35元/kg時的影響情景4：能源政策——燃油稅，征收20%燃油稅時的影響12/14/202238中國能源政策分析基于CE3-GEM模型的中國能源政策分析硫稅政策情景分析宏觀影響分析：對整體經(jīng)濟造成負面影響部門影響分析產(chǎn)出水平及產(chǎn)出價格：產(chǎn)出下降，上升幅度遞減；石油開采等產(chǎn)出價格下降，其他部門上升對要素投入的影響：開采部門產(chǎn)出下降，而勞動投入下降環(huán)境影響分析對SO2排放量的影響，排放量的減少對CO2排放量的影響，排放量的減少12/14/202239中國能源政策分析基于CE3-GEM模型的中國能源政策分析碳稅政策情景分析宏觀影響分析：整體經(jīng)濟造成負面影響，GDP，總產(chǎn)出、總消費和總出口的變量有不同程度的下降，稅率增加下降遞增部門影響分析：對生產(chǎn)部門的產(chǎn)出水平和價格的影響對各部門要素投入的影響對各生產(chǎn)部門不同類型能源投入份額的影響對各生產(chǎn)部門進出口的影響環(huán)境影響分析對CO2排放量的影響對SO2排放量的影響12/14/202240中國能源政策分析基于CE3-GEM模型的中國能源政策分析氮氧化物稅政策情景分析宏觀影響分析產(chǎn)生負面影響，包括GDP、總產(chǎn)出、總消費在內(nèi)的大多數(shù)宏觀經(jīng)濟變量會有不同程度的下降部門影響分析產(chǎn)出水平和產(chǎn)出價格，煤炭開采、煤炭加工、電力、總工業(yè)和服務業(yè)產(chǎn)出下降，石油加工和石油開采上升環(huán)境影響分析12/14/202241中國能源政策分析基于CE3-GEM模型的中國能源政策分析燃油稅政策情景分析宏觀影響分析造成負