EE06-环境经济的一般均衡分析课件

环境经济的可计算

一般均衡分析一般均衡模型概述可计算的一般均衡模型环境经济的可计算一般均衡分析环境经济CGE分析的应用第七讲12/14/20221宏观环境经济分析的方法宏观环境经济分析的需求部门环境经济效果分析区域发展环境影响经济评估环境政策的环境效果评估宏观环境经济分析的方法可计算一般均衡分析（CGE）投入产出分析（Input/Output）12/14/20222一般均衡模型概述一般均衡理论的提出瓦尔拉斯：1847年在《纯粹经济学要义》中提出将经济系统看作一个整体，研究其中各要素之间复杂的相互作用和相互依存关系，考察在经济系统中的市场均衡和总量均衡，以及在一定条件下因供求关系变动所导致的价格变动，进而使供求关系趋向均衡的经济变量的运动过程。12/14/20223一般均衡模型概述一般均衡分析模型阿罗-布特鲁模型：为所有一般均衡模型可能涉及的计算领域提供了一个基本的分析框架每个消费者都被假定拥有许多商品和要素的初始禀赋以及一组偏好。效益最大化准则确定了每个商品的需求函数并且市场需求被定义为每个消费者需求的总和。12/14/20225一般均衡模型概述一般均衡分析模型阿罗-布特鲁模型在任何一组价格下，消费者的全部支出费用之和必须等于消费者的收入之和。生产上，技术是由规模收益不变或非增的生产函数来描述的，并且生产者追求效益最大化。在一般均衡模型中，均衡被表征为一组价格和每个生产部门的生产水平。对所有商品而言市场需求等于市场供给。12/14/20226可计算一般均衡模型可计算一般均衡模型世界上第一个可计算一般均衡模型是由Johnsen于1960年开发出来的。1967年，Scarf给出了一种用于数值求解一般均衡模型的算法，这个算法具有确定的收敛性质，即在有限步骤内可以得到确定解。12/14/20227可计算一般均衡模型CGE模型的特点、分类概述一个典型的CGE模型就是用一组方程来描述供给、需求以及市场关系。在这组方程中商品和生产要素的数量是变量，所有的价格（包括商品价格）、工资也都是变量，在一系列优化条件下（生产者利润优化、消费者效益优化、进口收益利润和出口成本优化等等）的约束下，求解这一方程组，得出在各个市场都达到均衡的一组数量和价格。12/14/20228可计算一般均衡模型CGE模型的特点、分类分类根据经济学界本理论：新古典主义CGE模型结构主义CGE模型按年代顺序起源于Johansen的MSG模型一系列旨在详细阐述贸易和税收和转移政策的效益和收入分配效应的CGE模型建立CGE模型的计量经济学方法行为分析和线型规划模型的扩张12/14/202210可计算一般均衡模型-应用步骤1.问题提出政策背景关键机制的理论基础（例如，数学模型的设计草案2.理论设计3.模型构建构建一致均衡基准数据集数学模型的建立（包括函数形式选择）；情景定义数据：投入产出表，国民核算税收、收入与支出数据外生弹性参数的选择（文献调研）12/14/202212可计算一般均衡模型-应用步骤5.结果分析及解释得到结果，并对其进行经济分析结果是否合理结论和政策建议CGE模型的基本应用步骤12/14/202214CGE模型的基本结构进口进口出口供给要素需求要素价格要素供给附加成本产品价格最终需求居民户收入12/14/202215CGE模型的基本构成供给需求供求关系主体生产者：国民经济生产部门消费者=居民+企业+政府市场行为生产者追求利润最大化消费者追求效用最大化寻找使市场均衡的价格方程生产函数消费者效用函数产品市场均衡方程约束方程约束方程要素市场均衡方程优化条件方程优化条件方程居民收支平衡方程产品供给方程产品需求方程政府预算平衡方程生产要素的需求方程生产要素的供给方程国际收支平衡方程变量商品价格与产量、生产要素价格与数量、制度变量、标示技术进步的变量、宏观变量12/14/202216CGE模型的数据基础社会核算矩阵（SAM）概念对一定时期内一国（或地区）各种经济行为主体之间发生的交易数额的全面而又一致的纪录特点SAM不仅继承了国民收入帐户的概念，运用矩阵方法以平衡、封闭的形式记录了该国（地区）国民经济各帐户的核算数据，而且还对现有的投入产出表进行了扩充，使其不仅能表现生产部门与生产部门和非生产部门之间的投入产出、增加值形成和最终支出的关系，还能描述非生产部门之间的经济互相往来关系。12/14/202217开放型（国家）经济体宏观SAM的典型结构活动商品要素企业居民户政府资本国外汇总123456789活动1—地区内总销售———出口补贴—出口总产出商品2中间投入———居民户消费政府消费资本形成—总需求要素3增加值———————要素收入企业4——资本收益——政府对企业的转移支付——企业收入居民户5——劳动报酬和资本收入——政府对居民户的转移支付——居民户收入政府6间接税费关税—企业直接税费居民户直接税费———政府收入资本7———企业储蓄居民户储蓄政府储蓄—国外净储蓄总储蓄国外8—进口——————国外收入汇总9总成本总供给要素支出企业支出居民户支出政府支出总投资国外支出12/14/202218环境经济一般均衡分析纳入环境行为一般均衡分析框架环境系统与经济系统之间的相互关系资源开采生产部门消费效用污染治理和回收部门废物排放资源W<AW>A经济系统环境系统（+）（-）（-）（+）（+）12/14/202220生产者和消费者对污染控制的反映环境标准和法规污染治理成本污染排放税价格消费产出利润总成本中间投入资本劳动土地污染（+）（-）（-）（-）污染和生产之间的相互作用12/14/202221生产者和消费者对污染控制的反应消费生产污染治理消费价格总成本资本劳动中间投入污染治理补贴污染治理部门的产出和成本构成12/14/202223CGE模型在环境经济研究中的应用污染控制政策分析污染控制政策的分类以各种强制执行的的环境法规和标准为主体的命令控制型政策以市场为基础的经济手段（包括污染税、污染权交易）宣晓伟（2003）利用一个含有13个部门、2类消费者的静态CGE模型系统分析了中国征收硫税的经济影响。结果表明：在不同假设条件下征收硫税会对中国经济造成不同程度的影响。12/14/202224CGE模型在环境经济研究中的应用贸易自由化对环境的影响分析贸易自由化对环境的积极和消极影响CGE模型被应用于贸易自由化的影响分析Dessus等人利用一个哥斯达黎加的含有40个部门和10类居民户的动态CGE模型对贸易自由化和污染削减政策的相互协调作了分析。结果显示：如果没有主动的环境改革，贸易自由化行为将使哥斯达黎加存在显著退化的风险。该国在自由贸易下采取是污染密集型的资源分配和生产组合方式，结果导致污染的增加；12/14/202226CGE模型在环境经济研究中的应用环境质量对经济系统的影响分析环境质量影响到经济行为空气污染和噪音降低居民的劳动生产率。在CGE模型中引入环境的反馈，考虑环境质量变化影响到劳动生产率、资本折旧和居民福利的变化Bruvoll等人开发了一个针对挪威经济的动态CGE模型，其中包含有一些重要的环境联系，这些环境联系通过对人体健康、材料和自然的破坏会反馈到劳动和资本的产出效率中，同时环境质量也直接影响到居民的福利。12/14/202227CGE模型在环境经济研究中的应用其他应用分析农业环境政策对经济的影响Hrubovcak利用一个针对美国经济含有12个经济部门、6类消费者的静态CGE模型对农业、环境和食品安全综合政策的成本与效益作了分析。自然保护队经济的影响人口增长对环境的影响旅游与环境之间的关系12/14/202228中国能源政策分析中国能源-经济-环境CGE模型收入支出模块要素收入企业的收入支出居民的收入支出政府的收入支出国内生产总值投资模块12/14/202230中国能源政策分析中国能源-经济-环境CGE模型贸易模块进口需求出口供给对外贸易逆差能源环境模块污染排放放量能源环境税单位产出污染排放12/14/202231中国能源政策分析中国能源-经济-环境CGE模型福利模块均衡模块商品市场出清劳动力市场出清资本市场出清政府预算平衡国际收支平衡储蓄投资平衡12/14/202232中国能源政策分析CE3-GEM模型的数据基础中国能源-经济-环境SAM（2002）的编制基本结构12/14/202233生产要素经济主体能源环境税政府资本账户世界其他地区汇总活动商品与服务劳动资本能源企业住户123456789101112生产活动1—国内销售总额——————出口总产出商品与服务2中间投入———能源投入—居民消费—政府消费资本形成—总需求要素劳动3增加值——————————要素收入资本4增加值能源5增加值经济主体企业6———资本收益———————企业收入住户7——劳动报酬——企业对居民的转移支付—————居民户收入能源环境税8企业能源环境税能源环境税收入政府9间接税费关税企业直接税费居民直接税费能源环境税国外净借入政府收入资本账户10企业储蓄居民户储蓄政府储蓄国外净储蓄总储蓄世界其他地区11进口国外收入汇总12总成本总供给要素支出企业支出居民户支出能源环境税政府支出总投资国外支出12/14/202234中国能源政策分析中国分解能源-经济-环境SAM（2002）的编制模型中部门与投入产出表中部门的对应关系SAM（2002）的基本结构和数据来源12/14/202235中国能源政策分析CE3-GEM模型的参数率定和求解通过校准方法率定的参数利用已有函数和外生参数反推得到的参数生产模块贸易模块利用SAM计算得到的参数外生参数的率定替代弹性参数i能源燃烧时污染物n排放系数工资对i部门装有的调节比率资本构成系数矩阵其他外生参数12/14/202236中国能源政策分析程序表达和模型求解第一部分：集合定义即定义各个生产部门、能源部门、进出口部门等，相当于定义方程中的参数和变量的下标。第二部分：参数定义，包括用于校准的基准年参数的定义和外生参数的定义。第三部分：利用已知的参数值和各参数之间的关系求得未知的参数值，即参数的校准。第四部分：变量的定义和初始化，即通知求解软件模型方程中有哪些变量，以及其初始值，以便更快求得均衡解第五部分：利用已有的变量初始值和参数值重现基准年数据，以检查模型参数和变量初始值是否正确第六部分：方程定义和输入，即通知求解软件模型有哪些方程以及这些方程的具体形式第七部分：根据模型选用的闭合规则选择使哪些变量外生，以便使模型求得唯一解第八部分：对模型的定义，选用合适的求解方法并求解该模型第九部分：计算结果的输出12/14/202237中国能源政策分析基于CE3-GEM模型的中国能源政策分析政策目标情景的设定情景1：环境政策——硫税，模拟国内对二氧化硫征税0.60元/kg和1.35元/kg时的影响情景2：环境政策——碳税，模拟国内对二氧化碳征税0.04元/kg和0.1元/kg时的影响情景3：环境政策——氮氧化二物税，征税2.35元/kg时的影响情景4：能源政策——燃油税，征收20%燃油税时的影响12/14/202238中国能源政策分析基于CE3-GEM模型的中国能源政策分析硫税政策情景分析宏观影响分析：对整体经济造成负面影响部门影响分析产出水平及产出价格：产出下降，上升幅度递减；石油开采等产出价格下降，其他部门上升对要素投入的影响：开采部门产出下降，而劳动投入下降环境影响分析对SO2排放量的影响，排放量的减少对CO2排放量的影响，排放量的减少12/14/202239中国能源政策分析基于CE3-GEM模型的中国能源政策分析碳税政策情景分析宏观影响分析：整体经济造成负面影响，GDP，总产出、总消费和总出口的变量有不同程度的下降，税率增加下降递增部门影响分析：对生产部门的产出水平和价格的影响对各部门要素投入的影响对各生产部门不同类型能源投入份额的影响对各生产部门进出口的影响环境影响分析对CO2排放量的影响对SO2排放量的影响12/14/202240中国能源政策分析基于CE3-GEM模型的中国能源政策分析氮氧化物税政策情景分析宏观影响分析产生负面影响，包括GDP、总产出、总消费在内的大多数宏观经济变量会有不同程度的下降部门影响分析产出水平和产出价格，煤炭开采、煤炭加工、电力、总工业和服务业产出下降，石油加工和石油开采上升环境影响分析12/14/202241中国能源政策分析基于CE3-GEM模型的中国能源政策分析燃油税政策情景分析宏观影响分析造成负