李思寰 唐连生

摘要：文章构建碳税与湖南省交通运输业的动态模型，模拟在征收碳税后，低碳经济对湖南省交通运输业投入产出的影响，及其对宏观经济发展的作用。以往年交通运输业投入产出数据为基础，在特定碳税税率下，引入CGE模型，取用国民经济的交通运输业与碳税动态模拟，寻求湖南省低碳经济与可持续发展之路。

关键词：碳税制度;CGE模型;交通运输业;投入产出;国民经济

一、前言

为降低资源耗费和促进产业结构的升级，从生产环节开始征收碳税，生产产生于消费之前，更有利于从源头管理碳排放问题。外国对于碳税征收问题的研究比较广泛和深入，Rob Dellink以一般均衡模型研究本国国民经济各部门之间的联系开辟了新的路径。

国内的学者苏明等（2011）通过CGE模型定量分析各种碳税制度征收的对经济所带来的作用。碳税的开征对煤炭产业碳税支出增幅特别明显。郭正权（2011，2012）使用静态CGE模型，建立不同CO2减排情境来研究其对国民经济各部门及经济总量的影响， 碳税政策对高碳能源部门和低碳能源部门的影响。碳税的制定会导致所有经济部门产出和能源价格都有一定的增长， 高碳能源CO2排放量多会使得其需求量持续减少。苏明，郭正权对于CGE碳税征收的研究比较简单，没有对CO2减排与区域经济的相互作用进行分析，也没有对开征碳税与国民经济未来发展动态深入研究。鉴于CGE模型研究碳税的建立对区域经济的影响较大，本文在国内外已有的对碳税征收问题研究的基础上，将一般均衡模型引入进来。以湖南省投入产出数据为基礎，构建碳税征收与湖南省交通运输业的动态CGE模型，在特定碳税税率下，模拟2015年、2020年、2030年交运业的减排路径。

二、CEG相关理论

碳税根据企业生产所消耗的煤、石油、天然气排出的CO2量征收碳税，政府负责制定出我国碳税每tc的税率，然后按照此价格向企业征收税费。碳税调节企业投入、产出的价格，并通过收入效应与替代效应来降低化石能源的消耗，减少企业CO2排放。一般而言，惩罚价格应略高于碳价才有可能保障碳交易政策的有效性。

CGE（Computable General Equilibrium）模型常被用来进行政策分析，该模型将经济体系中各个要素建立起相互的联系，分析模型下一个经济要素的变化对其他经济要素及整个经济体系的影响。CGE模型还可以假设部门是一个独立地实体，在研究对经济部门和市场机制的总体影响中，简化经济模型要素，不采用完全竞争市场的假设，最后模拟出一个单独部门的具有现实意义的不完全竞争市场。WTO框架下的GTAP-E模型对宏观政策模拟的效果也较为理想。

三、基于CGE下交运业碳税研究的必要性和可行性

我国学者针对国情进行许多关于CGE交通运输行业碳税政策的研究。张晓盈等 （2011）分析了征税后能源结构效应、经济发展效应、收入分配效应和CO2减排效应的相互关系，并研究国家开征碳税的要素、税率、标准、时间和税种的问题。减排对能源经济结构变化的影响较为显著，相关研究表明，变量呈现高敏感特征，对能源定价、碳税等具有指导意义。

通过研究成果可知，碳税的征收必定会促进交运业及低碳经济的发展。但这些关于CGE碳税征收的研究比较简单，没有对CO2减排与区域经济的相互作用进行分析，也没有对开征碳税与国民经济未来发展动态深入研究。所以本文在国内外已有的研究碳税征收对区域经济的影响基础上，将CGE模型引入进来，只取用国民经济的一个部门交通运输业与碳税来模拟动态均衡。征收碳税建立带来的低碳经济能促进我省产业结构的调整，并增强绿色经济的可持续发展。

四、湖南省交运业碳税动态CGE模型

碳税的征收与交运业发展是一种动态关系。本文依据2018年交通运输业投入产出数据，在特定的碳税税率下，引入CGE模型，模拟动态得出2015年、2020年、2030年在此模型下，交运业发展态势。通过预测的交运业未来的发展态势，得出结论：碳税的征收会对GDP有负面影响，但是从长期角度，会促进低碳经济的发展，带来湖南省经济的可持续的发展。

2018年交运业CO2排放量730万吨，增长率5%。煤炭消耗量6.66万吨，增长率9.8%，石油消耗量539万吨，增长率12%，天然气消耗量0.58万吨，增长率14%。根据2018年交通运输业投入产出表，在特定的碳税税率下，分别用CGE模拟碳税对湖南省宏观经济的影响、碳税对湖南省交运业投入与价格的影响、碳税对湖南省交运业产出与价格的影响、碳税对湖南省宏观经济的影响、碳税对湖南省交运业CO2排放量的影响。

目前，国际上由于各国国情不同所征收的碳税税率也不同，近年来国家经济部门和专家学者对于碳税税率问题进行了专门研讨，财政部建议初期税率10元/tc，长远来看税率可调整到50元/tc，国内学者姚昕在2010年通过构建模型分析指出我国碳税最佳的税率为18.28元/tc，与环保部发布的20元/吨比较相近。本文考虑开征碳税初期税率不宜过高，同时切合环保部所发布的税率，采用20元/吨的碳税进行后面的分析。

（一）模型假设

1. 该部门的劳动力需求和工资率保持不变;2. 该部门生产的产品都用于中间使用或消费;3. 该区域劳动力市场处于供过于求的状态;4. 该区域内产品市场供需平衡;5. 本文只研究一个国民经济部门即交通运输业，简化模型，构建交运业投入产出及价格、宏观经济变量及CO2排放量三个模型，不考虑其他经济因素。

（二）湖南省交运业CGE数据参数和变量含义

1. 模型中变量的详细含义

价格模块：PWM 进口产品国际市场价格、QAM调入和成产品、QM进口产品总量、PQArmington合成产品价格、PD省内生产供省内销售的产品价格、QD省内生产供省内销售的产品、QQ总使用量、PE出口产品省内价格、PWE产品的国际市场价格、PAE调出合成商品价格、QE产品出口、QAE调出合成产品、PX总产出价格、PD省内生产的供省内销售的产品价格、QD省内生产的供省内销售的产品、QX总产出。

生产模块：K资本要素需求、PVA增加价值方程、L劳动要素需求、QINT中间投入、W各部门平均工资率、R各部门平均资本收益率。

收入模块：YH居民收入、YC企业收入、GTR政府对居民的转移支付、ETAX企业直接税。

以上变量均为湖南省交通运输部门要素。

2. 模型中参数的详细含义

tm进口税率、te出口补贴、td企业直接税率、tq产品间接税率、aij投入产生直接消耗系数、wdist劳动力的部门工资扭曲因子、ad生产函数的规模效益参数、rdist资本部门的收益扭曲因子、α总增加值中资本投入份额。

ty个人所得税率

（三）构建我省CGE模型具体方程

1. 价格模块

进口贸易价格方程

PM=PWM*（1+tm）（1）

贸易调入价格合成

PAM=（2）

合成品价格方程

PQ=（3）

贸易品出口价格方程

PE=PWE*（1+te）（4）

贸易品调出合成价格

PAE= （5）

总产出价格方程

PX=（6）

增加值价格方程

POVA=PX（1-ta）-∑PQ*aij（7）

在价格模块中CGE有三个假设：一是经济系统中产品的价格唯一;二是经济系统处于完全竞争状态，商品的超额利润等于零;三是国际价格会影响到国内产品，但是产品的国际价格不受国内因素的影响。四是将国际进口和省外进口统一为进口贸易总量，同时不考虑国际间汇率兑换比例问题，但考虑进口税率和间接税率问题。

2. 生产模块

方程（8）是按照投入要素（资本和劳动力）的柯布—道格拉斯生产函数定义了湖南省内总产出，（9）描述的是生产过程中中间被中间消耗的部门，（10）是部门的劳动投入与各自劳动力价格（即工资率）的比值，（11）定义了部门总产出与资本价格的比值，即资本投入方程。

3.  收入模块

方程（12）居民总收入等于企业对居民的利润分配和政府的转移支付和部门劳动要素收入相加，方程（13）和方程（14）对经济系统中居民的个人所得税和企业的收入做出定义，方程（15）是政府对企业征收的直接税收，方程（16）将汇率转化为本国货币后的对国际市场价格与各部门进口之积按一定的进口关税税率所征收的关税之和定义为政府进口关税收入，方程（17）间接税收入定义为按照各部门总产出的一定比例征收，方程（18）对政府的总收入进行了定义，方程（19）用收入法定义出GDP。

4. CO2减排模型

CO2排放量公式可表示为：

e表示能源强度（e=能源消耗量/交通运输业总产值），反映能源效率;m代表CO2的排放系数，b代表行业的技术因素，I为单位矩阵，A表示投入产出模型中的投入系数，（I-A）-1为里昂惕夫逆矩阵，Y（y）为最终需求向量。

由0期到T期的变动量表示如下：

五、湖南省交运业碳税CGE模型模拟分析

CGE模型构建了一个运算复杂的非线性方程组，GAMS软件用于一般均衡模型运算求解，对于一般均衡模型的求解更加简易。

（一）湖南省交运业碳税CGE模型动態模拟

依据湖南省2010～2018年投入产出统计数据，构建了湖南省交通运输业一般均衡模型，在GAMS软件中运算求解，得出表1。

表1反映在征收20元/吨税率对我省主要宏观经济的影响，由表1中数据可知，在2015年、2020年，GDP分别下降0.096%、0.026%，但是在2030年由于低碳经济的不断发展GDP恢复为0.003%。从居民收入来看，碳税的征收，居民收入会减少。这是由于在企业生产环节开征碳税将导致企业成本上升，造成煤、石油及天然气等矿物燃料的产出价格上涨，能源价格的上涨会通过市场机制扩散至各个行业，使行业的产品产出价格升高。产品的价格上升会使得居民的消费支出增加，居民收入减少。从政府角度来看，开征碳税直接增加了政府的财政收入， 政府总收入不断增加，同时由于低碳经济的热潮，未来低碳经济成为支柱产业，也增加了政府收入。在进出口角度，碳税的征收提高了企业的生产成本，使得国内产品的价格升高，国内市场对本国产品的需求下跌，对国外产品需求上涨，导致总进口上升，国内价格的上涨也将导致出口受阻，总出口下降。

开征碳税后，矿物燃料的价格上涨，致使对矿物燃料需求大的企业提高生产成本。所以需要探究碳税对交通运输业投入和价格的影响。

随着碳税税率的征收，四种能源的需求及价格均有不同程度的变化。从表2中可以看出，在生产环节对二氧化碳开征碳税后，一方面导致煤、石油、天然气、低碳能源产品价格有不同程度上升，另一方面，碳排放量大的煤炭石油投入量越来越少，天然气由于价格和储量的原因投入有一定的提高，反之低碳能源的需求不断上升，在2015年、2020年、2030年，几乎是成倍数增长的，体现出碳税对能源结构的调整作用。表3分析了在以20元/吨的税率水平下交通运输业和第三产业产出及价格的变化情况。

征收碳税后，交通运输业的产出价格都有不同幅度的增涨。这是由于在生产环节对碳排放量征税，致使企业生产成本提高，企业把碳税这项附加的成本通过产品价格转移到消费者身上，使得产品的产出价格均有上涨。从经济的供求原理分析，产品价格与价格具有反向作用，因此，产品价格的上升会导致其需求减少，使得化石能源煤炭、石油产出均有不同幅度的下降，天然气由于相对来说价格低的原因，所以产出水平有细微的提升。

最后，本文分析了交运业CO2排放量的变化率，如表4所示。

从表4可直观的看出，交通运输业CO2的排放量每年都有很大幅度的下跌。征收碳税后，交运业对于碳排放量高的能源需求量减少，时逢国家大力推行节能减排，鼓励发展低碳经济，所以CO2的排放量下降幅度很大。

（二）分析总结

本文基于湖南省2018年投入产出表，将碳税税率设定为20元/ct，分别用CGE模拟碳税对湖南省宏观经济的影响;碳税对交运业投入与价格的影响;碳税对交运业二氧化碳排放量的影响;碳税对交运业产出及价格的影响。具体得出以下结论。

1. 开征碳税后，湖南省GDP、城镇居民收入和出口贸易总额在不断下跌，但是政府财政收入和进口贸易总额的不断上升。在2030年左右，碳税对于宏观经济的作用趋于平缓。

2. 对CO2征税有利于减少化石能源的使用， 从开征碳税后交通运输业对于两大矿物燃料的需求变化情况可以产生影响。相反，对于低碳能源的需求在不断上升。碳税将促进我国能源结构的调整，并减轻碳税对经济社会造成的消极作用。

3. 于生产环节对CO2征税后，一方面，与物流运输相关联商品价格得到有效控制， 另一方面，推动了环保新能源的利用水平，表现出碳税征收对经济结构调整作用。

4. 碳税对于二氧化碳的减排具有显著的作用，企业对于矿物燃料的需求下降明显，CO2排放量大幅的降低，越往后面走，减排效果越好。

总之，开征碳税能降低CO2的排放，促进能源结构调整，同时在初期可能会对部分产业产生一定的冲击。从分析结果可以看出，碳税对于未来国民经济的促进作用是十分明显的。我国在开征碳税时仍需稳步开展，应当依据国内经济的实际状况按步骤的推行，同时应尽早建立相关配套措施，顺利推进我国碳税征收事宜。

六、结论

碳税下的低碳理念将成为我国绿色经济发展的机遇，碳税的征收与交运业发展是一种动态关系，本文依据2018年交通运输业投入产出數据，在特定的碳税税率下，引入CGE模型，用GAMS软件动态模拟得出2015年、2020年、2030年交通运输业及宏观经济的发展态势。预测交运业未来的动态，分析得出：碳税的征收前期会对GDP有负面影响，但是从长期角度，会促进低碳经济的发展，带来湖南经济的可持续的发展。

参考文献：

[1]邱立新，徐海涛. 能源、经济与环境协调发展的最优政策设计[J].南京财经大学学报（双月刊），2018（05）.

[2]苏明，傅志华，许文，李欣，王志刚，梁强.中国开征碳税的障碍及其应对[J].环境经济，2011（04）.

[3]郭正权.基于CGE模型的我国低碳经济发展政策模拟分析[D].中国矿业大学（北京），2011.

[4]郭正权，刘海滨，牛东晓.基于CGE模型的我国碳税政策对能源与二氧化碳排放影响的模拟分析[J].煤炭工程，2012（01）.

[5]李娜，石敏俊，袁永娜.低碳经济政策对区域发展格局演进的影响——基于动态多区域CGE模型的模拟分析[J].地理学报，2010（12）.

[6]许士春，张文文.不同返还情景下碳税对中国经济影响及减排效果——基于CGE的模拟分析[J].中国人口.资源与环境，2016（12）.

[7]都泊桦.基于CGE模型的碳排放减排路径及模拟分析[J].统计与决策，2017（08）.

[8]汤玲，张亮，余乐安.基于动态CGE模型的碳交易政策减排成本影响研究[J].系统科学与数学，2018（01）.

[9]彭水军，余丽丽.几种减排方案对宏观经济及碳排放的影响[J].厦门大学学报（哲学社会科学版），2017（01）.

[10]张晓盈，钟锦文.碳税的内涵、效应与中国碳税总体框架研究[J].复旦学报（社会科学版），2011（04）

[11]李创.基于CGE模型的碳税政策模拟分析[J].工业技术经济，2012（11）.

[12]郭正权，张兴平，郑宇花.能源价格波动对能源—环境—经济系统的影响研究[J].中国管理科学，2018（11）.

*基金项目：国家社科基金项目“汽车尾气跨区域减排的技术经济优化路径及政策模拟研究”（14BGL158）。

（作者单位：李思寰，怀化学院经济与管理学院;唐连生，宁波工程学院经济与管理学院）