農業(yè)溫室氣體減排對中國農村經(jīng)濟影響研究——基于CGE模型的農業(yè)部門

生產(chǎn)環(huán)節(jié)征收碳稅的分析

劉亦文1,2，3 ，胡宗義2

(1.湖南大學　工商管理學院，湖南　長沙　410082；2.湖南大學　金融與統(tǒng)計學院，湖南　長沙　410079;

3.湖南商學院國際教育學院，湖南　長沙　410205)

農業(yè)溫室氣體減排對中國農村經(jīng)濟影響研究
——基于CGE模型的農業(yè)部門

生產(chǎn)環(huán)節(jié)征收碳稅的分析

劉亦文1,2，3，胡宗義2

(1.湖南大學工商管理學院，湖南長沙410082；2.湖南大學金融與統(tǒng)計學院，湖南長沙410079;

3.湖南商學院國際教育學院，湖南長沙410205)

摘要：本文利用動態(tài) CGE 模型——MCHUGE模型仿真分析了在農業(yè)部門生產(chǎn)環(huán)節(jié)開征碳稅對中國農村經(jīng)濟的影響程度。研究結果表明：在農業(yè)部門生產(chǎn)環(huán)節(jié)開征碳稅對降低單位GDP能耗，減少CO2排放能起到良好的節(jié)能減排效果，但對宏觀經(jīng)濟和農業(yè)各個產(chǎn)業(yè)部門資本收益率、產(chǎn)出水平及就業(yè)水平會帶來較大的負面沖擊。除家畜肉類(豬肉除外)加工業(yè)之外，農業(yè)溫室氣體開征碳稅對農業(yè)各產(chǎn)業(yè)資本收益率的影響均呈負向偏離，不利于農戶增收和資本積累；除了家畜肉類(豬肉除外)加工業(yè)、服裝業(yè)和皮革制品業(yè)等部門產(chǎn)出水平呈正向偏離外，其他產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出水平均呈現(xiàn)不同程度的負向偏離。受資本收益率和產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出下降影響，農業(yè)部門就業(yè)水平也出現(xiàn)相應的負向偏離。

關鍵詞：農業(yè)溫室氣體減排；碳稅；CGE模型；MCHUGE模型

The Impact of Agricultural Greenhouse Gas Emissions on Rural Economy in China:

改革開放以來，中國經(jīng)濟保持了年均近10%的高速穩(wěn)定增長，人民的生活水平有了顯著提高，國家經(jīng)濟實力和綜合國力大幅度增強。但是，中國所取得的經(jīng)濟成就是建立在大量資源消耗和環(huán)境污染的基礎上，走的仍然是一條粗放式的發(fā)展老路，長期以來各種能源的大量消費和各種污染物及溫室氣體的大量排放，對中國生態(tài)環(huán)境造成了嚴重破壞和污染。

目前，國內外理論界和實務界對污染物及溫室氣體排放的關注主要集中在工業(yè)化、城市化過程中，涉及工業(yè)、建筑業(yè)等領域，對農業(yè)活動中產(chǎn)生的溫室氣體排放關注甚少。作為與自然環(huán)境關系最為密切的產(chǎn)業(yè)，農業(yè)活動釋放了大量的CO2、CH4、N2O等溫室氣體，農業(yè)活動成為除工業(yè)外溫室氣體氣體排放的重要來源。IPCC(2007)的數(shù)據(jù)顯示，農業(yè)生產(chǎn)活動排放的溫室氣體總量已成為全球溫室氣體的第二大重要來源[1]。IFPRI(2008)的數(shù)據(jù)顯示，農業(yè)排放占全球溫室氣體排放總量的13.5%，高于交通排放比重(13.1%)，成為全球溫室氣體的第一大重要來源[2]。Robert Goodland和Jeff Anhang(2009)研究顯示，全球畜牧業(yè)及其副產(chǎn)品的溫室氣體排放量已占人為溫室氣體排放總量的51%[3]。FAOSTAT(2014)數(shù)據(jù)顯示，2011年農業(yè)溫室氣體排放量已超過100億噸CO2當量，占全球溫室氣體排放總量的14%[4]。

中國是一個有著悠久歷史的農業(yè)大國，農村人口眾多，布局分散，各地區(qū)的自然條件和發(fā)展水平差異很大。為了促進廣大農村地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和廣大農民收入增加，一直以來不斷增加對能源的需求，從而帶來了生態(tài)和環(huán)境問題，尤其是農村地區(qū)的氣候變化問題，這使得農村的能源環(huán)境和生態(tài)問題遠比城市復雜得多。改革開放以來，中國農村經(jīng)濟取得了快速發(fā)展，同時也在能源環(huán)境和生態(tài)方面面臨著巨大挑戰(zhàn)，作為全球頭號碳排放大國，中國也是農業(yè)源溫室氣體排放最多的國家[4]，農業(yè)源溫室氣體排放占全國總的溫室氣體排放的 17%，已經(jīng)超過了中國交通的溫室氣體排放[5]。譚秋成(2011)研究顯示，1980-2009年中國農業(yè)部門排放溫室氣體以年均增長 1.46%的速度增長[6]。宮能泉(2013)研究顯示：1990-2010年中國農業(yè)部門排放溫室氣體的增長速度更是達到了年均 1.6%[7]。FAOSTAT(2014)數(shù)據(jù)顯示，2010年中國農業(yè)總計排放溫室氣體達到66430.278萬噸CO2當量。在此背景下，探尋一種既能保持農村經(jīng)濟增長和農戶增收，又能實現(xiàn)節(jié)能減排和保護環(huán)境的能源環(huán)境政策工具迫在眉睫。

由于溫室氣體的減排是當前國際社會普遍關注的熱點環(huán)境問題，國際社會提出了多種政策工具和合作機制推進全球溫室氣體的減排。征收碳稅被認為是減少碳排放最具市場效率的經(jīng)濟手段，對能源節(jié)約和環(huán)境保護具有積極的作用。作為一個向工業(yè)化發(fā)展，在相當一段時間內，農業(yè)仍將處于基礎地位的大國，中國農村的減排政策一直是各界關注和研究的熱點之一。同時，中國人口基數(shù)大，對農業(yè)生產(chǎn)的依賴性大，農產(chǎn)品生產(chǎn)隨人口的增長速度加快，這就為農業(yè)溫室氣體減排帶來挑戰(zhàn)。

CGE模型通過將國民經(jīng)濟各組成部分和經(jīng)濟循環(huán)的各個環(huán)節(jié)都納入到一個統(tǒng)一的框架下，模擬出政策變化對國民經(jīng)濟各部門產(chǎn)生的最終結構性影響，并據(jù)此分析外部沖擊產(chǎn)生后，經(jīng)濟體各部分經(jīng)過不斷反饋和相互作用后達到的最終狀態(tài)。因此，應用CGE模型仿真研究農業(yè)部門生產(chǎn)環(huán)節(jié)征收碳稅，可以有效得到碳稅征收所帶來的國民經(jīng)濟各部門影響程度的動態(tài)變化方向及其變化路徑。本文研究的基本內容安排如下：第一部分是對現(xiàn)有相關研究基礎和文獻作一個簡要的綜述；第二部分是對CHINAGEM(China General Equili brium Model)模型進行適當?shù)耐卣?，使之適用于本研究需要；第三部分是利用該動態(tài)CGE模型仿真研究農業(yè)部門生產(chǎn)環(huán)節(jié)征收碳稅對中國農村經(jīng)濟的影響程度；第四部分是對仿真研究結果進行歸納總結并提出相關政策建議。

一、相關研究基礎和文獻綜述

一直以來，國內外理論界基于不同的研究方法和計量模型對溫室氣體減排的經(jīng)濟社會影響展開了較為豐富的研究，取得了諸多有益結論。Devarajan 和 Robinson (2002)最早分析了macro econo-metric模型和CGE模型之間的差異及其對決策者的影響，并且建議使用CGE模型，認為CGE模型在參數(shù)不完全估計的情況下能更好地捕獲市場經(jīng)濟參與者的行為與其自身的聯(lián)系，這使得CGE模型在政策分析中更具適用性[8]。Wissema和Dellink(2007) 基于靜態(tài)CGE模型研究了碳稅稅率最優(yōu)水平以及碳稅在愛爾蘭的經(jīng)濟影響。他們指出，基于10-15歐元/噸CO2的稅率，愛爾蘭可以將二氧化碳排放量在1998年的水平上減少25.8%，并且這個稅率還可以提高而不會引起社會福利的損失[9]。Govinda R.Timilsina，Stefan Csordás，Simon Mevel(2011)運用CGE模型模擬了碳稅的政策效應，研究表示征收碳稅會引起燃料總需求降低，從而對經(jīng)濟增長產(chǎn)生負面影響[10]。Arshad Mahmood和Charles O.P.Marpaung(2014)采用了一個20部門CGE模型分別探討了碳稅征收、碳稅征收與能源效率提高協(xié)調實施兩種情景對巴基斯坦經(jīng)濟的的影響，仿真結果表明碳稅征收對GDP的影響是負面的，但對削減污染物排放量效果較為明顯[11]。動態(tài)CGE模型在碳稅的政策效應研究中相對偏少，在20世紀90年代初學術界曾出現(xiàn)多個動態(tài)CGE模型，但由于石油價格的飛漲導致模型的結果很難解釋，如Burniaux、Nicoletti和Oliveira(1992)的GREEN模型[12]。Drouet,Sceia Thalmann,Vielle(2006)通過動態(tài)CGE模型計算得出，如果將碳稅稅率控制在90瑞士法郎至580瑞士法郎/噸二氧化碳之間，到2020年就可以將瑞士二氧化碳排放量在1990年的基礎上減少20%[13]。Bert Saveyn，Leonidas Paroussos和Juan-Carlos Ciscar(2012)采用遞歸動態(tài)可計算一般均衡模型(GEM-E3)研究了四種不同的全球溫室氣體減排政策對2010-2050年期間亞洲主要經(jīng)濟體(即中國、印度和日本)的經(jīng)濟影響，研究發(fā)現(xiàn)，隨著時間的推移，推遲減少溫室氣體排放量可能不會再產(chǎn)生經(jīng)濟利益[14]。

國內學者在溫室氣體減排對于經(jīng)濟社會的影響方面大都從碳稅政策的經(jīng)濟社會效應出發(fā)展開研究。目前，國內學者在碳稅的經(jīng)濟效應方面得出的結論并不一致，大致可分為三種。第一種認為征收碳稅會對經(jīng)濟產(chǎn)生一定的負面影響，持此觀點的學者較多。并且從研究結論來看，學者們對于碳稅的經(jīng)濟抑制效應的研究角度也各不相同。陳文穎等(2004)[15]和王燦等(2005)[16]分別利用MARKAL-MACRO模型和CGE模型模擬了各種減排情境下GDP損失率的變化，陳文穎等認為越早開始實施減排GDP損失率會越大，并且減排對于經(jīng)濟的抑制效應會從減排實施之前一直延續(xù)到減排實施以后若干年。王建民(2012)基于改進的C-D生產(chǎn)函數(shù)模型估算了碳減排約束對于經(jīng)濟增長的影響，得出的結論并不支持波特假說[17]，而畢慧敏(2013)則認為雖然單位GDP碳排放的減少并不顯著，但波特假說在一定程度上能夠改善碳關稅對經(jīng)濟產(chǎn)生的不利影響[18]。與此相反，呂志華等(2012)利用芬蘭等十二個已經(jīng)開征碳稅的國家的跨國面板數(shù)據(jù)分析了環(huán)境稅對于經(jīng)濟增長的沖擊，認為環(huán)境稅不論是在短期還是長期都會給經(jīng)濟增長和社會福利帶來顯著的負向沖擊[19]。曾詩鴻和姜祖巖(2013)構建中國經(jīng)濟的CGE模型，實證模擬表明，碳稅政策雖然能提高政府部門收入和總儲蓄，但是會引起家庭部門總收入與消費量的減少，并且在實施初期會對我國經(jīng)濟產(chǎn)生一定的負面影響，碳稅稅率越高影響越顯著[20]。魏濤遠等(2002)[21]、張景華(2010)[22]和劉潔等(2011)[23]認為征收碳稅雖然短期內會使中國經(jīng)濟狀況惡化，但是從長期來看，隨著碳稅體制的完善，這種消極影響會逐漸減弱。另一部分學者研究得出了較為樂觀的結果，認為推進碳減排，征收碳稅能使經(jīng)濟結構和發(fā)展方式更趨合理，對經(jīng)濟增長具有拉動作用。如原毅軍和劉柳(2013)研究發(fā)現(xiàn)投資型環(huán)境規(guī)制對經(jīng)濟增長有顯著的促進作用，“綠色投資”投資能促進經(jīng)濟的“綠色增長”[24]。王明哲(2010)認為在宏觀經(jīng)濟中增加一個強制性的“碳約束”能夠推動和激勵技術創(chuàng)新，加快淘汰高能耗、高排放的落后工藝，實現(xiàn)經(jīng)濟的健康發(fā)展[25]。張明文等(2009)認為征收碳稅可以通過增加政府的財政收入，擴大政府的整體投資規(guī)模，從而拉動經(jīng)濟增長[26]。還有一部分學者認為推動碳減排對于中國經(jīng)濟增長的影響存在地區(qū)差異和行業(yè)差異。薄夷帆等(2011)研究發(fā)現(xiàn)對于不同規(guī)模的企業(yè)，環(huán)境規(guī)制對于企業(yè)的生產(chǎn)率和技術效率的影響不同；對于經(jīng)濟發(fā)展水平不同的區(qū)域，環(huán)境對于企業(yè)創(chuàng)新競爭力的影響也不同，同時環(huán)境規(guī)制對于污染密集型產(chǎn)業(yè)的技術創(chuàng)新的激勵作用非常有限[27]。李靜和沈偉山(2012)認為對于不同發(fā)展程度的地區(qū)應當制定差別化的環(huán)境規(guī)制和激勵手段，否則節(jié)能減排會制約中西部地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展[28]。朱傳華(2012)[29]、管治華(2012)[30]、張志新(2011)[31]等認為征收碳稅對于中東部地區(qū)大部分經(jīng)濟發(fā)達省份的經(jīng)濟增長有促進作用，而對于中西部地區(qū)一些省份的經(jīng)濟增長則具有抑制作用。張明喜(2010)認為礦業(yè)采掘業(yè)受碳稅征收影響最大[32]。

農業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎，研究農業(yè)溫室氣體的來源、控制溫室氣體排放的途徑以及控制溫室氣體對“三農”可能產(chǎn)生的影響，對農業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展具有重要作用，也能為低碳農業(yè)的發(fā)展作出相應貢獻。姚延婷、陳萬明(2010)認為要實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展，發(fā)展低碳農業(yè)則是一條必然道路[33]。蘭希平等(2010)將低碳農業(yè)的主要措施歸納為技術創(chuàng)新和制度創(chuàng)新[34]。孫芳、林而達(2012)對農業(yè)溫室氣體減排交易項目進行了研究，認為應積極探索利用市場機制來控制農業(yè)溫室氣體排放[35]。宮能泉(2013)認為中國農業(yè)溫室氣體減排路徑有新技術的開發(fā)和應用、改進農業(yè)生產(chǎn)方式及其他相關手段等。從現(xiàn)有文獻，大部分學者將研究精力放在了探索控制農業(yè)溫室氣體排放的減排路徑，鮮有學者分析這些減排政策工具對農村經(jīng)濟、農業(yè)部門和農戶收入等的潛在影響。

受經(jīng)濟體制、數(shù)據(jù)等條件制約，CGE模型在農業(yè)政策分析與決策支持系統(tǒng)中的應用并不多見。蔡松鋒、黃德林(2011)基于擴充全球貿易分析模型——GTAP-E模型，采取遞歸動態(tài)的方法模擬分析了2001-2015年農業(yè)技術減排對宏觀經(jīng)濟和農業(yè)部門的影響，研究結果表明：農業(yè)源溫室氣體技術減排對宏觀經(jīng)濟有促進作用，但對不同的農業(yè)部門影響卻不盡相同[36]。黃德林、蔡松鋒(2011)通過農業(yè)溫室氣體減排GTAP-E模型及其數(shù)據(jù)庫構建，設置3個不同的中國溫室氣體減排方案，模擬了中國農村溫室氣體減排的政策效應，認為農業(yè)溫室氣體減排會提高我國農產(chǎn)品的價格，在一定程度上降低我國農產(chǎn)品的國際競爭力，從而影響農產(chǎn)品的出口[37]。施正屏、徐逢桂(2012)運用CGE模型研究課征碳稅后，并將碳稅補貼至農業(yè)部門對臺灣各部門及總體經(jīng)濟所帶來的影響，研究發(fā)現(xiàn)這種碳稅與其配套的實施有利于相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結構調整，進而提高了產(chǎn)業(yè)競爭力，促進經(jīng)濟發(fā)展[38]。

不難發(fā)現(xiàn)，CGE建模在農業(yè)系統(tǒng)中的開發(fā)與應用尚不能滿足政策研究需要，且現(xiàn)有的大多數(shù)農業(yè)CGE模型屬于比較靜態(tài)研究，對具有動態(tài)特點的政策分析存在局限性，有待于作進一步的深化研究。為了分析開展碳稅對農村經(jīng)濟競爭力和溫室氣體減排的影響，本文根據(jù)我國的現(xiàn)實國情，借鑒國內外先進的CGE 模型建模理論和技術，構建反映中國能源-經(jīng)濟-環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展的大規(guī)模復雜結構動態(tài)CGE 模型，系統(tǒng)模擬生產(chǎn)環(huán)節(jié)碳稅征收對宏觀經(jīng)濟和不同農業(yè)部門的全方位影響，為中國農村的碳稅稅率設置和征收路徑提供科學依據(jù)。

二、模型構建與情景設計

目前，CGE模型已經(jīng)成為一種規(guī)范的政策分析工具，其主要應用領域包括發(fā)展戰(zhàn)略對經(jīng)濟增長、不同部門產(chǎn)出、收入分配等的影響，稅收政策調整的福利影響，貿易政策的影響，勞動力市場政策分析，稅收、公共財政政策分析，部門經(jīng)濟政策分析以及能源環(huán)境領域的能源政策、環(huán)境政策、溫室氣體減排政策的經(jīng)濟影響等。本文通過拓展澳大利亞原莫納什大學(Monash University)政策研究中心(Centre of Policy Studies，CoPS)和湖南大學共同開發(fā)的大規(guī)模復雜結構遞推動態(tài)CGE模型——CHINAGEM模型，使之適用于研究農業(yè)部門生產(chǎn)環(huán)節(jié)征收碳稅對中國農村經(jīng)濟的影響程度。該模型包括中國靜態(tài)可計算一般均衡模型——CHINGE模型和中國動態(tài)可計算一般均衡模型——MCHUGE模型，包括了方程組體系、數(shù)據(jù)庫和閉合條件，充分體現(xiàn)了中國經(jīng)濟的市場特征和數(shù)據(jù)結構，通過GEMPACK軟件實現(xiàn)其計算機求解，其數(shù)據(jù)庫是以2007年中國投入產(chǎn)出表為基礎而構建。CHINGE模型包括生產(chǎn)、需求、流通、貿易、價格、地區(qū)、宏觀閉合等七大模塊，與國內外大型靜態(tài)CGE模型結構類似，且湖南大學CGE項目團隊對CHINGE模型進行過詳細的表述，本文就不再贅述，詳情可參閱Dixon et al(1992)[39]Dixon and Rimmer (2008)[40]和賴明勇和祝樹金(2008)[41]有關專著，也可參閱湖南大學CGE項目團隊成員王臘芳(2008)[42]、肖皓(2009)[43]等人的博士論文。CHINAGEM模型最大的亮點在于其動態(tài)跨期鏈接機制的處理，本文將詳細介紹本模型的動態(tài)機制。

(一)MCHUGE模型的動態(tài)跨期鏈接機制

MCHUGE模型與其他比較靜態(tài)CGE模型最大的不同之處在于其動態(tài)跨期鏈接機制。MCHUGE模型的動態(tài)機制主要體現(xiàn)在模型方程體系中增加了動態(tài)跨期鏈接的動態(tài)元素和對數(shù)據(jù)進行動態(tài)更新兩個方面。MCHUGE模型包括三種類型的動態(tài)跨期鏈，即物質資本積累、金融資本/負債積累以及滯后調整過程。

1.實物資本積累

MCHUGE模型動態(tài)機制的核心在于年度投資流量與資本存量之間的聯(lián)系。其中，投資在經(jīng)濟支出方面占據(jù)了相當大的比例，資本租賃在經(jīng)濟收入方面占據(jù)了相當大的比例。根據(jù)大多數(shù)典型的CGE模型，資本在某個時期內的增長方式如下：

Kj,t+1=Kj,t(1-Dj,t)+Ij,t

(1)

(2)

(3)

Et·Qj,t+1=Qj,t+1Et·Cj,t+1=Cj,t+1

(4)

其中：Kj,t是行業(yè)j在t年的可用資本數(shù)量；Ij,t是行業(yè)j在t年的新增資本數(shù)量；Dj,t是折舊率；Et是第t年期望值；RORj,t是產(chǎn)業(yè)j在第t年投資報酬率；Qj,t+1是第t+1年產(chǎn)業(yè)j資本利得；r是利率；Cj,t是第t年產(chǎn)業(yè)j購置額外一單位資本的成本；fj,t為一非遞減函數(shù)。行業(yè)j的期望收益率決定其在某一特定時期的投資水平。投資供給曲線表明了追加投資所需的回報率，這取決于行業(yè)j資本存量的增長率。

2.金融資產(chǎn)/負債的積累

對于中國而言，經(jīng)常項目資金流(如貿易平衡和外國支付給中國現(xiàn)有債務的凈利息)與凈外債之間的關系也很重要。該關系會影響可支配凈收入和消費函數(shù)，消費函數(shù)即家庭支出與可支配收入之間的關系。

鑒于中國的凈外債余額在GDP中占據(jù)很大份額，如果在不增加任何經(jīng)濟資本的情況下將上述模型從t年移動至t+1年，那么會對行業(yè)j產(chǎn)生持續(xù)的影響，這是因為國外在凈外債上支出的凈利息不斷累積。這種影響被Dixon和Rimmer(2002)簡稱為“動力”[40]，例如一個初始條件(比如大量的外國債務)，在MCHUGE模型動態(tài)機制中起到關鍵作用，但不是比較靜態(tài)分析的一部分。

3.滯后調整過程

滯后調整過程具體為逐期分段調整。 根據(jù)Dixon and Rimmer (2002)[40]研究啟示，MCHUGE模型中的投資就涉及到這樣一個過程，通過逐期分段調整，可以部分調整消除了投資在投資規(guī)模和收益率以及和投資行為理論中的不一致。

MCHUGE模型動態(tài)機制包括在區(qū)域水平緩慢的勞動力調整的理論 (Wittwer et al.，2005 ,2014)[44-45]。區(qū)域水平的勞動力市場調整機制如下：

(5)

區(qū)域勞動力供給方程為：

(6)

(二)模型拓展

作為一個中國經(jīng)濟的大型CGE模型，MCH UGE模型開發(fā)之初主要用于國際貿易及其產(chǎn)業(yè)預警評估等，肖皓(2009)[43]、陳雯等(2012)[46]根據(jù)研究需要，對MCHUGE模型進行適當?shù)耐卣?，使之應用于能源環(huán)境領域，用以評估燃油稅、水污染稅等能源環(huán)境稅種的征收效果。本文通過對MCHUGE模型進行適當?shù)耐卣?，嵌入能耗模塊和環(huán)境模塊，并對CO2排放進行相應處理，用以測度農業(yè)部門生產(chǎn)環(huán)節(jié)征收碳稅等對中國宏觀經(jīng)濟，節(jié)能減排，農業(yè)各產(chǎn)業(yè)資本收益率、產(chǎn)出水平、就業(yè)水平等多方面的影響效應。

EEU1i(j)=VEUi(j)/VTOTi

(7)

EEU2=∑j2[XEU(j2)*CET(j2)]/X0GDP

(8)

環(huán)境模塊方面，我們同樣設計了排污總量(用Polk(h)來表示)和不同污染物排放類型的排放總量(用Tpol(h)來表示)等兩種環(huán)境評估指標，同時對CO2排放進行適當處理，將其轉化為相應的能源產(chǎn)品，用以反映各含碳產(chǎn)品的最終消費使用情況。

Polk(h)=inpk(h)×activityk

(9)

Tpol(h)=∑kPolk(h)

(10)

(11)

其中，i為產(chǎn)品使用用途，j為能源產(chǎn)品(j2為一次能源產(chǎn)品)，k表示為行業(yè)，t表示時期，h表示為不同污染物排放類型，inp為污染系數(shù)。VEUi(j)為j類能源產(chǎn)品投入到用途i的價值量，VTOT為用途i的總需求投入價值量。XEU(j2)為一次能源產(chǎn)品實際投入總量，CET(j2)為一次能源產(chǎn)品折合成標準煤的轉換系數(shù)，X0GDP為是價格平減后的實際GDP。activity為工業(yè)總產(chǎn)出水平，V(j)為含碳能源產(chǎn)品的消費值，Tp(j)為能源的從價稅，P(j)代表能源價格，C(j)為含碳能源產(chǎn)品轉化為標準煤系數(shù)，Tq代表從量稅。

由于CO2的排放主要依賴于一次能源(原煤、原油、天然氣)和二次能源中的焦炭和成品油的最終消費使用，因此，在計算碳排放量時，需要從能源產(chǎn)品消耗總量中扣除一次能源轉化為二次能源(焦炭和成品油)的部分，即：

QECO2(e)=∑dcQENG(e)-Q1T2(e)

(12)

PCO2=∑QECO2(e)*EcCO2(e)

(13)

其中，QECO2表示含碳能源品按照標準煤計算的最終消費量，PCO2代表CO2的總排放量。e代表含碳的能源產(chǎn)品，dc表示國內銷售(包括國產(chǎn)品和進口品投入到生產(chǎn)、投資、家庭消費、政府支出等)，QENG表示國內銷售(生產(chǎn)、投資、消費、出口四種流向)按照標準煤計算的消費量，Q1T2代表生產(chǎn)投入中一次能源轉化為二次能源中的焦炭和成品油的按照標準煤計算的一次能源轉換量，EcCO2代表含碳能源品使用過程中產(chǎn)生CO2的系數(shù)。

(三)模擬方案設置

在CHINAGEM模型中，CO2排放模塊主要體現(xiàn)在生產(chǎn)模塊和消費模塊中，其中，生產(chǎn)模塊中的CO2排放，其能源綜合的CO2排放是通過一層一層的加總獲得的。相應地，在生產(chǎn)結構上，碳稅的征收是根據(jù)能源的CO2排放量來決定的，通過碳稅征收，從而影響各種能源之間的替代，以及能源和資本的替代。本文各種含碳能源折標準煤系數(shù)和含碳能源品的CO2排放系數(shù)仍沿用肖皓(2009)[43]計算的參考系數(shù)，這些參數(shù)在湖南大學CGE項目團隊以往研究中得到了較好的應用，在仿真研究燃油稅、碳稅、碳關稅和能源技術進步等取得了良好的效果[18,43,47-48]。

自1990年芬蘭率先實施碳稅政策以來，碳稅作為一種應對全球氣候變暖、減少溫室氣體排放的重要政策被部分西方國家所采納。我國也一直在醞釀碳稅政策的實施。不少專家普遍認為，中國開征碳稅在理論、政策、技術層面上具有很大可行性，國家發(fā)改委和財政部有關課題組形成的《“中國碳稅稅制框架設計”專題報告》更是認為2012年是我國推出碳稅的合適時間。因此，在本文中，碳稅課征基期定為2012年。

國際上，大多數(shù)征收碳稅的國家實行固定稅率，一般在開征初期采用較低稅率，然后再逐步提高。例如，瑞典在1991年引入碳稅之初，二氧化碳的稅率為27歐元/噸，到2009年已提高至114歐元/噸。碳稅征收在中國還沒有真正實施，其稅率的確定仍然無依據(jù)可循。碳稅的征收環(huán)節(jié)主要有兩種途徑：在生產(chǎn)環(huán)節(jié)(包括委托加工和進口)和消費環(huán)節(jié)征稅。本文農業(yè)溫室氣體減排的基準方案是沒有實施農業(yè)溫室氣體減排政策。政策方案是：本文擬在基準方案的基礎上，假設中國在2012年起在生產(chǎn)環(huán)節(jié)征收20元/噸的碳稅，以后逐年增加10元/噸，直至2020年達到100元/噸，在此條件下，分析農業(yè)溫室氣體減排對宏觀經(jīng)濟和農業(yè)各個部門的影響。

三、仿真研究與結果分析

本文利用MCHUGE模型，以2012年為基年，對農業(yè)溫室氣體減排進行動態(tài)模擬，通過歷史模擬、分解模擬、預測模擬及政策模擬實現(xiàn)情景再現(xiàn)，仿真估計了2012年-2020年期間農業(yè)溫室氣體減排對宏觀經(jīng)濟和農業(yè)各個部門的影響程度。由于在MCHUGE模型中，投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)區(qū)分了57個產(chǎn)業(yè)部門，本文根據(jù)研究需要，選取了與農業(yè)活動密切相關的26個產(chǎn)業(yè)部門，其短期和長期效應如表1、表2和表3所示。由于MCHUGE模型的方程和變量復雜，為了更好地理解和分析模型模擬結果，掌握實際的政策問題，本文通過借助Back-Of-The-Envelope(BOTE)模型的計算和推導來解釋一些關鍵結果(Dixon and Rimmer，2002)。

(一)碳稅征收對總體經(jīng)濟的影響

作為一項重要的節(jié)能減排政策，碳稅政策的可行性不僅取決于其減排效果，還要綜合考慮其經(jīng)濟代價，尤其是作為最大的發(fā)展中國家，中國在未來很長的一段時間內，經(jīng)濟發(fā)展仍將是中國核心目標。因此，碳稅征收對總體經(jīng)濟的影響是本文重點考察的部分。

模擬結果顯示，隨著碳稅的逐年增加，碳稅征收對主要宏觀經(jīng)濟變量的影響不盡相同，相對于基準方案，2012年-2020年期間主要宏觀經(jīng)濟變量的百分比變動率均呈現(xiàn)出反向偏離，且偏離的程度也在逐年增加。

表1　政策模擬的宏觀效應(相對于基準方案的百分比變動率)

數(shù)據(jù)來源：MCHUGE模擬結果

從表1可以看出，碳稅征收不利于總體經(jīng)濟的發(fā)展。碳稅征收對總體經(jīng)濟的影響可以通過對實際GDP的變化軌跡加以分析，從支出法GDP=C+G+I+(X-M)來看，長期實際GDP變化取決于居民消費(C)、政府支出(G)、投資(I)和凈出口(X-M)的變動趨勢。模型結果顯示，2020年，相對于基準方案，居民消費下降了0.597%、政府支出下降了0.596、投資下降了1.569%和凈出口增加了0.311%，從而導致GDP下降了0.828%。

碳稅征收對不同生產(chǎn)要素價格影響雖不盡相同，但均呈負向偏離趨勢，其中土地租賃價格偏離程度最大，其次是資本租賃價格，第三是勞動力市場。在MCHUGE模型中，土地是一種“反應不敏感”的生產(chǎn)要素，不容易在不同使用者間進行再分配(非完全流動的)，因此，在土地存量不變的情況下，土地租賃價格存在一定的差異。勞動力和資本是完全流動的，這些要素價格在不同部門間是相同的，在征收碳稅后，農業(yè)部門的一部分勞動力會從農業(yè)部門轉移出來(具體見表4所示)，由于農業(yè)部門非技術型勞動力所占的比重高，導致社會非及時性勞動力的供給增加，從而導致了工資的下降。鑒于價格擴張效應，技術型勞動力和資本價格也有所下降。勞動力工資下降的幅度大于消費物價指數(shù)下降幅度，因此，勞動力實際購買力下降。

從模擬結果來看，碳稅征收對貿易條件的沖擊呈現(xiàn)正向偏離。這可能是由于碳稅征收會降低中國出口導向型貿易增長，具體表現(xiàn)為隨著出口價格指數(shù)增加，導致了出口量減少，同時碳稅征收也會導致進口商品價格指數(shù)上升，進口需求減弱，進口量相應減少。由于貿易條件TOT=PX/PM，即貿易條件是有商品的出口價格指數(shù)與進口價格指數(shù)之比來決定，在商品的出口價格指數(shù)與進口價格指數(shù)同時上升的情況，進口出口總額均有不同程度的下降，且進口下降的幅度要大于出口下降的幅度，貿易條件也就呈現(xiàn)出正向偏離。

從表1中，我們還可以看到，碳稅的征收能起到良好的節(jié)能減排效果，單位GDP能耗和CO2排放都呈現(xiàn)出負向偏離。這是因為，碳稅的征收在一定程度上有助于企業(yè)加強技術革新和采用更為有效的先進生產(chǎn)設備，提高能源利用效率，降低能源消耗總量，單位GDP能耗在不同情境下都呈現(xiàn)出逐年下降趨勢。隨著碳稅征收強度的逐漸增強，減排的幅度也在不斷增大，這符合碳稅征收的目的。但必須看到，這種趨勢符合減排基本原理，即隨著減排幅度的增加，減排難度也越大。因此，碳稅征收的政策目標是最適碳稅，最大減排效率，對經(jīng)濟的負面影響最小，這也給我們以啟示：征稅應等于減排的邊際成本，即在不同減排強度下的碳稅是在該減排強度下減排的邊際成本。

(二)農業(yè)溫室氣體減排對農業(yè)各產(chǎn)業(yè)資本收益率的效應分析

資本收益率的高低直接影響農戶的投資生產(chǎn)意愿，具有很強的激勵導向。本部分選取了與農業(yè)活動密切相關的26個產(chǎn)業(yè)部門，全面考察農業(yè)溫室氣體開征碳稅對農業(yè)各產(chǎn)業(yè)資本收益率的短期和長期效應。從表2可以看出，較之未開征碳稅的情形，開征碳稅情形下，與農業(yè)活動密切相關的30個產(chǎn)業(yè)部門中除家畜肉類(豬肉除外)加工業(yè)之外，農業(yè)溫室氣體開征碳稅對農業(yè)各產(chǎn)業(yè)資本收益率的影響均呈負向偏離，不利于農戶增收和資本積累。其中，林業(yè)和作物業(yè)(油料作物業(yè)、糖料作物業(yè)、麻類作物業(yè)和其它作物業(yè))等行業(yè)的資本收益率受到較大沖擊。這是因為在全球溫室氣體排放中，林業(yè)排放占19%(IFPRI，2008)，是名副其實的溫室氣體排放大戶。隨著時間的推移和碳稅稅負的增加，大部分產(chǎn)業(yè)資本收益率將面臨更為嚴峻的縮減。這可能是因為通過對農業(yè)溫室氣體開征碳稅，會使排放溫室氣體的農業(yè)生產(chǎn)部門投入成本提高，從而導致農業(yè)收益下降，農民從農業(yè)生產(chǎn)中獲得的收入相應減少。

表2　農業(yè)溫室氣體開征碳稅對農業(yè)各產(chǎn)業(yè)資本收益率的影響

(三)農業(yè)溫室氣體減排對農業(yè)部門產(chǎn)出水平的影響分析

碳稅征收的經(jīng)濟效應除了反映于宏觀經(jīng)濟，還反映于農業(yè)部門各產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出水平，尤其是相關行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營情況。從表3可以看出，較之未開征碳稅的情形，開征碳稅情形下，與農業(yè)活動密切相關的30個產(chǎn)業(yè)部門中除了少數(shù)部門(家畜肉類(豬肉除外)加工業(yè)、服裝業(yè)和皮革制品業(yè))產(chǎn)出水平呈正向偏離外，其他產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出水平均呈現(xiàn)不同程度的負向偏離。從長期來看，除家畜肉類(豬肉除外)加工業(yè)、服裝業(yè)和皮革制品業(yè)三個產(chǎn)業(yè)外，麻類作物業(yè)、皮革羊毛業(yè)、乳品加工和紡織業(yè)會不同程度向正向偏離。這可能是由于通過征稅，會導致排放溫室氣體的農業(yè)生產(chǎn)部門投入成本提高，導致其農產(chǎn)品的產(chǎn)出價格上升，且隨著碳稅征收額度的逐年遞增，中國農業(yè)部門所負擔的碳稅成本也會進一步增加。農業(yè)部門為了規(guī)避碳稅成本，一方面通過技術創(chuàng)新來改變生產(chǎn)方式，促使農業(yè)溫室氣體減排，另一方面農業(yè)部門同時縮小生產(chǎn)規(guī)模，以降低生產(chǎn)量來降低溫室氣體排放。然而，在中國，農業(yè)部門更多的是勞動密集型產(chǎn)業(yè)，而不是技術密集型產(chǎn)業(yè)。這意味著，勞動密集型產(chǎn)業(yè)因為碳稅征收，被迫縮小其生產(chǎn)規(guī)模，從而導致農業(yè)各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出水平呈負向偏離。

表3　農業(yè)溫室氣體開征碳稅對農業(yè)各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出水平影響

數(shù)據(jù)來源：MCHUGE模擬結果

(四)對農業(yè)部門就業(yè)的影響

長期以來，中國政府把就業(yè)作為制定公共政策和制度規(guī)范的優(yōu)先考慮對象，因此有效把握農業(yè)溫室氣體減排對農業(yè)部門各產(chǎn)業(yè)就業(yè)的短期和長期效應至關重要。從表4可以看出，受資本收益率和產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出下降影響，在農業(yè)部門征收碳稅情況下，只有皮革制品業(yè)、服裝業(yè)和家畜肉類(豬肉除外)加工業(yè)等三個產(chǎn)業(yè)呈正向偏離，其它農業(yè)產(chǎn)業(yè)就業(yè)水平呈現(xiàn)同步下降趨勢。長期而言，農業(yè)溫室氣體開征碳稅，糖料作物業(yè)、其它作物業(yè)、林業(yè)、動植物油加工業(yè)、木制品業(yè)(除家具)和糖類制品加工業(yè)等產(chǎn)業(yè)仍然飽受較為強烈的負面沖擊，而麻類作物業(yè)、皮革羊毛業(yè)、乳品加工、紡織業(yè)逐漸擺脫負向沖擊，轉向正向偏離。

表4　農業(yè)溫室氣體減排對農業(yè)各產(chǎn)業(yè)就業(yè)水平影響(相對于基準方案的百分比變動率)

數(shù)據(jù)來源：MCHUGE模擬結果

四、研究結論與對策建議

作為發(fā)展中國家中的農業(yè)大國，中國農業(yè)溫室氣體排放已成為除工業(yè)外的第二大溫室氣體排放來源，同時農民生活、農業(yè)生產(chǎn)、農村發(fā)展又深受溫室效應的嚴重影響。因此，中國農村減少農業(yè)溫室氣體排放已成當務之急。那么，如何在保證中國農村經(jīng)濟穩(wěn)定的前提下，制定有效的政策機制來降低農業(yè)溫室氣體排放，是我們不得不認真思考的現(xiàn)實問題。本文利用一個大規(guī)模復雜結構動態(tài)CGE模型——MCHUGE模型仿真分析了中國以2012年為基期、稅費采取逐年遞增的方式對農業(yè)部門開征碳稅，以此分析了2012年-2020年期間農業(yè)溫室氣體減排對宏觀經(jīng)濟和農業(yè)各個產(chǎn)業(yè)部門資本收益率、產(chǎn)出水平及就業(yè)水平的影響程度，得到了一些有益的結論：第一，碳稅征收對降低單位GDP能耗，減少CO2排放能起到良好的節(jié)能減排效果，但無論是從短期還是長期效應來看，農業(yè)部門開征碳稅對宏觀經(jīng)濟和農業(yè)各個產(chǎn)業(yè)部門資本收益率、產(chǎn)出水平及就業(yè)水平都會產(chǎn)生較大沖擊。這為當前大部分學者對碳稅課征持消極觀點提供了詳盡的數(shù)據(jù)支撐。這說明碳稅不失為一種減少溫室氣體排放最具市場效率的政策手段，但在溫室氣體減排效果明顯的情況下，碳稅的實施卻損害了農業(yè)適應氣候變化的能力。這表明，在當前農業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀下，碳稅并不適合應用于農村溫室氣體減排領域。第二，從長期來看，中國農業(yè)適應氣候變化的能力較差，不能很好地消化農業(yè)溫室氣體減排對農業(yè)各部門帶來的沖擊。從仿真結果來看，僅有麻類作物業(yè)、乳品加工和紡織業(yè)等少數(shù)產(chǎn)業(yè)部門能有效地應對農業(yè)溫室氣體減排對農業(yè)各部門所帶來的沖擊，并最終實現(xiàn)正向偏離。這與黃德林、蔡松峰(2012)的研究結論類似。這表明，中國農業(yè)部門應對溫室氣體減排的能力非常脆弱，如何提高農業(yè)適應氣候變化的能力是值得重點思考的問題。本文研究結論也側面驗證了，為什么中國政府沒有采納相關機構建議，于2012年開征碳稅，可能是與碳稅課征對后金融危機背景下中國整個宏觀經(jīng)濟和社會穩(wěn)定等帶來的強烈沖擊不無關系。

要實現(xiàn)農業(yè)溫室氣體減排，不能盲目地模仿國外的先進理念和成功實踐，要結合我國各地區(qū)的具體情況，因地制宜、因時制宜，探索適合我國農業(yè)溫室氣體減排的路徑和方法。第一，要尋求碳稅政策最適策略組合。正如施正屏、徐逢桂(2012)[38]研究所示，強力有效的能源環(huán)境政策與其配套的實施可以實現(xiàn)節(jié)能減排和經(jīng)濟發(fā)展的雙重紅利。因此，政府在確定課征碳稅的同時，應合理設置碳稅征收環(huán)節(jié)和征收力度，加大實施財政支付移轉等配套措施，打好政策的組合拳。第二，要積極探索農業(yè)溫室氣體減排途徑。正如本文研究結果所示，由于中國農業(yè)部門的天然脆弱性，碳稅征收對中國農村經(jīng)濟帶來了嚴重的沖擊，迫切需要探索其他解決農業(yè)溫室氣體減排問題的途徑，如開展農業(yè)溫室氣體自愿減排交易項目、加快能源技術進步、調整農村能源消費結構和增強農民節(jié)能意識等[48-52]。

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(本文責編：王延芳)

Dynamic CGE Model Analysis of the Carbon Tax

on Production Processes in Agricultural Sector

LIU Yi-wen1，2，3，HU Zong-yi2

(1.SchoolofManagement,HunanUniversity,Changsha410082,China;

2.CollegeofFinanceandStatistics,HunanUniversity,Changsha410079,China;

3.SchoolofInternationalStudies,HunanUniversityofCommerce,Changsha410205,China)

Abstract：This paper uses a dynamic CGE model-MCHUGE model-to simulate and analyze the impact of carbon tax that collected on production processes of agricultural sectoron the rural economy in China.The results are as follows.A carbon tax on production processes of agricultural sector effectively reduced energy consumption per unit of GDP and CO2 emissions，considerably contributing to energy conservation.But it also brings greater negative impacts on macro economic，return on capital of various agricultural sectors，output level and employment level.Except for livestock meat (pork not included) processing industry，imposing carbon tax on agricultural greenhouse gas has a negative impact on ROE of various agricultural sectors and is not conducive to increase farmers revenue and accumulate capital .Apart from industries such as livestock meat (pork not included) processing industry，the clothing industry and leather products industry’s outputs are shown to be a positive deviation.Other industries outputs show negative deviations in different degrees.Influenced by the fall in return on capital and industrial output，the level of employment in the agricultural sector is also a corresponding negative deviation.

Key words:agricultural greenhouse gas emissions;carbon tax；CGE model;MCHUGE model

基金項目：國家自然科學基金項目(41371134)；國家社會科學基金項目(10BJL040)；國家青年自科項目(71503213)。

收稿日期：2015-03-02修回日期：2015-06-25

中圖分類號：F062.2

文獻標識碼：A

文章編號：1002-9753(2015)09-0041-14

作者簡介：劉亦文(1981-)，男，湖南攸縣人，湖南大學工商管理學院管理科學與工程博士后，湖南商學院國際教育學院講師，研究方向：管理科學與工程、計量經(jīng)濟模型。通訊作者：胡宗義。