“十三五”期間我國經(jīng)濟
——能源——環(huán)境系統(tǒng)變量發(fā)展預測

鄭宇花 遲遠英 李佳霖 宋 宇（中國礦業(yè)大學（北京），北京 0008） （北京工業(yè)大學，北京 004）（吉林電子信息職業(yè)技術學院，吉林 0）

“十三五”期間我國經(jīng)濟
——能源——環(huán)境系統(tǒng)變量發(fā)展預測

鄭宇花1遲遠英2李佳霖2宋 宇3
1（中國礦業(yè)大學（北京），北京 100083）2（北京工業(yè)大學，北京 100124）3（吉林電子信息職業(yè)技術學院，吉林 132021）

本文以動態(tài)可計算一般均衡模型為基礎，2010年投入產(chǎn)出表延長表為基準數(shù)據(jù)，對 “十三五”期間我國經(jīng)濟——能源——環(huán)境系統(tǒng)相關變量進行了預測。分析結(jié)果顯示：“十三五”期間我國經(jīng)濟將實現(xiàn)新常態(tài)下的穩(wěn)定適宜增長，GDP增速保持在6.5%左右，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化，第三產(chǎn)業(yè)比重明顯上升，第二產(chǎn)業(yè)明顯下降。由于經(jīng)濟增長的原因，能源消費總量與碳排放總量依然較高，但能源消費結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化，碳排放強度明顯降低，節(jié)能減排的形勢依然比較嚴峻。

動態(tài)CGE模型 十三五 經(jīng)濟——能源——環(huán)境系統(tǒng) 預測 能源需求

1 研究背景

目前，我國經(jīng)濟處于經(jīng)濟增長速度換擋期、結(jié)構(gòu)調(diào)整陣痛期、前期刺激政策消化期的 “三期疊加”階段，經(jīng)濟發(fā)展進入了高速增長轉(zhuǎn)為中高速增長，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，從要素驅(qū)動、投資驅(qū)動轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動的新常態(tài)階段?！笆濉逼陂g將是我國全面進入 “新常態(tài)”的轉(zhuǎn)型期，轉(zhuǎn)型升級的關鍵期，并全面實現(xiàn)小康社會的發(fā)展目標。能源、經(jīng)濟、環(huán)境作為一體化的系統(tǒng)密切相關，在發(fā)展中相互影響、相互制約、相互作用，系統(tǒng)相關變量可以較全面的反映我國 “十三五”期間經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量。因此，本文擬對 “十三五”期間我國經(jīng)濟——能源——環(huán)境系統(tǒng)相關變量的發(fā)展進行探索性預測分析。

分析方法上，本文擬采用可計算一般均衡（CGE）模型，該模型建立在瓦爾拉斯一般均衡理論基礎上，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)一的框架下的宏觀經(jīng)濟模型，描述了國民經(jīng)濟各部門的相互作用，可以較好的分析經(jīng)濟——能源——環(huán)境——社會系統(tǒng)的相互影響與反饋。且已被國內(nèi)學者廣泛的應用于宏觀經(jīng)濟、財政、能源、環(huán)境等政策評價分析領域。相關文獻如，段志剛［1］、高穎［2］、李善同［3］、郭正權［4］、婁峰［5］等。

2 CGE模型結(jié)構(gòu)

本研究采用的CGE模型包含生產(chǎn)函數(shù)、產(chǎn)品分配、機構(gòu)、均衡與閉合、動態(tài)、碳排放與居民福利等6大函數(shù)模塊，具體函數(shù)模塊結(jié)構(gòu)如下。

2.1 生產(chǎn)函數(shù)模塊

在生產(chǎn)模塊中，本文將生產(chǎn)函數(shù)分為6層套嵌，第一層為煤炭開采與焦碳、石油開采與石油加工、天然氣開采與燃氣、清潔電力能源與火電的相互合成；第二層為煤炭、石油、氣體能源之間的合成，其合成順序根據(jù)能源之間的可替代性，首先是石油能源與氣體能源合成，其次是油氣能源投入與煤炭能源投入的合成；第三層為化石能源與電力能源的合成；第四層為能源與資本的合成；第五層為資本能源要素與勞動投入的合成；第六層為資本能源勞動合成與中間投入的合成。生產(chǎn)函數(shù)要素的投入合成采用CES函數(shù)形式。

圖1 生產(chǎn)函數(shù)結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 貿(mào)易函數(shù)模塊

本文貿(mào)易模塊中國內(nèi)產(chǎn)品分配采用CET函數(shù)形式，生產(chǎn)者在一定的生產(chǎn)技術約束下，確定產(chǎn)品在不同的市場之間分配的最優(yōu)策略。國內(nèi)產(chǎn)品需求采用 “阿明頓 （Armington）假設”函數(shù)形式，消費者在進口品與國內(nèi)產(chǎn)品之間進行優(yōu)化組合，以實現(xiàn)成本最小化。

圖2 國內(nèi)產(chǎn)品分配與需求結(jié)構(gòu)圖

2.3 機構(gòu)函數(shù)模塊

機構(gòu)函數(shù)模塊包括居民的收入與支出函數(shù)、企業(yè)的收入與支出函數(shù)、政府的收入與支出函數(shù)。其中居民的消費函數(shù)采用斯通——蓋利 （Stone－Geary）效用函數(shù)，其余函數(shù)都為等比例線性函數(shù)形式。

2.4 均衡與閉合函數(shù)模塊

均衡函數(shù)模塊包括勞動力市場均衡、資本市場均衡、商品市場均衡；閉合函數(shù)模塊包含儲蓄——投資平衡、政府收支平衡、國際收支平衡。

2.5 動態(tài)函數(shù)模塊

動態(tài)函數(shù)模塊主要涉及勞動力增長，資本積累以及在部門之間的分配，技術進步 （全要素生產(chǎn)率）水平，相關函數(shù)結(jié)構(gòu)如下。

其中：Lt1為t期勞動力的供給量，lagt為t期勞動力增長率；TFPi，t為t期i部門的全要素生產(chǎn)率水平，tfpgi，t為t期i部門的全要素生產(chǎn)率增長率；KSt為t期總的資本供給量，TINVt為t期全社會總的投資，Ki，t為t期i部門的資本需求量，Ri，t為t期i部門的資本收益率，ARt為t期全社會資本的平均收益率，depri為i部門的資本折舊率，αi為i部門資本需求的份額參數(shù)，ρ為部門之間資本需求的替代彈性相關系數(shù)。

2.6 其它函數(shù)模塊

其它函數(shù)模塊包括居民福利函數(shù)與碳排放函數(shù)。本文通過希克斯等價變動來衡量實施外部政策沖擊后對居民福利的影響，以政策實施前的商品價格為基礎，測算居民在政策實施后的效用水平的變化情況。碳排放模塊函數(shù)主要是計算煤炭、石油、天然氣等化石能源在使用過程中排放的二氧化碳。

3 部門劃分與參數(shù)標定

3.1 部門劃分

CGE模型的數(shù)據(jù)基礎是以投入產(chǎn)出表為基礎編制的社會核算矩陣。本文以最新的2010年全國投入產(chǎn)出邊延長表為基礎，根據(jù)研究的需要，以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點，將投入產(chǎn)出表合并調(diào)整為21個部門。其中能源行業(yè)包括6個部門：煤炭開采和洗選業(yè)、煉焦業(yè)、石油開采業(yè)、石油加工業(yè)、天然氣開采業(yè)、燃氣生產(chǎn)和供應業(yè)、火電、清潔電力；非能源行業(yè)包括15個部門：農(nóng)林牧漁業(yè)、其他開采業(yè)、食品制造及煙草加工業(yè)、紡織及其制品業(yè)、木材加工與造紙印刷業(yè)、化學工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、金屬冶煉與制品業(yè)、機械設備制造業(yè)、通訊、儀表及其他設備制造業(yè)、建筑業(yè)、交通運輸與郵政業(yè)、服務業(yè)。

3.2 參數(shù)標定與設置

CGE模型中需要標定與設置的參數(shù)主要包括替代彈性系數(shù)，碳排放系數(shù)，以及動態(tài)函數(shù)相關參數(shù)。

3.2.1 替代彈性系數(shù)標定

替代彈性系數(shù)主要涉及生產(chǎn)函數(shù)模塊各層投入之間的替代關系，貿(mào)易函數(shù)模塊國內(nèi)產(chǎn)品分配函數(shù)與國內(nèi)產(chǎn)品需求函數(shù)產(chǎn)品之間的替代彈性。本文替代彈性系數(shù)的標定主要參考宣曉偉 （1998）［6］、賀菊煌 （2002）［7］、王燦 （2003）［8］、譚顯東［9］、郭正權［10］、Chi等［11］相關研究成果。

3.2.2 碳排放系數(shù)設置

碳排放系數(shù)主要涉及煤炭開采和洗選業(yè)、煉焦業(yè)、石油開采業(yè)、石油及核燃料加工業(yè)、天然氣開采業(yè)、燃氣生產(chǎn)和供應業(yè)6種一次、二次化石能源最終需求導致的碳排放。其中用于煉焦、燃氣制造的原煤不產(chǎn)生碳排放；碳排放發(fā)生在焦炭與燃氣最終消費環(huán)節(jié)；用于石油制造的原油不產(chǎn)生碳排放，碳排放主要發(fā)生在石油產(chǎn)品的最終需求環(huán)節(jié)。6種化石能源的碳排放系數(shù)來自IPCC報告 《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》。

3.2.3 動態(tài)參數(shù)設置

動態(tài)參數(shù)設置方面，本文假設我國的勞動力在 “十三五”期間將由第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)繼續(xù)向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。全要素生產(chǎn)率主要參考郭慶旺、賈俊雪［13］，李善同［3］，王小魯、樊剛、劉鵬［14］等的研究，假設第三產(chǎn)業(yè)略高于第二產(chǎn)業(yè)、第一產(chǎn)業(yè)，清潔能源由于技術進步，略高于二產(chǎn)業(yè)平均水平。同時，假設居民儲蓄率會隨著經(jīng)濟發(fā)展水平逐步下降，由2010年的32%下降到2020年的20%左右。

4 分析結(jié)果

4.1 經(jīng)濟發(fā)展預測

表1顯示了2010～2020年我國GDP增長及三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重?！笆濉逼陂g我國GDP將保持6.50%左右的增長水平，經(jīng)濟保持了中高速增長，到2020年將達到798932.82億元，比2010年增長1.98倍。從三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重來看，“十三五”期間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，到2020年末第三產(chǎn)占GDP比重將上升到55.23%；第二產(chǎn)業(yè)占GDP比重將下降到37.78%，第一產(chǎn)業(yè)占GDP的比重下降到6.98%。我國經(jīng)濟在 “十三五”期間整體可保持新常態(tài)下的穩(wěn)定適宜增速，且產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化。

表1 GDP增長及三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重

4.2 能源需求預測

表2顯示了2010～2020年我國能源需求總量及各能源所占比重。由于經(jīng)濟的穩(wěn)定適宜增長，我國的能源需求在 “十三五”期間將保持一定的增長速度，能源需求總量由2010年的324939.00萬噸標準煤增加到2030年的558011.33萬噸標準煤。能源消費結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化，煤炭占能源消費總量的比重由2010年的68.00%下降到了2020年的59.78%；而水電、核電、其他能發(fā)電的比重由2010年的8.60%上升到了2020年的14.72%；天然氣的比重也由2010年的4.40%上升到了2020年的8.39%。

表2 能源需求總量及各能源所占比重

續(xù)表

4.3 環(huán)境變量預測

表3顯示了2010～2020年我國碳排放總量與碳排放強度?！笆濉逼陂g，我國碳排放總量將由2010年的778054.43萬噸上升到了2020年的1153246.35萬噸，增長了 1.48倍。總體來說，“十三五”期間我國的碳排放總量依然很大，雖然能源消費結(jié)構(gòu)有很大的優(yōu)化，但由于經(jīng)濟增長對能源的需求，以及煤炭占能源消費結(jié)構(gòu)的主導地位短期之內(nèi)難以改變，節(jié)能減排的形勢依然嚴峻。單位GDP的碳排放強度由2010年的1.9276噸／萬元降低到了2020年的1.4828噸／萬元，其原因，一方面由于能源消費結(jié)構(gòu)的優(yōu)化；另一方面由于單位GDP能耗的降低。

表3 碳排放總量與強度預測

5 結(jié)論與政策建議

“十三五”期間我國經(jīng)濟將實現(xiàn)新常態(tài)下的穩(wěn)定適宜增長，GDP增速保持在6.5%左右；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化，第三產(chǎn)業(yè)比重明顯上升，第二產(chǎn)業(yè)明顯下降。由于經(jīng)濟增長的原因，能源消費總量與碳排放總量依然比較高，但能源消費結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化，碳排放強度明顯降低，但節(jié)能減排的形勢依然嚴峻。因此，在 “十三五”期間：

（1）面對經(jīng)濟的增速放緩，國家應加強政策支持與引導，積極鼓勵發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)；積極發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)；鼓勵發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，加強傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標。通過技術創(chuàng)新與互聯(lián)網(wǎng)＋激發(fā)經(jīng)濟活力，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級。

（2）面對依然較高的能源消耗，國家應積極加強能源戰(zhàn)略行動計劃的實施，大力發(fā)展利用水電、太陽能、風能等清潔能源；鼓勵發(fā)展天然氣能源生產(chǎn)與利用；控制煤炭生產(chǎn)與消費，加強煤炭能源的清潔利用；控制能源消費，提高能源使用效率。構(gòu)建清潔、高效、安全、可持續(xù)的現(xiàn)代能源體系。

（3）面對大量的碳排放，國家應積極推進全國統(tǒng)一的碳交易市場體系建設，通過總體目標控制與市場機制加強二氧化碳溫室的控制；加強重點領域的溫室氣體排放控制；積極探索實施碳稅政策，促進化石能源消費比重的降低與碳排放的總量的控制，實現(xiàn)經(jīng)濟——能源——環(huán)境系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展。

［1］段志剛.中國省級可計算一般均衡區(qū)域可計算一般均衡建模及應用研究 ［D］.武漢：華中科技大學，2004

［2］高穎.中國資源——經(jīng)濟——環(huán)境綜合核算框架下CGE模型建模與應用 ［D］.北京：北京大學，2006

［3］李善同. “十二五”時期至2030年我國經(jīng)濟增長前景展望［J］.經(jīng)濟研究參考，2010，（43）：2～27

［4］郭正權，鄭宇花，張興平.基于動態(tài)CGE模型的我國經(jīng)濟——能源——環(huán)境系統(tǒng)分析 ［J］.系統(tǒng)工程學報，2014，29（5）：581～591

［5］婁峰.碳稅征收對我國宏觀經(jīng)濟及碳減排影響的模擬研究［J］.數(shù)量經(jīng)濟技術經(jīng)濟研究，2014，（10）：84～96

［6］宣曉偉.用CGE模型分析征收硫稅對中國經(jīng)濟的影響 ［D］.北京：北京大學，1998

［7］賀菊煌，沈可挺，徐嵩齡.碳稅與二氧化碳減排的CGE模型［J］.數(shù)量經(jīng)濟與技術經(jīng)濟，2002，（10）：39～47

［8］王燦.基于動態(tài)CGE模型的中國氣候政策模擬與分析 ［D］.北京：清華大學，2003

［9］譚顯東.電力可計算一般均衡的構(gòu)建及應用研究 ［D］.北京：華北電力大學，2008

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

［11］Yuanying Chi，ZhengquanGuo，Yuhua Zheng，Xingping Zhang.Scenarios Analysis of the Energies'Consumption and Carbon Emissions in China Based on a Dynamic CGE Model［J］.Sustainability，2014，6（2）：487～512

［12］焦兵，盧琦.西部地區(qū)能源開發(fā)、環(huán)境質(zhì)量與區(qū)域經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展研究 ［J］.工業(yè)技術經(jīng)濟，2013，（6）：142～149

［13］郭慶旺，賈俊雪.中國全要素生產(chǎn)率的估算：1979～2004［J］.經(jīng)濟研究，2005，（6）：51～60

［14］王小魯，樊綱，劉鵬.中國經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)換和增長可持續(xù)性 ［J］.經(jīng)濟研究，2009，（1）：4～16

China's Economy－Energy－Environment System Variables Development Analysis during the Thirteenth Five－Year Plan

Zheng Yuhua1Chi Yuanying2Li Jialin2Song Yu3
（1.China University of Mining＆Technology（Beijing），Beijing 100083，China；2.Beijing University of Technology，Beijing 100124，China；3.Jilin Technology College of Electronic Information，Jilin 132021，China）

The paper analyzes economy－energy－environment system variables based on dynamic computable general equilibrium model and 2010 input－output table during the thirteenth Five－Year Plan.The results indicate thatChina'seconomywillachieve new normal stable suitable growth，GDP growth rate remains at about 6.5%during the analysis period.The economy structure has further optimization，the proportion of the third industry will increase significantly，and the second industry will decrease significantly.As the cause of economic growth，the energy consumption and carbon emissionsare still relatively high，but the energy consumption structurewill further optimize，carbon emission intensity decreases significantly.The situation of energy saving and emission reduction is still grim.

dynamic computable generalequilibriummodel；the thirteenth Five－Year plan；economy－energy－environmentsystem；prediction；energy demand

10.3969／j.issn.1004－910X.2016.01.013

F062.1

A

（責任編輯：王 平）

2015—11—18

北京市教委社科計劃重點項目 （項目編號：SZ201510005002）。

鄭宇花，中國礦業(yè)大學（北京）博士研究生。研究方向：能源經(jīng)濟與政策評價、碳金融市場。遲遠英，北京工業(yè)大學教授。研究方向：低碳經(jīng)濟與新能源，能源經(jīng)濟等。李佳霖，北京工業(yè)大學本科生。研究方向：低碳金融。宋宇，吉林電子信息職業(yè)技術學院副教授。研究方向：低碳能源。